DE471584C

DE471584C - Driving device for motor vehicles

Info

Publication number: DE471584C
Application number: DEST39069D
Authority: DE
Original assignee: OTTO STEINITZ DR ING
Current assignee: OTTO STEINITZ DR ING
Priority date: 1925-02-05
Filing date: 1925-02-05
Publication date: 1929-02-26

Description

Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Luftschraube. Diese stellt ebenfalls einen durch Motorkraft in Umdrehung versetzten Körper dar, dessen Arme jedoch nicht Teile einer Schraubenfläche, sondern vorzugsweise kotationskörper, insbesondere Kegel, darstellen. Die Symmetrieachse dieser Rotationskörper liegt radial zur Motorwelle, und zwar entweder genau senkrecht oder um einen Winkel gegen dieselbe geneigt. Es sind bereits Einrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die Motorwelle durch Winkelzahnradgetriebe die radialen Arme in Umdrehungen um die Armachse versetzt, worauf als Folge dieser Hilfsbewegung ein Seitendruck auf die Arme und dadurch - eine Hauptbewegung um die Wellenachse eintritt. Demgegenüber werden gemäß der vorliegenden Erfindung die radialen Arme zunächst zum Umlauf um die Wellenachse gezwungen, und zwar dadurch, daß sie in Lagern drehbar befestigt sind, welche mit der Motorwelle fest verbunden sind.Drive device for motor vehicles is the subject of the invention a propulsion device for motor vehicles with a propeller. This represents also represent a body set in rotation by motor power, its arms however not parts of a helical surface, but preferably a cationic body, in particular cones. The axis of symmetry of this body of revolution lies radially to the motor shaft, either exactly perpendicularly or at an angle against the same inclined. There are already facilities of this type known in which the Motor shaft through angular gear transmission the radial arms in revolutions around the arm axis offset, whereupon, as a result of this auxiliary movement, side pressure on the arms and thereby - a main movement occurs around the shaft axis. In contrast, according to According to the present invention, the radial arms initially rotate around the shaft axis forced by the fact that they are rotatably mounted in bearings, which with are firmly connected to the motor shaft.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind ferner Einrichtungen vorgesehen, die diese von der Umdrehung der Motorwelle ständig mitgenommenen radialen Arme in mehr oder minder schnelle Umdrehungen um ihre eigenen Achsen zu versetzen und auch den Umdrehungssinn zu verändern gestatten. Wichtig ist dabei für die Erfindung, daß die Armumlaufbewegung ohne irgendwie erheblichen Aufwand an motorischer Kraft ausgeführt werden kann. Unter Einwirkung der als Magnus-Effekt in der Physik bekannten Erscheinungen. bewirkt diese Rotation eine Verschiebung des die Motordrehung hemmenden Luftwiderstandes in der Weise, daß sich ein axialer Schub auf das Fahrzeug ergibt. Es wird nämlich infolge Veränderung des Vorganges der relativen Strömung um die Arme, sobald dieselben rotieren, die Verteilung der Drücke derart ,geändert, daß die resultierende Gegenkraft nicht mehr in der Richtung der Motorumlaufbewegung liegt, sondern im Sinne der Armürnlaufbewegung dagegen verdreht.According to a further embodiment of the invention, there are also devices provided that this radial which is constantly entrained by the rotation of the motor shaft To set arms in more or less rapid revolutions around their own axes and also allow the direction of rotation to be changed. It is important for the invention that the arm rotation movement without any significant expenditure of motor power can be executed. Under the action of what is known in physics as the Magnus effect Apparitions. this rotation causes a displacement of the one that restricts the rotation of the motor Air resistance in such a way that there is an axial thrust on the vehicle. It is namely as a result of a change in the process of the relative flow around the Arms, as soon as they rotate, the distribution of pressures changed so that the resulting counterforce is no longer in the direction of the motor rotation but rather twisted in the sense of the Armürnlauf movement.

Abb. r und :2 zeigen zwei verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung in Seitenansicht, wo'@ei die Arme in ihrer symmetrischen Achse geschnitten sind. a ist die Motorwelle, auf der der nabenartige Körper b befestigt ist. Die Arme c und d sind hohl und z. B. mittels der Kugellager e so ineinander gelagert, daß sie sich gegeneinander drehen können. Jeder der beiden Körper c und d ragt über die Wellenachse nach der anderen Seite weit hinaus, und die Gewichtsverteilung ist derartig, daß der Schwerpunkt jedes Armes in der Nähe der Wellenachse liegt, so daß Fliehkräfte fast gar nicht auftreten. Dieses ist von entscheidender Bedeutung; denn würden die Drehlager e durch wesentliche Fliehkräfte belastet sein, so würde die Armumlaufbewegung ein unerträgliches Maß von Antriebsarbeit verbrauchen. Gleichzeitig wird durch die Anordnung gemäß der Erfindung eine sehr roße Entfernung der beiden Lager-2-1 stellen e ermöglicht, wodurch auch die radialen Lagerkräfte, die die auf die Arme wirkenden Biegungsmomente aufnehmen, sehr gering werden. Der so von den beiden Armen gebildete gemeinsame Körper ist dann in der Nabe b z. B. mittels der 1,#ugeBager f drehbar gelagert. ` De Kagelfoirm der Arme wird zweckmäßig so gewählt, daß die Spitze des verlängert gedachten Kegels in der Wellenachse liegt. Dadurch erreicht man, daß für jeden Punkt des Kegelmantels das Verhältnis zwischen der Motorumlaufgeschw indigkeit und der Armumlaufgeschwindigkeit dasselbe ist. Dies ist für eine gleichmäßige Ausnutzung und einen günstigen Wirkungsgrad der gesamten Armlänge wichtig. Sofern günstigere Verhältnisse dadurch erzielt werden, daß das Verhältnis der beiden Umlaufgeschwindigkeiten nicht für alle Punkte dasselbe ist, wird die Spitze des Kegels mehr oder weniger von der Achse entfernt oder an Stelle der geraden Seitenlinie eine gewölbte ausgeführt. Die Oberfläche des Kegelmantels kann glatt oder rauh sein.Fig. R and: 2 show two different embodiments of the invention in side view, where the arms are cut in their symmetrical axis. a is the motor shaft on which the hub-like body b is fixed. The arms c and d are hollow and z. B. by means of the ball bearings e so stored in each other that they can rotate against each other. Each of the two bodies c and d protrudes far beyond the shaft axis to the other side, and the weight distribution is such that the center of gravity of each arm is near the shaft axis, so that centrifugal forces hardly occur at all. This is vital; because if the pivot bearings e were loaded by substantial centrifugal forces, the arm rotation would consume an unbearable amount of drive work. At the same time, the arrangement according to the invention enables a very large distance between the two bearings 2-1, whereby the radial bearing forces that absorb the bending moments acting on the arms are also very low. The common body thus formed by the two arms is then in the hub b z. B. rotatably mounted by means of 1, # ugeBager f. The Kagelfoirm of the arms is expediently chosen so that the tip of the elongated cone lies in the axis of the shaft. This ensures that the ratio between the motor circulation speed and the arm rotation speed is the same for each point of the cone shell. This is important for an even utilization and a favorable efficiency of the entire arm length. If more favorable conditions are achieved in that the ratio of the two rotational speeds is not the same for all points, the apex of the cone is more or less removed from the axis or a curved line is made instead of the straight lateral line. The surface of the cone jacket can be smooth or rough.

Am äußeren Ende der Arme können wie in Abb. 2 Endflächen g angeordnet sein, welche über die Mantelfläche hinausragen und die weitet außenliegende Luftschicht von der durch die Umdrehung beeinflußten trennen, so daß erstere nicht störend wirken kann. Diese Endflächen können gemäß einer weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausgestaltung etwas kugelförmig gewölbt sein, wodurch sie bei der Motorumlaufbewegung ein Mindestmaß von.Widerstandfinden. Es kann statt dieser Endflächen und neben ihnen auch ein feststehender Schutzring, der die ganze Umlaufbahn umschließt, angeordnet sein.At the outer end of the arms, as in Fig. 2, end faces g can be arranged which protrude beyond the outer surface and the far outer layer of air separate from the one influenced by the rotation so that the former do not have a disruptive effect can. These end faces can according to a further, not shown in the drawing Design to be curved somewhat spherically, making it during the motor rotation find a minimum of resistance. It can take place of these end faces and next to them also a fixed protective ring, which encloses the entire orbit, is arranged be.

Das Ende der Arme kann ferner, wie in Abb. i gezeichnet ist, zugespitzt sein, so daß nach außen die Armumlaufbewegung immer geringer wird und so allmählich in den unbeeinflußten Luftteil überleitet. Auch dann noch kann die Spitze durch Endflächen usw. geschützt werden.The end of the arms can also be pointed, as shown in Fig. I so that the arm circling movement becomes less and less outwards and so gradually transferred into the unaffected air part. Even then, the tip can still go through End faces, etc. are protected.

Die Armumlaufbeweb ng kann gemäß der Erfindung entweder durch den Luftwiderstand selbst bewirkt werden oder durch direkten Motorantrieb. Erstere Ausführung ist in Abb.2 beispielsweise gezeichnet. . Auf den Endflächen der Arme befindet sich ein an sich bekanntes Schalenkreuz, dessen Schalen h so gestellt sind, daß sie durch die bei der Motorumlaufbewegung entstehende relative Strömung die Armumlaufbewegung erzeugen. Durch mehr oder minder große Ausführung der Schalen und ihres Abstandes von der Armachse kann die'Armumlaufbewegung z. B. auf Grund von Versuchen den günstigsten Verhältnissen angepaßt werden. An Stelle des Schalenkreuzes kann auch eine andere an sich bekannte Einrichtung zur Erzeugung des Armumlaufs mittels der relativen Strömung durch die Motorumlaufbewegung angebracht sein. Das Schalenkreuz oder eine andere solche Einrichtung kann auch statt an den Endflächen an einer anderen Stelle der Arme angebracht werden. Es können auch die Arme selbst durch entsprechend unrunde Gestaltung die Vorrichtung des Schalenkreuzes übernehmen. Dazu genügt es beispielsweise, wenn der kreisrunde Querschnitt der Armflächen durch Einbuchtungen unterbrochen wird, deren Öffnungen zahnförmig in einem bestimmten Drehsinne liegen.The Armumlaufbeweb ng can either by the invention Air resistance can be caused by itself or by direct motor drive. First execution is shown in Figure 2, for example. . On the end faces of the arms is located a well-known bowl cross, the bowls h are placed so that they go through the relative flow resulting from the motor rotation the arm rotation produce. Due to the more or less large design of the shells and their spacing from the arm axis die'Armumlaufbewegung z. B. the cheapest based on tests To be adapted to the circumstances. Instead of the cup cross, another known device for generating the arm circulation by means of the relative Flow should be attached by the motor orbital motion. The cup cross or one other such means may also be located at a different location instead of at the end faces attached to the arms. The arms themselves can also be appropriately out of round Design take over the device of the cup cross. It is sufficient, for example, when the circular cross-section of the arm surfaces is interrupted by indentations whose openings are tooth-shaped in a certain direction of rotation.

In Abb. i wird die Armumlaufbewegung durch ein Getriebe erzeugt. Dieses kann sehr verschieden ausgeführt werden. Beispielsweise können die inneren Enden der Armkegelstumpfe als Reibräder ausgebildet sein und in ständiger Berührung mit einem Reibrad h stehen, welches auf der Nabe b gelagert ist. Das Reibrad h wird dann mit den Armen . und der Nabe zusammen die Motor-umlaufbeweg ung ausführen und zunächst keine Armumlaufbewegung hervorrufen. Sobald l2 aber z. B. durch Andrücken der Bremshebel i ganz oder teilweise gebremst wird, rollen die Arme auf dem Reibumfange ab. Die Geschwindigkeit des Armumlaufs kann durch axiale Verschiebung des Reibrades h oder andere bekannte Mittel, z. B. Zwischenübersetzungen, verändert werden. - Es kann auch an Stelle des feststellbaren Reibrades ein. bewegliches und umsteuerbares Getrieberad angeordnet sein. Sofern das Reibrad sich wie in Abb. i auf der Motorseite der Arme befindet, entsteht eine Zugwirkung. Befindet sich das Reibrad jedoch auf der entgegengesetzten Seite, d. h. an der Spitze des Fahrzeuges, so entsteht eine Druckwirkung. Durch wechselweise Benutzung zweier verschiedener Scheiben oder durch entgegengesetzten Antrieb einer Scheibe wird Umkehrung der Kraftwirkung bewirkt.In Fig. I, the arm rotation is generated by a gear. This can be done very differently. For example, the inner ends of the truncated arm cones can be designed as friction wheels and are in constant contact with a friction wheel h which is mounted on the hub b . The friction wheel h is then with the arms. and the hub together perform the motor rotation and initially do not cause any arm rotation. As soon as l2 but z. B. is braked completely or partially by pressing the brake lever i, the arms roll on the friction circumference. The speed of the arm rotation can be determined by axial displacement of the friction wheel h or other known means, e.g. B. intermediate translations, are changed. - It can also be used in place of the lockable friction wheel. be arranged movable and reversible gear. If the friction wheel is on the motor side of the arms, as shown in Fig. I, a pulling effect is created. However, if the friction wheel is on the opposite side, ie at the top of the vehicle, a pressure effect is created. By alternately using two different discs or by driving one disc in opposite directions, the effect of the force is reversed.

Die Einrichtung kann sowohl für Luft als auch für Wasser verwendet werden. Es können beliebig viele Arme ausgeführt werden. Bei Verwendung von mehr als zwei Armen setzt man die verschiedenen Armpaare hintereinander auf die Nabenachse. Das Getriebe kann durch elektrischen Antrieb der Arme ersetzt werden.The device can be used for both air and water will. Any number of arms can be executed. When using more as two arms you place the different pairs of arms one behind the other on the hub axle. The gearbox can be replaced by an electric drive for the arms.

Der Vorteil der geschilderten Einrichtung gegenüber dem bekannten Schraubenantrieb besteht einmal in der sehr bequemen Veränderlichkeit von Druckrichtung und wirksamen Steigung, vor allem aber in folgendem: Der Durchmesser von Schrauben ist im allgemeinen durch Festigkeits- und bauliche Verhältnis-se so eng begrenzt, daß der beeinflußte Strömungsquerschnitt gering bleibt. Ein hoher Nutzeffekt, insbesondere auch bei geringer Fahrgeschwindigkeit, ist aber nach einem bekannten Gesetz der Mechanik von der Beeinflussung eines sehr großen Stromquerschnittes abhängig. Die rotierenden Kegel liefern jedoch, wie der Erfinder erkannt hat, eine Beeinflussung der Strömung, die sich außerordentlich weit seitwärts erstreckt.The advantage of the described device over the known Screw drive consists on the one hand in the very easy variability of the pressure direction and effective pitch, but above all in the following: The diameter of screws is generally so tightly limited by strength and structural relationships, that that affected The flow cross-section remains small. A high one Beneficial effect, especially at low driving speed, is, however, after a known law of mechanics of influencing a very large current cross-section addicted. However, as the inventor has recognized, the rotating cones provide one Influencing the current, which extends extremely far sideways.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Propulsion device for motor vehicles with propeller, which is driven on the one located in the longitudinal direction of the vehicle Shaft arms are arranged, which can rotate around their own axis, thereby characterized in that the arms are rotatably arranged in one or more bearings, which are attached to the driven shaft and therefore the entrainment of the arms cause the rotary motion of the shaft. Drive device according to claim i, characterized characterized in that the pairs of arms are arranged so that one arm each in the opposite, protruding far beyond the shaft axis, is introduced. 3. Drive device according to Claim i, characterized in that the rotational movement of the arms around their own axis is caused by the air resistance that they cause during their orbital motion to find the driven shaft. .l_. Drive device according to claim i, characterized marked; that the members used to drive the arms around their own axis rotate around the shaft and switch on the drive by braking the rotating one Limbs takes place. Drive: s device according to claim i, characterized in that the arms are driven around their own axis by electric motors.