Antriebsvorrichtung mit Schaufelrädern für Schiffe. Bei Radschiffen besteht der Nachteil, dass der Wirkungsgrad der Antriebsräder wesentlich kleiner ist, wenn ihre Eintauch tiefe von der normalen Eintauchtiefe ab weicht. Dieser Fall tritt in der Regel dann ein, wenn das Schiff leer fährt oder voll be laden ist. Die Schaufelräder ergeben also nur dann den günstigsten Wirkungsgrad, wenn das Schiff eine ganz bestimmte Ladung auf weist. Da aber die Einhaltung dieser für die Antriebsräder günstigsten Beladung eher ein Ausnahmefall ist, so folgt, dass die Rad schiffe im allgemeinen unter Bedingungen laufen müssen, die nicht den günstigsten Wirkungsgrad der Antriebsvorrichtung er möglichen.
Dieser Übelstand wird nach der Erfin dung dadurch behoben, dass die Antriebsvor richtung mit einer Vorrichtung zum Heben und Senken der Achse der Schaufelräder ver sehen ist. Die Verstellung der Achse der Schaufelräder kann in Abhängigkeit vom Tiefgang des Schiffes erfolgen. Die die Ver stellung der Schaufelräder bewirkende Vor- richtung kann durch einen Schwimmer ge steuert werden.
Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.
Die Abb. 1-3 zeigen ein Radschiff bei verschiedenen Eintauchtiefen in schema tischer Darstellung; Abb. 4 zeigt in schematischer Darstellung die Vorrichtung zum Verstellen der Achse der Schaufelräder.
Mit Bezug auf die Abb. 1, 2 und 3 bedeu ten 1 den Schiffskörper und 2 ein Schaufel rad eines normalen Radschiffes. Der Wasser spiegel ist mit 3 bezeichnet, der Abstand von der Achse des Schaufelrades zum Wasser spiegel mit H und die Eintauchtiefe des Schaufelrades mit T. Es besteht nun zwi schen dem Radius R des Schaufelrades, der Eintauchtiefe T und dem Abstand H die Be ziehung R = H + T. Nach Abb. 1 ist das Schiff unbeladen und die Eintauchtiefe T1 infolgedessen am kleinsten. Nach Abb. 2 ist die Belastung des Schiffes normal; die Eintauchtiefe T2 ergibt den gün stigsten Wirkungsgrad des Schaufelrades.
In Abb. 3 ist das Schiff bei grösster Be lastung dargestellt. Die Eintauchtiefe T3 ist hier die grösste.
Die Eintauchtiefen T1 und T3 ergeben für das Schaufelrad Wirkungsgrade, die wesent lich hinter demjenigen der Eintauchtiefe T2 zurückstehen.
Den Eintauchtiefen T1, T2, T3 entspre chend, nimmt der Abstand H die Werte H1, H2 und H3 an.
Nach Abb. 4 wird nun die Achse der Antriebsräder so verstellt, dass der Abstand H und damit auch die Eintauchtiefe T bei jeder Belastung des Schiffes konstant bleibt.
Die Radschaufeln können dabei in be kannter Weise entweder fest oder drehbar auf dem Schaufelrad befestigt sein. Im ersten Fall ist der Neigungswinkel der Schaufeln gegenüber dem Schaufelrad unveränderlich. Im zweiten Fall ist dieser Neigungswinkel veränderlich, um die Wirkung der Schaufeln zu erhöhen und um die Verluste beim Ein- und Austauchen zu verkleinern.
Es bedeuten 4 die Achse der Schaufel räder, 5 das Traglager :der Achse 4, und 6 die Tragstange für das Traglager 5. Die Trag stange 6 wird von einem Kolben eines Servo motors 8 gestützt. Zum Servomotor 8 führen die Leitungen 9 und 10, die an das Gehäuse 11 eines Steuerorganes 12 angeschlossen sind. An das Gehäuse 11 sind die Druckleitung 13 und zwei Ableitungen 14 und 15 angeschlos sen.
Im Innern des Schiffes ist ein Schwim mergefäss 16 angeordnet. das durch eine Öff nung 17 mit dem Fahrwasser kommuniziert. Im Schwimmergefäss 16 befindet sich ein Schwimmer 18, der durch eine Stange 19 mit dem Querbalken 20 verbunden ist, der seiner seits durch die Stange 21 mit dem Regel organ 11 und durch die Stange 22 mit der Rückführung 23 in Verbindung steht. Die Rückführung 23 ist im Fixpunkt 24 und im Lager 25 der Stange 6 schwingbar gelagert. Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Ist das Schiff normal belastet, so befin det sich die Vorrichtung in der in Abb. 4 in ausgezogenen Linien gezeigten Stellung, in welcher der Wasserspiegel mit n bezeichnet ist.
Ist das Schiff unbelastet, so sinkt der Wasserspiegel im Gefäss 16 von der Marke n zur Marke a. Der Schwimmer 18 sinkt eben falls und nimmt die gestrichelte, mit a be zeichnete Lage an. Infolgedessen nimmt der Querbalken 20 zunächst die Stellung a-x ein. Das Steuerorgan 12 wird durch die Stange 21 nach unten gezogen und steuert das durch die Leitung 13 zugeführte Druck- öl in bekannter Weise durch die Leitung 9 auf die obere Seite des Kolbens 7. Das durch die untere Seite des Kolbens 7 verdrängte Drucköl entweicht durch die Leitung 10 zum Gehäuse 11 und von hier aus durch die Lei tung 14. Infogedessen sinkt der Kolben 7 und damit auch die Achse 4 solange, bis das Steuerorgan 12 seine Normallage wieder ein nimmt.
Dies tritt dann ein, wenn die Rück führung 23 die Lage a-a erreicht hat, wo durch auch der Querbalken 20 in die Lage a-a erreicht hat, wodurch auch der Quer balken 20 in die Lage a-a verschöben wird. Das Gelenk 26 befindet sich somit nach der Steuerung in der gleichen Lage, in der es sich vor der Steuerung befand. Nach der Steue rung liegt die Achse 4 des Antriebsrades ge rade um so viel tiefer, als der Schwimmer 18 infolge des Sinkens des Wasserspiegels tiefer schwimmt.
Die Eintauchtiefe T des Schaufelrades ist demnach in beiden Fällen genau dieselbe. Ist das Schiff voll belastet, so steigt der Wasserspiegel im Gefäss 16 von der Marke n zur Marke b. Der Schwimmer nimmt die ge strichelte Lage b ein. und der Querbalken 20 zunächst. die Lage b-x. Die Verschiebung des :Steuerorganes 12 nach oben hat zur Folge;
dass der Kolben 7 und damit auch die Achse 4 durch das Drucköl um so viel ge hoben wird, dass sich der Abstand H und die Eintauchtiefe T auf die günstigsten Werte H. bezw. T2 einstellt, Sobald nämlich die Achse 4 die der Eintauchtiefe T2 entspre chende Lage eingenommen hat, wird der Querbalken 20 durch die Rückführung 23 in die Lage b-b gebracht, wodurch das Steuer organ wiederum die Stellung einnimmt, die es vor der Steuerung innehatte.
Der Schwimmer 18 kann entweder nach Abb. 4, direkt wirken, oder aber seine Bewe gung durch Winkelhebel auf den Querbalken 20 übertragen. Die Bewegung des Schwim mers 18 kann linear oder durch Zwischen schaltung geeigneter Mechanismen verzerrt auf das Steuerorgan 12 übertragen werden. In manchen Fällen empfiehlt es sich ein Dämpfungsorgan zwischen den Schwimmer und das Steuerorgan einzuschalten, um den Einfluss kleiner Schwingungen, zum Beispiel durch Wellengang, von der Vorrichtung fern zuhalten.
Die Übertragung der Leistung von der Maschine auf die Antriebsräder kann in be kannter Weise durch Ketten-, Stirn- oder Kegelräder erfolgen. Bei raschlaufenden klei nen Maschinen, kann auch die Maschine mit den Antriebsrädern zusammen gehoben und gesenkt werden. Die Dampf-Zu- und Ablei tung kann in diesem Falle durch mit Stopf büchsen versehene Rohre erfolgen.
Die Vorrichtung kann sowohl bei ge wöhnlichen Radschiffen als auch bei Heck radschiffen angewendet werden.