DE479451C - Vorrichtung zum Ausgleich des Drehmoments, welches ein einer Stroemung ausgesetzter drehbarer Koerper beim Herausdrehen aus der Stroemungsrichtung erfaehrt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Luft- und Wasserfahrzeuge sowie auf sonstige bewegliche oder ortsfeste Anlagen, bei denen drehbare Körper einer Strömung ausgesetzt sind, und betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleich des Drehmomentes, welchen die Körper durch die Strömung erfahren.

Liegt ein drehbarer Körper in einem Luftoder Flüssigkeitsstrom, so gibt es für ihn nur eine Stellung, in welcher er stabil im Strom steht, ohne daß die Strömung bestrebt ist, ihn aus dieser Stellung herauszudrehen. Diese Stellung wird in der weiteren Beschreibung als Nullstellung bezeichnet. Meist ist noch

ig eine zweite derartige Stellung möglich, doch ist diese Stellung für den Körper labil. In allen anderen Stellungen bildet der Körper mit der Strömungsrichtung einen Winkel, und die Strömung ist bemüht, den Körper aus der betreffenden Stellung in die Nullstellung zu drehen. Die Fläche, auf welche die Strömung drückt, ist gleich der Projektion des der Strömung ausgesetzten Körpers auf eine senkrecht zur Strömungsrichtung stehende Ebene, d. h.

₂g die Drücke, welche die Strömung bei verschiedenen Winkelstellungen eines drehbaren Körpers auf diesen ausübt, sind annähernd proportional dem Sinus der Winkel, welche der drehbare Körper mit der Strömungsrichtung bildet. Das einfachste bekannte Mittel, das von der Strömung auf den Körper ausgeübte Drehmoment unschädlich zu machen, besteht darin, daß man die Drehachse in die Mitte des Körpers legt, so daß die Strömung auf zwei möglichst gleich große Flächen in entgegengesetztem Drehsinn einwirkt. Wenn man gezwungen ist, um dieses zu erreichen, eine besondere Druckausgleichfläche anzubringen, so ergibt diese Lösung einen großen Strömungswiderstand. Außer der beschriebenen sind Anordnungen bekannt, bei welchen auf der Drehachse des Körpers ein Hebel sitzt, an dem eine Feder oder ein anderes Zugmittel angreift. Die verschiedenen Hebelarme, an welchen das Zugmittel bei verschiedenen Winkelstellungen des Hebels angreift, sind gleich dem Sinus der verschiedenen Winkel, welche der Hebel mit jener Linie bildet, auf welcher der Drehpunkt des Hebels und die Befestigung des Zugmittels liegen, wobei allerdings die endliehe Länge des Zugmittels zu berücksichtigen ist. Diese Art des Ausgleichs des von der Strömung auf den Körper ausgeübten Drehmomentes läßt sich nicht überall anwenden, da der Hebel vielfach störend wirken kann.

Dies ist besonders dann der Fall, wenn gleichachsig zur Drehachse des drehbaren Körpers ein zweiter Körper angebracht ist, oder wenn Wert darauf gelegt wird, daß gleichachsig zur Drehachse des drehbaren Körpers ein freier Raum von verhältnismäßig großem Durchmesser verbleiben soll.

Die Nachteile der bekannten Anordnung werden durch die Erfindung vermieden, welche zwar ebenfalls ein Zugmittel verwendet, dieses aber nicht an einem Hebel, sondern an einem

Exzenter angreifen läßt. Das Exzenter kann bei langen, besonders bei flachen Körpern an beliebigen Stellen angebracht werden, wobei der Körper eine entsprechende Unterbrechung S erfahrt. Das Zugmittel kann aus einem Seil mit Gewicht oder Feder, aus einem elastischen Band, Seil, Schnur oder aus einer Kombination aus elastischen Bändern, Seilen, Schnüren und Zugfedern und Gewichtszügen bestehen. ίο Das unter Zugspannung stehende Zugmittel ist entweder endlos und einerseits um eine auf einem Zapfen gelagerte Rolle, andererseits um das auf der Drehachse des in der Strömung liegenden Körpers befestigte Exzenter gelegt, oder es ist endlich und in diesem Falle zwar ebenfalls um das Exzenter gelegt, mit seinen Enden aber an festen Punkten, an Zugfedern oder an Zuggewichten, befestigt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß ein endloses elastisches Zugmittel einerseits um das auf der Drehachse des in der Strömung liegenden Körpers befestigte Exzenter, andererseits um ein zweites Exzenter geschlungen ist, welches außerhalb der Gesamtheit der zu dem drehbaren Körper gehörigen Teile gelagert ist. Beide Exzenter sind entweder miteinander gekuppelt, so daß sie sich gleichzeitig bewegen, oder sie sind nicht miteinander gekuppelt, und die Beweglichkeit des nicht auf der Drehachse des Körpers befestigten Exzenters dient lediglich zur Regulierung der Spannung des Zugmittels.

Das auf der Drehachse des in der Strömung liegenden Körpers befestigte Exzenter kann gegenüber diesem Körper eine Winkelverstellung haben, wodurch bewirkt wird, daß das Zugmittel auch dann wirksam ist, wenn der Körper so in der Strömung liegt, daß diese auf ihn kein Drehmoment ausübt. Diese Anordnung kann beispielsweise empfehlenswert sein, wenn der Körper um eine wagerechte Achse drehbar und bestrebt ist, sich unter dem Einflüsse seines Eigenwichtes in unerwünschter Weise schräg zu stellen. Die gleiche Wirkung kann erzielt werden, wenn die Rolle, um welche das Zugmittel geschlungen ist, so verstellt wird, daß der Mittelpunkt des Exzenters in der Nullstellung, der Drehpunkt des Exzenters und der Mittelpunkt der Rolle keine gerade Linie bilden.

Wird das Exzenter aus konstruktiven Gründen sehr groß und der Abstand zwischen Exzenter und Rolle verhältnismäßig klein, so liegt ein großer Teil des elastischen Zugmittels auf dem Exzenterumfang auf und kann nicht genügend an der Streckung und Verkürzung teilnehmen. Nach der Erfindung sind an dem Umfang besonders großer Exzenter Rollen anzubringen, auf denen das elastische Zugmittel gleiten kann. Das Exzenter ist auch dann mit Rollen zu versehen, wenn es einen großen Durchmesser hat und ein endliches Zugmittel angewendet wird, welches bei einer Bewegung des Exzenters auf diesem gleiten muß. Würde das Exzenter keine Rollen am Umfang haben, so würde das Zugmittel auf dem Umfange des Exzenters große Reibung haben und nur das eine Trumm belastet werden. Die Ausnützung des elastischen Zugmittels wäre also eine sehr ungünstige.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Körper F, welcher um eine Achse A drehbar ist. E ist das Exzenter. .

Abb. 2 zeigt die gleiche Anordnung in einer anderen Ansicht. F ist der der Strömung ausgesetzte Körper, A die Drehachse, E das Exzenter mit der Exzentrizität r und G das endlose elastische Zugmittel, welches das Exzenter E und die Rolle R umschlingt. F₁ zeigt den Körper in der Nullstellung.

Abb. 3 zeigt eine ähnliche Anordnung, doch ist das Exzenter gegenüber dem Körper F um einen Winkel α verstellt.

Abb. 4 zeigt eine Anordnung, bei welcher Exzenter E und Körper F auf verschiedenen Drehachsen A und A₁ sitzen, welche durch ein Getriebe miteinander verbunden sind.

Abb. 5 zeigt ein aus konstruktiven Gründen im Durchmesser sehr groß gehaltenes Exzenter mit der Exzentrizität r und in verhältnismäßig geringem Abstand α davon ein Rolle R. F ist der der Strömung ausgesetzte Körper in der Nullstellung. Das Exzenter trägt am Umfang eine große Anzahl von Rollen B₁ auf denen das endlose elastische Zugmittel G gleiten kann.

Abb. 6 zeigt ebenfalls ein Exzenter von großem Außendurchmesser mit zahlreichen Rollen B am Umfang, jedoch ist das Zugmittel G in diesem Falle endlich. Es setzt sich aus einem Band oder Seil und zwei Federn zusammen, welche bei P und P_x befestigt sind.

Abb. 7 zeigt eine Anordnung mit zwei miteinander gekuppelten Exzentern und einem endlosen elastischen Zugmittel.

Abb. 8 zeigt eine Anordnung, bei welcher der Mittelpunkt der Rolle R so verstellt wer- no den kann, daß der Mittelpunkt des Exzenters in der Nullstellung, der Drehpunkt des Exzenters und der Mittelpunkt der Rolle je nach Bedarf eine gerade oder gebrochene Linie bilden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Ausgleich des Drehmomentes, welches ein einer Strömung ausgesetzter drehbarer Körper beim Herausdrehen aus der Strömungsrichtung erfährt,

   mittels eines auf den Körper wirkenden Zugmittels, insbesondere für Luft- und Wasserfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Zugspannung stehende Zugmittel (G) an einem mit dem Körper (F) verbundenen Exzenter (E) angreift.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Exzenter (E) auf der Drehachse (A) des der Strömung ausgesetzten Körpers (F) befestigt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Exzenter (E) und der der Strömung ausgesetzte Körper (F) auf verschiedenen, zwangläufig miteinander verbundenen Drehachsen (A, ^L₁) sitzen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 oder ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Exzenter (E) an seinem Umfange mit Rollen, Walzen oder Kugeln (B) versehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen