DE914224C - Propeller fuer Wasser- und Luftfahrzeuge - Google Patents

Propeller fuer Wasser- und Luftfahrzeuge

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DE914224C DEH6346A DEH0006346A DE914224C DE 914224 C DE914224 C DE 914224C DE H6346 A DEH6346 A DE H6346A DE H0006346 A DEH0006346 A DE H0006346A DE 914224 C DE914224 C DE 914224C
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Franz Heudorf
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/002Propeller-blade pitch changing with individually adjustable blades

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

  • Propeller für Wasser- und Luftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Flügelpropeller für Wasser- und Luftfahrzeuge nach dem Hauptpatent, bei denen die bei gemeinsamer Längsachse um 9o° gegeneinander versetzten Flügel einen einteiligen Doppelflügel bilden, der bei jeder Propellerumdrehung bis zu etwa 9o° schwenkbar ist und mit dessen verzahntem Mittelteil ein in der Nabe senkrecht zur Wellenachse gelagerter Zahnradsektor kämmt, an dem kreuzgelenkartig eine einstellbare Steuerstange angreift. Während das Hauptpatent einen Zweiflügelpropeller behandelt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Vierflügelpropeller für größere Wasser- oder Luftfahrzeuge zu schaffen, der fest im Wasser- oder Luftfahrzeug eingebaut ist und außer einem Schub in der Richtung der Antriebsachse, wie es ein normaler Schraubenpropeller tut, auch Schübe quer zur Achse erzeugen kann. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Doppelflügel über Kreuz angeordnet sind, wobei der zweite Doppelflügel von dem ersten durch einen zur Propellerachse konzentrischen Kegeltrieb angetrieben wird. Die Überkreuzung der beiden durchgehenden Achsen wird durch eine kurbelwellenartige Abkröpfung des zweiten Doppelflügels zwischen den beiden Lagerstellen ermöglicht.
  • Die Verwendbarkeit dieses Propellers wird in drei verschiedenen Anwendungsarten als Antrieb mit unbegrenzter Manöverierfähigkeit veranschaulicht.
  • I. Die Schraubenpropellerausführung: Hierbei dient die Antriebswelle gleichzeitig als Steuerstange, wobei die Propellernabe drehbar in einem Lager gelagert ist, das im Schiff schwenkbar um eine Achse liegt, die in der Verlängerung der Kreuzgelenkachse der Nabe liegt, wodurch das Lager durch eine Vorrichtung auf die gewünschte Schwenkeinstellung eingestellt werden kann. Durch ein Steuerteil, welches das Herzstück eines Kreuzgelenks bildet, an dessen einer Achse die Propellernabe und an dessen anderer Achse die Antriebswelle angelenkt ist, entstehen bei einer gegenseitigen Verlagerung der Achsen der Nabe und der Antriebswelle beim Drehen der Nabe Relativbewegungen zwischen Nabe und dem Steuerteil, wodurch die beiden Propellerdoppelflügel in eine schwingende Bewegung gebracht werden, durch welche die Propellerschubwirkungsrichtung stufenlos regulierbar mittels einer Steuereinrichtung in die gewünschte Fahrtrichtung gelenkt werden kann, womit eine direkte und schnelle Steuerwirkung erzielt wird sowie dem Wasser- oder Luftfahrzeug eine unbegrenzte Manöverierfähigkeit verleiht. Durch den Wegfall der bisher üblichen Steuerrüderanlage, Umsteuerungsgetriebe usw. und der dadurch bedingten Verringerung der hydraulischen Zusatzverluste wird die Propellerleistungswirkung gesteigert und erhöht.
  • 2. Die Horizontalpropelleraüsführung: Hierbei ist die Nabe drehbar in einem im Schiff fest eingebauten Läger gelagert und erhält dabei ihren Antrieb über einen Kegeltrieb, während die Steuerstange gegenüber der Achsenrichtung der Nabe beliebig verschwenkt werden kann, wobei durch den mittels einer Vorrichtung einstellbaren Steuerstangenneigungswinkel zwischen der Nabe und dem Kreuzgelenksteuerteil Relativbewegungen entstehen, wodurch die Propellerschubwirkung stufenlos regulierbar, voll oder abgeschwächt in jede gewünschte Richtung gelenkt werden kann, wobei der mechanische Übertragungsvorgang der beiden Propellerdoppelflügel dem bereits oben geschilderten Schraubenpropeller gleich ist. Die Hauptvorteile dieses Horizontalpropellers liegen darin, daß derselbe einen äußerst geringen Propellerarbeitstiefgang hat und daher als Schiffsantrieb für seichte Gewässer geeignet ist, daß die Propellerflügellänge unbegrenzt ist und über die volle Schiffsbreite ausgnutzt werden kann.
  • 3. Die Seitenpropellerausführung: Dieselbe gleicht mechanisch genau dem Horizontalpropeller. Derselbe wird hauptsächlich für Unterwasserfahrzeuge verwendet; die dadurch eine größere Manöverierfähigkeit erhalten, wobei die Propellerschubwirkung gleichzeitig für Tauch- und Auftauchmanöver eingesetzt werden kann und dadurch eine zusätzliche Sicherheit für Mensch und Fahrzeug bedeutet.
  • Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. I im Schnitt von der Seite gesehen als Schiffsantrieb. Der Propeller hat wie ein Schraubenpropeller eine horizontal liegende Antriebswelle.
  • In dem horizontal liegenden, zweiteiligen Gehäuse 6o und 6I, das durch die drei Schrauben 66 zusammengehalten wird, lagert auf der einen Seite des Gehäuses das kugelige Lagerstück 65. Dieses ist mittels der beiden Bolzen 63 und 64 an das Gehäuse, jeweils um 8° nach der Backbordseite und nach der Steuerbordseite, drehbar und beweglich angelenkt. Das kugelige Lagerstück 65 ist auf seiner inneren Seite mit einem Kegelradzahnsegment versehen. In letzteres greift die ebenfalls mit einem Kegelradzahnsegment versehene Steuerwelle 69 ein, welche horizontal im oberen Teil des Gehäuses 6I lagert. Am anderen Ende der Steuerwelle 69 sitzt der Steuerhebel 7o, der mittels Stift 78 mit der Steuerwelle 69 fest verbunden ist. In dem kugeligen Lagerstück 65 lagert horizontal die aus drei Teilen bestehende Propellerwelle. Diese besteht aus der Welle 77, die auf der Propellerseite als zweiteiliger Lagerkopf ausgebildet ist. Das eine Lagerkopfteil bildet mit der Welle 77 ein Stück, während das zweite Lagerkopfteil 76 ein Teil für sich und mittels der Schrauben 74 mit dem Teil 77 fest verbunden ist. Das dritte Teil der Propellerwelle wird durch den Abschlußdeckel 75 gebildet, der auf das Teil 76 aufgesteckt ist. In der horizontal gelagerten Propellerwelle 77 mit dem zweiten Lagerkopfteil 76 lagert in einem Doppellager vertikal zu der Propellerwelle der einteilige Doppelflügel 3o. Dieser ist auf der inneren Seite, zwischen dem Doppellager, mit einer Stirnradsegmentverzahnung versehen, während die äußere Seite des einteiligen Doppelflügels 3o als Kegelradsegmentverzahnung ausgebildet ist. Die beiden Flügel des Propellerdoppelflügels 3o stehen in, einem Winkel von 9o° zueinander (Fig.4). Über Kreuz bzw. vertikal zum ersten Propellerdoppelflügel 3o (Fig.3) lagert der zweite einteilige Doppelflügel 31. Dieser besitzt im Gegensatz zum Doppelflügel 3o in der Mitte seiner beiden Lagerstellen eine Abkröpfung, welche bedingt ist durch die senkrechte Überlagerung der beiden Propellerachsen. Auf seiner Außenseite ist der Doppelflügel 3I ebenfalls mit einer Kegelradsegmentverzähnung versehen, wie auch seine Flügelstellung zueinander ebenfalls 9o° beträgt. In dem zweiten Lagerkopfteil 76 der Propellerwelle 77 lagert das Übertragungskegelrad 34, welches durch die Mutter 52 und diese wiederum selbst durch einen Splint gesichert ist. In das Kegelrad 34 greifen die beiden Propellerdoppelflügel 3o und 3I ein. Durch diesen Eingriff werden die beiden Propellerdoppelflügel gleichzeitig um ihre Flügelachsen bis zu etwa Ioo° bewegt bzw. die Schwingbewegung der Propellerflügel erzeugt. In dem hohlen Teil der Propellerwelle 77 ist das Steuerteil 7I, das Herzstück eines Kreuzgelenks, durch die beiden Lagerzapfen 72 und 73 gelagert. Das Steuerteil 7I greift seinerseits mit seiner Stirnradverzahnung in die Verzahnung des Propellerdoppelflügels 30 ein, wodurch eine bewegliche Verbindung dieser beiden Teile hergestellt ist. Das Steuerteil 71 ist weiterhin durch den Lagerbolzen 74 mit dem gabelförmigen Ende der als Antriebswelle ausgebildeten Steuerstange67 (Fig. 2) gelenkartig verbunden. Die Steuerstange 67 lagert mit ihrem anderen Ende drehbar im Gehäuseteil 61 und erhält ihren Antrieb von der Antriebsmaschine.
  • Wirkungsweise der Propelleranordnung bei Einstellung des Steuerhebels 7o auf Nummer i und o°, d. h. »Volle Fahrt voraus« (Fig. 8) : Bei dieser Ein- Stellung arbeitet der Propeller wie ein normaler Schraubenpropeller, wobei sich alle Propellerflügelsteuerbeile in Ruhe befinden und sich der ganze Propeller als geschlossene feste Einheit starr mit der Antriebswelle dreht (Fig. 9).
  • Wirkungsweise der Propelleranordnung bei Einstellung des Steuerhebels 7o auf Nummer 5 oder 9o° Steuerbordseite, d. h. »Drehen auf der Stelle« (Fig. II): Bei dieser Einstellung des Steuerhebels 7o wird über die Steuerwelle 69 das kugelige Lagerstück 65 etwa 8° um die Achse der beiden Bolzen 63 und 64 gedreht. Durch diese Schrägstellung wird das Steuerteil 7I in eine schwingende Bewegung versetzt, die bei einer Umdrehung der Steuerstange 67 von o auf I6° und wieder zurückschwingt. Durch die Stirnradverzahnung des Steuerteils 7I wird die Schwingbewegung desselben auf den Propellerdoppelflügel 3o übertragen und gleichzeitig auf 9o° gesteigert. Der so in Schwingung versetzte Propellerdoppelflügel 3o überträgt diese Bewegung durch seine Kegelradsegmentverzahnung auf das Kegelrad 34, das seinerseits diese Bewegung wieder auf den zweiten Propellerdoppelflügel 3I überträgt. Durch diese mechanische Verbindung der einzelnen Teile werden die beiden Propellerdoppelflügel 3o und 3I miteinander und gleichzeitig in eine gleichmäßige Schwingbewegung von o bis 9o° während einer Umdrehung der als Antriebswelle ausgebildeten Steuerstange 67 versetzt. Die Arbeitsweise der beiden Propellerdoppelflügel ist aus der schematischen Darstellung (Fig. II) ersichtlich. Während die eine Flügelhälfte des Propellerdoppelflügels das Wasser oder die Luft, ähnlich einem Ruderschlag, erfaßt und nach der Seite wirft, bewegt sich gleichzeitig die andere Flügelhälfte entsprechend ihrer starren 9o°-Stellung zueinander mit der schmalen Kante und dem geringsten Widerstand wieder in die Schub- oder Triebstellung. Durch dieses dauernde und wechselseitige Eingreifen befindet sich ein. Flügel stets in Schub- oder Triebstellung. Dies gilt auch für den zweiten Propellerdoppelflügel, wodurch sich die Triebkraft des ganzen Schwingflügelpropellers verdoppelt.
  • Bei der bereits am Anfang dieses Abschnitts erwähnten Steuerhebeleinstellung »Steuerbordseite Nummer 5 oder 9o°« wird durch die entsprechend erzeugte Seitentriebkraft des Propellers dem Fahrzeug ein Seitwärtstrieb erteilt, durch welchen dem Fahrzeug aus dem Stillstand oder aus der Fahrt heraus in voller Freiheit und Unabhängigkeit von anderen oder bisher üblichen Steuerorganen ein sicheres und schnelles Drehen nach der Steuerbord-Seite ermöglicht wird.
  • Wirkungsweise der Propelleranordnung bei Einstellung des Steuerhebels 7o auf Nummer 5 oder 9o0 Backbordseite, d. h. »Drehen auf der Stelle« (Fig. Io) : Der Unterschied dieser Steuerhebeleinstellung nach Backbord gegenüber der vorher beschriebenen Einstellung nach Steuerbord liegt darin, daß der erzeugte Seitwärtstrieb in entgegengesetzter Richtung wirkt und dadurch analog ein ebenso sicheres und schnelles Drehen nach der Backbordseite ermöglicht. Wirkungsweise der Propelleranordnung bei Einstellung des Steuerhebels 7o »Für jede gewünschte Fahrtrichtung«, wobei die Steuerhebelstellung die Fahrtrichtung anzeigt und gleichzeitig mit ihr die Fahrtgeschwindigkeit reguliert werden kann ohne Beeinflussung der Maschinenleistung: Manöver »Voraus, Steuerbord 45°«. Um dieses Manöver auszuführen, muß der Steuerhebel 7o nach Fig. 8 auf Stellung »Steuerbordseite Nummer 3 oder 45°« eingestellt werden. Die Propellerflügel machen sodann eine Schwingbewegung von etwa. 45' bei einer Umdrehung der Antriebswelle, wodurch gleichzeitig ein Vorwärts- und Seitwärtstrieb erzeugt wird, der dem Fahrzeug die obengenannte Fahrtrichtung erteilt. ' Manöver »Voraus, Backbord 45°«. Die Verhältnisse sind hier analog dem unter dem vorhergehenden Abschnitt geschilderten Manöver.
  • Manöver »Halbe Fahrt voraus« ohne Beeinflussung der Maschinenleistung. Bei Fahrzeugen mit einem Propeller wird dieses Manöver erreicht, indem man das Propellergehäuse aus seiner ursprünglichen normalen Lage um 9o° schwenkt und den Steuerhebel 7o auf Nummer 3 einstellt, wodurch der Vorwärtstrieb entsprechend herabgemindert wird.
  • Bei Fahrzeugen mit zwei oder mehr Propellern ist die Steuerhebelbedienung noch einfacher. Da für jeden Propeller ein Steuerhebel 70 vorhanden ist, brauchen diese beiden Steuerhebel nur mit Neigung zueinander oder auseinander auf Skalenstellung »Backbord Nummer 3« und »Steuerbord Nummer 3« eingestellt zu werden. Durch diese Steuerhebeleinstellung wird erreicht, daß die zur Herabminderung des Vorwärtstriebes, gleichzeitig erzeugten Seitentriebkräfte jedes Propellers durch ihre gegensätzliche Wirkung aufgehoben werden. Auf diese Art kann durch entsprechende und beliebige Einstellung des Steuerhebels jede Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges ohne Beeinflussung der Maschinenleistung direkt und unabhängig eingestellt werden (Fig. 8).
  • Manöver »Halt auf der Stelle« ohne Beeinflussung der Maschinenleistung. Bei Fahrzeugen mit einem Propeller wird das Manöver erreicht, indem man das Propellergehäuse aus seiner ursprünglichen normalen Lage um 9o° schwenkt und den Steuerhebel 7o nach dem Skalenbereich auf Nummer 5 einstellt, wodurch die Propellerschubwirkung nach unten oder oben gelenkt wird, so daß kein Vorwärtstrieb zustande kommt. Bei Fahrzeugen mit zwei oder mehr Propellern wird die Steuerhebelbewegung wiederum so vereinfacht, indem man die beiden Steuerhebel mit Neigung zueinander oder auseinander auf dem Skalenbereich nach Backbordseite und Steuerbordseite jeweils auf Nummer 5 einstellt. Durch diese Steuerhebeleinstellung werden an den beiden Propellern nur Seitentriebkräfte erzeugt, die sich in ihrer Wirkung ebenfalls gegenseitig aufheben, so daß auch hier keine Vorwärtstriebkraft zustande kommt.
  • Manöver »Rückwärts Fahrt« ohne Beeinflussung der Maschine in Leistung und Drehsinn: Durch Einstellen des Steuerhebels 70 von der Skalenmarke »Backbord zurück« und »Steuerbord zurück« (Fig. 8) wird die 9o°-Schwingbewegung der Propellerflügel je nach Steuerhebeleinstellung vom Vorausschwingbereich von I8o° teilweise in den ebenfalls I8o° betragenden Rückwärtsschwingbereich verlagert. Durch diese mit dem Steuerhebel beeinflußbare Verlagerung der Flügelschwingbewegung wird der jeweils gewünschte Rückwärtstrieb nach Backbord oder Steuerbord bewirkt.
  • Bei Fahrzeugen mit einem Propeller wird die gerade Rückwärtsfahrt durch Schwenken des Propellergehäuses aus seiner ursprünglichen normalen Lage um 9o° und der Steuerhebeleinstellung auf »Zurück« erreicht.
  • Bei Fahrzeugen mit zwei oder mehr Propellern werden die Steuerhebel entweder mit Neigung zueinander oder auseinander auf Stellung »Zurück« im Skalenbereich (Fig. 8) eingestellt, wodurch dem Fahrzeug eine gerade Rückwärtsfahrt erteilt wird.
  • Fig. 6 zeigt eine Schiffsheckseitenansicht mit zwei Propelleranordnungen; Fig. 7 zeigt eine Draufsicht von Fig. 6; Fig. 5 zeigt eine Gesamtseitenansicht eines Propellers; Fig. I2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, den Horizontalpropeller im Schnitt von der Seite gesehen als Schiffsantrieb.
  • Dieser Antrieb ist speziell für Fahrzeuge gedacht, die hauptsächlich in seichten Gewässern, Küsten, Flüssen und Seen usw. verwendet werden und deshalb einen geringen Pröpellerarbeitstiefgang erfordern. Solche Fahrzeuge, wie Fährschiffe, Kranschiffe, Flußboote, Binnenseeschiffe, Feuerlöschboote, Küstenschiffe usw., bei denen es weniger auf die Geschwindigkeit als vielmehr auf eine sichere und unbegrenzte Manöverierfähigkeit ankommt, erhalten durch diesen horizontal arbeitenden Propellerihren zweckmäßigen Antrieb.
  • Der Horizontalpropeller nach der Erfindung besteht aus dem dreiteiligen runden Gehäuse, bestehend aus dem Unterteil 29, dem Mittelteil 28 und dem Oberteil 27, die alle durch die Schrauben 33 fest miteinander verbunden sind. Gleichzeitig dienen dieselben Schrauben 33 zur Gehäusebefestigung am Schiffsboden 32. In dem Gehäuse ist die Hohlwelle 37 vertikal in zwei Lagern drehbar gelagert und gegen die Wasserseite durch eine Stopfbüchse wasserdicht abgedichtet. Die vollständige Hohlwelle besteht aus der Hohlwelle 37 mit der einen festen Propellerkopfhälfte sowie der zweiten abnehmbaren Propellerkopfhälfte 35 und dem Abschlußdeckel 36. Die zweite Propellerkopfhälfte 35 ist mit der Hohlwelle 37 mittels den Schrauben 74 fest verbunden. Auf der Hohlwelle 37 sitzt zwischen den beiden Lagerstellen das Antriebskegelzahnrad 5o, welches mit der Ringmutter 5I und einem Federkeil befestigt ist. Der Antrieb der Hohlwelle 37 über das Kegelzahnrad 5o erfolgt durch die horizontal gelagerte und mit einem kleinen Kegelzahnradritzel versehene Antriebswelle 47. Diese letztere ist antriebsseitig durch einen gleichzeitig abdichtenden Stellring 48 fixiert. Das Lager für die Welle 47 ist nach außen mit einer Ringverschraubung 49, verstärkt und gesichert. In dem unteren Teil der Hohlwelle 37 bzw. in deren Lagerkopfteil lagert in einem Doppellager der einteilige Doppelflügel 3o, dessen beide Flügel in einem Winkel von 9o° in der Flügelachse verdreht gegeneinander stehen. Vertikal zum Doppelflügel 3o lagert ebenfalls in einem Doppellager der zweite Doppelflügel 3I mit der gleichen um 9o° verdrehten Flügelstellung. Die Steuerung der Doppelflügel erfolgt mit dem durch die beiden Lagerzapfen 38 und 39 in der Hohlwelle kreuzgelenkartig gelagerten Steuerteil 7I in der bereits vorher beschriebenen Art. Die einzelnen Teile der beiden Propellerausführungen, die in ihrer Form und Funktion gleichartig sind, haben gleiche Bezugszeichen, so daß sich eine nochmalige Beschreibung erübrigt. In Fortsetzung der weiteren Beschreibung des Horizontalpropellers ist die Steuerstange 42 mit ihrem gabelförmigen Ende durch den Lagerbolzen 4o mit dem Steuerteil 7I beweglich und gelenkartig verbunden. An ihrem anderen Ende lagert die Steuerstange 42 in dem unteren Teil des verstellbaren Steuerhebels 43. Der Steuerhebel 43 selbst besteht aus dem Hebelteil 43, dem Lagerdeckel 44, den Scheibenfedern 45 und der Einstellmutter 46 und ist mit einer Neigung bis etwa 8° zur senkrechten Zentral- bzw. Haltstellung rundherum im Winkelbereich von 36o° stufenlos einstellbar. Ferner kann der Steuerhebel 43 innerhalb dieses Winkelbereiches oder Steuerkreises beliebig und variabel in jeder Stellung eingestellt und festgestellt werden, wie auch sein Neigungswinkel analog von o bis 8° beliebig gewählt werden kann (Fig. I9 und 2o). Ferner zeigt jede beliebige Steuerhebeleinstellung stets die entsprechende Fahrtrichtung und Fahrtgeschwindigkeit an (Fig. I9 und 2o).
  • Die Wirkungsweise dieses Horizontalpropellers weicht gegenüber dem vorher beschriebenen Normalpropeller (Fig. I) wie folgt ab: Die Arbeitsebene des Propellers liegt horizontal. Die mechanische Erzeugung der Flügelschwingbewegung ist im Prinzig gleich der vom ersten Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, daß bei letzterem die Antriebskraft von der Antriebswelle über das Steuerteil 7I auf den Propeller wirkt, während beim Horizontalpropeller die Antriebskraft von der Antriebswelle über eine Kegelraduntersetzung auf den Propeller übertragen wird.
  • Die Führung des Steuerhebels ist eine andere wie im Ausführungsbeispiel der Fig. I, in dem der Steuerhebel durch den kugelförmig gewölbten Gehäusedeckel geführt wird.
  • Beim Propeller gemäß Fig. I machen die Doppelflügel bei Steuerhebeleinstellung »Fahrt voraus« keine Schwingbewegung um ihre Flügelachse. Dagegen führt der Horizontalpropeller in der gleichen Steuerhebeleinstellung zwanghäufig eine dauernde Schwingbewegung aus, was auch für jede andere Fahrtstellung des Steuerhebels zutrifft. Ferner sei noch erwähnt, daß beim Horizontalpropeller der Steuerhebel beim Kommando »Halten auf der Stelle« auf dem Nullpunkt, d. h. senkrecht im Mittelpunkt des Steuerkreises steht. In dieser Steuerhebeleinstellung machen die Flügel keine Schwingbewegung, so daß der Horizontalpropeller wie ein starrer gewöhnlicher Propeller wirkt.
  • Zur Erklärung der Wirkungsweise des Horizontalpropellers werden die einzelnen Manöver an Hand der betreffenden Schemata erklärt.
  • Manöver »Volle Fahrt voraus« (Fig. I9 und 2o). Hier steht der Steuerhebel mit einer Neigung von 8° auf Punkt o° des Steuerkreises, wobei seine Neigungsrichtung gleichzeitig die Fahrtrichtung anzeigt, wie auch die Fahrtgeschwindigkeit durch den Neigungsgrad stets markiert wird. Der Propeller arbeitet dann nach Fig. 2I und I5. In dieser Arbeitsstellung des umlaufenden Propellers machen die Doppelflügel während einer Umdrehung des Propellers eine volle Schwingbewegung um die Flügelachse von o bis 9o° und zurück. Hierdurch befindet sich stets eine Flügelhälfte in Schubstellung und wirft das Wasser wie ein Ruderschlag nach hinten, währenddessen sich die andere Flügelhälfte des gleichen Flügels mit ihrer schmalen Kante und dem geringsten Widerstand das Wasser schneidend wieder in die Schubanfangsstellung bewegt. Durch diese Arbeitsweise der einzelnen Flügel erteilt der Horizontalpropeller dem Fahrzeug einen Vorwärtstrieb. Dieser wird in seiner Stärke noch vergrößert durch die etwas außermittige Anordnung und Lage der einzelnen Doppelflügelhälften im Propellerdrehkreis. Auf Grund dieser etwas versetzten Anordnung der Flügel von der Doppelflügelmittelachse wird während des Schwingungswechsels eines Doppelflügels von der Schubendstellung in die Schubanfangsstellung jeweils auf der Flügelrückenfläche der bereits erwähnte zusätzliche und verstärkende Vorwärtstrieb hervorgerufen.
  • Manöver »Halbe Fahrt voraus« (Fig. I9). Gleiche Neigungsrichtung des Steuerhebels wie bei voller Fahrt voraus, jedoch nur mit einer Neigung von 4°. In dieser Steuerhebeleinstellung schwingen die Doppelflügel nur bis etwa 45°, wodurch der Vorwärtstrieb auf halbe Kraft vermindert wird.
  • Manöver »Beliebige Fahrt« nach allen Richtungen. Hier entspricht jede beliebig gewählte Fahrtgeschwindigkeit dem analog und entsprechend beliebig gewählten Steuerhebelneigungswinkel, wobei die Neigungsrichtung gleichzeitig die Fahrtrichtung angibt und der Neigungswinkel die Fahrtgeschwindigkeit. So zeigen die einzelnen Schemata die verschiedenen und beliebigen Arbeitsstellungen des Horizontalpropellers.
  • Fig. 2I zeigt das Manöver »Volle Fahrt voraus«; Fig. 22 zeigt das Manöver »Drehen auf der Stelle« nach der Steuerbordseite; Fig. 23 zeigt das Manöver »Halt« bzw. den Propeller und seine Wirkung in Seitenansicht; Fig. 24 zeigt die Draufsicht desselben; Fig. 25 zeigt das Manöver »Fahrt voraus, nach Steuerbord 45°«; Fig. 26 zeigt das Manöver »Fahrt zurück, nach Backbord I35°«. Bei allen Manövern läuft die Antriebsmaschine unbeeinflußt. Eine Umsteuerung oder Drehzahlveränderung ist nicht notwendig, weil mit der Einhebelsteuerung alle Manöver unbegrenzt, direkt und unabhängig von der Maschine schnell und sicher ausgeführt werden können. Zum Beispiel kann man ohne weiteres vom Manöver »Volle Fahrt voraus« auf Manöver »Volle Fahrt zurück« übergehen durch einfaches Umlegen des Steuerhebels von »Voll-Voraus« auf »Voll-Zurück« (Fig. 2o). Bei Manöver »Halt« ist der Steuerhebel senkrecht auf den Nullpunkt bzw. auf den Mittelpunkt des Steuerkreises zu stellen. In dieser Steuerhebeleinstellung erzeugt der Propeller keine Fahrttriebkräfte, weil durch die horizontale Anordnung des Propellers (Fig. 23) nur senkrecht wirkende und hebende Kräfte erzeugt werden, die unter Umständen bei einem eventuellen Auflaufen des Fahrzeuges auf Grund auch von Nutzen sein können.
  • Fig. I3 zeigt eine Schiffsheckseitenansicht mit zwei Horizontalpropellern, woraus der äußerst geringe Arbeitstiefgang der Propeller zu ersehen ist.
  • Fig. I4 zeigt dieselbe Anordnung in Draufsicht; Fig. I5 zeigt die Draufsicht einer einfachen Propelleranordnung, woraus zu ersehen ist, daß der Horizontalpropeller nicht mittig auf der Fahrzeuglängsachse bzw. Kiellinie sitzt, sondern etwas seitwärts davon versetzt angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß die an den Flügelhälften entstehenden Triebkräfte mit ihrer Kraftrichtung in Richtung der Fahrzeuglängsachse wirken und dadurch die Fahrtstabilität gewährleistet ist: Bei Luftfahrzeugen gestattet der Horizontalpropeller (Fig. I2) senkrechtes Aufsteigen und Landen auf kleinstem Raum, wobei zusätzliche Hilfspropeller oder sonstige Einrichtungen in Wegfall kommen. Ferner kommen die Vorteile der Einhebelsteuerung und der einfachen Bedienung auch hier voll zur Geltung.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Fig. I6: Propeller für seitlichen Antrieb in Gesamtansicht von oben gesehen. Dieser Propeller gleicht in seiner Form und Arbeitsweise dem bereits geschilderten Horizontalpropeller und braucht deshalb technisch nicht mehr erläutert zu werden. Seine örtliche Anordnung am Fahrzeug ist jedoch eine andere, und zwar auf den beiden Seiten des Fahrzeuges. Dieser Antrieb ist speziell für Unterwasserfahrzeuge und Luftschiffe gedacht und erfordert als kleinste Antriebseinheit jeweils einen Propeller auf der Backbordseite und Steuerbordseite (Fig.17 und 18). Fig.17 zeigt die Teilseitenansicht eines Unterwasserfahrzeuges und Fig.18 die entsprechende Draufsicht des gleichen Fahrzeuges, welches ausgestattet ist mit einem Propeller nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i als Heckantrieb und mit zwei Propellern nach Ausführungsbeispiel Fig. 16 für seitlichen Antrieb: Mit dieser Antriebsausrüstung ist dem Fahrzeug eine unbegrenzte Manöverierfähigkeit gegeben bei einfacher Bedienung, z. B. Fahrt vorwärts, Fahrt rückwärts, Fahrt vorwärts und gleichzeitig abwärts, Fahrt rückwärts und gleichzeitig abwärts oder nur abwärts. Ferner Fahrt vorwärts und gleichzeitig aufwärts oder ohne Fahrt auf der Stelle aufwärts, Fahrt rückwärts und gleichzeitig aufwärts oder auf der Stelle drehen und gleichzeitig abwärts, aus dem Stillstand heraus seitwärts mit Drehkreis rückwärts usw.; kurzum unbeschränkte Manöverierfähigkeit einschließlich Unterstützung aller Trimmbewegungen.
  • Die Anzahl der Antriebseinheiten des seitlichen Propellerantriebs kann je nach Bedarf, Fahrzeuggröße und Fahrtgeschwindigkeit mehrfach, d. h. zu zwei,vier oder mehr Einheiten gewählt werden.
  • Die Vorteile in der Anwendung als Seitenpropeller nach dem Ausführungsbeispiel Fig. I6 für Wasserfahrzeuge sind folgende: Unterstützung und Beschleunigung der Tauch- und Steigmanöver, sowie Erleichterung des Ballastausgleiches; größere Wendigkeit des Fahrzeuges durch direkte und schnelle Steuerwirkung mit der Besonderheit, daß das Fahrzeug auch ohne Fahrt, d. h. im Stillstand, nach allen Richtungen hin voll steuerbar ist; größere Steuer- und Fahrsicherheit bei einfachster Bedienung.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Flügelpropeller für Wässer- und Luftfahrzeuge, bei denen die bei gemeinsamer Längsachse um 9o° gegeneinander versetzten Flügel einen einteiligen Doppelflügel bilden, der bei jeder Propellerumdrehung bis zu etwa 9o° schwenkbar ist und mit dessen verzahntem Mittelteil ein in der Nabe senkrecht zur Wellenachse gelagerter Zahnradsektor kämmt, an dem kreuzgelenkartig eine einstellbare Steuerstange angreift, nach Patent 882 o44, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Doppelflügel über Kreuz angeordnet sind, wobei der zweite Doppelflügel von dem ersten durch einen zur Propellerachse konzentrischen Kegeltrieb angetrieben wird.
  2. 2. Propeller nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Propellernabe drehbar in einen durch eine Vorrichtung gegenüber dem Schiff schwenkbaren Lager gelagert ist, wobei die Steuerstange (67) als Antriebswelle für den Propeller dient.
  3. 3. Propeller nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe drehbar im Schiff gelagert ist und dabei ihren Antrieb über einen Kegeltrieb erhält, während die Steuerstange gegenüber der Achsrichtung der Nabe beliebig verschwenkt werden kann.
  4. 4. Propeller nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Übersetzungsverhältnis der beiden stirnverzahnten, ineinandergreifenden Teile, des Steuerteils (7I) und des Doppelflügels (3o), der Neigungswinkel zwischen dem Steuerventil (7I) und der Steuerstange (42 und 67) verringert wird. Angezogene Druckschriften: Italienische Patentschrift Nr. 38I 2I5; deutsche Patentschrift Nr. I67 5Io; USA.-Patentschriften Nr. I 497 302, 2 I43 o24 174 854s 976 178, 1 828 783, 2 032 790, 2 039 628.
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