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StromkraftmM chlM.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromkraftmaschine, die in bekannter Art aus frei im Wasser schwimmenden, durch Kardangelenke verbundenen Wellenteilen mit daran befestigten Arbeitsflügeln zusammengesetzt ist. Die einzelnen Arbeitsflügel sind unmittelbar und schraubern artig aneinandergereiht, so dass ihre äussersten Kanten durch ein schraubenartig gewundenes Band verbunden werden können. Diese Ausbildung der Schraubenkörper ist deswegen zweckdienlich, weil bei dem geringen Arbeitsvermögen und der kleinen Strömungsgeschwindigkeit der in Frage kommenden Flusswiisser grosse Abmessungen der Schraubenkörper in Längs-und Querrichtung notwendig sind.
Die auf Verdrehung wirkenden Kräfte, die bei langen Schrauben und grossen Schraubendurchmessem sehr beträchtlich ausfallen, würden übermässig starke Abmessungen der die Schraubenflügel tragenden Welle bedingen, wenn nicht als Versteifung das äussere Schraubenband vorgesehen werden würde, dessen Anordnung durch die unmittelbare Aneinanderreihung der Schraubenflügel ermöglicht wird. Ausser den schraubenartigen Versteifungsbändern kommen noch parallel zur Welle verlaufende Stangen zur Anwendung, die eine weitere Versteifung der Schraubenanordnung bedingen und auch dazu dienen, cJ1iingpssanzen oder dgl. von der Welle fernzuhalten.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen zur Veranschaulichung gekommen, und zwar zeigt Fig. 1 einen Teil einer als Kraftmaschine wirkenden
Schraube in Ansicht und Fig. 2 die Welle in vergrössertem Massstabe. Die Fig. 3 und 4 sind Darstellungen des Antriebes eines elektrischen Generators durch die Kraftmaschine. Fig. 5 veranschaulich ein kardanisches Gelenk zur Verbindung zweier Kraftmaschinenelemente, Fig. 6 eine abgeänderte Flügelform und Fig. 7 einen besonderen Anwendungsfall mit schräg gestellter
Schraube. In den Fig. 8 und 9 sind abgeänderte Ausführungsformen der Schraube dargestellt und Fig. 10 zeigt eine besondere Ausführungsform der Kraftübertragung unter Benutzung einer schwimmenden Welle.
Wie die Zeichnungen erkennen lassen, besteht die Kraftmaschine aus einer Schraube, die die in Fig. 1 gezeigte Gestalt besitzt. Diese Schraube ist aus Flügeln a zusammengesetzt, die aus
Platten gebildet werden, die mit Hilfe von Armen al an der Welle b befestigt sind. Die Platten sind zweckmässig aus Holz hergestellt und stehen entweder untereinander in Verbindung oder besitzen einen Zwischenraum, sind aber dann am Umfang durch ein Metallband a2 miteinander verbunden und versteift. Die Platten sind mit Löchern versehen, so dass durch diese ein Teil des Wassers hindurchströmen und auf die weiteren Flügel zum Zwecke der Kraftleistung zur
Einwirkung gelangen kann.
Die Arme al sind auf der Welle unter Vermittlung von Manschetten befestigt. Die Welle selbst besitzt einen inneren Metallkern zu der von Zylinderteilen b3 umschlossen ist. die unter- einander vereinigt sind. jedoch derart, dass die Verbindungsflächen in verschiedenen Querebenen liegen, so dass der Welle eine bedeutende Länge gegeben werden kann. An Stelle eines Metall- kemes kann die Welle auch von aussen durch Metallbänder, die der Länge nach auf der Welle angeordnet sind. verstärkt werden. In manchen Fällen kann die Schraube aus Metall bestehen und hohle Teile erhalten, die Luftkammern bilden. Hiedurch wird erreicht, dass das spezifische
Gewicht der Schraube annähernd demjenigen des Wassers entspricht.
Diese Kammern können
Vorrichtungen besitzen, um sie teilweise oder vollständig mit Wasser zu füllen oder zu entleeren, wenn dies notwendig ist.
Die Kraftmaschine kann, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, aus mehreren gleichartigen
Elementen zusammengesetzt werden, die untereinander, z. B. durch Kardangelenke, verbunden sind. Fig. 5 zeigt in grösserem Massstabe einen lotrechten Schnitt durch ein solches Verbindung- gelenk. Es besteht aus Hülsen oder Manschetten c, die an den Enden der Wellen der zu ver- bindenden Elemente befestigt sind. Die Hülsen tragen Rohrstücke cl, in die die Arme al gesteckt werden. Die Manschetten sind weiters mit Gabeln c2 ausgerüstet, in denen 8chraubzapfen ("'1 liegen, die in geeignete Kugeln c4 eindringen.
Die Kraftmaschine wird parallel zum Wasserlauf in den Fluss eingesetzt, wie dies aus den
Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Die Elemente können sich aber auch in einem kleinen Winkel zum
Wasserstrom befinden. Die Erfahrung zeigt, dass die beste Leistungsfähigkeit bei. einem Neigungs- winkel von ungefähr 150 bis 300 erzielt wird.
Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Schraube, die insofern von jener gemäss Fig. 1 abweicht, als die Flügel unmittelbar an der Nabe anfangen und sich nach dem Umfange zu ver- breitern. Auch hier ist eine Trennung der einzelnen Flügelelemente durchgeführt, um das Durch- strömen des Wassers zu gestatten.
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elektrischen Stromerzeuger d ! an, der auf denm Fahrzeug d'angeordnet ist, aber auch auf der Sohle des Flusslaufes in einem Gehäuse d2 eingeschlossen sein könnte (Fig. 4).
Wenn die von der Maschine erzeugte Kraft auf eine grössere Entfernung übertragen werden soll, ist es vorteilhaft, schwimmende Wellen zu verwenden, um nach Möglichkeit Lager und besondere Stützträger zu vermeiden. Wenn sich eine solche Übertragungswelle in fliessendem Wasser befindet, kann sie selbst noch mit Schraubenwindungen versehen sein, EO dass sie selbst noch unter dem Einflusse des Wasserstromes krafterzeugend wirkt. Diese Ausbildung gestattet gleich auch eine Verringerung des Querschnittes der Übertragungswelle, da die auf die Welle aufgesetzten Schraubengänge selbst einen Teil der Kraftübertragung der hiedurch veranlassten Beanspruchung aufnehmen. Eine solche Ausführungsform ist schematisch in Fig. 10 dargestellt.
Mit f ist die krafterzeugende Schraube dargestellt, die an der Flusssohle liegt, mitten im Wasser schwimmt oder sich an der Oberfläche befindet und durch eine WeHe j1 mit einer schwimmfähigen Welle/ verbunden ist. Die Welle. kann eine grosse Länge besitzen und ihre Teile können nötigenfalls durch Kardangelenke miteinander verbunden sein.
Aus Fig. 7 ist ersichtlich, wie auf Grund der Biegsamkeit der vereinigten Schrauben die ganze Anlage in dem Flussbett derart verstellt werden kann, dass die Stromkraft seitlich auf die
Schraube zur Einwirkung gelangt.
Für die Dauerhaftigkeit der Kraftmaschine ist es von Wichtigkeit, dass das Ende der Schraube verstärkt wird. Fig. 8 zeigt, wie eine solche Verstärkung des Schraubenende unter Vermittlung einer Metaltmanschette erfolgt. Die Manschette trägt die Arme f und diese tragen die Flügel fez die gleichfalls aus Metall bestehen und auf denen die Enden der Metallbänder a2 befestigt werden. die die Holzfliigel in der oben beschriebenen Weise vereinigen. Die Schraubenflügel können der
Länge nach von Stangen m durchzogen sein (Fig. 9). Die Stangen dienen gleichfalls zur Verbindung der Flügel untereinander und zur Verstärkung der Schraubenräder. Diese Stangen sind auch insofern vorteilhaft, als ein Auffangen von Gräsern, Pflanzenteilen und dgl. vermieden wird.
Es wird auch gleichzeitig eine gegenseitige Verstellung der Schraubenflügel zueinander, die sich unter dem Einflüsse der Verdrehungskräfte bei starker Beanspruchung der Schraube bemerkbar machen könnte, wirksam verhindert. Die Rtungen m können pntweder unmittelbar am Umfange der Schraube oder in beliebigem Abstande vom Mittel der Schraube angeordnet und mit den
Flügeln oder mit den Speichen oder mit dem Bande a2 verbunden sein.
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1. Stromkraftmaschine, bestehend aus frei im Wasser schwimmenden, durch Kardangelenke verbundenen und mit Schraubenflügeln versehenen Wellenelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel auf der Welle in schraubengangartiger Anordnung unmittelbar aneinandergereiht sind. so dass sie an ihrem Umfang durch ein schraubenartig gewundenes Band vereinigt werden können.