-
Druckwasser-Schiffstreiber. Für Schiffe sind Antriebseinrichtungen
bekannt, die auf der Reaktion nach hinten durch ruhende oder bewegliche Düsen ausgestoßenen
Wassers beruhen. Man hat auch Triebschrauben mit durch Druckwasser gespeisten Reaktionsdüsen
angetrieben.
-
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß ein zylinderartiger, drehbar
gelagerter Hohlkörper, etwa von der Art einer Triebschraubennabe, mit spiraligen
Austrittschlitzen versehen und mit Druckwasser gespeist ist. Hierdurch wird folgendes
erreicht: Während bei üblichen Strahlpropellern die aus den Düsen austretenden Wasserteile
immer in den vorher ausgestoßenen Strahl treffen und dadurch einen wenig wirksamen,
dünnen und schnell nach hinten schießenden Strahl erzeugen, treffen bei Einrichtung
nach der Erfindung diese Wasserteile immer erneut auf ruhende Wasserteile und erfahren
an diesen einen starken Rückstau, der sehr hohe Wasserdrucke so voll auszunutzen
erlaubt, daß deren Kraftwirkung als Vortrieb vollwertig ausgenutzt wird. Versuche
haben ergeben, daß tatsächlich der Schub eines solchen Treibers, der beim Arbeiten
in Luft sehr klein ist, nämlich nur gleich der der Wassermenge mal Geschwindigkeit
entsprechenden Kraft, beim Eintauchen des Treibers in Wasser um ein Vielfaches wächst,
offensichtlich infolge des im Wasser gegebenen Rückstaues, der im Enderfolg einen
langsam fließenden Strahl von einem Vielfachen des Treiberquerschnittes, mit entsprechend
hohem Wirkungsgrade, zustande bringt.
-
Bei diesem Treiber entsteht durch die Strahlreaktion, wenn die Austrittschlitze
die Wandung des Düsenkörpers nicht radial durchdringen, sondern so, daß die Wasserstrahlen
mit einer Neigung entgegengesetzt zur Fahrtrichtung austreten, eine Drehung des
Düsenkörpers, die offenbar für die Erzeugung von Rückstau und Reaktionsschub auf
den Vortriebkörper wesentlich ist; durch Beeinflussung dieser Drehbewegung läßt
sich nun ferner eine gute Anpassungsfähigkeit an verschieden hohe gewünschte Schübe
und Fahrtgeschwindigkeiten erreichen. Zunächst nämlich kann durch Festhalten des
Treibers gegenüber seinem Drehbestreben, beispielsweise mittels einer Bremse, die
infolge der Drehung von den Spiralschlitzen erzeugte Vorwärtskomponente aufgehoben
werden, so daß eine größere absolute Rückwärtskomponente der Strahlgeschwindigkeit
entsteht, was für eine größere Fahrtgeschwindigkeit paßt. Diese Anpassungsfähigkeit
geht dann noch weiter, indem der Treiber entgegengesetzt
seiner
genannten Eigendrehung, angetrieben werden kann, also so wie eine Vortriebschraube,
deren Flügel durch die Spiralschlitze ersetzt sind; dann ergibt sich eine weitere
Vergrößerung der rückwärts gerichteten Geschwindigkeitskomponente, entsprechend
einer weiteren Erhöhung der Fahrtgeschwindigkeit.
-
Der Drehantrieb kann dabei auf mechanischem Wege wie bei üblichen
Propellern vorgesehen sein; er kann aber auch durch Wasserturbinen-Leit- und Laufschaufeln
oder durch Reaktionsdüsen erzeugt werden, die am Treiber vorgesehen sind und ihn
dadurch mittels des Vortriebdruckwassers in Umlauf versetzen; dadurch kann auch
in diesem Falle die Wellenleitung in Fortfall kommen.
-
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiele
in vereinfachter Darstellung, und zwar ist: Abb. i ein Längsschnitt eines Treibers
mit Spiralschlitzen mit schräg nach rückwärts gerichteten Durchgangswegen und mit
Antriebwasserturbine, Abb. 2 ein O_uerschnitt durch die Turbinenschaufelung, nach
rückwärts gesehen.
-
Aus dem -N abenkörper i treten in spiraligen Schlitzen 2 die durch
ein Zuflußrohr 3 von einer mit Motor 4 betriebenen Kreiselpumpe 5 gelieferten Wassermengen
als fächerartige Strahlen in solcher Form aus, daß sie Schraubenflächen bilden.
Wären zunächst die achsialen Schnitte der Schlitze 2 rein radial gerichtet, so würden
bei einer Vorwärtsdrehung des Treibers (im Sinne einer Triebschraube, deren Flügel
durch die austretenden Wasserfächer gegeben zu denken sind) infolge der spiraligen
Form der Schlitze die durchtretenden Wasserteile eine rückwärts gerichtete Bewegungskomponente
erhalten, die Vortrieb leistet. Zur vorteilhaften Ermöglichung dieser Rückwärtsbewegung
weisen nun die Schlitze die ersichtliche Rückwärtsrichtung auf. Diese ergibt zugleich
eine unmittelbar Reaktionsvortrieb erzeugende Rückwärtskomponente. Infolge dieser
Schrägrichtung entsteht aber auch eine tangentiale Reaktionskomponente, die den
Treiber, entgegengesetzt wie oben angegeben, in Rückwärtsumlauf versetzt.
-
Hiermit ergeben sich nun folgende Verhältnisse. Infolge der Spiralform
der Schlitze treten die äußeren Wassermassen, gleichgültig ob der Treiber stillsteht
oder vorwärts oder rückwärts umläuft, an alle Teile der Schlitze frisch, d. h. noch
nicht von Strahlen erfaßt, heran, ergeben in den Schlitzen einen starken vortriebleistenden
Rückstau und flie-I ßen in einem starken Strome geringer Geschwindigkeit nach rückwärts
ab. Die günstigste Wirkung scheint hierbei nach bisherigen Versuchen in dem Falle
einzutreten, wo der Treiber seiner Eigendrehung frei überlassen wird.
-
Bei der praktischen Ausführung ist der Treiberkörper hinten durch
eine an dem Steuersteven des Schiffes festliegenden Spitze 6 abgeschlossen, so daß
er bekannten Triebschraubennaben ähnlich ist. Gelagert ist der Körper i mit Rippen
7 des einen Endes und einer Schlußplatte 8 des anderen Endes auf einer Achse 9,
die in Lagern des Schiffsstevens läuft, und ein Druckkugellager, das nicht dargestellt
ist, kann nötigenfalls die Vortriebskraft günstig auf das Schiff übertragen. In
dem als Labyrintdichtung ro ausgebildeten Halse des Treibers mündet das Druckwasserzuleitungsrohr
3.
-
Zwischen dem Treiberkörper i und dem Dichtungsring ro ist eine Li-ufschaufelung
i i eingebaut, die durch eine am Rohr 3 festliegende Leitschaufelung 12 mit Deckring
13 zu einer Wasserturbine (Abb. 2) vervollständigt ist, die den Treiber im Sinne
des eingezeichneten Pfeiles in Drehung zu setzen ermöglicht. Ein im Innern schiebbar
gelagerter Schieber 1.4 mit beliebiger das Wasserrohr durchdringender Bewegungsvorrichtung
ermöglicht je nach Bedarf ein Abschließen oder beliebiges Beaufschlagen der Turbine
und somit das Einregeln jeder erforderlichen Rückwärts- bis Vorwärtsdrehung des
Treibers.
-
Für Rückwärtsfahrt ist entweder ein geeigneter gesonderter Treiber
vorzusehen oder eine zweite Gruppe von Austrittschlitzen nebst zur wechselnden Abschließung
dienendem Umsteuerschieber an dem Vorwärtstreiber.