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Schaufelradpropeller.
Es ist bekannt, dass ein Schraubenpropeller für den Antrieb von Wasser-oder Luftfahrzeugen in dem Medium, in dem er arbeitet, eine Strömung erzeugt, die sich in der Strömungsrichtung verengt, und dass diese Verengung um so stärker wird, je grösser die Belastung des Propellers ist. Es ist auch bekannt, dass man Schraubenpropeller mit einer düsenartigen Ummantelung versieht, die bei entsprechender Gestaltung dieser Verengung des Mediumstromes entgegenwirkt, also das Mass der Verengung verkleinert, so dass die Querschnitte des Stromes hinter dem Propeller grösser werden, als sie ohne diese Ummantelung wären. Hiedureh wird die Masse des von dem Propeller verarbeiteten Mediums vergrössert und dementsprechend seine Leistung erhöht.
Nun gibt es auch Schaufelradpropeller mit in einem Kreise angeordneten Schaufeln, die alle ständig von dem Medium, in welchem sie arbeiten, beaufschlagt werden und die je um eine Achse, die
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Drehungen oder nach einer bestimmten Gesetzmässigkeit Schwingungen ausführen. Diese Schaufelradpropeller werden, wenn sie z. B. zum Schiffsantrieb verwendet werden, am Boden des Hinterschiffes mit mehr oder minder lotrechter Drehachse angeordnet.
Der Ausbildung eines solchen Schaufelradpropellers entsprechend, besitzt die von ihm erzeugte
Strömung einen rechteckigen Querschnitt, und man hätte von vornherein annehmen können, dass sich dieser rechteckige Querschnitt von allen vier Seiten her verengt, u. zw. ähnlich, wie dies bei einem Schraubenpropeller der Fall ist, der eine im Querschnitt kreisförmige Strömung erzeugt, die sich tat- sächlich von allen Seiten her verengt.
In Wirklichkeit findet aber bei dem Schaufelradpropeller bei Anordnung mit lotrechter Achse eine wesentliche Verengung des Strömungsquerschnittes in waagrechter Richtung nicht statt, sondern hauptsächlich in lotrechter Richtung, und auch da nicht oben und unten gleichmässig, sondern nur unten, während die Strömung oben mit dem Schiffsboden ständig in Berührung bleibt.
Gemäss der Erfindung wird nun dieser vom Sehaufelradpropeller erzeugten Verengung dadurch entgegengewirkt, dass im Grenzbereich dieser Verengung gegenüber der Radscheibe eine oder mehrere feststehende oder mit dem Schaufelrad bewegliche Leitflächen angeordnet werden, welche auf die Strömung düsenartig oder ablenkend wirken.
Es wird also durch diese Leitflächen die Höhe des im Wesen rechteckigen Querschnittes des Propellerstromes gegenüber jener Höhe vergrössert, die sonst infolge der Verengung zustande käme, und es wird durch dieses einfache Mittel die Schluckfähigkeit des Propellers und seine Leistung in ganz beträchtlichem Mass erhöht.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt.
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die Achsen 3 der Schaufeln 2 stehen mit einer Lenkeinrichtung in Verbindung, durch die sie während der Drehung des Radkörpers um ihre eigene Achse eine Drehbewegung oder nach einer bestimmten Gesetzmässigkeit Schwingungen ausführen, wodurch die Propellerwirh'1mg erzeugt wird. Dabei wird im Wasser eine Strömung in der Richtung des Pfeiles 6 hervorgerufen, während sich das Schiff im Sinne des Pfeiles 7 bewegt. Die untere Begrenzung dieser Strömung ist durch die gestrichelte Linie 8 angedeutet, woraus zu erkennen ist, dass die Höhe 9 dieses Stromes hinter dem Propeller beträchtlich
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Höhe verengt.
Dieser Verengung wird nun durch eine Leitfläche 11 entgegengearbeitet, die unterhalb der Schaufeln 2 angeordnet ist, u. zw. derart, dass sie auf die untere Begrenzung des Propellerstromes eine düsenartige Wirkung ausübt, wodurch die Höhe 9 dieses Stromes vergrössert wird.
Da die Verengung des Propellerstromes mit der Belastung des Propellers zunimmt, so kann man, um den verschiedenen Belastungsverhältnissen Rechnung zu tragen, die Leitfläche 11 um eine Achse 1 : 2 schwenkbar anordnen, um die Lage der Leitfläche den jeweiligen Verhältnissen anpassen zu können. Man kann die Leitfläche 11 auch in der Mitte ausnehmen, so dass das Wasser durch diese Ausnehmung hindurchströmen kann.
Da die Verengung des Propellerstromes sich hauptsächlich im Bereiche jener Radhälfte ausbildet, die im Sinne der Strömung hinten gelegen ist (in Fig. 1 rechts), so kann es genügen, die Leitfläche nur im Bereiche dieser Radhälfte anzuordnen, wie dies Fig. 2 in Seitenansicht und Fig. 3 in Draufsicht zeigt, wo die Leitfläche mit 1 : ; bezeichnet ist.
Man kann, wie dies die Fig. 4 in Seitenansicht und Fig. 5 in Draufsicht zeigt, die Leitfläche 14 auch noch weiter in der Richtung der Strömung abrücken, wobei dann der Propellerstrom an der Stelle seiner stärksten Verengung beeinflusst wird. Auch die in den Fig. 2-5 dargestellten Leitflächen können um Achsen, die zur Drehachse des Schaufelrades senkrecht stehen, schwenkbar sein und können in einem stärkeren Masse geschwenkt werden als eine Leitfläche, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, weil sie dabei durch die Schaufeln des Propellers weniger bzw. gar nicht behindert werden.
Eine ähnliche Wirkung, wie sie durch die bisher gezeigten Leitfläehen erreicht werden kann,
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selbst Leitflächen 16 anbringt, die auf den Drehachsen der Schaufeln mehr oder minder senkrecht stehen. Diese Flächen 16 können entweder in einer geringen Höhe oderhalb der Enden der Schaufeln angeordnet werden, wie dies Fig. G zeigt, oder aber auch an den Enden der Schaufeln selbst. Sie liegen dann im Grenzbereich der von dem Propeller erzeugten Strömung und wirken dort ablenken oder nach Art von Düsen, derart, dass die Verengung der Strömung vermindert wird.
Durch die Beaufschlagung der Leitflächen 16 durch die schräg aufwärts geriehteten Strom- fäden wird ein Auftrieb erzeugt, der auch eine waagrechte Komponente aufweisen kann, die in der Drehrichtung des Schaufelrades liegt und ein zusätzliches Drehmoment auf das Schaufelrad hervorbringt : bei fest angeordneten Leitflächen bewirkt diese waagreehte Komponente eine entsprechende Vergrösserung des Schubes in der Richtung 7.
In allen Fällen empfiehlt es sieh, die Querschnittsform der Leitflächen tragflügelartig zu gestalten.
Werden, wie Fig. 7 zeigt, an einem Schiff zwei Sehaufelradpropeller nebeneinander angeordnet, so können die beiden unterhalb der Räder angeordneten Leitflächen 17 miteinander verbunden oder konstruktiv vereinigt werden. Hiedurch wird auch ein wirksamer Schutz der Propeller gegen Grund-
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaufelradpropeller mit in einem Kreis angeordneten Schaufeln, die alle ständig von dem Medium, in welchem sie arbeiten, beaufschlagt werden und die je um eine Achse, die parallel oder nahezu parallel zur Drehachse des Rades gelagert ist, während der Drehung des Rades Drehungen oder nach einer bestimmten Gesetzmässigkeit Schwingungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass im Grenzbereich der in der Höhenrichtung erfolgenden Querschnittsverengung des durch den Propeller erzeugten Stromes eine oder mehrere feststehende oder mit dem Propeller bewegliche Leit-
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oder ablenkende Wirkung entgegenarbeiten.