DE2353117A1 - Flywheel of several concentric rotary bodies - drive of each body corresponds to predetermined degree of coupling - Google Patents
Flywheel of several concentric rotary bodies - drive of each body corresponds to predetermined degree of couplingInfo
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Abstract
Description
DIPL-ING. WOLFGANG GROSSE 2353 T1 7DIPL-ING. WOLFGANG GROSSE 2353 T1 7
A 108 Gs/gA 108 Gs / g
Anmelder : Dr. Otto Brandstädter A 4020 Linz
Brucknersträße 2 Applicant: Dr. Otto Brandstädter A 4020 Linz
Brucknerstrasse 2
Schwungradflywheel
Die Erfindung betrifft ein Schwungrad zur Speicherung und Abgabe von Energie.The invention relates to a flywheel for storage and Release of energy.
Im Kraftmaschinenbau ist es allgemein bekannt, Schwungräder zur Speicherung und Abgabe mechanischer Energie zu verwenden, um durch eine Glättung der periodisch veränderlichen Drehmomente einen gleichförmigen Lauf mit konstanten mittleren Dreh-. moment zu erzielen. Es ist auch bekannt, die in einem Schwungrad gespeicherte kinetische Energie zum Antrieb von Fahrzeugen In engine construction it is well known to use flywheels to use for storing and releasing mechanical energy, by smoothing the periodically changing torques to ensure a uniform run with constant mean rotational speed. moment to achieve. It is also known to use the kinetic energy stored in a flywheel to propel vehicles
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(Gyroantrieb) sowie bei Notstromaggregaten zum kurzzeitigen überbrücken als auch zum Anwerfen des Dieselmotors zu verwenden. Da die Energieaufnahme- bzw. Energieabgabefähigkeit von der Größe des Massenträgheitsmomentes des Schwungrades und der Winkelgeschwindigkeitsdifferenz abhängig ist, werden zur Speicherung großer Energiebeträge großvolumige schwere Schwungräder unterschiedlicher Konfiguration verwendet.(Gyro drive) as well as emergency power generators for a short time bridge and to use to start the diesel engine. Since the ability to absorb or release energy from the size of the moment of inertia of the flywheel and the angular velocity difference is dependent, are stored large amounts of energy large volume heavy flywheels different configuration used.
Der offenkundige Vorteil der bisher eingesetzten Schwungräder, nämlich daß die Energie schon in mechanischer Form vorliegt, wird jedoch gegenüber den anderen Energiespeicherungsmöglichkeiten, wie der elektrischen, der chemischen usw., weitgehend durch den geringen spezifischen Energieinhalt, d.h. die auf die Volumeneinheit bezogene Energiemenge, aufgehoben, so daß eineThe obvious advantage of the flywheels used so far, namely that the energy is already in mechanical form, However, it is largely compared to the other energy storage options, such as electrical, chemical, etc. due to the low specific energy content, i.e. the amount of energy related to the volume unit, so that a
Verwendung des Schwungrades als Speicher für größere Energiemengen und einer dementsprechenden Anwendung bisher der Erfolg versagt blieb. Auch Versuche, durch den Einsatz neuentwickelter, hochfester Werkstoffe, die größere Radial- und Tangential-" spannungen zulassen, bzw. durch Veränderung der Schwungradkonfiguration eine Optimierung des spezifischen Energieinhaltes des Schwungrades zu erzielen, haben bisher nicht zu den gewünschten Erfolgen geführt, so daß die Entwicklung, Schwungräder als Energiespeicher z.B. zum Antrieb von Stadt fahrzeugen einzusetzen, wegen der zur Verfügung stehenden geringen Energiemenge über das Anfangsstadium nicht hinausgekommen ist.Use of the flywheel to store larger amounts of energy and a corresponding application has so far been unsuccessful. Attempts to use newly developed, high-strength materials that allow greater radial and tangential "stresses, or by changing the flywheel configuration to achieve an optimization of the specific energy content of the flywheel, have so far not been the desired Successes led to the development of flywheels as energy storage e.g. for driving city vehicles use, because of the small amount of energy available, did not get beyond the initial stage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwungrad zur Speicherung und Abgabe von Energie zu schaffen, bei welchem der auf die Volumeneinheit bzw. die Masseneinheit bezogene Energieinhalt als auch die Betriebssicherheit gegenüber herkömmlichen Schwungrädern wesentlich erhöht ist und bei welchem gleichzeitig ein vollkommener Momentenausgleich erzielt wird.The invention is based on the object of creating a flywheel for storing and releasing energy, in which the energy content related to the volume unit or the mass unit as well as the operational reliability compared to conventional ones Flywheels is significantly increased and at the same time a perfect torque balance is achieved.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Schwungrad aus mehreren konzentrisch zueinander gelagerten und durch eine Koppelung mechanischer und/oder elektromagnetischer Art miteinander in Verbindung stehenden Rotationskörpern besteht und daß der Antrieb eines jeweiligen Rotationskörpers individuell entsprechend dem vorgegebenen Kopplungsgrad erfolgt. Dabei können die Rotationskörper vorteilhaft von dünnwandigen Schwungradzylindern gebildet werden, die wenigstens an einer Stirnseite mit konzentrisch angeordneten Hohlwellen, die einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Schwungradzylinder, versehen sind. Die Erfindung nutzt daher in vorteilhafter Weise die an sich bekannte Tatsache aus, daß der spezifische Energieinhalt pro Masseneinheit eines um seine Pigurenachse rotierenden Zylinders mit zunehmend kleinerer Wandstärke ansteigt. Da jedoch gleichzeitig der absolute Energieinhalt kleiner wird, d.h. der Energieinhalt pro umschlossenes Volumen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, eine entsprechende Vielzahl von Schvmngradzylindern einzusetzen, die durch zwischen den konzentrisch angeordneten Hohlwellen vorgesehene Lagereinheiten, insbesondere durch mechanische, aerodynamische und/oder elektrodynamische Lagereinheiten, geführt sind.This object is achieved according to the invention in that the flywheel consists of several concentrically mounted and by coupling mechanical and / or electromagnetic Type of interrelated rotating bodies and that the drive of a respective rotating body takes place individually according to the specified degree of coupling. The rotating body can advantageously be formed by thin-walled flywheel cylinders that are attached to at least one End face with concentrically arranged hollow shafts that have a smaller diameter than the flywheel cylinder, are provided. The invention therefore takes advantage of the fact, known per se, that the specific energy content per unit of mass of a cylinder rotating around its Pigurenachse increases with increasingly smaller wall thickness. There however, at the same time the absolute energy content becomes smaller, i.e. the energy content per enclosed volume is according to the invention proposed a corresponding variety of Use degree cylinders that pass through between the concentric arranged hollow shafts provided bearing units, in particular by mechanical, aerodynamic and / or electrodynamic Storage units, are guided.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Antrieb der Schwungradzylinder über wenigstens ein Antriebsritzel erfolgt und daß das Antriebsritzel mit mehreren Zahnkränzen unterschiedlicher Teilkreisdurchmesser versehen ist, die mit an den Stirnseiten der Hohlwellen angeordneten Zahnkränzen im Eingriff stehen, wobei die entsprechenden Zahnkranz^ des Antriebsritzels und der Schwungradzylinder je nach dem gewünschten übersetzungsverhältnis einander zugeordnet sind. Auf diese Weise können die zur„Erzielung einer optimalen Energiedichte notwendigen, je nach dem Außen-According to a further advantageous feature of the invention is provided that the drive of the flywheel cylinder takes place via at least one drive pinion and that the drive pinion with several sprockets of different pitch circle diameters is provided, which are in engagement with arranged on the end faces of the hollow shafts ring gears, the corresponding Ring gear ^ of the drive pinion and the flywheel cylinder depending on the desired transmission ratio assigned. In this way, the “Achievement an optimal energy density, depending on the external
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durchmesser verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten der einzelnen Schwungradzylinder erzielt werden. Das Antriebsritzel ist dabei exzentrisch zur Rotationsachse der Schwungradzylinder gelagert .diameter different peripheral speeds of each Flywheel cylinder can be achieved. The drive pinion is mounted eccentrically to the axis of rotation of the flywheel cylinder .
Es kann auch vorgesehen sein, daß der Antrieb der Schwungradzylinder mittels eines elektromagnetischen Feldes mit entsprechend geeignetem Potentialverlauf erfolgt.It can also be provided that the drive of the flywheel cylinder takes place by means of an electromagnetic field with a correspondingly suitable potential curve.
In vorteilhafter Weise können auch zwei Antriebsritzel vorgesehen sein, wobei das erste Antriebsritzel zum Antrieb einzelner Πchwunp;radzylinder in einer Drehrichtung und das zweite Antriebsritzel zum Antrieb einzelner Schwungradzylinder in der entgegengesetzten Drehrichtung dient, so daß die durch die Drehung erzeugten Kreiselmomente ausgeglichen werden. Es wäre auch denkbar, durch Einführung mehrerer Antriebe für bestimmte Schwungradzylindergruppen bestimmte Steuerungstendenzen innerhalb des Schwunpcradsystems bewußt hervorzurufen.Advantageously, two drive pinions can also be provided, the first drive pinion for driving individual ones Πchwunp; wheel cylinder in one direction of rotation and the second drive pinion serves to drive individual flywheel cylinders in the opposite direction of rotation, so that the rotation generated gyroscopic torques are compensated. It would also be conceivable by introducing several drives for certain Flywheel cylinder groups to cause certain control tendencies within the flywheel system consciously.
Wenn ein konstantes übersetzungsverhältnis eingehalten werden soll, dann stehen die Antriebsritzel miteinander in Eingriff, während zur Erzielung eines veränderlichen Übersetzungsverhältnisses vorgesehen ist, daß die Antriebsritzel.über ein Getriebe miteinander in "Verbindung stehen, wobei sich gleichzeitig der" Vorteil ergibt, daß die Antriebsritzel wahlweise zu- bzw. abgeschaltet werden können.If a constant transmission ratio is maintained should, then the drive pinions are in engagement with each other, while to achieve a variable gear ratio it is provided that the Antriebritzel.über a transmission are in "connection with each other, at the same time the" The advantage is that the drive pinions can optionally be switched on or off.
Es kann gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung auch vorgesehen sein, daß die Zahnkränze der einzelnen Antriebsritzel unabhängig voneinander drehbar gelagert sind, so daß die Drehzahl der einzelnen Schwungradzylinder unabhängig voneinander auf ihren Maximalwert gesteuert werden kann.According to a further advantageous feature of the invention, it can also be provided that the ring gears of the individual drive pinions are rotatably mounted independently of one another, so that the speed of the individual flywheel cylinders is independent can be controlled from each other to their maximum value.
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Um die Reibungsverluste gering zu halten, kann vorgesehen sein, daß der Antrieb und die Schwungradzylinder in einem gegenüber der Atmosphäre einen Unterdruck aufweisenden, abgeschlossenen Gehäuse gelagert sind.In order to keep the friction losses low, it can be provided that the drive and the flywheel cylinder in one opposite the atmosphere are stored in a closed housing having a negative pressure.
Neben dem durch die gegenläufige Drehung Einzelner Schwungradzylinder erzielbaren Momentenausgleich kann- zur Erhöhung der Betriebssicherheit des Schwungrades gemäß der Erfindung vergessenen sein, daß die in der Praxis üblichen technischen Sicherheitsfaktoren abgestuft nach außen zunehmen, so daß z.B. die bei überschreiten einer zulässigen Höchstdrehzahl auftretende erste Bruchstelle im Schwungradinneren liegt und die äußeren Schwungradzylinder als Schutzhülle wirken, wenn das innere Schwungrad bersten sollte.In addition to the torque compensation that can be achieved by rotating individual flywheel cylinders in opposite directions, it can be used to increase the Operational safety of the flywheel according to the invention be forgotten that the technical safety factors customary in practice gradually increase outward, so that e.g. the if the maximum permissible speed is exceeded, the first break point is inside the flywheel and the outside Flywheel cylinder act as a protective cover when the interior Flywheel should burst.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:Further features, advantages and details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments based on the drawing. Show in it:
Fig.l einen Teilschnitt durch das erfindungsgemäße Schwungrad mit einem Antriebsritzel undFig.l is a partial section through the inventive Flywheel with a drive pinion and
Fig.2 einen Teilschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schwungrades mit zwei im Eingriff miteinander stehenden Antriebsritzeln zur Erzielung gegenläufiger Drehbewegungen, einzelner Schwungradzylinder. ■ ' - .2 shows a partial section through a further embodiment of the flywheel according to the invention two meshing drive pinions to achieve counter-rotating movements, single flywheel cylinder. ■ '-.
Das in der Fig.l gezeigte Schwungrad 1 besteht aus mehreren konzentrisch zueinander gelagerten Schwungradzylindern 2,3, ^ und 5s die an beiden Stirnseiten mit konzentrisch zueinanderThe flywheel 1 shown in Fig.l consists of several concentrically mounted flywheel cylinders 2,3, ^ and 5s those on both end faces with concentric to one another
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angeordneten Hohlwelle« 6,7,8,9 versehen sind. Die konzentrische Lagerung erfolgt bspw. mittels Nadellagern 10.arranged hollow shaft «6,7,8,9 are provided. The concentric one Storage takes place, for example, by means of needle bearings 10.
Die Schwungradzylinder 2 bis 5 stehen mittels des als Antrieb dienenden Antriebsritzels 11 miteinander in Verbindung, indem dieses mit mehreren Zahnkränzen 12,13,1^15 unterschiedlicher Teilkreisdurchmesser mit an den Stirnseiten der Hohlwellen 6, 7,8,9 angeordneten Zahnkränzen 16,17,18,19 im Eingriff steht. Das Antriebsritzel 11 ist in bezug auf die Rotationsachse 20 der Schwungradzylinder exzentrisch gelagert.The flywheel cylinders 2 to 5 are connected to one another by means of the drive pinion 11 serving as a drive this with several ring gears 12,13,1 ^ 15 different Pitch diameter is engaged with toothed rings 16,17,18,19 arranged on the end faces of the hollow shafts 6, 7,8,9. The drive pinion 11 is mounted eccentrically with respect to the axis of rotation 20 of the flywheel cylinder.
Die Fig.2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schwungrades, bei dem zwei Antriebsritzel 21,22 vorgesehen sind, die miteinander im Eingriff stehen. Der Antrieb kann entweder über das Antriebsritzel 21 oder über das Antriebsritzel 22 erfolgen. Während das Antriebsritzel 21 mit den Schwungradzylinder 23 und 24 kämmt und diese in einer Drehrichtung antreibt, kämmt das Antriebsritzel 22 mit den Schwungradzylindern 25 und 26, um diese in entgegengesetzter Richtung anzutreiben. Die gegenläufige Drehrichtung der Antriebsritzel und Schwungradzylinder ist schematisch durch Pfeile gekennzeichnet. 2 shows a further embodiment of the invention Flywheel, in which two drive pinions 21,22 are provided, which are in engagement with one another. The drive can take place either via the drive pinion 21 or via the drive pinion 22. While the drive pinion 21 with the Flywheel cylinder 23 and 24 meshes and this in one direction of rotation drives, the drive pinion 22 meshes with the flywheel cylinders 25 and 26 to drive them in the opposite direction. The opposite direction of rotation of the drive pinion and flywheel cylinder is indicated schematically by arrows.
Der Antrieb 21,22 und die Schwungradzylinder 23 bis 26 sind in einem gegenüber der Atmosphäre einen Unterdruck aufweisenden, abgeschlossenen Gehäuse 27 gelagert.The drive 21,22 and the flywheel cylinders 23 to 26 are in a vacuum with respect to the atmosphere, closed housing 27 stored.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt3 sondern es wäre insbesondere auch denkbar, daß die Lagerung der einzelnen Schwungradzahnräder bei Verwendung mehrerer Antriebsritzel durch die-Antriebsritzel selbst erfolgt. The invention is not restricted to the illustrated and described embodiments but it would be 3 in particular also conceivable that the mounting of the individual flywheel gears when using multiple drive pinion through the drive pinion takes place itself.
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Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732353117 DE2353117A1 (en) | 1973-10-23 | 1973-10-23 | Flywheel of several concentric rotary bodies - drive of each body corresponds to predetermined degree of coupling |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19732353117 DE2353117A1 (en) | 1973-10-23 | 1973-10-23 | Flywheel of several concentric rotary bodies - drive of each body corresponds to predetermined degree of coupling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2353117A1 true DE2353117A1 (en) | 1975-04-24 |
Family
ID=5896199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732353117 Pending DE2353117A1 (en) | 1973-10-23 | 1973-10-23 | Flywheel of several concentric rotary bodies - drive of each body corresponds to predetermined degree of coupling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2353117A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4088041A (en) * | 1976-12-13 | 1978-05-09 | Incelermatic, Inc. | Energy storing flywheel drive |
| FR2381924A1 (en) * | 1977-02-25 | 1978-09-22 | Ivanoff Alexander | PUMP MOTOR DEVICE |
| EP0683317A4 (en) * | 1991-10-07 | 1995-02-21 | Muneaki Takara | Device and method for rotation. |
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1973
- 1973-10-23 DE DE19732353117 patent/DE2353117A1/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4088041A (en) * | 1976-12-13 | 1978-05-09 | Incelermatic, Inc. | Energy storing flywheel drive |
| FR2381924A1 (en) * | 1977-02-25 | 1978-09-22 | Ivanoff Alexander | PUMP MOTOR DEVICE |
| EP0683317A4 (en) * | 1991-10-07 | 1995-02-21 | Muneaki Takara | Device and method for rotation. |
| EP0683317A1 (en) * | 1991-10-07 | 1995-11-22 | TAKARA, Muneaki | Device and method for rotation |
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