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Antriebsvorrichtung für die Flügel von Flügelfliegern.
Die Erfindung betrifft Einrichtungen zum Antriebe der Flügel jener Art von Flugapparaten, die als Flügelflieger (Ornithopteren) bekannt sind.
Die praktische Ausführung von Flugapparaten dieser Art scheiterte bisher hauptsächlich an der Schwierigkeit, die Bewegungsrichtung der Flügel bei der verhältnismässig grossen Antriebskraft leicht und ohne die ganze Konstruktion schädlich zu beeinflussen, umzukehren. Bei den bisherigen
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punkt der die Flügel bewegenden Kraft sowohl während der Abwärtsbewegung als auch während der Aufwärtsbewegung derselben derart allmählich verlegt, dass das Kraftmoment beim Beginn der jeweiligen Bewegung seinen Höchstwert besitzt und am Ende des jeweiligen Flügelweges bis zu einem Mindestwert herabgesunken ist.
Hierdurch ist das Umkehren der Flügelbewegung ohne schädliche Beeinflussung der Gesamtkonstruktion ermöglicht. da die antreibende Kraft am Ende des Flügelweges wesentlich geringer ist als die nunmehr auftretende den Flügel nach der anderen Richtung bewegende Maximalkraft.
Um das Verlegen des Angriffspunktes der die Flügel treibenden Krart m einfacher Weise zu ermöglichen, wird gemäss vorliegender Erfindung beispielsweise das Bewegen der Flügel in beiden Richtungen mittels Seile oder dergl. bewirkt, welche an auf den Flügeln verschiebbar angeordneten Rollenhalter oder dergl. angreifen und welche sich. entsprechend der Bewegungrichtung der Flügel, auf eine nach verschiedenen Richtungen umlaufende Scheibe aufwickeln oder von derselben abwickeln. Durch entsprechendes Verschieben der Rollenhalter oder dergl. während der Flügelbewegung wird die Angripsstelle der Triebseile oder dergl. derart verlegt,
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bei der Bewegungsumkehr in der Nähe des Drehpunktes des Flügels an diesen angreift.
Auf der Zeichnung ist eine Einrichtung zum Antriebe der Flügel gemäss vorliegender Er- tindung dargestellt, und zwar in Fig. 1 in schaubildlicher Darstellung ; Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Apparat, und zwar bei tiefster Stellung der Flügel. Fig. 3 ist ein ähnlicher Querschnitt bei einer Mittelstellung der Flügel. Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Apparates, bei welcher sich die Flügel in ihrer höchsten Stellung befinden. Fig. 5 zeigt im Grundriss und im grösseren Massstabo einen Teil der Flügel und der Antriebsscheiben derselben. Fig. 6 ist ein Querschnitt durch einen der Flügelarme nach Linie A-A der Fig. 5. Fig. 7 ist ein Diagramm der Flügelbewegung.
Fig. 8,9 und 10 veranschaulichen ein Getriebe zum Bewegen der Antncbs8cheiben für die Flügel, und zwar ist Fig. 8 ein Schnitt nach Linie B-B der Fig. 10. Fig. 9 ist eine Gesamtansicht des Getriebes und Fig. 10 eine Seitenansicht desselben.
An dem Gestell 1 sind die beiden Flügel 2 auf den Achsen 3 drehbar gelagert. Wie aus Fig. l und 6 ersichtlich, besteht jeder der Flügel aus den beiden Seitenwangen a zwischen denen die Klappen 2b drehbar befestigt sind.
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starr befestigt sind (Fig. 5). Diese Seilseheiben werden auf folgende Weise in eine hin und her schwingende Bewegung versetzt, In dem Gestell 1 ist unterhalb der Achse 4 eine zweite Achse drehbar gelagert (Fig. 8-10). Letztere wird durch Riemen 9 oder dergl. (Fig. l) von einem
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Motor in gleichmässige Umdrehung versetzt. Auf der Welle 8 sind zwei Zahnsektoren 10, 11 starr befestigt.
Der Zahnsektor 11 kommt bei seiner Drehung mit einem auf der Welle 4 befestigen
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zum Sektor 11 versetzte Zahnsektor 10 dagegen kommt bei der Drehung der Welle 8 mit einem im Gestell.- ? gelagerten Zahnrad 13 in Eingriff ; welches mit einem auf der Welle 4 befestigten Zahnrad 14 in Eingriff steht. Die Welle 4 wird hierdurch in einer zur vorherigen Drehrichtung entgegengesetzten Richtung gedreht. Da die beiden Sektoren 10 und 11, wie bereits erwähnt. um 180 zu einander versetzt sind, treiben dieselben stets abwechselnd die Welle 4 an, die somit
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Richtung eine volle Umdrehung ausführen.
Um das plötzliche und schnelle Wechseln der Drehrichtung der Seilscheiben ohne schädliche Beeinflussung des Getriebes zu ermöglichen, erstreckt sich jeder der beiden Zahnbogen nicht ganz über 1800, so dass die Welle 8 nicht während der vollen 360 mit der Welle 4 gekuppelt ist, d. h. dass also beim Aussereingriflkommen des einen Segmentes das andere nicht unmittelbar
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Zahnsegment entsprechende Drehrichtung besitzen, wodurch das betreffende Zahnsegment vollkommen stossfrei mit dem entsprechenden Zahnrad in Eingriff kommt. Die erzielte hin und her schwingende Bewegung der Seilscheiben 5-7 wird nunmehr auf folgende Weise zum Antriebe der Flugel benutzt.
Auf der Seilscheibe 5 ist das eine Ende eines Seiles I befestigt, dessen anderes Ende am Gestell 1 bei 17 befestigt ist (Fig. 3). Dieses Seil I ist über eine Rolle 18 und über eine zweie Rotte 79 geführt. Die erlern ist in einem in der Flügelwange 2a innerhalb der Führungen 2c (Fig. 6) verschiebbaren Rollenkloben 20 befestigt, während die letztere in einem in dem Gestell-
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bewegung der Flügel werden die Klappen 2b einesteils durch den Luftdruck, andernteils durch ihr eigenes Gewicht in die Offenstellung zurückbewegt..
Um nun bei der durch die Triebseile I und 7"'bewirkten Auf-und Abwärtsbewegung der Flügel die Angriffspunkte der Seile auf den Flügeln zu verlegen, sind die Rollenkloben 20 und 201 an die die. Seile angreifen, wie bereits erwähnt, verschiebbar gelagert.
Diese Rollenhalter sind nämlich durch ein Seil III, welches über eine im Flügel gelagerte Rolle 27 (Fig. 3 und 6) geführt ist, verbunden. Die beiden Enden dieses Seiles III sind derart.
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Rollenhalter 20 und 201 werden sich somit je nach der Drehrichtung der Seilscheibe nach entgegengesetzten Richtungen verschieben, und zwar ist die Anordnung derart getroffen, dass sich bei der Aufwärtsbewegung der Flügel der Rollenhalter 20 nach innen auf die Achse des Flügels zu bewegt, während sich der Rollenhalter 201 nach aussen bewegt (Fig. 3). Hierdurch wird erreicht,. dass das Moment der durch Seil I angreifenden Kraft bei Erreichung der höchsten Flügelstcllung
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wird, dass das Moment der bei der Abwärtsbewegung des Flügels in diesem Seil auftretenden Kraft seinen Höchstwert besitzt.
Aus der diagra1llmatischen Darstellung in Fig. 7 ist das Verlegen des Angriffspunktes des Seiles I beim Aufwärtsbewegen eines Flügels bis in seine Anfangslage deutlich ersichtlich. In der untersten Stellung bei Punkt 60 greift das Seil I am äussersten Fiügel-
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befindet Beim Vergleich der einzelnen Flügelstellungen mit den auf der Führung befindlichen Zahlen ist die Grösse der Verschiebung des Angriffspunktes auf dem Flügel ohne weiteres verständlich. In gleicher Weise findet auch während der Abwärtsbewegung der Flügel eine Verlegung der Angriffspunkte statt. Für den zweiten Flügel gilt natürlich bezgl. der Verlegung der Angriffs-
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Durch das Verschieben der Rollenhalter wird die Länge des Seiles derart beeinflusst, dass beispielsweise beim Aufwärtsbewegen der Flügel und bei dem hierdurch bedingten nach Innenbewegen des Rollenhalter die zwischen den Rollen 18 und 19 liegende Strecke des Seiles I locker wird. Dieses Lockerwerden des Seiles wird dadurch wieder beseitigt, dass der Rollenhalter 21 ebenfalls in entsprechender Richtung verschoben wird, im angenommenen Beispiel in Richtung des Pftiles (Fig. 3). Die Grösse der Verschiebung des Rollenbalters 21 muss natürlich drart bemessen sein, dass das Seil dauernd angepannt bleibt. Zu diesem Zwecke ist mit dem Rollpll-
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schoben, jedoch derart, dass sich derselbe beim Aufwärtsbewegen der Flügel in Richtung des Pfeiles z nach aussen bewegt.
Bei der Abwärtsbewegung der Flügel bewegen sich natürlich die Rollenhalter/1 in entgegengesetzten Riehtungen. Für den zweiten Flügel ist genau dieselbe
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Propulsion device for the wings of wing pilots.
The invention relates to devices for driving the wings of that type of flying apparatus which are known as wing pilots (ornithopters).
The practical implementation of flying machines of this type has so far failed mainly due to the difficulty of reversing the direction of movement of the wings with the relatively large propulsion force easily and without damaging the entire construction. With the previous ones
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point of the force moving the wings both during the downward movement and during the upward movement of the same gradually shifted such that the moment of force at the beginning of the respective movement has its maximum value and has decreased to a minimum value at the end of the respective wing path.
This enables the wing movement to be reversed without damaging the overall construction. because the driving force at the end of the wing path is significantly less than the maximum force that now occurs moving the wing in the other direction.
In order to facilitate the relocation of the point of application of the Krart m driving the wings, according to the present invention, for example, the wings are moved in both directions by means of ropes or the like, which engage with roller holders or the like that are slidably arranged on the wings and which engage each other . In accordance with the direction of movement of the wings, wind up or unwind from a disk rotating in different directions. By moving the roller holder or the like during the movement of the wing, the attachment point for the drive cables or the like is relocated in such a way that
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at the reversal of movement in the vicinity of the pivot point of the wing engages this.
The drawing shows a device for driving the wings according to the present invention, specifically in FIG. 1 in a diagrammatic representation; Fig. 2 is a cross-section through the apparatus with the wings in the lowest position. Fig. 3 is a similar cross-section with the wings in the middle. Figure 4 is a side view of the apparatus with the blades in their highest position. Fig. 5 shows in plan and on a larger scale part of the wings and the drive disks of the same. Figure 6 is a cross-section through one of the wing arms taken along line A-A of Figure 5. Figure 7 is a diagram of wing movement.
8, 9 and 10 illustrate a gear mechanism for moving the drive disks for the blades, namely, Fig. 8 is a section along line B-B of Fig. 10. Fig. 9 is an overall view of the gear mechanism and Fig. 10 is a side view of the same.
On the frame 1, the two wings 2 are rotatably mounted on the axes 3. As can be seen from Fig. 1 and 6, each of the wings consists of the two side walls a between which the flaps 2b are rotatably attached.
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are rigidly attached (Fig. 5). These cable pulleys are set in a reciprocating motion in the following way: In the frame 1, a second axis is rotatably mounted below the axis 4 (Fig. 8-10). The latter is by belt 9 or the like. (Fig. L) of a
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Motor set in constant rotation. Two tooth sectors 10, 11 are rigidly attached to the shaft 8.
The toothed sector 11 comes to be attached to the shaft 4 as it rotates
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To the sector 11 offset tooth sector 10, however, comes with the rotation of the shaft 8 with a in the frame. mounted gear 13 in engagement; which meshes with a gear 14 fixed on the shaft 4. The shaft 4 is thereby rotated in a direction opposite to the previous direction of rotation. As the two sectors 10 and 11, as already mentioned. are offset by 180 to one another, they always alternately drive the shaft 4, which thus
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Carry out a full turn in the direction.
In order to enable the sudden and rapid change in the direction of rotation of the pulleys without damaging the gearbox, each of the two tooth arches does not extend quite over 1800, so that the shaft 8 is not coupled to the shaft 4 during the full 360, i.e. H. that if one segment fails to intervene, the other does not immediately
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Toothed segment have the corresponding direction of rotation, whereby the relevant toothed segment comes into engagement with the corresponding gear completely smoothly. The achieved reciprocating movement of the pulleys 5-7 is now used in the following way to drive the wings.
One end of a rope I is attached to the pulley 5, the other end of which is attached to the frame 1 at 17 (FIG. 3). This rope I is guided over a pulley 18 and over a two Rotte 79. The learn is attached in a in the wing cheek 2a within the guides 2c (Fig. 6) displaceable roller block 20, while the latter in a in the frame
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movement of the wings, the flaps 2b are moved back into the open position partly by air pressure and partly by their own weight.
In order to move the points of application of the cables on the wings during the up and down movement of the wings caused by the drive cables I and 7 '' ', the roller blocks 20 and 201 on which the cables engage are, as already mentioned, mounted displaceably.
These roller holders are connected by a rope III which is guided over a roller 27 (FIGS. 3 and 6) mounted in the wing. The two ends of this rope III are like this.
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Roller holders 20 and 201 will thus move in opposite directions depending on the direction of rotation of the pulley, and the arrangement is such that when the wings move upwards, the roller holder 20 moves inwardly towards the axis of the wing while the roller holder is moving 201 moved outwards (Fig. 3). This is achieved. that the moment of the force acting through rope I when the highest wing position is reached
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that the moment of the force occurring in this rope during the downward movement of the wing has its maximum value.
From the diagrammatic representation in FIG. 7, the relocation of the point of application of the rope I when a wing moves up to its starting position can be clearly seen. In the lowest position at point 60, the rope I grips on the outermost wing
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When comparing the individual wing positions with the numbers on the guide, the size of the shift of the point of attack on the wing is easily understandable. In the same way, the points of application are relocated during the downward movement of the wings. For the second wing, of course, with regard to the relocation of the attack
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By moving the roller holder, the length of the rope is influenced in such a way that, for example, when the wings are moved upwards and the roller holder is moved inward as a result, the length of the rope I between the rollers 18 and 19 becomes loose. This loosening of the rope is eliminated again in that the roller holder 21 is also displaced in the corresponding direction, in the assumed example in the direction of the pftile (FIG. 3). The size of the displacement of the roller bracket 21 must of course be dimensioned so that the rope remains permanently tied. For this purpose, the rolling plane
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pushed, but in such a way that it moves outward when the wings move upwards in the direction of arrow z.
With the downward movement of the wings, of course, the roller holders / 1 move in opposite directions. For the second wing is exactly the same
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