DE246748C

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Publication number: DE246748C
Application number: DENDAT246748D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vi 246748 KLASSE 27b. GRUPPE

Düse oder düsenartige Vorrichtung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Februar 1911 ab.

Vorliegende Erfindung behandelt eine Düse bzw. düsenartige Vorrichtung mit gegenläufig verschiebbaren Seitenwänden, durch welche die mittlere Stromrichtung irgendeines in Geschwindigkeit umzusetzenden Druckmediums nach dem Verlassen der Düse verändert werden kann.

Der wesentliche Vorteil dieser Neuerung gegenüber früheren Ausführungen liegt darin,

ίο daß durch die Art der Verschiebung der Seitenwände eine Störung der gleichmäßigen Strömungsvorgänge im Innern der Düse nicht eintritt, ihr Inhalt immer annähernd konstant bleibt und daher eine Umsetzung des Druckes in Geschwindigkeit fast ohne jeden Energieverlust vor sich geht. Die Seitenwände können dabei eine beliebige Form haben, jedoch so, daß sie während ihrer gegenläufigen Bewegung immer ein annähernd konstantes Volumen einschließen.

Eine nutzbringende Anwendung erhält die Erfindung bei den sogenannten Wasserstrahlluftpumpen (Fig. 1).

Aus einer beliebigen Leitung α gelangt die Hilfsflüssigkeit in die Düse b, welche sie als Strahl von bestimmter Geschwindigkeit verläßt. Würde nun die Düse b feststehende Seitenwände haben, so wäre das angesaugte Gas volumen gerade so groß, als der Flüssigkeitsstrahl an seiner Oberfläche mitzureißen vermag. Dadurch aber,, daß sich die Seitenwände χ und X₁ in ihrer Längsrichtung bewegen, und zwar gegenläufig, wird die mittlere Stromrichtung des austretenden Flüssigkeitsstrahles nach dem Verlassen der Düse verändert. Die relative Bahn dieses Flüssigkeitsj Strahles ergibt nach seinem Austritt aus der Düse eine Kette von logarithmischen Spiralen e gemäß Fig. 2, zwischen denen das-Gas bei d angesaugt und in dem bzw. den sich anschließenden Kanälen verdichtet wird.

Der Antrieb für die Bewegung der Seitenwände der Düse kann beispielsweise nach Fig. 3 erfolgen. Die verschiebbaren Düsen-' wände χ und X₁ sind durch Zapfen an einer Welle f befestigt. Diese ist durch das Pumpengehäuse hindurchgeführt und trägt außerhalb desselben den Hebel g, welcher durch Exzenterantrieb ο. dgl. eine oscillierende' Bewegung ausführt und somit die Seitenwände der Düse gegenläufig verschiebt.

Gibt man der Düse außer der Bewegung ihrer Seitenwände noch eine Eigenbewegung um ihre Längsachse, so kann man die Förderleistung der Pumpe wesentlich erhöhen bei sonst gleichbleibenden hydraulischen Verhältnissen.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, entstehen durch die Eigenrotation der Düse in dem sich anschließenden Kanal Hohlräume h, deren Erzeugende Schraublinien sind. Diese Hohlräume sind aber größer als die nach Fig. 2 und können infolgedessen ein größeres Gasvolumen in sich aufnehmen. Die Anordnung mit rotierender Düse bietet nebenbei noch den Vorteil, daß das zur Erzeugung des Druckes der Hilfsflüssigkeit dienende Zentrifugal- oder Schraubenrad i auf derselben Welle mit der Düse sitzen kann.

Die gegenläufige Bewegung der Seitenwände der Düse wird hervorgerufen durch eine Nockenscheibe k, auf welcher die mit den

Seitenwänden fest verbundenen Zapfen / entlang rollen. Die Federn m sorgen dafür, daß die Zapfen immer auf der Nockenscheibe k anliegen.

Eine weitere Anwendung erhält die vorliegende Erfindung für den Antrieb von Schiffen durch die Reaktion ausströmender Hilfsflüssigkeit (Fig. 5).

Im allgemeinen ist die theoretische Geschwindigkeit des aui diese Weise angetriebenen Schiffes gleich der relativen Geschwindigkeit ν zwischen der ausströmenden Hilfsflüssigkeit η und dem Fahrwasser o. Der Wirkungsgrad des Antriebes ist also gleich 100 Prozent, wenn die ausströmende Hilfsflüssigkeit unmittelbar nach dem Verlassen des Schiffes den Beharrungszustand des Fahr- ■ wassers annimmt. Das Trägheitsvermögen des letzteren gegenüber der ausströmenden Hilfsflüssigkeit ist jedoch so klein, daß der mit der Oberfläche des ausströmenden Flüssigkeitsstrahles in Berührung kommende Teil j> des Fahrwassers die Geschwindigkeit des ersteren annimmt, was aber gleichbedeutend ist mit einer Verminderung der relativen Geschwindigkeit ν zwischen beiden.

Man wird sofort erkennen, daß der Umfang bzw. die Oberfläche des ausströmenden Flüssigkeitsstrahles für die wirkliche Schiffsgeschwindigkeit von ausschlaggebender Bedeutung ist. Gibt man nun nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung dem ausströmenden Flüssigkeitsstrahl eine beliebig wechselnde Austrittsrichtung (Fig. 6), so stößt er fortwährend auf neue Schichten des Fahrwassers vom ursprünglichen Beharrungszustand, und es ist leicht, auf diese Weise eine bedeutende Vergrößerung der Oberfläche des ausströmenden Flüssigkeitsstrahles von gegebener Größe zu erzielen, also die Relativgeschwindigkeit zwischen ihm und dem Fahrwasser zu vergrößern und somit die Schiffsgeschwindigkeit selbst zu erhöhen.

Um den Wirkungsgrad des Schiffsantriebes schließlich noch zu verbessern, kann man auch hier die Düse um ihre eigene Achse rotieren lassen.

Endlich kann man den Erfindungsgedanken auch noch erfolgreich anwenden für die Regulierung von Wasserstrahlturbinen (Fig. 7), indem man das Laufrad q dadurch beliebig stark beaufschlagt, daß man die mittlere Stromrichtung des austretenden Wasserstrahles s durch die grundlegende Verschiebung der Seitenwände der Düse beliebig verändert.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Düse oder düsenartige Vorrichtung für den Ausfluß irgendeines Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Seitenwände paarweise gegenläufig und in Richtung der benachbarten Stromfäden verschiebbar eingerichtet sind zu dem Zwecke, daß die mittlere Stromrichtung des Mediums nach dem Verlassen der Düse beliebig verändert werden kann, während sie in der Düse immer konstant bleibt.

2. Ausführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse oder die düsenartige Vorrichtung um ihre Mittelachse rotiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.