Grundsätzliches über Unwuchtantriebe 

Definition

Was ich hier darlegen werde, findet man, meines Wissens, in keinem Lehrbuch. Das liegt natürlich daran, dass die Suche nach ewiger Bewegung als Quatsch gilt, es also kein Profi systematisch untersucht hat (zumindest nicht öffentlich). Wenn man nach dem Begriff «Unwucht-Antrieb» im Internet sucht, so findet man einige Treffer, die aber, soweit ich erkennen konnte, etwas anderes meinen, nämlich einen von einem Motor angetriebenen Rotor, der eine Unwucht hat, und deswegen gewollt vibriert, wie z.B. der Vibrationsalarm beim Handy oder ein Schüttelmechanismus. Was ich hier jedoch meine, ist eine Unwucht, welche selber den Antrieb produziert, der seinerseits möglichst gleichmässig sein sollte. Also irgendwie die Umkehrung des Schüttelmechanismus darstellt.
 

Was alle selbstdrehend konzipierten Unwucht-Räder gemeinsam haben, ist eine periodisch wiederkehrende Unwucht, die dazu führt, dass das Rad angetrieben wird. Es soll ja fortwährend an einer Seite des Rades mehr Kraft wirken, und zwar durch die Schwerkraft. In diesem Moment der Kraftwirkung befindet sich der Schwerpunkt des Rades nicht in seinem Mittelpunkt. Das Rad dreht sich ein Stück weit, und gleichzeitig wird eine bewegliche Masse wieder in die möglichst gleiche Lage gebracht wie zuvor, also um wieder eine Drehung mittels einer Unwucht auszulösen. Falls hierbei mehr Energie frei wird als für die Selbsterhaltung der Drehung nötig ist, kann man diesen Überschuss herausnehmen, das Rad wiederholt dann die Drehung unter exakt gleichen Bedingungen wie zuvor. D.h. dass die Last die Funktion des Rades steuert. Nimmt man den Überschuss nicht weg, so beschleunigt sich das Rad (aber offenbar nur bis zu einem maximalen Leerlaufwert, wie es beim Besslerrad beobachtet wurde, und wie ich noch erklären werde). 
 

Ein drehendes Rad, das nicht in seinem Schwerpunkt aufgehängt ist, ist aber nichts anderes als ein Massependel (beim Massependel, auch physikalisches Pendel genannt, ist die Masse üblicherweise starr an einem festen Stab befestigt, im Gegensatz zum Fadenpendel, welches an einem beweglichen Faden aufgehängt ist). Man kann sich aber von der üblichen Vorstellung eines länglichen Pendels mit einem schweren Ende (z.B. Kreisscheibe oder Kugel) lösen: Jeder feste Körper, der nicht in seinem Schwerpunkt aufgehängt ist, benimmt sich wie ein Pendel.
 
Um einen Unwucht-Antrieb zu beschreiben, können wir also mathematische Gleichungen des Massependels als Grundlage verwenden. Da die Unwucht sich während der Drehung des Rads verlagern soll (sonst haben wir ja ein schlichtes Massependel, was durch Reibung schnell wieder stehenbleibt), verlagert sich auch der Schwerpunkt, d.h. dass die Gleichungen des Massependels noch angepasst werden müssen auf einen nicht-festen Schwerpunkt. Wir haben also ein Massependel, in dem bewegliche Teile drinstecken, die sowohl tangential (mit dem drehenden Rad mitbewegt) als auch radial (näher oder weiter vom Zentrum) bewegt werden können. Wir haben also mindestens 2 Freiheitsgrade und damit mindesten 2 Gleichungen.

Üblicherweise stellt man sich ein Pendel vor als eine Stange mit einem Gewicht dran (Bild 1, Schwerpunkt ist im Mittelpunkt des Gewichts).
Ein Rad, aufgehängt in seinem Zentrum, mit, mit 3 Massen (Bild 2, Schwerpunkt ist unterhalb des Zentrums, nicht eingezeichnet), ist auch ein Pendel.
Ein Rad, aufgehängt in seinem Zentrum, mit 8 Massen (Bild 3, Schwerpunkt unterhalb des Zentrums, nicht eingezeichnet), ist ebenfalls ein Pendel.


Pendulum, Wikimedia Commons

Pendel, Bild von Wikipedia 

Pendel mit 3 Massen

Pendel, aufgehängt im Zentrum, mit 3 Massen

Pendel mit 8 Massen

Pendel, aufgehängt im Zentrum, mit 8 Massen