DE8629815U1

DE8629815U1 - Antriebsmaschine

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Publication number: DE8629815U1
Application number: DE19868629815
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-07
Filing date: 1986-11-07
Publication date: 1987-02-12

Description

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DIPL.-ING. F. <Y»M0LL* QfPLyING^kJy,.! ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

6740 LANDAU/PFALZ LANGSTRASSE 5

06. November 1986 Me.

Friedhelm Völpel, Friedrich-Ebert-Str. 4, 6719 Eisenberg

Antriebsmaschine

Die Erfindung betrifft eine Antriebsmaschine mit einem Gehäuse, in dem wenigstens ein Schwungrad mit einer aus dem Gehäuse herausragenden Abtriebsachse rotierend gelagert ist.

Derartige Maschinen sind bekannt. Das Schwungrad speichert von außen eingebrachte Energie als Bewegungsenergie, so daß diese bei Bedarf wieder abgenommen werden kann. Je größer die Schwungradmasse, je größer der Durchmesser des Schwungrades und je höher die Drehzahl, desto höher ist die gespeicherte Energie. Andererseits steigen dabei auch die Reibungskräfte in den Lagern und gegenüber der Atmosphäre.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Antriebsmaschine anzugeben, in der eine Energiespeicherung auch bei langsamen Drehzahlen möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Gehäuse eine Kurvenscheibe drehbar gelagert ist, daß die Kurvenscheibe über ein Reduktionsgetriebe mit der Antriebsachse in

POSTFACH 2080 · TELEFON 206J4) 2JlOiS", 87<ftf<t J- JTELpX 453J33 TELEGRAMME: INVENTION DEUTSCHE BANK LANDAU 0215400*(BLZ*546700*95)'* ·** POSTSCHECK LUDWIGSHAFEN 2756&iacgr;-«76

Drehverbindung steht, daß mit der Kurvenscheibe wenigstens ei.i Speicherelement für potentielle Energie in Wirkverbindung steht, daß die Kurvenscheibe so geformt ist, daß das Speicherelement langsam gespannt und schnell entspannt wird, daß auf der Abtriebsachse mittels eines Freilaufs wenigstens •in Hebel schwenkbar gelagert ist und daß dieser Hebel mit dem Speicherelement derart in Wirkverbindung steht, daß bei eich schnell entspannendem Speicherelement der Hebel schnell verschwenkt wird und dabei über den jetzt sperrenden Freilauf diese schnelle Schwenkbewegung auf die Abtriebsachse überträgt.

Bei der vorliegenden Antriebsmaschine erfolgt die Energiespeicherung also nicht nur als rotierende Energie, sondern wenigstens zeitweise auch als potentielle Energie, wobei die Umwandlung von der einen in die andere Energieform kontinuierlich erfolgt, so daß der Energiefluß und der Bewegungsablauf nicht unterbrochen werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Reduktionsgetriebe ein Zahnradgetriebe, vorzugsweise auch ein Schneckengetriebe, da dieses mit nur wenig Aufwand eine sehr starke Drehzalreduzierung ermöglicht.

Gemäß einer Konstruktionsvariante umfaßt das Reduktionsgetriebe ein Zugmittelgetriebe.

Von besonderer Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist das Speicherelement. Gemäß einer ersten Ausgestaltung handelt es sich dabei um einen in geeigneter Weise gelagerten Gewichtsblock, der entgegen der Schwerkraft durch die Kurvenscheibe angehoben wird und dabei potentielle Energie speichert.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Speicherelement jedoch tinen gasgefüllten Zylinder.

Dessen Kolben wird durch die Kurvenscheibe langsam in den Zylinder gepreßt. Sobald das Maximum des Gasdrucks erreicht ist, gibt die Kurvenscheibe aufgrund ihrer besonderen Ausgestaltung den Kolben schlagartig frei, worauf sich dieser unter der Wirkung des komprimierten Gaspolsters blitzartig bewegt.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung bildet die Kurvenscheibe einen vierzackigen Stern.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können mit einer Kurvenscheibe mehrere Speicherelemente in Wirkverbindung stehen. Auf diese Weise kann eine Kurvenscheibe mehrere Speicherelemente für potentielle Energie ansteuern.

Es ist auch möglich, mehrere Kurvenscheiben auf einer Achse anzuordnen, um eine entsprechende Vielzahl von Speicherelementen zu steuern, um auch so die potentielle Energie zu erhöhen.

Um in dem als Speicherelement dienenden gasgefüllten Zylinder möglichst wenig Reibung zu haben, empfiehlt es sich, eine Konstruktion zu wählen, bei der der Kolben mittels eiii^r Rolldichtung in den Zylinder eingedichtet ist.

Eine weitere Reduzierung aller Reibungskräfte ergibt sich nicht zuletzt auch durch eine Kugellagerung aller rotierenden Teile.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen ersten Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Antriebsmaschine,

Fig. 2 einen zweiten Querschnitt durch die Ausführungs-

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form der Maschine gem. Fig. 1 ,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Maschine der Fig. 1 i; und 2 und $

Fig. 4 in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer Antriebsmaschine.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Antriebsmaschine besitzt ein Gehäuse 1 mit Füßen 2 zur Befestigung der Maschine auf einem geeigneten Untergrund. Im Inneren des Gehäuses 1 sind im Bereich der Stirnseiten zwei Schwungräder 3, 3¹ auf einer aus dem Gehäuse 1 herausragenden Abtriebsachse 4 rotierend gelagert. Diese Abtriebsachse 4 ist in der Fig. 3 der besseren Übersichtlichkeit wegen unterbrochen dargestellt.

Auf der Abtriebsachse 4 ist ein Kegelradgetriebe 5 angeordnet, welches die schnelle Drehbewegung der Schwungräder 3, 3¹ auf eine Schnecke 6 überträgt, die diese mit Hilfe eines Schneckenrades 7 in eine langsame Drehbewegung einer Kurvenscheibenachse 8 reduziert.

Auf der Kurvenscheibenachse 8 sind nebeneinander drei Kurvenscheiben 9, 9¹, 9'¹ angeordnet. Jede Kurvenscheibe 9 bildet einen vierzackigen Stern, wobei die als Steuerkante wirkende Vorderkante 10 jedes Sternzackens stark gewölbt ist.

Im Gehäuse 1 ist weiterhin eine Hebelachse 18 vorgesehen, die über ein Zahnradgetriebe 19, 20 mit der Abtriebsachse 4 in Verbindung steht. Auf dieser Hebelachse 18 ist mit Hilfe eines Freilaufs 17 ein Hebel 15 schwenkbar gelagert. Dieser Hebel 15 besitzt an seinem freien Ende eine Nase 16, die mit der gewölbten Vorderkante 10 der Kurvenscheibe 9 in Wirkverbindung steht.

Bei sich drehender Kurvenscheibe 9 wird der Hebel 15 langsam

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nach rechts geschwenkt. Dabei wird gleichzeitg ein Speicherelement für potentielle Energie gespannt.

Als Speicherelement für potentielle Energie werden in diesem Ausführungsbeispiel mit Gas, insbesondere Stickstoff, gefüllte Zylinder 11, 11', 11'· mit Kolben 12, 12', 12·' und Kolbenstangen 14, 14', 14'' eingesetzt. Dabei sind die Kolben 14 mit Hilfe einer Rolldichtung 13 in den Zylinder 11 eingedichtet, um eine möglichst geringe Reibung an diesem kritischen Punkt zu bekommen.

Sobald die Speicherelemente 11 maximal gespannt sind, rutscht die Nase 16 des Hebels 15 über die äußerste Kante der Kurvenscheibe 9, worauf der Hebel 15 unter der Wirkung der sich entspannenden Gasfedern 11 schlagartig nach links geschwenkt wird. Diese schnelle Schwenkbewegung wird über den jetzt sperrenden Freilauf 17 auf die Hebelachse 18 und über die Getrieberäder 19, 20 auf die Abtriebsachse 4 übertragen. Auf diese Weise wird dieser die in den gasgefüllten Zylindern 11 gespeicherte Energie wieder zugeführt.

Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Konstruktion für eine Antriebsmaschine. Man erkennt ein rotierendes Schwungrad 30 mit seiner Abtriebsachse 31. Die Drehzahl der Abtri&bsachse 31 wird über endlose Zugmittel 32, 32' und ein Reduktionsgetriebe 33 reduziert und auf eine Kurvenscheibenachse 34 übertragen.

Auf der Kurvenscheibenachse 34 ist eine als vierzackiger Stern ausgebildete Kurvenscheibe 35 angeordnet, deren Vorderkante 36 stark gewölbt ist.

Auf der Abtriebsachse 31 ist über einen Freilauf 40 ein Hebel 37 schwenkbar gelagert, der an seinem freien Ende wiederum eine Nase 38 besitzt, die mit der gewölbten Kante 36 der Kurvenscheibe 35 in Wirkverbindung steht.

Bei sich drehender Kurvenscheibe 35 wird über die Nase 38 der Hebel 37 nach oben verschwenkt. Dabei wird ein Gewichtsbxock 39 gehoben und ein Teil der Energie der Antriebsmaschine als potentielle Energie zwischengespeichert.

Sobald die Nase 38 über die Kante der Kurvenscheibe 35 herunterfällt, wird diese schnelle Schwenkbewegung des Hebels 3 7 über den jetzt sperrenden Freilauf 40 auf die Abtriebsachse 31 übertragen.

Auch bei dieser Anordnung empfiehlt es sich, eine Mehrzahl von Speicherelementen für potentielle Energie mit den zugehörigen Kurvenscheiben und Hebeln hintereinander anzuordnen, um einen kontinuierlichen Bewegungsablauf zu erreichen.

Claims

DIPL.-ING. F. SV.JWÖ'lL* DIPL-ONGIH:CH-TBmERICH

ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

6740 LANDAU/PFALZ LANGSTRASSE 5

06. November &Iacgr; 986 Me.

Friedhelm Völpel, Friedrich-Ebert-Str. 4, 5 719 Eisenberg

Antriebsmaschine

Schutzansprüche

1. Antriebsmaschine mit einem Gehäuse, in dem wenigstens ein Schwungrad mit einer aus dem Gehäuse herausragenden Abtriebsachse rotierend gelagert ist, "dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) eine Kurvenscheibe (9) drehbar gelagert ist, daß die Kurvenscheibe (9) über ein Reduktionsgetriebe (5,6,7) mit der Abtriebsachse (4) in Drehverbindung steht, daß mit der Kurvenscheibe (9) wenigstens ein Speicherelement (11) für potentielle Energie in Wirkverbindung steht, daß die Kurvenscheibe (9) so geformt ist, daß das Speicherelement (11) langsam gespannt und schnell entspannt wird, daß auf der Abtriebsachse (4) mittels eines Freilaufs (17) wenigstens ein Hebel (15) schwenkbar gelagert ist und daß dieser Hebel (15) mit dem Speicherelement (11) derart in Wirkverbindung steht, daß bei sieh schnell entspannendem Speicherelement (11) der Hebel (15) schnell verschwenkt wird und dabei über den jetzt sperrenden Freilauf (17) diese schnelle Schwenkbewegung auf die Abtriebsachse (4) überträgt.

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2. Antriebsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsgetriebe (5,6,7) ein Zahnradgetriebe (5) umfaßt.
3. Antriebsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsgetriebe ein Schneckengetriebe (6,7) umfaßt.
4. Antriebsmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Redukticnsgetriebe ein Zugmittelgetriebe (32, 32¹) umfaßt.
5. Antriebsmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement einen Gewichtsblock (39) umfaßt.
6. Antriebsmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement einen gasgefüllten Zylinder (11) umfaßt.
7. Antriebsmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (9) einen vierzackigen Stern bildet.
8. Antriebsmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Kurvenscheibe (9) mehrere Speicherelemente (11, 11') in Wirkverbindung stehen.
9. Antriebsmaschine nach wenigstens rinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kurvenscheiben (9, 9',9'') auf einer Achse (8) angeordnet sind.
10. Antriebsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (11) einen Kolben (12) enthält, der mittels

einer Rolldichtung (13) eingedichtet ist.
11. Antriebsmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß alle rotierenden Teile kugelgelagert sind.