DE4304129C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer linearen Bewegung und einer Drehbewegung mittels Drehimpulsänderung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer linearen Bewegung und einer Drehbewegung mittels Drehimpulsänderung

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Verfahren nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche 1 und 3. Aus der Offen­ legungsschrift DE 35 23 160 A1 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung einer translatorischen Bewegung mittels Drehmomenten bekannt, bei der aber mindestens zwei Paare von Drehmassen-Systemen zur Erzeugung der translatorischen Bewegung verwendet werden. Weiterhin ist die Richtung der sich ergebenden translatorischen Bewegung durch die Anordnung der Drehachsen der Drehmassen-System-Paare festgelegt und kann nicht beliebig verändert werden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß nur zwei Dreh­ massensysteme zur Erzeugung einer linearen Bewegung und/oder einer Drehbewegung notwendig sind. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß mit Hilfe der zwei Drehmassensysteme im Mittel jede beliebig gerich­ tete translatorische Bewegung erzeugt werden kann, da die Massen und die Kardanrahmen unabhängig voneinander einzeln bewegbar sind.
Die Bewegungsrichtung der Vorrichtung ist durch die Anordnung der Drehmassen-Systeme nicht festgelegt. Weiterhin bietet die geringe Anzahl von zwei Drehmassen-Systemen den Vorteil, daß die Vorrichtung einfach und preiswert herzustellen und die Steuerung einfach auszu­ führen ist.
Durch die im Unteranspruch 2 aufgeführte Maßnahmen ist eine vorteil­ hafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptanspruch angege­ benen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist es, die um Achsen drehbar gelagerten Kardanrahmen mittels Drehmotoren einzeln gegeneinander bewegbar oder freilaufend oder fest miteinander ver­ bindbar auszuführen.
Durch das im Anspruch 3 angegebene vorteilhafte Verfahren wird mit Hilfe einer Folge von Drehmomentänderungen durch die erzeugten Prä­ zessionsbewegungen, die um einen Punkt außerhalb des Massenmittel­ punktes des Gesamtsystems ausgeführt werden, eine im Mittel lineare Bewegung der Grundeinheit erreicht.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 3 an­ gegebenen Verfahrens möglich. Mit Hilfe einer Folge von aufeinander abgestimmten Drehmomentänderungen ist es in vorteilhafter Weise mög­ lich, eine im Mittel resultierende translatorische Bewegung des Massenmittelpunktes zu erreichen. Es ist besonders von Vorteil, die Drehmomentänderung an den Drehmassen-Systemen in nicht ganzzahligen Perioden der entstehenden Präzessionsdrehungen vorzunehmen.
Das Verfahren wird in vorteilhafter Weise durch die Verwendung einer Steuereinheit, die die Drehmotoren einzeln ansteuert, verbessert. Dadurch wird eine einfache Kontrolle über die Drehmotoren ermöglicht.
Von Vorteil ist es, daß durch Ausüben von Drehmomenten von einem Drehmassensystem auf das andere Drehmassensystem die Anfangsposition der Drehmassensysteme in bezug auf die Grundeinheit hergestellt wer­ den kann. Die zeitlich richtige Abfolge von Drehmomentänderungen sorgt für eine effektive Umsetzung der Drehmomente in eine Rota­ tionsbewegung der Grundeinheit und/oder in eine im Mittel lineare Bewegung der Grundeinheit.
Die Anordnung der beiden Drehmassensysteme ist besonders von Vor­ teil, da jedes Drehmassensystem ohne einen festen Punkt im Raum ein Drehmoment auf das andere Drehmassensystem ausüben kann. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren im freien Raum, vorzugs­ weise im Weltraum, angewendet werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen es, durch die Abfolge von zwei doppelten Kreuzprodukten, vorzugsweise von Zentrifugal- und/oder Corioliskräften eine lineare Bewegung und/oder eine Drehbewegung des Gesamtsystems zu erzeugen.
Von besonderem Vorteil ist es, daß die durch Drehmomentänderungen erzeugte Inertialkraft und/oder das erzeugte Inertialmoment unabhängig von der Geschwindigkeit des Gesamtsystems ist.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungs­ gemäßen Verfahrens zur Feststellung der Änderung der Lage eines Systems, vorzugsweise eines Autos und/oder eines Schiffes, ist vor­ teilhaft, da mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens Lageänderungen genau ermittelt werden.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung zur Erzeugung einer translatorischen Bewegung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 ist ein erstes Drehmassen-System 19 dargestellt. Das er­ ste Drehmassen-System 19 besteht aus einer ersten Masse 7, die um eine erste Achse 1 drehbar gelagert mit einem ersten Kardanrahmen 8 verbunden ist. Weiterhin ist zwischen dem ersten Kardanrahmen 8 und der ersten Masse 7 ein erster Drehmotor 10 angeordnet. Mit Hilfe des ersten Drehmotors 10 wird die erste Masse 7 um die erste Achse 1 gedreht. Der erste Kardanrahmen 8 ist senkrecht zu der ersten Achse 1 drehbar um eine zweite Achse 2 mit einem zweiten Kardanrahmen 9 verbunden. Zwischen dem ersten Kardanrahmen 8 und dem zweiten Kar­ danrahmen 9 ist ein zweiter Drehmotor 11 angeordnet. Mittels des zweiten Drehmotors 11 kann der erste Kardanrahmen 8 um die zweite Achse 2 gedreht werden oder freilaufen oder mit dem zweiten Kardan­ rahmen 9 fest verbunden werden. Der zweite Kardanrahmen 9 ist wie­ derum drehbar um eine dritte Achse 3 mit einer Grundeinheit 17 ver­ bunden. Die dritte Achse 3 steht sowohl auf der ersten Achse 1 als auch auf der zweiten Achse 2 senkrecht. Zwischen dem zweiten Kardan­ rahmen 9 und der Grundeinheit 17 ist ein dritter Drehmotor 12 ange­ ordnet. Mittels des dritten Drehmotors 12 kann der zweite Kardan­ rahmen 9 um die dritte Achse 3 gedreht werden oder freilaufen oder mit der Grundeinheit 17 fest verbunden werden.
Fig. 1 zeigt weiterhin ein zweites Drehmassen-System 20. Das Dreh­ massen-System 20 besteht aus einer zweiten Masse 16, die um eine vierte Achse 4 drehbar in einem dritten Kardanrahmen 21 gelagert ist. Zwischen der zweiten Masse 16 und dem dritten Kardanrahmen 21 ist ein vierter Drehmotor 13 angeordnet. Mittels des vierten Dreh­ motors 13 wird die zweite Masse 16 um die vierte Achse 4 gedreht.
Der dritte Kardanrahmen 21 ist senkrecht zur vierten Achse 4 drehbar um eine fünfte Achse 5 mit einem vierten Kardanrahmen 22 verbunden. Zwischen dem dritten Kardanrahmen 21 und dem vierten Kardanrahmen 22 ist ein fünfter Drehmotor 14 angeordnet. Mittels des fünften Dreh­ motors 14 kann der dritte Kardanrahmen 21 um die fünfte Achse 5 ge­ dreht werden oder freilaufen oder fest mit dem vierten Kardanrahmen 22 verbunden werden. Der vierte Kardanrahmen 22 wiederum ist um eine sechste Achse 6 mit der Grundeinheit 17 drehbar gelagert verbunden. Die sechste Achse 6 steht sowohl auf der vierten Achse 4 als auch auf der fünften Achse 5 senkrecht. Zwischen dem vierten Kardanrahmen 22 und der Grundeinheit 17 ist ein sechster Drehmotor 15 angeordnet. Mittels des sechsten Drehmotors 15 kann der vierte Kardanrahmen 22 um die sechste Achse 6 gedreht werden oder freilaufen oder fest mit der Grundeinheit 17 verbunden werden.
Zur Steuerung der Drehmotoren 10 bis 15 ist eine Steuereinheit 18 auf der Grundeinheit 17 angeordnet. Die Steuereinheit 18 steuert die Drehmotoren 10 bis 15 getrennt voneinander an und erzeugt so ein beliebig gerichtetes Drehmoment in der ersten und zweiten Masse 7, 16. Die erste und zweite Masse 7, 16 werden von dem ersten Drehmotor 10 und dem zweiten Drehmotor 13 gedreht und erzeugen so jeweils einen Drehimpuls. Die Steuereinheit 18 übt durch Drehen der Kardan­ rahmen 8, 9, 21, 22 mit Hilfe der Drehmotoren 11, 12, 14, 15 ein beliebig gerichtetes Drehmoment auf die von der ersten und zweiten Masse 7, 16 erzeugten Drehimpulse aus. Fig. 1 zeigt also zwei Drehmassen-Systeme 19, 20 die über eine Grundeinheit 17 drehbar gelagert miteinander verbunden sind.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der Fig. 1 beschrieben.
Aus der Mechanik ist bekannt, daß jedes Drehmoment, das auf ein Drehmassensystem (Kreisel) mit einem Drehimpuls I ausgeübt wird, eine Präzessionsbewegung des Drehmassensystems mit der Geschwindig­ keit W und entsprechend dem "Begin Theorem" erzeugt.
In dem gewählten Ausführungsbeispiel ist das erste und zweite Dreh­ massen-System 19, 20 identisch gewählt. Als Ausgangszustand wird der Fall betrachtet, daß sich die erste Masse 7 und die zweite Masse 16 um ihre jeweiligen Achsen 1,4 drehen und kein resultierendes Gesamt­ drehmoment vorliegt. Sind nun der dritte und vierte Kardanrahmen 21, 22 des zweiten Drehmassen-Systems 20 frei beweglich und der zweite Kardanrahmen 9 des ersten Drehmassen-Systems 19 mit der Grundeinheit 17 fest verbunden und der zweite Drehmotor 11 übt ein Drehmoment auf den von der ersten Masse 7 erzeugten Drehimpuls aus, dann wird das Gesamtsystem bestehend aus dem ersten Drehmassen-System 19, dem zweiten Drehmassen-System 20 und der Grundeinheit 17 eine Rotation in bezug auf absolute Koordinaten ausführen. Die Orientierung und Lage der Drehachse der Rotation hängt von der Intensität des auf die erste Masse 7 ausgeübten Drehmomentes und der Massenträgheit des Gesamtsystems ab. Wird ein Drehmoment ausgeübt, so verschiebt sich die momentane Drehachse der Rotation aus der ersten Masse 7 des ersten Drehmassen-Systems 19 in Richtung auf das Massenträgheits­ zentrum des Gesamtsystems zu.
Der gleiche Vorgang wird mit dem zweiten Drehmassen-System 20 wie­ derholt, so daß eine Drehung um eine Drehachse ausgeführt wird, die aus der zweiten Masse 16 in Richtung auf das Massenträg­ heitszentrum des Gesamtsystems verschoben ist. Auf diese Weise wer­ den Drehungen erzeugt, die um Achsen ausgeführt werden, die außer­ halb der Massenträgheitsachse des Gesamtsystems liegen. Werden nun solche Drehungen (Präzessionen), die in einer Ebene liegen und die nicht ein ganzzahliges Vielfaches einer Gesamtumdrehung ausmachen, aneinander gereiht, so ergibt sich im Mittel eine resultierende lineare Bewegung des Massenmittelpunktes.
Da das Rotationszentrum vom Massenzentrum des Gesamtsystems ab­ weicht, bekommt man während einer Drehung eine Bewegung des Ge­ samt-Massenzentrums. Die resultierende Bewegung im Raum kann als Präzession des Gesamtsystems betrachtet werden.
Durch das Ausüben von Drehmomenten zwischen dem ersten und zweiten Drehmassensystem 19, 20 werden die erste und die vierte Drehachse 1, 4 in die Ausgangsposition in bezug auf die Grundeinheit 17 gebracht. Damit ist der Anfangszustand der von der ersten und zweiten Masse 7, 16 erzeugten Drehimpulse erreicht und eine neue Abfolge von Drehmo­ menten kann ausgeübt werden.
Durch eine entsprechende Steuerung der Drehmotoren 10, 11, 12, 13, 14, 15 durch die Steuereinheit 18 kann die Grundeinheit 17 entlang einer beliebigen Trajektorie im Raum bewegt werden. Das bedeutet, daß das Gesamtsystem näherungsweise jeder beliebigen Linie im Raum folgen kann. Das Gesamtsystem erzeugt eine Inertialkraft und/oder eine Drehbewegung und/oder ein Drehmoment, ohne einen festen Bezugs­ punkt im Raum zu haben und ohne Masse zu verlieren. Um eine transla­ torische Bewegung der Grundeinheit 17 zu erreichen, wird eine perio­ dische Folge von Drehmomenten vorgeschlagen:
Die periodische Folge von Drehmomenten wird durch die Steuerung der Drehmotoren 10 bis 15 durch die Steuereinheit 18 erzeugt. Die Steu­ ersignale für die Drehmotoren 10 bis 15 könnten auch über eine Fern­ bedienung an die Steuereinheit 18 gegeben werden. Als Anfangszustand wird festgelegt, daß die erste Masse 7 und zweite Masse 16 einen antiparallelen Spin (Drehimpuls) haben, so daß es möglich ist, die erste Masse 7 und die zweite Masse 16 in Rotation zu versetzen, ohne ein resultierendes Drehmoment der Grundeinheit 17 zu erzeugen.
Zuerst wird eine Drehimpulsänderung erzeugt, die die Grundeinheit 17 in eine Rechtsdrehung um die erste Masse 7 versetzt. Dafür wird ein Drehmoment in entgegengesetzter Richtung also in Linksdrehung auf den von der ersten Masse 7 erzeugten Drehimpuls ausgeübt. Dabei wird nach dem "Begin Theorem" verfahren, um ein maximales Inertialdreh­ moment zu erhalten. Das Theorem von Begin gibt das resultierende Drehmoment M, das sich aus dem Drehimpuls L und der Geschwindigkeit W der Präzessionsbewegung ergibt, folgendermaßen an: M = W.L. Der fünfte Drehmotor 14 und der sechste Drehmotor 15 sind auf Freilauf geschaltet. Das Drehmoment wird auf die erste Masse 7 durch Drehen des ersten Kardanrahmens 8 mittels des zweiten Drehmotors 11 ausge­ führt. Der dritte Drehmotor 12 des zweiten Kardanrahmens 9 ist fest­ gestellt, so daß der zweite Kardanrahmen 9 fest mit der Grundeinheit 17 verbunden ist. Der zweite Drehmotor 11 dreht nun mit der Winkel­ geschwindigkeit W die Drehimpulsachse der ersten Masse 7 entspre­ chend dem "Begin Theorem" so, daß daraufhin das Gesamtsystem, be­ stehend aus den zwei Drehmassen-Systemen 19, 20 und der Grundeinheit 17, eine Präzession in Linksrichtung um die erste Masse 7 herum aus­ führt.
Als nächstes wird auf den von der zweiten Masse 16 erzeugten Dreh­ impuls ein Drehmoment so ausgeübt, daß die Grundeinheit 17 in Links­ richtung um die zweite Masse 16 eine Rotation ausführt. In diesem Fall wird die Drehimpulsachse der zweiten Masse 16, die sich um die vierte Achse 4 dreht, mittels des fünften Drehmotors 14 in eine Drehung versetzt und der sechste Drehmotor 15 blockiert. Der zweite und dritte Drehmotor 11, 12 des ersten Drehmassen-Systems 19 sind in diesem Fall auf Freilauf geschaltet.
Abschließend werden zur selben Zeit auf die Drehimpulse der ersten Masse 7 und der zweiten Masse 16 Drehmomente ausgeübt, um die erste und zweite Masse 7, 16 auf ihre ursprünglichen Drehimpulse (Anfangs­ position) in bezug auf die Grundeinheit 17 zurückzuführen.
Dabei werden auf die Kardanrahmen, die im ersten oder zweiten Schritt mittels der Drehmotoren festgehalten wurden, Drehmomente ausgeübt, wobei die anderen Kardanrahmen dabei frei laufen. In die­ sem letzten Schritt werden nur interne Kräfte bzw. Drehmomente er­ zeugt. Dadurch wird nur die relative Position der Drehimpulse der ersten und zweiten Masse 7, 16 in bezug auf die Grundeinheit 17 verändert, ohne daß sich der Massenmittelpunkt bewegt. Jetzt ist die Anfangsposition erreicht und eine neue Abfolge von Drehimpulsände­ rungen und daraus resultierenden Präzessionsdrehungen kann erzeugt werden.
Durch weitere Abfolgen von aufeinander abgestimmten Drehmomentände­ rungen wird die Grundeinheit 17 bzw. der Massenmittelpunkt des Ge­ samtsystems im Raum bewegt.
Die Grundeinheit 17 bewegt sich dabei impulsartig. Eine Linearisie­ rung der Bewegung wird erreicht, wenn die Zeitdauer der einzelnen Schritte kurz genug gewählt wird, so daß die Massenträgheit des Gesamtsystems die stoßartigen Bewegungen filtert. Die bei den ver­ wendeten Drehmassensystemen (Kreiselsystemen) angreifenden Kräfte sind Zentrifugal- und Corioliskräfte. Diese Kräfte resultieren aus einem doppelten Kreuzprodukt. Das angegebene Verfahren kann somit als Methode betrachtet werden, um ein doppeltes Kreuzprodukt aufzulösen.
Durch eine Aneinanderreihung von aufeinander abgestimmten Präzes­ sionsbewegungen, deren Drehachsen außerhalb der Massenträgheitsachse des Gesamtsystems liegen, wird eine transversale Bewegung des Mas­ senmittelpunktes erzeugt.
Durch eine entsprechende Steuerung der Drehmotoren 10, 11, 12, 13, 14, 15 durch die Steuereinheit 18 werden beliebige Drehmomente oder Drehimpulse erzeugt oder vernichtet. Damit wird eine kontrollierte Drehmoment- und Drehimpulsänderung des Gesamtsystems ermöglicht.
Eine abgestimmte Folge von Drehmomentenänderungen erzeugt mit Hilfe der verwendeten Drehmassensysteme eine Inertialkraft und/oder ein Inertialdrehmoment, die nicht von der linearen Geschwindigkeit des Gesamtsystems abhängen.
Ist die Vorrichtung nach Anspruch 12 in einem bewegbaren System, insbesondere einem Auto oder einem Schiff, angeordnet, so wird die Veränderung der Lage des Systems durch die nach dem Verfahren nach Anspruch 3 erzeugte Inertialkraft oder das erzeugte Inertialdreh­ moment festgestellt. Die Lageänderung des Systems bewirkt eine Änderung der von den Massen 7, 16 erzeugten Drehimpulse und führt so, bei entsprechender Ansteuerung der Drehmotoren, zu einem Dreh­ moment bzw. einer Drehbewegung, die mit entsprechenden Meßgeräten festgestellt werden. Aus der gemessenen Drehbewegung oder dem gemessenen Drehmoment wird die Art (Richtung, Beschleunigung, Geschwindigkeit) der Lageänderung errechnet. Bei entsprechender Auslegung des Drehmassensystems wird die Lageänderung eines bewegbaren Systems mit großer Genauigkeit ermittelt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Erzeugung einer linearen Bewegung und/oder einer Drehbewegung mit einem Drehmassensystem, das aus einer ersten um eine erste Achse drehbar gelagerten Masse besteht, wobei die erste Achse in einem ersten Kardanrahmen gelagert ist und der erste Kar­ danrahmen drehbar um eine zur ersten Achse senkrechten zweiten Achse in einem zweiten Kardanrahmen gelagert ist und der zweite Kardan­ rahmen um eine zur ersten und zweiten Achse senkrecht angeordnete dritten Achse drehbar gelagert und mit einer Grundeinheit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweites Drehmassensystem (20), das aus einer zweiten, um eine vierte Achse (4) drehbar gelagerten Masse (16) besteht, wobei die vierte Achse (4) in einem dritten Kardanrahmen (21) gelagert ist und der dritte Kardanrahmen (21) drehbar um eine senkrecht zur vierten Achse angeordnete fünfte Achse (5) in einem vierten Kardanrahmen (22) drehbar gelagert ist und der vierte Kardanrahmen (22) um eine senkrecht zur vierten (4) und fünften Achse (5) angeordnete sech­ ste Achse (6) drehbar gelagert und mit der Grundeinheit (17) ver­ bunden ist, und
daß die drehbar gelagerte erste und zweite Masse (7, 16) und die Kardanrahmen (8, 9, 21, 22) über Drehmotoren (10, 11, 12, 13, 14, 15) einzeln und unabhängig voneinander bewegbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbar gelagerten Kardanrahmen (8, 9, 21, 22) mittels der Drehmotoren (11, 12, 14, 15) einzeln gegeneinander bewegbar oder freilaufend oder fest miteinander verbindbar sind, wobei sich die erste Masse (7) und die zweite Masse (16) immer drehen.
3. Verfahren zur Erzeugung einer linearen Bewegung und/oder einer Drehbewegung mit Hilfe von Drehmomenten mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Drehmotoren (11, 12, 14, 15) die von der ersten und zweiten Masse (7, 16) der Drehmassensysteme erzeugten Drehimpulse so geändert werden, daß die sich ergebende Präzession um einen Punkt außerhalb des Massenmittelpunktes des Gesamtsystems ausgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehimpulse der ersten und zweiten sich drehenden Massen (7, 16) abwechselnd so geändert werden, daß sich im Mittel aus der Wech­ selwirkung der auf die erste und zweite Masse (7, 16) ausgeübten Drehmomente eine lineare Bewegung des Massenmittelpunktes des Ge­ samtsystems ergibt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß zuerst der Drehimpuls einer Masse verändert wird und nach einer Periode einer nicht ganzzahligen Präzessionsdrehung der Drehimpuls der anderen Masse verändert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenzeichnet, daß die von den Drehmotoren (11, 12, 14, 15) auf die von der ersten und zweiten Masse (7, 16) erzeugten Drehimpulse ausgeübten Drehmo­ mente von einer Steuereinheit (18) durch aufeinander abgestimmtes Freilaufen, Beschleunigen und Blockieren der drehbar gelagerten Kardanrahmen (8, 9, 21, 22) gesteuert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß von einem Drehmassensystem ein Drehmoment auf das andere Drehmassensystem ausgeübt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß durch eine Abfolge von zwei doppelten Kreuzprodukten, insbesondere von Zentrifugal- und/oder Corioliskräften, die von den Drehmassensystemen (19, 20) erzeugt werden, eine lineare Bewegung und/oder eine Drehbewegung, insbesondere eine Inertialkraft oder ein Inertialmoment, des Gesamtsystems erzeugt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die aus der Drehmomentänderung erzeugte Inertialkraft und/oder das erzeugte Inertialmoment unabhängig von der linearen Geschwindig­ keit des Gesamtsystems ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die durch eine Lageänderung eines Systems erzeugte lineare Bewegung und/oder die erzeugte Drehbewegung des Gesamtsystems verwendet wird, um die Lageänderung des Systems, insbesondere eines Autos oder eines Schiffes, festzustellen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3523160A1 (de) * 1985-06-28 1987-01-08 Peter Dr Kuemmel Kaskadenschubpraezessor

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