DEP0045320DA - Device for converting kinetic energy in flow machines, in particular in ship propulsion - Google Patents

Device for converting kinetic energy in flow machines, in particular in ship propulsion

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DEP0045320DA
DEP0045320DA DEP0045320DA DE P0045320D A DEP0045320D A DE P0045320DA DE P0045320D A DEP0045320D A DE P0045320DA
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DE
Germany
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wing
blade
bevel gears
longitudinal axis
kinetic energy
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German (de)
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Kurt Duisburg Beinhauer
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Description

--^ii ία χ % - - ^ ii ία χ%

zu*-to*-

Bekannt ist die Auaimtaiing ;siner BxQhbewegimg zum Antrieb γόη flugzeugen und Schiffe« doroh Propeller oder zur drafter zeagunii bi Windrädern und -Wasserturbinen, durch Schraubenräder asw. *The Auaimtaiing; siner BxQhbewegungimg to drive γόη aircraft and ships, doroh propellers or to drafter zeagunii is known bi windmills and water turbines, through helical gears asw. *

Sie Statur hat zur Fortbewegung eines grosaen Seiles der in Wasser und Luft ©in anderes .Mittel entwickelt. Fische, Vögel M Insekten führen bekanntlich sit ihren flügeln oder Schwingen beaw. flössen SeUwenkbewegangen mit gleichzeitiger ixrehschwingung um die iPlügelachse aus.Her stature has evolved into other means for the movement of a large rope in water and air. Fish, birds M insects are known to have their wings or wings beaw. flowed out swiveling with simultaneous torsional oscillation around the wing axis.

Gegenstand der Brfin(ii*ng ^gt-ginc-i die iuaist eigene Brelibewegong^S· Sohwenkbewogung eiSubject of the Brfin (ii * ng ^ gt-ginc-i the iuaist own Brelibewegong ^ S · Sohwenkbewogung ei

den im eines Plü-in a plush

t so"1 'kfflnap^am An- t so "1 '^ kfflnap on arrival

trieb von z.B. KLugaeugen -driven by e.g. Klugaeugen -

Lft d ■WtoLft d ■ Wto

eraeugung aus Luft- oder ■Waasexatrom,tVfr^endet werden.eraeudung from air or ■ Waasexatrom, t Vfr ^ ends.

Eine§e*aäesfee'dieser Art ist in der Zeichnung dargestellt ? und awax zeigt;·A§e * aäesfee'd of this kind is shown in the drawing ? and awax shows; ·

Fig, 1: Aufriss &®r Hingau jEloängung ,.des Fitige la und Schnitt durch die <i -^adelachae und llläFig, 1: Elevation & ®r Hingau jElängung, .des Fitige la and section through the <i - ^ adelachae and lllä

Fig. 2: Seitenriss des Flügels mit Schnitt durch denFig. 2: Side elevation of the wing with a section through the

Fig, 3; Aufrißa des Getriebes rsit schnitt durch das Sahwungrad.Fig. 3; Elevation of the gearbox with a cut through the flywheel.

Fig. 4» Grundriss 4ea iietriebee.Fig. 4 »Floor plan 4ea iietriebee.

Fig. 5i Grundriss-achnitt der Sohwerikuäisä·1- und Srehschwingung-abewegung des Flügel end es»Fig. 5i ground plan section of the Sohwerikuäisä · 1 - and rotational oscillation movement of the wing end it »

fig« 6: Die Itombination zweier Fltigelgetxiebe im Aufriss xiit Schnitt durch diefig «6: The combination of two tubular parts in elevation with a section through the

Q-emäaa der SxfiMung besteht . 'it nach l?ig. 1 und 2 aus einem Flügel a, dessen Obertei^aua einem, f-ührungsrohr b bestehend, über flaeheiaea c fest mit 'War sjRndelachae d verbunden ist/ Surch ii&3 mit elastischen plügelstrebenQ-emäaa of SxfiMung exists. 'it after long. 1 and 2 from a wing a, the upper part of which consists of a guide tube b, is firmly connected to 'War sjRndelachae d / Surch ii & 3 with elastic wing struts via flaeheiaea c

b führt die Flügelhauptachse ©, die an ihrem '1SaJaAsS Snde ebenfalls elastische Flügel streben trägt. Der ganae Flügel ist mit G>anmi 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 b leads the main wing axis ©, which also has elastic wings striving on its' 1 SaJaAsS sende. The ganae wing is clad with G> anmi or another elastic material adapted to the respective working medium. The elastic wing a is in two or more parts, as it corresponds to the speed increasing after the wing tip

senwiiidi,g&©it &&X Anstellwinkel &«x Btxo®xi.Qhtvm& von fast o° (an der flilg@lacku.lt.er) --, (ari der flugelspitae)senwiiidi, g & © it && X angle of attack & «x Btxo®xi.Qhtvm & from almost o ° (to the flilg@lacku.lt.er) -, (ari of the flugelspitae)

Sas ander© late der Flugelha'aptaojase- * ist teroh Keil koaißolie Stifte :£ in öitieia Sistall#iieri Hing g, durch <äen ea radial hiaduro&ip£U.kirt 1st, befestigt, derart, class die HJigeltlache #eafcreokt auf der fläoäe des .Hinges stellt· Der Hing g. ist stusüsaa. kugelig gedreht Mt äern Ringiaittalpunfet als !Lagelmittelpunkt »Sas other © late der Flugelha'aptaojase- * is teroh wedge koaißolie pins : £ in öitieia Sistall # iieri Hing g, attached by <äen ea radial hiaduro & ip £ U.kirt 1st, so, class the HJigel t laugh #eafcreokt on the fläoäe des .Hinges represents · The Hing g. is stusüsaa. spherically rotated with external ringiaittalpunfet as!

Ser innerhalb des Sa^eäjRinges g liegende feil dear gelhauptachsö β ist schwenkbar in einer Hohrung der deiachse d gelagert, wo,bei die beiden J)istanarohre h trische kage de© Bi*geäi?ing$s g^urn die ¥%-fflrfeft^^endelaohse .sorgen. Die beiden Zapfen der %e»feeäft*jP$ndelachs©· 4 «*i*$Bt schwenkbar inSer within the Sa ^ eäjRinges g lying feil dear gelhauptachsö β is pivotable in a Hohrung the the axis d supported, where the two J) istana tubes h trische kage de © Bi * geäi? ing $ s g ^ urn the ¥% -fflrfeft ^^ end loops. The two cones of the% e »feeäft * jP $ ndelachs © · 4« * i * $ Bt can be swiveled in

Ser flügel a sedroafe* also mm als HauptbewegurngVuia die iolca^ndalacha® d in dsn-Lagern i und j^Senkrecht ssu der "m&elaohse d.» %4^l^^IS.. lbgn§,«-' Ser wing a sedroafe * also mm as the main movement, the iolca ^ ndalacha® d in dsn bearings i and j ^ vertical ssu the "m & elaohse d." % 4 ^ l ^^ IS .. lbgn§, «- '

Kurbelwelle k mit" dem 1 in d®B. IiSgSKi ra imd n drehbar gelagert. (Fig. 32Crankshaft k with "the 1 in d®B. IiSgSKi ra imd n rotatably mounted. (Fig. 32

.Die luxbel ο ait d'em Surbelaapfea ρ ist fest alt der.The luxbel ο ait d'em Surbelaapfea ρ is firmly old of the

Xurbelwelle kX crankshaft k

Sie IttTfefl ο ist als JCei@lfeirfeel ausgebildet, wobei dl©- ejlängexung ,,der Mittelacfts© des Sarbelaapfens ρ diAroh den. %^αί< gisittelp-ori'iit jg. geht» "Der Kurbel zapfen ρ st eät also mit ex &±ifik gewisa-e.ii Winkel., a.B. ^, zu dsr ^.ixb'elwellöiiacliaek. Dreht Kurbelwelle Ii ain iialb ®s.l, so faaoiit der flügel a rait den ^ ^ing g als Hauptli8wegun.g eine gc^weiikurtg 2 X (Fig. 3 und 4). Gleioiizeitig macht aber dar Flügel a (iji seinem unteren feile um seine JlUgeüiauptaohse "Ss e ein# Dr©hs<3Jawi».gung von 0° ttber Biaac, öC (φ) wieder bis 0Q (fig· 5). Bei einer weiteren halben dreiauag schwenkt die KL'tigeliiaaptaeiise e um .2 <C aurucit imtex gleioiiaeitiger- Breiiaolwiiigung vo» ö° über diesmal max. cC (-)■She IttTfefl ο is designed as JCei @ lfeirfeel, where dl © - ejlängexung ,, the middle acfts © of the Sarbelaapfens ρ diAroh den. % ^ αί <gisittelp-ori'iit jg. goes »" The crank pin ρ st eät with ex & ± ifik gewisa-e.ii angle., aB ^, to dsr ^ .ixb'elwellöiiacliaek. If the crankshaft rotates Ii ain iialb ®sl, so faaoiit the wing a rait the ^ As the main route, a gc ^ weiikurtg 2X (Fig. 3 and 4). At the same time, however, the wing a (ij its lower file around its JlUgeüiauptaohse "Ss e a # Dr © hs <3Jawi» .gg of 0 ° ttber Biaac, öC (φ) again up to 0 Q (fig · 5). With another half three o'clock the KL'tigeliiaaptaeiise e swings around. ) ■

Hängt man den ?lugel a seukrecht z.B. in einen Waaaerßtrom deratt, dass die Titi3t^3;idelacnae d in Hichtitag Stromes aeigt, so wird der Flügel a infolge seiner Drehsci 0° - ^) - C" von dem Strom nach -ainer ügite gedrücjtt, bis einen l'otpunkt rait der Drehaci:wingung 0 erreicht. Gemeinsam durch das Schwungrad 1 und daa 'Peraiasl^ewicht des Flugeis a wird er ubor den Totpunkt gebracht 'Jtf&i pendelt nun unter gleichzeitiger i/ifikehrung der X>rehschwingi*ng durch die ^raft is.B. des jfassea stromes aurvck bis zur« anderen, l'otpunkt. Hier wiederholt eich das Spiele Die Pendelbewegung dea .Flügels wird in eine fortlaufe de Drehbewegung umgewandelt* Die erzeugte TSnergie kann am Soiiwiai rad abgenoairaen werden»If one hangs the wing a vertically, for example, in a stream of water, so that the t iti3t ^ 3; idelacnae d is inclined in Hichtitag Stromes, the wing a, as a result of its rotation, becomes 0 ° - ^) - C "from the stream to -ainer ügite gedrücjtt until a l'otpunkt Rait the Drehaci. Together wingung reaches 0 by the flywheel 1 and daa 'Peraiasl ^ eWicht of Flugeis a it is ubor the dead center brought' Jtf & i oscillates now with simultaneous i / ifikehrung the X> rehschwingi * ng through the raft is.B. of the jfassea stream aurvck to the "other, l'otpunkt. Here the game repeats The pendulum movement of the wing is converted into a continuous turning movement * The generated energy can be absorbed on the Soiiwiai wheel"

Werden umgekehrt nach fig. JjLa»B» av»ei. mit obigen Setriöb&n. aasgeriistet® flügel a, die^wWgeraoht angeordnet sinds miteinander kombiniert, so erzeugen si®, von ein^m Motor auge.-trieben und z.B. an eine® Schiff oder Flugzeug angebracht,, e-ine^Are reversed after fig. JjLa »B» av »ei. with Setriöb & n. aasgeriistet® a wing, the wWgeraoht ^ s are arranged combined SI®, generate, by a ^ m auge. motor-driven and, for example at eine® ship or aircraft mounted ,, e-ine ^

Yo rtliebYo rtlieb

Claims (4)

Vortrieb. Me Kombination Ji er beiden Flügel erfolgt so, dass die Kraft des Motors von eU» Schneeice q überrschneckenrad r auf ^e Welle s, die in etes-lagern jsöt Ij1 and %% gelagert ist, übertragen wir&j Dia Welle a trägt an "beiden Snden Kegelräder faic ßtnqe- titn.·» ό·ι ^M ^2* die mis Kugelkalotten ausgebildet, den Mittelpunkt " Ton pÄgefring Jj ala Eegelmittelpon^ iiaben. ,Die EaIottenkegel-. greifen, untf radar u-, ima U£ fassen in glsiahe Kegelräder V1 und v?, die abea auf der Innenkalotte die Eegelkurbelzapfen pi und P2 kragen. Die gegelgitrader V1 und v^ sind mit ihren. WeI-lerieixdeii X1 and »2 ^ 1^S11 lagern z-, \ind 22 tselagert. In der üiiikenrung feei An'wendang dieser Sinriontung als ■z.Bo ^ineliaptor wird das jicianeekenrad r clarcn ein gpliwumgrad ersetst. ^^§α(ϊβΆ ¥4=ä^tess=fe^e.iidelaciiser.i werden darcia ffederjfauihängrang die Flügel in horisontaler Stellung ^güalten', um am diese JÄiittelstelluxxg nacla oben irad oiitsn um ae?i winkel χ- schwingen'au können.Propulsion. Me combination of the two blades takes place in such a way that the power of the motor from eU »Schneeice q overr worm gear r to ^ e shaft s, which is stored in etes-bearings jsöt Ij1 and %%, we transfer & j Dia shaft a carries on" both ends Bevel gears faic ßnqe- titn. · »Ό · ι ^ M ^ 2 * the mis spherical caps formed, the center" Ton pÄgefring Jj ala Eegelmittelpon ^ iiaben. , The EaIottenkegel-. grip, untf radar u-, ima U £ grasp in glsiahe bevel gears V1 and v ?, which abea collar the Eegel crank pins pi and P2 on the inner calotte. The Gegelgitrader V1 and v ^ are with their. WeI-lerieixdeii X1 and »2 ^ 1 ^ S11 store z, \ ind 22 ts store. In the application of this meaning as ego ^ ineliaptor, the jicianeekenrad is replaced by a degree. ^^ §α (ϊβΆ ¥ 4 = ä ^ tess = fe ^ e.iidelaciiser.i will darcia ffederjfauihängrang the wings in a horizontal position ^ valid 'to swing on this JÄiittelstelluxxg nacla above irad oiitsn at ae? I angle χ- be able. 1. Einrichtung zur Umformung von Bewegungsenergie bei strömung maschinen, insbesondere beim Schiffsantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass statt dea üblichen sich drehenden Snergireumforraers (z.B. Schraubenpropeller) ein schwenkbarer Flügel (a^vorgesehen ist, der ausserdem um seine Längsachse (e)1. Device for converting kinetic energy in flow machines, especially in ship propulsion, characterized in that instead of the usual rotating Snergireumforraers (e.g. screw propeller) a pivotable wing (a ^ is provided, which also rotates around its longitudinal axis (e) kann.can. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassa der Flügel (a) aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen (b,e) besteht, von denen der eine hulsenforjaige (b) mit dem Schulterende des verwindbaren Flügelblat#s (a) ein Stück bildet, während der andere (e) mit dem f??^ien Ende des Flügelblatts (a) fest verbunden ist und im erstehen Drehschwingungen um die Flügellängsachse ausführen kann, so dass der Anstellwinkel2. Device according to claim 1, characterized in that the wing (a) consists of two mutually movable parts (b, e) consists of which one of the hulsenforjaige (b) forms a piece with the shoulder end of the twistable wing blade (a), while the other (e) is firmly connected to the foot end of the blade (a) and in the first torsional vibrations around the Wing longitudinal axis can run so that the angle of attack des Flügels zur Luft- and/f^aaserströmung von der Flügelschulter zum Flügel ende hin^zunimmt.of the wing to the air and / f ^ carrion flow from the wing shoulder to the wing tip increases. 3· Getriebe für eine einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dasii der Flügel kardanisch aufgehängt ist.3 · Gear for a device according to claim 1, characterized in that the wing is gimbaled. 4. Getriebe naj*ö Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse $j) Aber einen Bügel (c) und einen Querzapfen (d) am Schiff/ochwenkbar gelagert ist, während auf einer der im Quer^apfen (d) geführten Verlängerung der Flügellängsachse (e) i Ring (g) zyfotrisch zum Querzapfen (d) sitzt, wobei die4. gear naj * ö claim 3, characterized in that the sleeve $ j) But a bracket (c) and a transverse pin (d) on The ship is supported so that it can be pivoted, while on one of the extension of the longitudinal axis of the wing (e) guided in the cross ^ apfen (d) i ring (g) sits zyfotrically to the transverse pin (d), whereby the e des Flügelblatts (a) senkrecht auf der Mittelebene des Ringes (g) steht.e of the blade (a) is perpendicular to the center plane of the ring (g). r symmetrisch,r symmetrical, 1» jainriclfctung zur Umformung you Bewegungsenergie bei StriSmungs·*· maschinen, insbesondere beim Schiffsantrieb, dadurch, gekennzeich net, dass statt des iiblic&en sich drehenden snergieamformera· (ZoBe Sokea»bfß.propeller) ein^schwenkbarer Flügel (a) g ist, der ausserdem um sein© Längsachse (©) schwingen kann»1 »jainriclfctung for converting the kinetic energy in StriSmungs · * · machines, especially in ship propulsion, characterized thereby net, that instead of the usual rotating snergieamformera · (ZoBe Sokea »bfß.propeller) a ^ swiveling blade (a) g which can also swing around its © longitudinal axis (©) » 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (a) aus awei gegeneinander beweglichen Seilen (b, e) besteht, von denen der sine Milsenfartige (b) mit dem schulter ende des vwrwindbaren Flügelblatta (a) ein stuck bildet, wahrend der ander© (e) mit dem freien linde des .flügelblatts (a) fest verblend ist 'und ira «rat er en Bremsckwingungen am die f lügellängsaokse■ aus f'dkren kawa$ sojdass der uistellwinJteel des Flügels sax iuft-t und Wasser Strömung von der tlilgelsakulter zum Flügelende nin zunimmt2. Device according to claim 1, characterized in that the wing (a) consists of awei mutually movable ropes (b, e), of which the sine mustard-like (b) forms a piece with the shoulder end of the vwrwindbaren wing blade (a), while the other © (e) is firmly faced with the free linden tree of the wing ( a ) and he advises braking backward vibrations on the wing longitudinal shafts made of f'kren kawa $ so that the corner angle of the wing sax iuft-t and water Flow from the tlilgelsakulter to the wing tip nin increases Setriebe fur eine JSinrie&tung naek Äßspruch 1, dadurch gskennit dass der flügel kardanisch aufge&ängt ist*Drive for a JSinrie & tung according to Äßspruch 1, due to the fact that the wing is gimbaled * 4« Se triebe nacJa. jjaspruaM 3, dadureÄ gekennzeioteet, dass die Hülse (b) UbeT einen Bügel (c_) und einen Queraapfen (d) am sc&iff soiiwenkbar gelagert ist, wäkrend auf einer der im Queraapfen (d) gefiikrten Verlängerung der Flügellängsachse (e) ein ling (g) aentrisoJa aum Queraapfen (d) sitzts wobei die Bbene des Flügelblatts (a) senkreomt auf der Mittelebene des Binges (g) steht..4 «You drive nacJa. jjaspruaM 3, dadureÄ marked that the sleeve (b) has a bracket (c_) and a transverse pin (d) on the sc & iff soiiwäkrend a ling (g ) aentrisoJa aum Queraapfen (d) s is located wherein the Bbene of the vane (a) senkreomt on the median plane of binges (g) is .. 5* Getriebe naok imsprucla 3 und 4* dadurch gekennzeichnet, dass Schwenkung und Brehsohwingung des Fliigelblatta (a) duroa di© Drehbewegung einer Kegelkugel (o) erreicht uaird, deren Kurbelzapfen (p) in eine radial© Bohrung (w) des Ringes (g) greift.5 * gearbox naok imsprucla 3 and 4 * characterized in that pivoting and bending of the wing blade (a) duroa di © rotary motion A conical ball (o) reaches uaird, the crank pin (p) of which engages in a radial © hole (w) in the ring (g). 6β Getriebe nach Anspruch 3 ~ 5a dadurch gekennzeichnet, dass die ülotpunktlagen dea Hagels (a> durch sein Gewicht oder seine Federaufhängung und ein Schwung rad (h) gemeinsam überwunden werden· 6β transmission according to claim 3 ~ 5a, characterized in that the plumbing points dea hail (a> be overcome together by its weight or its spring suspension and a flywheel (h) 7« getriebe nach Anspruch 3-6» dadurch gekennzeichnet, dass in der Kombination zweier symmetrisch angeordneter Flügel mit awei betrieben die Yerbinduiig durch äi e Binge übergreifende Kegelräder ( v-j_ und V2) bewirkt wird, die zugleich die Kegelkurbelzapfen (p^,, P2) tragen und durch entsprechende Kegelräder (u-,} u2)über eine awischen den Flügeln liegende gemeinsam® felle Xa) angetrieben werden«7 «gearbox according to claim 3-6» characterized in that in the combination of two symmetrically arranged vanes operated by awei the yerbinduiig is effected by bevel gears (v-j_ and V 2 ) which overlap the bevel gears, which at the same time the conical crank pins (p ^, , P 2 ) and are driven by corresponding bevel gears (u-, } u 2 ) over a joint® skin Xa) lying between the wings «

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