Zielsetzung
Basis dieses Kapitels sind die Überlegungen zur Konstruktion des vorigen Kegelmotors. Wenn dort eine Flüssigkeit als Medium eingesetzt wird, vorzugsweise ein dünnflüssiges Öl, kann ausreichende Leistung bei relativ kompakter Bauweise erreicht werden. Die nutzbare Energie resultiert aus der latent gegebenen kinetischen Energie normaler Molekularbewegung, die durch Sog-Effekte in eine geordnete Strömung mit Selbst-Beschleunigungs-Effekt überführt wird. Diese Energie ist extern nutzbar, indem sie mittels Turbinenschaufeln in Drehmoment umgewandelt wird. Dabei darf kein Rückstau im Kanal entstehen, wozu eine ´Freistrahlturbine´ optimal ist.
Dies bedeutet, dass innerhalb der Maschine nicht nur mit Öl gefüllte Bereiche, sondern auch teilweise mit Luft gefüllte Räume gegeben sind. Für stationären Bedarf ist dies problemlos, z.B. für die Energieversorgung eines Hauses. Die Anwendung dieses Motors in Fahrzeugen ist damit aber nur bedingt möglich, weil das Öl unkontrolliert in der Maschine herum schwappen könnte. Zielsetzung dieses Kapitels ist darum die Konzeption eines Motor, in welchem ausschließlich Luft als Arbeitsmedium dient. Dieser Motor kann mit horizontaler oder vertikaler Welle bzw. in allen Lagen arbeiten und es gibt z.B. damit auch keine Dichtungsprobleme.
Darüber hinaus soll untersucht werden, wie möglichst hohe Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen ist bei möglichst geringem Energie-Einsatz. Bekanntlich kann z.B. mittels Düsen die Geschwindigkeit verlustfrei beschleunigt werden. Möglicherweise kann diese Düsen-Technik dann auch übertragen werden auf Motoren mit Flüssigkeiten als Arbeitsmedium (was letztlich Zielsetzung sein sollte).
Normale und Laval-Düsen
In Bild 06.03.01 sind zwei Rohre (grau) im Längsschnitt dargestellt. Bei A fließt Fluid mit gegebener Geschwindigkeit von links nach rechts, bei B wird das Rohr enger und nach bekannter Gesetzmäßigkeit dabei beschleunigt. Anschließend fließt das Fluid schneller durch das Rohr C, ohne dass hierzu eine entsprechende externe Kraft aufzuwenden war.
Umgekehrt wird Fluid aus einem dünnen Rohr bei größer werdender Querschnittsfläche D langsamer, der Strömungsdruck wird geringer und der statische Druck größer, seltsamerweise aber nicht genau entsprechend. Vielmehr tritt wohl bekannter ´Widerstand´ auf, so dass das Fluid bei E im Rohr gleich bleibend großen Querschnitts nun langsamer fließt. Eine Verengung von Rohrquerschnitten ist also hinsichtlich des Durchsatzes neutral, eine Erweiterung nach aller Erfahrung dagegen negativ.
P. de Laval und unabhängig davon E.Körting entdeckten vor rund 120 Jahren aber eine Bauweise, bei welcher dieser Durchsatz-Verlust nicht auftritt, sondern beschleunigte Strömung sich letztlich ergibt. Diese ´Laval-Düse´ ist schematisch in diesem Bild unten skizziert. Das Rohr verjüngt sich bis zu einem Engpass und wird danach wieder erweitert, am Auslass auf größere Querschnittsfläche als am Einlass. Die Übergänge sind gleitend zu gestalten und die Spreizung nach hinten sollte zehn Grad nicht überschreiten.
Im konvergenten Einlass-Bereich F ist die Strömung unter Schallgeschwindigkeit, an der Engstelle G erreicht sie Schallgeschwindigkeit und im divergenten Bereich H erreicht die Strömung Über-Schallgeschwindigkeit - alles unter bestimmten Bedingungen hinsichtlich Geschwindigkeit, Dichte und der Veränderungen der Querschnittsflächen. Dennoch ist dieser erstaunliche Effekt anhand bekanntem Formalismus rechenbar - aber der Effekt tritt nicht aufgrund von Formeln auf (die nur pauschalierend das Ergebnis benennen) sondern aufgrund konkreter Bewegungen. Ich versuche immer, mit einfachen und - für mich - plausiblen Modellen mir solch ´phänomenale´ Erscheinungen zu erklären.
Modell molekularer Bewegungen
In Bild 06.03.02 ist anhand schematischer Bewegungsabläufe das Verhalten der Fluid-Partikel in vorigen Rohren dargestellt. Ausgangsbasis ist der ´Bewegungsradius´ A eines Moleküls, das von seinem aktuellen Standort nach einer Zeiteinheit irgendwo auf diesem Kreis sich befinden wird, weil es nach einer Kollision mit dieser mittleren molekularen Geschwindigkeit dort hin gestoßen wurde. Pausenlos erfolgen diese Kollisionen und Bewegungen in alle Richtungen des Raums.
Bei B sind zwei Moleküle (rote Punkte) in einem Rohr (grau) eingezeichnet, die sich stellvertretend für alle Bewegungsmöglichkeiten darin nur auf- und abwärts bewegen. Sie pendeln praktisch nur vom Zentrum des Rohrs nach außen (dort noch einmal eingezeichnet) und zurück. Dieses Bewegungsmuster repräsentiert also ´ruhendes´ Fluid.
Bei C ist dieser Molekül-Bewegung eine Vorwärts-Bewegung aufgeprägt, d.h. diese Partikel wandern im Rohr im Zickzack nach vorn (nach rechts). Natürlich bewegen sie sich real noch immer in alle Richtungen, nur eben in Summe jeweils um diese Distanz etwas weiter nach vorn. Ihre molekulare Geschwindigkeit ist unverändert, d.h. auch hier ist die Distanz je Zeiteinheit unverändert. Schon diese modellhafte Darstellung verdeutlicht, dass Fluid unveränderter Dichte und Temperatur bei schnellerer Strömung kleineren Rohrquerschnitt beansprucht. Außerdem treffen die Partikel weniger häufig auf die Rohrwand und in spitzerem Winkel, so dass sie weniger seitlichen, statischen Druck ausüben.
Bei D ist das typische Bewegungsmuster bei Schallgeschwindigkeit dargestellt. Das Fluid kommt im Raum z.B. mit 333 m/s voran (VS 333, gestrichelte Linie), aber die Moleküle fliegen auf diesem Zickzack-Weg mit der molekularen Geschwindigkeit von 470 m/s (VM 470). Natürlich beanspruchen sie dabei nochmals kleineren Rohrquerschnitt, weisen geringeren seitlichen Druck und entsprechend höheren Strömungsdruck auf.
Querschläger und Freiflieger
Bei E ist ein enger werdendes Rohr (grau) dargestellt, wobei wieder voriges repräsentative Bewegungsmuster einer Fluidströmung (wie bei vorigem C) eingezeichnet ist. An der schrägen Rohrwand werden die Moleküle reflektiert und kehren nun steiler zur Rohrmitte zurück, von mal zu mal steiler (woraus sich ´Selbst-Sperrung´ ergibt, wie ohnehin bei jedem Rohr nur in Abhängigkeit seiner Länge). Die Moleküle bewegen sich noch immer mit gleicher Geschwindigkeit im Raum, d.h. die Kollisionen erfolgen in kürzeren Zeitabständen. Resultierend daraus wäre höhere Dichte und wesentlich erhöhter statischer Druck (entgegen geltender Gesetze). Dieser Bewegungsprozess findet zweifelsohne statt und diese gelb markierten Partikel werden hier ´Querschläger´ genannt.
Aber es müssen auch andere Bewegungsmuster mit anderem Ergebnis wirksam sein (um das reale Ergebnis zu ergeben). Bei F ist beispielsweise die Situation von Partikeln dargestellt, die momentan sich (fast) in Längsrichtung des Rohres bewegen. Wenn sie mit Partikel ähnlicher Richtung kollidieren, findet keine Verzögerung der Strömung statt. Die Partikel fallen mit nahezu molekularer Geschwindigkeit durch eine Düse ins Freie, praktisch widerstandslos und ohne Druck zur Seite auf die Rohrwand auszuüben. Diese Partikel sind hinsichtlich des Durchsatzes besonders ´wertvoll´, weil sie Lücken hinterlassen und nie mehr dort hin zurück kommen. Diese blau markierten Partikel werden hier ´Freiflieger´ genannt, als gegensätzliches Bewegungsmuster voriger Querschläger.
Steher und Raser
Ein Sonderfall dieser Begegnungen von Partikel ähnlicher Richtung ist bei G skizziert. Die Partikel eines Gases bewegen sich nur durchschnittlich mit einer bestimmten Geschwindigkeit, z.B. obigen 470 m/s der Luft. Es wird eine Differenzierung der Geschwindigkeiten glockenförmig, also nach Gauß´scher Verteilung angenommen. Es wird bei Kollisionen von Partikeln ähnlicher Richtung darum häufig zu ´Auffahr-Unfällen´ kommen, d.h. ein schneller Partikel gibt seine Geschwindigkeit an einen zuvor langsameren Nachbarn ab und bleibt selbst (fast) stehend im Raum zurück bzw. wird nur geringfügig zur Seite oder rückwärts gestoßen.
Dieses Bewegungsmuster wird hier ´Steher´ genannt und es ist insofern wertvoll hinsichtlich des Fluid-Durchsatzes, als damit eine aktuell relativ hohe Geschwindigkeit praktisch unvermindert weiter gereicht wird, hier also am Düsen-Auslass einen besonders schnellen ´Freiflieger´ darstellt. Umgekehrt stellt der relativ ruhig im Raum zurück bleibende Partikel (voriger Steher, weiß markiert) bei nachfolgenden Kollisionen keinen großen Widerstand dar, ist in diesem Sinn ´leicht´, d.h. in beliebige Richtung widerstandslos zu beschleunigen.
Bei H ist nun eine Kombination voriger Bewegungsmuster dargestellt mit besonderer Bedeutung, besonders hinsichtlich der Laval-Düse. Zwei Querschläger (gelb) treffen zufällig im gleichem Moment auf einen Steher (weiß) und beide übertragen ihre kinetische Energie auf diesen ´leichten´ Partikel. Beide bringen ihre normale molekulare Geschwindigkeit ein und beschleunigen damit den ´Dritten´ nicht nur über-schall-schnell, sondern ´über-molekular-schnell´ (also maximal auf 2*470 = 940 m/s). Die beiden ursächlichen Partikel werden nur geringfügig zurück gestoßen bzw. werden im Extremfall selbst zu ´ruhenden´ Stehern, während der dunkelblau markierte Partikel - hier ´Raser´ genannt - dafür um so schneller davon fliegt.
Natürlich fliegen solche Raser nicht genau in Längsrichtung des Rohrs, ist deren Strömung insgesamt also nicht doppelte Molekulargeschwindigkeit. Wohl aber ist dieses Bewegungsmuster ausschließliche Ursache für ultraschall-schnelle Strömung aus obiger Laval-Düse. Deren erweiterte Rohrwand schützt praktisch diese Raser vor Kollisionen seitlicher Nachbarn. Andererseits muss der Öffnungswinkel so klein gehalten werden, dass in dieser super-schnellen Strömung auch wiederum nur Kollisionen ähnlicher Richtungen oder vorige Auffahr-Kollisionen gegeben sind. Darüber hinaus ergibt das größere verfügbare Volumen eine geringere Dichte, d.h. die Partikel haben erhöhte Chance relativ lang ungehindert zu fliegen, d.h. große Distanz zurück zu legen, so dass insgesamt tatsächlich diese super-schnelle Strömung zustande kommt.
Bewegungsmixtur
Es ist also keinesfalls so, dass eine anstehende Strömung durch Verjüngung des Rohres einfach ´einen Zahn zulegt´ (um den Formeln zu gehorchen). In normaler Strömung sind die Bewegungen schon höchst unterschiedlich, innerhalb der Düsen aber ist der Bewegungsablauf noch wesentlich differenzierter (während Formeln die Dichte, Strömungs-, Schall- und Molekular-Geschwindigkeit pauschal betrachten).
Auslöser des Beschleunigungs-Effektes ist die Reduzierung der Querschnittsfläche (in strömungskonformer Art), womit zunächst erhöhter Druck oder Dichte erzeugt wird und sich wesentlich kürzere Wege zwischen Kollisionen bzw. vermehrte Kollisionen ergeben. Ein Teil der Partikel fliegt dessen ungeachtet direkt durch den Engpass, auch viele Partikel in ähnliche Richtungen, also relativ dicht beisammen und fast parallel ohne schädliche Kollisionen. Damit wird molekulare Geschwindigkeit auf relativ direktem Weg zum Auslass ´durchgereicht´. Besonders bei ´Auffahr-Kollisionen´ wird immer die aktuell höhere Geschwindigkeit weiter gegeben. Andererseits ergibt sich dabei, dass Partikel nahezu ruhend im Raum stehen bleiben, d.h. Nachbarn relativ wenig Widerstand bieten. Gerade diese Steher erfahren bei ´Zwillings-Kollisionen´ die entscheidende Beschleunigung.
Solche Mehrfach-Kollisionen ereignen sich natürlich auch unter Normal-Bedingungen in ruhendem Fluid und führen damit zur Normal-Verteilung aktueller Molekulargeschwindigkeiten. Hier im Engpassbereich von Düsen finden diese Mehrfach-Kollisionen häufiger statt. Aufgrund Überlagerung der Molekularbewegung durch die generelle Vorwärtsbewegung der Strömung erfolgen diese Kollisionen bevorzugt mit vorwärts gerichteten Vektoren. Damit tritt diese Geschwindigkeits-Differenzierung (obige Gauß´sche Verteilung) nicht in alle Richtungen gleichförmig auf, sondern eben vorwiegend in Strömungsrichtung.
In dieser Mixtur aus ´Stehern, Querschlägern, Freiflieger und Rasern´ ist also die momentane Geschwindigkeit höchst unterschiedlich, beispielsweise könnten sich diese vier Partikel mit 0, 0, 470 und 940 m/s vorwärts bewegen, also im Durchschnitt mit 350 m/s, also mit Schallgeschwindigkeit durch den Engpass der Düse - unabhängig von der Geschwindigkeit der originären Strömung. Diese Beschleunigung basiert also nicht auf der Anfangs-Geschwindigkeit und/oder extern einwirkender Kraft. Sie ergibt sich vielmehr aus einer Umformung der prinzipiellen Bewegungsmuster, wobei seltsamerweise vor dem Auslass vorrangig Querbewegungen und fast ruhende Partikel gegeben sind, während vom Auslass ins Freie die Partikel mit normaler oder aktuell relativ hoher oder maximal sogar doppelter Molekulargeschwindigkeit fliegen, also mit Überschall-Geschwindigkeit, zumindest bei der Laval-Düse.
Natürlich werden einige Leser bezweifeln, ob diese einfachen Bewegungsmodelle dieses Phänomen ausreichend erklären können. Entsprechende Bewegungsmuster sind beispielsweise aber ebenso exklusive Ursache für die Verdunstung, wo Partikel sogar aus dem Flüssigkeitsverbund heraus gestoßen werden. Dieser ´phänomenale´ Prozess ist extrem bedeutend, weil ohne Verdunstung des Meerwassers es keine Wolken gäbe, keinen Regen und kein Wasser und damit kein Leben an Land. Ebenso entscheidend sind diese Mehrfach-Kollisionen für alle Änderungen in irgendwelchen Strömungen - und nebenbei eben auch innerhalb von Düsen.
Überlagerte Bewegungsmuster
Natürlich sind obige Modelle der elementaren Bewegungsmuster extrem vereinfacht. Es fliegen nicht nur ein paar Moleküle im Rohr herum, vielmehr werden diese Bewegungen zugleich von der riesigen Menge beteiligter Partikel ausgeführt. Es fliegt natürlich ein Partikel nicht die dargestellten Distanzen am Stück, vielmehr werden die Geschwindigkeiten und Richtungen bei jeder Kollision weiter gegeben zwischen vielen beteiligten Partnern.
Dennoch wirken diese Bewegungsprozesse auch im makroskopischen Bereich und sogar ohne Beteiligung stabiler Rohrwände. Bild 06.03.03 zeigt links beispielsweise eine Wasserhose mit ihrem typisch gekrümmten Rüssel, oft auch mit ´Knoten´ relativ abrupter Richtungsänderung oder der Rüssel insgesamt ´schlingert im Kreis herum´. Ausgelöst durch eine beliebige Unregelmäßigkeit des statischen Umgebungsdrucks schwingt der Rüssel in Richtung einer relativen Leere. Dort bildet sich Stau und dessen Gegendruck wirkt praktisch wie die Wand des enger werdenden Rohres. Es ergibt sich obige Beschleunigung und Druckbereiche plus Rüssel wandern in andere Richtung, meist im Kreis herum.
In diesem Bild rechts ist der typische ´Zopf´ eines Wasserwirbels abgebildet. Man kennt solches Geflecht, aus Haar oder Lederstreifen oder Draht gewickelt, aber die Konstruktion dieses Wassergeflechts kann man sich kaum vorstellen. Deutlich kommt der Unterschied zwischen vorigen ´Festkörpern´ und ihrer Kombinierbarkeit zum Ausdruck, dem das Ineinander-Fließen-Können von Fluid gegenüber steht. Im Fluid müssen die ´Stränge´ nicht nebeneinander stehen, sondern können ineinander übergehen, sich gegenseitig durchdrängen und überlagern. Bestimmte Bewegungsmuster können dabei plötzlich dominant werden, beispielsweise diese äußere Schwellungen bilden, um kurz danach in eine andere Richtung zu wechseln (wobei dieses Bild sehr grob ist und die Wirbel-Oberflächen überlagert sind durch viele fraktale Bewegungsmuster). Die Strömungen drücken Beulen ins umgebende Wasser, um anschließend wieder nach innen gedrückt bzw. durch den Sog mittig schneller Strömung wieder einwärts zu fließen.
Potentialwirbelwolken
Diese Animation könnte ein Quer- und Längsschnitt durch vorige Wasserhose sein. Diese Schnitte sind jedoch durch ein kugelförmiges Gebilde gedacht und dieses elementare Bewegungsmuster einer ´Potentialwirbelwolke´ gibt beispielsweise eine reale Vorstellung auch eines Atoms (Grundlagen siehe Teil 03 dieser ´Äther-Physik´, Details zum Aufbau der Atome in sehr viel späteren Teilen). Ein Atom hat keinen harten Kern von riesiger Masse und es fliegen auch keine Teile als Elektronen darum herum.
Es gibt nur die eine reale Substanz des Äthers und in dieser gibt es Bewegungssysteme, natürlich auch nur als Bewegung von Äther im gleichen Äther (weil es außer Äther nichts anderes Reales gibt, nicht einmal Nichts). Solche Wolken weisen innen die größte Bewegungsintensität auf (als Kern miss-interpretiert) und es wirbeln außen herum gewendelte Schwingungen (deren markanteste Stellen als Elektronen miss-interpretiert werden). Generell nimmt die Bewegungsintensität nach außen hin ab bis zum ´ruhenden´ Äther der Umgebung. Es gibt jedoch keine ´feste´ Außengrenzen, das Bewegungsmuster reicht z.B. weit über den normalerweise genannten Radius eines Atoms hinaus.
Die vorigen Betrachtungen am Modell von Billard-Kugeln sind also nur ersatzweise zu gebrauchen, weil dort z.B. ´knapp daneben´ gleichbedeutend ist mit ´voll daneben´. Real ´spüren´ sich Partikel schon lang vor ihrem Zusammenprallen. Es treffen in aller Regel gegenläufige Bewegungen auf einander, aber im lückenlosen Äther können sich keine Teile an einer Grenzfläche aneinander entlang bewegen. Es müssen dazwischen vermittelnde Bewegungen entstehen, diese grobe Bewegungsmuster können sich nicht durchdringen, sondern stoßen sich gegenseitig ab. Die ´Partikel´ weichen in Richtung geringeren Widerstands aus, wobei keinerlei Energie verloren geht.
Es ist absolut sicher, dass bei Kollision von Festkörpern (ob Billard-Kugel oder Atomkern konventionellen Verständnisses) Deformationen auftreten, deren Schwingungen zum Teil in das umgebende Nichts (konventioneller Vorstellung) verloren gehen, also unweigerlich Verlust an Energie gegeben ist. Es ist absolut sicher, dass Elektronen oder Partikel von Fluid fortwährend in Bewegung sind - ohne Energieverlust. Nur weil Äther eine vollkommen lückenlose Substanz ist, kann niemals irgendeine Bewegung in ein ´Nichts´ entschwinden. Nur bei diesem Verständnis der elementaren Grundlagen ist wirkliche Energie-Konstanz gegeben.
Energie-Quelle
Von Bedeutung ist dieser Gesichtspunkt im aktuellen Thema insofern, als Kollisionen zwischen Partikeln nicht wie bei Billard-Kugeln statt finden und nicht so selten sind wie sie zwischen Festkörpern auftreten würden. Der Radius der Atom-Bewegungswolken ist viel größer und es kommt daher auch sehr viel häufiger zur Kollision mit mehr als nur zwei Partnern. Zudem müssen diese nicht absolut gleichzeitig zusammen treffen, sondern auch kurz nacheinander erfolgende Kollisionen haben abnorme Ergebnisse. Wenn immer nur Kollisionen zwischen nur zwei Partikeln statt finden würden, wären die Verhältnisse unverändert, weil immer nur Richtungen und Geschwindigkeiten eins-zu-eins ausgetauscht würden. Erst aus Dreier- oder Mehrfach-Kollisionen ergeben sich gravierende Änderungen.
Besonders wichtig sind dabei obige Steher bzw. Wirbelwolken, die momentan relativ ortsfest sind. Wenn diese zeitnah mit mehr als einem Partner kollidieren, wird deren gemeinsame Energie auf diesen momentan ´trägheitslosen´ Steher übertragen - und nur daraus resultieren die großen Differenzen molekularer Geschwindigkeiten innerhalb eines Fluids und besonders innerhalb der Strömung in einer Düse, wo die Differenzierung eine bevorzugte Richtung aufweist. Es wird dabei nicht nur Ultraschall- sondern ´Ultramolekular´-Geschwindigkeit generiert. Zurück bleiben dafür die energie-abgebenden Partner mit geringer Bewegung im Raum oder gar als Steher. Diese wiederum sind keinesfalls schädlich für die Strömung, weil über sie andere Bewegungsintensität verlustfrei weiter getragen wird. Es gibt also keine ´Quelle zusätzlicher Energie´ welche eine Strömung in vorigen Düsen beschleunigen könnte, es findet dort vielmehr eine Differenzierung der Molekular-Geschwindigkeiten statt - wobei seltsamer Weise die langsamen Partikel im Engpass ´herumstehen´ und die schnellsten durch den Auslass ins Freie bzw. sich öffnenden Raum fliegen.
Gefahren und Warnung
Atome darf man sich also nicht wie Billard-Kugeln vorstellen, sondern als in sich schwingende Bewegungsknäuel von Äther im Äther. Außen herum ist der Äther relativ ruhig und repräsentiert damit hohen ´statischen´ Druck. Nach innen nimmt die Bewegungsintensität zu, d.h. die Amplituden des rundum synchronen Schwingens werden größer. Die Struktur dieser Wirbelkomplexe wandert durch relativ ortsfesten Äther, also nur das Bewegungsmuster bewegt sich im Raum, aber keine Teile oder ´Äther-Portionen´. Solche Wirbelsysteme begegnen sich wie ´Wolkenwirbel´, die jedoch bei weiterer Annäherung progressiven Widerstand bilden und sich letztlich vollkommen elastisch und ohne Energieverlust abstoßen (weil der umgebende, ruhige Äther jede Deformation sofort wieder beseitigt).
Wenn allerdings die Begegnung zu schnell erfolgt, beispielsweise ein Steher zwischen zwei oder gar drei Querschläger gerät, sind extrem schnelle Ausgleichswirbel zur Vermittlung der diversen (im Extrem gegenläufigen) Bewegungen erforderlich. Diese ´Wirbelfetzen´ können dann als ´Strahlung´ durch den Äther davon ziehen oder sie haften als zusätzliches Bewegungsmuster an der Oberfläche eines der Partner. Es tritt damit ´Ionisierung´ auf, d.h. diese Atome haben nicht mehr die generelle Oberflächen-Struktur (die man sich aber wiederum nicht statisch vorstellen darf, sondern als fortwährende Bewegung, also durchaus mit permanent auftretenden Unregelmäßigkeiten).
Mazenauer inklusiv Zeuge berichten beispielsweise, dass vor dem Zerbersten seiner Maschine deutlicher ´Ozon-Geruch´ bemerkbar war und ausgehend von der Anlage ´ionisierendes Leuchten´ den Raum erhellte. Auch von anderen Systemen extrem schneller Rotation wird Ähnliches berichtet. Ich muss also nochmals eindringlich davor warnen, solche Maschinen ohne ausreichende Last am Abtrieb und ohne regelbaren Antrieb und/oder kontrollierbaren Fluid-Durchsatz auch nur testweise in Betrieb zu nehmen. Ausreichende Leistung wird schon unter Schallgeschwindigkeit gegeben sein und die Maschine darf keinesfalls so hoch gefahren werden, dass dabei unkontrollierbare Emissionen unterschiedlichster Art auftreten können. Bei normalem Betrieb jedoch wird nur Luft oder Flüssigkeit im Kreis herum geführt, was die Umwelt in keiner Weise belastet.
Beschleunigungs-Düsen
Es ist nun zu diskutieren, wie dieser Düsen-Beschleunigungs-Effekt bei der vorliegenden Konzeption des Kegelmotors zweckdienlich einzubringen ist. In Bild 06.03.05 ist ein Querschnitt durch den Rotor B (rot), den Kanal C (hellblau) und das Gehäuse A (grau) als Ausschnitt dargestellt. Alle Bewegungen in diesem Bild sind rechts-drehend unterstellt. Die Oberfläche des Gehäuses ist wellenförmig angelegt, so dass sich zum Rotor hin Engpässe ergeben, im Wechsel zu breiteren Querschnittsfläche des Kanals. Die Dimensionen sind hier stark überzeichnet, zur Beschreibung typischer Bewegungsmuster sind wieder obige ´Billard-Symbole´ verwendet. Obwohl hier die Düsen nur halbseitig angelegt sind und damit flächige Strömungen betrifft, werden dennoch obige Düsen-Effekte wirksam sein.
Es gibt auch hier das Bewegungsmuster von Partikeln, die ungehindert durch den Engpass fliegen, viele auch in ähnlicher Richtung, ohne dass der prinzipielle Weg dieser ´Freiflieger´ D (blau markiert) beeinträchtigt wird. Vorteilhaft sind Begegnungen von Partikel ähnlicher Richtung, wenn diese unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen. Die jeweils schnellere Geschwindigkeit wird weiter gegeben, während andererseits ´Steher´ E (weiß markiert) aufkommen, die mit relativ geringer Bewegung oder gar momentan stationär sind.
Bei F ist nun dargestellt, dass durchaus eine externe Kraft wirksam wird, rein passiv als Gegendruck der Gehäusewand. Allerdings wirkt diese negativ im Drehsinn des Systems, indem diese ´Querschläger F (gelb markiert) in Strömungsrichtung verzögert werden. Umgekehrt werden durch die Rotordrehung anhaftende Partikel oder dort eintreffende Querschläger G (gelb markiert) beschleunigt. Damit wird der Nachteil dieser ´ein-seitigen Halb-Düse´ ausgeglichen. Möglicherweise wird sogar der Beschleunigungseffekt insgesamt verbessert, weil an allen Engstellen der Rotor auf ganzer Fläche diesen Schub bewirkt, d.h. Stau in Vorwärts-Richtung aufgelöst wird.
Entscheidend für die Differenzierung molekularer Geschwindigkeiten und damit erhöhten Durchsatzes sind aber die Doppel-Kollisionen bzw. die hier bei H skizzierte Kollision von drei Querschlägern (gelb) mit einem Steher (weiß). Daraus resultiert der ´Raser´ (dunkelblau) mit seiner überhöhten Geschwindigkeit, der im nachfolgend erweiterten Raum geringer Dichte relativ lange Distanz zurück legen kann. Diese einmal gewonnene Beschleunigung im Drehsinn des Systems geht nicht mehr verloren, sondern wird von Partikel zu Partikel weiter gereicht, mit beschleunigendem Durchsatz auch durch nachfolgende Engpässe.
Wellenförmiger Mantel
In Bild 06.03.06 ist oben ein Längsschnitt durch das Gehäuse A (grau), den Rotor B (rot) und den dazwischen gebildeten Kanal C (blau) dargestellt. Der Kanal wird von unten nach oben enger, d.h. das Fluid fließt hier aufwärts durch die Maschine. In diesem Bild unten ist ein Querschnitt schematisch dargestellt, wobei jedoch drei Ebenen in einander gezeichnet sind: innen der Kanal im unteren Abschnitt mit seinen geringen Radien, dann ein Schnitt auf Ebene D und außen der Kanal an seinem oberen Ende E.
Zwischen der runden Oberfläche des Rotors und der Gehäusewand werden vorige ´ein-seitige Düsen´ gebildet, indem die Oberfläche des Gehäuses nicht mehr vollkommen rund sondern wellenförmig angelegt ist. Diese Dellen und Hügel verlaufen senkrecht von unten nach oben, so dass Engstellen und erweiterte Räume sich ergeben. Die Differenz sollte vermutlich nur etwa ein Zehntel der jeweiligen Breite betragen. Im Bild sind acht ´Düsen´ rundum angelegt, wobei die prinzipielle Kontur am breiten Kanal (unten bzw. mittig) zu erkennen ist, während sie im schmalen Kanal (oben bzw. außen) hier kaum mehr wahrnehmbar ist.
Das Fluid dreht im Kanal im Drehsinn des Rotors, zugleich wandert es von unten nach oben. Das Fluid strömt somit diagonal über Engstellen und erweiterte Räume. Der Düsen-Effekt wirkt also insgesamt in diagonale Richtung aufwärts-auswärts. Die Düsen könnten darum auch diagonal an der Gehäusewand angelegt sein, was aber technisch sehr viel schwieriger zu realisieren ist. Ein diagonaler Fluss über Engstellen kommt umgekehrt auch zustande, wenn die Düsen horizontal angelegt werden.
Stufenförmige Schüssel
Diese technisch einfachere Lösung ist in Bild 06.03.07 schematisch dargestellt. Die innere Wand des Gehäuses A ist vollkommen rund, wie auch der Rotor B. Die Querschnittsfläche des Kanals C verjüngt sich von unten nach oben, nun jedoch nicht mehr gleichförmig, sondern praktisch in Stufen. Der Radius der Gehäusewand steigt also nicht mehr kontinuierlich an, vielmehr weitet sich die ´Schüssel´ schneller und dann wieder langsamer aus. Damit werden von unten nach oben Engpässe und erweiterte Räume gebildet, allerdings nicht absolut sondern nur relativ zur generell reduzierten Querschnittsfläche des Kanals von unten nach oben.
In diesem Bild links sind im Kanal C mehrere solche ´Stufen´ eingezeichnet, deren ´Amplitude´ von unten nach oben geringer wird. Rechts davon, im Kanal D ist in größerem Maßstab nur eine Schwingung schematisch eingezeichnet, wobei die Kurve teilweise innerhalb der normalen Oberfläche (gestrichelte Linie) verläuft und somit eine Engstelle darstellt. Andererseits verläuft die Kurve außerhalb dieser Linie und stellt damit einen erweiterten Bereich zur Verfügung. Die Luft durchströmt diese Engstellen wiederum diagonal aufwärts. Die dort beschleunigten Partikel können im nachfolgenden erweiterten Raum relativ geringer Dichte weite Distanzen zurück legen.
Gleicher Beschleunigungseffekt in Engstellen tritt natürlich auch auf, wenn eine Flüssigkeit als Arbeitsmedium verwendet wird. Allerdings darf nach reduzierter Querschnittsfläche keine absolute Erweiterung folgen, weil sonst erhöhter Widerstand bzw. Verlust an Strömungs-Energie auftritt. Bei sehr schnellen Strömungen wäre auch Gefahr von Kavitation gegeben. In diesem Bild ist bei E ein Kanal mit entsprechendem Verlauf dargestellt. Die Gehäusewand biegt nach innen und bildet damit eine Engstelle, anschließend jedoch verläuft die Kurve parallel zur normalen Steigung der Oberfläche (gestrichelte Linie), d.h. stellt keinen erweiterten Raum zur Verfügung.
Diese Konzeption könnte also durchaus mit Luft oder mit Öl als Arbeitsmedium betrieben werden. Die Düsen sollten dabei nicht diagonal angestellt sein, sondern in Längsrichtung (wie in Bild 06.03.06) bzw. bevorzugt quer zur Systemachse (wie in Bild 06.03.07). Das Fluid kann sich damit diagonal über die Engstellen ´winden´, d.h. kann mehr oder weniger schnell aufwärts strömen. Das ist besonders vorteilhaft bei flüssigem Medium, weil damit keine Verluste aufgrund ´erweiterter Räume´ auftreten und keine Kavitation aufkommen wird.
Ausgang quer oder längs
Anstelle einer geraden Kegelform wird der Kanal meist einen gekrümmten Verlauf aufweisen, wie beispielsweise in Bild 06.03.08 skizziert ist. Links im Bild verläuft der Kanal C zunächst in axiale Richtung und schwenkt dann in radiale Richtung. Von unten (bzw. hier rechts) nach oben (bzw. hier links) ist die Querschnittsfläche reduziert (siehe blaue Querstriche). Der Rotor weist also runde, hyperbelförmige Kontur auf und die runde Gehäusewand ist analog geformt, so dass die Querschnittsflächen z.B. halbiert wird. Im oberen Kanal D sind rundum-laufende ´Düsen´ dargestellt, wobei durch wellenförmige Kontur des Gehäuses mehrere Engstellen gebildet werden.
Der Auslass verläuft schlitzförmig außen am größten Durchmesser, wo die beschleunigte Strömung durch Turbinenschaufeln in Drehmoment umgesetzt werden kann (hier nicht eingezeichnet). Diese Maschine baut damit ziemlich breit und bei hoher Drehzahl wird das Material durch entsprechend hohe Fliehkräfte beansprucht. Außerdem erfordert die Rückführung des Fluids zum Einlass wiederum großes Bauvolumen. Diese Konzeption dürfte zweckdienlich sein zur Produktion eines weiten flächigen Strahls, z.B. für ´Sog-Hubschrauber´ voriger Kapitel.
Für einen Motor kompakter Bauweise könnte die Konzeption rechts im Bild geeignet sein, bei welcher sowohl der Einlass als auch der Auslass in axialer Richtung erfolgt. Der Kanal E verläuft S-förmig, schon aus dem Einlassbereich F heraus. Der Rotor reicht hier weit in diesen Einlass hinein, auch mit wieder etwas zunehmendem Radius. Im Einlass dreht das Fluid im Prinzip als starrer Wirbel (d.h. gleicher Winkelgeschwindigkeit). Wenn dort der Rotor schneller dreht, wird Fluid zur Mitte ´gezogen´ und damit ein Potentialwirbel gebildet (mit von außen nach innen zunehmender Winkelgeschwindigkeit).
Der S-förmige Verlauf des Kanals E stellt praktisch schon eine Düse dar bzw. werden relative Engstellen gebildet in den Bereichen, wo die Flanken weniger stark nach außen zurück weichen. In diesem Bild oben bildet die Kontur des Kanals G mehrere ´S´, so dass sich wellen- oder meander-förmiger Verlauf ergibt. Hier weichen die Flanken mehrmals von der geraden Kegelform ab, d.h. werden mehrmals relative Engstellen bzw. Druckseiten gebildet im Wechsel mit relativer Weitung (die bei Flüssigkeiten als Medium keine absolute Ausweitung sein dürfen).
Konstruktion
Voriger Kanal E (einfache S-Form) ist in Bild 06.03.09 als Kanal C (dunkelblau) zwischen Gehäuse A (grau) und Rotor B (rot) eingezeichnet sowie zusätzliche Bauelemente in ihrer prinzipiellen Anordnung.
Das Fluid tritt links am Auslass in diagonaler Richtung aus und wird an Schaufeln S einer Turbine T in Drehmoment umgesetzt. Diese Turbine könnte beispielsweise mit halber Drehzahl des Rotors arbeiten. Im Bereich der Schaufeln wird damit auch die Geschwindigkeit der Strömung halbiert. Entsprechend sollte in den Schaufeln der Querschnitt verdoppelt werden durch Spreizung der Wände im Winkel von maximal zehn Grad (analog zu obiger Laval-Düse). Die Turbine wird optimal vermutlich mit noch geringerer Drehzahl arbeiten, z.B. nur einem Viertel der Rotor-Drehzahl.
Hinter den Düsen muss Fluid entsprechend schnell abfließen können, durch einen Rohrbogen oder durch eine Schnecke D (hellblau), wie hier grob skizziert ist. Durch einen Überleit-Kanal E (hellgrün) wird das Fluid wiederum tangential in ein Rücklauf-Rohr F (blau) geleitet. Dieses Rohr verjüngt sich, so dass die Drallströmung darin beschleunigt und damit wiederum ein Gefälle statischen Drucks genutzt wird. Rechts am Ende dieses Rohrs kann z.B. mit einem in Längsrichtung verschieblichen Kegel G (dunkelgrün) der Volumenstrom gesteuert werden.
Die Überleitung (grün) erfolgt wiederum tangential aus einer Schnecke in die Schnecke des Einlass-Bereichs H (hellblau). Hier sind diese Schnecken nur schematisch gezeichnet, während sie real natürlich entsprechend zu- und abnehmende Querschnittsflächen aufweisen sollten. Beispielsweise sollte die Schnecke am Einlass H insgesamt geringeres Volumen aufweisen als die Schnecke bei G, um jeweils wieder den Sog-Effekt schnellerer Strömung zu nutzen.
Im Einlassbereich des Rotors sollte die Strömung wieder ´mit halber Drehzahl´ rotieren, um erneut oben diskutierte Beschleunigung aus zunehmend schnellerer Rotordrehung wie auch des Düsen-Effektes zu nutzen. Der Zuwachs an kinetischer Energie im Kanal C entspricht (brutto) dem nutzbaren Drehmoment - abzüglich Transformations- und Reibungs-Verluste für die Rückführung des Fluids sowie dem Aufwand zum Antrieb des Rotors.
Zwillinge
Die Rückführung des Fluids ist ein Kernproblem dieser Maschinen, weil zumindest bei flüssigen Medien die Fliehkraft gegen die zentripetale Bewegung arbeitet. Darüber hinaus tritt Reibung und somit Wärmeverlust im Rückweg auf. In Bild 06.03.10 ist hierfür eine andere Lösung skizziert.
Es werden zwei Kegel in umgekehrter Richtung nahe beisammen installiert und das Fluid jeweils per Schnecke zur anderen Komponente geleitet. Das Fluid am Auslass D der linken Turbine fließt in einem spiraligen Kanal E zum Einlass des rechten Kegels, analog dazu fließt vom rechten Auslass F das Fluid zum linken Einlass G.
Die Wege von einer Komponente zur anderen sind kurz. Das Fluid drängt aufgrund Fliehkraft in den Schnecken nach außen, fließ damit weg von den Schaufeln. Das Fluid kann am Ende der Schnecke in tangentiale Richtung fliegen und dabei die Distanz zur nächsten Komponente überbrücken. Am Einlass herrscht Sog, so dass dort das Fluid in der enger werdenden Schnecke nach innen gezogen wird. Es ist ein perfekter Kreislauf gegeben, weil eine Komponente natürlich genau so viel Fluid ansaugt wie der Volumenstrom der anderen Komponente erfordert.
Nachteilig an dieser Version ist allerdings die etwas aufwendigere Mechanik für den Antrieb beider Kegel und den Abtrieb beider Turbinen. Die mechanischen Verluste werden aber kompensiert, weil in dieser Konzeption die Energie des Fluids auf beiden Wegen genutzt wird.
Vierlinge
Natürlich könnten solche Zwillinge nochmals paarweise installiert werden und ein kompaktes Kraftwerk ergeben. In Bild 06.03.11 ist eine weitere Möglichkeit skizziert, bei welcher die Mechanik des Kegelantriebs getrennt vom Abtrieb der Turbine organisiert ist.
Es sind hier beispielsweise vier Kegel-Komponenten gezeichnet, alle in gleicher Richtung installiert. Die schnelle Strömungen an jedem Auslass wird in einer Schnecke D erfasst und tangential nach innen geführt zum Einlass E einer mittig installierten Turbine T. An deren Schaufeln S wird das Fluid nach unten geführt und durch Verzögerung der Strömung wird Drehmoment generiert. Am unteren Auslass F strömt das Fluid wieder spiralig auseinander bzw. wird in den Einlass G der vier Kegel eingesaugt.
Die separate Anordnung der Kegel- und Turbinen-Komponenten hat gewiss Vorteile hinsichtlich Optimierung, Montage oder Wartung. Auch die Distanzen zwischen den Komponenten werden strömungsgünstig überbrückt. Allerdings wird die Strömung etwas beeinträchtigt durch mögliche Turbulenzen in der Schnecke zum Einlass der Turbine. Das Beispiel zeigt jedoch auf, dass die Bewegungsprinzipien technisch auf unterschiedliche Weise zu realisieren sind.
Klare Umsetzung
Die vorigen Konstruktionen sind relativ komplex, vermutlich zu sehr um die Problematik ´herum gebaut´, während nur einfache und ´schöne´ Lösungen wirklich optimal sein können. Es gilt also, die essentiellen Effekte möglichst direkt in Bauelemente umzusetzen.
Grundlage aller Überlegungen (im vorigen Kapitel) ist, dass schnelle Strömungen gegenüber langsamen Strömungen eine Sogwirkung ausüben. Beschleunigte Strömung wird erreicht, indem Fluid entlang einer im Raum zunehmend schnelleren Oberfläche geführt wird. Ein Kegel dreht mit konstanter Winkelgeschwindigkeit, die absolute Geschwindigkeit weist an langem Radius aber höhere absolute Geschwindigkeit auf. Ein kegelförmiger Rotor bietet relativ große Oberfläche, während an einem scheibenförmigen Rotor die Geschwindigkeits-Differenzen auf kurzer Distanz gegeben sind.
In Bild 03.06.12 ist schematisch der Ausschnitt eines Rotors B (rot) in prinzipieller Form einer Scheibe gezeichnet. Das Fluid wird nur durch Haftreibung am Rotor mitgerissen und beschleunigt. Entlang der Rotoroberfläche bilden sich praktisch ´Fluid-Ringe´ mit von innen nach außen zunehmender Geschwindigkeit. Dadurch ergibt sich eine radial auswärts gerichtete Strömung, theoretisch gleicher Geschwindigkeit, so dass das Fluid diagonal nach außen fließt. Der zunehmenden Geschwindigkeit entsprechend muss sich die Querschnittsfläche des Kanals C nach außen verjüngen. Hier weist beispielsweise der Einlass G bei Radius 12 bis 15 cm eine Breite von 4.5 cm und eine Fläche von rund 400 cm^2 auf, während der Auslass bei Radius 30 cm nur noch 1.1 cm breit ist und somit die Querschnittsfläche auf rund 200 cm^2 halbiert ist.
Die zweite Grundlage der Überlegungen ist, dass Fluid in Düsen beschleunigt wird ohne entsprechenden Aufwand oder Widerstand. Wenn nach der Düse der Strahl geschützt wird, kann nach der Düse sogar Überschall-Geschwindigkeit entstehen, wiederum ohne externe Beschleunigungskraft sondern nur aufgrund Umformung der Bewegungsmuster (wie oben bei der Laval-Düse diskutiert wurde). Die beste Wirkung wird in runden Düsen erzielt, während hier ein flächiger Kanal gegeben ist zwischen dem Rotor B und einer ortsfesten Wand H (grau, fest verbunden mit Gehäuse A).
Vermutlich wird in diesem Kanal wiederum die beste Wirkung erzielt, wenn beide begrenzenden Flächen in gleichem Umfang zur Bildung des Engpasses beitragen. Hier ist darum die Kontur der Rotor- und Gehäuseoberflächen symmetrisch angelegt. Die Breite des Kanals wird stufenförmig reduziert, so dass hier z.B. drei Düsen (dunkelblau) bzw. Engpässe gebildet werden. Real müsste die Kontur natürlich sanft verlaufende Kurven bilden. Bei Betrieb mit Luft können die Querschnittsflächen nach den Engpässen auch wieder etwas ausgeweitet sein, bei Flüssigkeiten muss die Fläche danach konstant bleiben (weil sonst Kavitation auftritt).
In den Schaufeln S der Turbine T (gelb) wird das Fluid umgelenkt und verzögert, wozu dort die Querschnittsfläche sich entsprechend erweitert. Es ist sehr wichtig, dass Fluid von den Schaufeln weg fließen kann und sich kein Rückstau in den Kanal hinein ergibt. Der Strahl D darf nicht direkt in einen Bereich langsamerer Bewegung treffen. Dieser flächige Strahl sollte vielmehr von beiden Seiten geschützt sein durch ringförmige Wirbel E. Wenn die dortige Oberfläche des Gehäuses oder Rotors entsprechend geformt ist, bilden sich diese Ringwirbel automatisch. Sie bewirken keine Verzögerung sondern tragen den Fluidstrahl widerstandslos in Bereiche langsamer fließenden Fluids.
Optimale Konstruktion
Diese drei Gesichtspunkte sind entscheidend für die Ausbildung der autonomen Beschleunigung dieser Maschinen. In Bild 03.06.13 ist schematisch die komplette Konstruktion dargestellt. Hier wird beispielsweise voriger Strahl D durch die Schaufeln S bereits nach unten umgelenkt. Die ´Umlenk-Düse´ ragt dabei in den Bereich hinein, so dass sich vorige Ringwirbel um den Strahl ausbilden können.
Die ortfeste Wand H (grau, praktisch ein ringförmiger Körper) ist fest mit dem Gehäuse A verbunden durch einige Stützen E. Zwischen diesen hindurch fließt das Fluid zurück zum Einlass F. Die Querschnittsflächen in diesem Bereich sollten relativ weit sein, so dass die Strömung relativ langsam ist. Flüssige Medien würden sonst durch Fliehkraft einen Rückstau am Auslass ergeben, andererseits wird Fluid ohnehin nach innen zum Einlass G gesaugt.
Diese Maschine kann mit Luft oder Wasser bzw. Öl betrieben werden. Es findet ein geschlossener Kreislauf statt, so dass die Maschine in jeder Lage arbeiten kann. Die Effekte können voll zur Geltung kommen, wenn die Konstruktion entsprechend flach und breit angelegt wird, andererseits damit nur relativ geringe Tiefe erfordert.
Zweifelsohne können diese Bewegungsprozesse organisiert werden und die vorgenannten Effekte werden mit Sicherheit auftreten. Die praktische Frage jedoch ist, welche Leistung diese Maschinen erreichen werden. Theoretische ist wiederum klar, dass die kinetische Energie der Strömungen im Quadrat zu ihrer Geschwindigkeit anwächst. Praktisch jedoch wird die Frage sein, welcher Durchsatz tatsächlich erreicht werden kann. Dieser hängt wiederum von den Querschnittsflächen ab und logischerweise werden darum großvolumige Maschinen relativ hohe Leistung bringen können.
Bei der Maschine in Bild 06.03.12 befindet sich der Auslass z.B. am Radius von 0.3 m mit einem Umfang von rund 2 m und einer Querschnittsfläche von 0.02 m^2. Wenn der Rotor beispielsweise mit 600 Umdrehungen je Minute gefahren wird und das Fluid halb so schnell dreht, weist es eine Geschwindigkeit von 10 m/s auf. Der Durchsatz wären dann 0.2 m^3/s bzw. 200 kg Wasser je Sekunde. Wenn der Rotor schneller gefahren wird mit z.B. 900 Umdrehungen je Minute würden rechnerisch 300 kg Wasser mit 15 m/s umgesetzt. An der jeweils noch einmal halb so schnell drehenden Turbine könnten dann etwa 1 bis 5 kW Leistung abgenommen werden.
Der Weg des Fluids bei einem Umlauf wird auch bei etwa 2 m liegen, d.h. das Fluid müsste fünf bis zehn mal je Sekunde umgewälzt werden. Praktisch aber wird dieser Durchsatz vermutlich nur bei reibungsfreiem Abfluss (wie z.B. in Bild 06.04.12) erreicht werden oder bei hindernisfreien und kontinuierlichen Bahnen (wie z.B. bei den Vierlingen aus Bild 06.04.11) oder bei größeren Querschnittsflächen (z.B. einem Auslass von 400 cm^2 in axiale Richtung, mit halbem Radius und dafür doppelter Drehzahl von Rotor und Turbine). Maschinen mit Durchmesser von 50 bis 100 cm werden also durchaus brauchbare Leistung liefern können.
Hans Mazenauers Maschine lief selbst-beschleunigend hoch bis zur Selbst-Zerstörung. Diese Maschine hatte viele Kanäle, während beim Kegel-Motor die gleichen Bewegungsabläufe in nur einem weiten Kanal statt finden. Richard Clem arbeitet auch mit vielen engen Kanälen, vermutlich auch mit Rückstoss direkt am Rotor, erreichte aber kontinuierlich Lauf, vermutlich steuerbar über das Rücklauf-Volumen - und betrieb damit sein Auto. Also müssen auch heute wieder effektive Maschinen nach diesen Prinzipien realisierbar sein.