!HU000008506T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 008 506
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 200605622 2006. 10. 10.
(73) Jogosult: Erke Erke Arastirmalari Ve Muhendislik A.S., 34303 Istanbul (TR)
TR
(72) Feltaláló: OZTURK, Mustafa Naci, 34303 Istanbul (TR)
(54)
HU 008 506 T2
B64C 17/06
(21) Magyar ügyszám: E 06 821400 (22) A bejelentés napja: 2006. 11. 13. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20060821400 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 2038172 A1 2008. 04. 17. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 2038172 B1 2010. 05. 05.
(2006.01) F03G 3/08 (2006.01) G01C 19/00 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 08044097 PCT/IB 06/054206
(74) Képviselõ: Erdély Péter, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest Motor
A leírás terjedelme 10 oldal (ezen belül 3 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala nem vizsgálta.
1
HU 008 506 T2
A jelen találmány motorokra vonatkozik, közelebbrõl olyan forgómotorokra, amelyek kimenõ hajtóteljesítményt produkálnak egy kimenõ tengelyen, egy másik tengelyen bevezetett forgómozgás hatására. Ha egy forgó testre a forgástengelyre merõleges tengely körül nyomatékot fejtünk ki, ennek eredményeképpen a forgástengely maga is forogni kezd egy további tengely körül, amely tengely merõleges mind a forgástengelyre, mind pedig a nyomaték tengelyére. Ez az elv jól ismert volt korábban is. Az US 2002/145077 A1 számú dokumentum tekinthetõ tulajdonképpen a jelen bejelentés 1. igénypontjának közvetlen elõzményeként. Ez a dokumentum egy olyan rendszert ismertet, amely valamely tárgyat, például egy repülõgépet, ûrhajót vagy kamerát vezérel. A rendszer tartalmaz egy elsõ giroszkópot egy elsõ forgó rotorral és egy második giroszkópot egy második forgó rotorral. Mindegyik giroszkóp el van látva egy olyan motorral, amely egy elsõ, a rotorhoz kapcsolt kardánkeretet forgat, és egy fékkel, ami fékezi a második, az elsõ kardánkerethez kapcsolt kardánkeret forgását. Az elsõ giroszkóp és a második giroszkóp egy olyan nyomatékot generál, amelyet a tárgy irányítására lehet használni. Jóllehet az US 2002/145077 A1 számú dokumentum leírja a jelen bejelentés 1. igénypontjának T és A jellemzõit, nem tartalmazza ezen igénypont B, C és D jellemzõinek leírását. Az US 2003/234318 A1 számú dokumentum egy kiegyensúlyozatlan giroszkóp berendezést ismertet, amely egyirányú tolóerõt fejt ki anélkül, hogy külsõ gáz, folyadék vagy szilárd anyaggal reagálna. A megoldás azon alapszik, hogy egy kiegyensúlyozatlan forgó tömeg két stabil, kiegyensúlyozatlan súlyállapot között szabályozottan mozog, aminek eredményeképpen egy egyirányú tolóerõháló alakul ki a perdülettengelynél. Egy lehetséges kiviteli alaknál a berendezés egy hozzácsatolt testtel együtt egy síkban felfelé tartó siklómozgásba vihetõ a gravitáció ellenében. Egy másik kiviteli alaknál több pár szinkronizált és tükörszimmetrikus, kiegyensúlyozatlan giroszkópegyüttest kombinálnak egyetlen berendezésként egy hozzácsatolt testtel, amely meghajtható bármilyen irányban, beleértve a gravitáció legyõzését anélkül, hogy gáz, folyadék vagy szilárd anyaggal történõ reakció lépne fel, vagy bármilyen üzemanyagot alkalmaznának. Az US 2003/234318 A1 számú dokumentum nem tartalmazza a jelen bejelentés 1. igénypontjának T, A, B, C és D jellemzõit. A jelen találmány feltalálói azt találták, hogy ha az adott test forgástengelye (amit a fentiekben elsõ tengelyként jelöltünk) forgásra kényszerül (a), egy második tengely (amelyet a bevezetõben kimenõ tengelynek neveztünk) körül, amely hegyesszöget zár be a test forgástengelyével és (b) egy harmadik tengellyel (amelyet a továbbiakban hajló tengelynek nevezünk), amely lényegében merõleges mind az elsõ, mind a második tengelyre, nyomatékot fejtünk ki a hajló tengelyre olyan értelemben, hogy a hegyesszög nõ, akkor az elsõ tengelyt forgásba hozzuk a kimenõ tengely körül. Ha az adott test forgási sebessége meghalad egy kritikus értéket, az alkalmazott nyomaték egy reakciónyomatékot kelt, amelynek nagyságrendje nagyobb, mint a kifejtett
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
nyomaték, és amely ugyancsak a hajló tengely körül hat, de ellenkezõ irányban. Ez a reakciónyomaték eredményezi az elsõ tengely forgását a hajló tengely körül olyan értelemben, hogy csökkentse a hajlásszöget. Mindazonáltal, ha a hajló tengely körüli forgás korlátozott, például mechanikai elemek által, akkor a test forgásának sebessége a kimenõ tengely körül növekszik, és így hasznos meghajtóteljesítmény nyerhetõ. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen rendszer, ahol bizonyos elemeket ennek a forgásnak a korlátozására használunk, nem igényel energiaforrást, és így növeli a motor hatékonyságát. A fenti hatások jobb megértéséhez hasznos, ha azt a helyzetet tekintjük, amikor a testet különbözõ sebességekkel forgatjuk. Abban a triviális helyzetben, amikor a test egyáltalán nem forog az elsõ tengely körül, a hajló tengelyre kifejtett nyomaték a hegyesszög növekedésének irányába csupán azt eredményezi, hogy az elsõ tengely a hajló tengely körül kezd forogni olyan értelemben, hogy növekedjék a hajlásszög. Ha a testet olyan sebességgel forgatjuk, amely kisebb, mint a kritikus érték, két forgás jön létre az elsõ tengelynél: nem csupán a hajló tengely körül fog forogni olyan értelemben, hogy növekedjék a hajlásszög, mint amikor a test stacionális helyzetben van, hanem jelentkezik egy forgómozgás a kimenõ tengely körül is. Ahogy a test forgási sebessége növekszik, csökken az elsõ tengely forgási sebessége a hajló tengely körül, míg az elsõ tengely forgási sebessége a kimenõ tengely körül csökken. Ha a test forgási sebessége eléri a kritikus értéket, az elsõ tengely még forog a kimenõ tengely körül, de már nem forog a hajló tengely körül. A kritikus sebességet meghaladó forgási sebességeknél ismét két forgás lép fel az elsõ tengely vonatkozásában, azaz mind a kimenõ tengely, mind a hajló tengely körül forog, de ebben az esetben a hajló tengely körüli forgás olyan értelmû, hogy csökkenti a hajlásszöget. A motor csak akkor képes hasznos meghajtóteljesítményt produkálni, ha a test forgási sebessége meghaladja a kritikus értéket. Minthogy a nyomaték alkalmazásának idõpontja és az elsõ tengelynek a nyomaték hatására a motor kimenõ tengelye körül létrejövõ forgásának idõpontja között a test tehetetlenségének következtében késés jelentkezik, célszerû bizonyos körülmények között csökkenteni ezt a késést azáltal, hogy járulékos külsõ nyomatékot alkalmazunk a testen, a motor kimenõ tengelye körül úgy, hogy gyorsítsuk ennek a forgását. Ez úgy érhetõ el például, hogy fizikailag megforgatjuk a motor kimenõ tengelyét vagy manuálisan, vagy valamilyen segédmotor segítségével. A test kritikus forgási sebességének értéke a test nagyságának, a test anyagának, a hajlásszögnek, a nyomaték nagyságának és bizonyos környezeti körülményeknek, például a környezeti hõmérséklet vagy nedvesség függvényében változik. A jelen találmány feltalálói azt találták kísérleti úton, hogy a testhez vezetett meghajtóteljesítmény azt forgásba hozza és rendkívül nagy hatékonysággal felhasználható kimenõ meghajtóteljesítmény generálásá-
1
HU 008 506 T2
ra, a testnek a kimenõ tengely körüli forgása útján. Ezért a jelen találmány elvi alapján épített motor rendkívül hatékonyan üzemeltethetõ. Ennek megfelelõen a találmány elsõ vonatkozása szerint olyan motort hoztunk létre, egy elsõ, egy második és egy harmadik tengely körül forgó testet tartalmaz, ahol az elsõ tengely a második tengelyhez képest Q szögben hajlik, a második tengely egy motor kimenõ tengelyét képezi, és a testnek a harmadik tengely körüli elfordulása megváltoztatja a Q szöget; úgy van kialakítva, hogy egy meghajtóteljesítmény forrás kapcsolható a testhez, amelyet az az elsõ tengely körül egy meghatározott forgási sebességnél nagyobb sebességgel forgat; tartalmaz egy olyan elemet, amely a testre a harmadik tengely körül a hajlási szög növekedésének irányában ható nyomatékot fejt ki, amikor az elsõ tengely a második tengelyhez képest egy meghatározott, nullánál nagyobb és 90 foknál kisebb Q szögben hajlik; és egy olyan elemet, amely korlátozza a test forgását a harmadik tengely körül a hajlási szög csökkenésének irányában, ami egyébként egy ellennyomaték hatására jönne létre, oly módon, hogy az elsõ tengelynek a második tengelyhez viszonyított hajlásszöge nullánál nagyobb és 90 foknál kisebb maradjon; és ezáltal megindítja vagy fokozza a testnek a második tengely körül végzett forgómozgását, amivel meghajtóteljesítményt hoz létre. A feltalálók azt találták, hogy egy ilyen kialakítással a motor hatékonysága rendkívül nagy. Ezen túlmenõen, a nyomaték kifejtésére szolgáló eszközök egyszerû kapcsolóként kialakíthatók, és lehetõvé teszik a kimenõ meghajtóteljesítmény generálását. Amint azt már a fentiekben is elmondottuk, mivel a forgást korlátozó eszköz nem mozog, ez kialakítható tisztán mechanikai elemekbõl, amelyek nem kívánnak energiaforrást és ezáltal hozzájárulnak a motor rendkívüli hatékonyságához. Az alkalmazott korlátozóelem úgy van kialakítva, hogy megakadályozza a testnek egy harmadik tengely körül történõ forgását a hajlási szög csökkenése irányában. A testhez egy meghajtóteljesítmény-forrás kapcsolható oly módon, hogy azt forgásba hozza az elsõ tengely körül, olyan forgási sebességgel, amely nagyobb egy meghatározott értéknél. A motor célszerûen tartalmaz egy visszacsatoló elemet, amely a meghajtóteljesítményt a második tengely körül forgó testrõl a meghajtóteljesítmény-forráshoz továbbítja. A visszacsatoló elem célszerûen úgy van kialakítva, hogy a testnek az elsõ tengely körüli forgatására annyi meghajtóteljesítményt továbbítson a meghajtóteljesítmény-forráshoz, ami elegendõ a testnek az elsõ tengely körül végzett forgása során fellépõ súrlódási veszteségek pótlására üzemi állapotban. A berendezés célszerûen el van látva a meghajtóteljesítmény-forrást vezérlõ elemmel, amely a vezérlést úgy végzi, hogy a test az elsõ tengely körül egy meghatározott forgási sebességnél nagyobb sebességgel forogjon. A feltalálók azt tapasztalták, hogy létezik egy optimális hajlási szög, amely különbözõ tényezõktõl függ,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
és ezek közé a tényezõk közé tartozik a motor által igényelt nyomaték és a motor forgási sebessége. Így, amikor a hajlási szög közelít 0°¹hoz, a motor kimenõ teljesítménye minimális, de a motor forgási sebessége maximumon van. Fordítva, ha a hajlási szög a 90°-hoz közelít, a kimenõ nyomaték maximumon van, de a forgási sebesség minimális. Mivel a motor kimenõ teljesítménye a kimenõ nyomatékból származik, és a kimenõ forgási sebességtõl, ebbõl következik, hogy ahhoz, hogy a kimenõ teljesítményt maximáljuk, olyan dõlési szöget kell választani, amelynél a kimenõ nyomaték és a kimenõ forgási sebesség maximális. A motor célszerûen tartalmaz ezért egy olyan elemet, amellyel a hajlási szög beállítható. Ebben az esetben olyan elemek is tartoznak a berendezéshez, amelyek kiválasztják a megfelelõ kimenõ sebességet és/vagy a kívánt kimenõ nyomatékot, és ennek megfelelõen szabályozzák a hajlási szöget. Az is célszerû, ha a berendezésnek olyan nyomatékot kifejtõ eleme van, amely a testre akkor fejt ki nyomatékot, amikor a kiválasztott hajlási szög 10°-nál nagyobb és 80°-nál kisebb. A nyomatékot kifejtõ elem elõnyösen tartalmaz rugót, de tartalmazhat hidraulikus, pneumatikus vagy elektromágneses dugattyút is. A nyomatékot kifejtõ elem adott esetben mûködhet korlátozóelemként is. Másfelõl a korlátozóelem tartalmazhat egy külön ütközõelemet. Célszerûen olyan elemek is tartoznak a berendezéshez, amelyek alkalmasak a nyomatékot kifejtõ elem által leadott nyomaték nagyságának szabályozására. Egy célszerû kiviteli alaknál az elsõ és második tengely egymást metszi, és az elsõ és második tengely egyike vagy mindkettõ keresztülmegy lényegében a test tömegközéppontján. Egy másik, alternatív kiviteli alaknál az elsõ és a második tengely egymást nem metszik, és a hajlásszöget az elsõ és második tengely között hegyesszög alkotja egy olyan vonal mentén nézve, amelyet az elsõ és a második tengelyt összekötõ legrövidebb egyenes képez. A geometriai viszonyt kifejezõ alternatív lehetõség, hogy az elsõ tengelyen egy meghatározott pontot tekintünk, és tekintünk egy képzeletbeli vonalat, amely keresztülmegy ezen a ponton, és amely párhuzamos a második tengellyel. A hajlásszög ekkor úgy van definiálva, mint az a hegyesszög, amely az elsõ tengely és a képzeletbeli egyenes metszéspontjában jön létre. A test célszerûen hengerszimmetrikus az elsõ tengelyre nézve, és tartalmazhat egy olyan hengert, amit a 11. igénypontban leírt motor tartalmaz, ahol a test olyan hengerrel rendelkezik, amelynek a vastagsága az elsõ tengely közelében lévõ maximális értékrõl lecsökken egy minimális értékre a kerület mentén. A test nagy rugalmassági modulusú anyagból, célszerûen 100 GPa-nál nagyobb rugalmassági modulusú anyagból van. A test anyagát úgy kell kiválasztani, hogy a sûrûsége megfelelõ legyen a motor által megkívánt kimenõ teljesítménynek. Így, ha a kimenõ teljesítmény nagy, nagy sûrûségû anyagot, például acélt kell használni.
1
HU 008 506 T2
Mindazonáltal nehézséget okozhat és ennek megfelelõen drága is az acélt a megfelelõen kialakítani, és ezért kis teljesítmények esetén alkalmazhatók hõre lágyuló anyagok is. Egy ilyen kialakítású motornál elõfordulhat, hogy a nemkívánatos vibrációk lépnek fel a motoron belüli kiegyensúlyozatlan erõhatások következtében, mivel (a) a motor alkatrészeinek szimmetriája a kimenõ tengely körül nem megfelelõ, vagy (b) a reakciónyomaték komponens merõleges a kimenõ tengelyre. Ez a probléma megoldható azáltal, ha a motor mereven a talajra van rögzítve. Egy másik megoldás szerint, vagy ehhez kiegészítõleg egy vagy több ellensúlytömeget lehet forgatni a kimenõ tengely körül, hogy legalább részben kompenzáljuk ezt azáltal, hogy csökkentjük a szimmetriahiányt és lehetõséget adunk egy olyan centripetális erõ kialakulására, ami kiegyenlíti a reakciónyomatékot. További lehetõség, amelyet önmagában vagy együttesen a fenti lehetõségek egyikével, illetve másikával lehet felhasználni, az, hogy több ilyen motort összeépítünk, és lényegében azonos frekvencián, de különbözõ fázisokban mûködtetünk. Ebben az esetben a vibrációk minimalizálhatók, ha a motorok fázisa egyenletesen van eltolva. Így egy ilyen, négy motorból álló rendszerben a fázisok lehetnek 0°¹nál, 90°-nál, 180°-nál és 270°-nál. A jelen találmány ennek megfelelõen kiterjed egy, a fenti motorokból összeállított rendszerre is, kombinálva olyan elemekkel, amelyek mindegyik motort lényegében azonos rotációs frekvenciával forgatják, de különbözõ fázisszögekben, és alkalmazunk olyan elemeket, amelyek kombinálják a motorok kimenõ teljesítményét. Ilyen esetekben a motorok száma célszerûen négy, és a motorok elõnyösen 2×2¹es rendszerben vannak összekapcsolva. A találmány kiterjed továbbá egy olyan jármûre, amelyet a találmány szerinti motorral hajtunk, például közúti jármûre, repülõgépre vagy vízi jármûre. A találmány vonatkozik továbbá olyan elektromos generátorra, amely a találmány szerinti motorral van ellátva. A találmány egy második vonatkozása egy eljárás, amelynek során forgómozgást hozunk létre egy kimenõ tengelyen, ahol egy testet forgatunk egy elsõ, egy második és egy harmadik tengely körül, ahol az elsõ tengely a második tengelyhez képest Q szögben hajlik, a második tengely egy motor kimenõ tengelyét képezi, és a testnek a harmadik tengely körüli elfordulása megváltoztatja a Q szöget; a testet az elsõ tengely körül egy meghatározott forgási sebességnél nagyobb sebességgel forgatjuk; a testre a harmadik tengely körül ható nyomatékot fejtünk ki, a hajlási szög növekedésének irányában, amikor az elsõ tengely a második tengelyhez képest egy meghatározott, nullánál nagyobb és 90 foknál kisebb szögben hajlik; korlátozzuk a test forgását a harmadik tengely körül a hajlási szög csökkenésének irányában, ami egyébként egy ellennyomaték hatására jönne létre, oly módon, hogy az elsõ tengelynek a második tengelyhez viszonyított hajlásszöge nullánál nagyobb és 90 foknál kisebb maradjon; és ezáltal megindítjuk vagy fokozzuk a testnek a második
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
tengely körül végzett forgómozgását, amivel meghajtóteljesítményt hozunk létre. Az eljárás során célszerûen szabályozzuk a hajlási szöget a motor kimenõ tengelyének forgási sebességétõl függõen. Ebben az esetben a kívánatos kimenõ sebesség és/vagy kimenõ nyomaték kerül elõször kiválasztásra, és ezeknek megfelelõen történik a hajlási szög beállítása. A találmány szerinti eljárás része a kimenõ teljesítmény egy részének felhasználása arra, hogy a testet az elsõ tengely körül lehessen forgatni. Ebben az esetben az így felhasznált teljesítmény célszerûen elegendõ ahhoz, hogy le lehessen gyõzni az energiaveszteséget, amely az elsõ tengely körül forgó test súrlódásából adódik. A találmány szerinti eljárás vonatkozik olyan jármûvekre is, amelyeket a találmány szerinti eljárás segítségével mûködtetünk. Az így mûködtetett jármû lehet közúti jármû, repülõgép vagy vízi jármû. A találmány szerinti eljárás kiterjed olyan megoldásra is, amikor tiszta vizet nyerünk az atmoszférából egy olyan felület hûtésével, amely azt atmoszférának van kitéve, és ehhez egy kompresszort alkalmazunk, amelyet a találmány szerinti eljárással mûködtetünk. A jelen találmány vonatkozik olyan eljárásra is, amelynek segítségével szennyezõk távolíthatók el az atmoszférából oly módon, hogy az atmoszférából levegõt szivattyúzunk át egy szûrõn és ehhez egy olyan szivattyút alkalmazunk, amely a találmány szerinti eljárás szerint mûködik. Vonatkozik a találmány egy olyan eljárásra is, amelynek segítségével villamos energiát állítunk elõ. Ez úgy végezhetõ, hogy a motor kimenõ forgástengelyét dinamóval kapcsoljuk össze. A találmány további részleteit kiviteli példán rajz segítségével ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti motor egy célszerû kiviteli alakjának vázlata, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott motor alkatrészeinek forgástengelyeit mutatja egymáshoz való viszonyukban, és a 3. ábra azt az irányt mutatja, amelyben nyomatékot alkalmazunk, és ezzel kimenõ teljesítményt generálunk az 1. ábrán bemutatott motorral. Az 1. ábrán látható 1 motor tartalmaz egy olyan testet, amely szilárd, hengeres 2 tárcsa, amely egytengelyûen van rögzítve egy 3 tengelyen és egy 4 elsõ forgástengely körül forgatható. A 3 tengely egy 5 belsõ keretben van rögzítve belsõ 6 csapágyak segítségével. Az 5 belsõ keret egy 7 külsõ keretbe van szerelve, korlátozott forgatási lehetõséggel egy hajló tengely körül, 8 külsõ csapágyakon ágyazva, és a 7 második keret ezzel szemben egy 9 keretben van rögzítve 10 ágyazás segítségével oly módon, hogy forgatható a 9 kerethez képest egy 11 második tengely körül, amely 11 tengely az 1 motor kimenõ tengelyét képezi. A 2 tárcsa 3 tengelye elfordítható egy 4 elsõ tengely körül egy 12 villamos motor vagy egyéb meghajtó egység segítségével. A 12 villamos motor energiaforrása
1
HU 008 506 T2
egy telep lehet. A 3 tengely q hajlásszögben helyezkedik el az 1 motor 11 kimenõ tengelyéhez képest, és ez a szög nagyobb, mint 0°, de kisebb, mint 90°. Ez jól látható a 2. ábrán. A 2 tárcsa úgy van felszerelve, hogy a 4 elsõ tengely és a 11 második tengely egymást a 2 tárcsa tömegközéppontjában metszik. Egy 13 sík látható a 2. ábrán, hogy jól megfigyelhetõ legyen a 2 tárcsának a térben elfoglalt helye, és egy 14 kocka mutatja – csupán az illusztráció kedvéért – a tengelyek relatív helyzetét. Egy 15 hidraulikus dugattyú szolgál a 3 tengely forgatását végzõ nyomaték kifejtésére, és egyidejûleg a 2 tárcsa forgatására egy 16 harmadik tengely körül. Ezt a tengelyt nevezzük hajló tengelynek és ez merõleges mind a 4 elsõ tengelyre, mind a 11 második tengelyre, és iránya olyan, hogy növeli a hajlásszöget. Ez eredményezi a 4 elsõ tengely forgását a második 11 kimenõ tengely körül. A 15 hidraulikus dugattyú ezenkívül arra is szolgál, hogy megakadályozza a 4 elsõ tengely q hajlásszögének forgását az alkalmazott nyomaték irányával szemközti irányban. Az 1 motor mûködése során a 2 tárcsa elõször a 4 elsõ tengely körül forog mindaddig, amíg meghalad egy meghatározott kritikus forgási sebességet. A 15 hidraulikus dugattyú ezután mûködésbe lép és nyomatékot fejt ki a 2 tárcsára, így közvetetten a 6 belsõ csapágyazás és a 3 tengely útján a 16 hajló tengely körül, a q hajlási szög növelésének irányában. Ez kiváltja a 4 elsõ tengely forgását a 11 kimenõ tengely körül. Mindazonáltal a 2 tárcsa az említett kritikus sebességet meghaladó sebességû forgásával a 4 elsõ tengely körül egy reakciónyomaték generálódik, amely reakciónyomaték rendelkezik egy olyan komponenssel, amely ugyancsak a 16 hajló tengely körül hat, de ellenkezõ irányban, azaz a q hajlásszög csökkenésének irányában. Ez a reakciónyomaték a 4 elsõ tengelyt további járulékos elfordulásra készteti a 16 hajló tengely körül olyan irányban, hogy csökkenjen a q hajlásszög. Ezt a mozgást azonban a következõkben megakadályozza a 15 hidraulikus dugattyú, amely ütközõként mûködik. Ennek eredményeképpen a 2 tárcsa forgási sebessége a 3 tengellyel az 5 elsõ kerettel és a 7 második kerettel együtt a 11 kimenõ tengely körül növekszik. Ekkor terhelés adható az 1 motor kimenõ tengelyére. A 15 hidraulikus dugattyú mûködését 17 vezérlõ egység szabályozza helyzetjelek alapján, amelyek egy, a rajzon nem látható érzékelõtõl érkeznek, amely a 15 hidraulikus dugattyúra van erõsítve. A 17 vezérlõegység által generált vezérlõ jelek a helyzetérzékelõ jelei alapján szabályozzák a 15 hidraulikus dugattyúban a nyomást annak érdekében, hogy az 5 belsõ keret elforduljon a 7 külsõ kerethez képest, a megfelelõ q hajlásszögben. A 17 vezérlõegység szolgáltat jeleket a 2 tárcsa forgási sebességének szabályozására, valamint a q hajlásszög és az alkalmazott nyomaték nagyságának beállítására is. Amint azt már korábban említettük, a q hajlásszöget a 15 hidraulikus dugattyú segítségével le-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
het állítani. A fenti paraméterek kontrollálásával lehetõvé válik az 1 motor kimenõ forgási sebességének szabályozása. A berendezés el van látva egy visszacsatoló mechanizmussal – amelyet jelen esetben egy 18 szíjhajtás, egy 19 generátor és egy 20 elektromos kengyel alkot – és a 17 vezérlõegység ennek segítségével az 1 motor kimenõ hajtóteljesítményének egy részét visszatáplálja a 12 villamos motorhoz. A 3. ábrán jól látható a hajló tengely orientációja. Ezen tengely körül hat nyomaték a 3. ábrán látható módon, amikor is a 2 tárcsa a 4 elsõ tengely körül forog, és a 4 elsõ tengely q hajlásszögbe áll be a második 11 kimenõ tengelyhez képest. A 15 hidraulikus dugattyú által kifejtett nyomatékot a 21 nyilak jelzik, az eredõ reakciónyomatékot 22 nyíl mutatja. Jóllehet, a bemutatott célszerû kiviteli alaknál a 4 elsõ tengely és a 11 második tengely a 2 tárcsa tömegközéppontjában metszik egymást, ettõl eltérõ megoldások is lehetségesek, ahol az elsõ és a második tengely nem metszik egymást, amikor is csak az egyik vagy a két tengely közül egyik sem megy keresztül a tárcsa tömegközéppontján. Nyilvánvaló az is, hogy jóllehet a bemutatott kiviteli alaknál a motor vízszintes kimenõ tengellyel van ábrázolva, a motor mûködtethetõ tetszõleges kimenõtengely-irányítással.
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás, amelynek során T) forgómozgást hozunk létre egy kimenõ tengelyen (11), ahol A) egy testet (2) forgatunk egy elsõ (4), egy második (11) és egy harmadik tengely (16) körül, ahol az elsõ tengely (4) a második tengelyhez (11) képest Q szögben hajlik, a második tengely egy motor (1) kimenõ tengelyét képezi, és a testnek (2) a harmadik tengely (16) körüli elfordulása megváltoztatja a Q szöget; B) a testet (2) az elsõ tengely (4) körül egy meghatározott forgási sebességnél nagyobb sebességgel forgatjuk; C) a testre (2) a harmadik tengely (16) körül ható nyomatékot fejtünk ki, a hajlási szög (Q) növekedésének irányában, amikor az elsõ tengely (4) a második tengelyhez (11) képest egy meghatározott, nullánál nagyobb és 90 foknál kisebb Q szögben hajlik; D) korlátozzuk a test (2) forgását a harmadik tengely (16) körül a hajlási szög (Q) csökkenésének irányában, ami egyébként egy ellennyomaték hatására jönne létre, oly módon, hogy az elsõ tengelynek (4) a második tengelyhez (11) viszonyított hajlásszöge (Q) nullánál nagyobb és 90 foknál kisebb maradjon; és ezáltal megindítjuk vagy fokozzuk a testnek (2) a második tengely (11) körül végzett forgómozgását, amivel meghajtóteljesítményt hozunk létre.
1
HU 008 506 T2
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy járulékos, külsõ nyomatékkal terheljük a testet (2) a motor (1) kimenõ tengelye (11) körül az idõbeli késés megakadályozására. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meghajtóteljesítményt (12) úgy szabályozzuk, hogy a test (2) az elsõ tengely (4) körül egy meghatározott forgási sebességnél nagyobb sebességgel forogjon. 4. Az 1. vagy 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hajlásszöget (Q) 10 foknál nagyobb és 80 foknál kisebb értékûre választjuk. 5. Az 1–4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alkalmazott nyomaték nagyságát szabályozzuk. 6. Az 1–5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy úgy korlátozzuk a test (2) forgását a harmadik tengely (16) körül, hogy a hajlási szög (Q) 10 foknál nagyobb és 80 foknál kisebb legyen. 7. Az 1–6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hajlási szög (Q) nagyságát szabályozzuk. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy meghatározzuk a motor (1) leadott sebességét, és a hajlási szög (Q) nagyságát ezen kiválasztott sebesség függvényében szabályozzuk. 9. Az 1–8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy meghatározzuk a motor (1) leadott nyomatékát, és a hajlási szög (Q) nagyságát ezen kiválasztott nyomaték függvényében szabályozzuk. 10. Az 1–8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a korlátozást úgy végezzük, hogy megakadályozzuk a test (2) forgását a harmadik tengely (16) körül a hajlási szög (Q) csökkenésének irányában. 11. Az 1–10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a létrehozott meghajtóteljesítmény egy részét a testnek (2) üzemi állapotban az elsõ tengely (4) körüli forgatására fordítjuk. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a testnek (2) az elsõ tengely (4) körüli forgatására annyi teljesítményt fordítunk, ami elegendõ a testnek (2) az elsõ tengely (4) körül végzett forgása során fellépõ súrlódási veszteségek pótlására. 13. Eljárás az 1–12. igénypontok bármelyike szerinti eljárással hajtott jármû elõállítására. 14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a jármû szárazföldi jármû. 15. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a jármû repülõgép. 16. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a jármû vízi jármû. 17. Eljárás tiszta víznek az atmoszférából történõ kinyerésére az atmoszférának kitett felület hûtésével, az 1–12. igénypontok bármelyike szerinti eljárással mûködtetett kompresszor segítségével. 18. Eljárás szennyezõdéseknek az atmoszférából történõ eltávolítására, szûrõn keresztül történõ átszivattyúzással, az 1–12. igénypontok bármelyike szerinti eljárással mûködtetett szivattyú alkalmazásával.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
19. Eljárás elektromos áram elõállítására az 1–12. igénypontok bármelyike szerinti eljárással. 20. Motor (1) t) forgómozgás elõállítására a motor (1) kimenõ tengelyén (11), amely motor a) egy elsõ (4), egy második (11) és egy harmadik tengely (16) körül forgó testet (2) tartalmaz, ahol az elsõ tengely (4) a második tengelyhez (11) képest Q szögben hajlik, a második tengely egy motor (1) kimenõ tengelyét képezi, és a testnek (2) a harmadik tengely (16) körüli elfordulása megváltoztatja a Q szöget; b) úgy van kialakítva, hogy egy meghajtóteljesítmény-forrás (12) kapcsolható a testhez (2), amelyet az az elsõ tengely (4) körül egy meghatározott forgási sebességnél nagyobb sebességgel forgat; c) tartalmaz egy olyan elemet, amely a testre (2) a harmadik tengely (16) körül a hajlási szög (Q) növekedésének irányában ható nyomatékot fejt ki, amikor az elsõ tengely (4) a második tengelyhez (11) képest egy meghatározott, nullánál nagyobb és 90 foknál kisebb Q szögben hajlik; d) és egy olyan elemet, amely korlátozza a test (2) forgását a harmadik tengely (16) körül a hajlási szög (Q) csökkenésének irányában, ami egyébként egy ellennyomaték hatására jönne létre, oly módon, hogy az elsõ tengelynek (4) a második tengelyhez (11) viszonyított hajlásszöge (Q) nullánál nagyobb és 90 foknál kisebb maradjon; és ezáltal megindítja vagy fokozza a testnek (2) a második tengely (11) körül végzett forgómozgását, amivel meghajtóteljesítményt hoz létre. 21. A 20. igénypont szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy meghajtóteljesítmény-forrást (12), amely úgy van a testhez (2) kapcsolva, hogy a testet (2) az elsõ tengely (4) körül egy meghatározott forgási sebességnél nagyobb sebességgel forgatja. 22. A 21. igénypont szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy visszacsatoló elemet (17, 18, 19, 20) tartalmaz meghajtóteljesítménynek a második tengely (11) körül forgó testtõl (2) a meghajtóteljesítmény-forráshoz történõ továbbítására. 23. A 22. igénypont szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a visszacsatoló elem (17, 18, 19, 20) úgy van kialakítva, hogy a testnek (2) az elsõ tengely (4) körüli forgatására annyi meghajtóteljesítményt továbbítson a meghajtóteljesítmény-forráshoz (12), ami elegendõ a testnek (2) az elsõ tengely (4) körül végzett forgása során fellépõ súrlódási veszteségek pótlására. 24. A 20–23. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a meghajtóteljesítmény-forrást (12) vezérlõ eleme van, amely a vezérlést úgy végzi, hogy a test (2) az elsõ tengely (4) körül egy meghatározott forgási sebességnél nagyobb sebességgel forogjon. 25. A 20–24. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a nyomatékot kifejtõ eleme (15) van, amely a testre (2) akkor fejt ki nyomatékot,
1
HU 008 506 T2
amikor a kiválasztott hajlási szög (Q) 10 foknál nagyobb és 80 foknál kisebb. 26. A 20–25. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a nyomatékot kifejtõ elem (15) által kifejtett nyomaték nagyságát szabályozó eleme van. 27. A 20–26. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a korlátozóelem (15) úgy korlátozza a test (2) forgását a harmadik tengely (16) körül, hogy a hajlási szög (Q) az elsõ tengely (4) és a második tengely (11) között 10 foknál nagyobb és 80 foknál kisebb legyen. 28. A 20–27. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a hajlási szöget (Q) beállító eleme van. 29. A 25. igénypont szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a motor (1) kimenõ sebességét kiválasztó és a hajlási szöget (Q) beállító elemet a kiválasztott kimenõ sebesség függvényében vezérlõ eleme van. 30. A 28. vagy 29. igénypont szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a motor (1) kimenõ nyomatékát kiválasztó és a hajlási szöget (Q) beállító elemet a kiválasztott kimenõ nyomaték függvényében vezérlõ eleme van. 31. A 20–30. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a nyomatékot kifejtõ eleme (15) rugót tartalmaz. 32. A 20–30. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a nyomatékot kifejtõ eleme (15) egy vagy több hidraulikus, pneumatikus és elektromágneses dugattyút tartalmaz. 33. A 20–32. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a korlátozóelem (15) úgy van kialakítva, hogy megakadályozza a test (2) forgását a harmadik tengely (16) körül a hajlási szög (Q) csökkenésének irányában. 34. A 20–33. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a nyomatékot kifejtõ eleme (15) korlátozóelemként (15) is mûködik. 35. A 20–34. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a korlátozóelem (15) ütközõelemet tartalmaz. 36. A 20–35. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy az elsõ (4) és a második (11) tengely egymást metszik. 37. A 20–36. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy az elsõ tengely (4) lényegében a test (2) tömegközéppontján megy át.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
7
2
38. A 20–37. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a második tengely (11) lényegében a test (2) tömegközéppontján megy át. 39. A 20–35. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy az elsõ (4) és a második (11) tengely egymást nem metszik, és a hajlásszöget (Q) az elsõ (4) és a második (11) tengely közötti hegyesszög alkotja, egy olyan vonal mentén nézve, amely az elsõ (4) és a második (11) tengelyt összekötõ legrövidebb egyenes. 40. A 20–39. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a test (2) az elsõ tengelyre (4) nézve hengerszimmetrikus. 41. A 40. igénypont szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a test (2) egy olyan henger, amelynek vastagsága csökken egy, az elsõ tengely közelében mért maximális értékrõl egy minimális értékre a kerület közelében. 42. A 20–41. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a test (2) nagy rugalmassági modulusú anyagból van. 43. A 41. igénypont szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a rugalmassági modulus értéke nagyobb, mint 100 GPa. 44. A 20–43. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy a motort (1) a talajhoz rögzítõ elemei vannak. 45. A 20–44. igénypontok bármelyike szerinti motor (1), azzal jellemezve, hogy egy vagy több, a második tengely (11) körül forgó ellensúlyt tartalmaz. 46. Motoregyüttes a 20–44. igénypontok bármelyike szerinti motorokból (1), amely el van látva olyan elemmel, amely mindegyik motort lényegében azonos sebességgel, de eltérõ fázisban forgatja, valamint olyan elemmel, amely kombinálja a motorok kimenõ meghajtóteljesítményét. 47. Jármû, amelyet a 20–44. igénypontok bármelyike szerinti motorokból (1) álló együttes hajt. 48. A 47. igénypont szerinti jármû, azzal jellemezve, hogy szárazföldi jármû. 49. A 47. igénypont szerinti jármû, azzal jellemezve, hogy repülõgép. 50. A 47. igénypont szerinti jármû, azzal jellemezve, hogy vízi jármû. 51. Villamos generátor, amely tartalmaz a 20–46. igénypontok bármelyike szerinti motort vagy motorokból (1) álló együttest.
HU 008 506 T2 Int. Cl.: B64C 17/06
8
HU 008 506 T2 Int. Cl.: B64C 17/06
9
HU 008 506 T2 Int. Cl.: B64C 17/06
Kiadja a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest
