DE227140C - - Google Patents
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- DE227140C DE227140C DENDAT227140D DE227140DA DE227140C DE 227140 C DE227140 C DE 227140C DE NDAT227140 D DENDAT227140 D DE NDAT227140D DE 227140D A DE227140D A DE 227140DA DE 227140 C DE227140 C DE 227140C
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
- B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
- B63H1/14—Propellers
- B63H1/26—Blades
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT
PATENTSCHRIFT
- Λϊ 227140 ■-KLASSE 65/. GRUPPE
ALBERT MÜHLBERG in BASEL. Schiffsschraube.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Januar 1908 ab.
Gegenstand der Erfindung ist eine Schiffsschraube, deren Flügel so geformt sind, daß
nach Ansicht des Erfinders eine stärkere Wirkung sowie eine Verbesserung des Wirkungsgrades
der Schraube zu erwarten ist. Gleichzeitig ist die Form der Druckfläche der Flügel
so gestaltet, daß sie sich besonders einfach bearbeiten läßt.
Der Erfindungsgegenstand wird durch die
ίο beiliegende Zeichnung veranschaulicht, und
zwar stellen die Fig. i, 2 und 3 die neue Flügelform
dar, wobei die Fig. 1 die Projektion eines Flügels auf die Drehebene der Schraube
ist, während die Fig. 2 und 3 Querschnitte durch den Flügel, senkrecht zur Drehebene,
darstellen, und zwar ist Fig. 2 ein Flügelschnitt gemäß einer senkrecht auf dem Radiusvektor
eines beliebigen Punktes I der eintretenden Flügelkante stehenden Schnittebene
I-III und Fig. 3 ein Flügelschnitt nach einer
zur Drehachse konzentrischen Fläche I-II.
Die Druckfläche der Flügel der neuen Schraube wird gemäß der Erfindung durch
Gerade gebildet, welche alle senkrecht auf einer anderen Geraden R-M, der Basis der
Fläche, stehen und mit der Drehebene, in der diese Basis R-M liegt, den Steigungswinkel β
einschließen, welcher sich gesetzmäßig mit dem Abstand -re jener Geraden vom Nullpunkt M
der Basis ändert. Im Nullpunkt M erreicht der Winkel β sein Maximum, d. h. 900.
In den Fig. i, 2 und 3 fällt die Basis R-M
der Fläche mit der radialen Eintrittskante und ihr Nullpunkt M mit der Schraubendrehachse
zusammen. Der oben erwähnte Abstand r. stellt den Eintrittsradius dar.
Der in Fig. 2 dargestellte Flügelschnitt ist ein Schnitt durch eine dieser die Druckfläche
bildenden Geraden I-III, steht daher senkrecht zur radialen Eintrittskante des Flügels
und ergibt für die Druckfläche eine gerade Schnittlinie, die mit der Drehebene den Winkel
β einschließt.
Ein Schnitt durch den Flügel senkrecht zur Drehebene und längs eines konzentrischen
Bogens I-II nach Fig. 3 dagegen ergibt für die Druckfläche keine gerade Schnittlinie mehr,
sondern eine konkave Kurve, deren Steigungswinkel vom Eintrittspunkt I nach dem Austrittspunkt
II stetig zunimmt, und zwar nimmt die Tangente des Steigungswinkels β für irgendeinen
Punkt des konzentrischen Schnittes umgekehrt proportional mit dem Quadrat des Kosinus des Zentriwinkels γ, welchen eine
durch den betreffenden Punkt und die Schraubenachse M gelegte Gerade mit der radialen
Eintrittskante bildet, zu, sofern die Schraube eine radial konstante Steigung besitzt, d. h.
wenn für jeden Punkt der radialen Eintrittskante das Produkt aus der Tangente des Steigungswinkels
β und dem Radius re konstant ist.
Abgesehen von der dadurch bedingten einfachen Herstellungsweise wurde die neue Gestaltung
der Druckfläche derart, daß sie aus lauter geraden Schnittlinien senkrecht zum Radiusvektor des Eintrittspunktes gebildet
wird, noch aus dem Grunde gewählt, um die unter der Wirkung der Fliehkraft bei hohen
Umfangsgeschwindigkeiten, namentlich in den äußeren Flügelteilen in Richtung nach außen
beschleunigten Wasserteilchen für die Schraube nutzbar zu machen, indem die an der Druck-
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fläche anliegenden Wasserteilchen in Verfolgung ihrer unter Umständen auch nach außen
gerichteten relativen Bahn zwischen Ein- und Austrittspunkt durch die wachsende Steigung
fortgesetzt abgelenkt und so absolute Kräfte zur Erzeugung des Achsialschubes hervorgerufen
werden.
Es ist nun nicht nötig, daß in allen Fällen die Basis R-M der Druckfläche mit der Eintrittskante
zusammenfällt, sondern sie kann zur Erzielung besonderer Wirkungen parallel zur Eintrittskante oder radial oder auch nach
beiden Richtungen zugleich verschoben werden. Wenn die Verschiebung nicht allzu groß
gemacht wird, so wird durch diese Verschiebung die Steigungszunahme auf der relativen
Bahn der Wasserelemente nur sehr wenig geändert, so daß die Wirkungsweise angenähert
dieselbe bleibt.
Durch die Verschiebung der Flächenbasis mit ihrem Nullpunkt gegenüber der Eintrittskante bzw. Flügelrandkurve zur Erzielung besonderer
Eigenschaften des Flügels wird die elementare Form der endlos gedachten Druckfläche
nicht geändert, sondern es wird nur ihre relative Lage zur Flügelrandkurve geändert,
so daß also Herstellungs- und Bearbeitungsweise der Fläche unverändert gleich bleiben.
Verschiebt man z. B. die Basis R-M der Fläche parallel zur radialen Eintrittskante
nach Fig. 4 um ein gewisses Maß e, so entsteht nach den Fig. 5 und 6 eine Druckfläche,
deren Schnittlinie mit einer Meridianebene durch die Schraubenachse nicht mehr eine
senkrecht auf der Achse stehende Gerade, sondern eine nach hinten geneigte Kurve nach
Fig. 6 ist. Man ist häufig genötigt, die Schrauben mit nach hinten geneigter Erzeugenden
auszuführen, um dem oft stark nach hinten ausladenden Hintersteven des Schiffes auszuweichen. Bei der neuen Schraube ist es
daher zur Erzeugung dieser Form nicht nötig, die Form bzw. die Elemente' der Druckfläche
selbst zu ändern, sondern sie entsteht allein durch Verschiebung der Basis R-M bzw.
durch Verlegung des Wellendurchstoßpunktes, was für die Herstellungs- und Bearbeitungsweise
von Wichtigkeit ist.
Um einen möglichst wirbelfreien Gang der Schraube zu erzielen, soll die Schraube mit
nach innen zunehmender Steigung ausgeführt werden, d. h. die Steigung darf radial nicht
mehr konstant sein. Man kann nun auch bei der neuen Schraube bzw. Druckfläche eine nach innen zunehmende Steigung erzielen,
ohne daß es nötig wäre, die Elemente der Fläche zu ändern.
Verschiebt man nämlich die Basis R-M in radialer Richtung, so daß ihr Nullpunkt M
. nicht mehr mit der Schraubendrehachse zusammenfällt, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist,
so entsteht eine Druckfläche, deren Steigung gegen die Nabe hin zunimmt, und die Steigungszunahme
ist von der Größe der Exzentrizität des Nullpunktes M abhängig. Die Form der Fläche selbst ist auch in diesem
Falle die gleiche geblieben wie vorher, und nur ihre relative Lage zur Flügelrandkurve
und zum Wellendurchstoßpunkt wurde geändert. Es ist deshalb auch in diesem Falle
die Herstellungs- und Bearbeitungsweise der Druckfläche die gleiche wie früher.
In allen den erwähnten Fällen bleiben aber die Kennzeichen der neuen Druckfläche die
gleichen, d. h. ein senkrechter Flügelschnitt zur Basis ergibt stets eine gerade Schnittlinie
und ein konzentrischer Schnitt einen von Punkt zu Punkt zunehmenden Steigungswinkel.
Man hat es somit durch passende Wahl der relativen Lage zwischen Basis R-M und Flügelrandkurve
ganz in der Hand, die mannigfaltigsten Formen und Steigungsverhältnisse zu erzielen, obwohl die Fläche an sich immer
ähnlich und somit Herstellungs- und Bearbeitungsweise immer gleich bleibt.
Bei Ausführung der Schraube nach den Fig. i, 2 und 3 liegt es nun nahe, um die
Druckfläche bis hart an den Nabenkörper bearbeiten zu können, den Nabenkörper so zu
gestalten, daß seine Durchdringungslinie mit der Flügeldruckfläche selbst wieder eine jener
die Druckfläche bildenden Geraden, d. h. eine senkrecht auf dem Radiusvektor des innersten
Eintrittspunktes stehende Gerade ist, wodurch der Querschnitt des eintretenden Wasserstrahles
gegenüber dem aus der Schraube austretenden vergrößert und so auch den Bedingungen
der Kontinuität des arbeitenden Wasserstrahles besser genügt wird.
In den Fig. 8 und 9 ist ein solcher Nabenkörper dargestellt, und die dort angegebenen
Maße Yn, f]: und In der Nabe sind nicht mehr,
beliebig wählbar, wenn eine dieser Größen bestimmt ist. Man geht am besten von dem
kleinsten, aus Gründen der Festigkeit und durch den Wellendurchmesser bedingten vorderen
Nabenradius Yu sowie vom Zentriwinkel yn der Flügelwurzel aus. Es muß dann
jener Teil des Nabenkörpers, dem die Flügel entwachsen, ein hyperbolischer Rotationskörper
sein, dessen Umhüllungsfläche durch die geraden Linien I-III gebildet wird, die, in der
Projektion auf die Drehebene gesehen, senkrecht auf dem Radiusvektor ihres Eintrittspunktes
I stehen und mit der Drehebene einen Steigungswinkel ß„ einschließen, wie es ihrem
Radius Y]1 entspricht.
Da sich die Druckfläche der neuen Schraube aus räumlich geraden Flächenelementen zusammensetzt,
so ist ihre Herstellung und Bearbeitung eine besonders einfache.
So kann die Herstellung der Gußform der Druckfläche der Flügel derart geschehen, daß
sie mittels eines Streichbrettes erfolgt, das sich um eine Achse im Nullpunkt M der Basis
R-M drehen und achsial verschieben läßt. Dieses Streichbrett wird dann an einer
Schablone entlanggeführt, deren Form die eines rechtwinkligen Dreiecks ist, dessen Hypotenuse
die Führungslinie bildet. Im Gegensatz zu den gewöhnlichen Schrauben wird diese Schablone nicht konzentrisch zur Drehachse,
sondern senkrecht zur Basis R-M des die Druckfläche bildenden Liniensystems aufgestellt.
Claims (3)
- Patent-Ansprüche:i. Schiffsschraube, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche der Flügel derart konkav geformt ist, daß der Steigungswinkel in konzentrischen Flügelschnitten von Punkt zu Punkt sich peripherial ändert, dagegen in einer senkrecht auf dem Radiusvektor (R-M) des Eintrittspunktes und der Drehebene stehenden Schnittebenevom Eintritts- bis zum Austrittspunkt überall gleich groß ist.
- 2. Schiffsschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche der Flügel durch Gerade gebildet wird, die alle auf dem Radiusvektor des Eintrittspunktes bzw. auf der in der Drehebene gegenüber der Eintrittskante und der Schraubendrehachse in beliebiger Richtung etwas verschobenen Flächenbasis (R-M) senkrecht stehen und mit der Drehebene einen Winkel einschließen, dessen Tangente sich gesetzmäßig mit dem Abstande der Geraden vom Nullpunkt der Basis ändert.
- 3. Schiffsschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil der Schraubennabe, dem die Flügel entwachsen, die Form eines hyperbolischen Rotationskörpers aufweist, dessen die Umhüllungsfläche bildenden Geraden senkrecht auf ihren zugehörigen Radiusvektoren der Eintrittsebene stehen und mit der Drehebene der Schraube einen dem Radius ihres Eintrittspunktes entsprechenden Steigungswinkel einschließen.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE227140C true DE227140C (de) |
Family
ID=487620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT227140D Active DE227140C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE227140C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989003340A1 (en) * | 1987-10-08 | 1989-04-20 | Brunswick Corporation | Marine propeller with optimized performance blade contour |
US6916901B2 (en) | 2001-11-09 | 2005-07-12 | Bayer Aktiengesellschaft | Production of polyamide |
-
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- DE DENDAT227140D patent/DE227140C/de active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989003340A1 (en) * | 1987-10-08 | 1989-04-20 | Brunswick Corporation | Marine propeller with optimized performance blade contour |
US6916901B2 (en) | 2001-11-09 | 2005-07-12 | Bayer Aktiengesellschaft | Production of polyamide |
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