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Die Erfindung betrifft die Fortbewegung von mit mässiger oder geringer Geschwindigkeit sich bewegenden Schiffen, die eine einfache Schraube, eine einfache Doppelschraube oder mehrere Schrauben haben.
Derartige Wasserfahrzeuge werden gegenwärtig allgemein durch Maschinen mit hin-und hergehendem Treiborgan angetrieben und die Erfindung bezweckt, die Wirksamkeit der Fortbewegung dadurch zu erhöhen, dass die Energie im Auspuffdampf auf seinemWege zum Kondensator in befriedigender Weise mittels Turbinen ausgenutzt wird, so dass die Maschinen mit hin-und hergehendem Treiborgan entsprechend unterstützt werden.
Das oben angedeutete Problem ist von besonderer Wichtigkeit z. B. für Frachtschiffe, bietet aber gerade bei solchen erhöhte Schwierigkeit, da sich die bisher bekannten Turbinen zum direkten Antriebe solcher mit geringer Geschwindigkeit fahrender Schine nicht eignen.
Die Erfindung besteht darin, eine Turbine oder deren mehrere anzuwenden, die mit ver-
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arbeiten, wobei die mit grosser Geschwindigkeit laufende Turbine und die Prupellerwelle oder - wellen, die langsam umlaufen, dynamisch derart verbunden sind, dass sowohl die Turbinen als auch die Dampfmaschinen mit Geschwindigkeiten arbeiten, welche eine hohe Nutzleistung ergeben.
Die Fig. 1 und 2 zeigen Endansicht und Draufsicht einer Ausführungsform, bei der elektrische Kraftübertragung zwischen den rasch und den langsam umlaufenden Wellen angenommen ist.
Fig. 3 und 4 sind ähnliche Darstellungen einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines Schneckenradgetriebe8.
Fig. 5 und 6 sind ähnliche Darstellungen und zeigen die Verwendung mehrfacher Kettengetriebe mit ausgeglichenen Spannungen. Fig. 7 ist eine Seitenansicht in grösserem Massstabe und Fig. 8 ein entsprechender Querschnitt nach 8-8, durch eines der Kettenräder. Fig. 9 und 10 zeigen Endansicht bezw. Draufsicht einer Form eines mehrfachen Schraubengetriebes mit aus-
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geteilt ist, die mit Bezug auf den Auspuffdampf hintereinander angeordnet sind. Fig. 12 ist eine ebensolche Darstellung, aber mit paralleler Anordnung der einzelnen Turbinen. Fig. 13 zeigt eine Form eines Federantriebs, bei dem die erforderliche Nachgiebigkeit durch Drehen einer Hohlwelle erhalten wird.
Fig. 14 zeigt eine Form eines entlasteten einfachen Schraubengetriebes mit von Federn beeinflussten Trieben, während Fig. 15 und 16 Formen von aus dünnen Platten zusammen- gesetzten Triebrädern zeigen.
Die Figuren sind grösstenteils schematisch gehalten.
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laufenden, vorteilhaft mehrpoligen Motor h leitet, dessen Rotor auf der Propellerwelle b angebracht ist. Die Energie, welche von der Turbine aus dem Auspuff der Hauptmaschine entnommen wird, wird derart auf elektrischem Wege übertragen, um beim Antrieb dlr Propellerwelle mitzuhelfen.
Ein Auspuffrohr i kann direkt von den Hauptmaschinen zum Kondensator e geführt werden, so dass die Turbine in die Nebenleitung geschaltet und so ausser Tätigkeit gesetzt werden kann, wenn die Hauptmaschinen umgesteuert werden oder wann immer dies wünschenswert ist.
Wegen des ungleichen Drehmoments der Dampfmaschinen müssen in manchen Fällen besondere Vorsichtsmassregeln ergriffen werden, um zufriedenstellendes Arbeiten zu sichern.
In einem derartigen Falle können der Motor oder der Stromerzeuger oder beide so bemessen sein, dass kleine Geschwindigkeitsänderungen kleine Kraftänderungen ergeben ; sie können z. B. mit sehr. stark sinkenden Charakteristiken ausgebildet sein und im Falle eines Induktionamotors kann die Schlüpfung beträchtlich sein. Wenn die Geschwindigkeit der Turbine variiert, kann eine Einrichtung angebracht werden, um in dem Stromkreis zeitweilig Widerstände und dergl. einzuschalten, welche von einem Regulator aus oder durch den Dampfdruck in den Zylindern, etwa durch ein Diaphragma, beeinflusst werden.
Es kann Gleichstrom oder Wechselstrom zur Verwendung kommen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Schneckengetriebe (Fig. 3 und 4) benutzt wird, wird ein passendes Schneckenrad k lose auf der Hauptmaschinenwelle oder vorteil- haft auf einem Fortsatz derselben angebracht und es wird eine passende hydraulische oder sonstige
Kupplung ne vorgesehen, so dass man das Schneckenrad und die Hauptwelle rasch in und ausser
Verbindung bringen kann. Die Schnecke n greift vorteilhaft in den oberen Teil des Rades k und die quer liegende Schneckenwelle, auf der die Turbine c sitzt, ist wagrecht, sodass sämtliche bewegten Teile, die Aufmerksamkeit erfordern, vom Boden des Mascbinenraumes leicht zugäng- lich sind.
In manchen Fällen kann die Turbine in zwei oder mehr Teile geteilt sein, deren jeder eine
Schnecke treibt, sodass der Druck auf Schnecken und Rad vermindert wird, es ist aber vorzuziehen. den Druck der Schnecke durch Dampfdruck im Innern der Turbine auszugleichen.
Wenn umgesteuert wird, kann die Turbine mittels der Kupplung m von der Hauptwelle gelöst werden. Die Kupplung kann auch gelöst werden, um Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich beim Fahren bei schwerem Seegang einstellen. In anderen Fällen wieder können die Schnecken mit den Turbinen ausser Verbindung gebracht werden.
Nach einer anderen Ausführungsform (Fig. 5 und 6) kann man eine mehrfache Ketten- übertragung von der Welle mit hoher Geschwindigkeit auf jene mit niedriger verwenden.
In dem dargestellten Beispiele sind zwei Turbinen c, c angenommen und die Ketten sind
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seite das Gleichgewicht halten und jede Gruppe aus einer geeigneten Anzahl einzelner Ketten besteht.
Einige der Kettenräder r oder sämtliche sind mit ihren zugehörigen Wellen durch Federtriebe derart verbunden, dass die Spannung zwischen den verschiedenen Gruppen ausgeglichen wird.
Seitenansicht und Schnitt durch eine Ausführungsform solcher Kettenräder sind in Fig. 7 und 8 dargestellt. Der innere bezw. äussere Teil des Rades s und t sind so angebracht, dass sie eine relative Winkelbewegung ausführen können. Beide Teile sind vorteilhaft aus je zwei Stücken gefertigt ; die inneren Teile sind durch Bolzen u und die äusseren durch Schrauben v zusammengehalten. Der innere Teil trägt eine Anzahl Ansätze oder Arme w, die wechselständig zu Ansätzen oder Armen a ; des äusseren Teiles angeordnet sind ; zwischen benachbarten Ansätzen sind geeignete Federn z angeordnet, die sich vorteilhaft in gespanntem Zustande befinden.
Das mit Bezugnahme auf Fig. 7 und 9 vorhin beschriebene Rad ist mit Zähnen 2 für zwei Ketten versehen, doch kann irgend eine andere passende Anzahl Ketten vorgesehen sein.
In anderen Fällen (Fig. 9 und 10) kann ein mehrfaches Schraubenradgetriebe 3, 3, vorteilhaft ein solches mit Winkelverzahnung, benutzt werden.
In manchen Fällen wird auf die Hauptwelle ein schweres Schwungrad aufgekeilt, um die Winkelgeschwindigkeit gleichmässig zu machen.
Spiralfedern, die in Verbindung mit geeigneten Ansätzen oder Wangen, wie bei Dynamometern wirken, sind schon mit Bezug auf Fig. 7 und 8 beschrieben worden und es können diese Einrichtungen durch Ersatz der Federn durch Druckluft-oder hydraulische Einrichtungen ab- geändert werden.
Bei einer anderen Ausführungsfornl kann die Verdrehung von Wellen benutzt werden.
Nach Fig. H ist die Welle 9, von welcher oder auf welche Kraft übertragen werden soll. mit einer Hohlwelle oder Muffe 10 umgeben, die an einem Ende auf der Welle 9 festgekeilt ist und am anderen Ende das Zahnrad 11 trägt, wobei die Länge dieser Muffe 10 genügt, um die er- forderliche Nachgiebigkeit zu liefern oder es kann auch z. B. eine schraubenförmige Nut 12 in sie eingeschnitten sein.
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Wenn ein Schraubenradgetriebe der einfachen Type benutzt wird, wie in Fig. 14 dargestellt, so ist die Verwendung einer geraden Anzahl von Trieben 13 vorzuziehen, von welchen die eine Hälfte Rechts-, die andere Links-Gewinde hat, sodass die Hauptwelle b keinem besonderen Enddruck unterworfen ist. Bei einer derartigen Anordnung können die Triebe 13 in ihrem Gleiten in der Längsrichtung durch Federn 15, die gegen die Bunde 16 anliegen, begrenzt werden.
In manchen Fällen werden die Triebe oder Räder aus Metallblechen oder anderen passenden Materialien ausgeschnitten, wobei die Dicke derartiger Scheiben oder Ringe von der Neigung und dem Schraubenwinkel der Zähne sowie von der gewünschten Elastizität abhängt.
Bei dieser Konstruktion wird die Elastizität bei der Winkelverschiebung durch die Verbiegung der Scheiben in einer Richtung senkrecht zu ihren Ebenen gesichert, wobei die Scheiben oder Ringe durch die Seitenplatten 18 z. B. dicht zusammengehalten werden können, doch wird vorgezogen, die gleiche Bewegungsfreiheit der einzelnen Scheiben durch eingelegte Zwischenringe von kleinerem Durchmesser zu erzielen.
Nach einer anderen Ausführungsform dieser Art Räder (Fig. 16) können die einzelnen
Scheiben 19 unter einem Winkel gestellt sein, in welchem Falle die Klemmplatten 20 keilförmig sein müssen ; dies hat den Vorteil, dass die Abnutzung des getriebenen Rades ausgeglichen wird.
Anstatt dass die Platten flach sind, wie dargestellt, können sie vertieft, schalenartig, gewellt, gerippt oder irgendwie anders ausgebildet sein, um ihnen Biegsamkeit zu verleihen und auch die Abnutzung auszugleichen.
Es ist gefunden worden, dass durch Hinzufügen einer rasch umlaufenden Auspuffturbine, die auf eine der vorhin beschriebenen Arten angeordnet ist, um die Hauptmaschinen zu unter- stützen, die praktischen Schwierigkeiten überwunden werden, die bisher die Verwendung der
Turbine bei Schiffen von geringer Geschwindigkeit hindern und dass man imstande ist, die Kraft- leistung des Schiffes um etwa 20% zu steigern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. chiffsmaschinenanlage mit Kolbendampfmaschinen und durch den Auspuffdampf der letzteren angetriebenen Turbinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinen auf unabhängigen Wellen angeordnet sind und durch geeignete Übertragungsmittel ihre Kraft auf die durch die Kolbenmaschine angetriebene Propellerwelle zurückleiten.