DE4029799A1 - Schubtriebwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die unter Verwendung konventioneller Kraftmaschinen wie z. B. Verbrennungemotore, Gasturbinen etc. eine freie Schub­ kraft erzeugt mit der Fahrzeuge, Flugkörper oder andere Geräte bewegt werden können ohne von äußeren Umweltbe­ dingungen abhängig zu sein und somit z. B. eine Ab­ stützung auf Trägermassen zur Erzeugung einer Vortriebs­ kraft überflüssig machen.

Eine bekannte von Umweltbedingungen unabhängige Schub­ vorrichtung ist z. B. die Rakete. Sie ermöglicht aber nur einen kurzzeitigen Schub. Bei anderen bekannten Reak­ tionsantrieben wie Luftschrauben, Gasturbinen etc. werden Luft- oder Gasmassen so in eine Richtung beschleunigt, daß nach dem Gesetz von Aktion gleich Reaktion z. B. ein Flugkörper eine Schubkraft erhält, die der den beschleu­ nigten Gasmassen erteilten Kraft gleich und entgegenge­ setzt gerichtet ist.

Die Neuheit der Erfindung liegt in der Aufgabe eine Lö­ sung zu schaffen die Fliehkräfte von Massen, die sich in geeigneter Weise um ein Drehzentrum bewegen, in eine Richtung zu lenken, der Vortriebsrichtung. So ent­ steht eine freie Schub-Zugkraft ohne die kinetische Energie von Gasmassen zu nutzen.

Damit die Fliehkraft als freie Schub-Zugkraft genutzt werden kann, sieht die Erfindung vor, Massen mittels sich um feststehende Zahnräder abwälzende Zahnkränze, die in jeder Position durch Gegengewichte ausgewuchtet sind, als Massenführung so um einen Drehpunkt zu führen, daß wäh­ rend eines Umlaufes die Winkelgeschwindigkeit W der Massen zur Vortiebsrichtung erheblich vergrößert wird und ent­ gegengesetzt bis zum Stillstand abnimmt, wobei das Ver­ hältnis der Anzahl der Zähne der abwälzenden Zahnkränze mit Innenverzahnung zu der Zähnezahl der feststehenden Zahnräder z. B. 2 : 1 gewählt werden kann.

Bei einer gegenläufigen Anordnung von mindestens zwei Massensystemen, die synchron laufen, können Komponen­ ten der Flieh- und Massenträgheitskräfte, deren Impuls­ richtung von der Hauptschubrichtung +A abweichen, kom­ pensiert werden.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine leicht herzu­ stellende Drehbewegung mit konventionellen Kraftma­ schinen, mit gutem Wirkungsgrad in eine freie Schub- oder Zugkraft umgesetzt werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung, Draufsicht, des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 2 die schematische Darstellung der Bewegungsab­ läufe von zwei Massenkörper, a zur Vortriebsrichtung, b entgegengesetzt der Vortriebsrichtung, bei einer halben Drehung.

In den Figuren ist das System 1 eines Schubtriebwerkes dargestellt, welches erfindungsgemäß in seinem zugrunde liegenden Prinzip aus den innenverzahnten, antreibbaren Zahnkränzen 2 als Massenführungen ausgebildet ist, die sich um feststehende Zahnräder 3 abwälzen und dabei die Massenkörper 4, 4′ in einen die Winkelgeschwindigkeit W nach +A und -A ändernden Umlauf zwingen.

Der Zahnkranz 2 wird in der Fig. beispielsweise von außen angetrieben. Die Antriebsvorrichtung 5 steht dabei mit dem Drehzentrum Z in Verbindung. Auf der Antriebsvorrichtung 5 können vorteilhaft die Laufrollen oder dgl. 6, 6′ und ein Gegengewicht 7 angeordnet werden. Damit ist das System ohne Massenkörper 4, 4′ auswuchtbar. Die antriebslosen Massenkörper 4, 4′ können beispiels­ weise, mittels mit Führungsschlitzen 8, 8′ versehenen Schie­ bern 9, 9′ im Drehzentrum Z gelagert werden.

In den Führungsschlitzen 8, 8′ haben die an dem Zahnkranz 2 vorgesehenen Zapfen od. dgl. 10, 10′ die Möglichkeit, entsprechend der sich ändernden Radien R-r bei einem Umlauf hin und herzugleiten.

In der Figur ist ersichtlich, wie sich aus den verän­ dernden Radien R-r bei einem Umlauf auch die Winkel­ geschwindigkeit W der Massenkörper 4,4′ ändert, indem sie zu +A hin sehr groß wird, während nach -A hin W bis zum Stillstand abnimmt. Die Kurve der sich ändernden Radien R-r ist unter 11 ersichtlich.

Der Antrieb des Zahnkranzes 2 kann natürlich auch z. B. von innen her erfolgen, indem ein kreisrunder Exzenter, dem an seiner Peripherie ein Kugellager od. dgl. ange­ ordnet wird, in Verbindung mit dem Zahnkranz 2 stehend, diesen bei der Bewegung um das feststehende Zahnrad 3 abrollen läßt. Darauf soll aber hier nicht weiter ein­ gegangen werden.

Die Erfindung sieht auch vor, daß an Stelle des Zahn­ kranzes 2 verzahnte Riemen, Ketten od. dgl. zum Einsatz kommen können.

Weiterhin sollten vorteilhaft mehrere Systeme 1 in einer Ebene oder koaxial, oder in einer Ebene und koaxial gleichzeitig betrieben werden. Hierdurch ist eine große Laufruhe und eine konstante Beschleunigung in der Vor­ triebrichtung zu erreichen, wenn die Systeme 1 dabei paarweise, synchron gegenläufig arbeiten.

Ferner sieht die Erfindung vor, die Massenkörper 4, 4′ an den Punktem 10, 10′ anzuordnen, wobei ihre Verbindung zum Drehzentrum Z mittels radial veränderbaren Federn erreicht werden kann. Diese Version ist nicht weiter dargestellt.

Die Erfindung sieht u. a. auch vor, den Drehpunkt der Massenkörper 4, 4′ veränderbar, bis zum Eingriffpunkt der Zahnräder 2 und 3, nach -A hin zu 12 anzuordnen. Damit wird eine noch höhere Massenbeschleunigung der Massen­ körper 4, 4′ nach +A hin erreicht, während W zu -A noch geringer wird.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Erzeugung von rückstoßfreien Vor­ triebskräften, zur Bewegung von Fahrzeugen, Flugkörpern oder dgl. unter Einsatz von konvetionellen Kraftma­ schinen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem System (1) Schub- oder Zugkräfte erzeugt werden, indem um ein Drehzentrum Z, feststehende Zahnräder (3) vorgesehen sind um welche sich gegenläufig antreibbare Zahnkränze (2) od. dgl. abwälzen, die mit ihren Führungszapfen (10, 10′) Massenkörper (4, 4′) bewegen, derart, daß die Massenkörper (4, 4′) bei einem Umlauf um das Drehzent­ rum Z veränderbare Winkelgeschwindigkeiten W annehmen, dadurch, daß sich die Radien (R-r) der Zapfen (10, 10′) laufend ändern, wobei die Massenkörper (4, 4′) mittels Schieber (9, 9′) mit den Führungsschlitzen (8, 8′) im Drehzentrum Z gelagert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt der Massenkörper (4, 4′) veränderbar bis zum Eingriffspunkt der Zahnräder (2) und (3) nach -A hin zu (12) anzuordnen ist.

3. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zahnkränze (2) , Zahnriemen, Zahnketten od. dgl. in Verbindung mit einem Träger zur Anwendung kommen können.

4. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Massenkörper (4, 4′) an den Massenführungspunkten (10, 10′) angeordnet werden können und über verbindende, radial bewegliche Federn od. dgl. im Drehzentrum (Z) gelagert sind.

5. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wahl eines anderen Übersetzungsverhältnisses als 2 : 1 der beiden Zahn­ räder (2) und (3), mehr als zwei Massenkörper (4, 4′....4) um einen Drehpunkt (Z) mit einem Zahnkranz (2) in Um­ lauf gebracht werden können.

6. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Systeme (1) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet werden können.

7. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Systeme (1) jeweils übereinander koaxial angeordnet angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die abwälzenden Zahnkränze (2) und die feststehenden Zahnräder (3) durch Magnetkränze und um den Drehpunkt (Z) kreisförmig angeordnete Mag­ nete ersetzbar sind, die die gleiche Funktion über­ nehmen, indem die Magnetkränze sich über die um das Drehzentrum angeordneten Magnete abwälzen, wobei Perma­ netmagnete zu elektrisch erregbaren Feldspulen, oder umgekehrt, zum Einsatz kommen und das ganze System (1) wie bei einem Linearmotor in Bewegung gebracht wird.

9. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet daß die Zahnkränze (2) od. dgl. synchron, gegenläufig antreibbar sind.

10. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkränze (2) von außen her antreibbar sind, indem ein mit dem Drehpunkt (Z) in Verbindung stehendes Antriebsteil (5) mit seinen Laufrollen (6, 6′.....) den Zahnkranz (2) od. dgl. um das feststehende Zahnrad (3) wälzt, wobei das auf (5) vor­ gesehene Gewicht (7) gleichzeitig das System auswuchtet.