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Leitvorrichtung, die unterhalb eines Schaufelrad-Propellers angeordnet ist.
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Durch die knapp unterhalb des Schaufelrades angeordnete Leitvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung soll nun die im Bereiche der Schaufeln erzeugte Strömung, wie sie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist, nicht gestört, sondern so erfasst werden, dass einerseits eine günstige Beaufschlagung der Schaufeln gewährleistet und anderseits eine Saugwirkung an der Leitvorrichtung erzeugt wird, die den Schub des Schaufelrades vergrössert. Dies wird dadurch erreicht, dass die Leitvorrichtung aus einer oder mehreren Leitflächen besteht, die knapp unterhalb der Bahn der Schaufelspitzen so angeordnet sind, dass sie sich zur Gänze oder vorwiegend von den Schaufelspitzen weg entgegen der Strömungsrichtung erstrecken, also zur Gänze oder zum grössten Teil mit ihrer dem Schaufelrad zugekehrten Seite in einem Unterdruckfeld liegen.
Eine Ausführungsform der Leitvorrichtung gemäss der Erfindung ist in den Fig. 3 und 4 in einem lotrechten Mittelschnitt und einem Schnitt nach der Linie s-s der Fig. 3 dargestellt. Die Leitvorrichtung besteht hier aus den beiden Teilen (Leitflächen) 16 und 17, von denen die erste 16 unterhalb der vorderen (linken Radhälfte) und die zweite 17 unterhalb der hinteren (rechten) Radhälfte, u. zw. knapp unterhalb der Bahn der Spitzen der Schaufeln S angeordnet ist. Die Fig. 3 zeigt, dass die beiden Leitflächen 16 und 17 in der Richtung der im Bereiche der Schaufelspitzen bestehenden Strömung angeordnet sind, die im Wesen durch den Pfeil 18 angedeutet ist.
Dabei erstreckt sich die Leitfläche 16 von der Bahn der Spitzen der über ihr umlaufenden Schaufeln weg entgegen der Richtung der Strömung 18, liegt also zum grössten Teil vor den Schaufeln der vorderen Radhälfte. Ebenso liegt die Leitfläche 17 zum grössten Teil vor den über ihr vorbeilaufenden Schaufeln der hinteren Radhälfte. Zwischen den beiden Leitflächen 16 und 17 befindet sich ein freier Raum 19, durch den der Wasserstrom hindurchgehen kann.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Leitflächen 16 und 17 an ihren seitlichen Enden miteinander verbunden, so dass sie zusammen eine Art Ring bilden (Fig. 4), durch dessen Hohlraum 19 das Wasser schräg aufwärts hindurehströmen kann.
Diese ringartige Leitvorrichtung wird von zwei an dem Boden 20 des Schiffes befestigten lotrechten Armen 21, 22 getragen, deren Querschnitt flächenartig gestaltet und so angeordnet ist, dass
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Es empfiehlt sich, die Querschnitte der Leitflächen 16 und 17 ebenso wie die der Tragarme 21, 22 als entsprechend dicke Tropfenprofile auszubilden, damit die Strömung an den vorderen Enden der Flächen eine sanfte ablösungsfreie Umlenkung erfährt.
Die beiden Leitflächen 16 und 17 sind so angeordnet und gestaltet, dass sie in der Wasserströmung 18 wie die Tragflächen eines gestaffelten Doppeldeekers wirken, wobei an der Oberseite der Leitflächen, also an der dem Schaufelrad zugekehrten Seite infolge der Wirkung der Schaufeln des Propellers eine absaugende Beschleunigung des Wassers eintritt.
Es entsteht daher an der Oberseite der Flächen 16 und 17 ein Unterdruckfeld mit einem in der Strömungsrichtung gerichteten Gefälle, und hiedurch werden an den Leitflächen. 26 und 17 Auftriebskräfte erzeugt, die die Leitflächen 16 und 17 vor den Schaufeln angreifen und durch die Pfeile 23 und 24 in Fig. 3 angedeutet sind, und die so gerichtet sind, dass eine ihrer Komponenten in der Fahrtrichtung des Schiffes verläuft und daher den Schub des Propellers verstärkt, indem die in der Fahrtrichtung des Schiffes verlaufende Komponente der Kräfte 23, 24 durch Vermittlung der Tragarme 21, 22 auf den Schiffskörper wirkt.
Bei grösseren Ausführungen kann es nötig werden, zwischen den beiden Tragarmen 21 und 22 noch eine oder mehrere weitere Tragarme für die Leitflächen 16, 17 anzuordnen, und auch diese Tragarme müssen dann so gestaltet und angeordnet sein, dass sie der durch das Schaufelrad erzeugten Strömung angepasst sind. Wenn die Leitflächen 16 und 17 völlig getrennt voneinander angeordnet werden, so muss jede von ihnen von Tragarmen getragen werden, für die das gleiche gilt.
Jede der Leitflächen für die vordere und für die hintere Radhälfte kann auch für sich unterteilt werden. In manchen Fällen kann es auch genügen, entweder nur unterhalb der vorderen Radhälfte oder nur unterhalb der hinteren Radhälfte eine oder mehrere Leitflächen anzuordnen.
Sind mehrere Propeller mit Leitvorrichtungen nebeneinander angeordnet, so kann man die Leitvorrichtungen und deren Tragarme miteinander verbinden..
Die Tragarme der Leitflächen müssen nicht immer lotrecht, sie können auch schräg angeordnet werden. Ihre Anordnung und bauliche Ausbildung wird auch von der Gestalt des Schiffsbodens oder überhaupt des Schiffskörpers im Bereiche des Schaufelrades abhängen.
Die Fig. 5 zeigt schematisch die linke Hälfte der Rückansicht eines Hinterschiffes, das zu beiden Seiten muldenartig ausgenommen ist, wobei in jeder dieser muldenförmigen Ausnehmungen ein Schaufelrad-Propeller untergebracht ist. Der Spant 25 geht durch die Achse x-x des Schaufelrades hindurch, von dem drei Schaufeln 27, 28 und 29 gezeichnet sind. Die Spanten 30, 31 und 32 zeigen den Übergang des Hinterschiffes zur Schiffsmitte hin. Die Leitvorrichtung 33 wird aussen von einem mehr oder minder lotrechten Tragarm 34 und innen (gegen die Längsmittelebene des Schiffes hin) durch einen schrägen Tragarm 35 gehalten. Durch diese schräge Anordnung des Tragarmes 35 wird bei der dargestellten Schiffsform seine freie Länge verkürzt.
Die Ausführungsform nach Fig, 6 zeigt die Rückansicht eines Hinterschiffes, das in der Mitte muldenförmig ausgenommen ist, um dort ein Schaufelrad aufnehmen zu können, dessen Achse m-m
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in der Längsmittelebene des Schiffes liegt. Die Leitvorrichtung 36 wird hier von zwei schrägen Tragarmen 37, 38 getragen. Die Mulde, die von der Leitvorrichtung 36 und den Tragarmen 37, 38 gewissermassen überbrückt wird, kann sich beliebig weit gegen die Schiffsmitte hin und darüber hinaus bis zum Bug erstrecken, der einen Doppelkiel aufweisen kann.
Die Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform des Schiffes, u. zw. auf der linken Seite in Rückansicht bis zur Quermittelebene des Schaufelrades und auf der rechten Seite den Übergang zur Schiffsmitte und zum Bug. Die Spanten sind in diesem Fall so gestaltet, dass der Kiel sich am Bug teilt und daher ein Doppelkiel entsteht. Auch hier wird die Leitvorrichtung 39 durch schräge Arme 40 getragen und überbrückt die Mulde, in der das Schaufelrad angeordnet ist.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Leitvorrichtung, die unterhalb eines Schaufelrad-Propellers angeordnet ist, der am Boden eines Schiffes gelagert ist und dessen in einem Kreis angeordnete, abwärts ragende Schaufeln um eine lotrechte oder schräge Achse umlaufen und dabei je um eine Achse, die parallel oder nahezu parallel zur Drehachse des Rades gelagert sind, Drehungen oder Schwingungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitvorrichtung aus einer oder mehreren Leitflächen besteht, die unterhalb der Bahn der Sehaufelspitzen so angeordnet sind, dass sie sich zur Gänze oder vorwiegend von den Schaufelspitzen weg, entgegen der Strömungsrichtung erstrecken, also zur Gänze oder zum grössten Teil mit ihrer dem Schaufelrad zugekehrten Seite in einem Unterdruckfeld liegen.