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Es sind Getriebe für Treibsehwingen bekannt, die flossenartig paarweise gegenläufig arbeiten, wobei die Tragarme je zweier Schwingen auf zwei Parallelwellen sitzen, die mit einem in ihrer Ebene quergleitbaren, gemeinsamen Geradlaufsehlitten,-kolben od. dgl. zueinander in gleicher Weise gegenläufig gekuppelt sind. Der Schlitten od. dgl. wird dabei gegenüber der Wellenmittelebene symmetrisch schwingend angetrieben. Infolge seiner Verwendung als Einzelschlitten hat er den Nachteil, dass er einseitige, unausgeglichene Massenschwingungen und somit Erschütterungen hervorruft, die sowohl das Material als auch den Motor, insbesondere bei hohen Schwingungszahlen schädlich beanspruchen.
Findet ausserdem die Kupplung der Parallelwellen mit dem Geradlaufsehlitten,-kolben od. dgl. mittels Winkelhebel oder Lenker statt, dann entsteht infolge der unsymmetrischen Wirkung dieses Kurbeltriebteiles eine weitere schädliche Erschütterung und eine unregelmässige Beanspruchung des Motors.
Um die angeführten Mängel auf einfachste und sicherste Art zu beheben und hiedurch einen wesentlich vollständigen Massenausgleich sowie störungsfreien Betrieb auch bei Bruch eines Schlittens-
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od. dgl. in gleicher Weise gekuppelt, wobei letztere durch einen gemeinsamen Antrieb symmetrisch gegenläufig, vorzugsweise harmonisch schwingend bewegt werden und sich auf diese Weise zwei einander gleiche, symmetrisch gegenläufige Getriebesätze ergeben.
Damit auch bei den Parallelwellen nur unbedeutende Lagerdriicke entstehen und das Getriebe besonders kleine Ausmasse erhalten und mit hoher Nutzwirkung arbeiten kann, werden erfindungs- gemäss beide Schlitten mit jeder der beiden Wellen lenkerlos, z. B. durch an den Stirnseiten vorgesehene Arme gekuppelt, die an Gleitgelenken von einander gegenüberliegenden Hebelarmen der Wellen angreifen. wobei die Schlitten, z. B. durch in Querschlitze eingreifende Doppelkurbeln angetrieben werden.
Wenn die durch die schlagartige Wirkung der Treibschwingen bedingte ungleichmässige Bean- spruchung des Antriebsmotors vermieden und auch eine ununterbrochene Wirkung im Mittel erreicht werden soll, kann dies mit dem erfindungsgemässen Getriebe ohne weiteres durch viertel-oder andersphasige Verschiebung der Schwingungen der Treibschwingenpaare untereinander besonders einfach erreicht werden.
Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungs-und Anwendungsbeispiele des erfindungsgemässen Getriebes in schematischen Darstellungen in den Fig. 1-3 a für Wasserfahrzeuge und in den Fig. 4-5 a für Luftfahrzeuge.
Fig. 1 zeigt das Getriebe in Ansicht, teilweise im Schnitt, Fig. I n und Fig. 1 b sind Schnitte nach den Linien A-. zi und B-B der Fig. 1, Fig. 1c ist eine parallelperspektivische Darstellung der Verbindung der Parallelwellen mit den Antriebsschlitten in ihrer Mittelstellung, Fig. 1 d eine gleiche Darstellung einer andern Ausführungsform dieser Verbindung mit Verstellbarkeit der Welle. Fig. veranschaulicht eine Ausführungsform des oberen Schlittens mit vier Parallelwellen, Fig. 2 des unteren Schlittens in Draufsicht. Fig. 3 gibt eine Ansicht des Getriebes mit vier Schlitten und vier Parallelwellen und vierfach gekröpfter Kurbelwelle wieder. Fig. 3 a ist ein Schnitt nach Linie a-a der Fig. 3.
Fig. 4 ist eine Ansicht und Fig. 4 a eine Draufsicht eines Flugzeugteiles mit vier Treibsehwingeu, Fig. 5 eine Ansicht und Fig. 5 a eine Draufsicht eines Flugzeugteiles mit acht Treibsehwingen, wobei die vorderen vier Treibschwingen gegenüber den rückwärtigen viertelphasig verschoben schwingen.
Die Hauptwelle 1 des Getriebes ist in Lagern 100 des Getriebegehäuses 7 gelagert und als doppeltgekröpfte Kurbelwelle, mit zueinander um 180 versetzten Kurbelkröpfungen ausgebildet (Fig. 1).
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An jede Kurbelkröpfung ist mittels einer Kulissenverbindung ein oberer Schlitten. 3 (Fig. 1 (1) und ein unterer Schlitten 3' (Fig. 1 b) angeschlossen, die sich beim Umlauf der Kurbelwelle immer in entgegengesetzter Richtung bewegen. Ein an jeder Kurbelkröpfung sitzender Gleitkörper 4 bzw. 4'greift in einen quer verlaufenden Kulissenschlitz 40 bzw. 40'des Schlittens 3 bzw. 3'. Die Schlitten. 3,. 3' führen daher eine harmonische Bewegung in Gleitlagern 15 bzw. 15'im Getriebegehäuse 7 aus. Jeder Schlitten 3 bzw. 3'trägt an jedem Stirnende einen Arm 30 bzw. 30'.
Die Arme 30, 30'jedes Schlittens liegen diagonal gegenüber und jeder Arm endigt in ein Gleitgelenk 300, in'welches das Ende eines Hebelarmes 5 bzw. 5'eingreift. Die Hebelarme 5, 5'sind mit den im Getriebegehäuse 7 gelagerten Wellen 2 der Treibsehwingen verbunden oder aus einem Stück und bewirken die Drehschwingungen der Wellen um ihre Längsachse. Mit der (nach der Zeichnung) rechts von der Hauptwelle 1 gelagerten Welle 2 ist der vom unteren Schlitten 3'betätigte rechte Hebelarm 5' (Fig. 1 b) und diametral gegenüber der vom oberen Schlitten 3 betätigte rechte Hebelarm 5 verbunden (Fig. 1 a).
Die Hebelarme 5, ; j' erteilen der Welle 2 infolge des diametralen Angriffes und der gegenläufigen Bewegung der Schlitten 3,, 3' immer Drehschwingungen in gleicher Richtung, die sieh jedesmal mit der Bewegungsrichtung der Schlitten ändert.
Auf den unteren aus dem Getriebegehäuse 7 vorragenden Enden der Wellen 2 (Fig. 1) sitzen die Naben 6 der Tragarme 14 der Treibschwingen 140. Die von der Hauptwelle 1 oder unmittelbar von der Antriebsmasehine angetriebenen Schlitten 3,3'führen eine harmonische Bewegung aus, die mittels der, mit den Armen 30 durch Gleitgelenke 300 verbundenen Hebelarme 5, 5'auf die Wellen :
2 der Treibsehwingen wieder als harmonische Drehschwingungen übertragen wird (Fig. 1 e, 1 d). Die Wellen 2 sind durch das Getriebe derart doppelt zwangläufig miteinander verbunden, dass sie, wie
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Hebelarmen an diametral gegenüberliegenden Stellen erfasst werden. Hiedureh bilden die Wellen frei schwingende Wellen mit kleinsten Lagerdrücken, was für eine Dauerbeanspruchung und Erreichung einer besten Nutzwirkung wesentlich ist (insbesondere Ausführung nach Fig. 1 < /).
Das Getriebegehäuse 7 trägt auf seiner Decke ein axial zur Hauptwelle 1 angeordnetes Schnecken-
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zu erreichen.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Getriebes besteht nun darin, dass auf einfachste Weise auch diese Forderung berücksichtigt werden kann. In diesem Falle werden mindestens zwei
Paare (also vier) Treibschwingen derart verwendet, dass beide Paare vom gleichen Antriebsmotor und gleichem Getriebe aber verschiedenphasig angetrieben werden.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Hauptantriebswelle 1 derart vierfach gekröpft ist, dass die Mittelebene der zwei oberen Kurbelkröpfungen mit der Mittelebene der zwei unteren einen Winkel von 90"einschliesst. Das obere Sehlittenpaar der zwei inneren Wellen 2 und Treibschwingen 140 wird von den zwei oberen Kurbelkröpfungen, das untere Schlittenpaar mit den zwei äusseren Wellen : Z ( (, und Treibschwingen 140 a von den zwei unteren Kurbelkröpfungen in Schwingung versetzt, wobei die Schwingungen der Schlittenpaare gegeneinander um eine Viertelphase verschoben sind.
Befinden sich also die zwei inneren Treibschwingen 140. gerade in der Umkehrstellung bzw. in wirkungslosem Zustand (Fig. 3 a), dann sind die zwei äusseren Treibschwingen 140 a in ihrer Mittelstellung, also in voller Wirkung. Die zwei versehiedenphasig arbeitenden Treibschwingenpaare 140, 140 a können zueinander verschieden gruppiert werden, wonach sich auch die Anordnung der Parallelwellen mit ihren Antriebsschlitten usw. richtet.
Die Fig. 4 und 4 (t zeigen die Verwendungsmöglichkeiten des Getriebes für Treibschwingen von Luftfahrzeugen. Von der Motorwelle 17 werden mittels Überse. tzungsrädern unmittelbar zwei neben-oder übereinander gelagerte gekröpfte Hauptwellen 1 mit nebeneinander angeordneten Schlitten- paaren 3, 3'angetrieben. Aus dem Getriebegehäuse 7 reichen vier Wellen 2 mit ihren Naben 6 für die Treibschwingen 140 auf der gleichen Gehäuseseite nach aussen. Die vier Treibschwingen sind gegen- einander vollkommen ausgewuchtet, arbeiten zu-und voneinander symmetrisch in bezug auf die Wellen- mittelebenen (s.
Pfeile) und weisen grosse Zugkraft auf, da jede in einem eigenen Luftbereich (mit unter- brochenen Linien angedeutet) arbeitet und die Treibschwingen sich nicht gegenseitig stören. Diese
Wirkung der Treibschwingen ermöglicht ein Starten des Flugzeuges ohne Anlauf und ein Landen ohne
Auslauf. Überdies ist auch ein Schwebeflug infolge der Wirkung der Treibschwingen als reine Hub- propeller möglich. Das Flugzeug kann auch bei Windstille ohne Änderung seiner Stellung schwebend erhalten werden. Infolge der grossen Zugkraft dieses Antriebes ist auch ein bisher nicht durchführbares
Langsamfliegen, z. B. bei Nebel, schwacher Fernsicht usw. möglich.
Fig. 5 und 5 a zeigen zwei solche Treibschwingensysteme (also je vier Treibschwingen) hinter- einander angeordnet, die gegeneinander viertelphasig verschoben schwingen. Durch diese Arbeits- weise ist es möglich, auch grosse Treibschwingen mit grossen Motorleistungen langsam arbeiten zu lassen, ohne dass der Antriebsmotor wesentlich ungleichmässig beansprucht und die Wirkung der Treibschwingen im Mittel (in der Luft) fühlbar unterbrochen wird. (Diese Gruppierung der Treibschwingen ist für
Sehwingenflieger besonders geeignet.)
Bei den beschriebenen Ausführungsformen sind nur viertelphasig verschoben schwingende
Treibschwingenpaare bzw.-systeme angegeben, doch können auch andersphasig verschoben arbeitende
Treibschwingenpaare bzw. -systeme verwendet werden.
Es können auch mehrere Getriebeeinheiten mit ihren Treibschwingen in andern Gruppierungen benutzt werden, wobei für die Art der Gruppierung in erster Linie die Fahrzeugtype massgebend ist, die unter der Beachtung der erwähnten notwendigen Grundsätze entstehen soll.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Getriebe für flossenartig und paarweise gegenläufig arbeitende Treibschwingen von Fahr- zeugen, insbesondere Luft-und Wasserfahrzeugen, wobei die Tragarme je zweier Schwingen auf zwei
Parallelwellen sitzen und diese mit einem in ihrer Ebene quergleitbaren, in bezug auf die Wellen- mittelebene symmetrisch schwingend angetriebenen gemeinsamen Geradlaufschlitten, -kolben od. dgl. in gleicher Weise gegenläufig gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Welle (2) mit zwei durch einen gemeinsamen Antrieb symmetrisch gegenläufig, vorzugsweise harmonisch schwingend bewegten Schlitten (3, 3') od. dgl.
in gleicher Weise so gekuppelt ist, dass sich zwei einander gleiche, symmetrisch gegenläufige Getriebesätze ergeben und hiedurch ein wesentlich vollständiger Massen- ausgleich sowie störungsfreier Betrieb bei Bruch eines der Schlitten- oder Kupplungsteile ermöglicht ist.
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There are known gears for driving cheeks that work in flippers in opposite directions, with the support arms of two swings sitting on two parallel shafts, which are coupled in opposite directions to one another in the same way with a common straight runner, piston or the like that can slide across their plane. The carriage or the like is driven to oscillate symmetrically with respect to the shaft center plane. As a result of its use as a single slide, it has the disadvantage that it causes one-sided, unbalanced mass vibrations and thus shocks that damage both the material and the motor, especially when there are high numbers of vibrations.
In addition, if the coupling of the parallel shafts with the straight runner, piston or the like takes place by means of an angle lever or handlebar, then the asymmetrical effect of this crank drive part results in further damaging vibrations and irregular loads on the engine.
In order to remedy the specified deficiencies in the simplest and safest way and thereby achieve a substantially complete mass balance and trouble-free operation even if a slide breaks.
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or the like. Coupled in the same way, the latter being moved symmetrically in opposite directions, preferably oscillating in harmony, by a common drive, and in this way two identical, symmetrically opposite gear sets result.
So that only insignificant bearing pressures arise with the parallel shafts and the transmission can be given particularly small dimensions and can work with high efficiency, according to the invention, both carriages with each of the two shafts are steeringless, z. B. coupled by provided on the end arms arms that engage sliding joints of opposite lever arms of the shafts. wherein the carriage, e.g. B. are driven by engaging in transverse slots double cranks.
If the uneven loading of the drive motor caused by the sudden action of the drive arms is to be avoided and an uninterrupted effect is to be achieved on average, this can easily be achieved with the transmission according to the invention by shifting the vibrations of the drive arm pairs in a quarter or different phase .
The drawing illustrates several exemplary embodiments and application examples of the transmission according to the invention in schematic representations in FIGS. 1-3 a for watercraft and in FIGS. 4-5 a for aircraft.
Fig. 1 shows the transmission in a view, partially in section, Fig. I n and Fig. 1b are sections along the lines A-. zi and B-B of Fig. 1, Fig. 1c is a parallel perspective view of the connection of the parallel shafts with the drive carriage in their central position, Fig. 1d is a similar representation of another embodiment of this connection with adjustability of the shaft. FIG. 2 illustrates an embodiment of the upper slide with four parallel shafts, FIG. 2 shows the lower slide in plan view. Fig. 3 shows a view of the transmission with four carriages and four parallel shafts and four-cranked crankshaft. FIG. 3 a is a section along line a-a of FIG. 3.
4 is a view and FIG. 4 a is a plan view of an aircraft part with four drive wings, FIG. 5 is a view and FIG. 5 a is a plan view of an aircraft part with eight drive wings, the front four drive wings swinging in a quarter-phase shift with respect to the rear.
The main shaft 1 of the transmission is mounted in bearings 100 of the transmission housing 7 and is designed as a double-cranked crankshaft with crank cranks offset by 180 relative to one another (FIG. 1).
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An upper slide is attached to each crank by means of a link connection. 3 (Fig. 1 (1) and a lower slide 3 '(Fig. 1 b), which always move in the opposite direction when the crankshaft rotates. A sliding body 4 or 4' located on each crank crank engages in a transverse slide Link slot 40 or 40 'of the carriage 3 or 3'. The carriages 3, 3 'therefore execute a harmonious movement in slide bearings 15 and 15' in the gear housing 7. Each carriage 3 or 3 'carries at each end an arm 30 or 30 '.
The arms 30, 30 'of each carriage lie diagonally opposite and each arm ends in a sliding joint 300, in which the end of a lever arm 5 or 5' engages. The lever arms 5, 5 'are connected to the shafts 2 of the drive cheeks mounted in the gear housing 7 or are made from one piece and cause the shafts to vibrate about their longitudinal axis. The right lever arm 5 '(Fig. 1 b) actuated by the lower carriage 3' and diametrically opposite the right lever arm 5 actuated by the upper carriage 3 (Fig. 1) are connected to the shaft 2 mounted to the right of the main shaft 1 (according to the drawing) a).
The lever arms 5,; j 'give the shaft 2 due to the diametrical attack and the opposite movement of the carriages 3 ,, 3' always torsional vibrations in the same direction, which see each time changes with the direction of movement of the carriage.
The hubs 6 of the support arms 14 of the drive rocker 140 are seated on the lower ends of the shafts 2 (FIG. 1) protruding from the gear housing 7. The carriages 3, 3 ′ driven by the main shaft 1 or directly by the drive mechanism perform a harmonious movement, the lever arms 5, 5 'connected to the arms 30 by sliding joints 300 on the shafts:
2 of the driving cheek is transmitted again as harmonic torsional vibrations (Fig. 1 e, 1 d). The shafts 2 are inevitably connected to one another twice by the transmission so that they, like
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Lever arms are detected at diametrically opposite points. In this way, the waves form freely oscillating waves with the smallest bearing pressures, which is essential for long-term stress and for achieving the best possible usefulness (in particular the embodiment according to FIG. 1).
The gear housing 7 carries on its cover a worm gear arranged axially to the main shaft 1
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to reach.
A particular advantage of the transmission according to the invention is that this requirement can also be taken into account in the simplest possible way. In this case there will be at least two
Pairs (i.e. four) drive arms are used in such a way that both pairs are driven by the same drive motor and the same gearbox but in different phases.
3 shows an embodiment in which the main drive shaft 1 is cranked four times in such a way that the central plane of the two upper crank cranks forms an angle of 90 "with the central plane of the two lower cranks. The upper side arm pair of the two inner shafts 2 and drive rockers 140 is from the two upper crank cranks, the lower pair of slides with the two outer shafts: Z ((, and drive rockers 140 a set in oscillation by the two lower crank cranks, whereby the oscillations of the carriage pairs are shifted against each other by a quarter phase.
If the two inner drive links 140 are currently in the reverse position or in an ineffective state (FIG. 3 a), then the two outer drive links 140 a are in their central position, that is to say in full effect. The two pairs of drive arms 140, 140 a operating in different phases can be grouped differently from one another, according to which the arrangement of the parallel shafts with their drive slides etc. is also directed.
4 and 4 (t show the possible uses of the transmission for propulsion rockers of aircraft. Two cranked main shafts 1, supported next to or on top of one another, with slide pairs 3, 3 'arranged next to one another, are driven by the motor shaft 17 by means of transmission wheels On the same side of the housing, four shafts 2 with their hubs 6 for the drive rocker 140 extend outwards from the gear housing 7. The four drive rockers are completely balanced against one another, work towards and from one another symmetrically with respect to the shaft center planes (see FIG.
Arrows) and show great tractive force, since each works in its own air area (indicated with broken lines) and the drive wings do not interfere with each other. These
The effect of the drive wings enables the aircraft to be started without starting and landing without
Outlet. In addition, a hover flight is also possible as a pure lifting propeller due to the effect of the drive wings. The aircraft can be kept floating without changing its position even when there is no wind. As a result of the great pulling force of this drive, a previously impossible one is also not possible
Fly slowly, e.g. B. possible in fog, poor visibility, etc.
5 and 5 a show two such drive link systems (that is to say four drive links each) arranged one behind the other, which oscillate in a quarter-phase shift from one another. This way of working makes it possible to let even large drive arms with high engine power work slowly without the drive motor being stressed significantly unevenly and the effect of the drive arms in the middle (in the air) noticeably interrupted. (This grouping of driving wings is for
Sehwingenflieger especially suitable.)
In the embodiments described, vibrations are only shifted in quarter phases
Drive arm pairs or systems specified, but can also work shifted in other phases
Drive arm pairs or systems are used.
It is also possible to use several gear units with their drive arms in other groupings, the type of grouping primarily being determined by the type of vehicle that is to be created taking into account the necessary principles mentioned.
PATENT CLAIMS:
1. Gear for fin-like and pairwise counter-rotating drive arms of vehicles, in particular aircraft and watercraft, with the support arms each having two arms on two
Parallel shafts sit and these are coupled in opposite directions in the same way with a common straight-line slide, piston or the like that can slide transversely in their plane and swing symmetrically with respect to the shaft center plane, characterized in that each shaft (2) with two by one common drive symmetrically in opposite directions, preferably with a harmoniously oscillating slide (3, 3 ') or the like.
is coupled in the same way in such a way that two identical, symmetrically opposing gear sets result and this enables a substantially complete mass balance and trouble-free operation if one of the slide or coupling parts breaks.