DE571000C

DE571000C - Propulsion device for watercraft

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Publication number: DE571000C
Application number: DET39169D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-07-19
Filing date: 1931-07-19
Publication date: 1933-02-22

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
22. FEBRUAR 1933ISSUED ON
FEBRUARY 22, 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVl 571000 KLASSE 65 f 3 GRUPPE JVl 571000 CLASS 65 f 3 GROUP

Hans Thormeyer in BerlinHans Thormeyer in Berlin

Antriebsvorrichtung für WasserfahrzeugePropulsion device for watercraft

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juli 1931 abPatented in the German Empire on July 19, 1931

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für Wasserfahrzeuge und besteht darin, daß ein Turbinenrad mit seiner Achse derart oberhalb der Wasserlinie'in ein Gehäuse eingebaut ist, daß nur die Schaufeln unter dem Schiffsboden ins Wasser tauchen, der an dieser Stelle bis zur Wasserlinie oder annähernd bis zu dieser Linie hochgezogen ist.The invention relates to a drive device for watercraft and consists in that a turbine wheel is installed with its axis in a housing above the waterline is that only the shovels under the ship's bottom plunge into the water, the one on this one The position is drawn up to the waterline or almost to that line.

Es ist zweckmäßig, im Gehäuse Leitschaufeln oder Leitvorrichtungen anzuordnen, um mitgerissenes oder hochgeworfenes Wasser abzuleiten. It is advisable to arrange guide vanes or guide devices in the housing in order to avoid entrainment or to drain off thrown water.

Ein solcher Schiffsantrieb besitzt viele Vorteile. Es erübrigt sich, bei einer Havarie des Antriebes das Fahrzeug zu docken, wie dies bei Schiffen mit gewöhnlichem Schraubenantrieb notwendig ist und wodurch derartige Reparaturen außerordentlich verteuert werden. Beim Erfmdungsgegenstand ist es lediglich erforderlieh, das Gehäuse zu öffnen, worauf das Antriebsturbinenrad entweder an Ort und Stelle ausgebessert oder mit Leichtigkeit herausgenommen werden kann. Im übrigen werden bei dem Erfindungsgegenstand Beschädigungen des Turbinenrades viel seltener vorkommen als beim gewöhnlichen Schraubenantrieb, da die Turbinenschaufeln durch einen erfindungsgemäß zweckmäßig vorgesehenen Leitapparat geschützt sind und außerdem nur sehr flach ins Wasser tauchen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß, insbesondere bei Verwendung eines Leitapparates, das Wasser verhältnismäßig geradlinig zu der Fahrtrichtung und wirbelfrei beschleunigt wird.Such a marine propulsion system has many advantages. There is no need for the Drive to dock the vehicle, as is the case with ships with a normal screw drive is necessary and which makes such repairs extremely expensive. At the Subject of the invention it is only necessary to open the housing, whereupon the drive turbine wheel can either be touched up on the spot or removed with ease. Incidentally, at Damage to the turbine wheel occurs much less often than in the case of the subject of the invention ordinary screw drive, since the turbine blades by an inventive appropriately provided distributor are protected and also only very shallow into the water dive. Another advantage is that, especially when using a diffuser, the water accelerates relatively straight to the direction of travel and free of eddies will.

Der Erfindungsgegenstand bietet ferner eine sehr gute Möglichkeit, die Schaufeln des Turbinenrades in an sich bei Schiffsschrauben bekannter Weise schwenkbar zu machen. Da das Turbinenrad fast in seinem, ganzen Umfang oberhalb der Wasserlinie liegt und nur die Schaufehl mehr oder weniger ins Wasser eintauchen, liegt der Mechanismus zur Verstellung der Schaufeln außerhalb des Wassers und kann von diesen nicht zerstört werden. Auf diese Weise ist jederzeit eine gute Manövrierfähigkeit des Fahrzeuges gewährleistet, indem bei gleichbleibender Drehrichtung für Vor- und Rückwärtsfahrt jeder Steigungsgrad der Schaufeln eingestellt werden kann.The subject matter of the invention also offers a very good option for the blades of the turbine wheel to make pivotable in a manner known per se in ship propellers. Since the turbine wheel is almost in its, entire circumference is above the water line and only the Schaufehl are more or less immersed in the water, the mechanism for adjusting the blades is outside of the water and can not be destroyed by these. This way there is good maneuverability at all times of the vehicle is guaranteed by driving forwards and backwards with the same direction of rotation any degree of pitch of the blades can be set.

Das Turbinenrad kann gleichzeitig als Schwungrad für die Antriebsmaschine benutzt werden.The turbine wheel can also be used as a flywheel for the prime mover will.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.The invention is illustrated in the drawing, for example.

Abb. ι ist eine schematische Seitenansicht in teilweisem Schnitt von dem hinteren Teil des Schiffskörpers.Fig. Ι is a schematic side view in partial section of the rear part of the Hull.

Abb. 2 ist ein schematischer Querschnitt durch das Turbinenradgehäuse.Figure 2 is a schematic cross section through the turbine wheel housing.

Abb. 3 zeigt in derselben Darstellungsweise wie Abb. 2 eine Ausführungsform der Erfindung mit seitlich am Schiffskörper angebrachten Turbinenrädern. Fig. 3 shows an embodiment of the invention in the same manner of representation as Fig. 2 with turbine wheels attached to the side of the hull.

Bei dem in Abb. 1 dargestellten Boot sind die Schaufehl b unmittelbar auf Schwungrad a des Antriebsmotors M angeordnet, das sich im wasserdichten Gehäuse c, dessen Deckel abgenommen werden kann, dreht. Die Leitflächen d In the boat shown in Fig. 1, the shovel b are arranged directly on the flywheel a of the drive motor M , which rotates in the watertight housing c, the cover of which can be removed. The guide surfaces d

können, wie dies aus Abb. 2 ersichtlich ist, senkrecht oder radial zur Achse angeordnet sein. Die radial angeordneten Leitflächen d¹ sind durch punktierte Linien in Abb. 2 dargestellt. Wie Abb. 1 deutlich erkennen läßt, ist der Schiffsboden da, wo sich das Gehäuse c befindet, bis zur Wasserlinie WL hochgezogen. Diese Anordnung bringt gleichzeitig den großen Vorteil mit sich, daß der Tiefgang der Schaufeln b den Tiefgang des Schiffbodens an dessen tiefsten Stellen nicht übersteigt, so daß schon durch dieses Moment Beschädigungen der Schaufeln ausgeschlossen sind, die im übrigen durch die Leitfläche d auch dann vollkommen geschützt sein würden, wenn sie in einem besonderen Fall den Grund berühren würden.can, as can be seen from Fig. 2, be arranged perpendicular or radially to the axis. The radially arranged guide surfaces d ¹ are shown by dotted lines in FIG. As Fig. 1 clearly shows, the bottom of the ship is pulled up to the water line WL where the housing c is located. This arrangement also has the great advantage that the depth of the blades b does not exceed the depth of the ship's bottom at its deepest points, so that damage to the blades is already excluded by this moment, which is also completely protected by the guide surface d would be if they touched the bottom in a particular case.

Das Antriebsgehäuse befindet sich nach Abb. 1 am Heck, jedoch noch im Innern des Schiffskörpers. Natürlich kann das Gehäuse auch außerhalb des Schiffskörpers an einem Spiegelheck befestigt sein. Ebenso gut können die Antriebsaggregate auch am Bug, mitschiffs oder seitlich angeordnet sein. Der zuletzt genannte Fall ist in Abb. 3 beispielsweise veranschaulicht. Hier bezeichnen die gleichen Bezugszeichen gleiche Teile. Der Antrieb vom Motor kann direkt durch Kolben- und Pleuelstangen erfolgen. Als M,otor ist in diesem Fall besonders eine doppeltwirkende Kolbenmaschine, Dampf- oder Verbrennungsmaschine geeignet. Das hat den Vorteil, daß die Turbinenräder auf beiden Schiffsseiten vollkommen synchron umlaufen. Sowohl in diesem Fall als auch bei der Ausführungsform nach Abb. 1 können die Turbinenräder gleichzeitig die Schwungräder der Antriebsmaschine bilden. Naturgemäß ist- die Antriebsweise der Turbinenräder für die Erfindung selbst ohne Bedeutung. Es können beliebige Kraftmaschinen zum Antrieb Verwen-4.0 dung finden, und ebenso kann der Antrieb unmittelbar oder durch Vorgelege bewirkt werden. Bei der Verwendung von Elektromotoren als Antriebsmaschine können diese unmittelbar mit den Turbinenrädern gekuppelt sein. Die Bedeutung von Leitflächen für den erfindungsgemäßen Antrieb wurde bereits erwähnt. Abb. ι zeigt, wie bei heckseitiger Anordnung des Antriebes das Steuerruder r eine Fortsetzung oder Ergänzung der mittleren Leitfläche d bilden kann. Bei dem beschriebenen Antrieb besteht die Möglichkeit, daß Wasser von dem Turbinenrad in das Gehäuse hochgerissen wird und dadurch die über der Wasserlinie befindlichen Schaufeln belastet. Dies wird durch Anordnung von besonderen Ableitschaufeln e vermieden, die im Gehäuse an der Peripherie des Turbinenrades angeordnet sind. Zweckmäßig befinden sich diese Ableitschaufeln kurz hinter dem Austritt der Turbinenschaufeln aus dem Wasser. Das hierdurch abgeleitete Wasser fließt durch Kanäle k aus dem Gehäuse in der Fahrtrichtung ab und trägt so zur Propulsion bei. Um das von den benetzten Schaufeln während ihrer weiteren Umdrehung in dem Gehäuse abgeschleuderte Wasser ebenfalls abzuleiten, sind seitliche Rinnen f im oberen Teil des Gehäuses vorgesehen, die das Spritzwasser auffangen und ebenfalls zu dem Kanal k hin fortleiten. Ein Leitblech e¹ kann auch noch kurz vor dem Eintrittspunkt der Schaufeln in das Wasser angeordnet sein, um etwaiges Spritzwasser an dieser Seite in einen zweiten Kanal abzuleiten. Außerdem können hinter dem Austrittspunkt der Schaufeln aus dem Wasser im Gehäuse noch seitliche Abstreifbleche g angeordnet sein, um ein seitliches Mithochreißen von Wasser in das Gehäuse zu verhindern. Diese seitlichen Bleche g können mit den Leitschaufeln β aus einem Stück bestehen.The drive housing is located on the stern as shown in Fig. 1, but still inside the hull. Of course, the housing can also be attached to a transom stern outside the hull. The drive units can just as well be arranged at the bow, midships or to the side. The last-mentioned case is illustrated in Fig. 3, for example. Here, the same reference numerals denote the same parts. The engine can be driven directly by piston and connecting rods. In this case, a double-acting piston engine, steam engine or combustion engine is particularly suitable as the motor. This has the advantage that the turbine wheels rotate completely synchronously on both sides of the ship. In this case as well as in the embodiment according to FIG. 1, the turbine wheels can simultaneously form the flywheels of the prime mover. Naturally, the way in which the turbine wheels are driven is irrelevant for the invention itself. Any prime mover can be used for the drive, and the drive can also be effected directly or by means of an intermediate gear. When using electric motors as the drive machine, these can be coupled directly to the turbine wheels. The importance of guide surfaces for the drive according to the invention has already been mentioned. Fig. Ι shows how the rudder r can form a continuation or addition of the central guide surface d with a rear-mounted arrangement of the drive. In the case of the drive described, there is the possibility that water is torn up by the turbine wheel into the housing and thereby loads the blades located above the waterline. This is avoided by arranging special discharge vanes e which are arranged in the housing on the periphery of the turbine wheel. These discharge vanes are expediently located just behind the exit of the turbine vanes from the water. The water diverted in this way flows through channels k from the housing in the direction of travel and thus contributes to the propulsion. In order to also discharge the water thrown off by the wetted blades during their further rotation in the housing, lateral grooves f are provided in the upper part of the housing, which catch the spray water and also carry it away to the channel k. A guide plate e ¹ can also be arranged shortly before the point of entry of the blades into the water in order to divert any splash water on this side into a second channel. In addition, lateral wiper plates g can also be arranged behind the exit point of the blades from the water in the housing in order to prevent water from being carried up sideways into the housing. These side plates g can be made in one piece with the guide vanes β.

Die Ausführung nach Abb. 3 hat noch folgende Vorteile :The design according to Fig. 3 also has the following advantages:

Die seitlichen Verbreiterungen des Schiffskörpers, in denen die Turbinenräder angeordnet sind und die normal mit der Wasserlinie abschließen, also auf der Oberfläche,gleiten, schaffen mehr Deckplatz und bilden gleichzeitig bei Seegang Reservedeplacement. Drehen sich die Turbinenräder bei normaler Vorausfahrt in der gezeichneten Pfeilrichtung, so wirken sie einer Krängung des Schiffskörpers entgegen. Diese seitliche Antriebsart ermöglicht weiter eine Drehung des Fahrzeuges über Back- oder Steuerbord ohne Fahrt, auch eine Steuerung des Fahrzeuges ohne Ruderbenutzung lediglich mit Hilfe der Verstellbarkeit der Schaufehl.The lateral extensions of the hull, in which the turbine wheels are arranged and that are normally flush with the waterline, i.e. on the surface, slide, create more deck space and at the same time create reserve displacement in rough seas. Are they turning Turbine wheels with normal advance in the direction of the arrow, this is how they act Against heeling of the hull. This type of lateral drive also enables rotation of the vehicle via port or starboard without driving, also a control of the vehicle without using the rudder, only with the help of the adjustability of the Schaufehl.

Die Erfindung ermöglicht es, Antriebsaggregate mit ihrer Achse quer zur Fahrtrichtung am Bug oder Heck anzuordnen, welche an der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges nicht teilnehmen, sondern nur zur Steuerung dienen und außerdem auch eine seitliche Parallelverschiebung des Schiffskörpers im ganzen ermöglichen. Hierdurch erhalten selbst große Schiffe eine absolute Manövrierfähigkeit auch ohne Fahrt.The invention makes it possible to drive units with their axis transverse to the direction of travel to be arranged at the bow or stern, which do not participate in the forward movement of the vehicle, but only serve for control and also a lateral parallel shift of the hull as a whole. This gives even large ships an absolute Maneuverability even without driving.

Die Schaufeln oder Schaufehräder können ein- oder mehrstufig wie bei Dampfturbinen sein oder auch gegenläufig angeordnet werden wie die Schrauben beim Torpedo.The blades or impeller wheels can be single-stage or multi-stage, as in the case of steam turbines or they can be arranged in opposite directions like the screws in a torpedo.

Die Erfindung ermöglicht es, eine größere Schaufelzahl pro Rad zu verwenden, wodurch eine sehr gleichförmige ausgeglichene Propulsionswirkung erzielt wird.The invention makes it possible to use a larger number of blades per wheel, whereby a very uniform balanced propulsion effect is achieved.

Es soll endlich noch auf die Möglichkeit hingewiesen werden, das Antriebsmittel in seiner Höhenlage verstellbar anzuordnen, um die Tiefe des Eintauchens der Schaufeln in das Wasser dem jeweiligen Tiefgang des Schiffes, beispielsweise in belastetem und unbelastetem Zustand, anpassen zu können. .It should finally be pointed out to the possibility of the drive means in his Adjustable height to be arranged to the depth of immersion of the blades in the water the respective draft of the ship, for example in a loaded and unloaded condition, to be able to customize. .

Der Erfindungsgegenstand eignet sich insbesondere auch für den Antrieb von Fahrzeugen auf unkorrigiertem Wasser, beispielsweise starkThe subject matter of the invention is also particularly suitable for driving vehicles on uncorrected water, for example strong

verkrautetem Wasser, wie es in den Tropen oft vorhanden ist. Das Turbinenrad ist durch die Art seiner Anordnung und die Leitvorrichtung derart geschützt, daß ein Herumwickeln von Kraut oder anderen Hindernissen, wie Tauenden u. dgl., ausgeschlossen ist. Soweit überhaupt die Möglichkeit besteht, daß etwa Kraut mit den Schaufeln in Berührung käme, würde es leicht zerschnitten und dadurch unschädlich gemacht werden.herbaceous water, as is often found in the tropics. The turbine wheel is through the Its arrangement and the guiding device are protected in such a way that Herbs or other obstacles, such as rope ends and the like, is excluded. As far as that at all There is a possibility that weeds could come into contact with the shovels, it would be easy cut up and thereby rendered harmless.

Claims

Patent claims:

i. Drive device for watercraft, characterized in that a turbine wheel with its axis installed in a housing above the waterline in such a way that only the Schaufehl under the ship's bottom dive into the water that is pulled up to the waterline at this point.

2. Device according to claim 1, characterized by guide vanes or guide devices (e, e ¹ , f, g) in the housing in order to drain away water that is entrained.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that in front of or behind or on both sides of the blades guide surfaces or guide vanes are arranged.

1 sheet of drawings