DE10104680A1 - Kugelantrieb - Google Patents

Description

Der Kugelantrieb wurde entwickelt von Karl Thomas Schüller, Römerstr. 84, 56073 Koblenz.

Der Kugelantrieb dient zum Antrieb von Schiffen aller Art, Angetrieben werden können flussgängige Fahrgast- und Hotelschiffe, Frachtschiffe, Schubboote, Schlepper, Jachten, Militärfahrzeuge, amphibische Fahrzeuge und auch seegängige Schiffe verschiedenster Art sowie Schnellschiffe - schneller als Verdrängerfahrzeuge.

In allen Fällen wird zum Antreiben der Schiffe der mittlere Antriebsteil (Teil A) benötigt, die zwei Auftriebskör­ per (Teile B) werden nur bei Schnellschiffen genutzt.

Der Antriebskörper besteht im Wesentlichen aus dem Antriebsteil, dass mit "Schaufeln" (Teile D) und rechts und links davon Führungsringe (Teil C) besteht. Die "Schaufeln" bilden im Querschnitt ein sichelförmiges Drei­ eck, alle Linien haben etwa den gleichen Radius wie den des Antriebskörpers. Die obere Kante der "Schaufeln" bilden zusammen mit den Auftriebskörpern eine Kugelform. Diese Form wird auch eingehalten, wenn der An­ triebskörper alleine genutzt wird. Die Führungsringe haben den Durchmesser wie den der Schaufeln in ihrer höchsten Spitze. Der Abstand der Führungsringe von den Schaufeln ist abhängig von der Schaufelbreite, denn durch den Spalt zwischen Schaufel und Führungsring müssen die Schaufeln beim Eintauchen ins Wasser entlüf­ tet werden und bei Herausdrehen aus dem Wasser kann das Wasser aus dem Dreieck der Schaufeln entweichen (Belüftung durch den Spalt). Die Schaufelbreite ist abhängig von der gewünschten Kraftaufnahme. Der An­ triebskörper kann elektrisch, hydraulisch oder direkt von einem Verbrennungsmotor mittels der Antriebswelle (Teil E) angetrieben werden. Der Antriebskörper ist hohl und wasserdicht.

Die Auftriebskörper bestehen aus zwei hohlen, wasserdichten Halbkugel, die ohne feste Verbindung auf der gleichen Welle gelagert sind wie der Antriebsteil. Der Spalt zwischen Antriebs- und Auftriebskörper ist abhän­ gig von der Kugelgröße und dient zur Beschleunigung der Rotation der Auftriebskörper durch die Viskosität des Wassers.

Die Schnellschiffe heben sich mittels des Kugelantriebes aus dem Wasser um so ihre hohe Geschwindigkeiten zu erreichen. Je nach Größe des Schiffes und Fahrtgebiet muss bei den Schnellschiffen ein entsprechender Kugel­ durchmesser gewählt werden. Für "langsame" Schiffe ist der Durchmesser des Antriebsteils des Kugelantriebs abhängig von der Leistungsaufnahme und Größe des Schiffes.

Der Kugelantrieb kann horizontal drehbar gelagert werden um die Kraft in jede Fahrtrichtung lenken zu können.

Dadurch sind die Schiffe sehr monovierfähig und Kraftverlust durch Steuerruder wird vermieden.

Durch die Form der "Schaufel" und dem Abstand der Leitringe erzeugt der Kugelantrieb Unterdruck, der das Schiff vorwärts treibt. Dadurch, dass der Unterdruck ausschließlich in Fahrtrichtung ausübt wird und nur der kraftwirkende Teil im Wasser ist, ist der Kugelantrieb effektiver als jeder bekannte Schiffsantrieb. Der Kugelan­ trieb hat den großen Wirkungsgrad auch bei seiner Endleistung. Antreiben von Schiffen wesentlich kostengüns­ tiger als bisher, die Umweltbelastungen werden durch Energieeinsparungen verringert und die natürlichen Ener­ gieressourcen werden geschont.

Weitere Vorteile:

• - der Antrieb ist sehr einfach aufgebaut (geringe Schadenshäufigkeit und geringe Reparaturkosten),
• - alle Teile können im schwimmenden Schiff repariert und ausgetauscht werden (kein Schwimmdock und keine Werft nötig),
• - es sind keine öl- oder fettführenden Teile im Wasser (Umweltschutz, Fahren in Trinkwasserschutzgebiet möglich),
• - geringe Vibrationen durch niedrige Drehzahl (Komfort und Arbeitsschutz) eine geringe Eintauchtiefe im Wasser (keine Schäden durch Grundberührung und wenig Schäden durch Treibgut, Eistauglich),
• - Gewichtseinsparungen durch kleine Motoren und kleine Tanks (mehr Ladung und/oder besserer Schiffs­ rumpf = höhere Geschwindigkeit).

Durch den hohe Wirkungsgrad des Kugelantriebes, der durch die Form der "Schaufeln" in Verbindung mit den Führungsringe entsteht, ist noch nicht abzusehen in welchen kraftabgebenden aber auch krafterzeugenden Ma­ schinen diese neue System eingesetzt werden kann.

Beantragt zum Weltpatent wird das Antriebsteil, welches durch die besonders geformten Schaufeln in Zusam­ menspiel mit den Führungsringe den Unterdruck erzeugt. Die Erzeugung des gezielt in Fahrtrichtung wirkende Unterdrucks durch das vorgenannte System ist das Neue beim Antreiben von Schiffen.

Die Auftriebskörper, die beim Antrieb von Schnellschiffen benötigt werden, gehören ebenso zum Patent, denn nur in Verbindung von Laufrad und Auftriebskörper ist der Kugelantrieb für Schnellschiffe geeignet. Dabei ist das schnelle Anheben des Schiffskörper und die erreichbare hohe Geschwindigkeit bei niedrigem Energieauf­ wand die Innovation.

Die Bilder bei dem Patentantrag sind Erläuterungen des Kugelantriebs mit Erklärungen, worauf es bei den verschiedenen Komponenten besonders ankommt und es werden verschiedene Einbauvarianten dargestellt.

Das Bild 1 zeigt die Gesamtansicht sowie den Querschnitt eines Kugelantriebs für Schnellschiffe. Es sind folgende Teile für die Funktionsweise des Antriebs von entscheidender Bedeutung und sollen durch das o. g. Patent geschützt werden:

• A) Der Antriebskörper, der aus folgenden Teilen besteht:
  • a) Führungsringe, die einen der Größe der Antriebsschaufeln (d) angepassten seitlichen Abstand zu den Antriebsschaufeln hat. Ohne diese Anordnung kann beim Eintauchen der Antriebsschaufeln ins Wasser der Austausch Luft-Wasser und beim Auftauchen aus dem Wasser der Austausch Wasser-Luft nicht geschehen, welches aber von entscheidender Bedeutung ist.
  • b) Antriebswelle, mit dem der Antriebskörper und die Auftriebskörper (B) gelagert werden. Die Antriebswelle ist mit dem Motor verbunden.
    d) Antriebsschaufel, die so geformt ist, dass das Eintauchen ins Wasser weich und ohne viel zu spritzen geschieht. Die Form bewirkt auch, das beim Eintauchen der Antriebsschaufeln ins Wasser der Austausch Luft-Wasser und beim Auftauchen der Antriebsschaufeln aus dem Wasser der Austausch Wasser-Luft schnell geschehen kann.
    f) Gleitflächen, die bei maximaler Fahrt der Schnellschiffe noch ins Wasser tauchen.
• B) Auftriebskörper, die auf der Antriebswelle gelagert sind, aber nicht angetrieben werden. Die Auftriebskörper, die beim still liegendem Schiff bis fast zur Achse ins Wasser tauchen, bewirken, dass sich die Schnellschiffe schon bei niedrigen Geschwindigkeiten aus dem Wasser heben und somit der typische hohe Leistungsbedarf bei Übergang von Vertränger- zur Gleitfahrt bei Vollgleitern oder Tragflügelbooten vermieden wird.

Der Kugelantrieb kann in verschieden Arten verwendet werden.

Bild 2 zeigt ein Schiff mit einem nicht horizontal drehbaren Kugelantrieb. Bei einer solchen Einbauweise ist zur Steuerung des Schiffes ein Ruder notwendig und der Kugelantrieb muss für die Rückwärtsfahrt gegen die normale Fahrtrichtung drehen.

Bild 3 zeigt einen Kugelantrieb für Schiffe, die nicht ins Gleiten kommen sollen, und kein Steuerruder brauchen, da der Antrieb horizontal drehbar ist. Diese Art des Einbaus hat die Vorteile, dass das Schiff sehr manövrierfähig ist, keine Leistungsverlust durch das Steuerruder entsteht und die volle Kraft auch bei der Rückwärtsfahrt genutzt werden kann. Der Kugelantrieb für schnelle Schiffe, also mit Auftriebskörper und Gleitflächen kann ebenso horizontal drehbar gelagert werden - dann gelten die vorgenannten Vorteile auch für Schnellschiffe.

Die beiden Varianten, nicht horizontal drehbar mit Steuerruder (Bild 2) und horizontal drehbar ohne Steuerruder (Bild 3), sind verschieden Möglichkeiten den Kugelantrieb zu verwenden. Beide Ausführung beruhen auf dem gleichen Prinzip des Kugelantriebs. Beide Ausführungen sollen patentrechtlich geschützt werden

Bild 4 zeigt das Antriebsrad für Schiffe, die nicht in Gleiten kommen sollen. Dargestellt ist hier, wie weit das Rad ins Wasser taucht und das hier keine Gleitflächen und Auftriebskörper für die schnelle Fahrt gebraucht werden.

Bild 5 zeigt ein Schnellschiff mit Einbauvorschlag für Kugelantriebe mit Auftriebskörper. Hier ist wichtig, dass an allen vier Ecken, zwei vorn, zwei hinten, Antriebe eingebaut sind, sodass das Schiff stabil auf dem Wasser fährt.

Claims (1)

1. Dieses Patent hat keine Ansprüche.