WO2009074123A1

WO2009074123A1 - Fliehkraft-richtantrieb

Info

Publication number: WO2009074123A1
Application number: PCT/DE2007/002241
Authority: WO
Inventors: Reinhold Will
Original assignee: Reinhold Will
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-06-18
Also published as: DE112007003757A5

Abstract

Offenbart wird die Möglichkeit, in sich drehende Schwungscheiben auf einem Arbeitskreis so anzuordnen und zu bewegen, dass eine gerichtete Fliehkraft entsteht, die über 360 in jede gewünschte Richtung einstellbar ist und ohne Abstützungsmedien wie Erde, Wasser, Luft oder Rückstoßverbrennung, wirkt. Das Verhältnis der Gegenkraft zur freien Kraftwirkung ist 1:1,68, sodass 68% der Gegenkraft als freie Energie nutzbar ist. Mit dieser, über eine Steuerwelle richtbaren Fliehkraft, lassen sich alle Fahr-, Luft- und Weltraum-Fahrzeuge antreiben.

Description

Europäische Patentanmeldung Euro-PTC Dipl.-Ing. Reinhold Will

Fliehkraft - Richtantrieb

In der Fliehkrafttormel F = m-v²/r steckt die Lösung aller Energie-, Verkehrs- und vieler Umweltprobleme, wenn es gelingt, die sich mit der Umlaufgeschwindigkeit v zum Quadrat steigernde Kraft gerichtet nutzbar zu machen. Diese Erfindung zeigt die Lösung dieses Problems, indem im Kreis umlaufende Schwungscheiben so angeordnet sind und so bewegt werden, dass eine gerichtete Fliehkraft entsteht, die über 360° in jede gewünschte Richtung einstellbar ist und ohne Abstützungs- medien wie Erde, Wasser, Luft oder Rückstoßverbrennung wirkt. Sie lässt sich auch gegen die Erdanziehung richten, sodass sie allen Luft- und Raumfahrzeugen als Antrieb dienen kann.

Für die gerichtete Fliehkraft ist die jeweils erreichte Geschwindigkeit immer Null, sodass jede gewünschte Geschwindigkeit eneichi werden kann. Wird jedoch die Kraft zum Bremsen gegen die Fahrtrichtung eingestellt, so vergrößert sie sich entsprechend der Fahr- bzw. Fluggeschwindigkeit und kann bei unachtsamer Handhabung zerstörend wirken. Die in sich abgeschlossenen Richtantriebe sind immer paarweise und gegeneinander dreh- und richtbar anzuordnen. So ist ohne Drehzahländerung der umlaufenden Schwungscheiben nur durch die Einstellung der Kraftrichtung jede Kraftwirkung nach außen von Null bis Maximum augenblicklich einstellbar.

Anwendungsmöglichkeiten: Wie alle derzeitigen Fahrzeugmotore benötigt auch der Fliehkraftantrieb eine ruhende Energie in Form einer Batterie zum Anfahren. Zwei batteriegespeiste Gleichstrommotore fahren über ihre Fliehkraftkupplungen mit Keilriemenscheiben die Fliehkraftantriebe hoch. Dann sind nur noch die Reibverluste zu decken, sodass ein Antriebsmotor abgeschaltet werden kann. Die gerichtete Fliehkraft wirkt nun von ihrem Drehmittelpunkt in die jeweils vorge- gebene Richtung. Mit jeder Drehzahlerhöhung vergrößert sich die Geschwindigkeit zum Quadrat, also um das Vierfache und bewirkt die Vervierfachung der Kraft F, ohne die vierfache Antriebsleistung abzufordern. Selbstverständlich ist keine gerichtete Fliehkraft zu erzeugen, ohne dass auch Gegenkräfte auftreten. Das Verhältnis ist 1 : 1 ,68, z. B. 1000 N nach unten und 1680 N nach oben, freie Fliehkraft 680 N. Bei der Berechnung nach Abbildung 10 wird dies bewiesen.

So steckt in der gerichteten Fliehkraft nicht nur eine effektive, steuerbare Schubkraft, sondern auch die Lösung vieler Energieprobleme über folgenden Umweg: Zur reinen Stromerzeugung werden zwei oder mehr Richtαntriebe auf Hebelarme installiert, die über ein Vorgelege einen Generator drehen. 2 kleine Richtantriebe, gemäß der beiliegenden Berechnung mit 45 KN auf Hebelarme von 1 m gesetzt, die mit 100/min umlaufen, erzeugen 472 KW. Bei einem Wirkungsgrad von 0,5 des Generators mit Vorgelege verbleiben 236 KW, wobei noch 20 KW zum laufenden Betrieb der Richtantriebe benötigt werden, sodass effektiv 216 KW als freie Energie verbleiben. Nach dem Hochfahren der regelbaren Richtantriebe sorgi eine automatische Steuerung dafür, dass Stromaufkommen- und abnähme im Gleichgewicht bleiben. Wird eine vorgegebene Mindest- abnähme unterschritten, so schaltet die Automatik um auf Batteriebetrieb. Versagt die automatische Steuerung, so steigt die Umlaufgeschwindigkeit kontinuierlich an, sodass die Maschine durch einen nie versagenden Fliehkraftregler abgeschaltet werden muss.

Das Hochfahren der Richtantriebe erfordert den größten Energie- bedarf, den die ruhende Energie liefern muss. Wo es platzmäßig möglich ist, sollte deshalb ein kleines, angepasstes Heimkraftwerk vorgeschaltet werden, um immer auf der sicheren Seite zu sein. Nachfolgend werden noch alternative Möglichkeiten der Energieversorgung aufgezeigt. Bei der Weltraumfahrt erfolgt die Energieversorgung durch ein Heim- Kraftwerk, jedoch über 2 gegenläufige Scheiben, auf denen kleine Richtantriebe installiert sind. Die gegenläufige Drehung wird über ein Vorgelege auf 2 Generatoren übertragen. Die gegenläufigen Scheiben sind wegen ihrer stabilisierenden Kreiselwirkung ohnehin erforderlich. Gegenüber der bisherigen Praxis müssen die Astronauten nicht mehr hilflos auf einen "Feuerstuhl" geschnallt starten und bei der Rückkehr befürchten, im Luftraum zu verglühen. Die Flexibilität und Schnelligkeit der Weltraumkapsel ist unbegrenzt und die Bremsmöglichkeit gibt zusätzliche Sicherheit.

Beim weltweiten Flugverkehr, der als besonderer Umweltverschmutzer in den hohen Luftschichten und Lärmbelästiger auf und um die Flughäfen gilt, ist die Umstellung besonders zu begrüßen. Alle derzeitigen Flugzeuge brauchen nur umgerüstet zu werden, um die Vorteile dieses Antriebes zu nutzen; der auch das sichere Fliegen und Landen bei jedem Wetter ermöglicht. Die Energieversorgung kann über seitlich ausklappbare Windturbinen erfolgen, die mit Generatoren gekoppelt sind. Da dieser Flugverkehr über Flughäfen abgewickelt wird, ist es auch möglich, mit Fremdenergie hochzufahren, auf Bordenergie umzuschalten und mit der größten Schubkraft senkrecht auf einem Leitstrahl zu starten. Mit dem Erreichen der vorgegebenen Höhe wird dann auf der endlosen Luftstartbahn das Fernziel angesteuert, wobei proportional zur jeweiligen Geschwindigkeit die Luft das Flugzeug trägt. Der leichtere Straßenverkehr kann fast unfallfrei auf lichtmarkierte, breite Einbahnstraßen verlegt werden, wobei jeder Geschwindigkeit die gleiche Höhe zugeordnet wird. Münden diese Straßen spiralig in den Städten, so ist jeder Punkt der Stadt erreichbar. Die Energieversorgung erfolgt hier ebenfalls durch seitliche Windturbinen und der Fremdenergiestart ist ebenfalls möglich.

Beim Schwerlastverkehr auf den Landstraßen wird der Strombedarf von Generatoren geliefert, die von der Hinterradachse angetrieben werden. Die Kapazität der ruhenden Energie muss jedoch größer sein als beim Flugbetrieb. Die dadurch bedingte Gewichtserhöhung ist jedoch vom Laster leicht tragbar. Der Straßenverkehr wird besonders im Winter sicherer, weil der Richtkraftantrieb unbeeindruckt von den Straßenverhältnissen zieht und bremst. Der Verkehr auf und unter Wasser wird ohne Schiffsschraube und Steuerruder flexibler und durch die starke Bremsmöglichkeit sicherer, wenn an Bug und Heck je zwei Richtantriebe platziert werden.

Bei schnellen Booten ist der Energiebedarf durch seitlich angebrachte Schaufelräder zu decken. Größere Schiffe haben genug Platz zum Aufstellen eines Heimkraftwerkes im bisherigen Maschinenraum. Aufbau und Beschreibung. Im äußeren Rahmen 1 1 ist eine Steuerwelle 12 gelagert, die über ein Schneckengetriebe mit Schrittmotor 13 die Fliehkraftrichtung steuert. Dies entfällt bei der Energieerzeugung, weil hierbei die Fliehkraft nur in Umlaufrichtung wirkt und deshalb fest einge- stellt werden kann. Um die Fiiehkraftrichtung beim Aufbau und später beim geschlossenen Gerät sicher zu erkennen, befindet sich am Ende der Steuerwelle 12 ein Sackloch mit Gewinde zum Einschrauben einer Gewindestange. Mit der Steuerwelle 12 ist ein Kettenrad 14 und ein Zahnrad 15 fest verbunden. Die seitlichen Lagerscheiben l όa+b sind über Gewindestangen sowie die äußere Ummantelung 33 als Gehäuse miteinander verbunden und frei drehbar auf der Sfeuerwelle 12 gelagert. 2 Regelmotore 17 tragen Fliehkraftkupplungen mit Keilriemenscheiben und treiben über die Keilriemenscheibe 18 der rechten Seitenwand 16b die Maschine an. In geschlossenen Gabeln 19 mit beid- seifigen Wellenenden 20a+b sind Schwungscheiben 21 angeordnet, die über ein Vorgelege 22 angetrieben hochtourig umlaufen. Das Kettenrad 23 und das Zahnrad 24 sind miteinander verbunden und auf dem Wellenende 20a der Vorgelegeseite 22, frei drehbar so gelagert, dass das Zahnrad 24 in das Zahnrad des Vorgeleges 22 eingreift. Die andere Wellenseite 20b ist mit dem Kettenrad 25 fest verbunden und beide Wellenenden 20a+b sind in den seitlichen Lagerscheiben l όa+b frei drehbar gelagert. Das Planetenrad 26 greift in das Zahnrad 15 ein und ist mit dem Kettenrad 27 fest verbunden. Aus der Seitenwand 16a ragt ein freitragendes Wellenende 28, auf dem das PIa- netenrad 26 und das Kettenrad 27 frei drehbar gelagert sind. Auf dem Arbeitskreis mit dem Radius R sind 7 bzw. 8 Schwungscheiben 21 im jeweils gleichen Winkelabstand angeordnet. Siehe Abb. 9 und 10. Der Aufbau nach Abb. 10 mit 2 x 8 Schwungscheiben ist gleich der Ansicht B und der Darstellung in Schnitt X - X , jedoch um 8 Schwung- Scheiben nach rechts erweitert und in einer zusätzlichen Seitenwand gelagert. Die Steuerräder mit Steuerkette befinden sich dann in der Mitte und rechts ist, spiegelbildlich zu links, ein zusätzlicher Schwungscheibenantrieb angeordnet. Die Kettenspannräder 31 sind auf einer Welle 32 mit Exzentern und einem Spannhebel zum Nachspannen der Ketten in den Seitenwänden gelagert und von außen zugänglich. Aus dem gesamten Aufbau ist ersichtlich, dass die gerichtete Fliehkraft von den Schwungscheiben 21 über die Gabeln 19 und die Wellen 20a+b in die Seitenscheiben 16a+b geht. Die Seitenscheiben sind auf der Steuerwelle 12 gelagert und diese wiederum im Außenrahmen 1 1. Die Schwungscheiben sind in Trapezform aufgebaut, sodass ihre Gewichtsmasse und damit der Schwerpunkt y nach außen verlagert wird. Auf der abgesetzten Scheibenwelle 34 mit Gewinde und Mutter sind die Schwungscheiben über eine Spannhülse axial fest eingespannt. Zwischen den Gabeln 19 vorgespannte Axial Zylinderrollenlager stabilisieren die Schwungscheiben zusätzlich. Alle Ketten, Kettenräder, Zahnräder, Wellenlager der Vorgelege usw., werden durch die erzeugte Fliehkraft nicht belastet. Dies garantiert bei der vorgesehenen Tauchschmierungeine lange Lebensdauer, währenddessen nur das Öl gewechselt und die Ketten nachgespannt werden müssen.

Funktion: Die Regelmotore 17, mit einer max Drehzahl von 2000/min, fahren unbelastet an, bis die Fliehkraftkupplungen bei ca. 5007min greifen und über die Keilriemenscheibe 18, (1 : 2 übersetzt,) den gesamten Richtantrieb hochfahren. Ist die gewünschte Drehzahl er- reicht, so sind nur noch die Reibverluste zu decken und ein Motor wird abgeschaltet. Das Kettenrad 14 und alle 7 bzw. 8 Kettenräder- 25 auf der Gabelwelle 20b sind über eine Steuerkette 29 miteinander verbunden. Die Übersetzung zwischen dem Kettenrad 14 und den Kettenrädern 25 ist immer 1 : 2, sodass sich die Gabeln 19 mit den Schwungscheiben 21 um 180° drehen, während die seitlichen Lagerscheiben 16a+b, mit allem was in ihnen gelagert ist, um 360° eine Volldrehung ausführen. Über das Planetengetriebe 15, 26, 27 und die Welle 28 treibt die Antriebskette 30 alle Kettenräder 23, Zahnräder 24 und Vorgelege 22, die Schwungscheiben 21 , an. Die Gegendrehung der Gabel 19 mit Schwungscheibe 21 erspart Übersetzungsarbeit in den Vorgelegen. Der Schwerpunkt Y der Schwungscheibe 21 hat die gleiche Umlaufgeschwindigkeit v wie die Seitenscheiben l όa+b (als Gehäuse) im Radius R. Aus den Ansichten A und B ist ersichtlich: wenn sich eine Schwungseitenhälfte 21 a mit dem Gehäuse dreht, so muss die andere Schwungseitenhälfte 21 b zwangsläufig gegendrehen.

So verdoppelt sich bei der mitdrehenden Hälfte 21 a die Geschwindigkeit und auf der Gegenseite 21 b neutralisiert sie sich durch die Gegendrehung und wird 0. Die Verdoppelung der Geschwindigkeit v ver-

Claims

vierfαcht gesetzmäßig die Fliehkraftwirkung nach außen, ohne mehr Antriebsleistung abzufordern, was die große Überschussleistung bedingt. Beim weiteren Umlauf der Schwungscheiben über die Stellungen 5,6,7 und 8 verändert sich jeweils ihre Stellung zum Drehmittelpunkt und damit ihre relative Drehgeschwindigkeit. Die Abb. 9 und 10 zeigen die stetige Verkleinerung des Scheibenwinkels, bis er bei 180° im unteren Durchgang 0 wird, um dann wieder zuzunehmen. Entsprechend proportional verhält sich die Fliehkraftwirkung der Schwungscheiben 21 nach außen. Um kleinere Aggregate bauen zu können, werden ungerade, also 7 Schwungscheiben auf dem Arbeitskreis R angeordnet, die abwechselnd gegendrehen, sodass die Kraftwirkung wechselseitig, I x links und I x rechts auftritt. Bei der Anordnung von geraden, also 8 Schwungscheiben 21 auf dem Arbeitskreis R, wird ein vollkommen ausgeglichener, ruhiger Lauf erreicht, wenn weitere 8 Schwungscheiben 21 parallel angeordnet gegendrehen. Siehe Abb. 10 und Ansicht B. Bei dieser Anordnung wechseln die Schwungscheiben funktionsbedingt nach jedem Umlauf ihre Drehrichtung, was jedoch den ausgeglichenen, ruhigen Lauf nicht stört.Patentansprüche

1. Fliehkraft - Richtantrieb, der gerichtete Antriebskraft erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Arbeitskreis 7, 8 oder mehr Schwung- Scheiben in Gabeln mit seitlichen Wellenenden gelagert sind, die um ihre Wellenenden eine 180° Drehung machen, während das Gehäuse, in dem die Wellenenden gelagert sind, 1 : 2 übersetzt eine 360° Drehung um ihre Mittelpunkts-Steuerwelle ausführt, dies bewirkt die kontinuierliche Verkleinerung des Scheibenwinkels zum Drehmittel- punkt, bis er im unteren Durchgang 0 wird und dann bis zum oberen Durchgang wieder zunimmt, entsprechend proportional verhält sich die Fliehkraftwirkung der Schwungscheiben nach außen, währenddessen sich die in den Gabeln gelagerten Schwungscheiben so schnell drehen, dass ihre Schwerpunktsgeschwindigkeit der Arbeits- kreisgeschwindigkeit des Gehäuses entspricht und dieses Zusammenwirken, über die Mittelpunktswelle gesteuert, eine gerichtete Fliehkraft erzeugt

2. Fliehkraft - Richtantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die gerichtete Fliehkraft zum Antrieb aller Land- und Wasser- fahrzeuge, aller Flugzeuge im erdnahen- und Fernverkehr, sowie aller Weltraumfahrzeuge eingesetzt wird und darüber hinaus, zwecks Energiegewinnung, auf Hebelarmen installiert, Generatoren dreht. - 4 -

Berechnung der gerichteten Krαftwirkung nach Abbildung 10.

Arbeitskreis - Durchmesser 0,4 m, Arbeitskreis - Umlauf n = 500/min, Schwuπgscheiben - Durchmesser 0,15 m in Trapezform 0,012 / 0,04 m, Scheibengewicht 3 Kg für die ganze Scheibe und 1 ,5 Kg für die halbe Scheibe, Schwerpunkt y = 0,05 m, Arbeitskreis - Geschwindigkeit Vo = d • π • n / 60 = 0,4 • π • 500 / 60 = 10,5 m/s. Scheibenumdrehung im Schwerpunkt y: ns = 60 • Vo / 2 • y • π = 60 • 10,5 / 2 • 0,05 • π = 2006/min. Übersetzung i = 2006 - 250 Gegendrehung = 1756 / 500 = 3,5 : 1. F4 = m(Vo + Vs)² / r = 1 ,5(10,5 + 10,5)² / 0,2 = 3308 N. Scheibe 5 steht unter einer Neigung von 22,5° = 0,75 zum Drehmittelpunkt. Dadurch reduziert sich die rechnerische Geschwindigkeit 5s auf 2006 • 0,75 = 1504/min. V5a+b = 2 • 0,05 • π • 1504 /60 = 7,87m/s. a = Scheibe läuft mit der Arbeitskreis Drehung und b = Scheibe läuft gegen die Arbeitskreis-Drehung. F5a = 1 ,5(10,5 + 7,87)² / 0.2 = 2531 N. F5b = 1 ,5(10,5 - 7,87)² / 0,2 = 52 N. F5a+b = 2583 + 52 = 2583 N. Resultierende = 2583 • 0,7071 = 1826 N. Gesamte Kraftwirkung nach oben = F4 + F5 + F3 = 3308 + 1826 + 1826 = 6960 N. F6 und F2 neutralisieren sich. Scheibe 7 steht unter einer Neigung von 67,5° = 0,25 zum Drehmittelpunkt. Dadurch reduziert sich die rechnerische Geschwindigkeit 7s auf 2006 • 0,25 = 502/min. V7a+b = 2 • 0,05 • π • 502 / 60 = 2,6 m/s. F7a = 1 ,5(10,5 + 2,6)70,2 = 1287 N. F7b = 1 ,5( 10,5 - 2,6)70,2= 468 N. F7a+b = 1287 + 468 = 1755 N. Resultierende = 1755 • 0,7071 = 1240 N. F8 = 3 • 10,5² / 0,2 = 1654 N.. Gesamte Kraftwirkung nach unten = F7 + Fl + F8 = 1240 + 1240 + 1654= 4134 N. Kräfteverhältnis 6960 / 4134 = 1 ,68 : 1. 6960 - 4134 = 2826 N freie Schubkraft nach oben mit 8 Schwungscheiben. Bei 16 Scheiben nach Abb.10 beträgt die wirkliche Kraftwirkung nach oben 2 • 2826 = 5652 N bei 500/min und bei 1000 /min vergrößert sie sich auf 4 • 5652 = 22608N. 2 Richtantriebe auf einen Hebelarm von 1 m gesetzt, der mit 100/min einen Generator dreht ergibt: ω = 2 • π • 100 / 60 = 10,47 1 /s. Leistung P = N - TU = 45216 - 10,47 = 47341 1 W ~ 373 KW.

Der gleiche Aufbau nach Abb. 10, jedoch vergrößert auf: Arbeitskreis- Durchmesser 1 m, Scheiben-Durchmesser 0,38 m in Trapezform 0,02/0,05 ergibt eine freie Richtkraft von: 71 KN bei 500/min und 284 KN bei 1000/min.

Zwecks Beherrschung dieser Kräfte wirken 2 Aggregate gegen, bzw. miteinander und verdoppeln die gerichtete Fliehkraft auf 568 KN. Die Richtkraftwirkung gemäß Aufbau Abb. 9 mit 7 Schwungscheiben entspricht etwa der Leistung von 8 Schwungscheiben gemäß Abb. 10. Wegen des größeren Winkelabstandes bei 7 Scheiben im Radius R, können größere Schwungscheiben eingebaut werden.