DE65083C - Schraubenboot mit Fufsbetrieb - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

MAX ZOPF in BERLIN. Schraubenboot mit Fursbetrieb.

Im Gegensatz zu denjenigen Schraubenbooten für Fufsbetrieb, bei welchen die Beinkraft durch an Kurbeln befestigte Tritte aufgenommen, also direct in eine rotirende Bewegung verwandelt und durch Rädertrieb auf die Schraube übertragen wird, besteht das Wesen der vorliegenden Erfindung darin, die Beinkraft zunächst in eine geradlinige, in der Längsrichtung des Bootes laufende Bewegung umzusetzen und diese erst durch Räder oder dergleichen in eine rotirende Bewegung zu verwandeln, welche sich der Schraube mittheilt. Bei der Benutzung von Kurbeln ist infolge der unmittelbaren Erzeugung einer rotirenden Bewegung eine einfachere Construction der Uebersetzungsvorrichtung zulässig, es tritt jedoch der während des gröfseren Theiles des Kurbelhubes ungünstige Angriffswinkel sowie die grofse Höhenausdehnung der Kurbelbewegung hinderlich auf, welch letztere namentlich die Unterbringung der Antriebsvorrichtung; in einem kleinen, für sich abgeschlossenen Raum des Bootes erschwert.

Der leitende Gedanke der vorliegenden Neuerung ist nun gewesen, den Kurbelantrieb aufzugeben, dafür aber die Anordnung des gesammten Triebwerkes in der Weise zu treffen, dafs: _

1. eine Unterbringung desselben in einem besonderen, verhältnifsmäfsig kleinen abgeschlossenen Raum des Bootes ermöglicht, und

2. den Trittbrettern eine solche Bewegung gegeben wird, wie es mit Rücksicht auf den anatomischen Bau des Beines zweckmäfsig ist.

Die erste der angegebenen Bedingungen wird dadurch erreicht, dafs man für jeden der Fahrenden, welche sitzend und mit dem Gesicht dem Bug des Bootes zugewendet zu denken sind, ein Paar von geradlinig in der Richtung des Kieles verlaufenden, mit Trittbrettern versehenen Führungen anordnet, welche in der geringsten Entfernung von der Oberkante des Kielschweines derart angebracht sind, dafs sie sämmtlich von einem gemeinsamen, den unteren Raum des Bootes abschliefsenden Flur überdeckt werden können. Dieser letztere wird mit Schlitzöffnungen versehen, welche die dicht unter dem Flur liegenden Trittbretter für die Benutzung frei legen, beim Nichtgebrauch dagegen durch Deckel verschlossen werden können.

Die zweite. Bedingung, das ist die zweckmäfsige Ausnutzung der Beinkraft, wird durch die geradlinige Führung der Trittbretter insofern erfüllt, als dadurch gegenüber der Verwendung von Trittkurbeln der Kraftangriff während des ganzen Hubes günstiger gestaltet werden kann.

Um eine Ermüdung der. Beinmuskeln beim Zurückziehen der Fufsbretter zu vermeiden, wird jedes linke Trittbrett mit dem zugehörigen rechten derart durch ein Hebelwerk oder dergleichen verbunden, dafs beim Vorstofsen des einen Fufsbrettes gleichzeitig das andere Fufsbrett zurückgezogen wird und auf diese Weise stets nur ein Vorschub stattfindet. Das jeweilig den Vorschub eines Trittbrettes und somit den Antrieb der Schraube bewirkende Bein hat aufser der zum gleichzeitigen Rückzug des anderen Fufsbrettes erforderlichen' Kraft noch den leichten Gegendruck des auf

diesem zweiten Fufsbrett ruhenden Beines zu überwinden.

In der Anordnung dieser geradlinig geführten, abwechselnd hin- und herbewegten Fufsbretter, welche zwangläufig mit einander verbunden und von einem gemeinsamen Flur überdeckt sind, liegt demnach der Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung.

In den Zeichnungen ist eine derartige Einrichtung in den Fig. ι bis 5 in zwei verschiedenen, als Beispiel dienenden Ausführungsformen schematisch dargestellt. Bei der in den Fig. 1 und 2 im Grundrifs bezw. Aufrifs gezeichneten Anordnung werden die Fufsbretter α seitlich durch neben einander liegende Gleitführungen b und b¹ geführt und greifen an die Zugstangen d d an, welche durch irgend eine — beispielsweise durch die weiter unten beschriebene—Antriebsvorrichtung die Schraube in Drehung setzen und durch Hebelarme c c c derart mit einander zwangläufig verbunden sind, dafs durch den Vorschub des einen Fufsbrettes gleichzeitig der zwangläufige Rückzug des anderen Fufsbrettes bewirkt wird. Bei der in den Fig. 3, 4 und 5 im Aufrifs bezw. Grundrifs und Seitenrifs dargestellten Ausführungsform wird der zwangläufige Rückzug der einen Zugstange d durch den Vorschub der anderen mittelst eines Zahnrades c¹ und zweier an den Zugstangen d befestigter Zahnstangen c'² c'² herbeigeführt, während die Führungen b² b'² nicht neben einander, sondern, um ein weiteres Hineinrücken der vorderen Gleitführungen in den Bug zu ermöglichen, unter einander liegen und von einem gemeinsamen, am Kiel A befestigten Gestell getragen werden. Die Gleitschuhe u sind hierbei durch einen verticalen Quersteg b³ nebst Rippe b^l verbunden.

Will man ferner den Flurboden F möglichst tief anordnen, so empfiehlt es sich, die Fufsbretter nicht unterhalb desselben im Scharnier drehbar anzubringen, sondern dieselben an besonderen Armen anzuordnen, welche mit den Gleitschuhen u verbunden sind und beim Gebrauch über den Flurboden F hinausragen, beim Nichtgebrauch dagegen nach unten geklappt und somit von den Deckeln F¹ bedeckt werden, oder überhaupt abgenommen und in den Kielraum gelegt werden können (Fig. 9 bis 17). Hierdurch wird der wesentliche Vortheil erreicht, dafs das vordere Paar der Trittbretter infolge des gröfseren Abstandes von der Innenfläche des an dieser. Stelle spitz zulaufenden Bootskörpers ein weiteres Hineinrücken des vorderen Sitzes in den Bug sowie eine bessere Vertheilung der Last gestattet. Ferner wird auch infolge des geringeren Verticalabstandes. zwischen der Drehachse der Trittbretter und den Sitzbrettern ein günstigerer Angriffswinkel für die Kraft geschaffen und dennoch der nöthige Abstand zwischen den Sitzbrettern und dem Flurboden erzielt, um bei Nichtgebrauch der Antriebsvorrichtung bequem in dem Boot sitzen zu können.

Die Fig. 9, 10 und ii lassen die Anordnung von mittelst Vierkant befestigten, abnehmbaren Fufsbrettern erkennen. Sind mehrere Fufsbretterpaare vorhanden, so werden dieselben beispielsweise in der in den Fig. 12 und 13 dargestellten Art durch gemeinsame Zugorgane d verbunden.

Um Ungleichförmigkeiten in der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schraube zu verhindern, welche durch die während des letzten Theiles des Hubes infolge des günstigeren Angriffswinkels zunehmende Kraftwirkung hervorgerufen werden, sind mit den Zugstangen d Federn f verbunden, welche an beliebigen festen Theilen des Bootes ihr Widerlager finden können und dem Vorschub mit einer dem günstiger werdenden Angriffswinkel der Triebkraft entsprechend schnell wachsenden Hemmkraft entgegenwirken (Fig. 1, 2 und 12). Es wird auf diese Weise während des letzten Hubtheiles Arbeit aufgespeichert, welche im ersten Hubtheil bei ungünstigerem Angriffswinkel wieder abgegeben wird und welche gleichzeitig zur Ueberwindung der Massenträgheit dient. Der letztere Zweck läfst sich auch durch kleine, beispielsweise in die Gleitführungen b verlegte Buffer f¹ erreichen, wie dies in den Fig. 6 bis 8 dargestellt ist, welche ein Fufsbrett α nebst Gleitführungen b sowie Gleitschuhen u in einer besonderen Ausführungsform vorstellen und gleichzeitig die Lage des Flurbodens F nebst Deckeln F¹. erkennen lassen. Die Bufferfedern f¹ verhüten aufserdem in diesem Falle eine Beschädigung der vorderen und hinteren Enden der Führungen b durch das Anschlagen der Gleitschuhe u.

Die Umsetzungsvorrichtung, welche dazu dient, die geradlinige hin- und hergehende Bewegung der Fufsbretter α in eine rotirende zu verwandeln und der Schraube mitzutheilen, kann beliebiger Art sein; am zweckmäfsigsten erscheint es, diese hin- und hergehende Bewegung der Fufsbretter zunächst in die schwingende Bewegung einer Welle zu verwandeln und diese durch ein Wendegetriebe — bei welchem zum Unterschied von den gewöhnlichen Getrieben dieser Art die schwingende Welle die treibende ist

zur einseitigen

Drehung der Schraubenwelle nutzbar zu machen. Hierdurch wird einerseits eine symmetrische Anordnung des Triebwerkes und dadurch bedingte gröfsere constructive Einfachheit erreicht und der Seitendruck auf beide Zugstangen gleichmäfsig vertheilt; andererseits wird auch, indem man die das Wendegetriebe bildenden Räder mit vier ^;verschiebbaren, zu

je zwei nach entgegengesetzten Richtungen wirkenden Gesperren versieht, ein leichteres Umsteuern der Schraubenwelle ermöglicht.

Bei dem in den Fig. 12 bis 15 als Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt bezw. einem Stauungsplan, einem Querschnitt nach der Linie x-x der Fig. 1 3 und einem Spantenrifs dargestellten Boot sind die beiden / die Fufsbretter α tragenden Zugstangen d durch eine Kette g mit einander zwangläufig verbunden, welche um das Triebrad h und das Leitrad i derart gelagert ist, dafs beim abwechselnden Hin- und Herbewegen der Zugstangen d die das Triebrad tragende Welle k in schwingende Bewegung gesetzt wird. Die letztere bewirkt nun den Antrieb der Schraubenwelle mittelst der in den Fig. 18, 19 und 20 in einem Aufrifs, einem Grundrifs und einem Seitenrifs dargestellten Uebertragungsvorrichtung. Die von einem behufs leichterer Montirung zweitheilig construirten glockenförmigen Rahmen getragene Welle k dreht in diesem Fall durch das mit ihr schwingende Zahnrad / die lose auf der Schraubenwelle sitzenden Zahnräder m und η in abwechselnd entgegengesetzter Richtung. Die letzteren können nun durch eine mittelst eines Handhebels 0 zu bewegende Steuerstange ρ durch vier zu je zwei nach entgegengesetzten Richtungen wirkende, in der Längsrichtung auf der Schraubenwelle verschiebbare Gesperre ^¹ q² q³ q^l mit der letzteren entweder in der einen oder in der anderen Richtung gekuppelt werden. Bei der in den Fig. 18 bis 20 dargestellten Einrichtung sind beispielsweise durch Vorwärtsdrehung des Handhebels 0 und Zurückschieben der Steuerstange ρ die Gesperrtheile q² und q* in die dazu gehörigen Verzahnungen der Räder m und η eingerückt worden. Bei der Drehung des Rades Z in der Uhrzeigerrichtung (von oben gesehen), also beim Vorstrecken des linken Beines, würde das Zahnrad η durch den Gesperrtheil ^⁴ mit der Schraubenwelle gekuppelt sein, und die letztere sich in der Richtung des Pfeiles 1 — behufs Vorwärtsbewegung des Bootes — drehen, während das Rad m durch die schrägen Zähne des Gesperres q² das letztere der Wirkung der Feder r- entgegen nach innen drücken und sich lose auf der Schraubenwelle und zwar dem Drehungssinn der letzteren entgegengesetzt bewegen würde. Dreht sich beim Vorstrecken des rechten Beines das Rad I umgekehrt wie ein Uhrzeiger, so wird der Gesperrtheil q* der Wirkung der Feder r⁴ entgegen nach aufsen gedrückt, so dafs das Rad η lose auf der Schraubenwelle und der Drehung der letzteren entgegengesetzt sich bewegt, während der Gesperrtheil q² in Eingriff kommt und nunmehr das Rad m zur Uebertragung der Kraft dient. Auf diese Weise ergiebt sich durch die schwingende Bewegung des Rades. Z eine rotirende Bewegung der Schraubenwelle. ^:

Will man das Boot nach rückwärts umsteuern, so wird die den Umsteuerhebel vorstellende Blattfeder 0 nach hinten gelegt. Die Federkraft der letzteren wird zweckmäfsig so bemessen, dafs dieselbe bei vollem Druck der Beine auf die Trittbretter (also während des Hubes) die Reibung der jeweilig zur Uebertragung der Kraft dienenden Gesperrzähne an einander nicht überwindet und das Gesperre somit während des Hubes nicht in der Längsrichtung verschoben werden kann. In dem Augenblick hingegen, in welchem während des Hubwechsels das bis dahin zur Uebertragung dienende Gesperre infolge des augenblicklichen Stillstandes des Zahnrades Z und der durch Beharrung erfolgenden Weiterdrehung der Schraubenwelle ausgekuppelt (d. h. der Feder r² bezw. r⁴ entgegen zurückgedrängt wird), während das andere Gesperre der sich nunmehr für eine kurze Zeit frei bewegenden Schraubenwelle noch nicht gekuppelt ist, also die Reibung der Gesperrzähne aufhört, kann der federnde Hebel 0 die Verschiebung der Gesperrtheile bewirken, so dafs nunmehr q¹ und q* nach rechts gezogen und aufser Eingriff, q¹ und q^s dagegen in Eingriff gebracht werden. Da diese letzteren in entgegengesetzter Richtung wie die ersteren wirken, so wird nunmehr auch die Schraubenwelle in entgegengesetzter Richtung gedreht und das Boot nach rückwärts bewegt. Durch diese Umsteuerung im Augenblick des Hubwechsels wird eine Beschädigung der Kupplungsvorrichtung .vermieden.

Die Mitnehmer s für die Gesperrtheile q^l bis q* werden zweckmäfsig lose zwischen je zwei auf der Steuerstange festen Bunden t angebracht und durch Federdruck in der gezeichneten Weise gegen je einen dieser Bunde angedrückt, und ebenso können die Zahnräder m und η durch die von Keilnasen festgehaltenen Stellringe u¹ gegen Verschiebung gesichert werden.

Anstatt von dem Rad Z direct die Schraube anzutreiben, kann man auch noch besondere Vorgelege in die Schraubenwelle einschalten, welche eine Aenderung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schraube gestatten.

Statt der oben beschriebenen laufenden Zahngesperre lassen sich mit Vortheil stumme Rollengesperre in Verbindung mit Schartenkupplungen anwenden (Fig. 21 und 22). Je zwei der äufseren Reibungsringe ν befinden sich in diesem Falle dauernd mit den Zahnrädern m und η in Eingriff und werden nur beim Umsteuern unter gleichzeitiger Einkupplung der beiden anderen Reibungsringe ν durch Verschiebung in der Längsrichtung der Schraubenwelle ausgekuppelt. Die Rollen-

gesperre wirken ebenso wie die erwähnten Zahngesperre zu je zweien nach entgegengesetzten Richtungen. Die Rollenträger n> sitzen fest auf der Schraubenwelle und dienen gleichzeitig zum Halten der Zahnräder m und n. Die Umsteuerung, geschieht, wie oben angeführt, durch vier in diesem Falle jedoch zweckmäfsig fest auf einer gemeinsamen Steuerstange angebrachte Mitnehmer. Durch die Adhäsion der Reibungsrollen, welche erheblich gröfser ist als der Zahndruck der oben erwähnten Zahngesperre, kann — namentlich wenn man einen federnden Steuerhebel verwendet — ein Umsteuern aufser in den Endlagen der Trittbretter gänzlich verhindert werden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Schraubenboot für Fufsbetrieb, bei welchem die von den Fahrenden ausgeübte, auf die Schraubenwelle zu übertragende Kraft von geradlinig und parallel zu einander in der Längsrichtung des Bootes geführten, eventuell mit ihrer Drehachse über einen besonderen Flurboden hinausragenden und unter den letzteren herabklappbaren oder abnehmbaren Trittbrettern aufgenommen wird, welch letztere abwechselnd nach vorn bewegt werden und derart mit einander (durch Hebelarme, Zahnräder oder dergleichen) verbunden sind, dafs durch den Vorschub des einen (beispiels\veise rechten) Trittbrettes gleichzeitig die Rückwärtsbewegung des anderen (linken) Trittbrettes erfolgt, wobei gegebenenfalls:

   a) wenn mehrere Paare von Trittbrettern vorhanden sind, dieselben durch gemeinsame Zugorgane unter einander verbunden werden, sowie

   b) durch Anbringung von dem Vorschub der Trittbretter mit wachsender Kraft entgegenwirkenden Federn beim Vorschub die für die Ueberwindung der Todtpunktstellung erforderliche Kraft aufgespeichert wird.

   In Verbindung mit der unter i. gekennzeichneten Einrichtung ein Wendegetriebe, welches die auf die Trittbretter ausgeübte Kraft auf die Schraube überträgt, bestehend aus einer von diesen schwingenden Trittbrettern in oscillirende Bewegung versetzten Zwischenwelle (k), welche durch vier zu je zweien in oder aufser Thätigkeit zu setzende Gesperre (q¹ q² q^s q*J die stetige Drehung der Schraubenwelle bewirkt, und durch abwechselndes Inthätigkeitsetzen je zweier der nach der einen oder anderen Richtung wirkenden Gesperre die Umsteuerung der Schraubenwelle von der einen in die andere Richtung ermöglicht.
   In Verbindung mit der unter i. gekennzeichneten Einrichtung:

   a) eine besondere Ausführungsform der Gesperre (q¹ q² q^& q⁴), bestehend aus je einem während der Thätigkeit des betreffenden Gesperres dauernd mit dem dazu gehörigen Zahnrad (m bezw. η/ gekuppelten ruhenden Schartengesperre (v) und einem damit verbundenen, nur nach einer Richtung wirkenden laufenden Rollengesperre (n>)',

   b) eine (oder, mehrere) zwischen dem Umsteuerhebel und den Gesperren eingeschaltete Feder (oj, welche gegebenenfalls den Steuerhebel selbst bilden kann und deren Federkraft im Verhältnifs zu dem während des Vorschubes der Trittbretter auftretenden Adhäsionsdruck der Gesperrtheile fq¹ q'² q^a q⁴ bezw. ν w) so bemessen ist, dafs eine Verschiebung bezw. Aus- und Einkupplung der letzteren nur in den Endlagen der Trittbretter erfolgen kann.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.