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Antriebseinrichtung für Luft-, Land- und Wasserfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für Luft-, Land- und Wasserfahrzeuge nach Patent
Nr. 212716, bei der eine erzeugte Strömung zum Vortrieb des Fahrzeuges ausgenutzt und diese Strömung durch mindestens einen in ihr bewegten Ablenkkörper laufend im Wechsel auf zwei einander gegenüber- liegende Seiten eines Profilkörpers gelenkt ist.
Eine zum Vortrieb ausgenutzte Strömung tritt z. B. hinter dem Propeller eines Flugzeuges, hinter der
Austrittsdüse eines Strahltriebwerkes für Flugzeuge und Raketen und hinter der Schraube eines Schiffes auf.
Der Vortrieb wird dabei durch die Übergeschwindigkeit der Strömungsgeschwindigkeit gegenüber der Fahrt- bzw. der Fluggeschwindigkeit erzeugt. Er ist bekanntlich um so grösser, je grösser der Strömungsquerschnitt und die Übergeschwindigkeit ist. Um bei der Erzeugung eines grossen Vortriebes bei kleinem Strömungs- querschnitt die Übergeschwindigkeit möglichst klein zu halten, wodurch der Wirkungsgrad erhöht und der
Lärm verringert wird, hat man bereits vorgeschlagen, bei Fahrzeugen, bei denen eine erzeugte Strömung zum Vortrieb ausgenutzt ist, den Knoller-Betz-Effekt anzuwenden, indem man die erzeugte Strömung durch einen in ihr bewegten Ablenkkörper derart beeinflusst, dass sie laufend auf veschiedene in bzw.
parallel zur Strömungsrichtung liegende, vornehmlich auf zwei einander gegenüberliegende Seiten eines
Profilkörpers trifft.
Als Ablenkkörper wurden im Stammpatent bereits rotationsunsymmetrische Körper vorgeschlagen, die um eine in Strömungsrichtung liegende Achse rotieren. Femerwurden dort zur Beeinflussung der Strömung auch schon in Schwingungen bzw. Schwenkungen versetzte Flachkörper vorgeschlagen.
Die Anwendung dieser Mittel zur Beeinflussung der Strömung erfährt jedoch in verschiedenen Fällen eine Einschränkung. So wird beispielsweise durch den rotationsunsymmetrischen Ablenkkörper der Strömung neben der gewünschten Ablenkung ein Drall erteilt, der sich bei der Ausnutzung der Strömung zur Erzeugung des Vortriebes ungünstig bemerkbar macht. Mit den in Schwingungen bzw. Schwenkungen versetzten Flachkörpern sind in der praktischen Anwendung nur relativ niedrige Schwingungs-bzw. Schwen- kungsfrequenzen erreichbar.
Es wurde im Stammpatent auch schon vorgeschlagen, die Strömung durch einen Ablenkkörper zu beeinflussen, dessen Rotationsachse quer zur Strömung liegt. Konstruktive Ausführungen für die Realisierung einer solchen Massnahme sind jedoch bisher noch nicht bekanntgeworden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel zur Beeinflussung der Strömung zu schaffen, mit dem in der Strömung kein zusätzlicher Drall erzeugt wird und eine wesentlich höhere Frequenz des laufenden Wechsels der Strömungsrichtung relativ zu den bisher vorgeschlagenen Mitteln erreicht werden kann.
Dies geschieht erfindungsgemäss dadurch, dass der Ablenkkörper an mindestens einem rotierenden Bauteil in bezug auf dessen Drehpunkt exzentrisch angelenkt ist und die Rotationsachse des Bauteiles senkrecht zur Strömung liegt.
An Hand der Zeichnung sind Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung durch ein Ausführungbeispiel näher erläutert. Es zeigen Fig. l eine prinzipielle Darstellung einer Antriebseinrichtung mit Ablenkkörper und nachgelagerte Profilkörper in der Draufsicht. Fig. 2 eine Seitenansicht der Antriebseinrichtung im Schnitt nach der Schnittlinie A - B der Fig. l und Fig. 3 eine Seitenansicht im Schnitt für eine
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Antriebseinrichtung ähnlich Fig. l, bei welcher der Ablenkkörper mit Führungsgliedern kombiniert ist.
In Fig. l ist die erzeugte, zunächst gerade Strömung, mit 1 bezeichnet. Sie wird in vorliegendem Beispiel durch einen Propeller 2 erzeugt. In dieser Strömung 1 befindet sich der Ablenkkörper 3, der an einem rotierenden Bauteil 4 in bezug auf dessen Drehpunkt 5 exzentrisch angeordnet ist. Die horizontale Rotationsachse 6 des rotierenden Bauteiles 4 liegt dabei senkrecht zur Strömung 1. Der Ablenkkörper 3 hat vornehmlich einen stromlinienförmigen Querschnitt, wobei seine Querschnittsebene parallel zur Rotationsebene des rotierenden Bauteiles 4 liegt. Ausserdem ist der Ablenkkörper 3 zweckmässig drehbar am rotierenden Bauteil 4 angebracht, wobei die Rotationsachse 7 des Ablenkkörpers 4 parallel zur Rotationsachse 6 des rotierenden Bauteiles 4 liegt. Die Achse 7 kann dabei einseitig angebracht sein.
Es ist aber auch möglich, ihr freies Ende an einem weiteren ähnlichen rotierenden Bauteil anzulenken, wie dies in Fig. l des Ausführungsbeispiels gestrichelt angedeutet ist. Wenn nun der Bauteil 4, der vom Strömungserzeuger selbst oder auch aut einer schematisch angedeuteten besonderen Antriebseinrichtung 8, z. B. einem Motor, angetrieben wird, rotiert, so wird der Ablenkkörper 3 gleichsam laufend gehoben und gesenkt und dadurch die ankommende gerade Strömung 1 gewellt und laufend im Wechsel auf die einander gegenüberliegenden Seiten eines Profilkörpers 9 gelenkt. Das hat zur Folge, dass am Profilkörper 9 der Knoller-Betz-Effekt auftritt und ein grosser Vortrieb bei gutem Wirkungsgrad entsteht.
Vorteilhaft ist es, wenn bei gewähltem stromlinienförmigem Querschnitt des Ablenkkörpers 3 seine Achse 7 durch den Angriffspunkt der Strömungs- kraft (Drehpunkt) geht, da dann fast kein besonderer Aufwand zur Beibehaltung der vorgegebenen Lage des
Ablenkkörpers 3 mindestens annähernd in Richtung der Strömung 1 nötig ist. Die Beibehaltung der Lage des Ablenkkörpers 3 kann aber auch durch besondere Führungsglieder erzwungen werden (Fig. 3), indem der Ablenkkörper 3 sowohl am rotierenden Bauteil 4 als auch nötigenfalls über ein Verbindungsglied 10, mit einem weiteren rotierenden Bauteil 11 drehbar angelenkt ist, wobei die Anlenkpunkte 12 und 13 in bezug auf eine gedachte Verbindungslinie zwischen den Drehpunkten 5 und 14 gleiche Drehwinkellage aufweisen.
Dabei kann durchaus auch der Ablenkkörper 3 samt seiner Führungsglieder, beispielsweise durch eine mittels Stellschraube 15 arretierbare Lagerung 16, wie gestrichelt angedeutet ist, schwenkbar ange- ordnet sein, um die Lage des Ablenkkörpers 3 gegenüber der Strömung 1 einstellen zu können. Ferner ist es auch als vorteilhaft anzusehen, den Profilkörper 9 in der Lage verstellbar und in verschiedenen Stellun- gen arretierbar auszuführen, wie dies in Fig. 3 angedeutet ist. Um dies zu gewährleisten, kann, wie aus
Fig. 1 hervorgeht, der Profilkörper drehbar und/oder verschiebbar gelagert und mindestens eines der La- ger 17, z.
B. durch Stellschrauben 18 bzw. 19 arretierbar ausgeführt sein ; PATENTANSPRÜCHE :
1. Antriebseinrichtung für Luft-, Land- und Wasserfahrzeuge, bei der eine erzeugte Strömung zum
Vortrieb des Fahrzeuges ausgenutzt und diese Strömung durch mindestens einen in ihr bewegten Ablenk- körper laufend im Wechsel auf zwei einander gegenüberliegende Seiten eines Profilkörpers gelenkt ist nach
Patent Nr. 212716, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablenkkörper (3) an mindestens einem rotierenden
Bauteil (4) in bezug auf dessen Drehpunkt (5) exzentrisch angelenkt ist und die Rotationsachse (6) des Bau- teiles (4) senkrecht zur Strömung (1) liegt.