Federkraftsammler Es ist bekannt, mechanische Kraft in verschiedener
Weise aufzuspeichern, beispielsweise durch die Spannkraft von Federn. Derartige
Kraftspeicher benutzt man in großem Umfange für die Inbetriebsetzung von Uhren,
wobei in einem Gehäuse eine kräftige, aus Stahl bestehende Spiralfeder mechanisch
gespannt wird, worauf diese die Spannung dann an das Gangwerk der Uhr weitergibt.
Weiterhin werden derartige Kraftspeicher beispielsweise bei Grammophonen u. dgl.
verwendet. Man hat auch bereits mehrere derartige Kraftspeicher, insbesondere bei
Grammophonen, zu gemeinsamer Wirkung zusammengeschaltet, um auf diese Weise die
aufzuspeichernde Kraft zu vervielfältigen. Es ist auch bereits ein Kraftsammler
bekannt geworden, bei welchem die Stahlfeder nicht in Form einer Spirale zusammengedreht
wird, sondern in Schraubenform gewickelt ist, wobei zur Verstärkung der Wirkung
mehrere Spiralfedern konzentrisch ineinandergesteckt sind und gemeinsam auf ein
Kraftübertragungsrad arbeiten. Eine derartige Federkraftmaschine ist beispielsweise
für den Antrieb von Nähmaschinen vorgeschlagen worden.Spring force collectors It is known to have various mechanical force
Way to store, for example by the tension of springs. Such
Energy storage is used to a large extent for the commissioning of clocks,
with a strong, mechanical coil spring made of steel in a housing
is tensioned, whereupon the tension is then passed on to the movement of the watch.
Furthermore, such energy storage devices are used, for example, in gramophones and the like.
used. One already has several such energy stores, especially at
Gramophones, interconnected to common effect, in this way the
to multiply the power to be stored. It is also already a power collector
became known in which the steel spring is not twisted together in the form of a spiral
is, but is wound in a helical shape, whereby to reinforce the effect
several spiral springs are nested concentrically and together on one
Power transmission wheel work. Such a spring force machine is for example
has been proposed for driving sewing machines.
Die Erfindung bezieht sich auf derartige Kraftspeicher der zuletzt
geschilderten Art, bei welchen mehrere in Schraubenform gewickelte Federn konzentrisch
ineinandergesteckt sind und einerseits an einer festen Scheibe, andererseits aber
an dem Kractübertragungsrad befestigt sind. Die Bauart derartiger Kraftspeicher
war bisher insofern unzweckmäßig, als die einzelnen Windungsgänge der zu gemeinsamer
Wirkung vereinigten Schraubenfedern mit einem gewissen Abstand voneinander gewickelt
waren, da beim Zusammendrehen einer derartigen Feder eine größere Anzahl von Windungen
innerhalb derselben Länge hervorgerufen werden als beim entspannten Zustande, so
daß also die Zwischenräume zwischen den einzelnen Windungen die Aufgabe hatten,
dem größeren Raumbedarf dieser Federn in der Längsrichtung Rechnung zu tragen. Die
Zwischenräume zwischen den einzelnen Windungen der Federn hatten hierbei den Nachteil,
daß sich die konzentrisch im Innern der Hauptfeder befindlichen Zusatzfedern zwischen
die Windungen der Hauptfeder und zwischen die eigenen hineindrückten, so daß bereits
nach kurzer Zeit eine Verbiegung der Federn eintrat und ein ordnungsmäßiges Arbeiten
der Einrichtung nicht mehr möglich war. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch
beseitigt, daß die Federn aus geeignetem Stahl von viereckigem Querschnitt so gewickelt
werden, daß in entspanntem Zustande keine Zwischenräume zwischen denselben vorhanden
sind. Wird eine derartige Feder gespannt, dann vergrößert sich die Länge derselben,
welchem Zustande dadurch Rechnung getragen wird, daß nunmehr die Rückwand, an der
die Federn
einerseits starr befestigt sind, nicht mehr im Gehäusekasten
fest angebracht ist, sondern gleitbar, derart, daß ein Längenausgleich zwischen
diesen, der wachsenden Federlänge entsprechend, stattfinden kann. Auf diese Weise
wird erreicht, daß sämtliche Federn, deren Durchmesser so gewählt ist, daß sich
auch in radialer Richtung keine Zwischenräume zwischen den einzelnen Schraubenfedern
bilden können, stets in gleicher Lage zueinander verharren und sich die einzelnen
Windungen derselben nicht ineinanderschieben können. Eine derartige Feder entspricht
allen an sie zu stellenden Anforderungen und ist geeignet, sehr erhebliche Kräfte
in sich aufzuspeichern, welche für die verschiedensten Zwecke verwendet werden können.
So ist es beispielsweise möglich, derartige Federn in mehrfacher Anordnung auf eine
Antriebswelle wirken zu lassen, wodurch in bekannter Weise die Wirkung der Federn
vervielfältigt wird. Der Verwendungszweck ist vollkommen beliebig. So können derartige
Kraftsammler in bekannter Weise zum Antrieb von Uhren und Grammophonen verwendet
werden, wobei die Laufzeit der Uhren oder die Laufzeit der Grammophone um ein Vielfaches
gegenüber den bisherigen Ausführungsformen vergrößert werden kann. Weiter können
derartige Kraftsammler zum Ingangsetzen von Gasmotoren an Stelle von Elektromotoren
u. dgl. dienen. Die aufgesammelte Kraft kann ebenfalls verschiedenen Ursprungs sein.
So kann das Aufziehen dieser Einrichtungen beispielsweise von Hand unter Zwischenschaltung
einer genügenden kraftvermindernden Übersetzung erfolgen. Es können aber auch ungleichförmige
zur Verfügung stehende Kräfte von Windmotoren, Wassermotoren usw. in diesen Sammlern
aufgespeichert und in gleichmäßiger Abgabe einem Nutzungszweck zugeführt werden.
Weiterhin ist es möglich, derartige Kraftsammler beispielsweise in Fahrrädern zur
Verwendung zu bringen, wobei nutzlos vergeudete Bremskräfte, beispielsweise beim
Fahren in Gefällen, aufgespeichert und beim Befahren von ansteigenden Strecken zur
Unterstützung des Radfahrers wieder nutzbar gemacht werden können. Derartige Kraftsammler
können weiterhin beispielsweise als Kraftspeicher verwendet werden bei Flugmotoren
u. dgl., wenn infolge des Aussetzens eines Motors noch ein Kraftspeicher vorhanden
sein soll, um dem Flugzeug zu ermöglichen, einen ge-. eigneten Landeplatz zu suchen.The invention relates to such energy storage of the last
described type, in which several helically wound springs concentrically
are nested and on the one hand on a fixed disc, but on the other hand
are attached to the Kractträgerrad. The design of such energy storage
was so far inadequate, as the individual turns of the winding are too common
Effect united coil springs wound with a certain distance from each other
were, because when twisting such a spring a larger number of turns
are produced within the same length as in the relaxed state, see above
that the gaps between the individual turns had the task of
to take into account the greater space required by these springs in the longitudinal direction. the
Gaps between the individual turns of the springs had the disadvantage here
that the auxiliary springs located concentrically inside the main spring are between
the coils of the main spring and pressed in between their own, so that already
After a short time, the springs were bent and the work was done properly
the establishment was no longer possible. According to the invention, these disadvantages are thereby eliminated
eliminates the need for the springs to be wound from suitable steel with a square cross-section
that in the relaxed state there are no gaps between them
are. If such a spring is tensioned, the length of the same increases,
which state is taken into account by the fact that now the rear wall on the
the feathers
on the one hand are rigidly attached, no longer in the housing box
is firmly attached, but slidable, such that a length compensation between
this, according to the growing length of the spring, can take place. In this way
it is achieved that all springs whose diameter is chosen so that
even in the radial direction there are no gaps between the individual helical springs
can form, always remain in the same position to each other and the individual
Windings of the same cannot slide into one another. Such a spring corresponds
all requirements to be placed on them and is capable of very considerable forces
to store in itself, which can be used for a wide variety of purposes.
So it is possible, for example, such springs in multiple arrangements on one
Let the drive shaft act, thereby reducing the effect of the springs in a known manner
is duplicated. The purpose is completely arbitrary. So can such
Power collector used in a known way to drive clocks and gramophones
the running time of the clocks or the running time of the gramophones many times over
can be enlarged compared to the previous embodiments. Can continue
Such force collectors for starting gas engines instead of electric motors
and the like. The power collected can also be of various origins.
For example, these devices can be drawn up by hand with the interposition
a sufficient force-reducing translation. But it can also be irregular
available forces from wind motors, water motors, etc. in these collectors
can be stored and supplied to a purpose in uniform delivery.
It is also possible to use such force collectors, for example, in bicycles
Bring use, with useless wasted braking forces, for example when
Driving on slopes, stored and when driving uphill stretches for
Support of the cyclist can be made usable again. Such power collectors
can still be used, for example, as an energy store in aircraft engines
and the like, if an energy storage device is still available as a result of an engine failure
should be in order to enable the aircraft to have a ge. to look for a suitable landing site.
Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht, und zwar zeigt: Abb. i eine Seitenansicht eines Kraftspeichers
mit zwei auf eine Antriebswelle wirkenden Federwerken, Abb. 2 einen Schnitt nach
Linie 2-2 der Abb. i, Abb. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2, Abb. q. eine
Rückansicht der Einrichtung. Wie ersichtlich, besteht der Federkraftsammler aus
einer vorderen und einer hinteren Stirnplatte a, b, welche durch Distanzbolzen
c starr miteinander verbunden sind. Die' Platten a, b dienen zur Lagerung
der Antriebswelle d und der Wellen e, die zum Spannen der Federn dienen.
Auf der Welle d ist ein Stirnrad geringen Durchmessers f, auf den Wellen e größere
Stirnräder g befestigt, welche sämtlich ineinander eingreifen. Statt der Verwendung
von zwei Federwerken des Ausführungsbeispiels können natürlich auch drei, vier oder
noch mehr Federwerke in ähnlicher Weise an die Antriebswelle d und das Antriebsrad
f angeschlossen werden. Jedes Federwerk des Ausführungsbeispieles enthält, wie insbesondere
aus Abb. 3 hervorgeht, sechs schraubenförmig gewickelte Federn h, deren Windungen
im entspannten Zustande ohne Zwischenräume dicht nebeneinanderliegen. Die jeweils
inneren Federn der Anordnung sind in ihrem Durchmesser so gewickelt, daß sie wiederum
ohne Zwischenräume in die Höhlung der äußeren Federn eingebracht werden können.
- Sämtliche ineinandersteckenden Federn haben demnach dieselbe Länge und bilden
einen Block, wobei die einzelnen Windungen der Federn unter sich und gegenüber den
anderen keinerlei Zwischenräume aufweisen. Sämtliche Federn einer Anordnung haben
die gleiche Breite, sind jedoch in ihrer Dicke entsprechend dem verringerten Durchmesser
der inneren Federn so abgestuft, daß die Dicke der Federn von außen nach innen zu
abnimmt. Diese Federn sind einerseits an den Antriebsrädern g und andererseits an
einer Gleitwandi befestigt, wo die Gleitwand i durch die Distanzbolzen c geführt
wird und beim Spannen der Federn aus der Stellung i in die gestrichelt eingezeichnete
Stellung i wandert. Die Schraubenfedern, deren Windungen, wie bereits erwähnt, ohne
Zwischenräume im entspannten Zustande aneinanderliegen, verlängern sich bei der
Spannung unter gleichzeitiger Verringerung ihres Durchmessers, wobei sie allmählich
in die gestrichelt gezeichnete Lage h' übergehen. Der Umstand, daß beim Spannen
der Federn die Gleitwand i sich verschiebt, ermöglicht eine äußerliche Kennzeichnung,
aus der man ersehen kann, ob sich die Feder im entspannten oder ganz oder teilweise
gespannten Zustande befindet. Die Gleitwand i ist durch
Zugfedern
k, welche um die bereits erwähnten Distanzbolzen c in Schraubenform gewickelt sind,
mit der Vorderplatte a verbunden, wobei beim Entspannen der Federn die Zugfeder
k Beihilfe leistet und eine Rückführung der Wand i in diejenige Lage gestattet,
welche dem jeweiligen Entspannungszustande entspricht. Die Abmessungen des Federkraftsammlers
sind naturgemäß beliebig und werden dem Verwendungszwecke angepaßt. Auch der zur
Herstellung der Federn lt verwendete Werkstoff ist beliebig. Es wird selbstverständlich
nur bester Stahl, beispielsweise die unter dem Namen Beryll bekannte Legierung verwendet.
Infolge der Ausführung der Federn aus Stoff von rechteckigem Querschnitt wird hierdurch
ermöglicht, eine möglichst hohe Spannkraft der Federn zu ereichen, ohne den Rauminhalt
derselben zu vergrößern. Es sei nur noch erwähnt, daß die Federn zweckmäßig im Ölbade
laufen, um alle Reibungswiderstände möglichst zu verringern.The subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment in the drawing, namely: Fig. 1 shows a side view of an energy store with two spring mechanisms acting on a drive shaft, Fig. 2 shows a section along line 2-2 of Fig. 1, Fig. 3 a section along line 3-3 of Fig. 2, Fig. q. a rear view of the facility. As can be seen, the spring force collector consists of a front and a rear end plate a, b, which are rigidly connected to one another by spacer bolts c. The 'plates a, b are used to support the drive shaft d and the shafts e, which are used to tension the springs. A spur gear with a small diameter f is attached to the shaft d, and larger spur gears g are attached to the shafts e, all of which mesh with one another. Instead of using two spring mechanisms in the exemplary embodiment, three, four or even more spring mechanisms can of course also be connected in a similar manner to the drive shaft d and the drive wheel f. As can be seen in particular from FIG. 3, each spring mechanism of the exemplary embodiment contains six helically wound springs h, the windings of which lie close to one another in the relaxed state without any gaps. The respective inner springs of the arrangement are wound in their diameter so that they can in turn be introduced into the cavity of the outer springs without gaps. - All nested springs therefore have the same length and form a block, whereby the individual turns of the springs do not have any gaps between themselves and with respect to the others. All springs of an arrangement have the same width, but are graduated in their thickness in accordance with the reduced diameter of the inner springs so that the thickness of the springs decreases from the outside to the inside. These springs are attached on the one hand to the drive wheels g and on the other hand to a sliding wall i, where the sliding wall i is guided by the spacer bolts c and moves from position i to position i shown in dashed lines when the springs are tensioned. The helical springs, the coils of which, as already mentioned, lie against one another without any gaps in the relaxed state, lengthen under tension while at the same time reducing their diameter, gradually changing into the position h 'shown in dashed lines. The fact that the sliding wall i shifts when the springs are tensioned enables external identification from which one can see whether the spring is in the relaxed or fully or partially tensioned state. The sliding wall i is connected to the front plate a by tension springs k, which are wound around the already mentioned spacer bolts c in helical form, with the tension spring k helping when the springs are relaxed and allowing the wall i to be returned to the position which the respective Corresponds to states of relaxation. The dimensions of the spring force collector are naturally arbitrary and are adapted to the intended use. Also, the material used for the preparation of the springs lt is arbitrary. It goes without saying that only the best steel is used, for example the alloy known as beryl. As a result of the springs being made from fabric with a rectangular cross-section, this enables the springs to have as high a tensioning force as possible without increasing the volume of the springs. It should only be mentioned that the springs run in an oil bath in order to reduce all frictional resistance as much as possible.
Der Gegenstand der Erfindung ist durch das in der vorstehenden Beschreibung
erläuterte und in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsbeispiel nicht erschöpft,
sondern umfaßt auch alle übrigen Ausführungsformen, die auf dem gleichen Grundgedanken
der Erfindung beruhen.The object of the invention is defined by that in the foregoing description
explained and illustrated in the drawing embodiment not exhausted,
but also includes all other embodiments based on the same basic idea
based on the invention.