DE708005C - Schaufelradpropeller - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß ein Schraubenpropeller für den Antrieb von Wasser- oder Luftfahrzeugen in dem. Medium, in dem er arbeitet, eine Strömung erzeugt, die sich in der Strömungsrichtung verengt, und daß diese Verengung um so stärker wird, je größer die Belastung des Propellers ist. Es ist auch bekannt, daß man Schraubenpropeller mit einer düsenartigen Ummantelung versieht, die bei entsprechender Gestaltung dieser Verengung des Mediumstromes entgegenwirkt, also das Maß der Verengung verkleinert, so daß die Querschnitte des Stromes hinter dem Propeller größer werden, als sie ohne diese Ummantelung wären. Hierdurch wird die Masse des von dem Propeller verarbeiteten Mediums vergrößert und dementsprechend seine Leistung erhöht.

Nun gibt es auch Schaufelradpropeller mit in einem Kreis angeordneten Schaufehl, die alle ständig von dem Medium, in welchem sie arbeiten, beaufschlagt werden und die je um eine Achse, die parallel oder nahezu parallel zur Drehachse des Rades gelagert ist, während der Drehung des Rades Drehungen oder nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit Schwingungen ausführen. Diese Schaufelradpropeller werden, wenn sie z. B. zum Schiffsantrieb verwendet werden, am Boden des Hinterschiffes mit mehr oder minder lotrechter Drehachse angeordnet.

Der Ausbildung eines solchen Schaufelradpropellers entsprechend, besitzt die von ihm erzeugte Strömung einen rechteckigen Querschnitt, und man hätte von vornherein annehmen können, daß sich dieser rechteckige Querschnitt von allen vier Seiten her verengt, und zwar ähnlich, wie dies bei einem Schraubenpropeller der Fall ist, der eine im Querschnitt kreisförmige Strömung erzeugt, 'die sich tatsächlich von allen Seiten her verengt. In Wirklichkeit findet aber bei dem Schaufelradpropeller bei Anordnung mit lotrechter· Achse eine wesentliche Verengung des Strömungsquerschnittes in waagerechter Richtung nicht statt, sondern hauptsächlich in lotrechter Richtung, und auch da nicht oben und unten gleichmäßig, sondern nur unten, während die Strömung oben mit dem Schiffsboden ständig in Berührung bleibt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun dieser vom Schaufelradpropeller erzeugten

Verengung dadurch entgegengewirkt, daß gegenüber der Radscheibe im Grenzbereich der sich verengenden Strömung, und zwar im Bereich der hinteren Radhälfte oder sogar; etwas hinter dieser, eine oder mehrere fest-·· stehende Leitflächen angeordnet werden, die auf die Strömung düsenartig oder ablenkend wirken. Durch diese Leitflächen wird die Höhe des im Wesen rechteckigen Querschnittes der vom Propeller erzeugten Strömung gegenüber jener Höhe vergrößert, die sonst infolge der Verengung zustande käme, und es wird durch dieses einfache Mittel die Schluckfähigkeit des Propellers und seine Leistung in sehr beträchtlichem Maße erhöht. In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt.

Wie Abb. 1 zeigt, besteht das Schaufelrad aus einem Radkörper 1 und einer Anzahl von Schaufeln 2, die an Achsen 3 gelagert sind, die parallel zur Drehachse 4 liegen und um diese Drehachse im Kreis herum angeordnet sind. Dieser Radkörper ist im Boden 5 eines Schiffes gelagert, derart, daß die Schaufeln 5 nach unten herausragen. Der Radkörper wird durch eine Antriebsmaschine gedreht, und die Achsen 3 der Schaufeln 2 stehen mit einer Lenkeinrichtung in Verbindung, durch die sie während der Drehung des Radkörpers um ihre eigene Achse eine Drehbewegung oder nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit Schwingungen ausführen, wodurch die Propellerwirkung erzeugt wird. Dabei wird im Wasser eine Strömung in der Richtung des Pfeiles 6 hervorgerufen, während sich das Schiff im Sinne des Pfeiles 7 bewegt. Die untere Begrenzung dieser Strömung ist durch die gestrichelte Linie 8 angedeutet, woraus zu erkennen ist, daß die Höhe 9 dieses Stromes hinter dem Propeller beträchtlich kleiner ist als die Höhe 10 vor dem Propeller, weil dieser Strom sich in der Strömimgsrichtung in seiner Höhe verengt.

Dieser Verengung könnte nun durch eine Leitfläche 11 entgegengearbeitet werden, die unterhalb der Schaufeln 2 angeordnet ist, und zwar derart, daß sie auf die untere Begrenzung des Propellerstromes eine düsenartige Wirkung ausübt, wodurch die Höhe 9 dieses Stromes vergrößert wird.

Es wurde aber bereits vorgeschlagen,

eine ebene oder gewölbte Platte oder einen Ring gegenüber den Schaufelenden von Schaufelradpropellern anzuordnen, um die Widerstände der an den Schaufel spitzen auftretenden Randwirbel zu beseitigen.

Während eine solche Scheibe oder ein solcher Ring so angeordnet sein muß, daß sein Einfluß sich an allen Schaufelspitzen geltend macht, ist die Anordnung der Leitfläche gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch bedingt, daß sie der sonst auftretenden Verbeugung der Strömung entgegenwirken kann, lÜt daß eine solche Leitfläche vor allem im Bleiche jener Radhälfte angeordnet werden nteß, die im Sinne der Strömung hinten gediegen ist (Abb. ι rechts), und dabei empfiehlt es sich, wie die Ausführungsform nach den Abb. 2 und 3 (Aufriß und Grundriß) zeigt, die Leitfläche 13 noch ein gewisses Stück hinter das Rad vorragen zu lassen. Man kann die Leitfläche 14, wie dies die Ausführungsform nach den Abb. 4 und 5 (Aufriß und Grundriß) zeigt, auch noch weiter in der Richtung der Strömung abrücken, wobei dann der Propellerstrom an der Stelle seiner stärksten Verengung beeinflußt wird.

Da die Verengung des Propellerstromes mit der Belastung des Propellers zunimmt, so kann man, um den verschiedenen Belastungen Rechnung zu tragen, die Leitflächen um eine Achse, die quer zur Strömungsrichtung verläuft, schwenkbar machen. In den Abb. 2 und 4 ist die Schwenkachse mit 12 bezeichnet und in den Abb. 3 und 5 mit einer strichpunktierten Linie angedeutet.

Eine waagerechte Komponente der Anströmung der Leitflächen bewirkt auch eine entsprechende Vergrößerung des Vorschubes des Propellers in der Richtung 7.

Es empfiehlt sich, die Querschnittsform der. Leitflächen iragi^igelartig zu gestalten.

Werden, wie Abb. 6 zeigt, an einem Schiff zwei Schaufelradpropeller nebeneinander angeordnet, so können die beiden unterhalb der Räder angeordneten Leitflächen 17 miteinander verbunden oder konstruktiv vereinigt werden. Hierdurch wird auch ein wirksamer Schutz der Propeller gegen Grundberührung erreicht.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Schaufelradpropeller mit in einem Kreis angeordneten Schaufeln, die alle ständig von dem Medium, in dem sie arbeiten, beaufschlagt werden und je um eine Achse, die parallel oder nahezu parallel zur Drehachse des Rades gelagert ist, während der Drehung des Rades Drehungen oder nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit Schwingungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der in der Richtung der Achse des Schaufelrades erfolgenden Querschnittsverengung des durch den Propeller erzeugten Stromes im Bereich der hinteren Radhälfte eine oder mehrere feststehende Leitflächen angeordnet sind.
2. 2. Schaufelradpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Be-

   reiche der hinteren Eadhälfte angeordnete Leitfläche (13) in der Richtung der Strömung über den Propeller hinausragt.
3. 3. Schaufelradpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Leitfläche (14) in der Strömungsrichtung hinter dem Schaufelrad angeordnet ist.
4. 4. Schaufe!radpropeller nadi Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche um eine Querachse (12) schwenkbar ist.
5. 5. Schaufelradpropeller nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Leitfläche oder der Leitflächen tragflügelartig gestaltet ist.
6. 6. Doppelanordnung von Schaufelradpropellern nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen (17) der ao beiden Propeller miteinander verbunden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen