DE1877876U - Anordnung zur fortbewegung von schiffskoerpern. - Google Patents

Description

Anordnung zur Portbewegung von Schiffskörpern -■■■·

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fortbewegung von Schiffskörpern, '< Für in Wasser zu bewegende Körper sind im wesentlichen folgende Antriebe bekannt: Riemenruder, Schwenkruder, Schafelr&d, Schraubenpropeller, Voigt-Schneider-Propeller und Düsen. ' · ' -

Bei großen Wassertieren, deren Körper die Dimensionen von BootenJaäbtn^,findet man außer der mehr oder weniger'ausgeprägten Anwendung eines der oben angeführten Prinzipien den Seitenflossenantrieb, unterstutzt von einer Söhlängel· ■bewegung des ganzen Körpers, die man aber als Gesamtkörperschwenkruderantrieb auffassen kann_o*

Die Wassertiere, z.B. Haie, Delphine, Robben u.a* erreichen z.S« erstaunliche Geschwindigkeiten, Haie, Delphine beispielweise ca, 120 km/at« Dies ist auf , _> die-Bildung und leichte Ablösung kleiner Wirbel von der Außenhaut Euriickzuführen (z.B₀" rauhe Haut beim Hai,j nachgiebige Oberfläche beim Delphin). Andererseits, energetisch gesehen, ,.ist die Erreichung" dieser Geschwindigkeiten auf den mit hohem Wirkungsgrad arbeitenden Seitenflosaenantrieb zurüokzuführen. Da bei hohen Geschwindigkeiten Schaufelräder u.a. aus den bekannten Gründen ausfallen, bleibt als Vorteil des Seitenflossenantriebs:

a) "Ansatzstelle nicht im tln^erdruckbereich des Hecks, sondern im seitlichen

uberdruckbereich, "" · V ■;■

b) geringe Geräusoherzeugung im_vZusammenhang mit großem'¹Wirkungsgrad.(wiohtig für Kriegsschiffe, Fischereifahrzeuge u«ä.),

o) wenig Reibungsverlust bei stehendem Antriebselement (Segelstellung),

d) niedertourige Antriebsmaschine (Verminderung von Geräuschbildung, Erhöhung

der Lebensdauer). ' · ■

Srfindungsgemäß wird eine derartige Anordnung zur Fortbewegung von Schiffs- " körpern vorgeschlagen, Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß seitlich zum Körper an der Stelle hohen Überdrucks Flossen angebracht sind, die durch*pendelnde Bewegung, welohe durch Kraftübertragung vom Innern des Schiffskörpers nach _t außen erfolgt, im wesentlichen senkrecht zur Fortbewegungsrichtung »inen ·Αη*

trieb erzeugen© , -

Anhand der Figuren wird die Erfindung näher erläutert· ' " \ ^λ

Figur 1 zeigt sohematisoh das Wesen des erfindungsgemäßen Antriebe» Eine** - ·■ stromlinienförmige Tragfläche erhält etwas vor dem Flächensohwörpunkt (in" '' Fortbewegungsriöhiung. gesehen) ein Lager" (Figur la). In diese« Lager wird ■ ein Schwenkarm oder eine Schubstange so angebracht, daß sich nur ein geringer _V Pendelausschlag der Tragfläche ergibt. Wird nun der'Hebelarm oder die Schubstange durch geeignete Vorrichtungen am Schiffskörper·)iin Wd h«< bewegt

gur 1b), klappt die Tragfläche durch' ihren größeren hinteren Fläoheiiariteil mit der Anstroinkante in einen Winkel, der von der Fahrtrichtung, etwas nach der Seite hinweist, nach der die Schübhewegung ausgeführt -wird. Hierbei wird das Wasser durch den Anstellwinkel der Tragfläche nach"hinten weggedrückt. Auf der gegenüberliegenden Seite wird dabei ein Unterdruck erzeugt, der ein Ansaugen von in Fahrtrichtung liegenden Wasserteilchen,bewirkt. Da Druck und Sog sloh gegenseitig unterstützen, entsteht e'ine voraustreibende Kraft, die duroh die Schubstangen auf den Bootskörper übertragen wird» ' - , -'

Hat die Bewegung der Sohubstangen den Wendepunkt erreicht, schwenkt die Tragfläche durch den Wasserstrom selbsttätig in widerstandslose Gleitstellung (Segelstellung), um bei erneuter Gegenbewegung im umgekehrten Sinne zu wirken» was jedoch ebenso einen Vortrieb erzeugt« , ·.- ■ ·. ·

Wenn durch ei'ie Torrichtung, die durch die Schubstangen verlaufen kann^'vom Böotsinnern aus eine Verstellung des\Anschlages» bzw. des WinkelaussehlagöSj der Leitflächen möglich gemacht wird, verändert sich mit dem Anstellwinkel die Antriebsleistung, welche dann je nach Reisegeschwindigkeit reguliert wer- , den kann. Ein großer Anstellwinkel ergibt eine langsame Fahrt aber eine hohe Beschleunigung, ein kleiner Anstellwinkel ergibt eine schnelle Fahrt bei einer relativ geringen Schwingungszahl,/ ■ "^

Rechnet man für ein größeres -Fahrzeug einen Schwingungsausschlag der. Leitflächen von 2m und eine Zeit voh. 1 sec für eine volle' Schwingung (Hin- u, RÜokbewegung) bei einem Anstellwinkel von ·10 $ Steigung, so ergibt sich eine Strömungsgeschwindigkeit von 2m / 2m'=" 4m/^Bec = 144 km/h für'den erfaßten Gtromquerschnitt, llimrat man an, daß der Gesamtwider stand./aes Bootes "6 mal so groß

"/ /■' ist, ergibt sich eine Reisegeschwindigkeit von 24 km/h"·}.'*? ca 13 kn. Ba die

-*■
Schwingungsfrequenss ohne weiteres um ein beträchtliches gesteigert werden kantt.

sobald der Anstellwinkel (ca 5 ** Q $) flacher gehalten wird, ist eine Steigerung der Geschwindigkeit mit geringem Aufwand ohne weiteres möglich, Fig. 2 zeigt sciieinatisch die Anbringung eines Flossenantriebes gemäß, der Erfindung mittels Hebelarm (Figur 1a und 1b) und mittels Schubstangenantriebs (Figur 1c) an einem Unterseeboot« Beim Schubstangenantrieb oder beim direkten Antrieb fällt der Hebelarm weg. Der Antrieb der Flossen erfolgt entweder aus dem Bootsinnern über eine kurze Schubstange oder'über einen Kettenantrieb o. ä. in den Leitfläohsn oder duroh direkten Antrieb von Motor(en)_f^welche^) in ' einer oder beiden Leitflächen untergebracht ist/sindo Figur 3 zeigt die Anwendung des Flossenantriebes bei einem beispielsweise zusammenklappbaren Badebooto

Das Flossenprofil (im Querschnitt zur Strömungs'riohtung) ist in Wirklichkeit flaoher als in den Figuren wiedergegeben. Das Längen- Bfeitenverfeältnis einer Flosse verhält sich ca 20 t 1, die Breite betrögt also oa 5 $ der Länge, Nach Möglichkeit soll die Breite nooh unter diesem Wert liegen,,

Figur 4 zeigt ein Flossenantriebssystem, welches sich "besonders für Handbzw. Fußgetriebene Sportfahrzeuge eignet.

Das Antriebssystem besteht aus einem Flossenpaar, welches gegenläufig in einem gemeinsamen oder zwei getrennten Lagern (Figur 4^a) angebracht ist und nach beiden. Seiten einen begrenzten Ausschlag hit.

Durch geeignete Konstruktionen kann das äußere Ende einer jeden Flosse einen größeren Auftriebswinkel einnehmen, als das innere. Dadurch werden die unterschiedlichen Arbeitsstrecken der radial bewegten Flossen kompensiert.
Figur 4 "b zeigt schematisch eine Ausführungsform einer solchen Konstruktion,

Claims (5)

1. * Anordnung zur Fortbewegung voh.tJohiffBkonlirtt, daduroh gekennzeichnet_f daß seitlioh zum Körper an der Stelle hohen'Überdrucke' Flossen angabraoht·eiäd* die duch pndelnde Bwgung^ wlohe duoh Kftübtn jEh di'
2. die durch pendelnde Bewegung^ welohe duroh Kraftübertragung vom jEnhera die'· Schiffskörpers nach außen erzeugt wird» im Vesentliohen senkrecht but Fen* ι delrichtung einen Antrieb eraeugert» ₄ . ' ' $ - ' _t * 2. Anordnung zur Fortbewegung von Schiffakörpern nach Anspruoh 1* daduroh gekennzeichnet^ daß die einzelnen Flossen in einer Drehachse aufgehängt Bindj die senkrecht zur Fortbewegungsrlbhtung und parallel aur, benachbarten?Boote· wand liegt und) in Bewegungsrichtung naoh vorn, versetzt in der Flosse be- . festigt ist. , . '-%"-'
3. , 3. Anordnung zur Fortbewegung von Schiffskörpern nach Anspruch 1 und 2, da*» durch gekennaeiohnet» daß die mechanische Führung der Flösse so beschränkt ist, daß ihr Ausschlagwinkel zum'kraftübertragenden Hebelarm nur wenige' Grade beträgt* , ,
4. 4. Anordnung zur Fortbewegung von Schiffskörpern nach Anspruch 1 bis-;$f dex' durch gekennzeichnet» daß die Flossenbewegungen durch einen vom Sehiffe-' Innern bewegten Hebelarm oder/eine Schubstange vorgenommen werden₀ , '<·'.
5. 5. Anordnung zur Fortbewegung voh Schiffskörpern naoh Anspruoh 1 fc£ä''4» da*/ ν durch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung der Flossen nicht über einen' Schwenkarm, sondern duroh/üirektekAusübung eines !Drehmoments an de* Dreh,--'' achse der Flosse vorgenommen wird» \\ ^ι'''