Alfred Evert
Schleifen-Bahn

Dreifach-Kurbel-Prinzip
Der wesentliche theoretische Ansatz des hier untersuchten Schleuder-Effekts war obige Konzeption der Dreifachen Kurbel. Mit diesem System von Pendeln und Lagern wird erreicht, daß sich die wirksame Masse auf der gewünschten Apfelbahn bewegt.

Um dieses Gestänge-Wirrwarr technisch einfacher realisieren zu können, wurden dann die Lager in verschiedenen Stufen ineinander geschachtelt. Als letzte Version wurde obige Exzenter-Ring-Maschine konzipiert. In der Animation dazu war zu erkennen, daß die wirksame Rotormasse nun keineswegs mehr die Apfelbahn durchläuft, sondern sich auf einer aus- und eindrehenden Spiralbahn bewegt.

Hebelverhältnisse
Ursache hierfür sind die Längenverhältnisse der Hebel: bei dieser Maschine sind der Rotorträger (RT) wie auch der Exzenterträger (ET) wesentlich kürzer als der Radius des Rotorrades (RR), weil dieses die Systemachse komplett umfaßt.

Anstelle des inneren Totpunktes der Apfelbahn bildet sich damit eine schleifenförmige innere Bahn, auf welcher sich ein Massepunkt des Rotorrades bewegt. Hier ist nochmals dieser prinzipielle Bahnverlauf dargestellt für einen Massepunkt ganz außen am Rotorrad (andere Massepunkte durchlaufen analoge, aber flachere Kurven). Es sind die Positionen dieses Rotorrad-Radius dargestellt nach jeweils 18 Grad Drehung des Rotorträgers, wobei hier die Systemwelle insgesamt um 180 Grad dreht.

Die Masse durchläuft diese innere Schleife mit relativ gleichmäßiger Geschwindigkeit, hier also z.B. von rechts innen (3-Uhr-Position) bis unten (etwa 19-Uhr-Position). Dann erst beschleunigt die Drehung des Rotorrades. Ab etwa der 20-Uhr-Position erhöht sich dabei die Winkelgeschwindigkeit jeweils um rund ein Viertel. Rechts außen durchläuft dieser Massepunkt dann etwa 60 Grad während der 18-Grad-Drehung des Rotorträgers.

Es treten damit also beachtliche Beschleunigungen auf - und natürlich entsprechende Verzögerungen auf der analog wieder einwärts drehenden Spiralbahn. Diese Bewegungsabläufe sind zwangsgesteuert, müssen also mechanisch zwingend so ablaufen. Wenn die Lager weitgehend reibungsfrei ausgeführt sind, wird diese Maschinen sich auch entsprechend bewegen.

Es ist jedoch die Frage, ob damit nicht Verklemmungen vorprogrammiert sind, bzw. ob diesem System nicht zusätzliche Bewegungs-Freiheit gegeben werden sollte. Problematisch ist dabei lediglich die Phase nach Ende des Schleuder-Effektes, hier also von oben rechts (etwa 1-Uhr-Position) nach außen rechts (3-Uhr-Position). Dort trägt der Schleuder-Effekt nicht mehr zur Beschleunigung bei, d.h. die dortige Masse des Rotorrades könnte dem erforderlichen Bewegungsablauf nicht mehr folgen wollen.

Prinzipielle Bauelemente
In Bild EVSB 02 ist der Querschnitt der obigen Exzenter-Ring-Maschine nochmals dargestellt: mittig um die Systemachse (SA) ist der Rotorträger (RT) in Form einer Kurbelwelle gegeben. Das Rotorrad (bzw. der Rotorring, RR) dreht sich darum und ist ein zweites mal geführt im Rotorexzenterpunkt (RE) mittels des Exzenterträgers (ET), welcher wiederum zentrisch zur Exzenterachse (EA) im Gehäuse (GE) drehbar gelagert ist.

Gegenüber oben sind hier das Rotorrad wie der Exenterträger an ihren Schmalseiten relativ breit angelegt. Gegenüber oben befindet sich die wirksame Masse damit relativ weit innen im System. Hier befindet sich beispielsweise die wirksame Rotormasse (bei RR) an ihrem äußersten Bahnpunkt, also rechts außen. Sie bewegt sich dort mit maximaler Geschwindigkeit, ebenso wie die gegenüber befindliche, wirksame Masse des Exzenterträgers (bei ET). Bild EVSB 03 zeigt diese Bauelemente in gleicher Position und Größenverhältnissen.

Rotorring und Rotorsichel
Das obige Problem könnte nun gelöst werden, indem das Rotorrad ´elastisch´ gestaltet wird. Hier ist nun der von obigem Rotorrad (RR) eingenommene Raum durch zwei Bauelemente dargestellt.

Einerseits ist noch immer ein Rotorring gegeben, nun allerdings mit anderer Exzentrität (RR, hier links, die Fläche innerhalb der grauen Kreise). Die restliche Fläche wird durch einen sichelförmigen Körper eingenommen, hier Rotorsichel (RS, innerhalb der dick roten Kreisbogen) genannt.

Indem beide Körper in sich und gegeneinander drehbar sind, können beide Teile insofern unabhängig voneinander Positionen einnehmen. Werden beide gegeneinander verdreht, gibt es also keinen gemeinsamen, geraden Durchmesser mehr. In der kritischen Phase könnte die Masse damit etwas hinter der normalen Bewegung zurück bleiben, hier z.B. die Rotorsichel noch nicht ganz nach rechts weisen.

Exzenterträger und Exzentersichel
Dieses Nach-Hinken der Rotormasse bzw. die veränderte Position der Rotorsichel kann natürlich nur im Rahmen des Raumes geschehen, den der Exzenterträger (ET) jeweils zur Verfügung stellt. Die in sich beweglichen Elemente des Rotorrings und der Rotorsichel können solche Bewegungen nur ausführen, wenn auch der Exzenterträger entsprechend ´elastisch´ konzipiert ist.

Mit entsprechender Exzenterität und entsprechendem Maße wird darum hier auch der Raum obigen Exzenterträgers nun durch zwei Elemente eingenommen: einerseits gibt es noch immer einen Exzenterträger (ET) in Form eines exzentrischen Rings, wobei dessen Exzentrität ebenfalls in umgekehrte Richtung weist. Andererseits ergibt sich entsprechend ein sichelförmiger Körper, hier Exzentersichel (ES) genannt.

In EVSB 04 ist die gleiche Konstruktion dargestellt, nun jedoch mit der Rotormasse in ihrer innersten Bahnpunkt, also der Ausgangsposition des Hinaus-Schleuderns.

Fließende Übergänge
Der neue Bewegungsablauf mit zurückbleibender Rotormasse auf ihrem äußersten Bahnabschnitt wirkt keinesfalls negativ auf die oben diskutierten Kraftwirkungen. Die Rotormasse wird den Rotorträger etwas später überholen, wenn der Exzenterträger weiter voraus geeilt ist. Die Verzögerung der Rotormasse wirkt dann sogar in günstigerem Winkel zum Rotorträger.

Oben wurde dargestellt, daß die Masse mit relativ gleichförmiger Geschwindigkeit durch die innere Bahnschleife läuft. Diese ganze Phase steht also dem System zur Verfügung, um diese Verspätung wieder aufzuholen. Aber selbst hier könnten die Sicheln noch hinter her hinken. Spätestens in der Auswärts-Bewegung sorgt der Schleuder-Effekt wieder automatisch für Beschleunigung - bis nahe zum äußeren Scheitelpunkt.

Die zusätzliche Freiheitsgrade durch diese neue Bauelemente machen also den Übergang von der Beschleunigungs- zur Verzögerungsphase sehr viel fließender. Ebenso wird die relativ unproduktive innere Bahnschleife damit sehr viel ruhiger mit Verzögerung und erneuter Beschleunigung durchlaufen. Zum Dritten ist nun auch die Bahn während des Hinaus-Schleuderns nicht mehr komplett determiniert, kann vielmehr die Masse die ihr gemäße Bahn wählen.

Zurückbleibende Masse
In EVSB 05 ist nun die Situation zum Ende des Hinaus-Schleuderns dargestellt. Gegenüber vorigem Bild hat die Exzentermasse (bei ES) eine halbe Umdrehung ausgeführt. Die Masse der Rotorsichel (bei RS) hätte eine volle Umdrehung auszuführen und müßte sich auf ihrem äußeren Bahnabschnitt befinden. Hier nun hängt sie dagegen beispielsweise um etwa 10 Grad zurück.

Die Position des Rotorrades insgesamt ist determiniert durch die Stellung des Rotorträgers und des Exzenterträgers. Diese Position ist hier weiterhin gewährleistet durch die Stellung des Rotorrings (RR) wie der Exzentersichel (ES).

Die Fläche außerhalb des Rotorrings und innerhalb der Exzentersichel wird eingenommen durch die Rotorsichel (RS) und den Exzenterträgerring (ET). Innerhalb dieser Fläche können die Stellungen beider Teile zueinander variieren.

Hier ist dargestellt, daß die Rotorsichel zurück bleiben kann, wenn zugleich der Exzenterträgerring seiner eigentlichen Stellung voraus eilt. Das ist durchaus möglich, weil dieser keiner so hohen Beschleunigung ausgesetzt ist.

Wirksame Massen und darum relativ schwer zu bauen sind also die Rotorsichel und auch die Exzentersichel. Der Rotorring dagegen hat nur Steuerungsfunktion und der Exzenterträgerring hat lediglich Bewegungsfreiheit zu gewährleisten, sodaß diese beiden Teile relativ leicht gebaut werden können.

Ergebnis
Durch die Einführung dieser neuen Bauelemente der Rotor- wie Exzentersichel ergibt sich also ein neuer Freiheitsgrad im Bewegungsablauf der wirksamen Massen. Die zwanghafte Steuerung der vorigen Exzenterring-Maschine wird damit in der problematischen Phase höchster Beschleunigung aufgehoben. Die wirksamen Massen können die den Kräfteverhältnissen angepaßte Bahn wählen.

Im Prinzip wird das noch immer die Bahn auf aus- und wieder eindrehenden Spiralarmen sein, lediglich die äußerste Bahnkurve wird abgeflacht sein. Die Kraftwirkungen werden damit nicht beeinträchtigt, es wird lediglich auf die Beschleunigung verzichtet, welche an langem Hebel durch das System erbracht werden müßte (um anschließend sofort wieder verzögert zu werden).

Mit dieser Konzeption wurde erstmals erreicht, daß Anzahl und Form alle Bauelemente komplett mit dem Kornkreisbild des Dreifachen Halbmonds übereinstimmen. Früher wurden nur die Halbmond-Sicheln oder die Ringe beachtet, während nun die Sichel- wie Ringflächen als Bauelemente angesehen werden (die Farben dieser älteren Darstellung korrespondieren nicht mit den obigen).

Nur ein Unterschied ist noch gegeben: die Sicheln und Ringe sind in der Reihenfolge umgekehrt und die Exzentritäten weisen in andere Richtung. Die hier erarbeitete Version könnte durchaus lauffähig sein - aber in diesem Kornkreis müssen noch immer andere Abläufe gegeben sein.

Evert / 03.02.2000