DE6444C - Neuerungen in der Konstruktion von Schiffsschrauben - Google Patents

Description

1878.

Klasse 65.

WILLIAM CHARLES HALLETT in LONDON. Neuerungen in der Construction von Schiffsschrauben.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 27. October 1878 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf die Construction von Schiffsschrauben und ähnlichen Gegenständen, bei welchen die Anwendung von gewundenen Flächen erforderlich ist. Bisher wurden die Gufsmodelle für die Darstellung von gewundenen Flügeln und dergleichen Gegenständen gewöhnlich mit Hülfe des sogenannten Streichverfahrens dargestellt. Sollte als Begrenzungscurve für solche Flügel die Cycloide benutzt werden, so waren besondere, an sich kostspielige und für jede Gröfse darzustellende Schablonen nöthig. Diese besonderen Modelle oder Schablonen zu vermeiden, ist der Zweck der vorliegenden Construction.

Fig. ι zeigt die Form der vom Erfinder angewendeten »gemeinen Cycloide« und die Art ihrer Darstellung, sowie die Schraube in der Ansicht.

Fig. 2 giebt eine Seitenansicht der Schiffsschraube.

Fig. 3 ist der Durchschnitt eines Schraubenflügels in der Mitte.

Fig. 4 zeigt eine andere Art der Darstellung der Schraubenflügel.

Rollt man eine Kreislinie (den Grundkreis) vollständig auf einer geraden Linie ab, so beschreibt ein Punkt A des Kreisumfanges die Curve AGA¹ CA², d. i. eine gemeine Cycloide, Fig. i. Die Linie ABA², auf welcher der Grundkreis rollt (Basis der Cycloide), ist in ihrer Länge dem Umfange des Kreises gleich und kann gleich dem Durchmesser der Schraube gewählt werden. Erwähnte Basis endigt, sowie die Cycloide, im Centrum A der Schraube. Die Linie B A\ im Mittelpunkt der Linie ABA² senkrecht stehend, ist die »Axe« der Cycloide. Zieht man um den Punkt A, durch welchen die geometrische Axe der Schraube hindurchgeht, einen Kreis mit einem Radius gleich der halben Länge der Grundlinie AA², so erhält man einen Kreis B χ z, dessen Durchmesser χ ζ den Durchmesser der Schiffsschraube abgiebt. Die Breite der Flügel wird durch die Sehne w d bestimmt. Die beiden Seitencurven AGw und A d sind, im Grundrifs gesehen, Cycloidenbögen. Die Flügelecken w und d erfahren eine Abrundung.

Die Flügel der Schraube werden aus Eisenoder anderen geeigneten Platten dargestellt und unter Benutzung von Lehren gekrümmt. Die erste dieser Lehren wird in gerader Linie vom Mittelpunkt bezw. von der Nabe der Schraube bis zum änfsersten Umfang und dabei senkrecht zu der Umdrehungsaxe des Flügels angelegt, und die übrigen Lehren den Formen entsprechend dargestellt, welche sich für die Abgrenzung des Flügels durch Cycloidenbögen, wie vorbeschrieben, naturgemäfs ergeben. Je nach den Umständen kann es mitunter erforderlich werden, mit der Lage der erstbesprochenen, geradlinigen Lehre zu wechseln, sie also nicht durch die Flügelmitte gehen zu lassen.

Eine weitere Eigenthümlichkeit dieser Construction ist, dafs sowohl eine sogenannte »gestreckte« als auch eine »verkürzte« oder »verschlungene« Cycloide, und ferner ebenso die Epicycloide wie die Hypocycloide, je nach den vorliegenden Umständen in Anwendung kommen können.

Mit Rücksicht auf die Zeichnung ist besonders zu bemerken, dafs diese Schiffsschraubenconstruction sich nicht auf die Anwendung von drei Flügeln beschränken soll, sondern dafs irgend eine Anzahl von Flügeln, die seitlich von Cycloidenbögen begrenzt sind, zur Anwendung gebracht werden können, und zwar entweder durch Gufs hergestellt, oder durch Biegung, wie oben angedeutet. Ebenso können die Flügel einzeln als auch mit der Nabe aus einem Stück hergestellt werden. Um für den Fall der Beschädigung eines Schraubenflügels diesen Flügel beseitigen und durch einen neuen ersetzen zu können, sollen unter Umständen die Schraubenflügel an der Nabe mittelst Schrauben zu befestigen sein. Endlich kann es zweckmäfsig erscheinen, die Flügel mit der Schraubenwelle in einem Stück zu giefsen, indem bekanntermafsen der Effect einer Schiffsschraube um so gröfser ausfällt, je kleiner die Nabe gehalten werden kann. Selbstverständlich lassen sich unter allen diesen Verhältnissen die Flügel je nach Befinden mehr nach vor- oder rückwärts geneigt stellen, und ebenso läfst sich die Steigung oder Ganghöhe der cycloidischen Flügel beliebig ändern. Der Durchmesser, die Länge und die Steigung cycloidaler Schiffsschraubenflügel hängt ab von der Gröfse des Schiffes und der Leistung seiner Maschine.

Der Erfinder behält sich auch vor, event, statt der rechtwinkligen sich einer anderen Pro-

jection der Cycloide für die Darstellung der Flügel zu bedienen.

Die Wellenlinie, welche der Erfinder zur Erzeugung derjenigen gekrümmten Flächen der Flügel für gewöhnlich zu benutzen vorschlägt, mit welchen die Schraube gegen die Flüssigkeit, in der sie sich fortbewegen soll, drückt, steht mit der Cycloide in gewissem, sich aus folgender Betrachtnng ergebenden Zusammenhange:

Es sei A B in Fig. 4 der Durchmesser eines Halbkreises A C B; APD eine halbe Cycloide. Durch einen beliebigen Punkt Q des Halbkreises ziehe man die Linie MOP senkrecht zu AMB, und schneide auf dieser eine Länge Mp gleich dem Bogen A Q ab. Der Punkt P ist der dem Cycloidenpunkt P entsprechende Punkt der gesuchten Wellenlinie. Zieht man die Mittellinie C c senkrecht auf A B, so wird deren Halbirungspunkt O auch ein Punkt der Wellenlinie sein, weil CO gleich dem Quadranten AQC* ist. Zieht man ferner p m und Q η senkrecht zu Cc, so findet sich in O=CO — Cm = Bogen AC — Bogen A Q, d. i. gleich dem Bogen QC. Alsdann folgt: pm: Om= Qn: Bogen Q C. Hiernach ist der Theil Af O der der Cycloide zugehörenden Curve eine Sinuslinie. Der Theil O ρ¹ D läfst sich analog construiren, so dafs er dieselben Beziehungen zu der Linie O c hat, wie der Theil A p O zu der Linie C O. Die Curve AOD ist demnach eine Sinuscurve, deren Mittelpunkt O in den Mittelpunkt der Flügel fällt. Nur an der dem Punkte O entsprechenden Stelle fällt eine Gerade in mehreren Punkten mit der Flügelfläche zusammen. Eine Gerade, bei cycloidischen Flügeln in dem Punkte O angelegt, wird mit der Oberfläche des Flügels in der Richtung von der Nabe bis zur Peripherie oder auch, je nach der Form der cycloidischen Flügel, von Ecke zu Ecke zusammenfallen. Die erwähnte, der Cycloide zugehörende Wellenlinie läfst sich auch zur Bildung sowohl der vorderen als auch der hinteren Kanten der Schiffsschraube benutzen. Auch mag ein ganz beliebiger Theil der Cycloide dazu genommen werden. In jedem Fall indefs wird ein horizontaler Durchschnitt durch den Flügel, parallel zu seiner Rotationsaxe, eine Sinuslinie darstellen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Eine Schiffsschraube oder Schraube für Gebläse und dergleichen, deren Flügel als seitliche Begrenzungslinien cycloidische Curven, nach Art der Darstellung in Fig. 1 verzeichnet, besitzen, und welche hergestellt ist, sei es aus Platten unter Benutzung des Streichverfahrens oder durch Gufs, im wesentlichen wie erläutert.

2. Eine Schiffsschraube oder Schraube für Gebläse etc., deren seitlich durch cycloidische Curven begrenzte Flügel nach Art der Darstellung in Fig. 2 mit ihren Mittellinien nicht senkrecht auf der geometrischen Axe der Schraubenwelle stehen, sondern einen stumpfen bezw. spitzen Winkel mit dieser bilden, wie beschrieben.

3. Eine Schiffsschraube oder Schraube für Gebläse etc., deren Flügel in zu ihrer Mittellinie senkrechten Schnitten durch die in Fig. 4 verzeichnete Wellenlinie begrenzt sind, wie erläutert.

4. Eine Schraube der mehrerwähnten Art, deren Flügel, seien sie nun auf irgend eine der unter 1., 2. oder 3. angegebenen Arten gebildet, in einem normal zu ihrer Mittellinie und parallel der Schraubenwelle geführten Schnitte die Form der in Fig. 4 dargestellten Wellenlinie zeigen, im wesentlichen wie beschrieben.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.