DE48856C - Vorrichtung, um die Meereswellen zum Fortbewegen der Schiffe zu benutzen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung -hat den Zweek, die in den Meereswellen vorhandenen Kräfte zum Fortbewegen der Schiffe auszunutzen und so in vielen Fällen, wo es sich nicht gerade um Schnellfahrten handelt, den Dampf zu ersetzen. Die Vorrichtung würde hauptsächlich in Verbindung mit den Segeln wirken, aber auch allein, z. B. wenn das Schiff von Windstille befallen wird.

Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus drei Theilen:

1. denjenigen, welche die Kraft aus den Meereswellen aufnehmen; es sind dies Kästen c, welche um das ganze Schiff ungefähr in der Höhe der Wasserlinie angeordnet sind und durch den Seitendruck des Wassers hin- und herbewegt werden;'

2. denjenigen Theilen, welche die aufgenommene Kraft von den verschiedenen Kästen nach einer gemeinsamen Sammelwelle f übertragen; es sind dieses Winkelhebel e, welche mit obigen Kästen c in Verbindung stehen und deren anderer Schenkel mittels Schwimmer und einer künstlichen Haltevorrichtung derart mit einem Zwischenhebel g verbunden wird, dafs letztere bei starkem Wellengang mit kurzem Hebelarm, bei schwachem Wellengang aber mit langem Hebelarm auf die Sammelwelle f wirkt;

3. aus den regulirenden Theilen, welche durch Einwirkung auf den Schwimmer h bewirken, dafs die ungleichmäfsige Kraft der Wellen möglichst gleichmäfsig an die Sammelwelle f abgegeben werden.

In beiliegenden Zeichnungen stellen Fig. 1, 2 und 3 ein Schiff dar mit der neuen Vorrichtung.

Letztere wiederholt sich ganz gleich über das ganze Schiff entlang und ist daher nur einige Male gezeichnet. In den übrigen Figuren sind Einzelnheiten dieser Vorrichtungen herausgegriffen und in gröfserem Mafsstabe dargestellt.

Rings um das Schiff zieht sich eine Einbauchung a, Fig. 2 und 4, welche etwas unterhalb der Wasserlinie beginnt. Die Einbauchung ist nach aufsen durch jalousieartige Planken a¹ geschützt, welche den Wellen das Ein- und Ausströmen gestatten, jedoch die zerstörende Kraft derselben abhalten und ein leichtes Durchschneiden des Wassers ermöglichen. Der so gebildete, sich um das ganze Schiff herumziehende Raum α ist durch dünne Querwände a² in lauter einzelne Abtheilungen von etwa 1 m Länge getheilt. In jeder, dieser Abtheilungen befindet sich nun ein Kasten mit den zugehörigen Bewegungstheilen (Fig. 4 und 5), welcher den durch die Wellen hervorgerufenen Wasserdruck aufnimmt und auf die Sammelwelle f überträgt.

Die Kästen haben folgende Einrichtung: In jeder Abtheilung liegen zwei in einander passende Kästen c¹ und c³. Der hintere, c¹, liegt an der Seitenwand des Schiffes und zwischen den Scheidewänden a² dicht an; er kann sich infolge der Führung c² nur heben und senken, ist oben und vorn offen und nimmt den vorderen Kasten c³ auf, welcher sich in ersterem dicht vor- und rückwärts bewegen kann.

Sobald eine Welle in die Jalousien eindringt, werden die von derselben getroffenen Kästen c^s in die Kästen c¹ hineingedrückt; nach dem Verschwinden der Welle-treten erstere durch ihre Schwere aus den Kästen c¹ wieder heraus.

Diese hin- und hergehende Bewegung wird auf den mit dem Kasten c³ verbundenen, um die Achse d schwingenden Winkelhebel e¹ e² übertragen.

. Da nun die Höhe der Wellen eine sehr verschiedene und häufig so grofs ist, dafs sie auch nach dem Verlaufen noch einen Seitendruck auf den Kasten c³ ausübt und denselben hindern würde, aus c¹ wieder herauszutreten, so müssen sich beide Kästen, nachdem sie in einander getreten sind, an der Schiffswand so weit heben können, dafs sie nicht mehr in das Wasser eintauchen..

Zu dem Zweck ist der Kasten c³ nicht unwandelbar fest mit dem Schenkel e¹ des Winkelhebels verbunden, sondern letzterer sitzt in einer am Kasten c³ angebrachten Führung c⁴ und greift mit seinem unteren gezahnten Theil in einen Sperrkegel c⁵, welcher am Kasten befestigt ist. So lange der Sperrkegel eingreift, können sich beide Kästen nicht heben, sobald jedoch der Kasten c³ in c¹ hineingetreten ist, wird der Sperrkegel durch einen Stift c⁶ ausgelöst und beide Kästen können, wenn das Wasser hochsteht, bis zur Oberfläche desselben steigen. In dem Mafse, wie sich das Wasser verläuft, sinken die Kästen wieder. Wäre dieses Steigen der Kästen nicht vorgesehen, so müfste die Rückbewegung des Kastens c³ stets ausbleiben, sobald er bis zu einer gewissen Tiefe in das Wasser eintaucht, der Druck des letzteren also gröfser ist als das Bestreben des Kastens, in seine Anfangslage zurückzugehen. Anderenfalls aber darf das Steigen der Kästen erst dann erfolgen, nachdem sie in einander getreten sind, denn sonst würde c³, anstatt vor- und rückwärts zu gehen, einfach vom Wasser getragen. Die Kästen c¹ c³ arbeiten also bei jeder Wasserhöhe, wenn nur überhaupt Wellen da sind.

Die Bewegung der Kästen wird, wie oben angedeutet, auf die um die Achsen d schwingenden Winkelhebel e¹ e² übertragen und diese pflanzen sie auf die gemeinsame Sammelwelle/ fort. Um jedoch die ungleiche Kraft der Meereswellen nicht der Sammelwelle mitzutheilen, ist zwischen letzterer und dem Winkelhebel e¹ e² noch ein Zwischenhebel g eingeschaltet, dessen Hebelverhältnifs je nach der augenblicklichen Stärke der Meereswellen wechselt, so dafs er also bei starkem Wellengang mit kurzem, bei schwachen Wellen mit langem Hebelarm auf die Sammelwelle f wirkt. Die hierzu nöthige Einrichtung ist folgende: Auf jedem der Kästen c³ ist noch ein kleinerer Schwimmerkasten h angebracht, welcher, weil er der äufserste ist, zuerst die Bewegung der Wellen wahrnimmt, d. h. mit ihnen steigt oder fällt. Durch seine Schwimmkraft bewirkt dieser Kasten h die mit verschiedenem Hebelverhältnifs stattfindende Verbindung der beiden Hebel e² und g in folgender Weise: Mit dem Hebel g, welcher um g¹ drehbar ist, sind durch Gelenke drei oder mehr Stangen g² g³ g* in Abständen verbunden. Dieselben gehen nach oben durch entsprechende Augen i des Hebels e² und gleiten darin, bis eine davon, in ihrem Auge festgehalten wird. Dieses Halten geschieht wie folgt: Die Stangen g² g^a gⁱ tragen in ihrer Mitte Zähne, in welche ein kleiner Zapfen i¹ , Fig. 7 und 11, von der Transportschraube K eingedrückt wird. Letztere aber wird von dem Schwimmer h derart beeinflufst, dafs von diesem eine Stange /?' hochgeht, welche oben mit Sperrzähnen versehen ist und in ein Sperrrad ^¹ eingreift. Dasselbe sitzt lose auf der Drehachse d und ist mit einem konischen Rad £² verbunden, welches in ein zweites konisches Rad ^³ eingreift. Letzteres ist mittelst Lager Ι^λ an dem Hebelarm P gelagert und nimmt in seiner langen Nabe das vierkantige Ende k^l der Transportschraube k auf. Da diese Transportschraube mit Gewinde in die beiden, ebenfalls am Hebel e² befestigten Lagerböcke /² greift, so wird sie, sobald sie an der Drehung des Rades ^³ theilnimmt, auch gleichzeitig eine fortschreitende Bewegung ausführen. Die Transportschraube k besitzt drei Daumen k²k³k\ welche die Stifte P in die Zähne einer der Stangen g² g³ g* drücken und letztere festhalten. Die Daumen sind so angeordnet, dafs stets nur eine Stange festgehalten wird, und zwar in dem Augenblick, wo die vorhergehende losgelassen wird.

Sobald sich also der Kasten h durch eine Meereswelle hebt, dreht die Zahnstange h¹ die Räder \ ¹^- ^³ und die Transportschraube k; letztere bewegt sich dabei so weit vor, bis ihr Daumen k"- den Stift i¹ in die Zähne der Stange g² hineindrückt und letztere in dem betreffenden Auge des Hebelarmes e² festhält. Jetzt ist die Verbindung zwischen Winkelhebel e¹ e- und Hebel g hergestellt. Letzterer überträgt die schwingende Bewegung des ersteren mittelst der an seiner unteren Seite befestigten Zahnstange g⁵ und des Zahnrades ^* auf die Sammelwelle/. Um jedoch heftige Stöfse auf die Welle zu vermeiden, ist zwischen Zahnrad ^⁴ und Welle f noch eine kräftige Spiralfeder m eingeschaltet. Die Feder ist mit ihrem inneren Ende an der Welle befestigt und greift mit dem äufseren Ende an den Zapfen m¹ des auf der Welle lose sitzenden Rades ^⁴ an. Ein Sperrrad m² verhindert das Rückdrehen, und gleicht die ganze Anordnung der Federeinrichtung einer Ohr.

Nachdem die Feder m durch die Zahnstange g⁵ genügend gespannt ist, überträgt sie ihre Kraft auf die Welle/, und da auf letztere die sämmtlichen Federn aller um das ganze Schiff herumgehenden, unter sich ganz gleichen J Abtheilungen wirken, so wird sie eine gleich-

mäfsige Drehung vornehmen und dieselbe, wie in Fig. 3 angegeben, auf die Schiffsschraubey übertragen. Die verschiedenen Sammelwellen/, welche, der Form des Schiffes folgend, eine gebrochene Linie bilden, sind durch Universalgelenke χ mit einander verbunden.

Damit nicht der Mechanismus einer einzelnen Abtheilung durch mehrmaliges, hinter einander folgendes Einwirken von Wellen allein zu stark arbeitet und die betreffende Feder zu stark angespannt wird, ist für jede Abtheilung eine Regulirvorrichtung angebracht, durch welche ein selbsttätiges Heben der Kästen h bewirkt' wird, so dafs letztere auch bei niedrigem Wellengang dem Hebel g einen kurzen Hebelarm geben und dadurch eine weitere zu starke Anspannung der Feder m verhüten. Zu dem Zwecke ist die von dem Schwimmer h kommende Stange h¹ in der Mitte unterbrochen, und läfst sich ihr unterer Theil in den hohlen mittleren Theil/j² einschieben, was ■ aber nur von der mehr oder weniger stark gespannten Feder aus bewirkt werden darf, damit der Schwimmer durch Heben der Einwirkung der Wellen etwas entzogen wird, wenn die Spannung der Feder m zu grofs wird.

Mit dem auf der Sammelwelle f sitzenden Zahnrad ^ ist eine Schnurscheibe £⁵ verbunden, deren Drehung auf eine zweite Schnurscheibe ^⁶ und unter Vermittelung des konischen Rades ^⁷ auf das Rad ^⁸ übertragen wird. Dieses eben beschriebene Vorgelege liegt über dem Schwimmer h. Das Rad ^⁸ ist mit Zapfen in den Hängestücken η gelagert, so dafs es, wenn es der pendelnden Bewegung der Kästen c¹ c³ und h folgt, stets im Eingriff mit \' bleibt.

Das Rad ^⁸ besitzt eine lange Nabe n¹, in deren Vierkant sich die Stange ο auf- und abbewegen kann, wobei sie der Drehung von \^% folgen mufs. Die Stange ο geht mit Gewinde durch das an dem hohlen Theil h² der Stange h^l befestigte Verbindungsstück o¹ und ist unten durch die Traverse o² mit h¹ verbunden.

Sobald also die Feder m zu stark gespannt wird, dreht sie unter Vermittelung der Schnurscheiben und Räder ^⁵ bis ^⁸ die Stange o; letztere schiebt dabei die Stangen h^l und /j² zusammen, hebt also den Schwimmer h und entzieht ihn der Einwirkung der Wellen etwas. Wird die Feder entspannt, so dreht sich die Stange ο in entgegengesetzter Richtung, der Schwimmer h wird durch Ausdehnung der Stangen h¹ /i² gesenkt und so der Einwirkung der Wellen mehr ausgesetzt.

Durch das Herstellen, Erhalten und Behindern könnte die Einrichtung wohl theuer werden, und füge ich hinzu, dafs der complicirte Mechanismus wegfallen könnte, wie z. B. die beiden inneren Hebelarme mit ihrer ganzen Einrichtung, wozu der Kasten h, die Transportschrauben, die Schnurscheiben und Spiralfedern etc. gehören. Hierfür kann eine Stange genügen, die vom Hebel c¹ nach der Sammelwelle geht. Diese Stange mufs mit Zähnen versehen sein, die in ein Zahnrad von der Welle greifen, wodurch die Welle nach einer Richtung hin gedreht werden kann, wenn die Stange vom Hebel c¹ hin und her bewegt wird.

Claims (3)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Vorrichtung, um die Meereswellen zum Fortbewegen der Schiffe zu benutzen, bei welcher.

   ι. die in den Meereswellen vorhandene Kraft auf die Kästen C¹C³ wirkt, welche in der Höhe- der Wasserlinie in gesonderten Abtheilungen rings um das ganze Schiff angeordnet sind, und von denen die Kästen c^s eine hin- und hergehende, beide Kästen zusammen aber auch noch eine Auf- und Abwärtsbewegung ausführen;
2. 2. die hin- und hergehende Bewegung der Kästen c³ auf die um die Achse d schwingenden Winkelhebel e¹ e² übertragen und unter Vermittelung der durch Schwimmer h, Zahnstange h^l und Räder ^¹ bis ^³ beeinflufsten Haltevorrichtung k i und g derart an den Zwischenhebel g abgegeben wird, dafs letzterer bei starkem Wellengang mit kurzem, bei geringem Wellengang dagegen mit langem Hebelarm auf die mit der gemeinsamen Sammelwelle f durch Schaltwerk verbundene Feder m wirkt;
3. 3. der Mechanismus einer jeden Abtheilung durch die Anspannung seiner Feder m derart regulirt wird, dafs bei zu grofser Anspannung die Zahnstange h¹ unter Vermittelung der Schnurscheiben und Räder ^⁵ bis ^⁸ und der Stange b verkürzt, also der Schwimmer h der Einwirkung der Wellen etwas entzogen wird, bei zu geringer Anspannung aber die Stange h¹ verlängert, der Schwimmer h also der Einwirkung der Wellen mehr ausgesetzt wird, wodurch das erste Mal der Hebel g mit kurzem, das andere Mal mit langem Hebelarm an der Sammelwelle/ wirkt.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.