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Antriebsvorrichtung für Wasser- und Luftfahrzeuge aller Art.
Die Erhndung betrint eine Antriebsvorrichtung für Wasser-und Luftfahrzeuge aller Art, deren wesentliches Merkmal darin besteht, dass ein oder mehrere Paare elastischer Flügel, von denen die flügel eines jeden Paares wagerecht und starr nebeneinander angeordnet sind, in senkrechter Richtung in äusserst rascher Folge und mit kurzem Ausschlage auf-und abwärts bewegt werden. 1) er Erfinder hat nämlich gefunden, dass ein äusserst wirksamer Antrieb erzielt wird, wenn man, entsprechende dem Fluge der Hienee oder Fliege eine Anzahl entsprechend
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über den allgemein gebräuchlichen Schraubenantrieb den Vorteil einer einfacheren Anordnung, wie auch eines geringeren Kraftbedarfes.
Gemäss vorlit'gender Eriindung sind mehrere derartige Flügelpaare senkrecht übereinander angeordnet, von denen je zwei benachbarte Flügelpaare stets nach entgegengesetzten Richtungen ausschlagen. Durch je zwei benachbarte Flügelpaare werden hibei senhrecht zur Bewegullgs- richtung der Flügel gerichtete Luft- oder Wasserströmungen erzielt und wird so die Bewegung des Fahrzeuges bewirkt. Je ein oder mehrere dieser Flügell)paare sind an einem Arm eines doppelarmigen Hebels befestigt, und sämtliche Flügelhebel werden von einem gemeinsamen Antriebs- niechanismus aus in Bewegung gesetzt. Die sämtlichen Flüelhebel sind in einem Gehäuse
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Fig. 1 zeigt die eine Ausführungsform in senkrechtem Schnitt, welche insbesondere für den Antrieb im Wasser geeignet ist.
Fig. 2 ist ein Grundriss derselben,
Fig. 3 zeigt eine Konstruktionseinzelheit in grösserem Massstabe,
Fig. 4 ist ein Horizontalschnitt nach Linie I-I der Fig. 1, Fig. 5 ein solcher nach Linie II-II der Fig. 1.
Fig. 6 zeigt eines der Flügelpaare im Grundriss und im grösseren Massstabe.
Fig. 7 zeigt zwei benachbarte Flüge ! paare in Seitenansicht während des Ausschtages.
Fig. 8 zeigt in grösserem Massstabe zwei benachbarte Flügelhebel mit dem Antriebsmechanismus,
Fig. 9 ist ein Schnitt nach Linie III-III der Fig. 8.
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Fig. 11 zeigt, eine zweite Ausführugnsform der Vorrichtung in senkrechtem Schnitt, die für den Antrieb in der Luft geeignet ist.
Fig. 12 ist ein Schnitt nach Linie 11'-Ir der Fig. 11.
Fig. 13 ist ein solcher nach Linie)'-F der Fig. 11.
Fig. 14 zeigt in grösserem Massstabe einen der Flügelhebel mit zugehörigem Antriebs- mechanismus.
Fig. 15 ist ein Horizontalschnitt nach Linie VI-VI der Fig. 14.
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trägt. Am oberen Ende der Hohlwelle8 ist auf dieselbe ein Kegelrad 10 aufgekeilt, welches ausserdem durch eine Mutter 11 gesichert ist. Die Hohlwelle 8 mit dem Gehäuse 9 hängt lose im Lager 3 und wird lediglich durch das Kegelrad 10 und die Mutter 11 getragen. Unterhalb des unteren Lagerringes 7 ist eine Dichtung 12 angeordnet (Fig. 3), welche ein Ausfliessen des in dem Halslager befindlichen Öles verhindert. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist die Hohlwelle 8 aus zwei Teilen und ebenso das Gehäuse 9 aus zwei Teilen 9 und 9a zusammengesetzt.
Innerhalb der Hohlwelle 8 ist eine Stange 13 von rechteckigem oder annähernd rechteekigem Querschnitt senkrecht verschiebbar angeordnet, und zwar umfasst der einfacheren An- ordnung wegen, wie aus Fig. 5 ersichtlich, der eine Teil der Hohlwelle 8 drei Seiten der Stange 13, während die vierte Seite durch den zweiten Teil der Hohlwelle 8 abgedeckt wird. Diese Stange 73 wird mittels folgender Einrichtung in einf rasche auf-und abwärtsgehende Bewegung versetzt. Das obere Ende der Stange 13 ist mittelst eines Ringes 14 und einer Mutter 5 an einer innerhalb der Führungen 16 gleitenden Kulisse 17 befestigt.
Letztere wird mittels der Kurbel 18, die auf der Antriebswelle 19 befestigt ist, in auf-und abwärtsgehende Bewegung versetzt, an der auch die Stange 13 teilnimmt.
In dem Gehäuse 9 sind auf den Zapfen 20 die zweiarmigen Flügelhebel 21, 22 drehbar gelagert. Der kürzere innerhalb des Gehäuses 9 befindliche Arm 21 der Flügelhebel ist gabelförmig gestaltet (Fig. 8 und 9) und umgreift einen Zapfen 23, der exzentrisch zwischen zwei Zahnrädern 24 befestigt ist, deren Achse 25 im Gehäuse 9 drehbar gelagert ist. Es ist ohne weiteres verständlich, dass durch eine Drehung der Zahnräder 24 dem Flügelhebel 21, 22 mittels der exzentrischen Zapfen 2. 3 eine auf-und abwärtsschwingende Bewegung erteilt wird.
Das untere in das Gehäuse 9 hineinragende Ende der Stange 13, welches innerhalb des Gehäuses durch die Rollen 26 geführt ist, trägt an der einen Seite an seinen beiden Kanten zwei Verzahnungen 2ì (Fig. 9), in welche die beiden Zahnräder 24 eines jeden Flügelhebels 21, 22 eingreifen. Hierdurch erhalten die Flüelhebel durch die Auf-und Abwärtsbewegung der Stange 13 ihre schwingende Bewegung. Die Anordnung ist nun derart getroffen, dass die exzentrischen Zapfen 23 zweier benachbarter Flügelhebel um 1800 zu einander versetzt sind. (Fig. 8).
Hierdurch wird erreicht, dass bei gleicher Drehrichtung der Zahnräder 24 zwei benachbarte Flügelhebel stets nach entgegengesetzten Richtungen ausschwingen, so dass sie sich entweder einander nähern oder von einander entfernen.
Am Ende des längeren Armes 22 der Flügelhebel sind die Flügel 28 (Fig. 6 und 7) befestigt, und zwar paarweise wagerecht gegenüberstehend. Jeder dieser Flügel 28 besteht aus einer Platte aus elastischem Material, am zweckmässigsten Stahl und besitzt dreieckige, oder annähernd dreieckige Gestalt. Diese Platte ist an der einen Längsseite zwischen zwei am Flügelarm 22 befestigte Schienen 29, welche ebenfalls eine gewisse Elastizität besitzen müssen, eingespannt.
Die Grösse, sowie Stärke der Flügelptattc muss vorher empirisch bestimmt werden und ist von der Antriebskraft des Motors und der Grosse des Fahrzeuges und der zu erreichenden Geschwindigkeit abhängig. Infolge der Einspannung der Platte 28 und der Ausbildung der Schienen 29 werden die Platten eines jeden Flügelpaares beim Ausschwingen des Flügelhebels selbst noch eine Eigenbewegung erhalten, und zwar wird die freie Ecke a einer jeden Platte je nach der Bewegung des Flügelarmes am stärksten auf-oder abwärts schwingen, während die Spitze b ebenfalls eine Aufoder Abwärtsbewegung ausführt, jedoch in geringerem Masse. Die Wurzel c des Flügels dagegen wird keine eigene Bewegung ausführen, sondern nur diejenige des Flügelarmes 22 erhalten. Fig. 7
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Jedes der Flügelpaare nimmt hierbei eine schaufelartige Gestalt an.
Durch das Gegeneinanderbewegen zweier benachbarter Flügelpaare wird ein Luftstrom bezw. Wasserstrom in Richtung des Pfeiles (Fig. 7) erzeugt, dessen Reaktionskraft das Fortbewegen des Fahrzeuges bewirkt.
Selbstverständlich müssen die Schwingungen der Flügel äusserst rasch auf einander folgen, um die beabsichtigte Wirkung zu erzielen. Zum besseren Verständnis sei ein Zahlenbeispiel angeführt.
Wenn die Stange 13 nach jeder Richtung um 12 cm bewegt wird und jedes der Zahnräder 24 einen Umfang von 6 cw besitzt, so wird sich jedes derselben bei jeder Bewegung der Stange 13 zweimal auf der Verzahnung der letzteren abrollen. Bei jeder Umdrehung der Zahnräder erhält der entsprechende Flügelhebel zwei Schwingungen nach entgegengesetzter Richtung. Bei jeder Auf-und Abwärtsbewegung der Stange 13 wird somit jeder Flügel vier Schwingungen ausführen. Wenn nun beispielsweise die Stange 13 vierzig Auf-und Abwärtsbewegungen in der Sekunde ausführt, so macht jeder Flügel 320 Schwingungen nach entgegengesetzten Richtungen in derselben Zeit.
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Dadurch, dass die benaohbarten Flügelarme nach entgegengesetzten Richtungen aus- schiagent werden gleichzeitig auch Erschütterungen, die sich sonst stets beim Antriebe des Fahrzuges ergeben, verhindert, da die Massenwirkungen ausgeglichen sind. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, können übrigens auch mehrere Flügelpaare an einem Flügelhebel angeordnet sein.
Das Gehäuse 9 ist am unteren Ende mit einer Kapsel 30 versehen, welche zur Aufnahme von 01 dient. Um die Bewegungen der Stange 13 bei der Umkehr zu dämpfen, ist in dem Gehäuse 9 ein besonderer Hohlraum 31 vorgesehen, der durch einen Kanal 32 mit dem Kapselinnern in Verbindung steht. Hierdurch wird beim Niedergehen der Stange 13 das 01 in den Raum 31 gedrückt, um beim Hochgehen der Stange wieder in die Kapsel J < ? zurückzugelangen.
In das auf der Achse 8 befindliche Kegelrad 10 greift ein zweites Kegelrad 33 ein, welches mittels des Steuerrades 34 gedreht werden kann. Hierdurch kann das Steuerruder 9 mit den Flügelhebeln in jede beliebige Stellung gebracht und somit das Fahrzeug gesteuert werden.
Wird das Steuerruder, wie aus Fig. 1 ersichtlich, um 180 , also gegen die Fahrtrichtung gedreht, so ist es möglich, das Fahrzeug in kürzester Zeit zu stoppen und ohne Änderung der Drehrichtung des Antriebmotors rückwärts zu fahren.
Durch die beschriebene Aufhängung der Welle 8 und des Steuerruders ist es nach Entfernen der Teile 10, 11 und 14, 15 ohne weiteres möglich, das Steuerruder mit der gesamten Antriebsvorrichtung mittels einer an der Stange 13 bei 35 zu befestigenden Kette niederzulassen und mittels einer zweiten bei 36 an der Kapsel 3 zu befestigenden Kette an Bord des Fahrzeuges zwecks Reparaturen u. s. w. zu ziehen. Auf ebenso einfache Weise lässt sich das Steuerruder mit der Antriebsvorrichtung wieder einsetzen.
Die in Fig. 11-15 dargestellte Ausführungsform eignet sich, wie bereits erwähnt, insbesondere für den Antrieb in der Luft und unterscheidet sich von der eben beschriebenen Ausführungsform im wesentlichen nur dadurch, dass die Antriebsflügel nicht unterhalb des Bodens des Fahrzeuges, sondern über demselben angeordnet sind. Die in der Luft arbeitenden Flügel müssen ausserdem, wie aus Fig. 12 ersichtlich, eine grössere wirksame Fläche erhalten.
Ausserdem ist es zweckmässig, hier eine grössere Anzahl von Flügelarmpaaren anzuordnen, die natürlich sämtlich von der Stange 13 aus betätigt-werden. Da es ferner bei den in der Luft arbeitenden
Flügeln erforderlich ist, denselben eine grössere Anzahl Schwingungen zu erteilen. greifen die
Zahnräder 24, welche den exzentrischen Stift 23 tragen, nicht direkt in die Verzahnung 27 der
Stange 13 ein, sondern stehen vielmehr mit Zahnrädern 37 von entsprechend grösserem Durch- messer in Eingriff. Auf der Achse 38 dieser Zahnräder ist ein kleineres Zahnrad. 39 befestigt, welches erst in die Verzahnung. 37 der Stange 13 eingreift.
Werden bei dieser Ausführungsform mehrere Flügelpaare auf einen Flügelarm befestigt (Fig. 16), so muss natürlich hierbei ebenfalls auf die Erzielung einer entsprechend gross {'n Flügel- fläche Bedacht genommen werden.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist das Gehäuse 9 als Steuerruder ausgebildet.
Selbstvcrständlich kiinnte bei Luftfahrzeugen das Steuerruder auch vollständig unabhängig von der Antriebsvorrichtung sein.
Wie bereits erwähnt, lässt sich die Vorrichtung nach vorliegender Erfindung bei Wasser- und Luftfahrzeugen aller Art verwenden und kann als vollwertiger Ersatz für die bisher benutzte
Antriebsvorrehtung, sowie Steuereinrichtung benutzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Antriebsvorrichtung für Wasser-und Luftfahrzeuge aller Art, gekennzeichnet durch ein oder mehrere Paare elastischer Flügel, von denen die Flügel eines jeden Paares wagerecht und starr nebeneinander angeordnet sind und in senkrechter Richtung in äusserst rascher Folge und mit kurzem Ausschlage auf-und abbewegt weiden.
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paare senkrecht übereinander angeordnet sind und je zwei benachbarte Flügelpaare stets nach entgegengesetzten Richtungen ausschlagen.