Fahrzeug. Die Erfindung bezieht sich auf Fahr zeuge, welche durch mechanische, elektri- sche oder hydraulische Mittel oder durch menschliche Tätigkeit fortbewegt werden und erstrebt ein Fahrzeug mit grösserer Lei stungsfähigkeit, welches insbesondere für die Bewegung auf sehr rauhem und unebenem Grund geeignet ist und die Insassen vor Be lästigung beim Auftreffen auf solche Rau heiten und Unebenheiten schützt.
Bei unregelmässiger Bodenoberfläche ist es nun wünschenswert, dass eine einzige Be rührungsfläche zwischen Fahrzeug und Bo den von vorteilhaft kleinem Flächeninhalt vorhanden ist, so dass angenähert ein einziger Berührungspunkt erreicht wird. Bis anhin sind verschiedene Vorschläge für ein Fahr zeug, bestehend in einem einzigen Rade, ge macht worden, in welchem weitere Räder oder eine Laufkatze oder dergleichen laufen.
Solche Fahrzeuge, welche als Einräder in den ersten Tagen des mechanischen Strassentrans portes einige Bekanntheit erlangt hatten, zeigten zwar eine Berücksichtigung der an geführten Bedingung, wurden jedoch im praktischen Betrieb infolge der mannigfachen ungelösten Schwierigkeiten, welche speziell in bezug auf Steuerung und StandsicherheiC bestanden, als ungenügend befunden.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, diese Schwierigkeiten zu überwinden und eine praktische und verbesserte Form eines solchen Fahrzeuges vorzusehen.
Mit Rücksicht auf dieses Ziel ist das erfindungsgemässe Fahrzeug gekennzeichnet durch ein kugelähnliches Gehäuse, dessen kugelige Fläche die Lauffläche des Fahr zeuges bildet und in welchem zum Beispiel eine Laufkatze, ein Wagen oder ein anderes die Nutzlast tragendes Gebilde am Gehäuse fahren kann, und gekennzeichnet durch Mit tel zur Einstellung der Wirkrichtung min destens des grössten Teils der getragenen Last in bezug auf eine zentrale, bei gerad liniger Fahrt senkrechte Ebene des kugel ähnlichen Gehäuses. Im Gehäuse kann eine Laufkatze ange ordnet sein, derart, dass auf dieser min destens ein Teil,der getragenen Last drehbar oder querverschiebbar ist.
Ferner kann das Fahrzeug so ausgebil det sein, dass die Richtung, in welcher sich die mindestens den grössten Teil der Last tragende Katze in bezug auf die zentrale senkrechte Ebene des kugelähnlichen Ge häuses bewegt, nach Wunsch einstellbar ist.
Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einiger Aus führungsformen hervorgehen, welche immer hin rein beispielsweise aufzufassen sind und nicht das Gebiet der Erfindung begrenzen sollen. Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Fig. 1 und 2 stellen schematisch eine Sei tenansicht, bezw. einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel dar; Fig. 3 zeigt beispielsweise ein Fachwerk, als welches das Gehäuse ausgebildet sein kann; Fig. 4 und 5 zeigen in Seitenansicht und im Schnitt eine Laufkatze, in bezug auf wel che die Last schwenkbar ist; Fig. 6 zeigt eine weitere Form der Katze (Seitenansicht), welche eine Drehbewegung der Last ermöglicht;
Fig. 7, 8 und 9 stellen im Schnitt, bezw. in Seitenansicht, Vorderansicht und Grund riss ein weiteres Ausführungsbeispiel des er findungsgemässen Fahrzeuges dar, bei wel chem eine Bahn im Innern des Gehäuses in bezug auf dieses beweglich ist; Fig. 10 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 8, wobei die Bahn verstellt worden ist, um eine Richtungsänderung des Fahrzeuges zu bewirken;
Fig. 11 und 12 stellen eine Vorrichtung mit Schwungrädern zum Steuern des Fahr zeuges dar; Fig. 11 ist ein. Schnitt gemäss Linie 11-11 in Fig. 12, die ein Grundriss ist.
Als Grundform der dargestellten Gehäuse ist eine Kugel oder ein Sphäroid vorgesehen, in deren Inneren ein kleines Fahrgestell, zweckmässig ein Wagen mit geeigneter Ein richtung zur Verminderung der Reibung, zum Beispiel einem Kranz von Kugeln oder dergleichen, angeordnet ist, so dass das Fahr gestell durch Rollbewegung der Gehäuse innenfläche entlang, welche zu diesem Zwecke glatt gehalten. ist, selbst seine wag rechte Lage innehalten kann, wenn das Ge häuse in Bewegung gesetzt, das heisst auf dem Boden gerollt wird.
Umgekehrt ver ursacht jede Bewegung des Wagens aus der wagrechten Lage, zum Beispiel ein Kippen, eine Verschiebung der Schwerachse auf die eine oder andere Seite des Berührungspunktes der Kugel mit dem Boden, und dies bewirkt ein Drehmoment, welches die Kugel oder das Sphäroid in der Richtung bewegt, in wel cher sich die Schwerachse verschoben hat.
Der Schwerpunkt des Wagens mitsamt. Passagier darin wird unterhalb des Zentrums der Kugel oder des Sphäroides gehalten, und jede Verschiebung des Schwerpunktes kann durch mechanische, elektrische, hydraulische Mittel, durch Hand- oder Fussantrieb erfol gen, welche Mittel zwecks Fortbewegung der Kugel oder des Sphäroides auf dem Wagen montiert sind.
Für den Antrieb des Wagens oder Gestelles können verschiedene Mittel angewandt werden; eine theoretische Me thode besteht darin, eine kleine Kugel in einer kreisrunden Öffnung des Gestelles oder Wagens auf Kugeln zu lagern. Diese kleinere Kugel läuft auf der innern Oberfläche der grösseren umgebenden Kugel und wird in jeder gewünschten Richtung durch die Ein wirkung von Reibräderpaaren zum Rollen oder Drehen gebracht, welche durch eine Anzahl rings um den Wagen oder das Ge stell angebrachter Motoren betrieben werden. Die reibende Berührung dieser kleineren Kugel mit der umgebenden äussern Kugel verschiebt so das Gestell und setzt das Ganze ins Rollen.
Es ist praktisch unmöglich, hierzu eine geschlossene Kugel oder ein Sphäroid herzu stellen; das Fahrzeug wird daher nur als Teil einer oder eines solchen ausgeführt. Zum Beispiel werden von einer vorstellungs weise vorausgesetzten Kugel von etwa 3 m Durchmesser zwei Abschnitte weggenommen, so dass nur noch eine Kugelzone in Form eines Ringes übrigbleibt, dessen Breite @an- f;efähr 1 m messen mag. Ein solches Fahr zeug ist in Fig. 1 und 2 dargestellt.
Im Querschnitt kann dieser Ring 1 entweder den gleichen Krümmungsradius aufweisen wie die entsprechende Kugel, oder er kann davon verschieden gemacht werden, wenn er als Teil eines Sphäroids gedacht ist. In diesem Ring 1 ist eine einzige kreisförmige Schiene, oder es sind, wie dargestellt, zwei oder eine grössere Anzahl kreisförmiger Schienen 2 an geordnet, welche in geeigneter Weise vonein ander distanziert sind. Diese können auf geeigneten Leisten 11 (Fig. 3) befestigt sein, welche im Innern des Ringes und in zu des sen Achse parallel verlaufender Richtung befestigt sind.
Auf diese Schienen 2 ist ein kleiner Wagen 3 gestellt, der eine Maschine (zum Beispiel eine Verbrennungskraftma- schine) oder andere Triebmittel 4, gegebenen falls Passagiere und im wesentlichen die ganze zu befördernde Last trägt, mittelst der Räder 5, welche mit Flanschen versehen sein können, um den Wagen auf den Schienen zu halten.
Die äussere Schale kann aus Metall oder aus anderem geeigneten Stoff bestehen und ausserhalb mit einem einzigen Pneu oder einem vollen Reifen versehen sein oder mit mehreren solcher Reifen in solcher Weise, dass die Aussenfläche des Ringes mit der einer Kugel oder eines Sphäroides überein stimmt. Dieses Ringgehäuse kann, wenn nötig, auf jeder Seite mit Rändern oder Flan schen und mit Streben oder Speichen ver sehen sein, um vor Deformation gesichert zu sein.
Der Wagen 3 kann mit Sitzgelegenheit für eine oder mehrere Persbnen ausgestattet sein, und die Triebmittel können in einer Handkurbel oder dergleichen bestehen, wel che durch geeignete Mittel, wie eine Kette oder eine Übersetzung 6 zum Antrieb eines oder mehrerer Räder 5 des auf die Schienen gestellten Wagens verbunden ist.
Oder es kann ein Elektromotor und eine Batterie 4 oder eine Brennkraftmaschine auf den Wa gen montiert sein, welche ein oder mehrere Räder des Wagens durch irgendwelchen ge eigneten Ketten-, Riemen- oder Zahnrad antrieb in Bewegung setzt, so dass der Wagen längs den Schienen 2 läuft und so den Schwerpunkt verschiebt, um das Fahrzeug längs der Strasse oder einer andern Oberfläche rollen zu lassen.
Bei einer andern Fortbewegungsvorrich tung stösst eine auf den Wagen montierte Pumpe Flüssigkeit durch eine Rohrleitung ins Gehäuse aus. Zum Beispiel kann ein Wasserbehälter am Boden des Fahrzeuges angeordnet sein; eine Pumpe auf dem Wa gen könnte das Wasser ansaugen und durch ein Rohr ausstossen, welches aufwärts gebo gen ist, parallel zu den Wandungen der Kugel. Die Reaktion des ausgestossenen Was sers wird den Wagen aus seiner Lage bringen und das Fahrzeug in Bewegung versetzen, während das Wasser selbst auf den Grund der Kugel fliessen und in den Behälter ein treten wird, bereit für weiteren Gebrauch, so dass eine beständige Speisung der Pumpe stattfinden wird.
Es ist zu bemerken, dass der Schwerpunkt des Fahrzeuges beständig unterhalb des Zen trums der Kugel liegt und das Fahrzeug daher stabil ist; denn das Gehäuse sucht immer eine Gleichgewichtslage einzunehmen und vermeidet durch seine Kugelform ein Kippen.
Für die Insassen ist es offenbar wün schenswert, in der Fahrtrichtung einen Aus blick zu haben. Das Gehäuse kann aus Fach werk hergestellt werden, welches mit Metall platten oder Platten aus einem andern ge eigneten Stoff überdeckt wird. Um die Sicht zu verbessern, ist es vorzuziehen, das Kugel gehäuse als einen offenen Käfig aus Latten herzustellen, welche auf ein festes Gerüst bildende Kielbalken 7 (Fig. 3) gelegt sind. Gemäss einer Ausführungsform, welche in Fig. 3 und ebenso in Fig. 7, 8, 9 dargestellt ist, kann die Kugel eine Anzahl kreisförmi ger Kiele umfassen, welche in zueinander paralleler Lage und in bestimmten Abstän den durch eine Anzahl Rippen 8 voneinander distanziert werden.
Eine Anzahl Latten 9 aus Holz, Metall oder anderem geeigneten Stoff wird auf die äussere Oberfläche der Kiele in einem Winkel von etwa 45 zur Ebene derselben gespannt, so dass jede Latte 9 einen Teil eines Grosskreises der Kugel bildet. Wenn es wünschenswert ist, so kön nen auch zur Erzielung noch grösserer Festig keit zusätzliche "Grosskreislatten" innerhalb der die Kiele zusammenhaltenden Rippen vorgesehen werden, oder diese Rippen können ersetzt werden durch eine derartige innere Lattenanordnung, dass diese Latten die Ku gel in einer zu den äussern Latten senkrech ten oder geneigten Richtung umkreisen.
Alle diese verschiedenen Glieder (insbe sondere die Kiele) können I- oder T-Quer- schnitt aufweisen, wie bei 10 ersichtlich ist (Fig. 3), um die Stärke zu vergrössern. Bei einer weiteren Form dieser Art können die Kielbalken weggelassen und dafür die Gross kreislatten\\ als<B>I-</B> oder T-Profile von genü gender Stärke ausgeführt werden, um die Seitenwände oder Flanschen des Fahrzeuges zusammenzuhalten und um den radialen Be anspruchungen beim Lauf standzuhalten.
Bei dieser Anordnung können noch Rippen einverleibt werden, wenn es nötig ist, oder es kann nach Wunsch eine zweite innere Schicht "Grosskreislatten" in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der äussern Schicht angewandt werden. Bei jeder dieser Ausführungsformen sind vorzugsweise Quer leisten 11 im Innern des Gehäuses angebracht, um die Bahn oder die Schienen zu tragen.
Die Sicht kann weiter verbessert werden durch ausschliessliche oder teilweise Anwen dung eines geeigneten durchsichtigen Ma terials für das Abdecken der Kugel, wäh rend nach Wunsch jede geeignete Form eines Reflektors, zum Beispiel ein Periskop, vor gesehen werden kann, etwa am Wagen be festigt, wodurch die Insassen einen Ausblick hinter den sphärischen Ring erhalten können.
Es ist klar, dass eine Verschiebung des Schwerpunktes, wie oben beschrieben, ge wöhnlich das Fahrzeug nur in gerader Linie fortbewegen wird, wenn die Bahn in zuLa Kugelgehäuse komplanarer Lage festgehal ten ist. Um eine andere Richtung einschlagen und Wendungen ausführen zu können, muss eine Steuereinrichtung getroffen werden.
Die Steuerung kann bewerkstelligt werden durch Veränderung der Richtung, in welcher das Gewicht von im wesentlichen der gesamten, mindestens aber dem grösseren Teil der getra genen Last wirkt, in bezug auf die Zentral ebene oder Hauptsymmetrieebene des sphä- risch-ringförmigen Gehäuses, welche diese Last trägt.
Diese Einstellung der Wirkrichtung der Hauptlast kann auf zwei Wegen geschehen: a) Durch Bewegung der Last seitwärts in bezug auf .die Zentralebene des sphäri schen Ringes, entweder durch eine Verschie bung in bezug auf den Wagen oder Roller. in welchem sie angebracht ist, oder durch eine drehende Schwingbewegung des sie tra genden Gestelles um eine Längsachse. b) Durch Änderung der Bewegungsricl-i- tung der Last in bezug auf die zentrale Vertikalebene des Gehäuses; zum Beispiel durch eine Bewegung der Bahn (Drehbewe gung um jeden in der Zentralebene liegen den Durchmesser der Kugel) in bezug auf das Gehäuse.
Die Wirkung davon besteht darin, dass eine Bewegungskomponente der Last seitlich in bezug auf die Zentralebene erhalten wird, wenn der Roller angetrieben wird, und daraus ergibt sich eine Wirkung gleich derjenigen der Lastverschiebung nach a.
Diese beiden Mittel zur Steuerung sollen nun in der angeführten Reihenfolge kurz erläutert werden.
Um die unter a angeführte Lenkart zu ermöglichen, kann der Elektromotor mit Bat terie oder die Brennkraftmaschine so aufge stellt werden, dass das Ganze oder im wesent lichen das Ganze durch irgendwelche geeig nete Mittel, wie Zahnrad und Zahnstanga, Schnecke und Schneckenrad oder irgend eine ähnliche Anordnung auf die eine oder die andere Seite verstellt werden kann.
Als Zusatz zu dieser Einrichtung, oder wenn ausser einem Handantrieb keine andern mechanischen Mittel vorgesehen sind, kann man den Sitz oder dergleichen, worauf die Insassen des Wagens und (oder) das Gepäck getragen wird, seitlich verschiebbar machen, um das Fahrzeug in jeder gewünschten Rich tung lenken zu können. Das Gleiten des Sitzes kann entweder durch Stossen mit dem Fuss oder durch Ziehen mit den Händen ge steuert werden, oder es können nach Wunsch mechanische Mittel vorgesehen werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei welcher das Lenken durch seitliche Be wegung der Last erfolgt, ist indessen die Hauptlast drehbar in bezug auf den Gestell und Getriebeteil oder Roller montiert, -der auf der Bahn fährt. Bei einer Abart dieser Form, die zum Teil schematisch in Fig. 4 und 5 dargestellt ist, ist ein Fahrgestell 12 mit den vier gebräuchlichen Rädern versehen, womit es auf der vorgesehenen zweischienigen Bahn fährt; es besitzt, drehbar an Bändern 13 oder dergleichen aufgehängt, ein weiteres Gestell 14, das dazu bestimmt ist, die Ma schine oder ähnliche Triebmittel aufzuneh men, ebenso die Passagiere oder Gepäck oder beides, sowie andere wichtige Teile, welche den grössten Teil der getragenen Last aus machen.
Dieses aufgehängte Gestell 14 kann nach jeder Seite der Zentralebene des sphäri schen Ringes hin abgelenkt werden. Geeig nete Mittel hierfür sind zum Beispiel Zahn stange und Zahnrad, ein Schneckengetriebe oder ein Übersetzungsgetriebe, betätigt durch Steuerwelle und Lenkrad. Die Triebkraft der Maschine, welche auf dem aufgehängten Gestell befestigt ist, kann durch Ketten oder Riemen 15 und (oder) Zahnräder über die Drehachse der Aufhängung auf die Räder des Rollers übertragen werden, oder es kann eine flexible Welle 16 als Verbindung zwi schen Motor und Triebrädern Anwendung finden.
Bei einem andern Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Last drehbar be- festigt ist, kann der Roller durch ein ring ähnliches oder ein anderes kreisförmige Traggebilde oder -Gerüst ersetzt sein, wie in Fig. 6 zu sehen ist. Dieses Ringgerüst 1 7 kann unterhalb mit einem komplanaren Ra.d oder mit Rädern 18 versehen sein, welche in einer einzigen Rille als Bahn laufen, oder sie können geflanscht sein und auf einer ein zigen Schiene laufen, welche im äussern Kii- gelgehäuse vorgesehen ist.
Diese Räder neh men den Lastdruck auf, während ander- Räder 19 an geeigneten Lagen am obern Teil des Ringgerüstes vorgesehen sein können, nm dieses in geeigneter Lage in bezug auf das Gehäuse zu halten. In diesem Gerüst ist eiü zweites Gerüst 20 (welches rund oder kugelig sein kann, wie dargestellt) um eine geeig nete Achse drehbar befestigt - eine solch kann zum Beispiel der gemeinsame horizon tale Durchmesser der beiden Gerüste sein - und zu diesem Zweck könnten geeignete Drehzapfen oder eine Welle 21 die beiden Gerüste durchdringen und sie zusammen halten.
Das innere drehbare Gerüst 20 hat die ganze oder den grösseren Teil der Las+ zu tragen, und wie früher können Mittel wle Zahnstange und Zahnrad oder ein geeignetes Getriebe vorgesehen sein, um es drehend aus seiner normalen, zum äussern Ring und zum Kugelgehäuse komplanaren Lage zu bringen und so den Schwerpunkt des Ganzen zu ver schieben und die Kugel durch Neigen auf eine Seite zu lenken.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Steuerung (wie unter b gezeigt) durch Veränderung der Richtung bewirkt werden, in welcher sich die Last in bezug auf die Zentralebene des sphäriseh- ringförmigen Gehäuses bewegt, anstatt der gewöhnlichen Seitenverschiebung gegenüber dem tragenden Teil, zum Beispiel dem Roller.
Eine Art, dies zu bewirken, ist in Fig. 7, 8 und 9 dargestellt, aus denen ersichtlich ist, dass das zugrundeliegende Prinzip darin be steht, eine Bahn 22 vorzusehen, welche frei im äussern Kugelgehäuse 23 liegt und in bezug auf dieses drehbar beweglich ist durch Mittel, welche vom Roller oder dem wa,gerL- ähnlichen Gliede aus steuerbar sind, das in oder auf dieser Bahn fährt.
In dieser Absicht werden zum Beispiel die innern Leisten oder Rippen oder Quer teile des sphärischen Ringes innerhalb so zu- geschnitten, dass sie Teile einer Kugelfläche bilden, und werden geglättet und poliert oder geschmiert (zum Beispiel mit Graphit) und im Innern dieser Kugelfläche wird ein wei teres Kugelgebilde 22 vorgesehen (das ein sphärischer Ring sein kann) und das im Durchmesser ein wenig kleiner ist. Dieser zweite, innere sphärische Ring dient als Bahn, auf welcher eine Katze 24 zu fahren hat, und kann innerhalb eine glatte, flache Oberfläche besitzen oder mit einer oder meh reren erhabenen Schienen versehen sein, wel che längs oder neben seinen Kanten ver-. laufen.
Nach Wahl kann die Bahn aus einer Schiene bestehen oder auch aus zwei Schie nen, welche in geeigneten Abständen durch Schwellen in geeigneter Weise in Abstand voneinander gehalten sein können, wodurch die Sicht von innen heraus verbessert wird.
Ein Fahrgestell 24, ähnlich einem der früher beschriebenen, ist zum Fahren in die ser Bahn 22 bestimmt, und es ist festgestellt worden, dass das Gewicht von Fahrgestell und davon getragener Last genügt, um den freien Bahnkörper 22 mit Rücksicht auf seinen etwas geringeren Durchmesser fest in bezug auf die jeweilen untersten Querleisten oder Rippen des äussern Kugelgehäuses zu lagern und so vor einem Schleudern zu be wahren, welches eintreten könnte, sobald das Fahrgestell angetrieben wird, und so das Bahngerüst als Rolle zwischen Katze und Kugel zur Wirkung kommen lassen würde.
Diese Lagerung ist als genügend befunden worden, das Fahrgestell in gänzlich befrie digender Weise auf der Bahn ansteigen zu lassen, um so das ganze Fahrzeug in gleicher Art zum Rollen zu bringen, wie sie tueiter oben im Hinblick auf die befestigte Bahn beschrieben worden ist.
Wenn es aber er wünscht oder nötig sein sollte, so können Mittel vorgesehen werden, wie reibende Ober- flächen oder Rollenlager an den Berührungs stellen des freien Bahnkörpers und der Quer leisten des Gehäuses oder an beiden, um ein Gleiten des Bahnkörpers senkrecht zu den Leisten zu verhüten, während eine leichte seitliche Bewegungsmöglichkeit, das heisst längs der Querleisten, erhalten bleibt. Eine passende Art solcher Schleuder-Gegenmittel kann eine Anzahl Lagerkugeln umfassen, welche auf einen Draht gereiht sind; dieser würde rund um die Aussenfläche der Bahn 22 gespannt.
Diese Kugeln würden auf den Querleisten oder -Rippen 11 laufen, und es ist klar, dass sie sich, da sie ja auf den Draht gereiht sind, um eine Achse parallel zu den Leisten nicht drehen könnten und daher eine drehende Bewegung der Bahn 22 in der Kugel 23 verhindern würden, während sie sich um den Draht drehen könnten und darum jeder seitlichen Bewegung der Bahn nur kleinen Widerstand entgegensetzen würden.
Arme, die seitlich von dem Fahrgestell 24 aus vorstehen und seitlich in bezug darauf beweglich sind, können dazu benützt werden, um, eine Verbindung zwischen Fahrgestell und äusserem Kugelring 2$ herzustellen. Diese Arme bilden Kreisbogen konzentrisch zum äussern kugeligen Ring. Da sie sich indessen gegen die Ränder des äussern Ring gehäuses bewegen, sind ihre Enden mit Rol len oder dergleichen versehen, welche sich an die innern Flächen der äussern Ränder oder Flanschen des Ringes anlegen; oder die Arme können vorzugsweise mit Ringen 25 steif verbunden sein, welche auf Kugeln oder Rollen an den Kanten oder Rändern des Rin ges gelagert sind und so als Träger für die äussern Enden der Arme wirken.
Wahlweise kann eine Zahnstange 28, welche sich quer durch das Fahrzeug hindurch zwischen den Rollringen 25 ausdehnt, daran befestigt wer den und mit dem Fahrgestell 24 durch einen Zahnkolben 29 in Eingriff stehen. Rollen 26, getragen von einwärts vorspringenden Teilen 27 an den Kanten des Rollringes 25, welche am Rande geführt sind und nach Wunsch einwärts gegen das Bahngerüst ge presst werden, zum Beispiel durch Federn, wie dargestellt, können an geeigneten Punk ten (zum Beispiel um 90 von den genannten Armen aus versetzt) um die bewegliche Bahn angeordnet werden, um seitliche'Schwingun- gen und seitliches Spiel zu verhindern.
Bei einer andern Art der Ausführung können die beiden Rollringe durch Streben, welche sich zwischen diesen ausbreiten, zu sammengehalten werden, und ein kreisför miges Gerüst, welches das Fahrgestell bildet (zum Beispiel wie in Fig. 6), kann die Stre ben umgeben. Seitliche drehende Verla gerung der Bahn kann mittelst des Fahr gestelles bewirkt werden, das durch Drähte, Kabel oder dergleichen, die sich zwischen dem Rollringgerüst und dem Fahrgestell an geeigneten Punkten ausdehnen, seitwärts ver schoben werden kann.
Es geht aus den obigen Ausführungen her vor, dass bei zentraler oder normaler Lage der Bahn das Fahrzeug in im wesentlichen gleicher Art, wie es früher beschrieben wurde, sieh vor wärtsbewegt. Wenn nun eineWendung ausge führt werden soll, werden einer oder mehrerer der Arme, welche vom Fahrgestell aus gegen das Gehäuse vorstehen, bewegt, der eine aus jvärts, der andere einwärts.
Geeignete Mittel hierfür sind ein Lenkrad mit Steuerwelle oder eine Zahnstange mit Ritzel oder der gleichen, oder das Ritzel 29 wird in Lauf gebracht, so dass es längs der Zahnstange 28 läuft mit der Wirkung, dass das Fahrgestell sich nach einer Seite hin bewegen muss und dabei die Bahn 22 mitnimmt, welche nun eine Stellung längs einem neuen Grosskreis der Kugel einnimmt. Unter diesen Umständen haben die Kräfte, die dem Fahrgestell zuzu schreiben sind, eine Komponente quer zum sphärischen Ringgehäuse, welche dadurch zum Neigen und Wenden veranlasst wird.
Ein solcher Zustand ist schematisch in Fig. 10 dargestellt.
Verschiedene andere Vorrichtungen. kön nen nach Wunsch angewandt werden, um die Bahn in bezug auf das äussere Gehäuse ein zustellen, und bei einer Ausführungsform, bei welcher die Einstellung unmittelbar die Bahn beeinflusst, anstatt über das Zwischen- glied des Fahrgestelles, kann ein Draht oder ein gleichwertiges biegsames Kabel von einem auf einer Seite der Bahn gelegenen Punkt aus (zum Beispiel zu oberst) über eine Rolle am Rand auf derselben Seite des Ge häuses und eine Rolle diametral entgegen gesetzt zur ersten (zum Beispiel zu enterst am andern Rand) zu einem Punkt zunächst der zweiten Rolle gespannt sein.
Ein zweites Drahtseil, zum ersten symmetrisch gelegen, kann vorgesehen sein, und es ist klar, dass diese beiden Kabel durch den Mittelpunkt der Kugel laufen, welcher ebenso auf der Achse liegt, um welche sich die Bahn dreht. An diesem Punkt. kann daher eine Welle vor gesehen sein, um welche die Drahtseile ge wickelt .sind, und durch Drehen dieser Welle, zum Beispiel mittelst eines Steuerrades, kön nen die Seile gespannt oder losgelassen wer den, um die Bahn selbst zu bewegen.
In der bisherigen Beschreibung wurde ohne weiteres angenommen, dass die Einstell mittel am Fahrgestell an einem tief gegen den Boden der Bahn hin gelegenen Punkte angebracht. seien. um die Bahn in bezug auf das Gehäuse um eine horizontale Achse dre hend zu bewegen. Es ist jedoch klar, dass Arme nach Wunsch auch an einem oder bei den Enden oder an aufwärts gerichteten Vor sprüngen des Fahrgestelles angebracht wer den können, um an einem Punkt nahe den Seiten des Fahrzeuges zu wirken und so die Bahn zur Drehung um eine senkrechte Achse zu veranlassen.
Jede andere Lage, welche die Drehachse der Bahn innerhalb dieser Grenzen von horizontaler und vertikaler Ein stellung festlegt, kann nach Wunsch gewählt werden; es hat sich jedoch gezeigt, dass die befriedigendste Form des Erfindungsgegen standes eine Bahn aufweist, welche um eine wagrechte Achse drehbar ist.
Eine weitere Anordnung umfasst ein oder mehrere schwere Schwungräder, welche um senkrechte Achsen rasch rotieren und vom Fahrgestell getragen werden. Jede Änderung des Drehmomentes dieser Schwungräder wird durch die Räder des Fahrgestelles über- tragen, und weil die äussere Kugel nur auf einem Punkt des Bodens aufliegt, kann sie zu einer Drehung um diesen Punkt veran- lasst werden, indem man die Drehung der Schwungräder abbremst.
Mit einem einzigen Schwungrad kann die Anordnung so getrof fen werden, dass die Geschwindigkeit des Schwungrades in jeder Richtung, rechts oder links, proportional dem Betrage des zur Dre hung des Fahrzeuges nötigen Momentes ist, und das Sehwungrad, das zum Auf- und Niederschrauben längs einer kräftigen Schraube oder Schnecke eingerichtet sein kann, kann zu augenblicklichem Stillstand gebracht werden, indem es gegen einen Ring oder ein anderes festes Hindernis auf der achsialen Welle läuft. Diese Methode ist bei gewissen Arten von Pressen üblich.
Wenn zwei schnellaufende Schwungräder angewandt werden, so kann der nötige Be trag des Drehmomentes durch Veränderung des Bremsdruckes auf das eine oder das an dere erhalten werden. Dieser Druck wird vorzugsweise auf den Kranz der Schwung räder ausgeübt, und eine Art und Weise, diesen Druck zu verändern, wird noch be schrieben werden.
Zwei einander ähnliche Schwungräder 30, 31 sind nach Fig. 11 und 12 übereinan der angeordnet und werden durch ein Em- kehr-Kegelgetriebe 36 um die Achse 32 in entgegengesetzten Richtungen angetrieben. Die Bremsen sind Teile einer zylindrischen Trommel 33, deren Achse parallel zu der Achse der Schwungräder liegt. Die Trommel 33 ist aber in Wirklichkeit um eine dritte Achse drehbar, die parallel zur Achse der Schwungräder und zur normalen Lage der Mittelachse der zylindrischen Trommel ge legen ist. Im praktischen Beispiel muss sie nahe dieser normalen Mittelachse der Trom mel liegen.
Vor dem Bremsen liegt die Trommel ge schlossen, jedoch ohne zu berühren, an den Kränzen der Schwungräder. Durch Drehen der Trommel nach rechts oder links um einen grösseren oder kleineren Betrag wird die Trommelfläche infolge der in Fig. 12 dar- gestellten exzentrischen Anordnung in Be rührung mit den Schwungkränzen gebraeht, und eine Veränderung des Drehwinkels zieht eine Veränderung des ausgeübten Brems druckes nach sich.
Durch Wegschneiden von Trommelteilen gegenüber dem einen Schwungrad rechts und gegenüber dem an dern Schwungrad links, wie die Fig. 11 zeigt, kann eine Anordnung geschaffen werden, welche bei einer Verdrehung der Bremstrom mel rechts herum nur das eine Schwungrad bremst und so das Fahrzeug zum Beispiel nach rechts wendet und bei einer Verdre hung der Bremstrommel links herum nur das andere Schwungrad bremst und so das Fahr zeug nach links wendet.
Diese Art des Lenkens ist geeigneter, wenn das Fahrzeug über ebenen Boden läuft, als wenn es über weichen und unebenen Grund läuft. Sie bietet den Vorteil, dass das Fahrzeug sowohl während der Fahrt, als auch im Stillstand gewendet werden kann und da.ss es, wenn nötig, vollkommen um einen Punkt, das heisst ohne Translations- bewebgung gedreht werden kann, vorausge setzt, dass der Boden, auf dem es steht, ver hältnismässig glatt sei.
Bei jeder der im vorstehenden beschrie benen Ausführungsformen kann, wenn die Triebkraft der Räder, auf welchen das Fahr gestell aufgebaut ist, infolge Gleitens der Räder auf den Schienen als ungenügend be funden werden sollte, das Fahrzeug in Gang zu bringen, eine kreisförmige Zahnstange eingebaut werden, in welche ein oder mehrere Zahnräder des Wagens eingreifen.
Während bei allen erwähnten Ausfüh rungsformen der Antrieb (elektrisch, mecha nisch, hydraulisch oder von Hand) als direkt von einem geeigneten Triebmotor aus auf die Räder des Fahrgestelles oder dergleichen angegeben wurde, können auch Anordnungen getroffen werden, um den Wagen in bezug auf . das Gehäuse durch elektromagnetische Mittel anzutreiben.
Bei einer passenden Art wird das Prinzip der Wechselwirkung zweier Magnete aufeinander oder zwischen einem Magneten und einem elektrischen Strom an- gewandt, und es kommt dabei im wesent lichen auf die Anwendung der elektrodyna mischen Grundlagen heraus, auf welchen die Entwicklung des Elektromotors fusst. - Zu diesem Zwecke können die Teile des Fahr zeuges so angeordnet werden, dass der Wagen und das äussere Gehäuse selbst Magnet, bezw. Anker oder umgekehrt darstellen.
Bei der einfachsten Form kann der Wa gen mit einer elektrischen Batterie oder an dern Elektrizitätsquelle versehen sein, wel che Strom zu einem oder mehreren Elektro magneten liefert, welche unterhalb des Wa gens befestigt und nur durch einen kleinen Luftspalt von der Bahn oder der Innenfläche des Kugelgehäuses getrennt sind.
Die Bahn kann an ihrer Innenfläche mit einem oder mehreren Kommutatoren versehen sein, wel che Strom von Bürsten, welche vom Wagen getragen werden, oder von den Wagen rädern selbst oder von irgend einer andern quelle her sammeln; und der Raum unter halb der Bahn enthält eine genügende An zahl isolierter Querleiter, um die nötige Kraftwirkung zwischen den Magneten am Wagen und dem sphärischen oder Sphäroid- gehäuse zu erzeugen. Diese Leiter können ihren Strom vom genannten Kommutator be ziehen.
Wenn in diesem Fall ein Elektromagnet angeordnet wird, so kann er im wesentlichen U-Form besitzen, wobei die Basis des<B>U</B> längs der Mittellinie des Fahrgestelles liegen möge und die beiden Pole abwärts gerichtet seien bis fast zur Bahn oder der Innenfläche des Gehäuses. Geeignete Verbindungen zwi- sehen den Bürsten oder den Rädern, welche den Strom zu den Kommutatoren führen, sind einzuschalten, um zu bewirken, dass der Strom im richtigen Sinn fliesse, damit die Triebkraft auf den Wagen, herrührend vom einen Magnetpol, die gleiche Richtung habe wie die Triebkraft vom andern Magnetpol her.
Nach Wahl kann der U-förmige Mag net auch quer zur Bahn (das heisst Basis des U parallel zu den Kommutatoren) angeord net werden; der Strom wird dann am besten dem Mittelpunkt jedes Kommutators zuge führt und an beiden Enden abgenommen, um sicherzustellen, dass der Strom unter jedem Pol in entgegengesetzter Richtung fliesse. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Stabmagneten einzuschalten und nur einen Pol zu brauchen, oder wenn der Magnet lang genug ist, sich über einen Durchmesser des Gehäuses zu erstrecken, so kann der Ge genpol am andern Ende verwendet werden: aber im allgemeinen wird dies nicht praktisch vorteilhaft ausführbar sein.
Jede andere Anordnung, bei welcher die elektrische Kraft in treibende Kräfte um gewandelt wird, kann angewandt werden, und im allgemeinen kann jeder der aus der Entwicklung des Elektromotors wohlgekann ten Grundsätze Anwendung finden. So könn ten die verschiedenen Teile ausgeführt wer den, um das Prinzip des Induktionsmotors (insbesondere des Käfigankermotors) einzu führen, wobei die Bahn mit. seitlichen Stäben ausgeführt werden könnte, in denen durch ein raschwechselndes Magnetfeld, das vom Wagen ausgestrahlt würde, Strom induziert würde. In diesem Falle sind die Kommu- tatoren entbehrlich.
Wahlweise können auch bei allen ob- genannten Formen die Magnete in oder auf der Bahn oder dem Gehäuse liegen, wäh rend der Wagen die Ankerspulen oder -Leiter tragen würde.
Es versteht sich, dass die beschriebenen Ausführungsformen nicht den Fall ausschlie ssen, in welchem das Gehäuse nur als Leiter zwischen Kontakten am Wagen (als solche können auch die Räder gelten) dient, durch den ein Stromkreis über einen darin unter gebrachten Motor geschlossen wird, also zur Hauptsache in ähnlicher Weise wie die Schienen einer elektrischen Tram- oder Ei senbahn.
Im weiteren ist zu berücksichtigen, dass auch Ausführungsformen möglich sind, bei denen ein Gehäuse der beschriebenen Art inwendig mit einer glatten Lauffläche von sphäxischer, zylindrischer oder anderer Form versehen ist, auf welcher Lauffläche ein selbstfahrender, in jeder Richtung lenkbarer Rollwagen fährt.
Man wird bemerken, da bei den im vor stehenden gegebenen Beispielen das Fahrzeug nicht kippen oder umstürzen kann, ausser wenn der Schwerpunkt ausserhalb der sphä rischen oder Sphäroid-Oberfläche fällt. In Wirklichkeit kann der Schwerpunkt sehr tief liegen, indem die Maschineneinrichtung oder dergleichen so tief wie möglich auf dem Fahrgestell angebracht wird und die Passa giere ebenfalls so untergebracht werden, dass sie dem Boden so nahe wie möglich sind.
Natürlich können die hier beschriebenen Fahrzeuge mit allen Vervollkommnungen ausgerüstet sein, die bei bekannten Fahr zeugen angewandt werden. So können Brem sen für die Räder des Fahrgestelles vorge sehen sein, oder zwischen Fahrgestell und Bahn oder beides; Lampen zum Warnen von Fussgängern und andern Strassenbenützern und zum Beleuchten der Strasse, ein Num mernschild oder andere gesetzlich geforderte Dinge, zum Beispiel ein Signalhorn oder der gleichen, und Mittel für die Erzielung von Annehmlichkeiten für die Fahrgäste, wie pneumatische oder Federpolsterung, Heiz körper, Schutzwände usw.
Es hat sich gezeigt, dass ein Fahrzeug ge mäss vorstehender Beschreibung sehr leicht fährt und Unebenheiten des Bodens oder der Strasse mit überraschender Leichtigkeit nimmt. Im weiteren erscheinen Stösse infolge Unebenheit in starkem Masse vermindert durch die ansehnliche Grösse der Kugelfläche, welche daher nicht in kleine Löcher oder Un ebenheiten des Bodens eintreten kann.
Offenbar besitzt ein Fahrzeug der hier beschriebenen Art einfache und wirksame Mittel zum Lenken und ist aus diesem Grunde für Fernsteuerung besonders geeig net. So kann eine Verschiebung der Last oder der Bahn oder beider innerhalb eines Kugelgehäuses :durch Gyroskope oder durch drahtlose Steuerung erfolgen, und (oder) es können Mittel eingebaut werden (solche kön nen ebenfalls in Gyroskopen bestehen), wel che die Bewegung eines solchen Fahrzeuges in einer zum voraus bestimmten Richtung aufrechterhalten können. Auf diesem Wege kann ein Fahrzeug Gepäck oder Nachrichten oder beides transportieren oder im Falle eines Krieges mit hochexplosiven Stoffen gefüllt und überhaupt ohne Insassen nach jeder ge wünschten Richtung gesandt werden.
Natürlich kann das Fahrzeug in jeder Grösse hergestellt werden, und die Einzelhei ten der Bauart und Anordnung sind aus schliesslich beispielsweise angeführt worden und sollen in keiner Weise das Gebiet der Erfindung begrenzen.
Jede der beschriebenen Ausführungsfor men kann auch als Modell in kleinen Ab messungen hergestellt und als Spielzeug oder für andere Unterhaltungszwecke verwendet und verkauft werden. Bei solchen Formen, welche nicht in erster Linie zur Aufnahme von Fahrgästen vorgesehen sind, brauchen viele der Vervollkommnungen, zum Beispiel das Fachwerk<B>USW.,</B> welche zusätzlichen Komfort im Innern des Fahrzeuges ergeben, nicht verkörpert zu werden.
Vehicle. The invention relates to vehicles that are moved by mechanical, electrical or hydraulic means or by human activity and strives for a vehicle with greater performance, which is particularly suitable for moving on very rough and uneven ground and the occupants in front Nuisance when hitting such roughness and unevenness protects.
In the case of an irregular floor surface, it is now desirable that a single contact area between the vehicle and the floor is present with an advantageously small surface area, so that approximately a single contact point is reached. So far, various proposals have been made for a vehicle consisting of a single wheel, in which other wheels or a trolley or the like run.
Such vehicles, which had gained some popularity as unicycles in the first days of mechanical road transport, showed that the specified condition was taken into account, but were in practical operation as a result of the many unresolved difficulties, which existed especially with regard to control and stability found unsatisfactory.
The aim of the invention is to overcome these difficulties and to provide a practical and improved form of such a vehicle.
With this in mind, the vehicle according to the invention is characterized by a spherical housing, the spherical surface of which forms the running surface of the vehicle and in which, for example, a trolley, a carriage or another structure carrying the payload can drive on the housing, and is characterized by with Tel for setting the effective direction of at least the major part of the load carried in relation to a central plane of the ball-like housing, which is vertical when driving in a straight line. A trolley can be arranged in the housing in such a way that at least one part of the carried load can be rotated or transversely displaced on it.
Furthermore, the vehicle can be designed in such a way that the direction in which the trolley carrying at least the largest part of the load moves with respect to the central vertical plane of the ball-like housing is adjustable as desired.
Further advantages of the invention will emerge from the following description of some embodiments, which are always to be understood purely as examples and are not intended to limit the field of the invention. The drawing illustrates some exemplary embodiments of the invention.
Fig. 1 and 2 show schematically a Bezw tenansicht. a section through an embodiment; 3 shows, for example, a framework as which the housing can be designed; Figures 4 and 5 show, in side elevation and in section, a trolley with respect to which the load is pivotable; Fig. 6 shows a further form of the trolley (side view), which enables a rotary movement of the load;
7, 8 and 9 represent in section, respectively. in side view, front view and basic tore out another embodiment of the vehicle according to the invention, in wel chem a path inside the housing with respect to this is movable; Fig. 10 is an illustration similar to Fig. 8, the track having been adjusted to effect a change in direction of the vehicle;
11 and 12 illustrate a device with flywheels for controlling the vehicle; Fig. 11 is a. Section along line 11-11 in Fig. 12, which is a plan.
As the basic shape of the housing shown, a ball or a spheroid is provided, in the interior of which a small chassis, expediently a car with a suitable device to reduce friction, for example a ring of balls or the like, is arranged so that the chassis through Rolling movement along the inner surface of the housing, which is kept smooth for this purpose. is even able to pause in its vaguely right position when the housing is set in motion, i.e. is rolled on the floor.
Conversely, any movement of the carriage from the horizontal position, for example tilting, causes the center of gravity to shift to one side or the other of the point of contact of the ball with the ground, and this causes a torque that moves the ball or spheroid in that direction moves in which the center of gravity has shifted.
The center of gravity of the car along with it. Passenger therein is kept below the center of the sphere or spheroid, and any shift in the center of gravity can be effected by mechanical, electrical, hydraulic, hand or foot drive, which means are mounted on the carriage for the purpose of moving the sphere or spheroid.
Various means can be used to drive the carriage or frame; One theoretical method is to place a small ball on balls in a circular opening in the frame or carriage. This smaller ball runs on the inner surface of the larger surrounding ball and is made to roll or rotate in any desired direction by the action of friction wheel pairs, which are operated by a number of motors mounted around the car or the Ge alternate. The rubbing contact of this smaller ball with the surrounding outer ball moves the frame and sets the whole thing rolling.
It is practically impossible to produce a closed ball or spheroid for this purpose; the vehicle is therefore only carried out as part of one of these. For example, two sections are removed from an imaginary sphere with a diameter of about 3 m, so that only one spherical zone remains in the form of a ring, the width of which may measure approximately 1 m. Such a vehicle is shown in FIGS. 1 and 2.
In cross-section, this ring 1 can either have the same radius of curvature as the corresponding sphere, or it can be made different therefrom if it is intended as part of a spheroid. In this ring 1 is a single circular rail, or there are, as shown, two or a larger number of circular rails 2 arranged, which are suitably spaced vonein other. These can be attached to suitable strips 11 (Fig. 3), which are attached inside the ring and in the direction parallel to the sen axis.
A small carriage 3 is placed on these rails 2, which carries a machine (for example an internal combustion engine) or other propulsion means 4, possibly passengers and essentially the entire load to be transported, by means of the wheels 5 which are provided with flanges can to keep the car on the rails.
The outer shell can be made of metal or other suitable material and can be provided on the outside with a single tire or a full tire or with several such tires in such a way that the outer surface of the ring corresponds to that of a ball or a spheroid. This ring housing can, if necessary, rule on each side with edges or flanges and see with struts or spokes ver to be secured against deformation.
The carriage 3 can be equipped with seating for one or more people, and the drive means can consist of a hand crank or the like, wel che by suitable means, such as a chain or a translation 6 to drive one or more wheels 5 of the set on the rails Connected to the car.
Or an electric motor and a battery 4 or an internal combustion engine can be mounted on the car, which sets one or more wheels of the car in motion by any suitable chain, belt or gear drive so that the car along the rails 2 runs and thus shifts the center of gravity in order to make the vehicle roll along the road or another surface.
In another movement device, a pump mounted on the cart discharges liquid through a pipe into the housing. For example, a water tank can be placed on the floor of the vehicle; a pump on the wagon could suck in the water and expel it through a tube bent upwards, parallel to the walls of the sphere. The reaction of the expelled water will dislodge the cart and set the vehicle in motion, while the water itself will flow to the bottom of the ball and enter the container, ready for further use, so that a steady feed to the pump will be held.
It should be noted that the center of gravity of the vehicle is consistently below the center of the sphere and the vehicle is therefore stable; because the housing always tries to assume a position of equilibrium and avoids tilting due to its spherical shape.
Obviously, it is desirable for the occupants to have a view in the direction of travel. The housing can be made from truss, which is covered with metal plates or plates made of another suitable material. In order to improve visibility, it is preferable to make the ball housing as an open cage from slats, which are placed on a solid frame forming keel beams 7 (Fig. 3). According to one embodiment, which is shown in Fig. 3 and also in Fig. 7, 8, 9, the ball can comprise a number of circular keels which are spaced apart from one another by a number of ribs 8 in a mutually parallel position and at certain intervals .
A number of slats 9 made of wood, metal or other suitable material are stretched on the outer surface of the keels at an angle of about 45 to the plane of the same, so that each slat 9 forms part of a great circle of the sphere. If it is desirable, additional "large circular slats" can be provided within the ribs holding the keels together to achieve even greater strength, or these ribs can be replaced by an inner slat arrangement such that these slats the ball in one to the circle the outer slats in a vertical or inclined direction.
All these different members (in particular the keels) can have an I or T cross section, as can be seen at 10 (FIG. 3), in order to increase the strength. In a further form of this type, the keel beams can be omitted and instead the large circular slats are designed as I- or T-profiles of sufficient thickness to hold the side walls or flanges of the vehicle together and around the radial one To withstand the stresses of running.
With this arrangement, ribs can be incorporated if necessary, or a second inner layer of "great circle slats" can be applied in a direction opposite to that of the outer layer if desired. In each of these embodiments, cross bars 11 are preferably mounted inside the housing to support the track or rails.
The view can be further improved by the exclusive or partial application of a suitable transparent Ma terials for covering the sphere, while any suitable form of reflector, for example a periscope, can be seen if desired, for example on the car, whereby inmates can get a view behind the spherical ring.
It is clear that a shift in the center of gravity, as described above, will usually only move the vehicle in a straight line if the track is held in a coplanar position to the spherical housing. In order to take a different direction and make turns, a control device must be made.
The control can be accomplished by changing the direction in which the weight of essentially the entire, but at least the greater part of the load acts, with respect to the central plane or main plane of symmetry of the spherical-ring-shaped housing, which this load wearing.
This adjustment of the direction of action of the main load can be done in two ways: a) By moving the load sideways with respect to the central plane of the spherical ring, either by shifting it with respect to the carriage or scooter. in which it is attached, or by a rotating oscillating movement of the frame carrying it around a longitudinal axis. b) By changing the direction of movement of the load with respect to the central vertical plane of the housing; for example by a movement of the track (rotation movement around each in the central plane lie the diameter of the ball) with respect to the housing.
The effect of this is that a component of movement of the load is obtained laterally with respect to the central plane when the scooter is driven, and there is an effect equal to that of the load displacement according to a.
These two means of control will now be briefly explained in the order listed.
To enable the type of steering listed under a, the electric motor with battery or the internal combustion engine can be set up so that the whole or essentially the whole by any suitable means, such as gear and rack, worm and worm or something similar Arrangement can be adjusted to one side or the other.
As an addition to this device, or if no other mechanical means are provided besides a manual drive, the seat or the like, on which the occupants of the car and (or) the luggage is carried, can be made laterally displaceable to the vehicle in any desired direction to be able to steer. The sliding of the seat can be controlled either by pushing with the foot or by pulling with the hands, or mechanical means can be provided as desired.
In the preferred embodiment, in which the steering is carried out by moving the load sideways, the main load is rotatably mounted with respect to the frame and transmission part or scooter that travels on the track. In a variant of this form, which is partly shown schematically in FIGS. 4 and 5, a chassis 12 is provided with the four usual wheels, with which it travels on the intended two-rail track; It has, rotatably suspended from belts 13 or the like, another frame 14, which is intended to take the Ma machine or similar propulsion means, as well as the passengers or luggage or both, and other important parts that make up most of the load carried turn off.
This suspended frame 14 can be deflected towards either side of the central plane of the spherical ring's. Appropriate means for this are, for example, rack and pinion, a worm gear or a transmission gear actuated by the control shaft and steering wheel. The driving force of the machine, which is attached to the suspended frame, can be transmitted by chains or belts 15 and (or) gears over the axis of rotation of the suspension to the wheels of the scooter, or it can be a flexible shaft 16 as a connection between the motor and Find driving wheels application.
In another exemplary embodiment of the invention, in which the load is rotatably fastened, the roller can be replaced by a ring-like or another circular support structure or frame, as can be seen in FIG. This ring frame 17 can be provided below with a coplanar Ra.d or with wheels 18, which run in a single groove as a track, or they can be flanged and run on a single rail, which is provided in the outer ball housing.
These wheels take on the load pressure, while other wheels 19 can be provided in suitable positions on the upper part of the ring frame, nm to keep this in a suitable position with respect to the housing. In this frame is a second frame 20 (which can be round or spherical, as shown) rotatably mounted about a suitable axis - such as can be the common horizontal diameter of the two stands - and for this purpose, suitable pivots or a shaft 21 penetrate the two frames and hold them together.
The inner rotatable frame 20 has to carry the whole or the greater part of the Las +, and as before means such as rack and pinion or a suitable gear can be provided to bring it rotating from its normal position coplanar to the outer ring and to the ball housing and so shift the center of gravity of the whole thing and steer the ball to one side by tilting it.
According to a further embodiment of the invention, the control (as shown under b) can be effected by changing the direction in which the load moves with respect to the central plane of the spherical ring-shaped housing, instead of the usual lateral displacement with respect to the supporting part, for example the scooter.
One way of doing this is shown in FIGS. 7, 8 and 9, from which it can be seen that the underlying principle is to provide a track 22 which is free in the outer spherical housing 23 and is rotatably movable with respect to this is by means that are controllable from the scooter or the wa, gerL-like member that is traveling in or on this track.
With this in mind, for example, the inner strips or ribs or transverse parts of the spherical ring are cut inside so that they form parts of a spherical surface, and are smoothed and polished or lubricated (for example with graphite) and inside this spherical surface a further spherical structure 22 is provided (which can be a spherical ring) and which is a little smaller in diameter. This second, inner spherical ring serves as a path on which a cat 24 has to ride, and can have a smooth, flat surface within or be provided with one or more raised rails, wel che along or next to its edges. to run.
Optionally, the track can consist of one rail or two rails, which can be kept at suitable intervals by thresholds in a suitable manner from one another, whereby the view from the inside is improved.
A chassis 24, similar to one of those previously described, is intended for driving in the water path 22, and it has been found that the weight of the chassis and the load carried by it is sufficient to hold the free track body 22 in view of its slightly smaller diameter to be stored in relation to the respective lowest crossbars or ribs of the outer ball housing and thus to be protected from skidding, which could occur as soon as the chassis is driven, and so the track frame would act as a role between the cat and the ball.
This storage has been found to be sufficient to allow the chassis to rise in a completely satisfactory manner on the track so as to bring the whole vehicle to roll in the same way as has been described above with regard to the paved track.
However, if he desires or should be necessary, means can be provided, such as rubbing surfaces or roller bearings at the points of contact of the free track body and the transverse strips of the housing, or on both, to allow the track body to slide perpendicular to the strips prevent, while a slight possibility of lateral movement, i.e. along the transverse strips, is maintained. A suitable type of such anti-slinging countermeasure may comprise a number of bearing balls strung on a wire; this would be stretched around the outer surface of the web 22.
These balls would run on the transverse strips or ribs 11, and it is clear that, since they are strung on the wire, they cannot rotate about an axis parallel to the strips and therefore a rotating movement of the track 22 in the Ball 23 would prevent while they could rotate around the wire and would therefore offer little resistance to any lateral movement of the track.
Arms which protrude laterally from the chassis 24 and are laterally movable in relation to it can be used to establish a connection between the chassis and the outer ball ring 2 $. These arms form a circular arc concentric to the outer spherical ring. Since they move, however, against the edges of the outer ring housing, their ends are provided with Rol len or the like, which apply to the inner surfaces of the outer edges or flanges of the ring; or the arms can preferably be rigidly connected to rings 25, which are mounted on balls or rollers at the edges or rims of the ring and thus act as a carrier for the outer ends of the arms.
Optionally, a rack 28, which extends transversely through the vehicle between the rolling rings 25, attached to it who and with the chassis 24 through a toothed piston 29 in engagement. Rollers 26, carried by inwardly projecting parts 27 on the edges of the rolling ring 25, which are guided at the edge and, if desired, pressed inward against the track frame, for example by springs, as shown, can be set at suitable points (for example at 90 offset from the named arms) around the movable track in order to prevent lateral oscillations and lateral play.
In another type of embodiment, the two rolling rings can be held together by struts which spread between them, and a circular frame which forms the chassis (for example as in FIG. 6) can surround the struts. Lateral rotating displacement of the web can be effected by means of the chassis, which can be pushed sideways ver by wires, cables or the like, which extend between the rolling ring frame and the chassis at suitable points.
It goes from the above, that with a central or normal position of the track, the vehicle moves forward in essentially the same way as described earlier. When a turn is now to be carried out, one or more of the arms, which protrude from the chassis against the housing, are moved, one from j forwards and the other inwards.
Suitable means for this are a steering wheel with control shaft or a rack with pinion or the like, or the pinion 29 is brought into motion so that it runs along the rack 28 with the effect that the chassis has to move to one side and thereby the track 22 takes with it, which now occupies a position along a new great circle of the ball. Under these circumstances, the forces attributable to the chassis have a component across the spherical ring housing, which is thereby caused to tilt and turn.
Such a state is shown schematically in FIG.
Various other devices. can be used as desired to adjust the trajectory with respect to the outer housing, and in an embodiment where the adjustment directly affects the trajectory, rather than through the intermediate member of the chassis, a wire or equivalent flexible cable can be used from a point located on one side of the web (for example at the top) via a roll on the edge on the same side of the housing and a roll diametrically opposite to the first (for example, to enter on the other edge) to a point first of the second Be curious about the role.
A second wire rope, located symmetrically to the first, can be provided, and it is clear that these two cables run through the center of the ball, which also lies on the axis about which the track rotates. At this point. A shaft can therefore be provided around which the wire ropes are wound, and by turning this shaft, for example by means of a steering wheel, the ropes can be tensioned or released in order to move the train itself.
In the previous description it was assumed without further ado that the adjustment means attached to the chassis at a point located deep against the floor of the track. be. to move the web with respect to the housing about a horizontal axis dre starting. It will be understood, however, that arms can also be attached to one or at the ends or upwardly facing projections of the chassis as desired to act at a point near the sides of the vehicle and provide the path for rotation about a vertical axis to cause.
Any other position that defines the axis of rotation of the web within these limits of horizontal and vertical A position can be selected as desired; However, it has been shown that the most satisfactory form of the subject matter of the invention has a path which can be rotated about a horizontal axis.
Another arrangement includes one or more heavy flywheels that rotate rapidly about vertical axes and are supported by the chassis. Any change in the torque of these flywheels is transmitted through the wheels of the chassis, and because the outer ball only rests on one point on the ground, it can be made to rotate around this point by slowing down the rotation of the flywheels.
With a single flywheel, the arrangement can be made so that the speed of the flywheel in any direction, right or left, is proportional to the amount of torque required to turn the vehicle, and the flywheel, which is used to screw on and off along a powerful screw or worm can be brought to an instantaneous standstill by running against a ring or other solid obstacle on the axial shaft. This method is common with certain types of presses.
If two high-speed flywheels are used, the required amount of torque can be obtained by changing the brake pressure on one or the other. This pressure is preferably applied to the rim of the flywheels, and a way of changing this pressure will be described later.
Two similar flywheels 30, 31 are arranged one above the other according to FIGS. 11 and 12 and are driven by a reverse bevel gear 36 about the axis 32 in opposite directions. The brakes are parts of a cylindrical drum 33, the axis of which is parallel to the axis of the flywheels. The drum 33 is in reality rotatable about a third axis which is parallel to the axis of the flywheels and the normal position of the central axis of the cylindrical drum ge. In the practical example, it must be close to this normal central axis of the drum.
Before braking, the drum is closed, but without touching, on the rings of the flywheels. By rotating the drum to the right or left by a larger or smaller amount, the drum surface is brought into contact with the flywheels due to the eccentric arrangement shown in FIG. 12, and a change in the angle of rotation results in a change in the braking pressure exerted .
By cutting away drum parts opposite the one flywheel on the right and opposite the flywheel on the left, as shown in FIG. 11, an arrangement can be created which only brakes one flywheel when the brake current is rotated to the right and thus brakes the vehicle, for example turns to the right and when the brake drum rotates to the left only brakes the other flywheel and so the vehicle turns to the left.
This type of steering is more suitable when the vehicle is running on level ground than when it is running on soft and uneven ground. It offers the advantage that the vehicle can be turned while driving as well as when stationary and that, if necessary, it can be rotated completely around a point, i.e. without translational movement, provided that the ground is in place on which it says is relatively smooth.
In each of the embodiments described above, if the driving force of the wheels on which the chassis is built should be found to be insufficient due to sliding of the wheels on the rails to get the vehicle going, a circular rack can be installed , in which one or more gears of the carriage mesh.
While in all mentioned Ausfüh approximately the drive (electric, mechanical, hydraulic or by hand) was specified as directly from a suitable drive motor on the wheels of the chassis or the like, arrangements can also be made to the car with respect to. to drive the housing by electromagnetic means.
In a suitable way, the principle of the interaction of two magnets with one another or between a magnet and an electric current is applied, and the result is essentially the application of the electrodynamic fundamentals on which the development of the electric motor is based. - For this purpose, the parts of the driving tool can be arranged so that the car and the outer housing itself magnet, respectively. Represent anchors or vice versa.
In the simplest form, the car can be provided with an electric battery or other electricity source that supplies wel che power to one or more electro magnets which are attached below the car and only through a small air gap from the track or the inner surface of the ball housing are separated.
The track can be provided on its inner surface with one or more commutators which collect current from brushes carried by the car or from the car wheels themselves or from some other source; and the space below the track contains a sufficient number of insulated transverse conductors to generate the necessary force between the magnets on the carriage and the spherical or spheroidal housing. These conductors can draw their current from the said commutator.
In this case, if an electromagnet is placed, it can be essentially U-shaped, with the base of the U lying along the center line of the chassis and the two poles directed downwards almost to the track or the inner surface of the housing. Appropriate connections between the brushes or the wheels, which lead the current to the commutators, are to be switched on in order to ensure that the current flows in the right direction so that the driving force on the carriage, originating from a magnetic pole, has the same direction like the driving force from the other magnetic pole.
Optionally, the U-shaped magnet can also be arranged across the track (that is, the base of the U parallel to the commutators); the current is then best fed to the center of each commutator and taken at both ends to ensure that the current flows in opposite directions under each pole. Another option is to turn on a bar magnet and only need one pole, or if the magnet is long enough to span one diameter of the housing, the counter pole at the other end can be used: but generally this will not be practically advantageous executable.
Any other arrangement in which the electric force is converted into driving forces can be used, and in general any of the principles well known from the development of the electric motor can be used. The various parts could be designed in order to introduce the principle of the induction motor (especially the squirrel cage motor), with the web. side bars could be made, in which a rapidly changing magnetic field that would be emitted by the car would induce electricity. In this case the commutators can be dispensed with.
Optionally, in all of the above-mentioned forms, the magnets can lie in or on the track or the housing, while the carriage would carry the armature coils or conductors.
It goes without saying that the described embodiments do not exclude the case in which the housing is only used as a conductor between contacts on the car (the wheels can also count as such) through which a circuit is closed via a motor housed therein, i.e. mainly in a similar way to the rails of an electric tram or iron railway.
Furthermore, it must be taken into account that embodiments are also possible in which a housing of the type described is provided internally with a smooth running surface of spherical, cylindrical or other shape, on which running surface a self-propelled, steerable trolley travels.
It will be noted that in the examples given above, the vehicle cannot tip over or overturn, except when the center of gravity falls outside the spherical or spheroid surface. In reality, the center of gravity can be very low by mounting the machine equipment or the like as low as possible on the chassis and also accommodating the passengers so that they are as close to the ground as possible.
Of course, the vehicles described here can be equipped with all the improvements that are used in known vehicles. So Brem sen for the wheels of the chassis can be easily seen, or between the chassis and the track or both; Lamps to warn pedestrians and other road users and to illuminate the street, a number plate or other legally required items, for example a signal horn or the like, and means for providing amenities for passengers, such as pneumatic or spring upholstery, radiators, Protective walls etc.
It has been shown that a vehicle according to the above description drives very easily and takes unevenness in the ground or the road with surprising ease. Furthermore, bumps due to unevenness appear to a great extent reduced by the considerable size of the spherical surface, which therefore cannot enter small holes or unevenness in the floor.
Apparently, a vehicle of the type described here has simple and effective means for steering and is therefore particularly suitable for remote control. For example, the load or the track or both can be shifted within a spherical housing: by gyroscopes or by wireless control, and (or) means can be built in (these can also exist in gyroscopes) to enable the movement of such a vehicle can maintain a predetermined direction. In this way, a vehicle can transport luggage or messages or both or, in the event of war, can be filled with highly explosive substances and sent in any desired direction without any occupants.
Of course, the vehicle can be made in any size, and the details of construction and arrangement are given by way of example only and are in no way intended to limit the scope of the invention.
Each of the described Ausführungsfor men can also be produced as a model in small dimensions and used and sold as toys or for other entertainment purposes. In such forms, which are not primarily intended to accommodate passengers, many of the improvements, for example the framework, etc., which result in additional comfort in the interior of the vehicle, do not need to be embodied.