DE56347C

DE56347C - Construction von Schiffsschrauben

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Publication number: DE56347C
Application number: DENDAT56347D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

(Essex, England).

Construction von Schiffsschrauben.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Construction von Rotationspropellern und hat den Zweck, die Form der Propellerflügel so zu gestalten, dafs in Hinsicht auf die Wirkung der gröfstmögliche Nutzeffect erreicht wird. Ein Propeller nach vorliegender Construction eignet sich hauptsächlich für grofse Geschwindigkeiten, weil durch die Stellung und Form der Flügel das Wasser in möglichst günstiger, d. h. in axialer Richtung zurückgeworfen und dem zurückgeworfenen Wasserquantum nur ein Minimum von lebendiger Kraft ertheilt wird. Es werden nur geringe Wirbelbildungen erzeugt.

Fig. ι der beiliegenden. Zeichnung ist eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Vorderansicht und Fig. 3 eine Hinteransicht des Propellers.

Um die Construction zu erklären, ist zunächst eine Erläuterung der in der Beschreibung vorkommenden Begriffsbestimmungen erwünscht.

Es wird in der Folge bezeichnet mit:

»Vorder- oder Anfangsende« der in Bezug auf den Schiffsweg nach vorn gerichtete Theil des Propellers (B);

»Hinterende des Propellers« der nach hinten zeigende Theil (C);

»Anfangs- oder Eintrittskante« die Kante des Propellerflügels, welche bei der Umdrehung zuerst in das Wasser eintritt (kkkk);

»End- oder Austrittskanie« diejenige, welche zuletzt aus dem Wasser austritt (I11I);

»Anfangspunkt des Flügels« der Schnittpunkt der Eintrittskante mit der Schraubennabe;

»Endpunkt des Flügels« der dem Anfangspunkt gegenüberliegende äufsere Begrenzungspunkt der Austrittskante (e e e e e e). „

»Winkellinie« (c) heifst diejenige Linie, welche durch die Mittellinie der Schraubenwelle (Propellerachse) und den Endpunkt des Flügels ■ geht. Aus ihrer Lage .läfst sich die Stellung des Schraubenflügels zur Propellerachse bestimmen. Sie trennt die Gesammtflügelfläche in eine Eintritts- und Austrittsfläche.

»Durchschnittscehtrum« nennt der Erfinder den Schnittpunkt der Winkellinie mit der Propellerachse (b). .

»Begrenzungskreis« ist die durch die Begrenzungspunkte (e¹ e¹) der . Austrittskanten der Schraubenflügel gedachte Kreislinie (s. Kreis E).

»Formlinien« sind die Linien zur Bestimmung der geometrischen Form des Schraubenflügels (g g g. und bezw. Hi).

»Druckfläche« des Flügels heifst die hintere bezw. untere Seite des Schraubenflügels, welche beim Vorwärtsgang gegen das Wasser drückt, und

»Rückenfläche« des Flügels die der Druckfläche gegenüberliegende Fläche des Schraubenflügels.

Mit Hinweis auf die Figuren bezeichnet A A die Schraubenflügel und D die Schraubennabe. Die Abmessungen werden am zweckmäfsigsten so' gewählt, dafs die Länge des ganzen Propellers (Fig. 1) gleich % des Durchmessers des von den Schraubenflügeln A gebildeten Kreises F, Fig. 2 und 3, ist. Das Durchschnittscentrum b, Fig. 1, der Flügel findet man, indem man ¹J₉ des Propellerdurchmessers, von dem Vorderende B aus nach

dem Hinterende C zu, auf der Achse a des Propellers abträgt.

Um nun die Stellung des Schraubenflügels und den Endpunkt desselben zu bestimmen, wird eine Linie c durch das Durchschnittscentrum b gelegt, welche Linie am zweckmäfsigsten mit der Achse α einen Winkel von ungefähr 30° bildet. Dieser Winkel kann je nach der beabsichtigten Geschwindigkeit von 20 bis 70° variiren. Der Endpunkt e des Flügels liegt auf dieser Winkellinie, und zwar der gewählten Länge des Propellers entsprechend mehr oder weniger weit von dem Durchschnittscentrum b ab. Die Winkellinie c kann, wie schon bemerkt, als Trennungslinie zwischen Eintrittsfläche und Austrittsfläche des. Schraubenflügels angesehen werden. Die Entfernung vom Endpunkt e bis zu dem Punkt d, Fig. ι, in welchem die Winkellinie c das Vorderende des Flügels schneidet (gemessen auf der Linie c), wird mit Länge des Schraubenflügels bezeichnet.

Die Form der Eintrittskante k wird am zweckmäfsigsten durch eine Curve gebildet, welche, von der Propellerachse ausgehend, zunächst in einer senkrecht zur Achse α durch" den Anfangspunkt d gedachten Ebene läuft und sich dann so krümmt, däfs eine Linie von dem Punkt der Achse α in der gedachten Ebene nach dem Ende der Curve einen Winkel von ca. 20° mit der Tangente am anderen Ende bildet, d. h. dafs die Curve zwischen zwei durch die Achse gelegten Ebenen liegt, die· einen Winkel von 20° mit einander bilden. Auch dieser Winkel kann je nach der bestimmten Geschwindigkeit beträchtlich variiren.

In Vorhergehendem ist gesagt worden, dafs die Anfangsenden der Eintrittskanten k in einer senkrecht zur Propellerachse stehenden Ebene liegen. Für die Praxis . empfieht es sich, die vorderen Enden abzurunden, zumal diese in der Nähe der Nabe befindlichen Theile des Schraubenflügels für den Nutzeffect ohne Wirkung sind.

Die Form der Austrittskante / des Flügels wird durch einen Kreisabschnitt öder eine Curve mit zu- oder abnehmender Krümmung gebildet, welche von dem Endpunkt e des Flügels nach dem inneren Begrenzungspunkt e¹ der Austrittskante geht. Diese Begrenzungspunkte liegen in der Randlinie eines senkrecht zur Propellerachse stehenden Begrenzungskreises E, Fig. 1 und 3, dessen Durchmesser gleich Y₃ des Durchmessers des von den Schraubenflügeln gebildeten Kreises F ist (Fig. 3). Die scharfen Kanten können auch hier wieder etwas abgerundet werden.

Die geometrische Form der Schraubenflügel wird nun auf folgende Weise bestimmt. Nachdem die Eintrittskante k des Schraubenflügels ihrer Form nach festgelegt ist, theilt man dieselbe (ihrer Länge nach) in eine Anzahl gleiche Theile und verbindet diese Theilpunkte / mit dem Endpunkt e des Flügels. Auf diese Weise ergeben sich die Verbindungslinien g g g, das sind die Formlinien für die zwischen der Winkellinie c und der Eintrittskante k liegende Eintrittsfläche des Flügels A. Hierauf theilt man die Austrittskante / ebenfalls in eine Anzahl gleiche Theile und verbindet die Theilpunkte h mit dem Durchschnittscentrum b, wodurch man die Fprmlinie i für die zwischen der Winkellinie c und der Austrittskante' I liegende Austrittsfla'che des Flügels erhält.

Wenn der Propeller mit nur zwei Flügeln A ausgerüstet ist, so müssen diese Flügel so angeordnet werden, dafs sie zu beiden Seiten eines den Propellerkreis F theilenden Durchmessers H, Fig. 2 und 3, liegen. Sind drei oder mehr Flügel A vorgesehen, so sind dieselben so zu formen und anzuordnen, dafs jeder nur den dritten bezw. den der Flügelanzahl entsprechenden Theil des von den Flügeln beschriebenen Kreises F einnimmt. Durch die Linien J-J wird der Winkelunterschied des äufseren Begrenzungspunktes der Eiiitrittskante von der Linie H bezw. die Breite.des Flügels auf dem Kreis F bestimmt.

Die hier gegebenen Directiven gelten nur für die geometrische Form des Flügels. Es mufs der praktischen Ausführung überlassen bleiben, die mit Rücksicht auf die Festigkeit der Flügel erforderlichen Stärken zu ermitteln.

Die nach der vorliegenden Construction gefertigten Propeller körinen für die Fortbewegung von Schiffen . oder von Luftströmen in geeigneten Rohrleitungen oder Kammern dienen. Für den letzteren Fall kann der Begrenzungskreis E minimal klein gewählt werden.

Claims

Patent-Anspruch:

Ein Rotationspropeller zum Treiben von Schiffen; bei welchem die Form des Propellerflügels durch Formlinien g und i bestimmt ist, welche von dem Endpunkt e des Flügels nach Theilpunkten der Eintrittskante bezw. von dem Durchschnittscentrum b nach Theilpunkten der Austrittskante gezogen werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.