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Vorrichtung zur Umsetzung von drehender in schwingende Bewegung. In
dem Patent 348110 ist ein Verfahren zur Umsetzung von drehender in hin und her gehende
bz«-. schwingende Bewegung beschrieben worden. Ohne das Verfahren grundsätzlich
zu ändern, können die Schwingungen die verschiedensten Formen annehmen. Sie können
gerade Linien oder beliebige ebene und räumliche Kurven sein. Im Grenzfall kann
die sekundäre Bahn ein Kreis sein, ebenso wie die primäre der Schwunggewichte. Die
Erzeugung solcher Bahnen ist für,die verschiedensten Zwecke von Bedeutung. Hier
soll ihre Erzeugung mit besondere r Bezugnahme auf Flugzeuge mit Schlagflügeln geschildert
«erden.
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In Abb. i stellt F einen -in L schwingenden Schlagflügel eines Schwingenflugzeuges
dar. Von der Triebwelle A aus wird mittels der nachgiebigen Kuppelung K die Welle
W angetrieben. Am anderen Ende bei B oder an einem über L hinausgehenden Schwanzende
des Flügels (vgl. Abb. 7) sitzen Schwunggewichte an Armen, die in Abb. i durch 0
und S dargestellt werden sollen. Durch die Welle 117 angetrieben, dreht sich 0-S
und bewegt durch Schleuderkraft den Flügel F auf und ab. Dieser Antrieb :des Flügels
bei B bedeutet eine geringe Beanspruchung der Einrichtung, da die bewegenden Zentrifugalkräfte
an günstiger Stelle angreifen. Dies ist ein Beispiel für einen Fall, wo man mittels
Schleudergetriebes Kräfte an eine schwer zugängliche Stelle überträgt, und zugleich
ein Fall, wo der Ausgleich der :Massenbeschleunigung in den Hintergrund tritt gegenüber
der Kraftiibertragung selbst und dem Ausgleich sehr ungleichförmiger Kräfte. Hier
haben freilich nicht die Antriebskräfte an sich, sondern die Widerstände beim Auf-
und Niedergang des Flü-Uels den ungleichförmigen Charakter. Das Gewicht von 0 braucht
nur einen geringen Bruchteil des Gesamtgewichtes zu betragen.
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Welle Il;' ist hier so gezeichnet, als ob sie im Innern des Schwingenholmes
H gelagert wäre. Sie kann natürlich auch an anderer Stelle im Innern des Flügels
oder außerhalb angebracht werden, wozu eine besondere Tragevorricht:ung vorzusehen
wäre. Die Anordnung gäbe Gelegenheit, die Schwunggewichte auch über die Länge des
Flügels zu verteilen., wenn eine besondere Kräfte- bzw. Kraftpaarverteilung erzielt
werden soll.
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Hier ist die Bewegungskurve von B ein Teil der Kugeloberfläche mit
dem Mittelpunkt L. In solchem Falle kann es zweckmäßig sein, zur V ermeidung von
auf Kreiselwirkung beruhenden Beanspruchungen entweder die Arme S nachgiebig zu
machen oder ihre Befestigung B (ebb. z) gelenkig auszugestalten (wenn auch in gewissem
Grade nachgiebig), so daß das Schwunggewiclit 0 ohne erheblichen Zwang seine Drehebene
beibehalten kann.
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Wie im Hauptpatent beschrieben, kann man Querkräfte durch gegenläufige
Gewichtspaare 01 und 0= (.Abb.3) beseitigen. Ist nur ein Schwungarm
0-S vorhanden, oder sind' .die Momente von 0'- und OZ verschieden und. der
Flügel F bei L oder an anderer Stelle auch für Bewegungen in der Richtung senkrecht
zur Hauptschwingungsebene freigemacht, so beschreibt B unter dem Schleuderzuge eine
Bahnkurve, die mehr oder weniger kreisförmig oder elliptisch ist (ebb. d.). Die
Bahn kann durch Änderung des Schwungverhältnisses 01-5l zu 0'-S' nach Wunsch gestaltet
werden.
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Mit Nutzen kann man auch das im Hauptpatent gekennzeichnete Oberschwingungsverfahren
anwenden. Bringt man nämlich statt eines Schwunggewichtes oder Schwung gewichtspaares
!deren zwei an, wobei das zweite mit doppelter Winkelgeschwindigkeit umläuft, so
entsteht ein Kräftediagramm, dessen Charakter durch Abb. 5 w iedergegeben wird.
Aus Kurve I von einfacher und II von doppelter Frequenz resultiert Kurve III. ?@-Taii
erkennt, daß in dem Quadranten a-b die Beschleunigungskräfte groß sind gegenüber
denen des Gegenquadranten c-d, in dem Deschleunigung in negativer Richtung
stattfindet.
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Bei manchen Vögeln ist das Wegdiagramm
der Flügelspitzen
eine Art Leinniskate (Abb. 6), wo beim Nutzschlag ;der Richtungsunterschied zwischen
Flügelsehne und Bewegung groß, beim Rückweg aber gering ist. Eine derartige Kurve
erzielt man leicht da-.durch, @daß man die Querbewegung durch Schwunggewichte doppelter
Frequenz beeinflußt.
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Wie im Hauptpatent geschildert, ist die Schlagbahn nach ihrer Länge
völlig frei und wird erst durch Hubbegrenzer festgelegt. In A:bb. 7 sind diese durch
h', h2 und h3, h4 angedeutet. Ähnliche Begrenzer hat man ;sich für die Querbewegung
unter Umständen im Zusammenhang mit -den anderen zudenken. Die Leichtigkeit, mit
der die Schlagbahn durch (die Begrenzer fast ohne Kraftaufwand, getrennt für den
linken und rechten Flügel oder für beide gemeinsam., nach der Lage sowohl als auch
nach Form und Richtung beeinflußt :werden kann, gibt erst dem Schlagflügel die unerläßliche
Beweglichkeit.
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Es sei darauf hingewiesen, daß (die Beeinflussung der Schlagrichtung
z. B. durch Drehung,des ganzen Systems relativ zum Flugzeugkörper oder .durch Beeinflussung
Ader Phasen ,der beiden gegenliäufigen Schwunggewichte erfolgt. Diese Phasenverschiebung
wird beispielsweise durchDrehung eines ider Schwunggewichte relativ zu seiner Achse
oder bei Planetengetrieben :sehr bequem durch Drehung des stillstehenden -Zahn-
oder Kettenrades bewirkt.
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Durch den Einfluß der verschiedenen Bewegungswiderstände wird oder
Aufschlag des Flügels im allgemeinen schneller erfolgen als ,der Niederschlag. Die
beiden, Zeiten sind auch künstlich verschieden zu machen. In gewissem Grade geschieht
dies ja schon bei der Kraftübertragung im Winkel durch Kupplung K. Überträgt man
nun, wie in Abb. 8 skizziert, die Kraft auf Welle W durch Kegelräder RI- und R°,
.wo die Achse von Rl mit dem .Schwingungsmittelpunkt L des ganzen Flügels zusammenfällt,
so wird beim Schwingen des Flügels R2 auf RI abrollen und sich die Roll- und Antriebsgeschwindigkeiten
addieren oder subtrahieren, je nach oder .Schwingungsrichtung. Auch mit anderen
Getrieben, Kette, Seil #u. dgl., sind leicht Verschiedenheiten in -der Geschwindigkeit
zu erreichen in ökonomischerer Weise als beispielsweise bei Ellipsenzahnrädern.
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Für den Antrieb von Schwungarmen im Gegenlauf und von verschiedener
Umlaufzahl kann man .stets mit einer Welle W auskommen und die Kräfte auf die verschiedenen
Arme mit Hilfe irgendeines Übertragungsmittels, Kegelplanetengetriebe; Kette u.
dgl., übertragen. Besonders wichtig sind hier Planetengetriebe.
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Es sei noch betont, @daß alles, was hier für den Drehschlagflügel
(mit Drehpunkt L) entwickelt worden ist, auch für den Schlagflügel gilt, der sich
in anderer Art bewegt, z. B. .den Parallelschlaggflügel, wo die Bewegung in einer
Parallelverschiebung ,besteht.