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Österreichische PATENTSCHRIFT Nr. 17058. E. W. BLISS COMPANY IN NEW YORK.
Antriebsvorrichtung für Automobil-Torpedos.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Antrieb von Automobil-Torpedos jener Art, bei welchen ein Pressmittel dazu dient, den Motor zu betätigen, welcher seinerseits die Schraube bezw. die Schrauben antreibt, wie z. B. beim Whitehead-Torpedo. Bei diesem Torpedo ist die Pressluft in einem Reservoir angesammelt, aus welchem dieselbe durch ein Reduzierventil austritt und eine Dreizylindermaschine antreibt, welche unmittelbar die Welle in Rotation versetzt, auf welche die eine Schraube montiert ist, während die andere
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Richtung gedreht wird. Die ausgepuffte Luft wird durch die hohle Schraubenwelle entleert und entweicht am Schweife des Torpedos. Eine Verzögerungsvorrichtung ist erforderlich.
1 ) den Zutritt der Pressluft zur Maschine beim Lancieren zu drosseln, damit das Schnelllaufen der Maschine verhindert werde, bevor der Torpedo ins Wasser gelangt, wobei diese Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass sie den vollen Druck auf die Maschine zur Einwirkung gelangen lässt, sobald let/tere eine gewisse Anzahl von Drehungen gemacht hat. welche jenem Zeitraum entsprechen, der zum Untertauchen benötigt wird.
Vorliegende Erfindung bezweckt die Herstellung einer einfacheren, dauerhafteren und
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mittels Getriebe oder auf andere einfache Art und Weise mit der Schraube oder den Schrauben verbunden. Vorteilhaft rotiert die Turbine um eine Welle, die mit der Längsachse des Torpedos zusammenfällt und ist durch Getriebe derart mit der Schraube oder den Schrauben verbunden, dass die Schrauben langsamer rotieren als die Turbine. Um die fortbewegenden Kräfte gleichmässig zu verteilen und die Reibung möglichst herabzndrücken,
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symmetrisch die Schraut) onwelle angreifende Getriebe bewirkt.
Auf beiliegender Zeichnung veranschaulicht
Fig. 1 den Hinterteil eines nach vorliegender Erfindung ausgestatteten Torpedos im Längsschnitt, wobei der innere Mechanismus grösstenteils in Ansicht abgebildet ist.
Fig. 2 veranschaulicht in Ansicht emen Teil des inneren Mechanismus mit der Haupt-
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Die weiteren Figuren sind in grösserem Massstabe gezeichnet.
Fig. 3 ist ein vertikaler Längsmittelschnitt -der Turbine und der Reduziergetriebe, entsprechend der linken Seite von Fig. 1.
Fig. 4 ist ein ähnlicher Schnitt und veranschaulicht die im rückwärtigen Teile dfs Hinterteiles angeordneten Vorrichtungen.
Fig. 5 ist ein Querschnitt des Torpedos nach Linie 5-5 der Fig. 3.
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der Fig. 3.
Fig. 8 veranschaulicht die Verbindung zwischen zwei Teilen der Antriebswelle.
Fig. 9 und 10 sind Vorder-und bezw. Seitenansichten des die Getriebe einnehmenden
Rahmens.
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Fig. 11 und 12 sind Hinter- bezw. Seitenansichten eines anderen Rahmens, teilweise in Schnitt.
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Durch das Rohr C wird die Pressluft der zu den Düsen c, c der Turbine führenden EiulassöB'nung C'zugeleitet (Fig. 7). D ist die Turbine, welche einer gewöhnlichen Dampfturbine ähnlich sein mag und aus zwei Scheiben bezw. Rädern d, d' bestehend veranschaulicht ist. Die erste Scheibe ist mit Turbinenzellen e, e versehen, die den Luftstrom der Düsen c, c aufnehmen und die expandierende Luft gegen die feststehenden Zellen f ent- leeren, die zwischen den Scheiben d, d'angeordnet sind (Fig. 3 und 7). Von diesen feststehenden Zellen gelangt die expandierende Luft in die Zellen der zweiten Scheibe d', von wo die expandierte Luft frei in das Gehäuse des Torpedos strömt.
Die Turbine D ist an einer Nabe 9 befestigt, die um einen feststehenden Bolzen E rotiert. Die Nabe 9 besitzt Zähne h, die ein Zahnrad bilden, welches mit den Zähnen von zwei (oder mehr) Zahnrädern F, F in Eingriff steht, die an diametral entgegengesetzten Seiten der Turbinenwelle (oder auf andere Weise symmetrisch um das Zahnrad h) angeordnet sind. Die Zahnräder F, F sind an Naben i, i befestigt, die um feststehende
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ein Stück bildend), die mit dem Zahnrade G in Eingriff stehen, das am vorderen Ende der vorteilhaft in der Mittellinie des Torpedos nach rückwärts reichenden Welle H befestigt ist, während das hintere Ende dieser Welle mit einer hohlen Welle K in Verbindung steht, an welcher die Propellerschraube B befestigt ist.
Die Schraube B ist an einer Hohlwelle T befestigt, welche die Welle K einschliesst und von der letzteren durch die konischen Zahnräder 10, 11 und 12 in entgegengesetzter Richtung auf bekannte Weise angetrieben wird.
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Welle H übertragen, die langsamer, z. B. mit 1/5 der Geschwindigkeit der Turbine, angetrieben wird. Diese Reduktion der Geschwindigkeit ist notwendig, weil die Turbine mit Rücksicht auf ihren Nutzeffekt viel rascher rotieren muss, als die Schrauben bei höchster wirksamer Geschwindigkeit.
Anstatt die Turbine in einem eigenen Gehäuse unterzubringen, kann das Torpedogehäuse selbst zur Aufnahme der Turbine dienen, in welchem Falle die ausgepuffte Luft direkt in das Torpedogehäuse gelangt und von hier durch die hohle Welle K beim hinteren Ende der Schrauben aus dem Torpedo entweicht. Der Weg des Auspuffes ist in Fig. !, 3 und 4 durch Pfeile veranschaulicht. Der Eintritt von Wasser durch Welle K am Ende dos Laufes, der die Schwimmkraft des Torpedos beeinträchtigen würde, wird durch ein Rückschlagventil L verhindert, welches sich beim Auspuff öffnet und dann unter Einwirkung einer Feder p schliesst.
Dieses Ventil verschliesst zweckmässigerweise den Eintritt zu dem erweiterten Ende des Rohres bezw. der Hohlwelle K2, welche einen vorragenden Ansatz
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genügend ist, um die schwache Feder p zu überwinden, wird das Ventil L geöffnet, wobei die Ventil bewegung durch einen an der Spindel M angebrachten und an die Hülse m'anstossenden Anschlag o begrenzt wird. Nun strömt die Auspuffluft hinter das Ventil, wie in Fig. 4 durch Pfeile veranschaulicht ist. Am Ende des Laufes, wenn der Luftdruck sinkt, schliesst sich das Ventil unter dem Einflusse der Feder p, wodurch der Zutritt des Wassers durch die Hohlwelle K zu dem Lufträume innerhalb des Gehäuses verhindert wird.
Nachstehend sollen nun einige zweckmässige Einzelheiten der Konstruktion beschrieben werden. Um eine feste und daher leichte Lagerung der Turbine und der Übersetzungen zu schaffen, ist das Torpedogehäuse mit inneren Versfeifungsringen q und t'versehen, die in gewissen Abständen durch Verbindungsstangen q miteinander verbunden sind. Der Ring ?'dient zur Aufnahme der Flansche einer Lagerschale M, welche in Fig. 11 und 12
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Verbindungsstangen 23, 23 vereinigt sind. Diese Verbindungsstangen nehmen den Druck der Zahnräder auf und verhindern, dass letztere ausser Eingriff kommen. Die Arme 13 enden in Ösen 14, die zur Befestigung des Rahmens am Ringe r dienen.
Das hintere Ende des Bolzens E besitzt einen Ansatz 16, der in die Nabe 15 reicht und durch die Schraubenmutter 17 festgehalten wird. Die vorderen Enden der Bolzen I, 1 reichen in Öffnungen 20 der Bügel, die bei 21 gespalten sind, wobei Schrauben 22 zum Festklemmen der Bolzen dienen. Das vordere Ende des Bolzens E ist in einer Scheibe Q gelagert, deren äusserer Rand mittels Schrauben am Ring q befestigt ist. Der Ansatz 25 des Bolzens E reicht in die Nabe 24 und wird durch die Schraubenmutter, 36 festgehalten. Die Scheibe Q bildet eine luftdichte Scheidewand, welche den hinteren Teil der Turbinenkammer vom vorderen Teil derselben trennt. Die Welle H besitzt eine Flansche 27, an welcher die Rippe des Zahnrades G mittels Schrauben befestigt ist. Der lösbare Ring 28 ist mittels eines Schraubenringes 29 an der Welle befestigt.
Die Hohlwelle K2 ist mit der Hohl- welle li durch Nut 31 und Keil 32 verbunden (Fig. 8), wodurch diese Teile der Welle
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stilmmelte Schraubengänge besitzt.
Die Montierung der Vorrichtung ist die folgende :
Nachdem das Zahnrad G auf der Welle R befestigt ist, wird letztere nach rückwärts durch die Nabe s des Rahmens M geschoben und Ring 28 und Schraubenring 29 an-
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Rahmen l, Spindel m, Feder p und Hülse m'werden in bekannter Weise vereinigt und dann der Ring k mittels Schrauben am Teile K2 der Welle befestigt, worauf das hintere Ende der Welle H in die Nahe des Rahmens l geschoben wird, so dass die Welle H und die mit demselben verbundenen Teile nach Fig. 2 angeordnet sind.
Nun wird der Bolzen E am Rahmen P befestigt (Fig. 10) und die Zahnräder F samt ihren Naben i und den Zahnradern j,j lose in ihre annähernd richtige Lage im Rahmen gebracht, worauf dieser Rahmen auf den Rahmen M gebracht wird, wobei die Naben i auf den Bolzen 1 gleiten und die Zahnräder j mit dem Zahnrade G in Eingriff kommen.
Die Bügel 19 worden dann mit den Enden der Bolzen I, 1 in Eingriff gebracht und deren Klemmschrauben 22 angezogen, hiedurch werden die Rahmen P und je samt den dazugehörigen Teilen pro- visorisch vereinigt. Die in dieser Weise vereinigten Teile werden dann in den Hinterteil A' gebracht, welcher unterdessen von den übrigen Teilen des Torpedos getrennt ist, u. zw. durch Kmschieben durch die Ringe q und r und durch Einführung des Endes des Wellenteiles K2
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behufs Einführung der Zahnräder F, F erweitert (Fig. 5). Der Rahmen.
M wird an den r gebracht und durch die sich deckenden Löcher 34, 34 der Rahmen P, M vier Schrauben eingesetzt, wodurch die verschiedenen Teile in ihrer Lage gesichert werden. Der HI (wk 35, in dem die feststehenden Zellen f ausgebildet sind, wird nun zwischen den Zellen e, e'der Turbine D angeordnet, die Teile der Turbine wurden vorher auf der Xuhe. Q vereinigt und die Turbine in den Ring q und auf den Bolzen E gebracht, worauf der block 35 richtig eingestellt und durch Schrauben 36 befestigt wird. Eine der Schrauben 36 ist in Fig. 3 veranschaulicht. Nun wird die Scheibe Q aufgesetzt und mittels durch ihre Flansche gesteckten Schrauben, sowie mittels der zentralen Schraubcn- nutter tel'26 befestigt.
Schliesslich wird der vorher mit dem Lufteinlassrohre C vereinigte Luft- einlass C'mittels Schrauben an der Scheibe Q befestigt.
Der beschriebene Turbinenmotor bietet bei Automobil-Torpedos wesentliche praktische \'orteile gegenüber den bisher verwendeten Motoren, indem derselbe viel einfacher ist, einen
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getrieben unvermeidlichen Geräusch keinerlei Geräusch verursacht, keinen toten Punkt besitzt, keinen starken Erschütterungen ausgesetzt ist npd die bisher verwendeten Motoren an Dauerhaftigkeit weit übertrifft.
Der Turbinenmotor arbeitet stossfrei und gleicht in seinem eigenen Gestelle die direkten btösse der Übersetzung aus, so dass derselbe unbeschädigt über hundert Schüsse aushält, bis seine der Abnutzung ausgesetzten Flächen soweit abgenützt sind, dass dieselben einer Erneuerung bedürfen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist der, dass der Motor keine Verzügerungsvorrichtung erfordert, um das Schnellaufen der Schrauben während des Lancierens zu verhindern, da die Geschwindigkeit der Turbine so allmählich steigt, dass sie ihre volle Geschwindigkeit nicht früher erreicht, als der Torpedo ins Wasser gelangt.
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Der Turbinenmotor steigert auch die Schwimmfähigkeit des Torpedos, indem die Wnsserlcammor der Maschine des Whitebead1'orpedos durch eine Luftkammer ersetzt ist. Eine Prossluftmaschine erfordert ferner eine Wasserzirkulation behufs Verhinderung des Einfrierens, während eine Turbine keine Wasserzirkulation erfordert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Antriebsvorrichtung für Automobil-Torpedos, bei welchen die Pressluft aus einem Behälter durch ein Druckreduzierventil zum Motor strömt, gekennzeichnet durch einen 1'urbinenmotor, welçher ein Reduziergetriebe betätigt, das symmetrisch angeordnet ist, um die Einwirkung der Kräfte auszugleichen, wobei das Getriebe eine Welle antreibt, die ihrerseits die Propellerschraubon derart betätigt, dass die letzteren langsamer rotieren als die Turbine.
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Austrian PATENT DOCUMENT No. 17058. E. W. BLISS COMPANY, NEW YORK.
Propulsion device for automobile torpedoes.
The present invention relates to the propulsion of automobile torpedoes of the type in which a pressing means is used to operate the motor, which in turn is the screw. drives the screws, such as B. Whitehead torpedo. In this torpedo, the compressed air is collected in a reservoir, from which it exits through a reducing valve and drives a three-cylinder engine which immediately sets the shaft in rotation on which one screw is mounted while the other
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Direction is rotated. The exhausted air is evacuated through the hollow propeller shaft and escapes at the tail of the torpedo. A delay device is required.
1) to restrict the access of compressed air to the machine when launching, so that the machine is prevented from speeding up before the torpedo enters the water, this device being arranged in such a way that it allows full pressure to be applied to the machine as soon as let / tere has made a certain number of rotations. which correspond to the time required for submersion.
The present invention aims to produce a simpler, more durable and
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connected to the screw or screws by means of a gear mechanism or in some other simple manner. The turbine advantageously rotates around a shaft which coincides with the longitudinal axis of the torpedo and is connected to the screw or screws by gears in such a way that the screws rotate more slowly than the turbine. In order to distribute the moving forces evenly and to reduce the friction as much as possible,
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symmetrically acts on the screw shaft.
Illustrated on the accompanying drawing
1 shows the rear part of a torpedo equipped according to the present invention in a longitudinal section, with the inner mechanism being shown for the most part in a view.
Fig. 2 illustrates in view a part of the internal mechanism with the main
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The other figures are drawn on a larger scale.
FIG. 3 is a vertical longitudinal center section of the turbine and the reduction gears, corresponding to the left-hand side of FIG. 1.
Figure 4 is a similar section and illustrates the devices located in the rear portion of the rear portion.
FIG. 5 is a cross section of the torpedo taken along line 5-5 of FIG. 3.
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of Fig. 3.
Fig. 8 illustrates the connection between two parts of the drive shaft.
9 and 10 are front and respectively. Side views of the gears occupying
Frame.
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FIGS. 11 and 12 are rear or Side views of another frame, partly in section.
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The compressed air is fed through the pipe C to the inlet opening C 'leading to the nozzles c, c of the turbine (FIG. 7). D is the turbine, which may be similar to an ordinary steam turbine and consists of two disks respectively. Wheels d, d 'is illustrated consisting of. The first disk is provided with turbine cells e, e, which take up the air flow from the nozzles c, c and discharge the expanding air against the stationary cells f which are arranged between the disks d, d'(Fig. 3 and 7) . From these stationary cells, the expanding air enters the cells of the second disc d ', from where the expanded air flows freely into the housing of the torpedo.
The turbine D is attached to a hub 9 which rotates around a fixed pin E. The hub 9 has teeth h which form a gear which meshes with the teeth of two (or more) gears F, F which are arranged on diametrically opposite sides of the turbine shaft (or in some other way symmetrically about the gear h) . The gears F, F are attached to hubs i, i, which are fixed around
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forming one piece), which are in engagement with the gear wheel G, which is attached to the front end of the shaft H, which advantageously extends backwards in the center line of the torpedo, while the rear end of this shaft is in communication with a hollow shaft K on which the propeller screw B is attached.
The screw B is attached to a hollow shaft T which encloses the shaft K and is driven by the latter through the conical gears 10, 11 and 12 in the opposite direction in a known manner.
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Wave H transmitted, which is slower, e.g. B. is driven at 1/5 the speed of the turbine. This reduction in speed is necessary because the turbine, with a view to its efficiency, must rotate much faster than the screws at the highest effective speed.
Instead of accommodating the turbine in its own housing, the torpedo housing itself can serve to accommodate the turbine, in which case the puffed air enters the torpedo housing directly and from here escapes from the torpedo through the hollow shaft K at the rear end of the screws. The path of the exhaust is illustrated in Fig.!, 3 and 4 by arrows. The entry of water through shaft K at the end of the barrel, which would impair the torpedo's swimming power, is prevented by a check valve L, which opens at the exhaust and then closes under the action of a spring p.
This valve expediently closes the inlet to the enlarged end of the tube BEZW. the hollow shaft K2, which has a protruding approach
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is sufficient to overcome the weak spring p, the valve L is opened, the valve movement being limited by a stop o attached to the spindle M and abutting the sleeve m '. The exhaust air now flows behind the valve, as illustrated by arrows in FIG. 4. At the end of the run, when the air pressure drops, the valve closes under the influence of the spring p, whereby the access of the water through the hollow shaft K to the air spaces inside the housing is prevented.
Some useful details of the construction will now be described below. In order to create a firm and therefore easy mounting of the turbine and the transmissions, the torpedo housing is provided with inner saponification rings q and t 'which are connected to one another at certain intervals by connecting rods q. The ring? 'Serves to receive the flanges of a bearing shell M, which is shown in FIGS. 11 and 12
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Connecting rods 23, 23 are combined. These connecting rods take the pressure of the gears and prevent the latter from disengaging. The arms 13 end in eyelets 14 which are used to attach the frame to the rings r.
The rear end of the bolt E has a shoulder 16 which extends into the hub 15 and is held in place by the screw nut 17. The front ends of the bolts I, 1 reach into openings 20 of the brackets which are split at 21, with screws 22 serving to clamp the bolts. The front end of the bolt E is mounted in a disk Q, the outer edge of which is fastened to the ring q by means of screws. The shoulder 25 of the bolt E extends into the hub 24 and is held in place by the screw nut 36. The disk Q forms an airtight partition which separates the rear part of the turbine chamber from the front part thereof. The shaft H has a flange 27 to which the rib of the gear G is fastened by means of screws. The detachable ring 28 is attached to the shaft by means of a screw ring 29.
The hollow shaft K2 is connected to the hollow shaft 1 1 by groove 31 and key 32 (FIG. 8), whereby these parts of the shaft
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Has stylized screw threads.
The mounting of the device is as follows:
After the gear G is attached to the shaft R, the latter is pushed backwards through the hub s of the frame M and ring 28 and screw ring 29 are attached.
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Frame l, spindle m, spring p and sleeve m 'are combined in a known manner and then the ring k is fastened to parts K2 of the shaft by means of screws, whereupon the rear end of the shaft H is pushed close to the frame l so that the Shaft H and the parts connected to it according to FIG. 2 are arranged.
Now the bolt E is attached to the frame P (Fig. 10) and the gears F together with their hubs i and the gears j, j loosely brought into their approximately correct position in the frame, whereupon this frame is brought onto the frame M, the The hubs i slide on the bolt 1 and the gears j mesh with the gear wheel G.
The brackets 19 are then brought into engagement with the ends of the bolts I, 1 and their clamping screws 22 tightened, as a result of which the frames P and each together with the associated parts are temporarily united. The parts combined in this way are then brought into the rear part A ', which is meanwhile separated from the other parts of the torpedo, u. between by pushing through the rings q and r and by introducing the end of the shaft part K2
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expanded for the introduction of the gears F, F (Fig. 5). The frame.
M is brought to the r and four screws are inserted through the congruent holes 34, 34 of the frames P, M, whereby the various parts are secured in their position. The HI (wk 35, in which the stationary cells f are formed, is now arranged between the cells e, e 'of the turbine D, the parts of the turbine were previously combined on the Xuhe. Q and the turbine in the ring q and on brought the bolt E, whereupon the block 35 is correctly adjusted and fastened by screws 36. One of the screws 36 is illustrated in Fig. 3. The washer Q is now put on and by means of screws inserted through its flanges and by means of the central screw nuts tel'26 attached.
Finally, the air inlet C ′, which was previously combined with the air inlet pipe C, is fastened to the disk Q by means of screws.
The turbine engine described offers substantial practical advantages over the engines previously used in automobile torpedoes in that it is much simpler to use
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driven unavoidable noise causes no noise, has no dead point, is not exposed to strong vibrations, npd far exceeds the durability of the motors used up to now.
The turbine engine works without bumps and in its own frame compensates for the direct impact of the transmission, so that it can withstand over a hundred shots undamaged until its surfaces exposed to wear are worn down to such an extent that they require renewal. Another major advantage is that the engine does not require a retardation device to prevent the propellers from accelerating during launch, as the turbine speed increases so gradually that it does not reach full speed before the torpedo enters the water.
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The turbine motor also increases the buoyancy of the torpedo by replacing the water chamber of the whitebead torpedo's machine with an air chamber. A pros-air machine also requires water circulation to prevent freezing, while a turbine does not require water circulation.
PATENT CLAIMS:
1. Drive device for automobile torpedoes, in which the compressed air flows from a container through a pressure reducing valve to the engine, characterized by a 1'urbinenmotor, which actuates a reduction gear which is arranged symmetrically to compensate for the effect of the forces, the gearbox being a Shaft drives, which in turn actuates the propeller screw so that the latter rotate more slowly than the turbine.