DE102124C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

KLASSE 65: jSchiffbau

Jf

Um bei Reaktionspropellern eine möglichst grofse Geschwindigkeit des durch das ausgestofsene Wasser getriebenen Schiffes zu erzielen, ist es erforderlich, in der Zeiteinheit möglichst grofse Wassermengen mit möglichst grofser Kraft continuirlich auszustofsen.

Man pflegt zu diesem Zwecke in Wasserkammern Gasexplosionen zu erzeugen und diese Kammern zu zweien oder mehreren in der Art mit einander zu combiniren, dafs die Explosionen nach einander in den einzelnen Kammern stattfinden. Damit sich dann die Kammern wieder mit Wasser füllen können, pflegt man dieselben nach der Explosion und dem Ausstofsen des Wassers in oder nahe an ihrem höchsten Punkt zeitweilig zu öffnen, um durch Auspuff einen Spannungsausgleich der Explosionsgase mit der atmosphärischen Luft herzustellen und dann durch Abkühlung der ersteren den zum Einsaugen frischen Wassers erforderlichen Unterdruck herbeizuführen.

Da sich nun aber die Gase nur verhältnifsmäfsig langsam abkühlen und demgemäfs die Wiederfüllung der Wasserkammer um so langsamer vor sich geht, je gröfser die letztere ist, so konnte man bisher eine continuirliche Reaktionswirkung durch Ausstofsen des Wassers nur dadurch erzielen, dafs man, wie bereits angeführt, eine gröfsere Anzahl von W^Tasserkammern mit einander combinirte und dieselben so klein ausführte, dafs in der ersten Kammer die Condensation der Explosionsgase und die Wasserfüllung somit bereits erfolgt ist, wenn die Explosion in der letzten Kammer stattfindet.

Man erhielt hierdurch einen sehr cornplicirten Motor, der ähnlich der Gaskraftmaschine mit sehr rasch hinter einander erfolgenden Explosionen arbeitete. Eine grofse, den heutigen Anforderungen entsprechende Geschwindigkeit für gröfsere Schiffe kann jedoch auch hierdurch nicht erzielt werden, da die in der Zeiteinheit ausgestofsenen Wassermengen nicht genügen.

Durch Kupplung von nur zwei Wasserkammern war überhaupt ein continuirliches Ausstofsen des Wassers, wie es im Interesse der ruhigen Fortbewegung eines Schiffes doch unbedingt nothwendig ist, nicht zu erzielen. Es war hierbei nicht möglich, die infolge der kräftigen Explosionen stattfindende schnelle Entleerung mit der bei weitem langsamer stattfindenden Condensation der Explosionsgase in Einklang zu bringen und so Entleerung und Füllung gleich rasch zu bewirken. Dieses Problem zu lösen und so bei Anwendung nur zweier Wasserkammern, die man natürlich auch vervielfältigen kann, es zu ermöglichen, dafs die Wiederfüllung der Wasserkammer in derselben oder annähernd derselben Zeit, wie die Entleerung der mit ihr combinirten Kammer erfolgt, war die Aufgabe, die der Erfinder sich· stellte.

Diese Aufgabe ist durch eine derartige Verbindung zweier mit gesonderten Explosionsräumen ausgestatteter Wasserkammern gelöst, dafs das aus der einen Kammer ausgestofsene

Wasser die Explosionsgase aus der anderen Kammer aus- und hierdurch frisches Wasser in letztere einsaugt.

Verbindet man wechselseitig den Explosionsraum der einen Wasserkammer mit dem Wasserausstofsrohr der anderen Kammer durch ejectorartig wirkende Rohre, so saugt das aus der einen Kammer ausgestofsene Wasser die Explosionsgase aus der anderen Kammer in derselben Zeit ab, in der die Entleerung der ersteren stattfindet. Füllung und Entleerung stehen dann stets im Einklang, und zwar ist es dabei gleichgültig, mit welcher Geschwindigkeit das Wasser ausgestofsen wird, da mit der Steigung oder Verringerung der letzteren auch die Wirkung des Ejectors erhöht oder verkleinert wird.

Verändert man also die Explosionskraft oder die Oeffnung des Wasserauslasses, so wird auch hierdurch die Füllungs- und Entleerungszeit der beiden Kammern verändert, beide Zeiten können aber stets gleich grofs gehalten werden, so dafs dann das Wasser als ein continuirlicher Strom ausgestofsen wird.

Hierbei ist natürlich Voraussetzung, dafs die Explosion stets in dem einen Behälter kurz vor dem Augenblicke erfolgt, in dem der andere entleert ist.

Die Erzielung eines continuirlichen Wasserstromes ist hier aber nicht allein unabhängig von der Explosionskraft, sondern auch von der Gröfse der Wasserkammern, da das aus der einen Kammer ausströmende Wasser das Wiederfüllen der anderen Kammer bewirkt. Man kann demnach auch bei den gröfsten Schiffen, trotzdem sie zu ihrer Fortbewegung mächtige Wassermengen ausstofsen müssen, zur Erzielung eines continuirlichen Stromes mit zwei entsprechend grofsen Wasserkanimern und Explosionsräumen auskommen, soweit sich dieser Ausführung nicht sonstige technische Schwierigkeiten oder Anforderungen entgegensetzen.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist der neue Motor in den Fig. ι bis 4 schematisch und in den verschiedenen Arbeitsstellungen gezeichnet, während Fig. 5 die Anordnung des Motors in einem Schiffe ebenfalls schematisch zeigt.

Der neue Motor besteht aus zwei Kesseln oder Cylindern A A¹ mit den Schwimmern B B¹, den Saug- und Druckventilen C C¹, den Luftcompressoren DD¹ und der sie mit einander in der Art verbindenden Rohrleitung R R¹, dafs beide Cylinder mit einander arbeiten.

Beide Cylinder sind mit ihren Armaturen einander vollkommen gleich. Wie einleitend angegeben, wird das Schiff dadurch fortbewegt, dafs in dem mit Wasser gefüllten Cylinder, ζ. B. A¹ (Fig. 1), ein Explosionsgemisch entzündet wird und die Gase nun das Wasser durch Ventil C¹ in das freie Wasser ausstofsen.

Die Explosionsgase wirken hier zuerst auf den Schwimmer B¹, welcher mit dem sich im Cylinder verringernden Wasser niedersinkt und, da er nach einigen Explosionen an seiner oberen Seite erhitzt ist, verhindert, dafs sich die heifsen Gase.an der Wasseroberfläche abkühlen und damit an Explosionskraft verlieren.

Die Explosionsgase stofsen das Wasser aber nicht allein durch Ventil C¹ aus, sondern auch gleichzeitig in den Luftcompressor D¹ ein, da sich der hydraulische Druck allseitig fortpflanzt.

Der Luftcompressor besteht aus einem luftdichten Cylinder, der durch einen mit einem Rückschlagventil ii¹ versehenen Zwischenboden in eine obere und untere Kammer getheilt ist. Die obere Kammer steht durch das mit Hahn E¹ versehene Rohr e¹ mit dem obersten Theil des Cylinders A¹ in Verbindung, während die untere Kammer ein Rückschlagventil a¹ und einen Ventilschwimmer f¹ enthält, welch letzterer im geeigneten Augenblick das Rohr F¹ abschliefst, das die Verbindung zwischen Luftcompressor D¹ und dem unteren Theil des Cylinders A¹ herstellt.

Erfolgt nun z. B. in dem Cylinder A¹ die Explosion (Fig. 1), während" welcher Zeit Hahn E¹ die Verbindungsleitung e¹ mit dem Explosionsraum verschlossen hat, so stofsen die Explosionsgase das den Cylinder A¹ anfüllende Wasser einerseits aus letzterem durch Ventil C¹ aus, andererseits auch in die untere Kammer des Luftcompressors D¹ hinein, die vorher durch das nach innen sich öffnende Rückschlagventil a^l mit Luft gefüllt ist.

Der Schwimmer f¹ wird demgemäfs angehoben und die Luft in dem unteren Compressortheil comprimirt, so dafs sich das Rückschlagventil a¹ schliefst, das Zwischenventil d^l dagegen öffnet und die sich mehr und mehr comprimirende Luft in die obere Compressionskammer eintritt.

Das Wasser in dem unteren Theil des Compressionsbehälters verbleibt nun dort so lange, als die Explosionsgase in dem Wassercylinder A¹ ihre Spannkraft ausüben. Da aber diese Gase aus diesem Cylinder nach beendeter Arbeit behufs neuer Füllung desselben mit frischem Wasser abgesaugt werden, so hört in dem Moment der Gasdruck in dem Cylinder A¹ auf das in F¹ befindliche Wasser auf, wo sich Cylinder A^[ wieder mit Wasser zu füllen beginnt. Die Folge hiervon ist, dafs das Wasser aus dem unteren Theil des Compressionsbehälters F¹ in den Cylinder A¹ zurückfliefst, das Ventil d^x durch die comprimirte Luft im oberen Compressorentheil geschlossen wird, sich das Rückschlagventil a^l wieder öffnet und Luft in die untere Compressorenkammer eintritt.

Das Schwimmerventil f^l senkt sich mit dem aus der unteren Compressorenkammer ausfliefsenden Wasser und verschliefst endlich das Rohr F\ so dafs bei dem fortdauernden Ein-

saugen frischen Wassers in den Cylinder A¹ (Fig. 3) nicht Luft durch das Rückschlagventil a^x in den Cylinder A¹ eindringen kann.

Der Compressor D¹ ist nun in der oberen Kammer mit comprimirter Luft, in der unteren Kammer mit gewöhnlicher atmosphärischer Luft gefüllt und so zum Arbeiten bereit.

Das durch Ventil C¹ ausströmende Wasser gelangt, wie dies Fig. 5 zeigt, durch einen beweglichen, nach hinten gerichteten Stutzen S nach aufsen, trifft hier auf das freie Wasser und treibt das Schiff vorwärts.

Hiermit ist aber die Wirkung des ausgestofsenen Wassers noch nicht erschöpft, denn, wie einleitend gesagt, soll das Wasser auch das Füllen des anderen Cylinders A mit W^Tasser veranlassen bezw. beschleunigen. Wie Fig. 1 zeigt, führt von dem obersten Theil des Cylinders A eih Rohr R¹ nach dem Ausstofsrohr s^l und mündet ejectorartig in dieses Rohr. Die Folge hiervon ist, dafs das dem Ventil C¹ entströmende Wasser die Explosionsgase aus dem Cylinder A heraussaugen und damit die Füllung dieses Cylinders mit Wasser bewirken wird.

Da Ventil C des Cylinders A dem Ventil C¹ des Cylinders A¹ gleicht, also ebenfalls ein Druckventil ist, so mufs der Ventilkegel c des Ventiles C während der Saugperiode hochgehalten werden, und dieses geschieht dadurch, dafs das Ventil c an einem Hebel b aufgehängt ist, der eine Stange H trägt, die mit einer federnden Nase h auf der Wippe I ruht.

In beiden Cylindern A und A¹ sind also die Auslafsstutzen Ji¹ offen; während aber das Wasser durch letzteren (s^l) ausgestofsen wird, tritt es durch ersteren in das mechanisch offen gehaltene Ventil C in den Cylinder A und hebt hier den Schwimmer B an. Kurz bevor alles Wasser aus dem Cylinder A¹ herausgedrückt ist, also kurz bevor die saugende Wirkung im Cylinder A aufhört, stöfst Schwimmer B gegen die luftdicht im Cylinderdeckel geführte und an der Wippe / befestigte Stange i und schiebt sie in die Höhe. Hierdurch wird der die Stange i tragende Arm der Wippe / hochgehoben, der federnde Haken h der Stange H schnappt ab, der Hebel b mit Ventilkegel c sinkt nieder, und Ventil C schliefst sich.

Da an der niedersinkenden Stange H (Fig. 2) der Schlüssel des Hahnes E vom Auslafsrohr e des Luftcompressors -D gelenkig befestigt ist und der Luftcompressor D in seiner Construction und Wirkung dem bereits beschriebenen Luftcompressor D¹ des Cylinders A¹ entspricht, so wird durch die niedersinkende Stange H der Hahn E geöffnet. Die comprimirte Luft strömt aus der oberen Kammer des Luftcompressors D durch Rohr e in den oberen Theil des Cylinders A und reifst hierbei durch Rohr \ die nöthige Menge Petroleum, Benzin oder dergl. mit, um das Explosionsgemisch zu bilden, worauf in irgend einer der bekannten Weisen, durch offene Flammenzündung, Glühröhrchen oder Elektricität, die Explosion hervorgerufen wird. Während der Explosion, ja schon während des Einstömens des Explosionsgemisches in den Cylinder A mufs Rohr R¹, durch welches das Wasser in den Cylinder A gesaugt wurde, geschlossen werden, und dies geschieht ebenfalls durch Auslösung der Stange H. Im Rohr R¹ ist nämlich ein Hahn K angeordnet, auf dessen Schlüsselarm k eine Nase / der Stange L ruht, die mit dem Hebel b für Ventilkegel c verbunden ist. Da Hebel b entsprechend belastet ist, um beim Abgleiten der Stange H von der Wippe I nicht nur den Hahn E, sondern auch Hahn K umzustellen, so ist Rohr R¹ bereits geschlossen, wenn das Explosionsgemisch in Cylinder.A einströmt. Hahn K dient nicht allein dem Rohr R¹, sondern auch gleichzeitig dem Rohr R zum Oeffnen und Verschliefsen, so dafs nunmehr Rohr R ge- , öffnet ist. Dieses Rohr mündet wiederum ejectorartig in das Ausstofsrohr s des Ventiles C, das von dem aus dem Cylinder A ausströmenden Wasser hochgehoben wird, so dafs nunmehr das dem Cylinder A entströmende Wasser die Explosionsgase aus Cylinder A¹ aus- und damit wieder Wasser in Cylinder A¹ einsaugt.

Durch das Anheben des Ventilkegels c wird natürlich Hebel b mit den Stangen H und L ebenfalls angehoben, und da der Schlüssel des Hahnes E mit der Stange H zwangläufig verbunden ist, so wird dieser Hahn wieder umgestellt (Fig. 3), d. h. der Compressionsbehälter ist wieder abgeschlossen, so dafs der Zuflufs des Explosionsgemisches mit eintretender Explosion aufhört. Während der ganzen Dauer des Ausstofsens des Wassers aus dem Cylinder A, bei dem in der Weise, wie es an Cylinder A¹ geschildert ist, auch die Luftcompression im Compressor D hergestellt wird, bleibt'Ventil C geöffnet und damit die Nase h der Stange H in der Vorbereitungsstellung, um sofort über die Wippe / zu schnappen, wenn ihr die Stange i tragender Arm wieder niedersinkt (Fig. 4). Dies geschieht, wenn die Füllung des Cylinders A¹ wieder so weit gestiegen ist, dafs Schwimmer B¹ den Stift i^l des anderen Armes der Wippe J anhebt.

Ventil C bleibt offen, während Ventil C¹ geschlossen. Hahn E' durch die niedersinkende Stange H^[ geöffnet, und Hahn K durch die gleichzeitig niedersinkende Stange aus der Position Fig. 3 in die der Fig. 4 so umgestellt wird, dafs Rohr R geschlossen, dagegen Rohr R¹ geöffnet ist. Die dann im Cylinder A¹ erfolgende Explosion eröffnet den geschilderten

und in den Fig. ι bis 4 dargestellten Arbeitsgang von Neuem. An Stelle der Wippe /kann man natürlich auch eine Welle setzen, die durch die Schwimmer B B¹ bald nach der einen, bald nach der anderen Seite gedreht wird.

In dem geschilderten Beispiel wird das Wasser von dem Cylinder A an Backbord und von dem Cylinder A¹ an Steuerbord ausgestofsen (Fig- 5)·.

Dies ist keine nothwendige Bedingung des

neuen Motors, denn man kann den Motor mit Leichtigkeit so einrichten, dafs jeder dieser Cylinder A A¹ das Wasser gleichzeitig Back- und Steuerbord ausstöfst. Man hat dann nur nöthig, das Ausstofsrohr s des Cylinders A T-förmig zu gestalten und zu beiden Seiten des Schiffes hinauszuführen, wie dies in der Fig. 5 punktirt angedeutet ist. Das aus dem Cylinder A ausgestofsene Wasser theilt sich dann nach beiden Seiten und strömt demgemäfs auch zu beiden Seiten des Schiffes aus.

In gleicher Weise sind die Ausstofsrohre s¹ des Cylinders A¹ ausgeführt und über oder unter dem T- förmigen Ausstofsrohr s des Cylinders A angeordnet. Man kann also auch das Ausstofsrohr beider Cylinder A A¹ unter Anordnung besonderer Saugöffnungen in ein gemeinsames Rohr übergehen lassen, das in einen Windkessel W mündet, von dem dann das drehbare, ein Steuer bildende Ausstofsrohr S abgeht, wie dies in Fig. 5 ebenfalls punktirt angedeutet ist.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Reaktionspropeller mit paarweis gekuppelten, abwechselnd wirkenden Explosionsmotoren, gekennzeichnet durch die wechselseitige Verbindung des Explosionsraumes (A oder A¹) des einen Motors mit dem Wasserausstöfsrobr (s oder s¹) des anderen Motors in der Art, dafs das aus der einen Wasserkammer bei der Explosion ausgestofsene Wasser die Explosionsgase aus der anderen Wasserkammer absaugt und so die Füllung der letzteren bewirkt.

   Bei dem unter 1. beanspruchten Reaktionspropeller die Kuppelung eines. Absperrorganes (K) in der Rohrverbindung (R R¹) der abwechselnd wirkenden Explosionsmotoren mit den Ein- und Auslassventilen (C und C¹) für die Wasserkammern der Explosionsmotoren in der Art, dafs das sich hebende Ventil (C oder C¹) die Verbindung des zu ihm , gehörenden Ausstofsrohres (s oder s¹) mit dem Explosionsraum des anderen Explosionsmotors unterbricht und das sich senkende Ventil diese Verbindung wieder herstellt.
   Bei dem unter 1. gekennzeichneten Reaktionspropeller die Verbindung von Luftcompressoren (D und D¹) mit den Wasserkammern (A A¹) in der Art, dafs die Kraft eines Theiles des ausgestofsenen Wassers in den Compressoren Luft zur Erzielung des Explosionsgemisches comprimirt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.