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Treibelement. Die Erfindung betrifft ein Treibelement, das im nachgiebigen
Mittel (Wasser, Luft) je nach seiner Betätigung einen Vor- bzw. Auftrieb in verschiedenen
Richtungen oder, wenn es angeströmt wird, Dreh- bzw-. Schwingungsbewegung erzeugt.
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Treibvorrichtungen, bei denen eine Kurbelstange in einer außerhalb
dieser festgelegten schwenkbaren Gleitbüchse geführt und hinter dieser Führung zu
einer zur Ebene des Kurbeltriebes senkbaren Treibfläche verbreitert ist, sind bekannt.
Demgegenüber unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß die Treibfläche
in einem beliebigen Punkte mittels Gleitstückes in einer Geradführung geführt ist.
Durch
diese Anordnung wird allen Punkten der Treibfläche, die in ihrer Schrägstellung
als schiefe Ebene wirkt und eine seitliche Reaktionskomponente erzeugt, eine bedeutend
gleichmäßigere Verschiebung erteilt, so daß die Wegsumme der Flächenelemente und
damit die Wirkung der Gleitfläche eine größere ist.
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Die weitere Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich darauf, daß statt
der Geradführung eine Führung in einer von der Geraden wenig abweichenden Kurve
vorgesehen ist, schließlich darauf, dafi die Treibfläche etwas konkav oder konvex
bzw. bikonkav oder bikonvex ausgeführt ist.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen
Ausführungsform mit den zur Erläuterung nötigen, schematisch angedeuteten Zwischenstellungen
dargestellt.
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An den Zapfen Z der Kurbel K ist der Pleuelstummel C angelenkt, der
in gerader Fortsetzung an der Treibfläche F befestigt ist, die bei allen Bewegungen
stets senkrecht zur Drehebene des Kurbelkreises bleibt. Es bildet demnach die Fläche
F eine flächenartig verbreiterte und über den Geradführungspunkt P hinaus verlängerte
Pleuelstange. Die Treibfläche ist in dem Punkte P bzw. in einer durch den Punkt
P gehenden, zur Kurbelwelle parallelen Schwenkachse in der Gleitführung G in zur
Kurbelachse radialer Richtung gerade geführt.
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Wird die Kurbel in der Pfeilrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht,
so verschiebt sich die Fläche F aus der gezeichneten Stellung unter abnehmender
Schrägstellung von der Kurbelwelle weg. Ihre linke Seite übt auf das Mittel einen
Reaktionsdruck in der Richtung des Pfeiles R aus, wodurch die ganze Vorrichtung
einen Antrieb in entgegengesetzter Richtung erfährt. Die Schrägstellung und radial
nach außen gerichtete Bewegung der Fläche hält bis zur inneren Totpunktlage der
Kurbel in abnehmendem Maße an. Nach Überschreitung der Totpunktlage kehren sowohl
die Schrägstellung als auch die Geradverschiebung der Fläche um, so daß abermals
die linke Seite derselben beaufschlagt wird. Der Reaktionsdruck erfolgt also abermals
im Sinne des Pfeiles R. Die Vorrichtung erfährt demnach während der ganzen Kurbeldrehung
stets einen Antrieb im selben Sinne senkrecht zur Gleitbahn, da die Reaktionswiderstände
in der Richtung der Gleitbahn, die ihre Richtung wechseln, einander aufheben. Vollführt
die Kurbel K statt der vollen Drehung nur Schwingungen um die innere Totpunktlage
im Sinne des Doppelpfeiles a-b, so wird die Treibfläche abwechselnd auf beiden Seiten
beaufschlagt. Die auftretenden Widerstandskräfte setzen sich zu einer Resultierenden
R' zusammen. Die Vorrichtung erfährt daher einen dieser entgegengesetzten Antrieb
in der Richtung der Gleitbahn (auf der Zeichnung nach oben gerichtet). Schwingt
jedoch die Kurbel um die äußere Totpunktlage im Sinne des Doppelpfeiles c-d, so
ist die Resultierende der Widerstandskräfte im Sinne des Pfeiles R" gerichtet, die
Vorrichtung erfährt daher einen im entgegengesetzten Sinne gerichteten Antrieb (auf
der Zeichnung nach abwärts gerichtet).
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In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird das von
der Kurbel abgewendete Ende der Treibfläche federnd ausgeführt, zwecks besserer
Ausnutzung des sogenannten Rankinschen Nachströmungsphänomens.
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Ferner kann die Gleitbahn in geringem Maße gekrümmt gestaltet werden,
um die Wirkung der Treibfläche im Sinne einer der beiden Antriebsrichtungen günstiger
zu gestalten.
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Zum selben Zwecke bzw. zur Erhöhung des Wirkungsgrades kann die Treibfläche
zwecks besserer Anschmiegung an die Stromlinien statt als ebene Fläche konkav bzw.
konvex oder bikonkav bzw. bikonvex gestaltet werden.
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Mehrere Treibflächen können parallel neben- oder hintereinander sowie
einander an der Kurbel gegenüberliegend angeordnet werden. Ferner können mehrere
Treibflächen derart durch Lenker verbunden werden, daß sie dieselbe Bewegung ausführen.