DE3817515C2 - Schraubenpropeller für den Antrieb von Wasserfahrzeugen - Google Patents
Schraubenpropeller für den Antrieb von WasserfahrzeugenInfo
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- DE3817515C2 DE3817515C2 DE19883817515 DE3817515A DE3817515C2 DE 3817515 C2 DE3817515 C2 DE 3817515C2 DE 19883817515 DE19883817515 DE 19883817515 DE 3817515 A DE3817515 A DE 3817515A DE 3817515 C2 DE3817515 C2 DE 3817515C2
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- 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
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schraubenpropeller für den Antrieb von Wasserfahrzeugen mit progressiver Steigung, wobei die Schraubenblätter ganz
um den Schaft herumgeführt werden.
Im Entwurf eines Schiffspropellers ist die Steigung für
die Auslegung des Propellers von ausschlaggebender Bedeutung.
Durch das Verhältnis Steigung/Durchmesser
(H/D) wird die Wirksamkeit für die verschiedenen Fahrbereiche
maßgebend bestimmt. Die Steigung ist meistens
konstant, mit nur geringen Änderungen in der vertikalen
Fläche. Sie steht in direktem Zusammenhang mit der Schub-
oder Vortriebskraft, die sich hauptsächlich auf den Impulssatz
gründet. Wenngleich verschiedene Theorien
(Wirbel-, Tragflügel-, Strahltheorie) zu differenzierten
Ausführungen der Propellerformen führen, so ist dennoch
der Impuls die Hauptursache für die vorwärtstreibende
Kraft am Schiff.
Es ist bekannt, daß früher neben der konstanten Steigung
auch veränderliche Steigungen verwendet wurden, vgl.
Dissertation von Richard
Geissler 1918, "Der Schraubenpropeller", Königl. Technische
Hochschule zu Berlin und Patentschriften
CH-129162 und US-955,721.
Diese dienten dazu, das Wasser möglichst stoßfrei
in den Propeller einzuführen, eine Verwirbelung möglichst
gering zu halten und möglichst viele Wasserschichten
von der Peripherie her zu erfassen, sowie einen
möglichst freien Durchgang des Wassers durch die Schraube
zu erzielen.
Dabei wird in keiner Form die im Impulssatz enthaltene Beschleunigung berücksichtigt,
so daß auch keine wesentliche Verbesserung der
Vortriebswirkung erreicht wurde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistung eines
Propellers gegenüber gleich großen und gleichgearteten herkömmlichen Propellern
zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Quadratzahlen werden mit der gesamten Schaftlänge
ls (=H) multipliziert und ergeben so den Fortschritt
der Erzeugenden auf der Achse von Umdrehungsbruchteil
zu Umdrehungsbruchteil. Dabei vollführt die Erzeugende
außer dem geradlinigen Fortschritt eine Teilumdrehung
um den Schaft, gemäß dem jeweiligen Bruchteil der Umdrehung.
Mit einer solchermaßen ausgebildeten Steigung gehen dann
die übrigen bekannten Konstruktionsmerkmale wie Flächen-
und Nabenverhältnis, Flügelzahl, Wellendrehzahl, Geschwindigkeit,
Profilform der Flügelzylinderschnitte,
Flügelhang entgegen Vorwärtsfahrtrichtung, Nabenkontur
und -durchmesser usw. in die Planung des Schiffspropellers
mit ein.
Bei einer herkömmlichen konstanten Steigung tritt die
größte Beschleunigung des Wassers direkt hinter der
Eintrittskante des Propellerblattes auf, um dann sehr
bald zur Mitte des Blattes hin auf sehr geringe Werte
abzusinken. Bei der erfindungsgemäßen Progression der
Steigung hingegen bleibt die Beschleunigung des Wassers
über das ganze Propellerblatt hin erhalten. Damit
wird die mögliche Leistungsaufnahme des Propellers
erheblich vergrößert. Außerdem ist bei der erfindungsgemäßen
Progression die Steigung und damit auch die Beschleunigung
des Wassers an der Eintrittskante geringer
als bei der entsprechenden konstanten Steigung, womit
auch eine geringere Kavitationsneigung zu erwarten ist.
Ein Schiffspropeller wird mit der Steigung
konzipiert. Die gesamte Schaftlänge ls für eine volle
Umdrehung (=H) ist dann z. B. 10,5 cm. Die volle Umdrehung
soll in diesem Fall in 1/4-Umdrehungen aufgeteilt
werden, so daß der Umdrehungsbruchteil = 1/4 ist. Für
die einzelnen Umdrehungsabschnitte gelten dann die
Quadrate:
(1/4)² = 0,0625
(2/4)² = 0,25
(3/4)² = 0,5625
(4/4)² = 1
(2/4)² = 0,25
(3/4)² = 0,5625
(4/4)² = 1
Die Quadrate multipliziert mit der Schaftlänge ls
von 10,5 cm ergeben:
0,0625 · 10,5 = 0,56 cm auf d. Schaft für 1/4 Umdreh.
0,25 · 10,5 = 2,63 cm auf d. Schaft für 1/2 Umdreh.
0,5625 · 10,5 = 5,91 cm auf d. Schaft für 3/4 Umdreh.
1 · 10,5 = 10,5 cm auf d. Schaft für 1 volle Umd.
0,25 · 10,5 = 2,63 cm auf d. Schaft für 1/2 Umdreh.
0,5625 · 10,5 = 5,91 cm auf d. Schaft für 3/4 Umdreh.
1 · 10,5 = 10,5 cm auf d. Schaft für 1 volle Umd.
Dies sind die Fußpunkte der Erzeugenden um den Schaft.
Verbindet man sie miteinander, so ergibt sich eine
Kurve um den Schaft herum. Sie ist die Ansatzlinie des
Propellerblattes auf dem Schaft.
Die Teilabschnitte auf dem Schaft zwischen den einzelnen
1/4-Umdrehungen werden mit ls1, ls2, ls3, ls4
bezeichnet.
Da die Berechnungen von der Eingangsströmung vE=0
ausgehen, fällt die Steigung am Beginn des Propellers,
also im 1. Umdrehungsviertel, sehr klein aus. Die Eingangsströmung
ist jedoch nur in seltenen Momenten = 0,
so daß man bei der Konstruktion des Propellers das 1.
Viertel aussparen kann. Der Schaft beginnt in diesem
Fall mit dem Abschnitt ls2, und die Gesamtlänge des
Schaftes beträgt dann in diesem Beispiel 9,94 cm und
das Blatt wird nur für eine 3/4-Umdrehung um den Schaft
herumgeführt.
Eine konstante Steigung würde ein diesem Beispiel im
Abschnitt ls2 0,55 (H/D) und im Abschnitt ls4 1,22
(H/D) betragen.
Claims (1)
- Schraubenpropeller für den Antrieb von Wasserfahrzeugen mit in axialer Richtung von vorn nach hinten zunehmender Steigung, wobei die Propellerblätter ganz oder fast ganz um den Schaft herumgeführt sind,
dadurch gekennzeichnet,daß sich der Steigungsverlauf in axialer Richtung für jeweils einen bestimmten Bruchteil der ganzen Umdrehung aus der gewünschten Gesamtsteigung (Schaftlänge ls) multipliziert mit dem Quadrat des zugehörigen, zurückgelegten Bruchteils der Umdrehung berechnet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883817515 DE3817515C2 (de) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | Schraubenpropeller für den Antrieb von Wasserfahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883817515 DE3817515C2 (de) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | Schraubenpropeller für den Antrieb von Wasserfahrzeugen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3817515A1 DE3817515A1 (de) | 1989-11-30 |
DE3817515C2 true DE3817515C2 (de) | 1996-11-14 |
Family
ID=6354966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883817515 Expired - Fee Related DE3817515C2 (de) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | Schraubenpropeller für den Antrieb von Wasserfahrzeugen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3817515C2 (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US955721A (en) * | 1908-04-27 | 1910-04-19 | Richard Tjader | Screw-propeller. |
CH129162A (de) * | 1927-10-11 | 1928-12-01 | Eugen Ruf | Schiffsschraube. |
-
1988
- 1988-05-24 DE DE19883817515 patent/DE3817515C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3817515A1 (de) | 1989-11-30 |
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Legal Events
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