DE819367C - Einrichtung zur Umformung von Bewegungsenergie bei Stroemungsmaschinen, insbesonderebeim Schiffsantrieb - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Umformung von Bewegungsenergie bei Strömungsmaschinen; insbesondere beim Schiffsantrieb Bekannt ist die Ausnutzung einer Drehbewegung zum Antrieb von Flugzeugen und Schiffen durch Propeller oder zur Kräfterzeugung bei Windrädern und Wasserturbinen durch Schraubenräder usw.
• Die Natur hat zur Fortbewegung eines .großen Teiles der Tiere in Wasser und Luft eitt anderes Mittel entwickelt: Fische; Vögel und Insekten führen bekanntlich mit ihren Flügeln oder Schwingen bzw. Flossen Schwenkbewegungen mit,gleichzeitiger Drehschwingung um die Flügelachse aus.
• Gegenstand der Erfindung .ist eine Einrichtung, welche die den Maschinen meist eigene Drehbewegung durch eine- Schwenkbewegung eines Flügels finit' gleichzeitiger Drehschwingung um die Flügelachse und umgekehrt ersetzt'@'Eine'.salche Eini-ichtting ist insbesondere für den Schiffsäntrieb geeignet; kann aber auch zum Antrieb von z. B. Flugzeugen und zur Energieerzeugung aus Luft- oder Wasserströmungen verwendet werden: Eine Einrichtung dieser Art ist in der Zeichnung dargestellt, und! zwar zeigt Fig. i Aufriß der Ringaufhängung des Flügels und Schnitt durch die Pendelachse und Flügellängsachse, Fig. 2 Seitenriß des Flügels mit Schnitt durch den Ring für den Flügelantrieb, Fig. 3 Aufriß des Getriebes mit Schnitt durch das Schwungrad, Fig. 4 Grundriß des Getriebes, Fig. 5 Grundrißschnittder Schwenk- und Drehschwingungsbewegung des Flügelendes, Fig. 6 die Kombination zweier Flügelgetriebe im Aufriß mit Schnitt durch die Antriebskegelräder.-Gemäß der Erfindung besteht die Einrichtung nach'Fig. i und 2 aus einem Flügel a, dessen Oberteil, aus einem Führungsrohr b bestehend, über Flacheisen c fest mit einer Pendelachse d verbunden ist. Durch das mit elastischen Flügelstreben versehene Führungsrohr b führt die Flügelhauptachse e, die an ihrem freien Ende ebenfalls elastische Flügelstreben trägt. Der ganze Flügel ist mit Gummi oder einem sonstigen, dem jeweiligen Arbeitsmedium angepaßten, elastischen Stoff bekleidet. Der elastische Flügel a ist zwei- oder mehrteilig, da entsprechend der nach der Flügelspitze zunehmenden Geschwindigkeit der Anstellwinkel zur Stromrichtung von fast o° (an der Flügelschulter) bis a° (an der Flügelspitze). zunehmen muß.
• Das andere Ende der Flügelhauptachse e ist durch Keil oder konische Stifte f in einem metallenen Ring g, durch den es radial hindurchgeführt ist, befestigt, derart, daß die Flügelfläche senkrecht auf der Fläche des Ringes steht: Der Ring g ist außen kugelig gedreht mit dem Ringmittelpunkt als Kugelmittelpunkt.
• Der innerhalb des Ringes g liegende Teil der Flügelhai;,ptachse e ist schweAbar in einer Bohrung der Pendelachse d gelagert, wobei die beiden Distanzrohre h für die konzentrische Lage dies Ringes g um die Pendelachse sorgen. Die beiden Zapfen der Pendelachse d sind schwenkbar in den festen Lagern i und j.
• Der Flügel a führt also als Hauptbewegung eine Schwenkung um die Pendelachse d in den Lagern i und jaus. Senkrecht zu der Pendelachse d ist in gleicher Ebene die Kurbelwelle k mit dem Schwungrad 1 in den Lagern m und u drehbar gelagert (Fig. 3).
• Die Kurbel o mit dem Kurbelzapfen p ist fest mit der Kurbelwelle k verbunden.
• Die Kurbel o ist als Kegelkurbel ausgebildet, wobei die Verlängerung der Mittelachse des Kurbelzapfens p durch den Ringmittelpunkt geht. Der Kurbelzapfen p .steht also unter einem gewissen Winkel, z. B. a, zu der Kurbelwellenachse k. Dreht sich die Kurbelwelle k einhalbmal, so macht der Flügel a mit dem Ring g als Hauptbewegung eine Schwenkung 2a (Fig. 3 und 4). Gleichzeitig macht aber der Flügel a (in seinem unteren Teile) um seine Flügelhauptachse e eine Drehschwingung von o° über max. a (-f-) wieder bis o° (Fig. 5). Bei einer weiteren halben Umdrehung schwenkt die Flügelhauptachse. e um 2a zurück unter gleichzeitiger Drehschwingung von o° über diesmal max. a (-) bis o°.
• Hängt man den Flügel a senkrecht z. B. in einen Wasserstrom derart, daß die Pendelachse d in Richtung des Stromes zeigt, so wird der Flügel a infolge seiner Drehschwingung o° - a (+) - o° von dem Strom nach einer Seite gedrückt, bis er den einen Totpunkt mit der Drehschwingung o° erreicht. Gemeinsam durch das Schwungrad 1 und das Gewicht des Flügels a wird er über den Totpunkt gebracht und pendelt nun unter gleichzeitiger Umkehrung der Drehschwingung durch die Kraft z. B. des Wasserstromes zurück bis zum anderen Totpunkt. Hier wiederholt sich das Spiel. Die Pendelbewegung des Flügels wird in eine fortlaufendeDrehbewegung umgewandelt. Die erzeugte Energie kann am Schwungrad abgenommen werden.
• Werden umgekehrt nach Fig. 6 z. B. zwei mit obigen Getrieben ausgerüstete Flügel a, die etwä waagerecht angeordnet sind, miteinander kombiniert, so erzeugen sie, von einem Motor angetrieben und z. B. an einem Schiff oder Flugzeug angebracht, einen Vortrieb. Die Kombination der beiden Flügel erfolgt so, daß die Kraft des Motors von einer Schnecke q überein Schneckenrad r auf eine Wehes, die in Lagern t, und t2 gelagert ist, übertragen wird. Die Welle s trägt an beiden Enden Kegelräder u1 und u2, die die Ringe umgreifen und als Kugelkalotten ausgebildet, den Mittelpunkt von Kugelring g als Kegelmittelpunkt haben. Die Kegelräder u1 und u2 fassen in gleiche Kegelräder v1 und v2, die aber auf der Innenkalotte die Kegelkurbelzapfen p1 und p. tragen.
• Die Kegelräder v1 und v2 sind mit ihren Wellenenden x1 und x2 in den Lagern z1 und, z2 gelagert. In der Umkehrung bei Anwendung dieser Einrichtung als z. B. Windmotor wird das Schneckenrad r durch ein Schwungrad ersetzt. An den Pendelachsen werden durch Federaufhängung die Flügel in horizontaler Stellung gehalten, um um diese Mittelstellung nach oben und unten um den Winkel a schwingen zu können.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Umformung von Bewegungsenergie bei Strömungsmaschinen, insbesondere beim Schiffsantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß statt des üblichen sich drehenden Energieumformers, z. B. Schraubenpropeller, ein schwenkbarer Flügel (a) vorgesehen ist, der außerdem um seine Längsachse (e) schwingen kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (a) aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen (b, e) besteht, von denen der eine hülsenförmige (b) mit dem Schulterende des verwindbaren Flügelblatts (a) ein Stück bildet, während der andere (e) mit dem freien Ende des Flügelblatts (a) fest verbunden ist und im ersteren Drehschwingungen um die Flügellängsachse ausführen kann, so daß der Anstellwinkel des Flügels zur Luft-und Wasserströmung von der Flügelschulter zum Flügelende hin zunimmt.
3. 3. Getriebe für eine Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel kardanisch aufgehängt ist.
4. 4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (b) über einen Bügel (c) und einen Querzapfen (d) am Schiff schwenkbar gelagert ist, während auf einer der im Querzapfen (d) geführten Verlängerung der Flügellängsachse (e) ein Ring (g) zentrisch zum Querzapfen (d) sitzt, wobei die Ebene des Flügelblatts (a) senkrecht auf der Mittelebene des Ringes (g) steht.
5. 5. Getriebe nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schwenkung und Drehschwingung des Flügelblatts (a) durch die Drehbewegung einer Kegelkurbel (o) erreicht wird, deren Kurbelzapfen (p) in eine radiale Bohrung (w) des Ringes (g) greift.
6. 6. Gefriebe nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Totpunktlagen des Flügels(a) durch sein Gewicht oder seine Federaufhängung und ein Schwungrad (h) gemeinsam überwunden werden.
7. 7. Getriebe nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kombination zweier symmetrisch angeordneter Flügel mit zwei Getrieben die Verbindung durch die Ringe Übergreifende Kegelräder (v1 und v$) bewirkt wird, die zugleich die Kegelkurbelzapfen (p1, pp) tragen und durch entsprechende Kegelräder (u1, u.) über eine zwischen den Flügeln liegende gemeinsame Welle (s) angetrieben werden.