DE24555C - Neuerungen an Flügeln für Dampfund Luftschiffpropeller etc - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

in LONDON.

Diese Erfindung betrifft die Anwendung von Flügeln, deren Oberflächen aus zwei oder mehreren gegen einander geneigten Ebenen bestehen, sei es für die Zwecke der Vorwärtsbewegung von Schiffen im Wasser oder von Aerostaten, oder sei es zum Nutzbarmachen von Luft-, Wasser- und anderen Flüssigkeits- oder Gasströmungen zur Erzeugung von Rotationsbewegungen.

Das Wesen der Neuerungen läfst sich am besten erklären an einem Flügel, welcher nur zwei gegen einander geneigte Ebenen aufweist und dazu bestimmt ist, im Wasser zu rotiren. Ein derartiger Flügel zeigt im Querschnitt die Gestalt eines stumpfen Winkels, und die inneren Flächen seiner Schenkel sind diejenigen, welche auf das Wasser wirken. Die leitende Fläche oder diejenige, welche zuerst in das Wasser eintritt, mag die »Sammelfläche« und die andere die »Treibfläche« genannt werden. Der Propeller ist nun so angeordnet, dafs die Sammelfläche einen kleinen und demnach die Treibfläche einen gröfseren Winkel mit der Rotationsebene bildet. Die erstere Fläche sammelt das Wasser oder reifst es in den Bereich der Rotation, so dafs die Treibfläche mit grofser Wirkung arbeitet. Die Oberfläche der Flügel weist mehr als zwei gegen einander geneigte Ebenen auf, oder es sind die beiden Ebenen durch zwei gekrümmte Flächen oder durch eine gekrümmte Fläche ersetzt. In letzterem Falle würde der Flügelquerschnitt ungefähr die Form einer Mondsichel (mit den Hörnern nach der Seite, welche auf die Flüssigkeit wirkt, gerichtet) besitzen. Wenn wünschenswerth, werden auch die Flügel so ausgeführt, dafs ihre ebenen oder gekrümmten Flächen mit schrägen Vorsprüngen versehen sind.

In vielen Fällen empfiehlt es sich, jeden Flügel eines Propellers zweitheilig zu machen und dann geeignete Mechanismen anzuwenden, durchweiche die Flügel so bewegt oder adjustirt werden können, dafs es nicht nöthig ist, die Maschine umzusteuern, wenn das Schiff rückwärts oder wieder vorwärts gehen soll. ' Bei einer derartigen Construction wäre es auch nicht schwierig, die Flügel in eine neutrale Position zu bringen, so dafs sie die Bewegungen nicht hemmen, wenn das Schiff Segel aufzieht. Uebrigens läfst sich eine solche Adjnstirungsvorrichtung auch mit Flügeln combiniren, welche nicht zweitheilig sind, sondern etwa je aus einem starren Stück bestehen.

Auf den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht:

Fig. ι den Grundrifs eines Propellers mit zwei Flügeln, deren wirksame Flächen aus zwei gegen einander geneigten Ebenen bestehen;

Fig. 2 den Querschnitt eines der Flügel aus Fig. ι und

Fig. 2a den Querschnitt eines Flügels, bei welchem die gegen einander geneigten Ebenen durch eine gekrümmte Fläche ersetzt sind.

Fig. 3 und 4 stellen in zwei zu einander rechtwinkligen Schnitten einen Propeller dar, dessen Flügel je aus zwei Theilen bestehen und mit Mechanismus zu ihrer Einstellung versehen sind.

Fig. 5 und 6 zeigen eine Flügelform für Luftschifffahrt nebst entsprechendem Bewegungsoder Adjustirungsmechanismus.

Fig. 7 und 8 bilden je die Ober- und Endansicht von Flügeln, welche aus zwei scharnierartig verbundenen Theilen bestehen.

Fig. 9, io, Ii und 12 sind weitere Formen von Flügeln mit zwei gegen einander geneigten Flächen.

Fig. 13 zeigt in Ansicht, Quer- und Längenschnitt einen Flügel von Löffelform und

Fig. 14 einen Flügel mit vier nach der Mitte zu convergirenden ebenen Flächen.

Fig. 15 und 16 veranschaulichen einen Flügel mit kleinen, schrägen Ansätzen, durch welche die wirkende Oberfläche ungefähr das Ansehen einer Raspelfeile erhält.

Fig. 17 und 18 stellen in Ansicht und Querschnitt einen Flügel mit kleinen Erhöhungen von etwas modificirter Anordnung und Form dar.

In Fig. 19 sind die Erhöhungen durch winkelförmige Vertiefungen ersetzt.

Die übrigen Figuren zeigen in gröfserem Mafsstabe weitere Modificationen in der Anordnung der Ansätze oder Erhöhungen auf der wirkenden Oberfläche der Flügel.

Es ist ersichtlich, dafs alle Formen, welche in den Fig. 1 bis 14 vorgeführt sind oder sich aus denselben ableiten lassen, eine Sammel- und eine Treibfläche besitzen. Eine Anzahl schräger Erhöhungen nach Art der Fig. 15 bis 2 1 entsprechen dem in der Einleitung der Construction zu Grunde gelegten Princip. Besonders die Ansätze α in den Fig. 20 und 21 sind sehr zweckentsprechend, weil sie wegen ihrer breiten Basis und der auf ihrer Aufsenfläche vorhandenen Rinnen dem Wasser eine grofse Fläche bieten. Diese Ansätze verhindern auch, dafs das Wasser seitwärts fortgeschleudert wird. Sie sind gegen einander versetzt, d. h. es ist die Einrichtung getroffen, dafs die Ansätze einer Reihe den Zwischenräumen zwischen den Ansätzen der nächst vorangehenden Reihe gegenüberstehen, so dafs das Wasser, wenn es von dem einen Absatz abprallt, mit den beiden nächsten in Contact kommt und somit gezwungen ist, anstatt seitlich abzufliefsen, im Zickzack über die Flügeloberfläche zu passiren. Die Gröfse der Ansätze richtet'sich nach den Dimensionen der Flügel und dem Zweck, welcher erreicht werden soll. Die vortheilhaftesten Abmessungen lassen sich durch Versuche feststellen, indessen ist im allgemeinen zu beachten, dafs bei Propellern bis zu 6 m Durchmesser (20 Fufs engl.) die Höhe der Ansätze 25 mm (1 Zoll engl.) nicht übersteige.

Die Erzeugung der Erhöhungen bereitet keine Schwierigkeit. Sie können angegossen oder nachher in irgend einer Weise angesetzt werden. Letztere Methode, sowie ebenfalls die Anordnung Fig. 19 läfst sich speciell auch auf die Flügel bereits vorhandener Propeller übertragen.

Der in Fig. 3 und 4 veranschaulichte Mechanismus ermöglicht, die Flügel zu verstellen und dadurch die Richtung des Schiffes zu ändern, ohne die Maschinen umzusteuern. Die beiden Theile #⁴ und bⁱ der Flügel sind scharnierartig mit einander verbunden und können demzufolge so gedreht werden, dafs sie sowohl in der voll ausgezogenen Position wie in der punktirten, Fig. 3, einen Winkel von ca. 150⁰ mit einander bilden. Sie sind in eine hohle Nabe A eingesetzt und zur Ermöglichung ihrer Bewegungen sind die· central en Partien ihrer Scharniere nach innen zu verlängert. So besitzt der Scharnierbolzen z, welcher die beiden Theile jedes Flügels zusammenhält, eine Verlängerung z³ und ebenso der Theil b^l eine nabenähnliche Verlängerung b⁷, Fig. 7. Die Stange ζ ist durch Stifte 2¹ fest mit dem Flügeltheil a⁴ vereinigt. Sie reicht mit ihrem inneren Ende ä² aus dem inneren Ende der Nabe b⁷ heraus. Letztere bildet den Zapfen, mittelst welches der Flügel in der Nabe A befestigt ist. Sie trägt den Hebel b¹, während auf dem Ende z² der Hebel a¹ festgekeilt ist. Die Hebel a¹ und b^l vermitteln die Verstellung der Flügeltheile und werden bewegt mit Hülfe einer Stange f, welche eine mit Schlitzen a³ b³ versehene Platte z⁵, Fig. 3 und 4, trägt und durch eine passende Vorrichtung vom Innern oder Deck des Schiffes aus longitudinal verschoben und adjustirt werden kann. Auf der unteren Seite des Hebels β¹ befindet sich ein Zapfen a" und auf der oberen Seite von b' ein Zapfen b'¹. Diese Zapfen werden je von einem der Schlitze «³ b^s umfafst, so dafs bei einer Verschiebung der Stange / die Theile a⁴ b⁴ des Propellerflügels sich um einen gewissen Betrag verstellen müssen. Bewegt sich das Schiff vorwärts, so werden die Theile jedes Flügels die volle Position, Fig. 3, einnehmen. Wird aber an der Stange/ gezogen, so gelangen die Theile a^l b^ in die durch punktirte Linien angegebene Position und das Schiff bewegt sich rückwärts. Selbstverständlich müssen so viel Stangen / angeordnet sein, als der Propeller Flügel besitzt. Um die Einstellung der Flügeltheile vom Schiffe aus zu ermöglichen, führen die Stangen / nicht selbst in das Innere des Schiffes, sondern sie sind an einem zwischen Propeller und Achtersteven auf der Propellerwelle A¹ verschiebbaren Ring d befestigt. Dieser rotirt mit dem Propeller, kann aber durch Zugstangen e e, welche an den in einer Rinne von d lose angeordneten Ring d^l angreifen, je nachdem eine Verschiebung der Stangen f nöthig wird, hin- und hergeschoben werden.

In den Fällen, wo nicht Theile wie a⁴ und bⁱ, sondern der ganze Flügel zum Verstellen eingerichtet ist, reicht jeder Flügel mit einem kräftigen Zapfen in das Innere der Nabe A ein

und trägt hier wieder einen Hebelarm, der in ähnlicher Weise mit einer Stange / in Verbindung steht, wie die Hebelarme a¹ b¹ in Fig. 3 und 4. Indessen können auch andere Mechanismen zur Herbeiführung der Flügelbewegungen benutzt werden.

Obschon im Vorstehenden die Erfindung hauptsächlich in ihrer Anwendung auf Seeschiffe erläutert worden ist, so wird doch ausdrücklich bemerkt, dafs dieselbe sich auch vortheilhaft für Flufsschiffe, Boote, Flöfse u. s. w. verwerthen läfst. Ganz besondere Verwendung besitzt sie zudem für die Zwecke der Luftschifffahrt, denn die eigenthümliche Construction der Flügel ist das Mittel, um bei verhältnifsmäfsig geringem Gewicht sehr grofse Hebe-, Flug- und Fortbewegungskraft zu erzielen. Der in Fig. 1 veranschaulichte Propeller mag als Beispiel gelten; er giebt in Combination mit dem Propeller, Fig. 5 und 6, welcher mit einem Flügelstellapparat versehen ist, einen zur Fortbewegung von Aerostaten geeigneten Mechanismus. In diesen Figuren ist jeder Flügel /ⁿ longitudinal eingeknickt, um zwei gegen einander geneigte Ebenen zu bilden, Fig. 6, und an einer horizontalen Welle/¹² befestigt. Die Wellen /^I2 sind so angeordnet, dafs sie in einem festen Bund auf einer beispielsweise hohlen, verticalen Welle / gedreht werden können; sie tragen kurze Hebelarme /², welche durch die Lenkstücke /⁸ mit dem Bund P verbunden sind. Letzterer führt sich mit einem durchgesteckten Bolzen in dem Schlitz l^% der Welle / und läfst sich durch eine in / gleitende Stange /⁴ auf- und niederschieben. Beim Aufwärtsschieben bewegen sich die Theile /⁸ /² in die durch punktirte Linien angedeutete Position, Fig. 6, und geben den Flügeln /ⁿ die "gewünschte Drehung, wie ohne weiteres verständlich.

Claims (2)

1. PATENT-AnSprüche:

   ι . Propellerflügel, welche so construirt sind, dafs ihre Oberflächen aus zwei oder mehreren gegen einander geneigten Ebenen oder aus diesen Ebenen äquivalenten gekrümmten, concaven oder segmentartigen Flächen bestehen.
2. 2. Propellerfiügel aus zwei scharnierartig verbundenen Theilen mit oder ohne Vorrichtungen zum Bewegen oder Adjustiren dieser Theile.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.