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Propeller mit federnden Flügeln.
Es ist Tatsache. dass Propeller mit elastischen Flügeln unter Umständen günstiger wirken als solche mit unelastischen Flügeln. Auch ausgeführte Tankversnche mit Modellpropellern von nachbeschriehener Ausführungsart haben bedeutend höhere Wirkungsgrade als gewöhnliche starre Propeller ergeben.
Bei allen Lebewesen, die sich in der Luft oder im Wasser fortbewegen, sind die Fort- bewegungsorgane (Flügel, Flossen u. dgl. ) von Natur aus besonders biegsam ausgebildet.
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Kräften, so dass sich hiefür Holz als Baustoff, das nur für Luftpropeller in Betracht kommt, wegen zu geringer Festigkeit und Unbeständigkeit im Wasser nicht eignet. Es wurden daher bis jetzt in der Praxis aus Festigkeitsgründen fast ausschliesslich starre, aus Metallegierungen oder Eisen gegossene Propeller angewendet.
Es sind schon verschiedene Vorschläge für Luft-und Wasserpropeller mit federnden Flügeln bekanntgeworden, doch haftet allen diesen Ausführungen der Nachteil an. dass sie zufolge ihrer unvollkommenen Formgebung, die durch die Ausbildung des federnden Teiles bedingt ist, den Anforderungen einer günstig wirkenden Schraubenfläche mit hinreichender
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und die darauf befestigten Flügelblätter sind im unbelasteten Zustande meist eben oder nur flach gekrümmt, so dass die abgewickelten Zlinderquersclnitte. insbesondere im belasteten Zustande, eine ungünstige konvexe Krümmung gegen die Druckseite annehmen.
Daher haben die bisher bekanntgewordenen federnden Propeller nicht den gewünschten praktischen Erfolg gebracht.
Gegenstand der Erfindung ist ein Propeller mit elastischen Flügeln von gewöhnlicher schraubenflächenartiger Grundform, die auch im belasteten Zustand mehr oder weniger erhalten bleibt und wobei sieh die Ausfederung nur auf den Anstrittsteil in Form einer sich selbsttätig einstellenden günstigen Aufkimmung äussert. Die Formgebung im allgemeinen, insbesondere der starr ausgebildeten Eintrittskante gleicht jener eines normalen Schraubenpropellers von Tragflügelform. Ausser den Flügelblechen kommen hiebei keinerlei Zwischenteile vor. Die damit erreichte Einfachheit der Konstruktion ist für die praktische Anwendung als Wasserpropeller von grosser Wichtigkeit.
Die Bauart ist gewissermassen einem Vogelflügel nachgebildet, dessen Eintrittskante aus einem festen Knochengerüst besteht, mit anschliessenden federnden Flächen. Diese Bedingung wird dadurch erfüllt, dass die Eintrittsrippe im Zusammenhang mit der allmählich in dieselbe übergehenden Flügelwurzel an der Nabe als starre Teilsehraubenfläche ausgebildet ist. von einer solchen Breite, dass beidseitig eine genügende Auflagefläche für die äusseren, in einfachen oder mehrfachen Lagen angeordneten federnden Flügelbleehe gewährleistet ist und dieselben sich nach dem Anbringen zwangsweise nach dem vorher bestimmten günstigsten Steigungswinkel anlegen.
Diese Flügelbleche liegen am freien Rand der Austrittsseite mit Eigenspannung federnd aufeinander und bilden einen Hohlraum, der bei Anordnung von entsprechenden Kommunikationsöffnungen gleichzeitig zum Druckausgleich zwecks Vermeidung der Kavitation an den Flügelspitzen dienen kann. Die Flügelstärken sind so bemessen, dass die Gesamt-
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federung der Flügel im vollbelasteten Zustand des arbeitenden Propellers noch unter der Elastizitätsgrenze des Baustoffes gelegen ist.
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in Fig. 3 im abgewickelten Zylinderschnitt dargestellt.
Die gerade oder gekrümmte Eintrittskante a des um die Welle b rotierenden Propellerflügels ist durch eine starre, sich allmählich nach aussen verjüngende Rippe c gebildet, die so stark dimensioniert ist, dass sie dem grösste- vorkommenden Propellerschub standhält ; an der Wurzel geht diese Rippe in die Nabenwurzel d über, die nach der Austrittskante e hin in eine scharfe Kante ausläuft. Die beiden flachen Seiten der starren, aus den Teilen c und d gebildeten gemeinsamen Befestigungsrippe sind als Schraubenflächen bearbeitet, deren Steigungen an jeder Stelle beidseitig zueinander entsprechend abgestimmt sind. Diese Teilschraubenflächen dienen als Auflage für die beiden federnd biegsamen Flügelbleche und und g von möglichst hoher Elastizität.
Die beiden Flügelbleche y und y können auch in ein einziges Blech nach Fig. 4 vereinigt sein, derart, dass sie die Befestigungrippe a, ganz umschliessen. Die zusammengehörigen örtlichen Steigungen an der Druck-und Saugseite der Befestigungsrippe sind derart gewählt, dass jeweils ein solcher örtlicher Neigungwinkel der beiden Flügelbleehe f und, zueinander entsteht, dass letztere an den Rändern mit einer gewissen Spannung vollkommen frei zusammenklaffen und innerhalb gewisser Grenzen e und e' (Fig. 3 bzw. 7) ausfedern können. Die Blechränder e sind dünn zugeschärft (Fig. 5), um eine schädliche Randwirbelbildung zu vermeiden.
Die vorbeschriebene Ausführungsart eines Hohlflügels kann überdies noch mit kleinen Kummunikationsöffnungen h an der Befestigungsrippe sowie i am äussersten Flügelrand versehen sein, um auf solche Weise einen Druckausgleich für die Verhinderung der eventuellen Kavitationsbildung an den Flügelspitzen her- zustellen.
Die Wirkungsweise des vorbeschriebenen Propellers ist derart, dass die rotierenden Flügelflächen wie bei jedem gewöhnlichen Propeller Schub erzeugen, wobei jedoch durch die Nachgiebigkeit der Flügel eine selbsttätige Anpassung an alle vorkommenden Bewegung- änderungen im Schraubenstrom erfolgt, sei es durch die periodisch wechselnde Tiefanlage der arbeitenden Flügel während jeder Umdrehung, sei es durch äussere unsymmetrische Beeinflussung durch den benachbarten Schiffskörper sowie durch Stampf-, Roll-und Tauchbewegung des Schiffes im Seegang. Es findet durch die federnde Verwindung der Flügel eine sanfte und stossfreie Übertragung und ein selbsttätiger Ausgleich der Schubkräfte statt, was in einem wechselnden Aufspeichern und nutzbaren Wiederabgeben der Federkraft während jeder Umdrehung besteht.
Der Gang des Propellers wird ausserdem dadurch ruhiger und die schädlichen Erschütterungen werden vermieden.
Fig., und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel. Bei demselben steht das Flügel- blech f der Druckseite etwas über jenes (g) der Saugseite vor und ist ersteres in kleinen Abständen senkrecht zum Flügelrand mit Schlitzen lc versehen. Diese Schlitze bezwecken eine leichtere Teilfederung entlang der Austrittskante e infolge Wegfalles der örtlichen Querspannung.
Statt dessen kann auch ein leicht biegsamer federnder Randstreifen besonders eingesetzt werden.
Ein drittes Ausführungsbeispiel für eine grössere Propellerausführung ist in Fig. 8 dar-
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oder Nabenwurzel cl und es können dieselben starr oder zum Teil auch federnd ausgebildet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Propeller mit aus federnden Blechen bestehenden Flügeln, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Bleche (f und g) zu beiden Seiten der starren oder teilweise starren Randrippe (e) und Nabenwurzel (d) an der Eintrittskante (a) des Flügels angeordnet sind und so einen Hohlraum einschliessen.