DE587176C - Propellerfluegel mit im wesentlichen radial gestellten Erhoehungen und Vertiefungen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß Oberflächen von Körpern, die sich ganz in einem Medium oder durch ein Medium bewegen, durch die Reibung "an diesem beeinflußt werden, insbesondere gilt dies von sich schnell bewegenden Körpern, wie Propellerflügeln und Propellernaben, die sich im Wasser bewegen.

Umgekehrt bewegt sich ein Medium erfahrungsgemäß an solchen festen Körpern, die in ihrer Oberfläche veränderlich sind, so vorbei, daß es sich den Weg des geringsten Widerstandes schafft. Somit ergeben sich da, wo Wind oder Wasser an Dünen, Flußläufen oder am Strande der See mit festen Körpern (Sand oder Steinen) zusammentreffen, niemals gerade, sondern immer gewellte Linien.

Es ist auch bekannt, daß diejenigen Körper in der Natur, die sich schnell durch ein Medium bewegen, zur Bewegung etwa senkrecht verlaufende Erhöhungen und Vertiefungen haben oder sich schaffen.

Ein wichtiges Moment bei der Formgebung und der Anordnung solcher Erhöhungen und Vertiefungen liegt darin, daß auch in der Natur niemals scharf geknickte Linien oder so geartete Profile im Längsschnitt solcher Körper entstehen.

Ein besonderes Merkmal aber bei der Anordnung so gearteter Vertiefungen und Erhöhungen liegt darin, daß diese vorwiegend in der vorderen (im Sinne der Bewegungsrichtung) Hälfte des sich bewegenden Körpers sich vorfinden.

Hierbei ist es weiter von ganz besonderer Wichtigkeit, daß die so entstehenden Kurven, also die Ausdehnungen der Erhöhungen und Vertiefungen in der Bewegungsrichtung, in diesem Falle von Wasserpropellerflügeln und Naben untereinander verschieden sind. Ein sinngemäß gleicher Unterschied ergibt sich auch in der Höhe und der Tiefe der Erhöhungen und der Vertiefungen.

Hier sei auf das bekannte Bild hingewiesen, das sich zeigt, wenn man einen Stein ins Wasser wirft. Der erste sich um den Stein bildende Wellenring ist von innen her steil gewölbt und fällt nach außen sanfter ab, der zweite Ring ist weniger stark gewölbt und niedriger, und so klingen diese Ringe nach außen ab, deutlich ihre Verschiedenartigkeit in ihrer Ausdehnung und ihrer Wellenhöhe zeigend.

Die Erfindung ist beispielsweise in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, und es wird dargestellt in

Abb. ι ein Propellerflügel nach der Erfindung in der Draufsicht,

Abb. 2 eine Nabe nach der Erfindung in der Draufsicht,

Abb. 3 ein Propellerflügel nach der Erfindung im Querschnitt,

Abb. 4 ein Propellerflügel nach der Erfindung in unsymmetrischer Form im Querschnitt, welch ersterer nur hier an der gewölbten Seite die Erhöhungen und Vertiefungen aufweist,

Abb. 5 ein Propellerflügel im Querschnitt nach der Erfindung in etwas anderer Form, an

der man besonders gilt .die Verschiedenheit der Ausdehnung der Vertiefungen in der Bewegungsrichtung und ihre vorwiegende Lage in der vorderen Hälfte feststellen kann.
In den Zeichnungen bedeutet α den Propellerfiügel selbst, b die Eintrittskante oder Eintrittsfläche, c die Austrittskante oder das Austrittsende, d sind die Vertiefungen, die zwischen den Erhöhungen e liegen, f ist der Nabenkörper.

ίο Die Erfindung bezweckt, die Reibung des Wassers an den sich in ihm bewegenden Propellerflügeln und Naben nach Möglichkeit zu verringern und schädliche Wirbel und Vakuumbildungen und deren Folgen (Korrosion) zu vermeiden.

Auch in der Natur finden sich bei solchen Körpern, die an sich die bekannte Stromlinienform (wie sie sich bei Luftschiffen usw. vorfindet) aufweisen, Erhöhungen und Vertiefangen vor, die zur Bewegungsrichtung senkrecht stehen. Bei Fischen und Vögeln ist diese Erscheinung durch das Schuppen- oder Federldeid über den ganzen Körper hin vorhanden, bei Seetieren (Seelöwe usw.) sind solche Abstufungen scharf unterscheidbar sichtbar, und zwar auch hier wieder vorwiegend im vorderen Teil und in der Bewegungsrichtung untereinander in Ausdehnung und Höhe verschieden. Diese letztgenannte Ausdehnung ist sogar je nach Sachlage veränderlich, wobei auch das Atmen der Tiere von nicht zu unterschätzender Bedeutung ist.

Bei unsymmetrischen Körpern wird die Formgebung nach der Erfindung in der Hauptsache da anzuwenden sein, wo die größere Wölbung des Körpers ist. Diese Ausführungsform wird in der Praxis da angewendet werden können, wo es sich um in ihrer Wirkungsweise den Vogelflügeln und Flossen von Wassertieren ähnliche Körper handelt, nämlich Wasserpropellerflügel. Die in Abb. 4 dargestellte Ausführungsform gibt also nur einen Anhalt für einen besonderen Grenzfall, um die größere Wölbung der Unterdruckseite gegenüber der Druckseite darzustellen.

Da nun an einer nach der Erfindung gewellten Fläche ein Medium weniger Widerstand findet, so muß an einer stärker gewölbten Fläche (bei unsymmetrischen Körpern) die Wellung so sein, daß ein Ausgleich stattfindet, um folgenden Fall zu vermeiden.

Die stärker gewölbte Fläche ist langer als die weniger gewölbte Fläche, also würde ein Mediumteilchen x, das bei Eintritt des Propellerflügels in das Medium neben einem Mediumteilchen y liegt, bereits, indem es an der weniger gewölbten Fläche vorbeigleitet, am Austrittsende dieser Fläche angekommen sein, während das Mediumteilchen y an der stärker gewölbten Fläche beispielsweise erst drei Viertel des Weges zurückgelegt hat. Es würde also eine Mediumverdünnung oder Vakuumbildung über dem hinteren Ende der Unterdruckfläche eintreten und so den Propellerflügel in seiner Bewegung festhalten.

Nach der Erfindung aber kann das Partikel durch die bestimmte Formgebung schneller an der gewellten Fläche entlang gleiten (Theorie der Brachystochrone), und das Vakuum am hinteren Teil entsteht nicht.

Es entsteht an einer Oberfläche nach der Erfindung eine Saugwirkung, und zwar eine solche, die der beabsichtigten Bewegung des Körpers förderlich ist.

Bei erfindungsgemäßer Formgebung haben die in Frage stehenden Körper das Bestreben, sich entgegen den auf sie wirkenden Strömungen zu bewegen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Propellerflügel mit im wesentlichen radial gestellten Erhöhungen und Vertiefungen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Erhöhungen und Vertiefungen vorwiegend in der vorderen Hälfte des Propellerflügels im Sinne der Bewegungsrichtung liegen und in ihrer Ausdehnung in der Bewegungsrichtung und in der Vertiefung untereinander verschieden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen