DE102005041345A1

DE102005041345A1 - Vorrichtung zur Umwandlung von Energie in eine gerichtete Vortriebskraft

Info

Publication number: DE102005041345A1
Application number: DE102005041345A
Authority: DE
Inventors: Dirk Herrmann
Original assignee: Herrmann Dirk Dipl-Ing
Current assignee: Herrmann Dirk Dipl-Ing
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-06-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer steuerbaren Vortriebskraft aus einem Energie-Potential. DOLLAR A Die Benutzung der "HSDA-Kraftumwandler"-Vorrichtung zum Antrieb und zur Steuerung von Fahrzeugen ist unabhängig von dem umgebenden Medien des Fahrzeuges. Dies bewirkt, dass keine Optimierung des "HSDA-Kraftumwandler" auf ein spezielles Medium nötig ist. Durch diese Unabhängigkeit können z. B. standardisierte "HSDA-Kraftumwandler"-Typen in verschiedenen Fahrzeugtypen verwendet werden. DOLLAR A Ein Rad (2) wird durch einen Motor (10) in eine Rotationsbewegung versetzt. DOLLAR A Auf diesem Rad befinden sich ein Unwuchterzeuger (3) und eine Ausgleichsmasse (4), so dass das Rad (2) in eine Drehbewegung versetzt werden kann, ohne dass äußere Kräfte (z. B. Unwuchten) entstehen. DOLLAR A Mindestens ein zweites Rad (2) mit den gleichen Eigenschaften, muss synchron und analog zur Kreisfrequenz und mit denselben physikalischen Eigenschaften dieses Rades (2) spiegelbildlich arbeiten können. Es wirkt über den auf dem Rad (2) angeordneten Unwuchterzeuger (3) eine Kraft auf das betreffende Rad (2). Das Zusammenwirken der spiegelbildlich synchron contra- rotierenden Räder (2), mit gleichwertigen physikalischen Eigenschaften, bewirkt eine Neutralisierung ungewünschter Kräfte der HSDA-Kraftwandlereinheit, so dass eine äußere resultierende Kraft entsteht. Zu beachten ist hierbei die Bewegung der gesamten "HSDA-Kraftumwandler"-Einheit. DOLLAR A Fahrzeuge können durch die Vorteile der Erfindung in ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer steuerbaren Vortriebskraft aus einem Energie-Potential. Die Erfindung wird als
"HSDA-Kraftumwandler"
(HSDA: Herrmann spiegelbildlich drehender Antrieb)
bezeichnet.
Stand der aktuell verwendeten Antriebstechnik für Fahrzeuge
Erklärung:

Als Begriff „Fahrzeug" soll für diese Patentschrift, entgegen der üblich benutzten Verwendung des Begriffes „Fahrzeug", alle von Menschenhand erbaute und zur Bewegung bestimmte Technik bezeichnet werden.

Beispielsweise schließt der Begriff „Fahrzeug" in dieser Patentschrift mit ein:
Automobil, Hubschrauber, Schiff, Flugzeug, Rakete, U-Boot, Fliegender Kran- b.z.w entsprechende Hebeeinrichtung, Luftschiff, Fluggeräte, Bergbaugeräte mit Vortrieb, allgemeine maschinenbauliche Teile oder Systeme mit Krafteinwirkung z.B durch den „HSDA-Kraftumwandler".....
Für den Vortrieb von Fahrzeugen werden meist in der Umgebung des Fahrzeuges vorhandene „Medien" verwendet um die dem Fahrzeug zugeführte Energie in eine Vortiebskraft umzuwandeln [Beispiele Punkt 0002]. (Beispiel-Medien: Luft, Wasser, "feste" Medien Erde wie z.B. Straßenbelag) Im Gegensatz gibt es hierzu Fahrzeuge bei denen dieses im Betrieb unmöglich, b.z.w. nicht erwünscht ist (z.B. Weltraumrakete).
Beispiele von Antriebssystemen für Fahrzeuge, die bis heute verwendet werden:
PKW mit Dieselmotor:

Das Energiepotential aus dem Dieselmotor wirkt mechanisch über eine Kupplung und ein Getriebe auf die Antriebsräder. Diese übertragen die Antriebsenergie auf den Untergrund (Medium „Erde") und erzeugen dadurch einen Vortrieb des Fahrzeuges.

Propellerflugzeug:

Ein Ottomotor erzeugt ein Energiepotential, welches mechanisch über einen Propeller wirkt. Der Propeller beschleunigt die Flugzeug umgebende Luft entgegen der Vortriebsrichtung des Flugzeuges. Hierdurch einsteht ein Vortrieb des Fahrzeuges.

Schiff:

Ein Dieselmotor erzeugt ein Energiepotential, das über eine Kupplung auf ein Getriebe wirken kann welches wiederum einen Schiffspropeller antreibt. Der Propeller beschleunigt das Schiff umgebende Medium Wasser entgegen der Vortriebsrichtung des Schiffes. Hierdurch einsteht ein Vortrieb des Fahrzeuges.

Fahrzeug mit Gasturbine:

Das Medium „Luft" wird in der Gasturbine zusammen mit dem Treibstoff so beschleunigt, dass eine Vortriebskraft für das Fahrzeug entsteht. Die Gasturbine beschleunigt das Fahrzeug umgebende Medium Luft entgegen der Vortriebsrichtung des Fahrzeuges. Hierdurch einsteht ein Vortrieb des Fahrzeuges.

Sonderbeispiele Antriebssystemen für Fahrzeuge
Segelschiff:

Die Erzeugung der Vortriebskraft resultiert aus dem Energiepotential des Windes. Das Energiepotential wird über die Segeltechnik in eine resultierende Vortriebskraft des Segelschiffes umgewandelt.

Rakete:

Erzeugung einer resultierenden Vortriebskraft mit Hilfe der Beschleunigung von mitgeführten Treibstoff Massen.

Abgesehen von den Sonderbeispielen werden in der Regel gasförmige und flüssige Medien (oder auch Massen) von einem Kraftumwandler (z.B. ein Schiffspropeller) beschleunigt, so dass ein resultierender und steuerbarer Vortrieb für das Fahrzeug entstehen kann. Bei „festen" Medien wird über die Reibung der Oberflächen von Kraftumwandler und Medium (zum Beispiel Straßenbelag) eine resultierende Vortriebskraft erzeugt. Der überwiegend verwendete Stand der Technik (abgesehen von der Rakete wie unten erwähnt) erlaubt eine Erzeugung einer Vortriebskraft für Fahrzeuge, weiche sich auf ein umgebendes Medium stützt. Ohne dieses Medium wäre der Kraftumwandler, z. B. ein Propeller, für die Erzeugung einer Vortriebskraft nicht verwendungsfähig.
Als Beispiel hierzu kann ein Propelleflugzeug sich im Weltraum nicht mit Hilfe eines Propellers fortbewegen, da der Propeller ein umgebendes Medium wie die Luft benötigt um zu funktionieren. Am Beispiel der Rakete sieht man, dass diese Antriebsart des Rückstoßes, durch die im Fahrzeug vorhandenen Massen, nicht bedeutend durch die Fahrzeug umgebenden Medien beeinflusst wird (Anmerkung: Die Rakete ist sowohl im luftleeren Raum als auch zum Beispiel unter Wasser zu verwenden).
Mit Ausnahme der, im Kapitel erwähnten Sonderfälle, sind im allgemeinen Kraftumwandler für den Vortrieb eines Fahrzeuges notwendig, welche aus dem Energiepotential eines Motors eine Kraft auf das ihnen umgebende Medium wirken lässt.
Dieses führt aber auch zu zahlreichen Nachteilen, die durch die "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung, (Herrmann spiegelbildlich drehender Antrieb) behoben werden sollen (siehe nachfolgende Punkte [0005] bis [0026]):
Fahrzeuge mit herkömmlichen Kraftumwandlern, welche auf ein Medium einwirken müssen, können nur jeweils ein Medium in einem optimal Bereich nutzen. Zum Beispiel kann ein Flugzeugpropeller unter Wasser nicht optimal funktionieren da er für das Medium Luft speziell konstruiert wurde. Ein Nachteil herkömmlicher Kraftumwandler ist deshalb dass sie sich dem Fahrzeug umgebendem Medium möglichst optimal anpassen müssen um einen akzeptablen Vortriebswirkungsgrad zu erzielen.
Da diese in Ihrer Gestalt b.z.w. Form während des Betriebes kaum nennenswert veränderbar sind bedeutet dieses das herkömmliche Kraftumwandler deshalb für einem optimalen (analog dem wirtschaftlichen) „Arbeits-Bereich" ausgelegt b.z.w. gestaltet/entworfen sind. Eine für den Entwurf eines Kraftumwandlers angenommene Umweltsituation, z.B. eine Propelleranströmung, ist die eingangs Voraussetzung zur Gestaltung/Entwurfes dieses Kraftumwandlers. Wenn andere „Entwurfs-Umgebungsbedingungen" vorliegen, so können diese aber nicht mehr optimal funktionieren. Die Bandbreite der Nutzung des Fahrzeuges bleibt deshalb immer eingeschränkt und im hohen Maße abhängig von den herrschenden Umweltbedingungen.
Zum Beispiel führt eine Verwendung von Schneeketten im Sommer zu keinen optimalen Ergebnissen hinsichtlich des Vortriebes eines Kraft-Fahrzeuges.
Es gibt Beeinträchtigungen in der Funktion eines herkömmlichen Kraftumwandlers durch das umgebende Medium in welchen der Kraftumwandler arbeiten muss.
Z.B. wird der Wirkungsgrad (b.z.w die Eignung) eines Kraftumwandlers verringert durch:

– Korrosion
– Verschleiß (Zum Beispiel: Schiffs-Propeller Kavitation)
– Beschädigungen (Beim Schiffspropeller: Treibgut, Fischernetze, Grundberührung und ähnliche Fälle)

Die Haltbarkeit der meisten gebräuchlichen Kraftumwandler Einheiten ist deshalb in der Beeinträchtigung ihrer Funktion begrenzt. Die Haltbarkeit ist abhängig von den günstigen oder ungünstigen Umweltbedingungen.
Ein Kraftumwandler (welche heutzutage Verwendung finden), welcher auf ein Medium einwirken muss, ist eine Geräuschquelle in diesem Medium.
Kraftumwandler die auf ein Medium einwirken müssen arbeiten außerhalb" der betreffenden Fahrzeugstruktur. Dieses erfordert in einen „Kraftanschluss" vom Motor durch die Fahrzeughülle hindurch zur Kraftumwandler-Vorrichtung (Beispiel Wellenanlage Motorschiff).
Hierdurch ergebenden sich z.B. folgende Nachteile:

– Anpassungsarbeiten (z.B. Wellenflucht) am Fahrzeug,
– Veränderungen in den Toleranzen der Antriebseinheit während des Betriebes. (z. B. Änderung der Wellenflucht bei verschieden Ladezuständen eines Schiffes)
– Geräuschentwicklung (z.B. insbesondere bei sich verändernden Toleranzen einer Schiffes-Wellenanlage) Geräusch-Übertragung auf die Fahrzeugstruktur.
– Undichtigkeiten (Bei Schiffen zum Beispiel eine Leckwahrscheinlichkeit welche wiederum Maßnahmen nötig machen um eventuell eindringendes Wasser in der Ausbreitung zu begrenzen).

Auch entsteht in der Regel ein Widerstand entgegen der Vortriebsrichtung des Fahrzeuges (zum Beispiel ein Rollwiderstand beim KFZ-Reifen).
Heute gebräuchliche Antriebssysteme (Kraftwandler-Systeme) sind nur unter größerem Aufwand auszutauschen, was u.a. eine Verringerung der verfügbaren Einsatzzeit des Fahrzeuges bedingt (z.B. Docken eines Schiffes zum Tausch des Propellers).
Allg. Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe, die durch Vorrichtung zur Umwandlung von Energie in eine gerichtete Vortriebskraft "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung, (Herrmann spiegelbildlich drehender Antrieb) gelöst werden sollen ist die Erzeugung eines Antriebs- und einer Steuer Kraft von allen erdenklichen Fahrzeug-Typen unter Beachtung folgender Aspekte:
Die Benutzung der "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung, zum Antrieb und zur Steuerung von Fahrzeugen unabhängig von dem umgebenden Medien (zum Beispiel Gase, Flüssigkeiten, im Vakuum, auf festen Stoffen, in festen Stoffen).
Die Unabhängig der "HSDA-Kraftumwandler Vorrichtung von den Einflüssen der umgebenden Medien des Fahrzeuges bewirkt, das keine Optimierung des "HSDA Kraftumwandler" auf ein spezielles Medium nötig ist. Durch diese Unabhängigkeit können z.B. standardisierte „HSDA-Kraftumwandler" Typen in verschiedenen Fahrzeugtypen verwendet werden.
Alle Fahrzeuge können durch die Vorteile der Erfindung in ihren Funktionen erweitert und in der Leistungsfähigkeit gesteigert werden.
Es besteht eine größere Verschleißunempfindlichkeit gegenüber herkömmlichen Karftwandler Systemen da der HSDA-Kraftwandler in einem geschlossenen System arbeiten kann.
Es besteht eine größere Korrosionsunempfindlichkeit gegenüber herkömmlichen Karftwandler Systemen durch Verhinderung des Kontaktes mit Elektrolyten.
Es besteht eine größere Beschädigungsunempfindlichkeit gegenüber herkömmlichen Karftwandler Systemen da der HSDA in einem geschlossenen System arbeiten kann.
Durch das geschlossene System ergibt sich ein geringerer Wartungsaufwand bzw. eine weitgehende Vermeidung von Wartungsarbeiten z.B. bedingt durch nachteilige Umwelteinflüsse.
Da der „HSDA-Kraftumwandler" in einem geschlossenem System (z.B. im Vakuum) arbeitet ergibt sich eine geringe Geräuschemission in die Umwelt
Die "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung ermöglicht eine vereinfachte Konstruktion (Leichtbau-Konstruktion) für Fahrzeuge aller art:
Dadurch, dass die "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung kompakt gebaut ist und relativ frei im Fahrzeug eingebaut werden kann, spart sie Gewicht gegenüber herkömmlichen Antriebsanlagen.
Auch durch die Einfachheit der Kräfteeinleitungen in die Fahrzeugstruktur wird Gewicht des betreffenden Fahrzeugs eingespart.
Durch diese Einsparung von Gewicht wird der Energiebedarf für den Vortrieb des Fahrzeuges verringert.
Eine Vereinfachung des Antriebs-Systems eines Fahrzeuges durch den "HSDA-Kraftumwandler".
Am Beispiel eines PKW kann durch den HSDA-Kraftumwandler entfallen:

1 das Getriebes für die Untersetzung der Drehkräfte des Antriebsmotors
2 die Kardanwelle, welche die Drehkräfte vom Getriebe zum Differenzial führt
3 das Differenzial welches die Kräfte gleichmäßig auf die Antriebsräder verteilt
4 der Kardanwelle welche die Drehkräfte vom Differenzial zum den Antriebsrädern leitet
5 der Antriebsräder welche die Motorkräfte auf den Untergrund weiterleiten
6 aller in Bezug stehenden Antriebs-Komponenten zu den oben erwähnten Antriebs-Hauptsystemen

Durch die Verwendung des "HSDA-Kraftumwandler" können alle Fahrzeugtypen sicherer gemacht werden.
Am Beispiel eines gewöhnlichen PKW, ergibt sich hierzu folgende Betriebssituation in der Kurvenfahrt:
Wenn auf glatter Fahrbahn ein Auto in der Kurve droht von der Straße zu rutschen, kann eine Gegenkraft durch den "HSDA-Kraftumwandler" aufgebracht werden, welche das Fahrzeug in der vorgesehenen Position hält (zum Beispiel entgegengesetzt der wirkenden Rotationskräfte, oder aber auch durch eine zusätzliche Haltkraft auf den Boden).
Durch die Verwendung des "HSDA-Kraftumwandler" können Durchführungen für gebräuchliche „Kraftumwandler" Antriebssysteme durch Außen-Strukturen eines Fahrzeuges (z.b. Antriebs-Wellen durch die Außenhaut eines Schiffes) entfallen. Die hierdurch sich bisher ergebenden Nachteile können vermieden werden. (z.B. Nachteile: größere abhängige Formgebung des Fahrzeuges; ungünstige Eigenschaften der Durchführungen)
Durch die Verwendung des "HSDA-Kraftumwandler" ist eine vereinfachte Anordnung eines Antriebssystems in Fahrzeugen möglich.
Es ist eine relativ freie b.z.w unabhängige Anordnung im Fahrzeug möglich (im Gegensatz zu gebräuchlichen „Kraftumwandlern" Antriebs Systemen). Dieses hat Vorteile in der Auslegung/Gestaltung b.z.w. Entwurf des betreffenden Fahrzeuges.
Durch die Verwendung des "HSDA-Kraftumwandler" ist eine verbesserte Wirtschaftlichkeit des Fahrzeuges möglich.
Beispielsweise durch:

– Modulbauweise (welche günstiger in ein Fahrzeug integriert werden kann)
– Energieeffizienz (besserer Wirkungsgrad als bei anderen „Kraftumwandlern" Systemen u.a. über einen größeren Arbeitsbereich)

Nutzung von Vorteilen die ein von den umgebenden Medien des Fahrzeuges gut isolierbarer Kraftumwandler ermöglicht.
Verbesserte Isolierung z. B. gegen:

1 Temperatur Einflüssen (z.B. Wärme- b. z. w. Kälte-Isolierung)
2 Elektrischen Einflüssen (z.B. elektromagnetische Wellen, statische Aufladung)
3 Strahlungseinflüssen (z.B. Wärmestrahlung, Radioaktivität)
4 Mechanischen Einflüssen (z.B. Schall, Kontakt, Reibung)
5 Chemischen Einflüssen (z.B. Korrosion)

Beschreibung der Funktion
Die grundlegende Funktionsweise der "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung:
Beispiel-Anordnungen I (1; 4; 5; 6; 7):

Ein Rad (2) wird durch einen Motor (10) in eine Rotationsbewegung versetzt.

Auf diesem Rad befinden sich ein Unwuchterzeuger (3) und ein Ausgleichsmasse (4) so dass das Rad (2) in eine Drehbewegung versetzt werden kann ohne das äußere Kräfte (z.B. Unwuchten) entstehen.
Mindestens ein zweites Rad (2) (in Basis Anordnung Nr. I 1; 4; 5; 6; 7), mit den gleichen Eigenschaften, muss synchron und analog zur Kreisfrequenz und mit denselben physikalischen Eigenschaften dieses Rades (2) spiegelbildlich arbeiten können.
Es wirkt über den auf dem Rad (2) angeordneten Unwuchterzeuger (3) eine Kraft auf das betreffende Rad (2). Das Zusammenwirken der spiegelbildlich synchron contra-rotierenden Räder (2), mit gleichwertigen physikalischen Eigenschaften, bewirkt eine Neutralisierung ungewünschter Kräfte der HSDA-Kraftwandlereinheit, so dass eine äußere resultierende Kraft entsteht. Zu beachten ist hierbei die Bewegung der gesamten „HSDA-Kraftumwandler" Einheit.
Es können verschiedene Basis-Lösungen (I; II; III) (z.B. 1; 2; 3) der Räder (2) angeordnet werden um ein „HSDA-Kraftumwandler" Einheit zu bilden.
Der Unwuchterzeuger (3) erzeugt eine Unwucht welche zeitlich begrenzt ist. Gesteuert und geregelt wird er mit Hilfe der Steuereinheit (20). Der Unwuchterzeuger (3) erzeugt die Unwucht in Abhängigkeit der Kreisfrequenz und zum Beispiel der Massenträgheit des betreffenden Rades (2). Die Unwucht eines Rades (2) wirkt deshalb nur über einen begrenzten Zeitraum. Sie ist minimal 0 Sekunden. Wobei 0 Sekunden zum Beispiel dazu führt, dass keine nach außen wirkenden Kräfte für den Antrieb des Fahrzeuges erzeugt werden.
Der Gewichtsschwerpunkt des Unwuchterzeugers (3) bewegt sich in Richtung des Drehpunktes des Rades. Durch die wirkende Fliehkraft wird der Unwuchterzeuger (3) in die Ausgangslage zurückgeführt (6).
Die Konstruktion des Unwuchterzeugers (3) kann verschiedenartig ausgeführt werden. Es bieten sich zum Beispiel elektromagnetische Kräfte an als auch statische Aufladung oder mechanische Krafteinwirkungen. Die Krafterzeuger für den Unwuchterzeuger (3) kann auf dem Rad angeordnet werden aber auch von Außen aufgebracht werden.
Die Steuereinheit (20) eines jeden Rades (2) wirkt in folgender Art:
Sie (6) löst bei einem Vorbeilaufen des Unwuchterzeugers (3) ein Signal zu einem gewünschten Zeitpunkt aus. Dieses führt zur Aufbringung von Kräften auf den Unwuchterzeuger (3).
Dabei ist die aufgebrachte Kraft auf den Unwuchterzeuger (3), vereinfacht gesehen, abhängig von der Kreisfrequenz und zum Beispiel der Massenträgheit der Rades (2), der Massenträgheit des Unwuchterzeugers (3), seines Gegengewichtes (4) sowie aus Verlusten innerhalb der "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung welche sich aus der Gestaltung b.z.w. der Ausführung der Konstruktion ergeben (Zum Beispiel: Lagerreibung; etc) Durch Drehen der Steuereinheit (20) um die Drehachse des Rades wird die Richtung der resultierenden Kraft aus den Rädern (2) um die Drehachse beeinflusst.
Der Raum (5), in der die Vortriebs-Anordnung der "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung arbeitet, wird Luftevakuiert, so dass ein Vakuum entsteht. Hierdurch wird Energie, welche durch die Luftreibung zusätzlich zur Rotationsenergie aufgebracht werden müsste, eingespart.
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit beliebig viele Unwuchterzeuger (3), entsprechend den Konstruktionsmöglichkeiten, auf einem Rad (2) anzuordnen. Es soll aber immer die Möglichkeit bestehen die jeweiligen Kräfte durch ein spiegelbildlich drehendes Rad (2) mit denselben physikalischen Eigenschaften zu neutralisieren (wenn dieses beabsichtigt für den Normalbetrieb ist). Die hier beschriebenen Anordnungs-Möglichkeiten (Basis-Lösung I; II; III z.B. 1; 2; 3) stellen zur Vereinfachung nur einen Unwuchterzeuger (3) mit einem Ausgleichs-Gewicht (4) und dazugehöriger Steuereinheit dar.
Die gesamte "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung wird in die gewünschte Bewegung versetzt und kann auch zur Steuerung des Fahrzeuges eingesetzt werden.
Die Steuerung kann auch verschiedentliche Art und Weise erreicht werden. Beispielsweise durch entsprechendes Ausrichten der „HSDA-Kraftwandlereinheit" zum angetriebenen Fahrzeug.
Beschreibung der prinzipiellen Funktion anhand der Basis Lösung Nr. I (Darstellungen 1; 4; 5; 6; 7)
Hier soll auf die Basis-Lösung I in mechanischer Ausführung mit einem elektrischen Antrieb eingegangen werden.
Dieser "HSDA-Kraftumwandler" besteht aus folgenden Basis-Einheiten:
(äquivalente Zeichnungsnummern in Klammern dahinter)

1. Einem Gehäuse (1) welches den Kraftwandler und seine grundlegenden Bauteile umschließt.
2. Die Rotationskörper (2) hier jeweils als Rad" (2) bezeichnet.
3. Einem Unwuchterzeuger (3) auf jedem Rad" (2) welcher mit einer der Radfrequenz analoge Frequenz angesteuert wird. (siehe Fig. Nr.)
4. Einem Ausgleichsgewicht (4) zum Unwuchterzeuger (3) auf jedem Rad.
5. Einem luftleeren Raum (5).
6. Einem Elektromotor (10) als Energiequelle zur Erzeugung und Erhaltung der gewünschten Umdrehungen für die Rotation der Räder (2)
7. Einem Achssystem (15) zur Lagerung der Räder (2)
8. Einer Ablaufbahn (16) für den Unwuchterzeuger
9. Einer Spule zur Umwandlung der elektrischen Energie in eine mechanische Bewegung (17)
10. Einer Lagerung für die Achsen (18)
11. Einem Zahnkranz (19) für jedes Rad (2)
12. Einem Auslöser (20) (für den Unwuchterzeuger (3)

Durch den Motor (10) werden die Räder (2) in Rotation versetzt. Die Rotationsenergie der „Räder" wird durch einen Motor (10) erzeugt und „ingang" gehalten. Sie kann über ihn auch geregelt werden. Dabei drehen die zwei Räder (2) (analog spiegelbildlich) gegeneinander. Auf die rotierenden „Räder" (2) werden in Intervallen Kräfte durch einen „Unwuchterzeuger" (3) aufgebracht. Die Frequenz des „Unwuchterzeugers" (3) und die des „Rades" (2) arbeiten analog. Die Unwuchterzeugung der Räder (2) erfolgt (ohne Steuerfunktion der Auslöser) analog zu dem von Rad (2). Daraus ergibt sich eine Wanderung des Schwerpunktes des Unwuchterzeugers (3).
An 6 lässt sich dieses an dem Beispiel einer 180 grad Drehung darstellen. Die Auslösemechanismen (20) steuern die Kräfte, die Dauer, sowie den Zeitpunkt der Krafteinleitung in den Unwuchterzeugern (3). Der Auslösemechanismus (20) befindet sich in diesem Beispiel direkt auf der Achse (15) der Räder (2). Durch die auftretende Unwucht entsteht ein Kräfteungleichgewicht gegenüber der Umgebung. Dieses erzeugt einen Vortrieb der gesamten "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung. Zur Vereinfachung wird in dem aufgeführten Beispiel auf ein mit Elektrizität betriebenen „Kraftwandlers" eingegangen. Es können aber auch andere Motore (10) dazu dienen. (z.B. ein Dieselmotor).
Die Auslegung b.z.w. Gestaltung der HSDA Vorrichtung richtet sich nach dem Einsatzgebiet, nach wirtschaftlichen und administrativen Bedingungen sowie aber auch ein spezieller Kundenwunsch.
Beschreibung der prinzipiellen Funktion anhand Basis Lösung Nr. II (2)
Hier soll zum Beispiel auf die Basis-Lösung II (2) in mechanischer Ausführung mit einem elektrischen Antrieb eingegangen werden.
Dieser "HSDA-Kraftumwandler" besteht aus folgenden Einheiten:

1 Einem Antriebsmotor (10) als Energiequelle zur Erzeugung und Erhaltung der gewünschten Umdrehungen für die Rotation der Räder (11; 2; 13) (in 2 nicht dargestellt)
2 Einem Rotationskörper (11, 2, 13) hier im einzeln als „Rad" bezeichnet.
3 Einem Unwuchterzeuger (3) auf jedem „Rad" (11; 2; 13) welcher mit einer der Radfrequenz analoge Frequenz angesteuert wird.
4 Einem Ausgleichsgewicht (4) zum Unwuchterzeuger (3) auf jedem Rad.
5 Einem Gehäuse (1) welches den Kraftwandler umschließt. (in 2 nicht dargestellt)
6 Einem luftleeren Raum (5). (in 2 nicht dargestellt)
7 Einem Achssystem zur Lagerung der Räder (15) (Verschiedene Drehrichtungen der Räder müssen beachtet werden)
8 Einem Auslöser (20) (für den Unwuchterzeuger) (in 2 nicht dargestellt)
9 Drehrichtung im Uhrzeigersinn (21)
10 Drehrichtung entgegen Uhrzeigersinn (22)

Durch den Motor (10) werden die Räder (11; 2; 13) in Rotation versetzt.
Dabei drehen die äußeren Räder (11; 13) (anlog spiegelbildlich) entgegen (21) der Drehrichtung des inneren (22) Rades (2).
Auf die rotierenden „Räder" (11; 2; 13) werden in Intervallen Kräfte durch einen „Unwuchterzeuger" (3) aufgebracht. Die Frequenz des „Unwuchterzeugers" (3) und die des „Rades" (2) arbeiten analog. Die Unwuchterzeugung der Räder (11; 13) erfolgt (ohne Steuerfunktion) analog zu dem von Rad (2). Das mittlere Rad (2) hat die doppelte Masse eines jeden einzelnen äußeren Rades (11; 13).
Ebenso hat das Ausgleichsgewicht (4) und der Unwuchterzeuger (3) des mittleren Rades (2) die doppelte Masse eines jeden einzelnen äußeren Rades (11; 13).
Damit wird erreicht, dass die entstehenden Momente durch die gegenläufige Drehbewegung entgegenwirken b.z.w. „neutralisiert" werden.
Die Auslöser (20) sind unabhängig voneinander drehbar um die Drehachse (15) der Räder (11; 2; 13) gelagert.
Auslöser (20) für jedes Rad (11; 2; 13) können so verstellt werden, dass er an einem gewünschten Punkt auf dem Radumfang die Unwuchterzeugung auslöst.
Es entsteht ein Kräfteungleichgewicht welches einen Vortrieb der gesamten "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung erzeugt. Die Rotationsenergie der „Räder" (11; 2; 13) wird durch einen Motor (10) erzeugt und „ingang" gehalten. Sie kann über ihn (10) auch geregelt werden.
Die Steuerung des "HSDA-Kraftumwandler" Basis Lösung Nr. II erfolgt dadurch, dass die Auslöser (20) eines jeden Rades (11; 2; 13) so verstellt werden, dass eine normal gerichtete Kraft zur Drehachse (15) und um die Drehachse (15) „wandern" kann.
Zur Vereinfachung wird in dem aufgeführten Beispiel eines mit Elektrizität betriebenen "HSDA-Kraftumwandler" eingegangen. Es können aber auch andere Motore (z.B. Verbrennungsmotore etc....) eingesetzt werden.
Beschreibung der prinzipiellen Funktion anhand Basis Lösung Nr. III (3)
Es können Räderpaare von Basis-Lösung I (1) oder II (2) mehrfach angeordnet werden:
Zum Beispiel ergibt sich aus einer Kreisanordnung von Basis Lösung Nr. I die 3.
Diese zeichnet sich z.B. durch flache Einbaumaße und Steuermöglichkeiten durch einen unsymmetrischen Betrieb aus.

Claims

Es werden Patentansprüche auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer steuerbaren und gerichteten Kraft erklärt, u.a. auf Basis der den vorangegangenen Kapiteln: Kapitel „Beschreibung der Erfindung" und „Beschreibung der Funktion" erklärten Punkte [0011] bis [0036]. Die Vorrichtung wird als "HSDA-Kraftumwandler" (HSDA: Herrmann spiegelbildlich drehender Antrieb) bezeichnet. A) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet dass für die grundsätzliche Basis-Gestaltung b.z.w. Auslegung verschiedene Anordnungen der Räder (z.B. 11; 2; 13) zueinander möglich sind. Zum Beispiel Basis-Lösungen Nr. I; II; III (z.B. 1; 2; 3) z.B. gemäß Punkte [0034] [0035] [0036]). A-1) Basis-Lösung Nr. I (z.B. 1), (dem Stand der Erfindungs-Technik entsprechender Anordnung). Mindestens zwei Parallele Achsen (15) (zwei gegenüberliegende Räder (2) mit ihren Drehachsen (15) parallel zueinander) sind so anzuordnen, dass sich Störkräfte beim Betrieb des „HSDA-Kraftumwandlers" neutralisieren können. Die hier beschriebene Lösung stellt sich zur Vereinfachung nur mit einem Räderpaar (2) mit Unwuchterzeugern (3) mit einem Ausgleichgewicht (4) dar. Die Geometrie der Ablaufbahn hängt vom dem Entwurf/Gestaltung b.z.w. Anordnung des HSDA ab. Grundsätzlich sind beliebig viele (entsprechend den Konstruktionsmöglichkeiten) Unwuchterzeuger (3) mit Ausgleichsgewichten (4) auf einem Rad (2) möglich anzuordnen. Es sollte aber immer die Möglichkeit bestehen die jeweiligen Kräfte durch ein spiegelbildlich drehendes Rad (2), ausgestattet mit den gleichen physikalischen Eigenschaften, zu neutralisieren. A-2) Basis-Lösung Nr. II 2 (dem Stand der Erfindungs-Technik entsprechender Anordnung). Auf einer gemeinsamen Drehachse (15) (Anordnung, siehe 2;) werden Räder (11; 2; 13) angeordnet, wobei die beiden äußeren Räder (11; 13) wahlweise auch zu einem funktionell gekoppelt werden können, da sie in der selben Drehrichtung (21) entgegengesetzt zu Rad (2) mit Drehrichtung (22) arbeiten. Das mittlere Rad (2) hat die doppelte Masse eines jeden einzelnen äußeren Rades (11; 13). Ebenso hat das Ausgleichsgewicht (4) und der Unwuchterzeuger (3) des mittleren Rades (2) die doppelte Masse eines jeden einzelnen äußeren Rades (11; 13). Die hier beschriebene Basis-Lösung II (2) stellt zur Vereinfachung nur mit einem Unwuchterzeuger (3) und mit einem Ausgleichgewicht (4) dar. Grundsätzlich sind beliebig viele (entsprechend den Konstruktionsmöglichkeiten) Unwuchterzeuger (3) mit Ausgleichsgewichten (4) auf einem Rad (11; 2; 13) möglich anzuordnen. Es sollte aber immer die Möglichkeit bestehen die jeweiligen Kräfte durch ein spiegelbildlich arbeitendes Rad (2) im zusammenwirken mit dem Räderpaar (11; 13), ausgestattet mit den gleichen physikalischen Eigenschaften wie das Rad (2), zu neutralisieren. A-3) Erweiterte Lösungen Nr. III 3 (dem Stand der Erfindungs-Technik entsprechender Anordnung). Anordnungen der Räderpaare von Basis-Lösungen-I (z.B. 1) oder -II (2). zum Beispiel in einer Kreisanordnung von Basis-Lösung I (3) B) Der "HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass die unwuchterzeugenden Räder (z.B. 11; 2; 13) spiegelbildlich zusammen arbeiten können (z.B. Basis Lösungen Nr. I; II; III (z.B. 1; 2; 3). Analog zur Drehfrequenz der Räder (z.B. 11; 2; 13) wird eine zeitlich begrenzte Unwucht durch einen Unwuchterzeuger (3) aufgebracht. C) Der "HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass für den Betrieb die Räder (z.B. 11; 2; 13), durch einen Motor (10), in eine gewünschte Drehbewegung versetzt werden müssen. Erst dann kann der Prozess „das Aufbringen der Unwucht" durch die Unwuchterzeuger (3) stattfinden. Die Drehbewegung der Räder kann kontrolliert und beeinflusst werden. D) Der "HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass auf die rotierenden „Räder" (11; 2; 13) in Intervallen Kräfte durch einen „Unwuchterzeuger" (3) aufgebracht werden. Die Frequenzen des „Unwuchterzeugers" (3) und die des „Rades" (11; 2; 13) arbeiten analog zueinander (ohne Steuerfunktion). Die Unwucht der Räder (2) (z.B. Basis-Lösung I; 1) erfolgt (ohne Steuerfunktion) ebenfalls in analoger weise zueinander. Hierdurch wird erreicht, dass die entstehenden Momente durch die spiegelbildliche Drehbewegung „neutralisiert" werden. Unerwünschte Kräfte, sog. Störkräfte, werden durch die entgegengesetzt wirkenden Kraftkomponenten der Räder (z.B. 11; 2; 13) mit wirkender Unwucht durch den Unwuchterzeuger (3) ausgelöscht (je nach beabsichtigter Betriebsfunktion). Für eine Steuerfunktion des "HSDA-Kraftumwandler" muss dieses nicht gelten.
Die "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung ist unabhängig von der Art der Energiequelle durch welche die Rotation der Räder (11; 2; 13), Unwuchtkräfte und Steuerkräfte erzeugt werden. Es können verschiedenste Motore ("Krafterzeuger") je nach Wunsch zur Erzeugung und Erhaltung der Energiepotentials für die Rotationsenergie und zur Verursachung der Unwucht über den „Unwuchterzeuger" (3) und zur Steuerung eingesetzt werden. (z.B. mechanisch-, chemisch-, elektrisch arbeitende Motoren)
Die Räder (z.B. 11; 2; 13) sollen sich in einem den Anforderungen gestalteten Gehäuse (z.B. Gehäuse (1) befinden, in welchem, durch Isolierung von den Umweltmedien, ein Vakuum (z.B. 5) erzeugt werden kann und welches in geeigneter Weise die Kräfte der rotierenden Räder auf eine Fahrzeugstruktur übertragen werden kann. Es soll auch derart gestaltet sein, dass eine Steuerung durch Ausrichten des „HSDA-Kraftumwandler" gegenüber dem Fahrzeug bewirkt werden kann. A) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Vakuum im Gehäuse (1) u.a. eine Schallausbreitung über Luftschall verhindert. Gute Schallisolierung der „HSDA-Kraftumwandler" Einheiten gegenüber der Umwelt ist daher möglich. B) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum im Gehäuse (1) u.a. Reibungsverluste durch Luftströmung an den Rädern verhindert b.z.w. vermindert. Hierdurch steigt der Wirkungsgrad des „HSDA-Kraftunmwandlers".
Eine Steuerung der „HSDA-Kraftumwandler" Einheit wird auf verschiedene Art und Weise erreicht. Es sind mehrere Steuermechanismen der „HSDA-Kraftumwandler" Einheiten für die Steuerung eines Fahrzeuges möglich. A) Die Steuerfähigkeit des „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösemechanismus (20) bei Basis-Lösung Nr. II (2) verstellt werden kann und somit die resultierende Kraft um die Drehachse bei Basis-Lösung Nr. II (2) entsprechend ausgerichtet werden kann. Dieses kann synchronisiert mit allen Rädern zugleich als auch asynchron (z.B. nur ein einzelnes Rad), je nach gewünschten resultierendem Effekt geschehen. B) Die Steuerfähigkeit des „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet das die Räder (z.B. 11; 2; 13 bei Basis-Lösung Nr. II) abbrems- oder beschleunig- bar sind. Hierdurch wird eine Steuerung um die Drehachse bei Basis Lösung Nr. 11 erzielt. C) Die Steuerfähigkeit des „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte „HSDA-Kraftumwandler " Einheit in dem betreffendem Fahrzeug so ausgerichtet wird, dass eine gewünschte Ausrichtung des Kraftvektors des „HSDA-Kraftumwandlers" erzielt wird (z.B.: verstellen des Gehäuses (1) Basis Lösung Nr. I z.B. 1). D) Die Steuerfähigkeit des „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (11; 2; 13 z.B. bei Basis Lösung II; 2) nicht synchron und spiegelbildlich betrieben werden können.
Der "HSDA-Kraftumwandler", hat eine höhere Verschleißunempfindlichkeit gegenüber herkömmlichen Antriebs-Systemen. Dieses wird bewirkt durch Vermeiden des Kontaktes mit einem umgebenden Mediums welches normalerweise notwenig ist um ein Fahrzeug auf herkömmliche Art und Weise anzutreiben.
Beschädigungsunempfindlichkeit des "HSDA-Kraftumwandler", durch Einkapselung und Isolierung gegenüber den Umwelt-Medien.
Korrosionsunempfindlichkeit des "HSDA-Kraftumwandler", durch Verhinderung des Kontaktes mit Elektrolyten. Es treten keine Konosions-Verschleiß- oder beschädigungsgefährdeten Teile aus dem geschlossenem Fahrzeug heraus.
Unabhängigkeit von Umwelt Einflüssen des "HSDA-Kraftumwandler", (auf durch die Fahrzeug umgebenden Medien). Hierdurch ist eine Optimierung auf einen bestimmten Nutzungsbereich (z.B. auf Anströmungsgeschwindigkeit bei Wasser- oder Luft-Propellern) nicht nötig. A) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Standardisierung von baugleichen Mustern möglich ist. B) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Nutzung in verschiedenen Fahrzeugtypen (Anm.: Als „Fahrzeug" werden hier bezeichnet alle mobilen Systeme wie in [0001] beschrieben: z. B.: Flugzeug; Automobil; Schiff; Rakete; Fahrrad; U-Boot....) gegeben ist. C) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzung des "HSDA-Kraftumwandler" zum Vortrieb von Fahrzeugen in allen Medien (zum Beispiel Gase, Flüssigkeiten, im Vakuum, auf festen Stoffen, in festen Stoffen) möglich gemacht wird. Dieses gestattet beispielsweise die Konstruktion eines Fahrzeuges, das sowohl in der Luft als auch im oder unter Wasser operieren kann. D) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass er unabhängiger von Turbulenzen (gegenüber herkömmlichen Antriebssystemen) oder sonstigen Umwelteinflüssen ist. Hierdurch ergibt sich z.B. ein größere „Laufruhe" im Betrieb. E) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass er Medien besser nutzen kann. Beispielsweise das Landmedium gegenüber herkömmlichen Automobil-Vortriebs Vorrichtungen (da z.B. Autoräder bei einem unzureichendem Untergrund durchdrehen können und so ihre Antriebswirkung verlieren).
Eine allgemeine Vereinfachung des Antriebssystems eines Fahrzeuges ist möglich. Unter anderem durch den Fortfall üblicher Antriebskomponenten oder deren Peripherie, Damit wird eine allgemeine Vereinfachung des Antriebssystems erreicht. Am Beispiel eines Lastkraftwagen: Fortfall des Getriebes für die Untersetzung der Motor Drehkräfte und der Kardanwelle, Differenzials und anderer untergeordneter System Komponenten.
Durch, die kompakte Bauart des "HSDA-Kraftumwandlers" gegenüber herkömmlichen Antriebssystemen, ist eine gewichtssparendere Fahrzeugkonstruktion möglich. A) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet dass durch die Einfachheit der Kräfteeinleitung in die Fahrzeugstruktur Gewicht in der Fahrzeugstruktur eingespart wird. B) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einspaarung von Gewicht in der Fahrzeugstruktur der Gesamt-Energiebedarf für den Vortrieb des Fahrzeuges geringer wird.
Durch die Nutzung des „HSDA-Kraftumwandlers" können Fahrzeuge in ihren Funktionen erweitert werden. A) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet das z.B. Fahrzeuge sicherer in Ihrer Funktionsfähigkeit gemacht werden können. Am Beispiel eines PKW: Wenn auf glatter Fahrbahn das Auto droht von der Straße zu rutschen, kann eine Gegenkraft aufgebracht werden (z. B. entgegen der Rotationskraft, oder durch eine zusätzliche Haltekraft auf den Boden). Hier bietet sich die Anordnung der Basis Lösung Nr. II (2) besonders an. B) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist durch den Wegfall üblicher Antriebssystemkomponenten gekennzeichnet. C) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass die zur Steuerung üblichen Steuersystemkomponenten eines Fahrzeuges wegfallen können. Es sind zum Beispiel keine auf das Umgebungs-(für den Betrieb des Fahrzeugs notwendigen Medien)Steuer-Elemente des Fahrzeuges notwendig. (z.B. Seiten-, Quer- oder Höhenruder bei einem Flugzeug) Dies hat zum Beispiel bei Militärfahrzeugen den Vorteil, dass durch die glatte Außenhaut eine Verringerung der RADAR Silhouette des betreffenden Fahrzeuges erreicht werden kann. Als Baumaterial des "HSDA-Kraftumwandler" bieten sich handelsübliche Werkstoffe an. Der genauer definierte Entwurf/Gestaltung b.z.w. Auslegung der "HSDA-Kraftumwandler" Vorrichtung richtet sich nach dem Einsatzgebiet, nach wirtschaftlichen und administrativen Bedingungen sowie aber auch ein spezieller Kundenwunsch oder ähnlichem.
Keine Durchführungen (z.B. Kabel- oder Wellendurchführungen) durch Außenstrukturen eines Fahrzeuges sind nötig. Die sich hieraus ergebenden Vorteile beim Entwurf eines Fahrzeuges sind zum Beispiel: – vereinfachte Formgebung – die Nachteile der üblichen Bauteil-Durchführungen können vermieden werden
Günstige und einfacher Entwurf/Gestaltung und Auslegung von Fahrzeug und Fahrzeugsystemen (es ist z. B. eine relativ freie Aufstellung des HSDA Systems im Fahrzeug möglich)
Höhere Wirtschaftlichkeit A) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass er beispielsweise in einer relativ einfachen b.z.w. kompakten Modulbauweise hergestellt werden kann. Hierdurch kann der "HSDA-Kraftumwandler" relativ einfach am oder im gewünschten Fahrzeug angeordnet werden. Die Modulbauweise erhöht u.a. die Einsatzbereitschaft des Fahrzeuges, da das Austauschen eines Moduls schneller und einfacher ist als der Austausch eines Systems bestehend aus mehreren System Komponenten. B) Der „HSDA-Kraftumwandler" ist dadurch gekennzeichnet, dass er einen guten Wirkungsgrad bei unterschiedlichen oder wechselnden Umweltbedingungen erzielen kann.