|
Hallo ~ Definition ~ Würth-Technik ~ Literatur ~ Links ~ Ausgang
|
|||||||||
|
Beschreibung
des mechanischen Drehmoment - Verstärkungsgetriebes nach
Würth
Möglicher
Erklärungsansatz
Gegeben sei folgende Anordnung (Ansicht von oben):
Zwei Rotoren sind frei drehbar auf einem Achsträger gelagert. Der Achsträger ist seinerseits drehbar auf einer starren Zentralachse gelagert. Die Rotation erfolgt in der Horizontalen.
1. Bewegt man den Achsträger in angegebener Weise gegen den Uhrzeigersinn, so bleiben die umlaufenden Rotoren aufgrund ihrer Massenträgheit in ihrer Raumorientierung für den Beobachter stehen. Bei einer vollen Umdrehung des Achsträgers drehen sich die Rotoren relativ zum Achsträger genau einmal. D.h. nach einer vollen Umdrehung des Achsträgers liegt der gleiche Abschnitt der Rotoren über dem Achsträger wie vor der Umdrehung. Achsträger: 1 Umdrehung => Rotor: 1 Umdrehung 2. Nun werden die Rotoren in einem Übersetzungsverhältnis so auf die starre Zentralachse verschaltet, daß sich die Rotoren bei einer Umdrehung des gesamten Systems (des Achsträgers) nur noch 3/4 drehen. Im Vergleich zu 1. werden die Rotoren in ihrer Drehung relativ zum Achsträger also eine 1/4 Drehung zurückgehalten.
Die Übersetzung bewirkt,
daß ein Massepunkt (z. B. A) bei einer Umdrehung des Achsträgers
eine 1/4 Umdrehung auf dem Rotor in die Gesamtrotationsrichtung
nach vorne wandert. Relativ zum Achsträger bewegt sich der
Rotor langsamer als unter 1, aber in die selber Richtung.
Achsträger: 1 Umdrehung => Rotor: 3/4 Umdrehung Für den Beobachter entsteht eine Art Paradoxon: Obwohl sich die Rotoren langsamer drehen (bezüglich des Achsträgers) erscheinen sie schneller, weil sie sich pro Umlauf 1/4 Umdrehung in die Richtung der Gesamtrotation bewegen. Entscheidend ist also die Perspektive! Vom Achsträger aus dreht der Subrotot langsamer, von Aussen gesehen schneller. 3. Der Clou: Durch diesen Aufbau lässt sich die Apparatur leichter beschleunigen als wenn die gesamte Masse starr wäre. Das dürfte normalerweise nicht sein, weil man ja Reibungsverluste durch die Riemen hat.
Möglicher Erklärungsansatz (Übersicht) Aufgrund der Massenträgheit haben die Rotoren das Bestreben sich pro Umlauf einmal ganz zu drehen. Weil die Rotoren kontinuierlich um eine 1/4 Umdrehung zurückgehalten werden, entsteht eine permanente Kraftwirkung, die diesem Zwang entgegenwirkt.
Das System läßt sich dadurch leichter beschleunigen. Das ist der Münchhausen-Effekt.
Der Münchhauseneffekt tritt kontinuierlich auf, weil die Rotoren pro Umlauf 1/4 Umdrehung zurückgedreht werden. Das Anschub-Plus ist damit kontinuierlich gewährleistet. Man erreicht eine mechanische Energieverstärkung, die sich als erhöhtes Drehmoment äußert (mehr Schwung bzw. größere Wucht bei Beschleunigungs-Veränderung). Diese Verstärkung kann in allen vorstellbaren Kontexten verwendet werden, tritt aber nur in Beschleunigungszuständen auf. Die Drehzahl des Systems muß deshalb schwanken.
Energiegewinnung mit Hilfe des Power-Gear-Boosters (Übersicht) Um mit dem System Energie zu gewinnen wird es wie beschrieben beschleunigt (leicht) und anschließend bei abgeschalteter Steuerung (Übersetzung) mit starren Rotoren (schwer) gebremst.
Die Steuerung wird abgeschaltet, indem die Verbindung zur starren Zentralachse entkoppelt wird. Die Rotoren sind mit Sperrlagern versehen, so daß sie bei der Bremsung des Systems nicht in die Gesamtrotationsrichtung weiterdrehen können und das System wie eine starr verbundene Einheit ausläuft. Eine weitere Erklärung dazu von Felix Würth finden Sie hier.
Spezielle Rotorformen mit drehasymmetrischen Eigenschaften (Übersicht) Um das beschriebene System wirkungsvoller zu machen werden als umlaufende Rotoren und auch für den Achsträger Formen verwendet, die drehasymmetrische Eigenschaften besitzen. Drehasymmetrisch bedeutet, daß die Form sich bei gleichem Impuls (Anschub) in die eine Richtung länger dreht als in die andere Richtung. Eine normale symmetrische Schwungscheibe dreht sich in beide Richtungen gleich lang. Drehasymmetrische Eigenschaften lassen sich auf die Wirkung von Fliehkräften während der Rotation zurückführen. Sie können durch die Form so umgelenkt werden, daß sie bei der Drehung in eine Richtung mit beschleunigen und entsprechend in die andere Richtung bremsen. Man kann diese Wirkung verstehen, wenn man als Beispiel folgende Bumerangformen betrachtet:
Die Fliehkraft drückt die Spitze des einzelnen Bumerangs während der Rotation nach außen. Dieser Druck überträgt sich so, daß die ganze Form nach vorne gedrückt wird. Man kann diese Wirkung spüren, wenn man einen Hammer mit ausgestrecktem Arm am Griffende festhält und sich dabei um die eigene Achse dreht. Das schwere Ende des Hammers zeigt einmal in Rotationsrichtung und einmal entgegengesetzt. Das eine mal hemmt das aufkommende Gewicht die Drehung, das andere mal unterstützt es sie. Lesen Sie einen Artikel von Felix Würth zur Drehträgheitasymmetrie.
Abbildung des Power-Gear-Boosters (Übersicht)
Die beiden Rotoren sind überlappend angeordnet. Der Achsträger ist wie die Rotoren für ein drehasymetrisches Verhalten konzipiert. Mit diesem Modell wird in beschriebener Weise mechanisch Energie gewonnen.
Problem: Die schwankende Geschwindigkeit ist unpraktisch, eine konstante Drehzahl ist wichtig für die Nutzbarkeit. Beim Trägheits-Aktiven-Schwungsystem ist das verwirklicht. Patent Wissenschaftliche
Diskussion Hier finden Sie einen Bericht zum Nachbau des Vorläufers des Verstärkungsgetriebes. Felix Würth beschreibt dieses Modell in dem Buch "Die Energiemaschine". Alexander Bucher hat dieses Modell im Rahmen einer Schüler-Projektarbeit in der 12. Klasse 1998 an der Freien Waldorfschule Wangen i.A. angefertigt. Der Physiker Dieter Bauer setzt sich hier mit dessen Versuchen auseinander (englisch).
|
|||||||||
