DE1137646B

DE1137646B - Device for reducing the efficiency of a boat propeller

Info

Publication number: DE1137646B
Application number: DEF30724A
Authority: DE
Inventors: Donald A Fortune
Original assignee: DONALD A FORTUNE
Current assignee: DONALD A FORTUNE
Priority date: 1959-03-09
Filing date: 1960-03-09
Publication date: 1962-10-04
Also published as: US2949092A

Description

Einrichtung zur Herabsetzung des Wirkungsgrades eines Bootspropellers Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herabsetzung des Wirkungsgrades eines Bootspropellers z. B. bei einem Motorboot, um die Oberflächengeschwindigkeit des Bootes in einem höheren Maße herabsetzen zu können, als dies sonst bei in Betrieb befindlichem Motor möglich ist.Device for reducing the efficiency of a boat propeller The invention relates to a device for reducing the efficiency of a Boat propellers e.g. B. in a motorboat to the surface speed of the To be able to reduce the boat to a greater extent than it would otherwise be when in operation located engine is possible.

Motorboote, wie sie normalerweise für den Wasserskisport, für Rennen und andere Betriebsbedingungen mit schneller Fahrt verwendet werden, sind gewöhnlich nicht ohne weiteres zum Fischen oder für andere Betriebsbedingungen mit langsamer Fahrt benutzbar.Motor boats, such as those normally used for water skiing, for racing and other high-speed operating conditions are common not readily for fishing or other slower operating conditions Drive usable.

Zur Herabsetzung des Vortriebswirkungsgrades von Bootspropellern wurde bereits vorgeschlagen, am Propeller bzw. an der Propellernabe eine Scheibe zu befestigen.To reduce the propulsion efficiency of boat propellers already proposed to attach a disk to the propeller or the propeller hub.

Erfindungsgemäß wird demgegenüber zur Erzielung einer möglichst langsamen Fahrt der Vortriebswirkungsgrad dadurch herabgesetzt, daß auf ihn eine leicht abnehmbare Hülle aufgezogen wird, welche etwa diskusförmig den gesamten Propeller umschließt und zur Aufnahme jedes Propellerflügels mit einer taschenförmigen Ausbuchtung, künftig kurz »Tasche« genannt, versehen ist.In contrast, according to the invention, in order to achieve the slowest possible Drive the propulsion efficiency is reduced by having an easily removable on it Cover is pulled up, which approximately encloses the entire propeller in the shape of a disc and to accommodate each propeller blade with a pocket-shaped bulge, in future briefly called "pocket" is provided.

Durch die erfindungsgemäße Bootspropellerhülle wird der Vortriebswirkungsgrad aus strömungstechnischen Gründen wesentlich stärker als bei den bekannten Anordnungen herabgesetzt. Außerdem ist die erfindungsgemäße Hülle einfacher und billiger in ihrer Herstellung, leicht und schnell auf den Propeller aufbringbar und infolge ihrer Elastizität für verschiedene Propellergrößen verwendbar.The propulsion efficiency is increased by the boat propeller cover according to the invention for fluidic reasons, it is much stronger than with the known arrangements degraded. In addition, the case of the invention is simpler and cheaper in their production, easily and quickly applied to the propeller and as a result their elasticity can be used for different propeller sizes.

Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigt Fig.l eine Seitenansicht eines Motorboots mit einem einen Schraubenpropeller antreibenden Motor, der am Heck des Bootes angeordnet ist, und einer den Schraubenpropeller abdeckenden Hülle gemäß der Erfindung, Fig. 2 in etwas vergrößertem Maßstab eine Rückansicht des in Fig. 1 dargestellten Schraubenpropellers mit einer aufgebrachten Hülle, Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 in einem weiter vergrößerten Maßstab eine Ansicht der Hülle von vorn, Fig. 5 einen Schnitt einer leeren Hülle nach der Linie 5-5 der Fig. 4, Fig.6 eine der Fig.2 ähnliche Ansicht, jedoch einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hülle zur Verwendung an einem zweiflügeligen Schraubenpropeller, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6.The invention is described in greater detail below in conjunction with the drawings described, namely Fig.l shows a side view of a motor boat with a a screw propeller driving motor, which is arranged at the stern of the boat, and a casing according to the invention covering the screw propeller, FIG. 2 in A rear view of the screw propeller shown in FIG. 1, on a somewhat enlarged scale with an applied sheath, FIG. 3 is a view in section along the line 3-3 FIGS. 2 and 4 show, on a further enlarged scale, a view of the shell of FIG front, Fig. 5 shows a section of an empty shell along the line 5-5 of Fig. 4, Fig.6 a view similar to FIG. 2, but of a different embodiment of the invention Cover for use on a double-bladed screw propeller, FIG. 7 shows a section along line 7-7 of FIG. 6.

Der am Heck eines Motorbootes angeordnete Motor 14 treibt eine Propellerwelle 20, auf der ein dreiflügeliger Schraubenpropeller 21 mit einer Nabe 22 lösbar angeordnet ist und durch eine konische Mutter 23 gehalten wird. The motor 14 arranged at the stern of a motor boat drives a propeller shaft 20 on which a three-bladed screw propeller 21 with a hub 22 is detachably arranged and held by a conical nut 23.

Die erfindungsgemäße Hülle wird durch einen Überzug 35 aus einem elastischen, nachgiebigen biegsamen Material, beispielsweise aus einer Gummifolie, gebildet und besitzt drei radiale taschenförmige Ausbuchtungen 56 zur Aufnahme der Propellerflügel. Die Hülle weist somit entgegengesetzte, kongruente dreistrahlige Vorder- und Rückwände 36 und 37 auf. Die Vorderwand ist mit einer kreisförmigen mutigen vorderen Öffnung 39 von bestimmtem Durchmesser, die die Achse des Propellers konzentrisch umgibt, versehen. Ferner besitzt die Hülle auf ihrer Vorderseite eine Anzahl kreisförmiger konzentrisch zueinander und zur Propellerachse angeordneter Rippen 40. Die Rückwand 37 der Hülle besitzt ebenfalls eine kreisförmige mittige Öffnung 41, die zur Achse der vorderen Öffnung 39 konzentrisch ist, jedoch einen etwas kleineren Durchmesser als diese hat.The envelope according to the invention is formed by a coating 35 made of an elastic, resilient, flexible material, for example from a rubber sheet, and has three radial pocket-shaped bulges 56 for receiving the propeller blades. The shell thus has opposite, congruent three-beam front and rear walls 36 and 37. The front wall is provided with a circular bold front opening 39 of a certain diameter which concentrically surrounds the axis of the propeller. Furthermore, the shell has a number of circular ribs 40 concentric to each other and to the propeller axis on its front side. The rear wall 37 of the shell also has a circular central opening 41 which is concentric to the axis of the front opening 39, but has a slightly smaller diameter than this .

Jede Wand 36 und 37 weist drei taschenartige Ausbuchtungen, kurz Taschen 45 auf, die sich von der Achse des Propellers bzw. der Hülle 35 radial nach außen erstrecken. Die Außenkante, welche beide Wände verbindet, besteht aus einem gekrümmten Abschnitt 47 an der Flügelvorderkante 31 und einem gekrümmten Abschnitt 48 an der Flügelhinterkante 32, die miteinander durch verhältnismäßig gerade Abschnitte 49 nach der Flügelspitze zu verbunden sind. Ferner weist diese Außenkante der Hülle Mttelabschnitte 50 auf, die Kreisbogenform haben und die inneren Enden der benachbarten vorderen und hinteren Abschnitte 47 und 48 der Begrenzungskante der Hülle miteinander verbinden:: Hierzu wird bemerkt, daß die Bezeichnungen »Vorder=« und »Hinter-« nicht beschränkend hinsichtlich der Drehrichtung des Schraubenpropellers 21 mit öder ohne aufgebrachter Hülle auszulegen sind, sondern lediglich verwendet werden, um die übliche Bewegungsrichtung: der Flügel anzugeben, wenn das Boot vorwärts fährt.Each wall 36 and 37 has three pocket-like bulges, briefly pockets 45, which extends from the axis of the propeller or the shell 35 radially outward extend. The outer edge, which connects both walls, consists from a curved section 47 on the wing leading edge 31 and a curved section Section 48 on the wing trailing edge 32, which are connected to each other by relatively straight sections 49 are connected to the wing tip too. Furthermore, this has Outer edge of the envelope Mttelabschnitte 50, the circular arc shape and the inner Ends of adjacent front and rear portions 47 and 48 of the perimeter edge of the shell with each other :: It should be noted that the designations "front =" and "rear" not restrictive with regard to the direction of rotation of the screw propeller 21 are to be interpreted with or without an applied cover, but merely used be to the usual direction of movement: the wing to indicate when the boat is forward moves.

Die Vorder- und Rückwände 36 und 37 sind längs der vorderen und hinteren Abschnitte 47 und 48 und der Mittelabschnitte 50 miteinander durch einen Steg 55 verbunden. Der Steg verbindet jedoch nicht die Abschnitte 49 nach den Flügelspitzen zu, hier ist die Hülle offen. Die Hülle weist also drei Flügelaufnahmetaschen 56 auf, welche durch die gegenüberliegenden, sich radial erstreckenden Teile 45 der Wände und den Steg gebildet werden und außen öffnungen 57 besitzen. Ferner haben diese Taschen nach einem weiteren Erfindungsgedanken Wasserauslaßöffnungen 58 in ihren hinteren Abschnitten 48.The front and rear walls 36 and 37 are along the front and rear Sections 47 and 48 and the middle sections 50 are connected to one another by a web 55 tied together. However, the web does not connect the sections 49 after the wing tips to, here the shell is open. The shell thus has three wing receiving pockets 56 on, which by the opposing, radially extending portions 45 of the Walls and the web are formed and have openings 57 on the outside. Also have these pockets according to a further concept of the invention water outlet openings 58 in their rear sections 48.

Zum Aufbringen der Hülle 35 wird ihre Vorderwand 36 durch Erfassen innerhalb der vorderen Öffnung 39 von Hand nach außen gestreckt. Hierauf wird sie über die Flügel 25 des. Schraubenpropellers 21 gezogen. Die Flügel werden einzeln von den Taschen 56 so aufgenommen, daß die Spitzen 26 der Flügel sich durch die- äußeren Öffnungen 57 der Taschen geringfügig nach außen erstrecken. Der Steg 55 an den vorderen und hinteren Abschnitten 47 und 48 liegt gegen die Vorder- bzw. Hinterkante 31 bzw. 32 der Flügel an.To apply the envelope 35, its front wall 36 is stretched outward by grasping it within the front opening 39 by hand. It is then pulled over the blades 25 of the screw propeller 21. The wings are individually received by the pockets 56 so that the tips 26 of the wings extend slightly outwardly through the outer openings 57 of the pockets. The web 55 on the front and rear sections 47 and 48 rests against the front and rear edges 31 and 32 of the wings, respectively.

Wegen des geringeren Durchmessers der hinteren Öffnung 41 in bezug auf die Mutter 23 wird die Rückwand 37 durch die Mutter nach rückwärts elastisch gespannt, so daß sie eine: im wesentlichen konische Form mit der Spitze nach rückwärts erhält, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist. Hierdurch wird die Rückwand im Abstand von den Rückseiten 30 der Flügel 25 nach außen gehalten, wodurch verhindert wird, daß sie sich an die Flügel anlegt, so daß der Flügelwirkungsgrad noch weiter herabgesetzt wird. Die die vordere Öffnung 39 der Vorderwand 36 bildende Kante 40 umgibt die Schraubennabe 22 mit so viel Spiel, daß die Füße 27 der Flügel von der Hülle nach vorn freiliegen.Because of the smaller diameter of the rear opening 41 in relation to the nut 23, the rear wall 37 is elastically tensioned rearward by the nut so that it has a substantially conical shape with the point rearward, as best shown in FIG is. As a result, the rear wall is held at a distance from the rear sides 30 of the blades 25 to the outside, whereby it is prevented that it comes into contact with the blades, so that the blade efficiency is further reduced. The edge 40 forming the front opening 39 of the front wall 36 surrounds the screw hub 22 with so much play that the feet 27 of the wings are exposed to the front from the shell.

Zur leichteren Befestigung der Hülle und je nach der Größe des Schraubenpropellers 21 kann es zweckmäßig sein, den Durchmesser ihrer vorderen Öffnung 39 zu vergrößern. Dies geschieht dadurch, daß aus der Vorderwand 36 längs einer der konzentrischen Rippen 40 ein Ringsegment weggeschnitten wird. Nach dessen Wegnahme bleibt, wie aus Fig. 3, 4 und 7 ersichtlich, eine Rippe 40 zur Verstärkung der Kante, die nun die vergrößerte vordere Öffnung 39 umgibt, übrig. Wenn drei Rippen, wie beschrieben, vorgesehen sind, können daher für die vordere öffnung 39 drei Öffnungen von verschiedenem Durchmesser gewählt werden. Die Zahl der Rippen und ihr radialer Abstand voneinander können natürlich in zweckmäßig erscheinender Weise geändert werden. Eine größere vordere Öffnung kann erforderlich sein, um einen größeren Teil der Flügel freizulegen und somit die Wirkung der Hülle zu verändern.For easier attachment of the cover and depending on the size of the screw propeller 21, it can be useful to enlarge the diameter of its front opening 39. This is done in that from the front wall 36 along one of the concentric Ribs 40 a ring segment is cut away. After its removal it remains how from Fig. 3, 4 and 7, a rib 40 for reinforcing the edge, which is now surrounding the enlarged front opening 39. If three ribs, as described, are provided, three openings of different types can therefore be provided for the front opening 39 Diameter can be selected. The number of ribs and their radial distance from each other can of course be changed as appropriate. A bigger one Front opening may be required to expose more of the wings and thus to change the effect of the shell.

Wenn sich der mit einer erfindungsgemäßen Hülle als Überzug versehene Schraubenpropeller 21 dreht, tritt insbesondere während der Fahrt des Bootes Wasser zwischen den Flügeln 25 durch die vordere Öffnung 39 ein, das innerhalb der Taschen 56 durch die Fliehkraft nach außen geschleudert wird. Dieses Wasser kann aus den Taschen durch die Öffnungen 57 an ihren Spitzen und ihre Auslaßöffnungen 58 austreten, so daß eine Dehnung der Hülle oder ein Wegschleudern derselben vermieden wird. Wenn sich der Schraubenpropeller mit normalen Drehzahlen dreht, ist die resultierende Fliehkraft im wesentlichen von den Flügeln radial nach außen gerichtet, so daß der größte Teil des Wassers durch die öffnungen an den Spitzen 57 der Taschen nach außen geschleudert wird. Es wurde jedoch festgestellt, daß, wenn sich der Schraubenpropeller mit sehr hohen Drehzahlen dreht, der Wasserdruck in der Tasche, welche durch die Fliehkraft verursacht wird, etwas hinter der beschriebenen radialen Resultierenden nacheilt und nach rückwärts gegen die hinteren Abschnitte 48 der Außenkante der Taschen gerichtet ist. In diesem letzteren Falle ermöglichen die Öffnungen 58 derselben den Austritt von Wasser und setzen die Dehnung der Hülle auf ein Mindestmaß herab. Die freien Spitzen der Flügel, welche an den Öffnungen 57 herausragen, und die Form der auf dem Schraubenpropeller angeordneten Hülle sind trotz der Aufgabe, durch Verringerung des Wirkungsgrades des Schraubenpropellers eine sehr geringe Geschwindigkeit des Bootes zu erzielen, so zu bemessen, daß noch ein ausreichender Vortrieb des Bootes erreichbar ist.If the one provided with a cover according to the invention as a coating If the screw propeller 21 rotates, water occurs in particular while the boat is in motion between the wings 25 through the front opening 39 inside the pockets 56 is thrown outward by centrifugal force. This water can from the Pockets exit through the openings 57 at their tips and their outlet openings 58, so that an elongation of the casing or its being thrown away is avoided. if if the screw propeller rotates at normal speeds, the resulting Centrifugal force essentially directed radially outward from the blades, so that the Most of the water through the openings at the tips 57 of the pockets to the outside is thrown. However, it was found that when the screw propeller rotates at very high speeds, the water pressure in the pocket, which is caused by the Centrifugal force is caused slightly behind the described radial resultant trailing and backwards against the rear portions 48 of the outer edge of the Bags is directed. In this latter case, the openings 58 allow the same the leakage of water and reduce the stretching of the shell to a minimum. The free tips of the wings, which protrude at the openings 57, and the shape the casing arranged on the screw propeller are through despite the task Reducing the efficiency of the screw propeller a very low speed to achieve the boat, so dimensioned that there is still sufficient propulsion of the Boat is reachable.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hülle ist in Fig. 6 und 7 dargestellt. Bei dieser ist ein zweiflügeliger Schraubenpropeller 61 auf der Propellerwelle 60 vorgesehen. Wie beim vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Schraubenpropeller mit einer Propellermutter 63 hinter seiner Nabe 62 auf die Propellerwelle aufgeschraubt. Bei diesen beiden Propellerflügeln 65 sind die Flügelspitzen mit 66, die Flügelfüße mit 67, die Vorderflächen mit 68 und die hinteren Flächen mit 69 bezeichnet.Another embodiment of the casing according to the invention is shown in FIG. 6 and 7 shown. In this case, a two-bladed screw propeller 61 is on the propeller shaft 60 is provided. As in the previously described embodiment is the screw propeller with a propeller nut 63 behind its hub 62 on screwed on the propeller shaft. In these two propeller blades 65 are the Wing tips with 66, the wing feet with 67, the front surfaces with 68 and the rear Marked areas with 69.

Die Hülle 75 weist kongruente Vorder- und Rückwände 76 und 77 auf, die durch einen Steg 79 verbunden sind, welcher sich zwischen benachbarten Außenkanten der Wände erstreckt.The shell 75 has congruent front and rear walls 76 and 77, which are connected by a web 79 which extends between adjacent outer edges the walls extends.

Die Vorderwand 76 besitzt ebenfalls eine vordere zentrische Öffnung 85 und konzentrisch zu ihr eine Anzahl kreisförmiger Rippen 86, die nach vorn und außen abstehen. Die Rückwand 77 ist mit einer hinteren zentrischen Öffnung 87 von geringerem Durchmesser als die vordere Öffnung versehen.The front wall 76 also has a front central opening 85 and concentric to it a number of circular ribs 86, which forward and stick out on the outside. The rear wall 77 is provided with a rear central opening 87 from smaller diameter than the front opening.

Die Hülle 75 besitzt sich entgegengesetzt erstrekkende Flügeltaschen 90 mit Spitzenöffnungen 91 und gekrümmten Vorder- bzw: Hinterkanten 92 und 93. Die Taschen können ebenfalls vorteilhaft mit öffnungen 94 in ihren Hinterkanten versehen sein. Im wesentlichen besteht der einzige Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der zuerst beschriebenen darin, daß sie zur Verwendung bei einem zweiflügeligen Schraubenpropeller bestimmt ist.The shell 75 has oppositely extending wing pockets 90 with point openings 91 and curved front and rear edges 92 and 93. The Pockets can also advantageously be provided with openings 94 in their rear edges be. There is essentially the only difference between this embodiment and the first described in that it is for use in a two-winged Screw propeller is intended.

Im Gebrauch wird die Hülle 75 ebenso wie die Hülle 35 des ersten Ausführungsbeispiels benutzt.In use, the sheath 75 becomes the same as the sheath 35 of the first embodiment used.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Boat propeller with device for achieving a as slow a journey as possible by reducing its propulsion efficiency, thereby characterized in that this consists of an easily pull-up and detachable on it Sheath (35) consists of elastic material, which is approximately disc-shaped the entire Propeller encloses and for receiving each propeller blade (25) with a pocket-shaped Bulge (56) is provided.

2. Propeller according to claim 1, characterized in that that the pockets (45) of the sleeve are provided with openings at their tips which water entering the hull through the blades of the propeller during is thrown outwards by a rotation, can escape.

3. Propeller according to claim 1 or 2, characterized in that the rear wall (37) of the shell with a to Propeller shaft (20) is provided concentric opening which is through a Edge (41) is limited, which rests on the periphery of the propeller nut (23) to the To keep the rear wall in a substantially conical shape with the tip pointing backwards, so that it does not fit snugly against the wings.

4. Propeller according to claim 3, characterized characterized in that the propeller nut (23) has a conical shape, so that at the rest of the edge (41) of the opening of the rear wall on the nut, the rear wall is held taut in the aforementioned conical shape.

5. Propeller according to claim 2, characterized in that the pockets (45) of the cover with front and rear edges (47, 48) are formed on the front and rear edges (31, 32) of the propeller blades, over which the pockets are pushed, rest, and that the openings (58) the tips of the pockets are provided on the rear edges of the same.

6. Propeller according to claim 2, characterized in that the pockets (45) the tips (26) of the Release propeller blades.

7. Propeller according to claim 1, characterized in that that the central, circular opening (39) in the front wall (36) of the shell so is made large that water pass between it and the propeller hub (22) can, and that it also has a reinforced edge (40). B. propeller after Claim 7, characterized in that the front wall (36) of the envelope on its Front a number of ring-shaped and concentric to each other and to the propeller axis Has ribs (40), so that depending on the diameter of the propeller hub by cutting out an annular portion from the front wall from a selected rib, the then the boundary edge of the opening in the front wall (36) becomes the diameter of the same can be enlarged. References considered: U.S. Patents No. 2 116 849, 2 460 237.