Im vorigen Kapitel Rhönrad-Motor wurde die relative Verzögerung / Beschleunigung wirksamer Masse auf exzentrischer Bahn als wesentlicher Effekte zur Beschleunigung von Rotation erkannt. Diese Konzeption könnte durchaus auch von Bessler genutzt worden sein, der ja ein ständig drehendes ´Wasserrad´ rein mechanisch abbilden wollte. Seltsamerweise spielt dabei das Anheben / Absenken der Masse kaum eine Rolle.
Anstelle der dort genutzten Gravitationskraft (durch Systeme mit horizontaler Achse) wäre die Nutzung nur der Trägheit günstiger (bevorzugt durch Systeme mit vertikaler Achse), weil Fliehkraft in Rotationssystemen leicht produzierbar ist in beliebigem Umfang. Wasser, Anheben, Senken, Rotation - genau das bewirkt der Mond in Zusammenarbeit mit der Erde. Also ist Zielsetzung dieses Kapitels, ein ´Gezeitenkraftwerk´ in kleinem Maßstab zu konzipieren.
Erde und Mond sind ein Planet und sein Trabant, benehmen sich aber wie viele ´Doppel-Stern-Systeme´. Allgemeine Anschauung ist, daß der Mond aufgrund ´Anziehungskraft´ die Gezeitenbewegung in den Meeren verursacht. Das wäre denkbar für die dem Mond jeweils zugewandte Flut, aber schon die Flut auf der gegenüberliegenden Seite der Erde erfordert eine andere Erklärung. Tatsächlich gibt es keinerlei An-Zieh-Kräfte im Sinne von Gravitation, deren Wesen vollkommen anders geartet ist (bestenfalls als An-Druck-Kraft zu interpretieren). Ebbe und Flut basieren vielmehr auf relativer Beschleunigung / Verzögerung von Masse auf exzentrischer Bahn.
Exzentrische Bahn
In EV CPS 91 bei A ist die Konstellation Erde (E, grüner Kreis) plus Mond (M, grauer Kreis) schematisch dargestellt. Beide Himmelskörper wandern bzw. ´taumeln´ um die Sonne bzw. durch das All, wobei sich ihre Massen um einen gemeinsamen Drehpunkt (DP) drehen. Dieser Drehpunkt befindet sich vom Zentrum der Erde (EA) etwas zum Mond hin. Alle Masseteile rotieren um diesen Drehpunkt mit gleicher Winkelgeschwindigkeit. Ihre absolute Geschwindigkeit im Raum ist aber unterschiedlich in Abhängigkeit von ihrer Distanz zum Drehpunkt (markiert durch die gestrichelten Pfeile). Dieser Drehpunkt teilt zudem die Erdmasse in zwei ungleiche ´Hälften´ (durch die Hilfslinien markiert).
Alle Erdmassen werden also im Raum beschleunigt und verzögert, was zu entsprechenden Spannungen in der Erdrinde wie im Erdinnern führt. Die Wassermassen aber können sich gegenüber dem Meeresboden verlagern. Wenn Wasser sich auf der dem Mond zugewandten Seite befindet, wird ihre absolute Geschwindigkeit verzögert. Sie türmt sich (gegen die Gewichtskraft) zur hohen, mondseitigen Flut (F1) auf.
Umgekehrt läuft auf der mond-abgewandten Seite der Erde der Meeresboden schneller unter dem Wasser hindurch. Das Wasser läuft dort praktisch ´rückwärts´ zu einem Wasserberg auf (F2). Wie im vorigen Kapitel dargestellt wurde, findet die Verzögerung auf einer kürzeren Bahn bzw. binnen kürzerer Zeit statt, während die Beschleunigung lang gedehnt verläuft. Daraus resultiert die heftigere Bewegung (F1) des Voraus-Eilens gegenüber der generellen Drehbewegung, während diese rückwärts gerichtete Einroll-Bewegung (F2) geringere Fluthöhen ergibt.
Beim Röhnrad-Motor des vorigen Kapitels sind diese Phasen vergleichbar zum oberen Voraus-Eilen und unteren Wieder-Beschleunigen der Rotordrehung. Im grundlegenden Kapitel Räder auf bewegten Bahnen wurden diese Erscheinungen als ´Stolper- bzw. Schlitter-Effekte´ detailliert beschrieben.
Beschleunigung der Rotation
Der Mond dreht in einem Monat um die Erde, die Erde rotiert einmal je Tag. Vereinfachend ist in EV CPS 91 bei A unterstellt, dass der Mond still steht und die Erde sich gegen den Uhrzeigersinn dreht. Die mondseitige Flut (F1) eilt dort der Drehung des Meeresbodens voraus. Wenn die Flutwelle an die Küste schlägt, wird die Rotation der Erde beschleunigt. Tatsächlich ´tickt unsere innere Uhr´ in einem 25-Stunden-Tag (in abgeschlossenem Raum, vom normalen Tagesablauf abgekoppelt, ein Relikt aus frühen Entwicklungsphasen?).
Tatsächlich gibt es Doppel-Stern-Systeme mit ´unglaublicher´ Rotationsgeschwindigkeit. Der Äther (es gibt keine festen ´Teilchen´, alles besteht aus Äther, es gibt nur unterschiedliche Äther-Bewegungsstrukturen) ist dabei so ´gestresst´, daß zum Ausgleich in axiale Richtung harte Strahlung (mit Über-Lichtgeschwindigkeit?) austreten muß.
Voraussetzung für solch hohe Beschleunigung der Rotation ist, dass der gemeinsame Drehpunkt relativ weit vom Zentrum des größeren Sterns entfernt ist und dass zumindest dieser Himmelkörper aus einem Mix unterschiedlich ´flüssiger´ Massen besteht.
Wenn die Küsten unserer Erde ´zweckdienlicher´ gestaltet wären, z.B. wie in EV CPS 91 bei B dargestellt ist, würde die Beschleunigung der Rotation wesentlich stärker ausfallen. Das gleiche würde auch gelten, wenn die Kammern des Erdmagmas entsprechend gestaltet wären. Wenn wir ´Beschleunigung durch Flut´ von Massen innerhalb eines Rotors erreichen wollten, müßte dieser z.B. wie in EV CPS 91 bei C gestaltet sein. Die Flut (F1) würde darin nach innen (entgegen der Fliehkraft) ´steigen´ in der Verzögerungsphase. Am Ende dieses Kapitels wird ein entsprechendes ´Gezeitenkraftwerk´ dargestellt.
Voraus-Eilen und Zurück-Fallen
Der entscheidende Effekt ist in EV CPS 92 noch einmal beispielhaft dargestellt. Ein Wagen (RO) soll auf einer Bahn (RT) beweglich sein. Im Wagen ist wirksame Masse (WM) beweglich gelagert, hier z.B. schwenkbar in ihrer Auflage.
Wenn der Wagen mit konstanter Geschwindigkeit fährt, wird sich die Masse stets in ihrer tiefsmöglichen Position befinden. Wenn die Geschwindigkeit des Wagens reduziert wird, schwappt die Masse nach oben-vorn. Wenn die Geschwindigkeit wieder beschleunigt wird, kann die Masse zurück in ihre alte Position gleiten.
Wenn nun im Wechsel hohe Geschwindigkeit (HG) und niedrige Geschwindigkeit (NG) gefahren wird, schaukelt die Masse in ihrer Auflage. Wenn die zeitliche Abstimmung optimal ist, wird die Masse sich nahezu konstant mit der durchschnittlichen Geschwindigkeit im Raum vorwärts bewegen. Die Masse befindet sich dabei immer mittig bis vorlich im Wagen, d.h. die Gewichtskraft lastet vorwiegend auf einer ´schiefen´ Ebene (nach hinten abfallend) und es ist damit meist eine nach vorn gerichtete Kraftkomponente gegeben (so wie obige Flut beim Ansteigen an der Küste einen Schub auf diese erzeugt, aber auch wenn die Flut wieder zurück gleitet auf der schiefen Ebene einer Küste).
Modell Erde-Mond
Dieser Bewegungsablauf soll nun in einem drehenden System konzipiert werden, praktisch ein Abbild eines Doppel-Stern-Systems geschaffen werden. Die vorige Bahn (RT) ist theoretisch zur Kreisbahn zu biegen, das Voraus-Schwingen der wirksamen Masse erfolgt dann vorwärts-einwärts (anstatt vorwärts-aufwärts), also gegen die Fliehkraft (anstatt gegen die Gewichtskraft). Zunächst aber soll die zweckdienliche Neigung voriger ´schiefen Ebene´ diskutiert werden anhand der schematischen Darstellung in EV CPS 93.
Der Drehpunkt (DP) stellt das Zentrum des Systems (vergleichbar Erde-Mond-System) dar. Um diesen Drehpunkt soll das Gesamtsystem z.B. um 15 Grad je Zeiteinheit drehen (hier stets gegen den Uhrzeigersinn unterstellt, markiert durch grauen Pfeil links).
Eine Masse (M1) auf dem Rotor (vergleichbar zur Erde) dreht zusätzlich um die Achse (RA) des Rotors (vergleichbar zur Erdachse, markiert durch blauen Pfeil links). Die Geschwindigkeit der Masse (M1) im Raum ergibt sich dabei aus der Addition ihrer Drehung um den Drehpunkt mit langem Radius (R1) plus ihrer Drehung um die Rotorachse mit dem Rotorradius (R2). Die kinetische Energie der Masse ist entsprechend dieser absoluten Geschwindigkeit insgesamt.
Diese Masse (M1) befindet sich also an großem Radius, bezogen auf den Drehpunkt des Systems (vergleichbar der mond-abgewandten Seite der Erde). Wenn diese Masse sich um 180 Grad gedreht hat, ist ihr Radius zum Drehpunkt um zweifache Exzentrität (Abstand Rotorachse zum Drehpunkt) kürzer (vergleichbar zur mond-zugewandten Seite der Erde). Entsprechend geringer ist ihre absolute Geschwindigkeit im Raum.
Wenn sie ihre absolute Geschwindigkeit - und damit ihre kinetische Energie - beibehalten wollte, müßte sie größere Winkelgeschwindigkeit aufweisen bzw. sich nach innen-vorwärts bewegen können. Diese neue Position der Masse ist mit M2 gekennzeichnet (analog zum Voraus-Eilen der Flut).
Hier ist dieser Punkt etwa so gewählt, daß die Masse zusätzliche 15 Grad je Zeiteinheit voraus eilen kann. Der Radius (R3) zur Drehachse und der Radius (R4) zur Rotorachse können so gewählt werden, daß aus jeweiliger Winkelgeschwindigkeit mal jeweiligem Radius sich insgesamt nahezu gleiche absolute Geschwindigkeit (gleich konstante kinetische Energie) in Summe ergibt.
Der Masse sollte also erlaubt werden, von der alten Position (M1 bzw. diesen Punkt um 180 Grad gespiegelt) zur neuen Position (M2) sich bewegen zu können. Dieser Weg sollte die Masse vor und zurück schwingen können in einem Lager des Rotors (RL). Dieses Lager kann beispielsweise in Form einer kreisbogenförmigen Auflage ausgeführt sein (analog z.B. zum Sonnenrad-Motor). Das Zentrum dieser Auflage ist hier als Drehpunkt des Lagers (DL) gekennzeichnet (praktisch analog zur obigen Auflage im Wagen bzw. indirekt analog zum Meeresboden).
Grundkonstruktion
Nach diesen Überlegungen zur Beschleunigung von Rotation analog zum Erde-Mond-System bzw. allgemein zu einem Doppel-Stern-System ist eine Grundkonstruktion in EV CPS 94 schematisch dargestellt, oben im Querschnitt und darunter im Längsschnitt durch die Systemachse.
Der Umfang des Gesamtsystems wird durch den Rotorträger (RT) repräsentiert, welcher sich um die Systemachse (SA) dreht. Im Rotorträger ist eine kreisförmige Aussparung, die exzentrisch zur Systemachse angelegt ist, also konzentrisch zu ihrer Exzenterachse (EA). Diese Aussparung ist ausgefüllt mit dem Rotor (RO), welcher darin drehbar ist um seine Rotorachse (RA, die somit identisch zur Exzenterachse ist).
Im Rotor sind obige bogenförmige Lager (RL) angelegt, in welchen wirksame Masse (WM) vorwärts-einwärts bzw. rückwärts-auswärts gleiten kann. Hier sind beispielsweise sechs solcher Lager und wirksame Massen im Rotor angelegt. Im Längsschnitt darunter sind beispielsweise zwei solche Module untereinander angeordnet, natürlich entsprechend versetzt.
Der Rotor repräsentiert die Erde (grün), die wirksame Masse die Meere (blau), der dicke Teil (rechts) des Rotorträgers den Mond (grau), sodaß dieses Gesamtsystem ausbalaciert ist. Es muß nun ein Antrieb (AN) erfolgen (an der Hohlwelle des Rotorträgers), womit die Drehung des Erde-Mond-Systems um den gemeinsamen Drehpunkt (die Systemachse) simuliert wird.
Die wirksamen Massen (links) befinden sich auf großem Radius in Bezug auf die Systemachse, weisen also relativ große absolute Geschwindigkeit auf. Wenn sie auf kleine Radien (rechts) zur Systemachse kommen, wollen sie aufgrund Trägheit ihre Geschwindigkeit über Grund beibehalten. Ohne Verlust an kinetischer Energie werden sie darum nach vorn-einwärts geschleudert.
Weil ihre absolute Geschwindigkeit weitgehend beibehalten wurde, können sie nachfolgend wieder auf den großen Radius hinaus gleiten, wobei sie im Rotor sich rückwärts bewegen. Die wirksame Masse könnte durchaus etwas abgebremst werden. Dabei gäbe sie Energie an den Rotor ab, mit welcher der Rotor anschließend die Masse entsprechend beschleunigen könnte. Dieser Bewegungsablauf ist also ein Null-Summen-Spiel, abgesehen von Reibungsverlusten.
Keinesfalls symmetrisch ist aber die Wirkung der Fliehkraft. Normalerweise wirkt diese stets radial. Hier aber wirkt sie auf eine ´schiefe Ebene´, in der Einwärtsphase wie in der Auswärtsphase, so dass praktisch ständig eine Kraftkomponenten im Drehsinn des Rotors (und damit des Gesamtsystems) gegeben ist. Dieses ist die wirkliche Ursache der oben beschriebenen Beschleunigung der Rotation im Doppel-Stern-System.
Es ist nun aber sehr die Frage, ob und wie diese Selbstbeschleunigung genutzt werden könnte. Bekanntlich kann im All keine Energie verloren gehen noch gewonnen werden. Tatsächlich geht die Beschleunigung der Rotation eines Sterns zulasten der Drehung bzw. Vorwärtsbewegung des Gesamtsystems. Es findet dabei lediglich eine Verlagerung des Drehimpulses vom Gesamtsystem (langsamer drehend um die Systemachse und / oder langsamer im Raum vorwärts) zum Rotor (schneller drehend um seine Achse) statt.
Ein fester Punkt
Die Trägheit der Masse widersetzt sich jeder Beschleunigung oder Verzögerung. In diesem System muß die Masse links beschleunigt werden im Raum, während die Masse rechts verzögert wird (trotz konstanter Drehung um die Rotorachse). Die Masse links will nicht beschleunigt werden, die Masse rechts will ihre Geschwindigkeit beibehalten.
Dieses bedeutet, daß die linke Masse praktisch einen im Raum ´feststehenden Punkt´ abgibt, um den herum die rechte Masse schwingt und die Rotorachse nach hinten (hier nach oben) drückt. Damit steht der zweifelsfrei gegebenen Beschleunigung der Rotor-Rotation eine Verzögerung der Drehung bzw. der Vorwärtsbewegung des Gesamtsystems gegenüber.
´Gebt mir einen festen Punkt im All, und ich hebe die Welt aus den Angeln´. Der alte Grieche konnte diese Wette leicht anbieten, weil im All die festen Punkte zum Ansatz eines Hebels tatsächlich rar sind. Warum aber sollte man im kleinen mechanischen Modell eines Doppel-Stern-Systems nicht solche Punkte schaffen können?
Es ist also die Frage, wo man zweckmäßigerweise die überschießenden Kräfte der Selbstbeschleunigung abgreifen könnte. Ganz links am Rotor ist gewiß die falsche Seite, um diesen Punkt würde dann tatsächlich das Gesamtsystem nach hinten gedrückt und damit verzögert. Wenn die überschießende Kraft ganz rechts abgegriffen würde, wird die Beschleunigung abgeblockt und somit die Bewegungsmöglichkeit der Masse behindert (praktisch wie bei Himmelskörpern mit ausschließlich fester Masse die Beschleunigung unterbunden wird).
Die überschüssigen Kräfte müssen vielmehr innerhalb der für die Selbstbeschleunigung wirksamen Masse (also der hier rechten) und der Rotorachse abgegriffen werden. Dieser Punkt ist in obigem Bild als Auflagepunkt (AP) gekennzeichnet. Um diesen (´festen´) Punkt herum kann die Masse rechts unbehindert nach vorn fliegen, wobei sie zugleich als Hebel für die weitere Drehung der Rotorachse wie auch für die Masse links beschleunigend wirkt.
Durch diesen Eingriff (fester Punkt am rechten Ort) ins System geht der Druck der wirksamen Masse (rechts) auf die schiefe Ebene keinesfalls verloren, wohl aber wird ihre Verzögerung hinsichtlich des Gesamtsystems unterbunden. Es wird durch diesen ´eingerammten Pflock´ verhindert, daß die Rotorachse rückwärts gedreht werden kann (die Beschleunigung der Rotor-Rotation also nicht mehr zur Verzögerung der System-Rotation führen kann). Im Gegenteil, an diesem ´Hindernis´ wirken sogar nutzbare Kräfte.
In dieser Animation ist im Rotor nur ein Lager für nur eine wirksame Masse dargestellt. Es ist der Weg dieser Masse nach vorn-einwärts (zum kurzen Radius hin) zu erkennen wie das nachfolgende Fallen zurück-auswärts (zurück auf großen Radius). Zum andern kann verfolgt werden, wie der Rotor praktisch um den Auflage-´punkt´ (den zentralen, schwarzen Kreis) herum schwingt.
Systemwelle und Abtrieb
Dieser Auflagepunkt (AP) in obigem Bild EV CPS 94 wird gebildet zwischen der Systemwelle und dem Rotor. Die Systemwelle ist dort als Zahnrad (ZR) ausgeführt, der Rotor weist eine konzentrische Aussparung in Form eines Zahnkranzes (ZK) auf.
Beim Hochfahren ist Antrieb (AN) an der Hohlwelle des Rotorträgers erforderlich, damit die Drehung des Gesamtsystems erreicht wird. Es ist auch im laufenden Betrieb dort Antrieb zur Überwindung der Reibungsverluste erforderlich. Durch diesen Antrieb wird das System gesteuert, z.B. auch wieder abgestoppt.
Beim Anfahren des Systems kann auch die Systemwelle angetrieben werden, damit die Rotation des Rotors z.B. auf doppelte Drehzahl hoch gefahren wird. Danach aber kann an der Systemwelle die überschüssige Kraft der Rotor-Selbstbeschleunigung aus dem System ´heraus-gebremst´ werden.
Die gesamte Konstruktion ist höchst einfach und besteht nur aus wenigen Teilen. Natürlich ist zur Lagerung der Wellen ein Gehäuse (hier nicht dargestellt) erforderlich. Der Rotorträger stellt im Prinzip eine Kurbel dar, so dass sich der Rotor um seine Achse exzentrisch zur Systemachse drehen kann (wobei die Lagerung des Rotors im Rotorträger technisch durchaus zweckmäßiger realisiert werden kann als in diesen Skizzen dargestellt).
Im Rotor ist wirksame Masse so zu lagern, daß bei Verzögerung am kurzen Radius die Trägheit dieser Masse einen Schub erzeugt. Auch diese Lager und wirksamen Massen sind in vielfältiger Form (siehe z.B. die schönen Sicheln des Sonnenrad-Motors wie ähnlicher Kornkreisbilder) zu realisieren.
Energie-Bilanz
Entscheidend aber ist das zentrale Getriebe mit der Systemwelle (als Zahnrad) und der mittigen Aussparung im Rotor (als Zahnkranz). Nur diese Konstruktion ergibt obigen festen Anlagepunkt (der real aber ebenfalls sich im Raum dreht). Nur durch die Abstützung der Hebelwirkung dort wird verhindert, daß die Rotor-Beschleunigung zulasten der Verzögerung des Gesamtsystems geht.
In EV CPS 95 sind nochmals die Hebelwirkungen dargestellt, zur Verdeutlichung in verzerrtem Maßstab. Bei A ist die obige Ausgangssituation dargestellt. Das gesamte System dreht um den zentralen Drehpunkt (DP), die Massen (M1 und M2) um die Rotorachse (RA) mit entsprechendem Radius (R2 und R4). Diese sind hier gleich lang gezeichnet, vereinfachend soll hier also die Masse nicht auf schiefer Ebene nach innen geführt sein.
Gegenüber dem Drehpunkt bewegt sich die Masse aber an unterschiedlich langen Radien (R1 und R3). Die Masse außen (M1) wird beschleunigt, die Masse innen (M2) verzögert. Die Masse außen widersetzt sich der Beschleunigung, wirkt also im Raum wie ein ´feststehender´ Punkt. Die Masse innen (M2) will ihre absolute Geschwindigkeit beibehalten, also größere Winkelgeschwindigkeit um den Drehpunkt gehen.
Bei B ist das Ergebnis dieser Kräfteverhältnisse dargestellt. Die Masse innen (M2) kann sich durchaus entsprechend ihrer Trägheit im Raum bewegen, während die Masse außen (M1) kaum beschleunigt wird. Die Masse innen schwingt praktisch um die äußere Masse - und drückt damit die Rotorachse nach hinten (hier nach oben). Damit wird sich auch ein neuer Drehpunkt ergeben (erkennbar im Vergleich zur schwarzen Hilfslinie).
Diese Hebelwirkung führt zwar zur Beschleunigung der Rotor-Rotation, zugleich aber wird die Drehung der Rotorachse um den Drehpunkt verzögert wie auch der Drehpunkt nach hinten verlagert. Damit erfolgt die Beschleunigung der Rotor-Rotation zulasten der System-Rotation wie dessen Vorwärtsbewegung im Raum (wie wohl bekannt ist).
Bei C ist nun dieser feste Auflagepunkt (AP) eingeführt, den es im All nicht geben kann, wohl aber in einer mechanischen Konstruktion. Damit wird die Masse innen (M2) gezwungen, um diesen Auflagepunkt zu schwingen. Damit wird verhindert, daß die Rotorachse nach hinten gedrückt wird. Zudem wird damit die Masse außen beschleunigt.
Tatsächlich aber ist dieser Auflagepunkt kein wirklich feststehender Punkt, sondern ein um den Drehpunkt drehbarer Punkt, wie bei D dargestellt ist. Der wirklich feststehende Punkt im Raum ist dann der zentrale Drehpunkt (DP) des Gesamtsystems. Um diesen schwingt die innere Masse und um diesen dreht dann auch weiterhin die Rotorachse. So wie die Rotorachse nach vorn wandert, so wandert der Auflagepunkt nach hinten. Weil aber dieser Auflagepunkt um den Drehpunkt drehbar ist, lastet auf diesem Punkt der Hebel aller Massen, durch den Zahneingriff zwischen Zahnrad (ZR) der Systemwelle und dem Zahnkranz (ZK) des Rotors.
Der ´Widerstand´ (durch nur verzögertes Zurückweichen), den diese Auflage leistet (gegen das Rückdrehen des Gesamtsystems), das ist die nach außen nutzbare Energie-Komponente am Abtrieb (AB). Die Last auf den Auflagepunkt wirkt an einem Hebelarm um den Drehpunkt, das Zahnrad wird im Drehsinn des Systems mit-gedreht. Wie schon in früheren Kapiteln mehrfach dargestellt wurde, ist dieses ´Herunter-Bremsen´ einer Drehbewegung im primären System als Antrieb eines sekundären Systems verwertbar. Die Energie-Bilanz wird letztlich durchaus ausgeglichen - aber erst durch die (sinnvolle) Arbeit des Sekundärsystems (z.B. eines Elektro-Generators).
Nach diesem Prinzip der Perpetuum Mobile Dritter Art können Motoren und Anwendungen höchst unterschiedlicher Art gebaut werden. Eine Version davon ist obiger Mond-Motor, aber auch die folgende Version eines ´Gezeiten-Kraftwerks´ (das nicht am Meer, sondern überall zu bauen ist). Genutzt werden dort nicht Ebbe und Flut, sondern nur der Flut-Effekt, allerdings wesentlich verstärkt durch einen Sog-Effekt.
Flut-Kraftwerk
Die Grundkonstuktion ist in EV CPS 96 schematisch dargestellt, oben ein Querschnitt und darunten ein Längsschnitt durch die Systemachse. Die Konstruktion ist analog voriger, könnte z.B. auch wieder aus mehreren Modulen übereinander gebaut sein (während hier im Längsschnitt nur ein Modul eingezeichnet ist). Konzentrisch zur Systemachse (SA) gibt es den Rotorträger (RT, grau) mit seiner Hohlwelle für den Antrieb (AN). Im Rotorträger ist exzentrisch wieder eine (konzentrische) Aussparung, in welchem der Rotor drehbar gelagert ist.
Der Rotor (RO, grün) ist hier aber ein ringförmiger, hohler Zylinder. An seiner inneren Wand ist er innen wieder als Zahnkranz (ZK) ausgeführt. Der Zahnkranz ist in Eingriff mit der Systemwelle, die dort als Zahnrad (ZR) ausgeführt ist. Über diesen Auflagepunkt ist wiederum der Abtrieb (AB) organisiert (analog zu obigen Ausführungen).
Der ringförmige Zylinder des Rotors ist mit Wasser als wirksamer Masse (WM, blau) aufgefüllt. Das Wasser füllt diesen Raum fast vollständig aus, die Wasserlinie (WL) wird aufgrund der Drehungen parabolisch sein. Die Luft darüber ist nur erforderlich für relative Bewegungen des Wassers in diesem Behälter.
Wenn das System hoch gefahren wird durch Antrieb des Rotorträgers, wird aufgrund Reibung an den Wänden auch das Wasser in Drehbewegung kommen, letztlich mit gleicher Drehzahl. Wenn beim Hochfahren auch schon zusätzlich die Systemwelle angetrieben wird, wird das Wasser nach einiger Zeit auch diese zusätzlich Drehung um die Rotorachse aufweisen.
Damit ergibt sich Verzögerung am kurzen Radius (zur Systemachse), so dass dort das Wasser aufgrund seiner Trägheit entlang der Rotorwand nach vorn fliessen wird. Diese relative Strömung trifft teilweise auf die in diesem Behälter fest eingebauten ´Turbinen-Schaufeln´ (TS, rot).
Diese Schaufeln müssen kein starkes Tragflächen-Profil aufweisen. Ihre ´Nase´ wird stets entlang der kreisförmigen Wand angeströmt werden. Das Profil muß vorn also kreisbogenförmig sein und nach hinten einwärts gekrümmt sein. Wichtig ist allerdings, daß diese Schaufeln einen Abstand zur äußeren Wand haben und auch nicht zu weit nach innen ragen.
Druck und Sog
Wie auf der Erde, so wird sich auch hier eine (relativ hohe) Flutwelle ergeben (des Wassers auf der rechten Seite). Der Luft-Bereich über der Wasserlinie gestattet diese Bewegung des Wassers. Auf der gegenüber liegenden Seite (links) wird sich aufgrund der dort schneller drehenden Wand entsprechend auch dieser (relativ kleinere) Flutberg aus Rückwärts-Rollen des Wassers ergeben (insofern wieder analog zu den Gezeiten der Erde).
Es ist klar, daß die relative Vorwärts-Strömung (rechts) auf die Turbinen-Schaufel trifft und damit eine Schubkomponente gegeben ist. Entgegen gängiger Meinung muß damit aber keinesfalls diese Strömung entsprechend verzögert werden. Die Strömung (M1) wird an der Vorderseite der Schaufeln lediglich zur Mitte hin abgelenkt.
Diese Umlenkung hat nun wesentliche Bedeutung für die weiter innen befindlichen Wassermassen. Diese werden damit beschleunigt und nach vorn geschoben (in ihrem ohnehin gegebenen Drehsinn). Auf der gegenüber liegenden Seite werden diese Massen wieder etwas nach außen fließen und können mit ihrer Geschwindigkeit der dort schneller drehenden Wand folgen (so dass das System dort kaum Kraft für Beschleunigung aufbringen muß, analog z.B auch zum vorigen Kapitel Röhnrad). Im übrigen wird hier auch die Gewichtskraft diesen Wellenberg nach vorn ´abrollen´ lassen.
Ganz wesentliche Bedeutung hat die Strömung (M2) an der Rückseite der Turbinen-Schaufel. Das Wasser will dort von der langsamer drehenden Schaufel sich weg bewegen. Wasser erlaubt aber keine ´Verdünnung´ (außer der Kavitation an zu schnell drehenden Schaufeln), wohl aber ergibt sich dadurch Sog, d.h. unterschiedliche Stärke und Richtung von Drücken. Der Auftrieb an Tragflächenprofilen im Wasser ist z.B. sehr viel stärker als der in Luft.
Alle Moleküle des Wassers weisen durchaus Abstand zueinander auf, im Rahmen normaler Molekularbewegung fliegen sie hin und her, von einer Kollision zur nächsten. Das alles geschieht innerhalb der generellen Strömung, die aber wesentlich langsamer ist als die Bewegungsgeschwindigkeit der Moleküle.
Die Moleküle kollidieren dabei auch mit den Oberflächen der Schaufeln. Deren Vorderseite kommt der Strömung entgegen (die Schaufeln drehen dort langsamer als das Wasser weiterhin sich bewegen will), d.h. die Moleküle treffen relativ häufig auf der Vorderseite (und ergeben damit Schub). Aufgrund der Krümmung der Schaufel (die im Bewegungsablauf steiler erscheint als in Ruhelage) werden die Moleküle nach innen umgelenkt.
Die Rückwand der Schaufeln entfernt sich von der generellen Strömung (wiederum weil die Schaufeln langsamer drehen, während das Wasser seine Geschwindigkeit beibehalten kann). Die Moleküle haben längere Wege zurück zu legen bis zur nächsten Kollision mit dieser Wand. Sie treffen relativ selten dort auf und erzeugen damit weniger Gegendruck. Auch sie werden aufgrund der Schaufelkrümmung nach innen abgelenkt, woraus auch dort die Strömung nach innen abgelenkt wird. Beide nach innen gerichteten Strömungen (der vor und der hinter der Schaufel) bilden auf den inneren, kürzeren Bahnen also eine Strömung mit erhöhter Geschwindigkeit.
Energie der gerichteten Molekularbewegung
Für nachfolgende Moleküle an der Rückseite der Schaufel bedeutet dieses, daß ihnen die Kollisionspartner ´davon fliegen´. Auch sie können also relativ weit vorwärts-einwärts fliegen, bevor die nächste Kollision sie wieder zurück wirft. Diese ´Sogwirkung´ reicht bis weit vor die Nase einer Tragfläche, hier also auch weit in die Wassermassen (M3) nach hinten.
Entlang der äußeren Wand des Rotors wird die Strömung also beschleunigt. Dies geschieht nicht aufgrund Reibung an der Wand (im Gegenteil, die Wand ist dort relativ langsam). Es ist vielmehr die Geschwindigkeit der molekularen Bewegung, welche hier als ganz entscheidende Komponente in die generelle Strömung eingeht.
Das ist die wirklich Ursache der Sogwirkung: daß Strömung gerichtet und beschleunigt wird, einfach indem Raum für molekulare Bewegung frei gegeben wird (in aller Regel entlang einer gekrümmten Wand, z.B. der Lee-Seite eines Segels bzw. der Oberseite einer Tragfläche). Diese Beschleunigung kostet keinen Kraftaufwand, es wird dabei auch keine Energie ´gewonnen´. Die Kräfte der Molekularbewegung weisen normalerweise chaotisch in alle Richtungen (und addieren sich zu null). Im Sogbereich werden sie nur kurzfristig gleichgerichtet - so dass diese Kräfte sich nicht mehr vollkommen kompensieren, sondern nach außen wirksame Kraftkomponenten ergeben. Erst nach Auslaufen der gerichteten Strömung werden die Molekularbewegungen wieder chaotisch. Es ist aber vorher wie nachher stets der gleiche Energiebetrag gegeben (Details hierzu siehe Fluid-Technologie dieser website).
Hier in dieser Konstruktion hat dies zur Folge, daß die Wassermassen an kurzem Radius (rechts) nicht nur ihre absolute Geschwindigkeit beibehalten wollen, sondern durch Sog an der Rückseite der Schaufeln durch die ´Düsen´ bis weit zurück die Geschwindigkeit der Strömung sogar beschleunigt wird. So unglaublich es manchem erscheinen mag: das Wasser in diesem Behälter eilt der generellen Drehgeschwindigkeit voraus, innen auf der kürzeren Bahn, aber auch außen, jeweils im Bereich der kurzen Radien.
Zusammenfassung
Die Kraftwirkungen bei Doppel-Stern-Systemen sind wohl bekannt, weit besser als hier beschrieben werden konnte. Obwohl das Wesen von Trägheit und Gravitation vollkommen anders ist als allgemein unterstellt wird, sind die Erscheinungen mit den bekannten Formeln offensichtlich ausreichend berechenbar.
Sofern zwei Sterne sich gegenseitig stets das gleiche ´Gesicht´ zeigen, drehen alle Massen konstant um den gemeinsamen Drehpunkt, in Abhängigkeit von ihrem jeweiligen Radius unterschiedlich schnell im Raum. Erst wenn einer der Sterne eine zusätzliche Rotation aufweist, kommen dessen Massen auf unterschiedliche Radien, kommt es zu Beschleunigung und Verzögerung.
Wenn der Stern zudem aus festen und beweglicher Materie aufgebaut ist, können die auftretenden Kräfte auf ´schiefer Ebene´ wirksam werden. Aber dennoch wird die Beschleunigung der Eigen-Rotation stets zulasten der gemeinsamen Rotation bzw. Vorwärtsbewegung gehen, ist also nur ein Austausch von Drehmomenten gegeben.
Erst mit Einführung eines zweckdienlichen Auflagepunktes für die Hebelwirkungen kann das relative Rückdrehen des Gesamtsystems abgeblockt werden. Dem System wird Arbeit zugeführt, eben durch den Widerstand dieses Hindernisses. Die Summe aller Energien bleibt nach wie vor konstant. Dem rückwärts gerichteten Druck am Auflagepunkt entspricht die Beibehaltung der Rotationsgeschwindigkeit des Gesamtsystems.
Das obige Getriebe des Zahnkranzes innen am Rotor und des Zahnrads der Systemwelle ist also entscheidend, weil nur durch diese Konstruktion der Druck am Auflagepunkt durch Heraus-Bremsen in nach außen nutzbare Energie umzusetzen ist. Auch damit wird die Energie-Konstanz nicht gestört, der Ausgleich vielmehr nur in ein sekundäres System zeitweilig verlagert (z.B. in einen Elektrogenerator, wo das Ziehen eines Magnets durch eine Spule die obige ´Bremse´ darstellt).
Nach diesen Prinzipien lassen sich mechanische Rotorsysteme in vielfältiger Form realisieren, insbesonders was Lagerung des Rotors und der wirksamen Masse anlangt. Insofern ist obiger Mond-Motor nur ein Beispiel von vielen konstruktiven Möglichkeiten.
Rein mechanische Systeme haben Vorteile gegenüber Fluid-Systemen (dichte Masse kann mit hoher Drehzahl gefahren werden). Aber gerade hier ist die erforderliche Beweglichkeit der wirksamen Masse wie ihr Wirken an schiefer Ebene z.B. durch Wasser besser erfüllt. Darüber hinaus kann im Wasser die Wirkung des Sogs genutzt werden, welcher zur gerichteten und beschleunigten Strömung allein aus Energie normaler Molekularbewegung führt. Auch diese Sachverhalte sind absolut gesicherte Erkenntnis (wenngleich normalerweise nicht mit dieser Begründung, wie detailliert in der Fluid-Technologie dieser website dargestellt ist).
Das wesentliche konstruktive Detail ist hierbei die Anordnung der Turbinen-Schaufel. Normalerweise erfassen die Schaufeln von Turbinen die gesamte Strömung, um durch Umlenkung und Abbremsen der Strömung dieser ihre kinetische Energie zu entziehen. Hier dagegen steht die Schaufel innerhalb der Strömung mit einem Abstand sowohl zur äußeren wie zur inneren Wand. Nur dadurch ist möglich, daß durch die Vorderseite der Schaufel das Wasser nach innen auf kurzem Weg zur nachfolgenden Phase gelenkt wird. Noch wichtiger ist aber, daß durch die Rückseite der Schaufel ein Sog erzeugt wird mit ebenfalls der Wirkung von Umlenkung nach innen, aber mit der entscheidenden Wirkung einer Beschleunigung der Strömung an der äußeren Wand entlang, durch die ´Düse´ weit zurück reichend hinter die Schaufel.
Insofern sind in diesem Flut-Kraftwerk die Effekte obiger rein mechanischer Konstrukte gegeben, zusätzlich aber die Effekte der Sogwirkung des Fluids. Wie in praktisch allen Fluid-Anwendungen ergeben sich die wesentlichen Vorteile erst dann, wenn auf zweckdienliche Weise die Wirkung des Sogs einbezogen ist.
Es wäre zweckdienlich, wenn diese Überlegungen und Vorschläge nicht nur als meine geistigen Turnübungen verstanden würden, sondern von Fachleuten wie Praktikern ernsthaft geprüft und umgesetzt würden, spätestens aber die des folgenden Kapitels Doppelstern-Motor.
Evert / 30.09.2002
| Nachtrag Perpetuum Mobile | Perpetuum Mobile | Index / Sitemap |