DE227080C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 227080 ~ KLASSE 77h. GRUPPE

Verfahren zum Antriebe der Flügel von Flügelfliegern,

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. März 1909 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Einrichtungen zum Antriebe der Flügel jener Art von Flugapparaten, die als Flügelflieger bekannt sind. .

Die praktische Ausführung von Flugapparaten dieser Art scheiterte bisher hauptsächlich daran, die Bewegungsrichtung der Flügel bei der verhältnismäßig großen Antriebskraft leicht und ohne die ganze Konstruktion schädlich zu

Ό beeinflussen, umzukehren. Bei den bisherigen Versuchen wurde die Antriebskraft während des ganzen Flügelweges gleichmäßig auf die Flügel übertragen. Es mußte also die Antriebskraft bei Umkehr der Bewegungsrichtung der Flügel von ihrem Höchstwert bis auf Null sinken. Hierin lagen hauptsächlich die zu überwindenden Schwierigkeiten, die gemäß dem Verfahren nach vorliegender Erfindung behoben werden sollen.

Gemäß vorliegender Erfindung wird nämlich der Angriffspunkt der die Flügel bewegenden Kraft sowohl während der Abwärtsbewegung als auch während der Aufwärtsbewegung derselben derart allmählich verlegt, daß das Kraft-' moment 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 schädliehe 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. Es wird daher durch diese Anordnung eine leichte Konstruktion des ganzen Apparats ermöglicht.

Um das Verlegen des Angriffspunktes der die Flügel treibenden Kraft in einfacher Weise zu ermöglichen, wird gemäß vorliegender Er- '40 findung beispielsweise das Bewegen der Flügel in beiden. Richtungen mittels Seilen bewirkt, welche an auf den Flügeln verschiebbar angeordneten Rollenhaltern angreifen und welche sich, entsprechend der Bewegungsrichtung der Flügel, auf eine nach verschiedenen Richtungen umlaufende Scheibe aufwickeln oder von derselben abwickeln. Durch entsprechendes Verschieben der Rollenhalter während der Flügelbewegung wird die Angriffsstelle der Triebseile derart verlegt, daß das Triebseil bei Beginn der Flügelbewegung am äußersten Ende des Flügels angreift und bei der Bewegungsumkehr in der Nähe des Drehpunktes des Flügels an diesen angreift.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist eine Einrichtung zum Antriebe der Flügel gemäß vorliegendem Verfahren dargestellt, und zwar in Fig. ι 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 Vorder- bzw. Rückansicht des Apparates, bei welcher sich die Flügel in ihrer höchsten Stellung befinden. ■

Fig. 5 zeigt im Grundriß und in größerem Maßstabe einen Teil der Flügel und ihrer Antriebsscheiben.

Fig. 6 ist ein Querschnitt durch einen der Flügelarme nach Linie A-A der Fig. 5.

Fig. 7 ist eine diagrammatische Darstellung der Flügelbewegung.

Fig. 8, 9 und 10 veranschaulichen ein Getriebe zum Bewegen der Antriebsscheiben für

'.0 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. ι und 6 ersichtlich, besteht jeder der Flügel aus den beiden Seitenwangen 2^a, zwischen denen die Klappen 2* drehbar befestigt sind. .

In dem Gestell 1 ist ferner die Welle 4 angeordnet, auf welcher eine Anzahl Seilscheiben 5, 5^a, 6, 6^a, 7 starr befestigt sind (Fig. 5). Diese Seilscheiben werden auf folgende Weise in eine hin und her schwingende Bewegung versetzt. In dem Gestell 1 ist unterhalb der Achse 4 eine zweite Achse 8 drehbar gelagert (Fig. 8 bis 10). Letztere wird durch Riemen 9 (Fig. 1) von einem Motor in gleichmäßige Umdrehung

30' 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 befestigten Zahnrad 12 in Eingriff und dreht dieses und damit die Welle 4 in der einen Richtung. Der um 180 ° zum Sektor 11 versetzte Zahnsektor 10 dagegen kommt bei der Drehung der Welle 8 mit einem im Gestell 1 auf einer besonderen Welle' 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 entgegen-

. gesetzten Richtung gedreht. Da die beiden Sektoren 10 und 11, wie bereits erwähnt, um 180 ° zueinander versetzt sind, treiben dieselben stets abwechselnd die Welle 4 an, die somit mit den Seilscheiben 5 bis 7 hin und her schwingt. Die Größen der. Zahnbogen der Segmente sowie die Übersetzungsverhältnisse sind derart bemessen, daß die Seilscheiben stets in jeder Richtung eine volle Umdrehung ausführen.

Um das plötzliche und schnelle Wechseln der Drehrichtung der Seilscheiben ohne schädliehe Beeinflussung des Getriebes zu ermöglichen, erstreckt sich jeder der beiden Zahnbogen nicht ganz über 180 °, so daß die Welle 8 nicht während der vollen 360 ° mit der Welle 4 gekuppelt ist, d. h. daß also beim Außereingriff kommen des einen Segments das andere nicht unmittelbar zum Eingriff gelangt. . Die Seilscheiben 5 bis 7 werden also den letzten Teil ihres Weges bis zur vollen Umdrehung lediglich durch das Beharrungsvermögen ausführen. Sobald die Seilscheiben sich um 360 ° gedreht haben, trifft eine an denselben befestigte Nase 15 (Fig. 2) gegen einen elastischen Anschlag 16, wodurch einerseits die Drehung der Scheiben begrenzt wird und anderseits die letzteren durch das Auftreffen auf den Anschlag 16 in entgegengesetzter Richtung zurückbewegt werden, derart, daß dieselben eine dem nunmehr zum Eingriff kommenden 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 bis 7 wird nun auf folgende Weise zum Antriebe der Flügel 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 zweite Rolle 19 geführt. Die erstere ist in einem in der Flügelwange 2^a innerhalb der Führungen 2^C (Fig. 6) verschiebbaren Rollenkloben 20 befestigt, während die letztere in einem in dem Gestellteil τ^α in gleicher Weise verschiebbaren Rollenkloben 21 gelagert ist. Dreht sich nun die Seilscheibe 5 in Richtung des Pfeiles u (Fig. 3), so wird das Seil I, welches natürlich entsprechend auf der Scheibe 5 befestigt sein muß, auf die letztere aufgewickelt. Der Flügel 2, der sich gemäß Fig. 3 in seiner Mittelstellung befindet, wird sich hierdurch in Richtung des Pfeiles χ weiter aufwärts bewegen, bis er in die punktiert angedeutete Höchstlage angelangt ist. An die Unterseite des Flügels greift eine zweite Schnur l^a an, welche in gleicher Weise über eine in einem verschiebbaren Kloben 20¹ gelagerte Rolle 18¹ und eine Rolle 19¹, die in einem in dem Gestellteil 1* verschiebbaren Kloben 21^x gelagert ist, geführt ist. Dieses Seil l^a ist derart an der Seilscheibe 5 befestigt, daß es sich bei der beschriebenen Aufwärtsbewegung des Flügels 2 von der Seilscheibe abwickelt, so daß sich der Flügel frei aufwärts bewegen kann. Das Ende des Seiles P ist ebenfalls bei 17¹ am Gestell 1 befestigt. Ist der Flügel in seiner höchsten Stellung angelangt, so beginnt die Abwärtsbewegung. Die Seilscheiben drehen sich nunmehr in entgegengesetzter Richtung (Fig. 4). Hierdurch wird das Seil I" auf die Seilscheibe 5 aufgewickelt, . wodurch, der Flügel abwärts geschnellt wird. Das Seil I wickelt sich hierbei von der Seilscheibe 5 ab, so daß die Bewegung des Flügels nicht beeinträchtigt wird. In der gleichen Weise . wird natürlich auch der zweite Flügel in Bewegung gesetzt, für den die Seilscheibe $^a

, (Fig. 5) vorgesehen ist. .. :.

Wie bereits erwähnt, wird die Flügelfläche durch drehbare Klappen 2,^b gebildet, die zwischen den Wangen der Flügel 2^a angeordnet sind. Diese Klappen 2* hängen während der Aufwärtsbewegung der Flügel senkrecht herab, so daß die letzteren einen verhältnismäßig geringen Widerstand bei der Aufwärtsbewegung bieten. Bei der Abwärtsbewegung der Flügel dagegen werden diese Klappen 2^b derart eingestellt, daß die volle Flügelfläche zur Wirkung kommt und ein wirkungsvoller Antrieb des Apparates erzielt wird. ■ Dieses Umstellen der Klappen z^b wird, auf folgende Weise bewirkt. Auf einer im Gestell 1 (Fig. 9 und 10) gelagerten Achse 22 ist ein doppelarmiger Hebel 23 drehbar gelagert. Mit dem längeren Ende desselben sind die Schnüre II und IP verbunden, die über die Leitrollen 24 geführt sind, und deren anderes Ende je an der äußersten Klappe der Flügel befestigt ist (Fig. 1 und 4). Da die Klappen 2* sämtlich an jeder Seite durch eine Stange 25 gelenkig miteinander verbunden sind (Fig. ι und 4), so werden natürlich beim Anziehen der Seile II und IP die Klappen aus der in Fig. ι und 4 ersichtlichen Offenstellung in die Schlußstellung (Fig. 2), bei der dieselben vollkommen dicht aufeinander liegen, gedreht. Um das Anziehen der Schnüre zu bewirken, ist auf der Welle 8 (Fig. 9 und 10) eine Nockenscheibe 26 befestigt, ■ welche auf das untere Ende des Hebels 23 einwirken und den letzteren verdrehen kann. Die Nockenscheibe 26 ist derart angeordnet, daß dieselbe auf den Hebel 23 einwirkt (Fig. 9), sobald die Flügel in ihrer höchsten Stellung angelangt sind. Die Seile II und IP werden hierdurch angezogen und die Klappen geschlossen. Durch den halbkreisförmigen Teil der Nockenscheibe 26 wird der Hebel 23 so lange in der Stellung, bei welcher die Klappen geschlossen sind, gehalten, bis die Flügel ihre tiefste Lage erreicht haben (Fig. 2). Bei der Aufwärtsbewegung der Flügel werden die Klappen 2^b einesteils durch den Luftdruck, andernteils durch ihr eigenes Gewicht in die Offenstellung zurückbewegt.

Um nun bei der durch die Triebseile I und l^a bewirkten Auf- und Abwärtsbewegung der Flügel die Angriffspunkte der Seile auf die Flügel 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, miteinander verbunden.

Die beiden Enden dieses Seiles III sind derart auf der kleineren Seilscheibe 6 befestigt, daß sich beim Drehen das eine Ende des Seiles auf dieselbe auf und das andere von derselben abwickelt. Die innerhalb der Führungen 2^C verschiebbaren 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 Flügelstellung bis auf einen Mindestbetrag gesunken ist, während der Angriffspunkt des Seiles I^a derart verlegt wird, daß das Moment der bei der Abwärtsbewegung des Flügels in diesem Seil auftretenden Kraft seinen Höchstwert besitzt.' Aus der diagrammatischen 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 Flügelende an, wobei sich gleichzeitig die Leitrolle für das Seil auf der Führung i^a ebenfalls bei Punkt 60 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 bezüglich der Verlegung der Angriffspunkte das eben Gesagte. Zur Betätigung der Rollenhalter des zweiten Flügels ist die Seilscheibe 6^a vorgesehen.

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 Rollenhalters 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 Pfeiles y (Fig. 3). Die Größe der Verschiebung des Rollenhalters 21 muß natürlich derart bemessen sein, daß das Seil dauernd angespannt bleibt. Zu diesem Zwecke ist mit dem Rollenhalter 21 ein Seil IV verbunden, dessen Ende derart auf einer Seilscheibe 7, welche denselben Durchmesser besitzt wie die Seilscheiben 6 und 6^a (Fig. 5), befestigt ist, daß der Rollenhalter beim Aufwärtsbewegen der Flügel in Richtung des Pfeiles y verschoben wird. In ähnlicher Weise wird auch der Rollenhalter 21¹ mittels ■ eines auf der Seilscheibe 7 befestigten Seiles IV^a verschoben, jedoch derart, daß sich derselbe beim Aufwärtsbewegen, der Flügel in Richtung des Pfeiles ζ nach außen bewegt. Bei der Abwärtsbewegung der Flügel bewegen sich natürlich die Rollenhalter 21, 21 ^x in entgegengesetzten Richtungen. Für den

zweiten Flügel ist genau dieselbe Anordnung getroffen; die entsprechenden Seile werden ebenfalls mittels der Seilscheibe 7, welche vier Rillen aufweist, bewegt.

Am äußeren Rande eines jeden Flügels ist eine weit nach abwärts reichende Leiste 28 befestigt, welche bei der Abwärtsbewegung des Flügels ein seitliches Abströmen der gewissermaßen unter dem Flügel komprimierten Luft verhindern und damit die Auftriebswirkung erhöhen soll.

Für das Wesen der Erfindung ist die Gestaltung der Flügel natürlich ohne Belang; dieselben könnten auch eine gewölbte Form erhalten. Wesentlich ist nur, die Angriffspunkte der die Flügel bewegenden Kraft derart zu verlegen, daß das Moment der letzteren bei Beginn der jeweiligen Flügelbewegung seinen Höchstwert besitzt und am Ende des jeweiligen Flügelweges bis zu einem Mindestwert, gegebenenfalls bis auf Null, herabgesunken ist.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Antriebe der Flügel von Flügelfliegern, dadurch gekennzeichnet, daß der Angriffspunkt der die Flügel bewegenden Kraft sowohl während der Abwärtsbewegung als auch während der Aufwärtsbewegung derselben derart allmählich verlegt wird, daß das Kraftmoment beim Beginn der jeweiligen Bewegung seinen Höchstwert besitzt und am Ende des jeweiligen Flügelweges bis zu einem Mindestwert herabgesunken ist.

2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegen der Flügel in beiden Richtungen mittels Seilen bewirkt wird, welche an auf den Flügeln verschiebbar angeordneten Rollenhaltern angreifen, und welche sich entsprechend der Bewegungsrichtung der Flügel auf nach jeder Umdrehung die Drehrichtung wechselnde Scheiben aufwickeln oder sich von denselben abwickeln.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben der Rollenhalter entsprechend der Bewegungsrichtung der Flügel mittels Seilen bewirkt wird, die auf nach jeder Umdrehung die Drehrichtung wechselnde Scheiben aufgewickelt oder von diesen abgewickelt werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet durch ein Wendegetriebe, vermittels dessen die Seilscheiben nach abwechselnden Richtungen gedreht werden, und welches aus zwei dauernd in der gleichen Richtung umlaufenden Zahnsektoren besteht, die abwechselnd auf ein mit der Scheibenachse verbundenes Rädergetriebe einwirken.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnsektoren derart angeordnet sind, daß bei der Umkehr der Bewegungsrichtung der Scheiben keiner derselben mit dem Rädergetriebe in Eingriff steht, und daß ferner die Seilscheiben am Ende ihrer jeweiligen Bewegungsrichtüng durch einen elastischen Anschlag gehemmt und um einen geringen Betrag in der entgegengesetzten Richtung zurückgedreht werden, wodurch wieder einer der Zahnsektoren vollkommen stoßfrei zum Eingriff kommt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.