Drehmomentspeicher

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speicherung eines mechanischen Drehmoments.

Bekannt sind solche Speicher, die aus relativ schnell rotierenden Massen bestehen, wie z.B. der Gyros-Antrieb städtischer Omnibusse, welcher beim Abbremsen einen Kreisel antreibt, von welchem die zum Beschleunigen des Fahrzeugs benötigte Arbeit dem Kreisel unter dessen Herabsetzen der Rotationsgeschwindigkeit wieder abgenommen wird.

Diese Art der Drehmomentspeicherung ist auf stark wechselnde Lasten ausgelegt und verlangt daher große Massen und/oder hohe Drehzahlen.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Drehmomentspeicher zu schaffen, der mit relativ geringen Massen und/oder Drehzahlen auskommt, dabei soll die Erdanziehung ausgenutzt werden und dennoch ein guter Gleichlauf erzielbar sein.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer Drehmomentspeicheranordnung, bestehend aus einer waagrechten Antriebswelle, miteinander in Wirkverbindungen stehenden und über die Welle angetriebenen Rädern sowie einem Generator. Dabei sind die ersten Räder erfindungsgemäß von der Antriebswelle beabstandet, drehbar gelagert und weisen jeweils ungleiche Masseverteilungen auf. Sie sind über das zweite Rad mit Hilfe des Generators derart antreibbar, dass sie sich teilweise subtrahierende Drehmomente aufweisen, so dass das System einer positiven Beschleunigung durch Erdanziehung unterliegt.

Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, dass hier das Gravitationsfeld der Erde in das Trägheitsmoment der um die Mittelachse kreisenden ersten Räder mit einbezogen wird, wobei natürlich grundsätzlich auch ein erstes Rad mit einem gegenüberliegenden starren Massenausgleich eine ähnliche Funktion erfüllt und das ausdrücklich mit einbezogen werden soll.

Der Vorteil zweier oder mehrerer erster Räder liegt natürlich in einem besseren Gleichlauf.

Das zweite Rad dient dazu, die Schwerpunkte der ersten Räder außermittig und zur selben Seite hin weisend auszurichten, so dass sich deren Drehmomente bezüglich der Antriebswelle (außer im etwa senkrechten Totpunkt) nicht aufheben, sondern zu einer stets wiederkehrenden Beschleunigung der Antriebswelle führen. Dabei ist der Begriff "Antriebswelle" so zu verstehen, dass diese die Anfangsbeschleunigung bewirkt und die Reibungsverluste ausgleicht, wobei, wie gesagt, das Verstellen der Schwerpunktlage durch den Generator bewirkt wird, der das zweite Rad entsprechend antreibt.

Um Energie abzunehmen, ist einfach die Antriebswelle z.B. gegen ein entsprechendes Getriebe oder einen Elektromotor abzubremsen.

Der Generator und das zweite Getriebe können natürlich auch ein entsprechendes Zahnrad- oder Kettengetriebe sein, welches die zweiten Räder auf ihren Armen bei dessen Drehung in der Raumlage festhält.

Die Verwendung eines variablen Antriebes wie z.B. eines Elektromotors für das zweite Rad bringt den Vorteil mit sich, dass die exzentrischen Schwerpunkte der zweiten Räder variabel eingestellt werden können. d.h. dass die Drehmomente des die zweiten Räder tragenden Armes Gewünschtenfalls auch permanent ausgeglichen werden können und somit ganz unterschiedliche Antriebsmomente durch einfaches Schwerpunktverstellen erzeugt werden können.

Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel erläutert.

Dabei zeigen:

eine erfindungsgemäße Anordnung mit einer zweiten Außen- und

1	Antriebswelle
2	erste Räder
3	zweite Räder
4	Motor (Generator)
5	Arme
6	Gewichte
7	Mittelachsen

eine solche mit einem zweiten Innenrad

1	Antriebswelle
2	erste Räder
3	zweite Räder
4	Motor (Generator)
5	Arme
6	Gewichte
7	Mittelachsen

In Fig. 1 ist eine waagerechte Antriebswelle (1) dargestellt, an der ein Arm (5) befestigt ist, welcher zwei erste, z.B. gleich beabstandete Räder (2) trägt.

Diese Räder (2) sind am Arm (5) frei drehbar gelagert. Die Räder (2) tragen exzentrische Gewichte (6), welche beide in gleicher Blickrichtung zu den Mittelachsen (7) der ersten Räder (2) liegen, grundsätzlich stehen diese Gewichte mit ihren Schwerpunkten waagrecht zu den Mittelachsen der ersten Räder (2), wobei auch mehrere Arme (5) mehrere Räder (2) tragen können.

Über Reibschluss oder eine Verzahnung können die ersten Räder (2) mit einem diese außen umfassenden zweiten Rad (3), einen Motor (Generator) (4) antreiben. Bei Drehung der Antriebswelle (1) und entsprechendem Mitlauf des zweiten Rades (3) ist dafür Sorge getragen, dass die individuell an den Mittelachsen anliegenden, durch die Gewichte (6) erzeugten Drehmomente erhalten bleiben, so dass unter Erdbeschleunigung ständig (außer im Totpunktdurchgang) ein einseitiges und immer auf derselben Seite der Antriebswelle (1) liegendes Drehmoment wirkt. Durch Verzögerung der Beschleunigung des zweiten Rades (3) lässt sich dieses Drehmoment verändern, die kinetische Energie des Systems bleibt hingegen gleich, so dass von der Welle (1) durch Änderung der Stellung der Gewichte (Voreilen und Nachlaufen des zweiten Rades (3)) unterschiedliche Drehmomente abgegriffen werden können.

Bei größeren Konstruktionen kann das zweite Rad (3) durch auf die Mittelachsen auf geflanschte Elektromotoren ersetzt werden, ebenso kann jedem ersten Rad (2) ein eigenes zweites Rad (3) zugeordnet werden, um die ersten Räder auch individuell verstellen zu können.

Fig. 2 zeigt die Variante mit innen liegendem zweiten Rad (3). Will man unterschiedliche Stellungen der Gewichte (6) ermöglichen, so können ohne weiteres zwei außen oder innen liegende zweite Räder (3) in zwei hintereinander liegenden Ebenen verwendet werden.

Die exzentrischen Gewichte (6) der ersten Räder (2) können in diesen selbst liegen, sie können auch an den Rädern (2) angelenkt und durch das zweite Rad (3) oder einen entsprechenden Mechanismus im obigen Sinne geregelt werden, wobei die ersten Räder (2) lediglich dem Verstellen der Gewichte (6) dienen und damit sehr klein sein können.