Funktionsbeschreibung
An der Pendelstange 55-00-02 ist eine Unwucht montiert; dadurch entstehen 2 Pendel. Ein Pendel Schwingt auf dem Halbkreis AE, das andere auf dem Halbkreis GD.
Die Masse 55-01-03 der Unwucht schwingt auf Teilstrecken beider Pendel. Die Masse 55-01-03 der Unwucht nimmt den Weg ABCDEFCGA.
Die Geschwindigkeitszunahme auf der Teilstrecke AB ist höher als auf der Teilstrecke CD.
Dies liegt daran, daß die Beschleunigung ein Vektor ist, also eine richtungsabhängige Wirkung hat. Der Beschleunigungsvektor hier ist senkrecht. Je mehr die Bewegung in die Waagerechte geht um so kleiner ist sein Beschleunigungsvektor. Obwohl die Höhendifferenz zwischen den Punkten A+B die Gleiche ist wie zwischen den Punkten C+D ist die Beschleunigung doch unterschiedlich. In Punkt C ist die Beschleunigung gleich 0 während sie im Punkt B noch einen Betrag hat.
Unterschiedliche Pendel beschleunigen unterschiedlich.
Die Rechnung ergibt im Punkt B eine höhere Geschwindigkeit als im Punkt C. Und damit eine Energiedifferenz.
D.h. Zwischen Punkt B+C kann man Energie ableiten. In Punkt C muß nur soviel kinetische Energie bleiben wie nötig ist nach Punkt D zu schwingen.
In Punkt B muß das Unwuchtgewicht 55-01-03 aus dem Halbkreis AE in die Waagerechte BC gelenkt werden. Der Pendelbewegung wird eine Drehbewegung überlagert. Die Drehbewegung beginnt 100mm (Breite der Pendelstange 55-00-02) vor Punkt B und endet ca 100mm hinter Punkt B. Dadurch wird der Bewegungsvektor der Masse 55-01-03 um ca 35° umgebogen. Diese Zwangsbewegung kostet Energie. Der Betrag muß in der Energiebilanz von der obigen Energiedifferenz abgezogen werden. Das Beharrungsvermögen der Masse 55-01-03 folgt dann dem Bewegungsvektor BC.
In Punkt C wird das Pleuel 55-01-01in seiner senkrechten Stellung gesichert. Das Unwuchtgewicht 55-01-03 folgt der Teilstrecke CD. Seine kinetische Energie wird in Lageenergie umgesetzt. In Punkt D ist die Geschwindigkeit gleich 0. Durch einen kurzen Impuls wird der Pendelbewegung eine Drehbewegung überlagert. Hierbei schwingt die Pendelstange 55-00-02 über die Horizontale hinaus.
Mit erreichen des Punkt E ist die Halbperiode komplett. Die zweite Halbperiode läuft in gleicher Weise ab.
(s. Schnitt A-A)
Die Drehbewegung wird durch das Zahnrad 55-00-09 erstellt, daß von der Zahnstange 55-00-06 angetrieben wird. An den Enden der Zahnstange sind Magnete angeschraubt. Die Zahnstange ist gelagert in den Spulenkörpern 55-00-05. An den Enden der Spulenkörper 55-00-05 sind die Spulenkörpern 55-00-11 montiert. Die Spulen 3+4 ziehen und drücken an den Magneten durch ihr Magnetfeld und erzeugen so die Druckkraft in der Zahnstange.
An den Enden der Achse 55-00-03 sind Magnete angeschraubt. Ihre Magnetfelder durchdringen die Spule-1 55-02-17, die auf den Spulenhalter 55-02-01 gewickelt ist.
Durch Induktion wird Strom erzeugt. Durch die Stromerzeugung wird die Energiedifferenz zwischen Punkt B und C abgebaut. Zwischen Spule-1 und Magnet ist ein Mindestspalt von 5mm konstruktiv vorgegeben durch das Distanzrohr 55-02-06. An den Lineareinheiten kann der Abstand Magnet-Spule-1 eingestellt werden. Idealer Weise ist die Energiedifferenz und die Stromerzeugung gleichgroß. Praktisch sollte die Stromerzeugung größer sein. Dadurch werden die oberen Umschlagpunkte D bzw. G nicht ganz erreicht. Der tatsächliche Umschlagpunkt muß errechnet werden. Dies geschieht durch eine Geschwindigkeitsmessung an den Sensoren in den Sensorhaltern 55-00-08. Die Pendelstange 55-00-02 ist 100mm breit.
Der Sensor dedektiert dies mit einer aufwärtigen und einer abfallenden Flanke. Die Zeitdifferenz wird ausgewertet und ergibt auf die 100mm Strecke die genaue Geschwindigkeit. Fällt die errechnete Geschwindigkeit unter einen gesetzten Mindestwert, wird mit der Stromerzeugung ausgesetzt. Der Spulenhalter 55-02-01 wird abgesenkt. Hierfür werden die Spulen 55-02-18 umgepolt. Über Verbindungsstange, Kurvenhebel, Schraubbolzen, Hubachse werden beide Spulenhalter gleichzeitig abgesenkt. Ist der gesetzte Sollwert wieder erreicht werden die Spulen 55-02-18 wieder umgepolt und die Spulenhalter wieder in Arbeitsstellung gebracht.
