<Desc/Clms Page number 1>
Propellereinrichtung.
Die Dampfturbine dient für mannigfache Zwecke als wünschenswerte und zweckentsprechende Form einer Antriebsmaschine ; die normale und wirksame Geschwindigkeit, mit'welcher der Schraubenpropeller eines Dampfschiffes angetrieben worden soll, ist aber so wesentlich geringer als die Normalgoschwindigkeit, mit welcher eine Turbine passender Grösse wirksam laufen kann, dass man sich zu einer direkten Verbindung zwischen der Turbinenwelle und einem Propeller nur bei Verwendung von Propellern und Turbinen von ganz ungewöhnlich grossen Dimensionen entschliesst, wobei aber die Nutzleistung des Gesamtapparates eine ungünstige ist und überdies die Schwierigkeit besteht, den genügenden Raum für die ungewöhnlich grossen Maschinen zu schaffen.
Aus ähnlichen Gründen ist auch die Normalgeschwindigkeit der Turbine zu gross für die Betätigung einer Zentrifugalpumpe von entsprechender Grösse.
Vorliegende Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zur Verwendung der von einer Turbine bei gewünschter Geschwindigkeit gelieferten Arbeit zur Fortbewegung von Schiffen und zu ähnlichen Zwecken in ökonomischer und eine gute Nutzleistung gewährender Weise, wobei eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Propol1erweJle erzielt wird, wie sie den Erfordernissen am besten entspricht.
Der Erfindungsgedanke besteht darin, dass mit einem gewöhnlichen Propeller und dessen Welle ein kleinerer Propeller verbunden wird, welcher von den Turbinen getrieben und veranlasst wird, sowohl als Propeller wie auch als Antriebselement einer Pumpe zu wirken, deren angetriebener Teil mit einem Hauptpropeller verbunden ist und einen Teil des letzteren bildet. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des angetriebenen Teiles und des Ilauptpropellers wird hiebei von dem Unterschied zwischen dem Gang des treibenden und des angetriebenen Teiles der Pumpe abhängen.
Wenn beispielsweise der antreibende Teil 900 Umdrehungen in der Minute macht und der Unterschied des Ganges zwischen dem treibenden und dem angetriebenen Teil derart bemessen ist, dass sich der letztere mit einem Drittel der Geschwindigkeit des ersteren dreht, dann wird sich eben der Hauptpropeller mit einer Geschwindigkeit von 300 Umdrehungen pro Minute drehen.
Der Unterschied von 600 Umdrehungen pro Minute zwischen den beiden Teilen liefert den hydraulischen Druck, der erforderlich ist, um dem Hauptpropeller treibende Kraft zu erteilen ; bei geeigneter Anordnung und Bemessung der Teilo kann dieser Geschwindigkeitsunterschied, ohne einen wesentlichen oder übermässigen Verlust an Nutzleistung erzielt werden, da die Energie, welche dem zwischen dem antreibenden und angetriebenen Teil dazwischentretenden Ftussigkeitsmedium erteilt wird, unmittelbar zum Fortbewegen des Schiffes verwendet wird, indem die gesamte, die Fortbewegung des Schiffes bewirkende Kraft aus zwei Komponenten besteht, nämlich aus der vom Hauptpropeller erzeugten Treibkraft und aus jenem Teil der reibkraft des antreibenden Teiles des Flüssigkeitsmctors,
welcher nicht zum Antreiben des Hauptpropellers aufgewendet wird.
Eine Einrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung kann auch mannigfache andere
Verwendung als zum Fortbewegen von Schiffen finden ; die nachstehende Beschreibung jedoch
EMI1.1
eine Turbine getriebenen Schiff.
In der Zeichnung ist Fig. 1 ein Längsschnitt eines Schiffsteiles, welcher mit einer Turbine und einem im Sinne der vorliegenden Erfindung angeordneten Propeller vorsehen ist ; Fig. 2 ist eine Endansicht desselben, wobei einzelne Teile weggenommen gedacht sind und Fig. 3 zeigt einen Einzelteil.
In der Zeichnung bezeichnet 1 einen Teil des Schiffsrumpfes und 2 einen Teil einer Dampfturbinonwelle. Obwohl nur eine Turbine dargestellt erscheint, können Turbinen in beliebiger Anzahl angeordnet sein. Die Turbinenwelle ragt durch den Stern des Schiffes in bekannter und zweckdienlicher Weise heraus und trägt an ihrem Ende einen Schraubenpropeller 4, welcher beispielsweise mit zwölf Flügeln 5 versehen ist. Eine hohle Welle umschliesst die Welle 2 und trägt einen Hauptpropeller 7, welcher beispielsweise vier Flügel 8 haben kann. Diese Flügel tragen einen Ring oder Zylinder 9, welcher den Propeller 4 umschliesst.
Das Aussenende des Zylinders 9 ist mit geneigten Schaufeln 1 () versehen, die derart angeordnet sind, dass sie durch den Druck des durch die Umdrehung des inneren Propellers 4 gegen sie gedrückten Wassers vorwärts getrieben werden. Auf diese Weise wirkt der Propeller 4 als treibender Teil einer Pumpe, während die Schaufeln 10 und deren Träger den angetriebenen Teil dieser Pumpe bilden.
<Desc/Clms Page number 2>
. Die Schaufeln 5 sind, wie veranschaulicht, mit Querwänden 12 versehen, die eine nutz-und wirkungslose Radialbewegung des Wassers in dem Raum zwischen den Schaufeln fi und 10 hintanhalten. In der Zeichnung sind zwei Reihen solcher Zwischenwände dargestellt, welche eigentlich zwei zylindrische Abteilungen innerhalb des Umfanges des Propellers 4 herstellen. Ebensolche Wände 13 sind auch für die Schaufeln la angeordnet, um den direkten Fluss des vom Propeller 4 nach aussen strömenden Wassers zu sichern.
Wenn die Dampfturbine mit einer den höchsten Nutzeffekt sichernden GeschwindigIceit angetrieben wird, wird Wasser zwischen den Innenteilen der Flügel des Propellers 7 angesaugt und nach auswärts gegen die Schaufeln 10 gedrückt, wodurch der Hauptpropeller 7 veranlasst wird, sich mit einer Geschwindigkeit zu drehen, welche von den Massverhiiltnissen der betätigenden Teile und dem Gangunterschied zwischen den beiden Elementen abhängig sein wird. Durch passende Einstellung dieser Teile kann dieser Gangunterschied derart bestimmt werden, dass jede gewünschte Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle des Hauptpropellers gesichert wird. Beispielsweise kann es in einem bestimmten Fall wünschenswert sein, die Turbine mit 900 Umdrehungen pro Minute und den Hauptpropeller mit 300 Umdrehungen pro Minute anzutreiben.
Der Durchmesser des Hauptpropellers kann beispielsweise 4'8 m und der des inneren Propellers 2'4 m betragen.
Das günstigste, jedoch praktisch nie erreichbare Resultat bei der Konstruktion von Propellern der gewöhnlichen, bekannten Art würde sich selbstverständlich dann ergeben, wenn annähernd die gleiche Geschwindigkeit von jedem PropelIerflügeltei1 erreicht würde, d. h. wenn jeder solche Teil, ohne Rücksicht auf die verschiedenen Entfernungen vom Drehungsmittelpunkt ungefähr dieselbe Anzahl Masseinheiten in der Minute zurücklegen würde. Bei vorliegender Einrichtung wird dem Propeller 4 eine hohe Geschwindigkeit gegeben, derart, dass die Geschwindigkeit an den Aussenenden des Hauptpropellers annähernd erreicht wird.
Durch die angegebene Verbindung zweier Propeller wird das Resultat erreicht, dass im ganzen System die gewünschte Propellerflügelgeschwindigkeit annähernd gleichförmig gesichert wird, wodurch also auch die gewünschten, hievon abhängigen Vorteile erzielt werden.
Die Kraft wird von der Turbine auf den Propeller 4 übertragen und setzt das zwischen demselben und den Schaufeln 10 befindliche Wasser derart in Bewegung, dass die
Reaktionswirkung des zwischen diesen Schaufeln hervorkommenden Wassers zum grössten Teil dazu dient, den IlauptpropelIel'7 anzutreiben bezw. zu drehen ; die übrige Kraft wird dazu verwendet, die Leistung des Hauptpropellers zu unterstützen. Auf solche Art wird bei geeigneter Dimensionierung der betätigenden Organe eine hohe Nutzleistung erzielt, da bei dieser Einrichtung Kraftverlust lediglich durch den Reibungswiderstand des Wassers verursacht werden kann. Die Flügel 4 sind in ihrer Gesamtanordnung geneigt gegen den
EMI2.1
ganze Einrichtung stark und fest zu machen.
Der Apparat kann auch in entgegengesetzter Richtung angetrieben werden, um das Schiff nach rückwärts zu bewegen ; der Vorgang hiebei ist klar.
Die vorliegende Neuerung au Propellern kann, wie leicht begreiflich, auch bei Schiffen angebracht werden, die bereits mit anderen Maschinen und Propellern versehen sind ; diese
EMI2.2
neuen Propeller ersetzt werden kann, ohne dass das Schiff selbst einer baulichen Änderung unterzogen zu werden braucht. Die Erfindung kann auch bei anderen Antriebsmaschinen ausser Dampfturbinen verwendet werden und lässt zahlreiche Ausfübrungsänderungen zu.
Der innere Propeller kann irgendeine der Formen und Konstruktionen besitzen, die bei Zentt i fu galpumpen oder Wasserturbinen verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Propellereinrichtung, bestehend 8US einem durch den IIauptmotor direkt an- getriebenen Propeller, welcher als Pumpe wirkend, die Flüssigkeit gegen eine Flüssigkeits- turbine drückt, die einen zweiten Propeller antreibt, zum Zwecke, um infolge des Unter- schiedes zwischen dem Gang des ersten Propellers und dem der Flüssigkeitsturbine die
Geschwindigkeit des zweiten Propellers mit Bezug auf die des Hauptmotor zu vermindern.