DE8813178U1 - Drehmoment-Kraft Wandler - Google Patents

Drehmoment-Kraft Wandler

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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/001—Shrouded propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers

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Description

Boppard, den 18«10.1988
OBBRAUOHSMUS(CERANMSLBUNa
Anmelder und Erfinder :
Dip]..-Ing. Helmut Mayer
Simnierner Straße 3
5407 Boppard (Rhein)
"Drehmoment - Kraft Wandler"
Die Erfindung betrifft einen Drehmoment-Kraft Wandler, bei I dem Propellerdrehmomente energiesparend in Strömungskräfte
umgewandelt werden. ;
Und zwar fördern drehmomentenbelastete Propeller Flüssig- |
keiten durch : \
1. nach außen offene Rohre (—> Strahlkraft)
2. nach außen offene Rohre mit festen Tragflächen (—^ Strahlkraft und Auftriebskraft)
3. geschlossene Rohrleitungen mit festen Tragflächen
(—»-Auftriebskraft).
Zum Einsatz kommen diese strömungstechnischen Gebilde beim
Antreiben und Manövrieren von beweglichen Körpern, beim
Flüssigkeitspumpen und in Versuchskanälen.
Was >äas Antreiben und Manövrieren von beweglichen Körpern |
anbelangt, sind bisher nur Wasserstrahlantriebe und söge- ±
nannte Strahlruder aus der Schiffstechnik bekannt, wobei I
die iRohre nach außen offen sind (Eintritt und Austritt). f Die Strahlflüssigkeit entspricht dem Fahrwasser, also Fluß-,
Hafeia-oder Meerwasser sowie Gemischen davon, denen die
tI I · I ■'< III ·· « >
Werkstoffe der Konstruktionsdetails resistieren. Bisher sind zwei Bauarten bekannt s
1. Strahlrohre, in denen das am Schiffsboden angesaugte Wasser von einem Propeller beschleunigt, mittels Leitapparat oder Drallkreuz gleichgerichet, durch eine verlustbehaftete, richtungevariable Düse ausgestoßen wird.
2. Pumpen mit vertikaler Achse, längs der sie von unten eäugen und radial in ein Ring - oder Spiralgehäuse fördern, aus dem der Strahl tangential austritt. Die Pumpen sind drehbar in vertikalen, im Schiffskörper befestigten Tunnels gelagert, so daß der Strahl richtungsvariabel wird.
Nach 1. und 2. arbeiten auch die meist im Bug befindlichen Strahlruder.
Zu dem werkstofftechnischen Nachteil der offenen Bauweise und der großen Zahl von Bauteilen tritt noch ein anderer, wesentlich gravierenderer :
Das» Verhältnis SCHUB/mechanische LEISTUNG ist bei der bisherigen Anordnung gering und liegt in der Größenordnung bis 150 N/kW.
Propellerpumpen in vertikaler, horizontaler und beliebiger Lage benötigen heute einen Leitapparat und eine eventuell mit Krümmern versehene Leitung. Die Bauteile fordern hohe Fertigungsgenauigkeit,und die Antriebsleistung liegt hoch wie bei Wasserstrahlantrieben.
In Strömungskanälen wird der Propellerdrall ebenfalls durch Leitapparat, Beruhigungsstrecke und Gleichrichtergitter herausgenommen. Die Antriebsleistung ist ebenfalls hoch*
Bewegliche Körper wie Räder-, Luft- und Luftkissenfahrzeuge werden bisher noch nicht durch eine solche Anordnung angetrieben oder manövriert. Hierzu gehören auch die vielen Sonder-, Förderund Hilfsfahrzeuge in der modernen industriellen Produktion.
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Die neue Konstruktion besteht aus zwei Hosenrohren (3 und 4t f 101.1 und 2), in denen gegenläufige Propeller (1 und 2* FIQ.3) entsprechende Wasserstraße (1.1 und 1*2 PIO. 1) in ein Rohr (7» PIG. 4) fördern.Die Querschnittsflächen der Rohre 3 und sind gleich groß, der Austrittsquerschnitt (5» FIG. 2) hängt in Form und Größe vom Winkel zwischen den Hosenrohren 3 und 4 &bgr; Ist die Fläche 5 gleichgroß der Fläche von Rohr 7, ist die geradlinige Geschwindigkeit c (m/s) in 7 doppelt se groS wie diejenige in 3 und 4. Dies läßt sich durch Wahl des Hosenrohrwinkels und einem entsprechenden Formstück zwischen 5 und erreichen. Ebenso lassen Winkelwahl und Formstück zwischen 5 und 7 nach Größe und Form verschiedene Übergänge zu.
Beim trivialsten Anordnungsfall in offenen Rohren mit gleichen Querschnitten 3,4,5 und 7 wird die gesamte mechanische Antriebe leistung der Propeller 1 und 2 nur ein Viertel so groß, als wenn ein einziger Propeller in Rohr 7 die gleiche Strahl- oder Schubkraft erreichen wollte.
(c/2)2 : c2 = 1/4,.
Neben diesem trivialsten Fall der Leistungsverteilung auf :
1x zwei Propeller, kann man auch
,, 2x zwei Propeller
3x zwei Propeller usw. anordnen.
Durch vorgenannte konstruktive Anordnungen wird das Verhältnis Strahlschub zur gesamten Leistung wesentlich größer; somit auch die Leistungseinsparung.
Die bisher beschriebenen Bauteile und ihre Anordnung bilden eine abgeschlossene Konstruktionseinheit.
Diese wird erweitert durch eine geradlinig angeströmte,auftriel behaftete, gerade oder gewölbte, profilierte Tragfläche (6, PK die fest im Rohr 7 steht. Ihr Anstellwinkel gegen die geradlinige Strömung in 7 beträgt +8° bis -8°. Er ist von außen über den feststellbaren Heuel (8 FIG,4) wählbar. Die Strömung
. .. &igr; · t · tt
in 7 ist geradlinig, da die konstruktive Anordnung den JBr&ll der Ströme 1.1 und 1.2 aufhebt.
Durch entsprechende Ein-und Austrittsgestaltung (Rohrkrümmer) kann die Strahlkraft nur zunr. Antreiben oder nur zum Standmanörrieren genutzt v/erden; die Tragflächenkraft zum Manörrierer bei Fahrt und Stillstand. Bei Stillstand können Strahl - und Tragfläche gemeinsam manövrieren.
Das bisher Offenbarte soll den Stand der Technik beim Antreiben \ und Manövrieren von Wasserfahrzeugen, im Axialpumpen - and Versuchska.nalbau, erweitern und erhöhen.
Zur restlichen Offenbarung
Anordnung von Hosenrohren mit Propellern und Rohren mit Tragflächen in geschlossener Leitung (FIG. 5) J
Liese basiert auf dem bisher Offenbarten, von dem jedoch wegen der Geschlossenheit der Strahlschub entfällt. Die einzige Strömungskraft wird vom Tragflügel 6 erzeugt, von dem nach Bedarf mehrere in der Rohrleitung angeordnet sind. Die Bauteile sind nicht resistent gegen aggressive Flüssigkeiten; es werden durch das Füll-Stand-und Belüftungsrohr 10 nur nichtaggressive Strömungsmedien eingefüllt. Die Ringleitung wird auf uam Rahmen 11 montiert und sitzt drehbar durch Zapfen und Lager (9) auf dem beweglichen Körper. Bei einem Räderfahrzeug wird beispielsweise der die ^eschlossene Leitung tragende Rahmen 11 durch Lager mit Zapfen (9) drehbar auf °iner Räderachse sitzen. Dar mit dem Tragflügel verbundene Hebel 8 ändert die Tragflügelkraf-fc (Auftrieb) nach Größe und Richtung.

Claims (11)

Schutzansprüche :
1. Drehmoment-Kraft Wandler zur energiesparenden Erzeugung
von Strömungskräften (Strahlschub+Tragflügelauftriebskräfte),
Im folgenden soll für Drehmoment-Kraft Wandler das Wort Konstruktion geschrieben werden.
2. Konstruktion nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß gegenläufige Propeller (1 und 2, FIG. 3) in zwei Hosenrohren (3 und 4, FIG. 1 und 2) angeordnet sind.
3. Konstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den
/-\ Hosenrohren variabel ist.
4. Konstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1. bis 3.» dauurch gekennzeichnet, daß zwei mal zwei Hosenrohre mit Propellern vorgesehen sind.
5. Konstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1.
bis 4.; dadurch gekennzeichnet, daß alle propellertragenden Rohre in eioem gemeinsamen Rohr (7, FIG. 4) münden.
6. Konstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1. bis 5·, dadurch gekennzeichnet, daß in Rohr 7 eine Tragfläche 6 fest angeordnet ist.
7. Konstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1. bis 6., dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Tragflächen fest angeordnet sind.
8. Konstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1. bis 7., dadurch gekennzeichnet, daß Tragflächen 6 über die feststellbaren Hebel (8, FIG. 4) von +8° bis -8° gegen die zur Rohrachse parallele Strömung anstellbar sind.
9· Konstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1. bis 8., dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung in sich geschlossen ist. (FIG.5).
It
10. Konstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche
1. bis 9·, dadurch gekennzeichnet, daß nichtaggressive Flüssigkeiten verwandt werden.
11. Konstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche
1. bis 10., dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene
Rohrleitung mit einem Rahmen (11, PIG. 5) verbunden ist.
'f 12. Konstruktion nach einem oder mehreren der A^-yprüche
1. bis 11., dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen
(11, FIG. 5) über Zapfen und Lager (9, FIG. 5) auf einem
beweglichen Körper drehbar ^st.
U/
DE8813178U 1988-10-20 1988-10-20 Drehmoment-Kraft Wandler Expired DE8813178U1 (de)

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DE8813178U1 true DE8813178U1 (de) 1988-12-29

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ID=6829061

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DE8813178U Expired DE8813178U1 (de) 1988-10-20 1988-10-20 Drehmoment-Kraft Wandler

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