DE4012335C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von als Antrieb wirkenden Kräften bei wechselwirkenden zeitlich veränderlichen elektromagnetischen Feldern. Ein ähnliches Verfahren, das mittels Plasmla-Ausstoß arbeitet, ist aus dem Bulletin SEV 1965, Nr. 23, S. 1025-1035 bekannt.

Wie bekannt, ist es bei bisherigen Antrieben erforderlich, ein Medium mitzuführen, durch dessen Ausstoß u. U. durch Verbrennung beschleunigt) ein Vorwärtskommen ermöglicht wird, oder eine mechanische Energie durch Übertragen auf einen Träger zum Vorwärtsbewegen zu verwenden. Im ersten Fall führt dies z. B. bei Raketenantrieben zum Problem der Mitführung großer Mengen von direkt verbrennbarem Treibstoff, wodurch die Gesamtmasse des Gefährts überproportional erhöht wird; im zweiten Fall (z. B. Verbrennungs-, Elektromotoren) ist durch mechanische Elemente die Endgeschwindigkeit stark beschränkt, so sind z. B. nur begrenzte Drehzahlen erreichbar. Des weiteren haben die konventionellen Antriebe eine stark begrenzte Lebensdauer, die den Effektivpreis zusätzlich belasten. Als Problemlösungsversuche sind zwei weitere Antriebe bekannt: 1. Der Photonenantrieb, der auf dem Rückstoß eines starken Lichtstrahls beruht. Er bietet bereits als Vorteil, daß nur eine Stromquelle mitgeführt werden müßte. Bislang konnte jedoch noch keine ausreichend starke Lichtquelle gefunden werden, um verwendbare Kräfte zu erlangen. Dieser Antrieb wird bislang nicht eingesetzt (vgl. Atkins: Physik, 2. Auflage, Berlin Gruyter-Verlag 1986, S. 434-437).

2. Der Ionenantrieb, der auf dem Rückstoß stark ionisierter Teilchen beruht; der Antrieb ist zwar effektiver als der Photonenantrieb, arbeitet aber immer noch nicht effektiv genug, um großtechnisch eingesetzt werden zu können.

3. Der Plasmaantrieb, wobei Plasma von einem Wanderfeld beschleunigt wird (vgl. das eingangs genannte Bulletin S EV.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß die bisherigen Begrenzungen der Antriebe großteils überwunden werden sollen und Antriebe erstellt werden können, die in Extremsituationen wie im materiefreien Raum durch Umsetzung von elektrischer Energie in Beschleunigung praktikabler arbeiten als bisherige Systeme. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Das Verfahren ermöglicht den Einsatz wechselwirkender Magnetfelder als Antrieb. Einseitig wirkende Kräfte treten im Prinzip bei vielen wechselnden Magnetfeldern auf jedoch werden diese erst durch das Verfahren so oft so weit verstärkt und durch Koppelung kontrolliert, daß ein vernünftiger Vortrieb aus ihnen resultiert. Die Erfindung ermöglicht ohne bewegliche Teile die Umsetzung elektrischer Energie in Beschleunigung. Dieser Antrieb kommt ohne den (u. U. durch Verbrennung beschleunigten) Ausstoß an Materie aus und benötigt auch keinen Träger (Unterlage, Wasser, Gas) zum Abstoßen und Erzeugen der Vorwärtsbewegung bzw. - Beschleunigung. Des weiteren wird von Grundprinzip her auf Verschleißteile verzichtet. Bei entsprechend günstiger Konzeptionierung und Perfektionierung bei der Umsetzung der Erfindung in die Realität wäre auch ein Einsatz in alltäglicheren Situationen denkbar.

Um den gewünschten Vorwärtstrieb zu erreichen, wird wie in den Zeichnungen 1) bis 5) veranschaulicht, ein spezieller Zyklus der Ansteuerung der Felderzeuger gewählt. In der Zeichnung sind zwei wechselwirkende Felderzeuger am leicht per Computer zu simulierenden Beispiel zweier gleichläufig durchflossener Stromleiter dargestellt, wobei auch etliche andere steuerbare Magnetfelderzeuger verwendbar sind (man kann sich anschaulich leicht zwei Elektromagneten vorstellen - natürlich verlaufen die Feldlinien dann anders, aber die Kräfte wirken dort (wenn sich ungleichnamige Pole gegenüberstehen) qualitativ ebenso wie hier im Beispiel : immer zum anderen hin). Die Ansteuerung erfolgt so, wie in den durch Computersimulation (magnetisches Feld um gerade Leiter) entstandenen Zeichnungen gezeigt derart:

• 1) Felderzeuger A wird eingeschaltet.
• 2) Dadurch breitet sich von ihm ein Feld aus (mit Lichtgeschwindigkeit, in Luft also ungefähr mit 300 000 km/s). Durch das Aussenden des Feldes an sich erfährt der Felderzeuger keine gerichtete Kraft (vgl. Antenne oder Magnet im freien Raum).
• 3) In dem Moment, in dein das Feld B erreicht, wird A ausgeschaltet. Nun wird Felderzeuger B angeschaltet; auf B wirken Kräfte (hier nach links hin zu A), bedingt durch die Kräfte auf Stromleiter im Magnetfeld; auch ein Elektromagnet besteht ja aus endlich vielen einzelnen Stromleitern, auf die diese Kräfte wirken. Aus der Anschauung her weiß man, daß sich zwei (Elektro-)Magneten anziehen, wenn sich die ungleichnamigen Pole gegenüber befinden, zwei Stromleiter ziehen sich an, wenn durch sie gleichorientierter Strom fließt.
• 4) Nun breitet sich von B aus ein Magnetfeld aus.
• 5) Der Felderzeuger B wird ausgeschaltet, wenn das Feld von A ihn passiert hat. Das Feld von B passiert nun Felderzeuger A.
• 6) Auf Felderzeuger A wirkt aber keine Kraft, da er nicht aktiv bzw. stromlos ist.
• 7) Felderzeuger A wird wieder angeschaltet, wenn das Feld von B ihn passiert hat. Nun beginnt der Zyklus wieder bei 1).
• 8) weiter wie bei 2)

Während eines Zyklus erfährt also nur B zeitweise eine Kraft, A gar nicht. Da die zwei Felderzeuger mechanisch starr gekoppelt sind (Anspruch 1.2), erfährt die gesamte Apparatur eine pulsierende, einseitig gerichtete Kraft (in der Zeichnung nach links).

Eine zweite Form der Ansteuerung gemäß Anspruch 2. würde den Zyklus verlängern, aber auch doppelt so viele Kraftstöße pro Zeiteinheit erzeugen, indem wie folgt verfahren wird:

• 13) Felderzeuger A wird im Vergleich zu 9) negativ orientiert angeschaltet, wenn das Feld von B ihn erreicht. Auf ihn wirkt nun eine Kraft nach links, da sein Strom entgegengesetzt orientiert ist wie es der von B war (B wird ausgeschaltet).
• 15) Wenn das umgekehrt orientierte Feld B erreicht, wird B jetzt negativ zum ersten Mal orientiert. Dadurch wird dann das unter 13) erzeugte umgekehrt orientierte Feld wieder Ursache für eine Kraft auf B nach links (A wird ausgeschaltet).
• 17) Wenn dieses Feld von B nun A erreicht, wird Felderzeuger B ausgeschaltet und wieder in Schritt 9) angesetzt. Lediglich erfährt ab jetzt auch der Felderzeuger A jedesmal bei Schritt 9) eine Kraft nach links.
• 18) wie 10) bzw. 2), jedoch mit auf A wirkender Kraft nach links.

Während dieses Zyklus werden also sämtliche sich ausbreitenden Felder im jeweils anderen Felderzeuger für die Krafterzeugung verwendet. Dazu muß eben fortwährend die Orientierung der mit den ankommenden Feldern wechselwirkenden Feldern geändert werden.

In der Praxis werden statt einfacher Leiter eher stärkere Felder erzeugende spulenähnliche Magnetfelderzeuger oder viele nebeneinanderliegende oder in sich verschlungene Leiter oder ähnliches verwendet; bei Bedarf auch gemischt. Wegen der hohen Frequenz muß dafür Sorge getragen werden, daß die Durchlaufzeit des Stromes durch den Felderzeuger ein schnelles Entstehen des Feldes nicht behindert. So wäre eine Spule aus einem langen Draht unpraktikabler als viele kurze Teilleiter, die zusammen ein Gebilde formen, das einer Spule gleicht.

Durch funktionelle Symmetrie der Apparatur wird gesichert, daß durch umgekehrten Stromfluß gemäß Anspruch 3. gebremst werden kann, indem zum Beispiel wie in Anspruch 1 verfahren wird, jedoch genau einer der beiden Felderzeuger umgekehrt orientiert verwendet wird.

Eine Variante der Ansteuerungsmethode ist durch Anspruch 4. charakterisiert: So werden z. B. in zwei parallelgeführten Leitern zwei Stromimpulse in Gang gesetzt, die sich mit endlicher Geschwindigkeit in den Leitern ausbreiten. Dadurch hat man immer nur Teilabschnitte der Leiter unter Strom, jedoch wandern diese Teilausschnitte längs des Leiters fort. Wird nun der Impuls des einen Leiters kurz vor dem des anderen in Gang gesetzt, erreicht das Magnetfeld den anderen Leiter genau dann, wenn dort dessen Stromimpuls angekommen ist. Folglich tritt eine Kraft auf. Die Kraft verebbt, wenn der Strom aus dem betrachteten Teilstück hinausgeflossen ist, jedoch tritt dann etwas weiter hinten dieselbe Kraft auf. Die Kraft wandert also mit dem Stromimpuls. Eine Einspeisung von pulsierendem Gleichstrom bei je nach Abstand zu wählender Phasenverschiebung bietet sich zur besten Ausbeute an. Natürlich muß auch hier dafür gesorgt werden, daß das rückwärtig sich ausbreitende Magnetfeld im ersten Leiter nicht eine Kraft entgegengesetzter Richtung bedingt, also wird die Pause zwischen den Stromimpulsen entsprechend lang gewählt bzw. die Polung im ersten Leiter umgedreht, so daß ansonsten wie unter Anspruch 2. verfahren wird.

Eine Koppelung mehrerer Antriebe würde letztlich Kräfte in variable Richtungen erzeugen können und somit eine Lenkung des Gefährts möglich machen.

Claims (4)

1. Verfahren zur Erzeugung von als Antrieb wirkenden Kräften bei wechselwirkenden zeitlich veränderlichen elektromagnetischen Feldern, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• 1. die Felder werden durch mind. zwei Felderzeuger A und B erzeugt,
  • 1.1 von denen jeder mindestens einen stromführenden Leiter enthält,
  • 31.2 die nicht oder nur geringfügig magnetisch influenzierbar sind und
  • 1.3 mechanisch starr gekoppelt sind;
• 2. die Ansteuerung der unter 1 beschriebenen Felderzeuger erfolgt
  • 2.1 durch hochfrequentes Ein- und Ausschalten eines Stromes, wobei
  • 2.2 zwei wechselwirkende Felderzeuger A und B zyklisch derart angesteuert werden, daß
    • 2.2.1 Felderzeuger B zunächst ausgeschaltet ist oder werde,
    • 2.2.2 Felderzeuger A eingeschaltet werde, sobald er im wesentlichen nicht mehr von einem vormals von Felderzeuger B ausgegangenen Feld umgeben ist,
    • 2.2.3 das Eintreffen eines vom Felderzeuger A ausgehenden Feldes im Felderzeuger B zeitlich grob gleichkommt mit dessen Einschalten, so daß auf den Felderzeuger B eine gerichtete Kraft in eine Richtung wirkt,
    • 2.2.4 das Ausschalten des Felderzeugers A zeitlich im wesentlichen vorausgeht dem Eintreffen des Feldes, das von Felderzeuger B ausgeht.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Felderzeuger durch Umkehren eines Steuerstromes auch Felder entgegengesetzter Orientierung erzeugen können, wodurch die unter Anspruch 1. beschriebenen Wechselwirkungen je Ansteuerungszyklus zweimal ausgenutzt werden kann, indem dem entgegengesetzt orientierten Feld jeweils ein entsprechend invertierter Strom im wechselwirkenden Felderzeuger zeitgleich angesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß bei entsprechender Umkehrung der Orientierung der Felderzeuger bzw. ihrer Felder die erzeugten Kräfte je zwei beteiligter Erreger in zwei verschiedene Richtungen gewählt werden können, also wahlweise zum Beschleunigen oder Bremsen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Felderzeuger nicht stationäre Gebilde sind, sondern in Stromleitern wandernde Teilabschnitte, in denen Strom fließt.