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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.
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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.
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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.
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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.