-
Anordnung von hintereinandergeschalteten Federn bei Federmotoren Den
Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine arbeitswebgnehrende Federnreihe
- Kraftspeicher - für Federmotore, bei welcher Federtrommeln nicht zur Anwendung
kommen. Die folgend beschriebene Einrichtung bringt neben dem Umstand, daß verwickelte
Bauteile nicht zur Anwendung gelangen, den Vorteil mit sich, da.ß auf begrenztem,
knappem Raum eine sehr große Anzahl von Federn geringer Breite hintereinandergeschaltet
wenden kann, wenn für diese die für Widerstands- und Biegungsmomente günstigsten
Querschnitte gewählt werden. Die Anordnung enthält ferner eine Verbindung oder einzelnen
Federn in einer solchen Weise, daß die Federnreihe leicht zusammengesetzt und- auseinandergenommen
werden kann, letzteres selbst, ohne die Reihenglieder völlig abbauen zu müssen.
Hieraus ergeben sich einfache und billige Reparaturen.
-
Dem Speicher kann somit bei günstigen räumlichen Ausmessungen schon
ohne Getriebeanwendung ein bedeutender Arbeitsweg entnommen werden.
-
In der Zeichnung ist oder Erfindungsgegenstand veranschaulicht, und
zwar stellen dar: Abb. i und a zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfincdungsgegenstandes
im Längsschnitt.
-
Abb. 3 und q. Querschnitte A-B (Abb. i ) und C-D (Abb. s).
-
Zur vereinfachten Darstellung seien in nachfolgendem die entgegengesetzten
Enden einer Feder als deren Pole bezeichnet. Es seien also genannt: Gleichnamige
Pole bei Flach-(Schnecken-) Spiralen die ,äußeren oder inneren Enden derselben,
bei Längs-(Schrauben-)Spiralen die rechten oder linken Enden solcher.
-
Von der Achse a wende eine Vorrichtung angetrieben. Auf einer Welle
b sind zwei Räder c und d drehbar gelagert, welche durch mehrere seitlich zusammenhängende
Feldern e miteinander verbunden sind. Das Rad d - das Triebraid - greift mit einer
Verzahnung/ in das mit der Achse a gekup ptelte Zahnrad g ein. Das Raid c - das
Spannrad - trägt an seinem Umfang eine Sperrungsverzahnung, in welche der Sperrhebel
l eingreift und dieses Rad bei Spannung der Federn e an seinem Rücklauf hemmt. Die
Feder ne sind unter Hintereinanderschaltung so angeordnet, daß bei.Verwendung von
Federn gleichen Wicklungssinnes die ungleichnamigen Pole, bei Anordnung von Federn
abwechselnd verschiedenen Wicklungssinnes die gleichnamigen Pole miteinander verbunden
sind.. Um einerseits die Federn bequem seitlich miteinander zu verbinden, anderseits
die Federn e voneinander zu trennen und so jede gegenseitige- Reibung und Berührung
mit deren Kantteilen auszuschließen, sind (Abb. i) auf der Welle b Scheiben
t drehbar gelagert, in deren Vierkant- oder Rundbohrungen
u
die zapfenförmig 'seitenverlängerten Enden o der einzelnen Federn eingeschoben sind,
welche Anordnung gleichzeitig etwa auftretende Querspannungen ausgleicht und ein
leichtes Ein- und Ausbauen ermöglicht. Für Abb. t ist das Beispiel von Schneckenspiralen
und die Anordnung von Federn gleichen Wicklungssinnes gewählt.
-
Abb.2 zeigt eine Ausführung des Erfindungsgegenstan,,des für LÄngsspiralen
mit raumsparender Anordnung von Federn verschiedenen. Wicklungssinnes. Bestandteile
a, b;
c, d, e, f, g, C, dieselben wie bei voriger Einrichtung.
In die Innenstirnseiten -der Rnäder c und d sind konzentrisiche Ringe w eingelassen,
mit welchen je die gleichnamigen Pole zweier aufeinanderfolgender konzentrischer
Längsspiralene verbunden sind. Der Anfang der ersten Spirale und das Ende der letzten
ist, wie im vorigen Beispiel, mit den Radkörpern c und d selbst verbunden. Sowohl
an, den Radkörpern c, d als auch an den Ringen w sind halbringförmige Wulste x vorgesehen,
welche die Reibung an den Gleit-Rächen. verringern. Statt dessen kann auch Kugellagerung
der Ringe Anwendung finden. Weitere flache Ringey, welche nach Einbringen der Ringe
w in die Radkö.rperhahlräume mit den Radkörpern oder mit je einem der Ringe verschraubt
werden oder an Stelle deren auch einseitig verschraubte Riegel Verwendung finden
können, verhindern das Herausgleiten der Ringe w gegen die Federn e. Die Enden der
Längsspiralen e werden, rechtwinklig in Achsenparallele umgebogen, wieder zweckmäßig
in entsprechende Vierkant- oder Rundbohrungen u der Radkörper c, d und der
Ringe w eingeschoben, welche Anordnung der Einzeldarstellung (Abb. i, 3) entspricht,
infolge der Beweglichkeit der Federexnden in den Führungen u aber hier die sonst
bei dieser zweiten. Anordnung besonders auftretenden Querspannungen ausgleicht und
hiermit das Hervortreten unerwünschter Spannungen und Pressungen an -den Teilen
z, d, w, y vermeidet. Auch kann für die Anordnung der Federenden in den Führungen
u Rollen- oder Kugellagerung angewendet werden.
-
Es läßt sich auch eine Verbindung der Einrichtungen (Abb. i und 2)
in der Weise erreichen, daß man um ein und dieselbe Welle b als Kern die erstere
Einrichtung (Flachspiralen) und als äußere Hülle um diese herum. Längsspiralen anordnet.
Das Ende des inneren Flachspiralensystems wird dann mit dem innersten Gleitring
w des äußeren Längsspiralensystems verbunden.
-
In den. Ab-b. 3 und q. bedeuten die groß gezeichneten Pfeile die Bewegungs-(Dreh-)Rich1-tung
der Spannräder c, die klein gezeichneten Pfeile den. Wicklungssinn der Federn e,
welcher in Abb. 2 durch punktierte Linienansätze angedeutet ist.
-
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende Wird bei Festhalten
des Triebrades d das Spannrad c gedreht, so teilt sich die Drehung der mit diesen
unmittelbar verbundenen ersten. Federe mit. Da der Befestigungspunkt (Gegenpol)
der ersten und auch aller folgenden Federn selbst beweglich ist, so teilt sich die
Drehung und Spannung der ganzen Federnreihe mit, indem bei c ein um so größerer
Arbeitsweg zur Verfügung steht, je mehr Federn in dem System hintereinandergeschaltet
sind. Die einzelnen Feder ne können zu normaler Intensität gespannt werden. Nach
Beendigung der Spannung wird das Spannrad e durch -den Sperrhebel l am Rücklauf
gehenunt. Bei Loslassen des Triebrades d steht das additive Kraftwegverhültnis der
Feder ne an der Verbrauchsstelle g zuz Verfügung. ' Nach Wunsch und Bedarf kann
natürlich das Spannen des Spannrades c durch eine Übersetzung bewirkt werden. Ist
aus anderen als in den Kraftwegverh;ältnissen liegenden Gründen eine Einschaltung
von Zwischengetrieben zwischen Triebrad d und Verbrauchssteile g erforderlich oder
will eine Arbeitswegmehrung mit Hilfe letzterer herbeigeführt werden, so ist, @da
bei dem zur Verfügung stehenden großen Arbeitsweg die Zahndrucke wesentlich geringer
gehalten werden können, eine beträchtliche Verringerung der ReibungafUchen, eine
Herabsetzung der Ausmessungen -der Triebwerksteile und damit wieder des Speichers
selbst ermöglicht.
-
Der Speicher kann bei den verschiedenen Arten. von Federmotoren Anwendung
finden, beispielsweise auch bei kraftsammelnden Bremsen. Letzterenfalls sowie sonst
bei Erfordernis kann das Triebrad d während des Anspannens der Feder ne durch eine
Sperrvorrichtung - gegebenenfalls durch eine vor Überlastung der Federne selbsttätig
sich öffnende Sperrvorrichtung, welche unter Umständen noch an einer der Scheiben1
oder an einem der Ringe w angebracht werden kann, welche Anordnung ein Überspannen
der Federn, besonders verhütet - gehalten sein.
-
Die Einrichtung kann bei Hintereinan'derschaltung entsprechend zahlreicher
Fendern als Betriebsmotor für Fahrzeuge Verwendung finden, wenn eine Spannung des
Kraftspeichers aus einer Rohenergiequelle vorher erfolgt. Auch Schiffe können den
Fahrzeugen im weiteren, Sinne beigezählt werden, wenn eine Spannung des 'Speichers
durch Wass ier-, Wind- oder eine sonstige Kraft erfolgt.
-
Inlshesondere bei Verwendung hochkantiger,
quadratischer
oder runder Flachspiralenquerschnitte lassen sich. Federnreihen bedeutender Intensität
zusammendrängen.
-
Läßt man periodisch wirkende Naturkräfte auf das Spannrad c einwirken
- wie sie beispielsweise die Meeresbrandung darstellt, zu welchem Zweck lediglich
ein Propeller mit dem Spannrad c in Verbindung gebracht zu werden. braucht -, so
läßt sich die Einrichtung auch als sich selbsttätig spannender stationärer Betriebsmotor
verwenden.
-
Auch für Flugmaschinen kann man die Einrichtung verwerten.