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Antriebschraube. Die Erfindung betrifft eine Antrebschraube für Schiffe,
Luftfahrzeuge und Torpedos und bezweckt eine bestimmte Aus'bild'ung der Flügel,
durch die der Wirkungsgrad verbessert werden soll. Die .Schraube arbeitet wie die
gewöhnlichen Schrauben dieser Art ganz untergetaucht. Die Mittellinie der Welle
verläuft in oder nahezu in der Richtung der Fortbewegung. Gemäß der Erfindung-ist
die Druckfläche der Flügel` -aus mehreren gegeneinander geneigten Flächenteilen
zusammengesetzt, die von Erzeugenden mit verschiedener Neigung .zur Schraubenachse
gebildet werden. Wesentlich ist bei dieser gegenseitigen Anordnung, daß die verschiedenen
Flächen auf der Arbeitsseite exzentrisch verlaufende Schnitt- oder Durchdringungslinien
haben, wodurch die verschiedenen Flächen auf der Arbeitsseite einen Hohlraum bilden,
der sich von der Eintrittskante zur Austrittskante der Flügel hin allmählich verengt.,
Die exzentrisch verlaufenden Schnitt= oder Durchdringungslinien können insbesondere
dadurch gebildet werden, :daß die .Achsen der Erzeugenden zum Teil außerhalb der
.Schraubenachse liegen. Es ist natürlich auch möglich, einen solchen Hohlraum -zu
bilden, wenn die eine Schnittlinie eines Flächenteils konzentrisdh zur Schraubenwelle,
die andere aber exzentrisch hierzu ist. Auf diese Weise entstehen Flügel, die von
der Wurzel zur Spitze mehrfach geknickt sind und in den einzelnen Teilen eine verschiedene
Verwindung oder Steigung aufweisen.
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Auf .der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Abb. i zeigt die Druckseite eines Flügels, bei dem drei verschiedene
Schraubenflächen vereinigt sind, und zwar eine gewöhnliche Schraubenfläche a und
zwei gegen diese geneigte Flächen b und c. In den einzelnen Flächenteilen- sind
die Erzeugenden zur Verdeutlichung der Erfindung eingezeichnet. Es geht daraus hervor,
d-aß die Erzeugende c der Schraubenfläche a sich um .die Achse
w bewegt, die die Achse der ,Schraubenwelle ist, während sich die Erzeugende
der Fläche b um die Achse u und die Erzeugende der Fläche c um,die Achse v dreht.
Die erwähnten Erzeugenden halben verschiedene Neigung zu ihrer Achse.
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Diese Anordnung ist aus Abb. i a und v b, die eine Ansicht der Arbeitsseite
-und, einen Schnitt nach der Linie m darstellen, ersichtlich. Die Erzeugende .der
Fläche a ist normal zur Schraubenachse, die der Fläche b nach hinten und .die der
Fläche c nach vorn geneigt. Die Begrenzungslinien x-y zwischen den Flächen a und
b und x'-y' zwischen den Flächen a und c nähern sich gegen die Austrittskante
hin allmählich, .so daß der gebildete Hohlraum zwischen x und x' größere Weite hat
als zynischen y und y'.
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Abb. 2 zeigt die hintere Ansicht, Abb. 3
einen Schnitt
nach der Linie in und Abb. q. ' eine Seitenansicht eines Flügels, der aus vier Flächenteilen
zusammengesetzt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel steht die Erzeugende der von
den Linien x-y und x'-y' begrenzten Fläche a senkrecht zur Schraubenachse.
Längs der Linie x-y schließt die rückwärts geneigte Fläche b an. Die Linie x-y ist
in Abb. i exzentrisch mit Bezug auf die Mittellinie der Schraubenwelle w, d. h.
der Punkt x der Linie x-y befindet sich in größerer Entfernung von der Mittellinie
der Schraubenwelle als der Punkt y. Diese Grenzlinie bildet also eine exzentrische
Schraubenlinie. Ferner grenzt die Fläche a auf .der der Nabe zugekehrten Seite längs
der Linie x'-y' an die Fläche c. Die Grenzlinie x'-y' liegt bei x der Mittellinie
der Welle w näher als bei y', so daß die Linie gleichfalls exzentrisch mit Bezug
auf diese Mittellinie, aber in entgegengesetztem Sinne wie die Linie x-y verläuft.
Die Fläche c ist mit Bezug auf die Welle w vorwärts geneigt. Es ist jedoch nicht
notwendig, daß die Linie x-y exzentrisch ist. Sie kann auch konzentrisch zur Schraubenwelle
sein, so daß der Punkt x sich ebenso weit von der Mittellinie der Schraubenwelle
befindet wieder Punkt y, vorausgesetzt, daß die Linie x'-y' ihre Exzentrizität behält,
so daß der Hohlraum zwischen x und x doch weiter ist als an der Austrittskante
zwischen y-y'.
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Die Fläche d, die innen an .die Fläche c anschließt, kann wieder eine
gewöhnliche Schraubenfläche sein. Sie kann aber auch eine beliebige Neigung zur
Fläche c haben.
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Wenn eine Schraube mit zwei oder mehr derartigen Flügeln mit der Welle
w in Richtung des gebogenen Pfeiles umläuft, wird durch die Fläche c ein ununterbrochener
Mediumstrom in radialer oder nahezu radialer Richtung erzeugt, und zwar von der
Nabe zur Spitze der Flügel hin. Der Mediumstrom streicht an den Flächen
a und b (Abb: i a und i b) oder nur an der Fläche a entlang, %,on
denen er nach hinten getrieben wird. Dadurch, daß auch :Medium, das zwischen die
drei Flächen a, b und c hineinströmt, von x-xl nach y-yl hin in einen sich
stetig verengenden Raum gelangt und dem radialen Druck der Flächen b und c ausgesetzt
ist, wird dieses Medium seinerseits gleichfalls einen Druck auf die Fläche a ausüben,
und zwar in der Richtung des Pfeiles in der 1Mitellinie der Schraubenwelle.
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Eine Methode der Konstrulktion eines Schraubenflügels nach der Erfindung
kann folgende sein. Während bei dem Flächenteil a die Umdrehungsachse der Erzeugenden
der Schraubenfläche die Achse der Schraubenwelle w ist, werden die Flächen b und
c aus Umdrehungsachsen konstruiert, die exzentrisch zur Schraubenachse sind. In
Verbindung mit der verschiedenen Neigung der Erzeugenden können die verschiedenartigsten
Formen der Schraubenflügel erhalten werden, die aber immer auf demselben Grundgedanken
beruhen. ;Die Größe der Winkel o, p, q
und p, q, r (Abb. 3),
unter denen die Flächen aneinander anschließen, und insonderheit der Verlauf der
Schnittlinien x-y und x '-y' wird von dem gegenseitigen Abstand, der .Anordnung,
Neigung und Steigung der aneinandergrenzenden Schraubenflächen und der Richtung
und dem Abstand von den Achsen dieser Flächen bestimmt.
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Eine Antriebsschraube nach der Erfindung unterscheidet sich also von
anderen dadurch, daß die Flügel aus. zwei oder mehr Flächen bestehen, die gegenseitig
mit verschiedener Neigung in bezug auf die Schraubenwelle angeordnet sind, und daß
die Flächen a, b und c oder a und c i. exzentrische Grenz- oder Schnittlinien x-y
und x'-y' besitzen, 2. einen Raum bilden, der von der Eintrittsseite x-x' zur Austrittsseite
y-y' allmählich enger wird.
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Bei der Ausführung kann man die durch die Flächen gebildeten Winkel
etwas abrunden; der Verlauf der Grenzlinien bleibt dann aber doch klar ersichtlich.
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In den Abbildungen ist immer nur ein einziger Schraubenflügel dargestellt.
Die An-7 ahl dieser Flügel ist aber beliebig. Die Schrauben können aus einem
einzigen Stück hergestellt sein oder aus verschiedenen aneinander befestigten Teilen
bestehen.