Titel: Holebrook's verbesserte Methode Schiffe zu treiben.
Autor: Holebrook, Josiah Pearce
Fundstelle: 1839, Band 71, Nr. XXV. (S. 114–122)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj071/ar071025

XXV. Verbesserte Methode Schiffe zu treiben, worauf sich Josiah Pearce Holebrook, von Devonshire-place, Edgewareroad am 27. Febr. 1838 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem London Journal of arts. Novbr. 1838, S. 61.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Meine verbesserte Methode Schiffe zu treiben betrifft: 1) ein Ruderrad, dessen Schaufeln nicht radienartig fixirt sind, sondern sich um ihre Mittelpunkte bewegen; und 2) ein Ruderrad, dessen Schaufeln zwar wie an den gewöhnlichen Ruderrädern radienartig fixirt sind, an welchem aber in mannigfachen anderen Beziehungen mehrere wesentliche Verbesserungen getroffen sind.

Fig. 18 zeigt ein Ruderrad der ersten Art von der Seite gesehen. Fig. 19 ist ein Durchschnitt desselben, aus dem die einzelnen Theile noch deutlicher erhellen. Es besteht aus 5 Haupttheilen mit den zu deren Verbindung dienenden Details, und diese sind: ein achtseitiger, aus zwei parallelen Stüken zusammengesezter Rahmen; die zwischen dessen beiden Stüken befindlichen Schaufeln; ein Leitungsrad, welches den Schaufeln die gewünschte Stellung gibt; eine Kurbel, mit der sowohl der achtseitige Rahmen als das Leitungsrad verbunden ist; ein sogenanntes Sternrad, welches die Kraft von dem Ende der Ruderradwelle direct an den äußeren Kranz des Ruderrades fortpflanzt. a, a sind die Arme des äußeren Kranzes des Ruderrades, die sich einerseits in den achtseitigen Rahmen und andererseits in eine Nabe endigen, welche lose an einem Theile der oben erwähnten Kurbel läuft. b, c, d ist eine Stange, die von einem Theile des achtseitigen Rahmens an einen anderen gespannt ist, und zwei der Arme a, a zwischen den Punkten b, d durchsezt. e, e sind die Arme des Leitungsrades, die nach Innen zu mit der Kurbel in Verbindung stehen, während sie nach Außen zu um etwas Weniges |115| über den achtseitigen Rahmen hinausragen. Der Mittelpunkt des Leitungsrades befindet sich um ein Kleines über dem Mittelpunkte des Ruderrades. Beide Räder sind durch zwei metallene Bänder, die sich an vier Zapfen bewegen, mit einander verbunden. Zwei dieser Zapfen sind an den Punkten f, g in das Leitungsrad, die zwei anderen dagegen an den Punkten h, i in die Stange b, c, d eingesezt. Da der Zwek der Stange b, c, d ist: für zwei der Zapfen dieser Bänder die beiden Stellungen h und i zu sichern, so ist dieselbe in solcher Art an dem Ruderrade angebracht, daß, wenn von dem Mittelpunkte des Ruderrades aus ein Kreis beschrieben wird, der an Größe einem von dem Mittelpunkte des Leitungsrades beschriebenen Kreise gleichkommt, und der durch die Punkte f und g des Leitungsrades geht, und wenn ferner von dem Mittelpunkte des Ruderrades aus zwei Radien gezogen werden, die zwischen jenen Radien dieses Rades, zwischen denen sich die Theile h, i befinden, in der Mitte liegen, die Durchschnittspunkte des Kreises und dieser beiden Radien in die Punkte h, i fallen. Von den Eken des achtseitigen Rahmens und den Enden der Arme des Ruderrades laufen acht Stangen p, p, p aus, welche den inneren und äußeren Kranz des Ruderrades fest mit einander verbinden. Die Schaufeln j, j mit den an ihnen befestigten Schäften sind an diesen Stangen angebracht, und durch die Stangen k, welche ich die Leitstangen nenne, mit dem Leitungsrade verbunden. Die Leitstangen sind an dem einen Ende mit Zapfen, um die sie sich drehen, an den hervorragenden Enden der Arme e des Leitungsrades befestigt, während sich ihre entgegengesezten Enden an Zapfen bewegen, welche an den Enden der Schäfte der Schaufeln angebracht sind.

Eine einzelne Schaufel sieht man in Fig. 22 von ihrer Fläche her, und in Fig. 23 von dem Ende her betrachtet. Ebenso sieht man in Fig. 24 die Halbröhre einzeln und von Vorne, in Fig. 25 dagegen vom Ende her gesehen. Diese Halbröhre ist, wie man sieht, mit ihren Kanten gegen die Eisenplatte gekehrt, und auf ihr und der Platte sind die drei Schäfte angebracht. Das Ganze ist fest verbunden.

Von dem Ende u eines Armes des Leitungsrades läuft, wie Fig. 19 zeigt, eine Leitstange an den Schaft der obersten Schaufel. Ebenso läuft von dem Ende v eines anderen dieser Arme eine Leitstange an den Schaft der untersten Schaufel. In beiden Schäften befinden sich Löcher zur Aufnahme der Zapfen, durch welche die betreffenden Leitstangen verbunden sind. Jede dem einen der Schäfte gegebene Richtung wird durch die Halbröhre den übrigen Schäften und den übrigen Theilen der Schaufel mitgetheilt, so daß kaum eine |116| Verdrehung einer Schaufel möglich ist. Es ist nicht durchaus erforderlich, daß jede Schaufel drei Schäfte habe; und eben so wenig braucht die Schaufel, wie bisher vorausgesezt wurde, aus Eisen gebaut zu seyn. Dieselbe kann vielmehr auch aus Holz und Eisen gearbeitet seyn, und zwar auf verschiedene Art und Weise, obwohl ich die angegebene Construction für die beste und stärkste halte. Aus dem Gesagten geht hervor, daß das Ruder- und das Leitungsrad nach einem wohlbekannten Principe, nämlich mittelst Bändern und Kurbeln, verbunden sind und gemeinschaftlich umgetrieben werden. Die Distanz zwischen deren arbeitenden Punkten kommt der Excentricität der Bewegung beider Räder gleich, und ebendiese Punkte befinden sich auch in einer Richtung, welche der Richtung der Mittelpunkte beider Räder parallel ist. Jede Schaufel gelangt demnach, während das Rad einmal umläuft, in jede der verschiedenen Stellungen, welche in Fig. 18 angedeutet sind.

An dem Durchschnitte Fig. 19 ist n, o ein Theil der Ruderradwelle. Die Arme a, a, a des Ruderrades sind an ihren Enden durch die Stangen p, p, p, an denen sich die Schaufeln j, j drehen, mit einander verbunden. Die inneren Arme a, a endigen sich nach Innen in eine an der Radwelle fixirte Nabe; die äußeren Anne a, a dagegen endigen sich nach Innen in eine Nabe, welche lose an dem unteren Theile der Kurbel l, m umläuft. Bis hieher erwähnte ich bloß der Stangen p, p, p, als zur Verbindung des äußeren und inneren Kranzes des Ruderrades dienend; in Fig. 19 jedoch und einzeln für sich in Fig. 20 und 21 sieht man das von mir sogenannte Sternrad q, r, s, t, welches zur weiteren Verbindung des äußeren Kranzes mit der Ruderradwelle dient, und welchem ich diesen Namen gab, weil es einem Sterne oder einem Rade ohne Kranz ähnlich ist. Es ist dasselbe mittelst einer Nabe an dem Ende der Ruderradwelle befestigt, während die Enden seiner Arme mit den Armen a, a des äußeren Kranzes des Ruderrades verbunden, und zu diesem Zweke etwas gebogen sind. Mittelst dieses Sternrades wird der äußere Kranz des Ruderrades auf eine mehr directe Weise durch die Ruderradwelle in Bewegung gesezt, als dieß mittelst der Stangen p, p, p, an denen sich die Schaufeln bewegen, geschieht. Zu bemerken ist übrigens, daß dieses Sternrad nicht gerade die Form haben muß, die in der Zeichnung angegeben ist; sondern daß man seinen Armen je nach Umständen auch eine andere Biegung geben kann. Ebenso kann man statt seiner auch ein Rad mit einem Kranze anwenden, dessen Arms nicht gebogen zu seyn brauchen, sondern deren Enden mittelst Stangen die Rahmen des Ruderrades mit einander verbinden und zusammenhalten. Dennoch halte ich jene Form des Apparates, |117| die ich in Fig. 19 angegeben habe, im Allgemeinen für die beste. In Fig. 18 ist dieser Apparat deßhalb nicht zu sehen, weil er sich hinter dem Ruderrade befindet, und weil seine Arme in ihrer Richtung mit dem in dieser Figur abgebildeten Theile der Arme des Ruderrades zusammenfallen. An einem Rade, wie das in Fig. 18 und 19 dargestellte, beträgt das Maaß der Excentricität beiläufig die Hälfte der Distanz zwischen dem Mittelpunkte des Schaftes einer Schaufel und jenem Punkte, an welchem der Schaft geführt wird. Es bedarf jedoch kaum der Erinnerung, daß dieses Maaß vergrößert werden kann, und daß im Verhältnisse seiner Zunahme die am Grunde des Rades befindlichen Schaufeln in mehr senkrechte Stellungen kommen werden, und umgekehrt. Ebenso ist auch das Gegentheil klar; d.h. im Verhältnisse als die Distanz zwischen den beiden erwähnten Punkten des Schaftes einer Schaufel abnimmt, in demselben Verhältnisse werden auch die Schaufeln mehr senkrechte Stellungen annehmen, und umgekehrt. Aus Fig. 18 erhellt, daß jene Arme des Leitungsrades, an denen sich die beiden untersten Leitstangen befinden, gleichweit von dem untersten Arme des Ruderrades entfernt sind. Dieß ist an meinem Systeme etwas wesentlich Neues; denn vermöge dieser oder einer ähnlichen relativen Stellung dieser beiden Theile bin ich im Stande, die aus der Zeichnung ersichtlichen Stellungen der Ruderschaufeln zu erzielen. Ich bediente mich einer Kurbel oder eines Krummzapfens als des Punktes, an dem das Leitungsrad umläuft, und ich brachte das Leitungsrad innerhalb des Ruderrades an; allein weder die eine, noch die andere dieser Anordnungen ist absolut nothwendig. Denn man kann das Leitungsrad auch an einem großen excentrischen Mittelpunkte und außerhalb des Ruderrades an einer seiner Seiten anbringen, obschon dieß meiner Ansicht nach nicht so vortheilhaft seyn dürfte.

Meine zweite verbesserte Methode Schiffe zu treiben beruht auf einem Ruderrade, dessen Schaufeln zwar wie an dem gewöhnlichen Rade radienartig angebracht sind, sich aber zugleich gegen den Mittelpunkt des Rades hin und von demselben weg bewegen können. Es läßt sich auf diese Weise nicht nur jede nach Umständen erforderliche Tauchung der Schaufeln erzielen, sondern man kann dieselben auch ganz zurükziehen. Die Art und Weise, auf welche ich dieß bewerkstellige, erhellt aus Fig. 26 bis 31. An den Schaufeln sind Schraubenmuttern angebracht, in welche lange Schraubenspindeln, die sich beinahe von dem Mittelpunkte des Rades aus bis zu dessen Kranz erstreken, einpassen. Diese Schrauben bewegen sich an ihren Enden und an anderen Theilen in Scheiden. An ihren gegen die Mitte des Rades hin gelegenen Enden befinden sich ganz kleine |118| Getriebe, die in die Zähne eines Haspels eingreifen, an dessen beiden Enden die Verzahnung eines Kronrades angebracht ist. Dieser Haspel läuft leicht um jenen Theil der Radwelle, der sich zwischen den beiden Kränzen, aus denen das Ruderrad gebildet ist, befindet. Zwischen der Wand des Fahrzeuges und dem diesem zunächst gelegenen Kranze des Ruderrades läuft lose an der Welle dieses lezteren ein Kronrad; und zwischen diesem Kronrade und dem der Wand des Fahrzeuges zunächst gelegenen Ende des erwähnten Haspels ist ein kleines Zahnrad angebracht, dessen Anwellen sich an dem inneren Kranze des Ruderrades befinden, und welches dadurch, daß es sowohl in die Zähne des Haspels als auch in jene des Kronrades eingreift, diese beiden Theile mit einander in Verbindung erhält. Uebrigens ist die Stellung dieses kleinen Zahnrades eine solche, daß dasselbe nicht in die Getriebe der Schrauben der Schaufeln eingreift. In Verbindung mit dem Kronrade ist der Wand des Fahrzeuges zunächst ein Verkuppelungs- oder Klauenapparat angebracht, der in den Umfang dieses Rades eingreift, so oft die Stellung der Schaufeln verändert werden soll. Alles Weitere erhellt aus den Zeichnungen, die ich nunmehr beschreiben will.

Fig. 26 ist ein Durchschnitt durch das Schaufelrad, an dem der Wand des Fahrzeuges zunächst gelegenen Ende des Haspels genommen, oder um deutlicher zu sprechen, ein Durchschnitt nach der in Fig. 27 ersichtlichen punktirten Linie a, b. An dieser Figur sieht man bei c die Schaufeln im Durchschnitte, und bei d die an ihnen befestigten Schraubenmuttern, durch welche die Schraubenspindeln e gehen. Leztere spielen mit ihren äußeren Enden in den Scheiden f; mit Theilen, welche sich in der Nähe ihrer inneren Enden befinden, in den Scheiden g, und mit ihren inneren Enden selbst in den Scheiden h. An dem vierkantigen, zwischen den beiden zulezt erwähnten Scheiden gelegenen Theile sind die kleinen Getriebe i fixirt. j stellt die Welle des Ruderrades im Durchschnitte vor. Außer diesen bisher erwähnten Theilen kommt aber auch noch das kleine Zahnrad k, welches die Verbindung zwischen dem oben besprochenen Haspel und Kronrade vermittelt, in Betracht. Man sieht dasselbe deutlicher, aber in einer anderen Stellung, in Fig. 30. In Fig. 26 ist die innere Seite des der Wand des Fahrzeuges zunächst gelegenen Kranzes abgebildet. Dieser innere Kranz gleicht dem äußeren vollkommen, mit der Ausnahme jedoch, daß das kleine Zahnrad k nur ihm allein angehört, und daß die Schrauben beider Kränze nach entgegengesezten Richtungen gewunden sind.

Fig. 27, zu deren Beschreibung ich nunmehr übergehen will, |119| zeigt das Ruderrad von der schmalen Seite her betrachtet. Man ersieht hieran dessen Welle, den Haspel, das Kronrad, den zur Verkuppelung dienenden Apparat, und sowohl die oberste als die unterste Schaufel mit den dazu gehörigen Schraubenmuttern und Schrauben. j ist die Radwelle; l, l der Haspel; m, m das Kronrad; n, n ein Theil des Verkuppelungsapparates im Durchschnitte. f sind hier die Scheiden für die äußeren, h jene für die inneren Schraubenenden, und g die zwischen diesen beiden gelegenen Scheiden der obersten und untersten Schaufel angehörigen Schrauben e, e, e. Die Theile i sind die in der Nähe der Schraubenenden fixirten Getriebe, während d die an den Schaufeln fixirten Muttern, durch welche die Schrauben laufen, vorstellen. Das kleine Zahnrad k ist an dieser Figur, um dieselbe nicht zu verwirren, ganz weggelassen. Man sieht hier deutlich, daß die Schrauben des einen Rades anders gewunden sind, als jene des anderen; und zwar deßhalb, weil ohne diese Verschiedenheit, wenn man die gegenüberliegenden Getriebe nach entgegengesezten Richtungen in Bewegung sezen würde, die Muttern an dem einen Schaufelende eine Bewegung nach Vorwärts, jene an dem anderen Schaufelende dagegen eine Bewegung von dem Mittelpunkte der Schaufel weg mitgetheilt erhalten würden.

Fig. 28 ist ein Längendurchschnitt des Haspels l, den man in Fig. 29 auch noch vom Ende her betrachtet sieht. Fig. 30 zeigt die Verbindung des Haspels I mit dem Kronrade m. In Fig. 31 sieht man dieses Kronrad in verkuppeltem Zustande, zugleich mit einem Durchschnitte der Welle j des Ruderrades. Der zur Verkuppelung dienende Apparat besteht aus zwei eisernen Stüken n, n, welche einerseits an dem starken eisernen Zapfen o spielen, während an ihren entgegengesezten Enden zwei Schraubenlöcher angebracht sind, welche zur Aufnahme der Schraubenspindel p dienen. Diese Spindel ist in der einen Hälfte ihrer Länge mit rechthandigen, in der anderen dagegen mit linkhandigen Schraubenwindungen ausgestattet, damit beide Theile des Verkuppelungsapparates sich gleichzeitig einander annähern und auch gleichzeitig aus einander weichen. Die Schraubenspindel bewegt sich ferner in zwei Dillen q, und läuft an dem einen Ende r vierseitig zu, damit man einen zum Umdrehen derselben dienenden Schlüssel an sie steken kann. Da sich die mit der Spindel in Berührung stehenden Theile n, n des Verkuppelungsapparates nicht in vollkommen gerader Linie bewegen, so müssen die an ihnen angebrachten Schraubenlöcher etwas weiter seyn, als der mit dem Schraubengewinde versehene Theil der Spindel, damit, wenn diese Theile von der in Fig. 31 angedeuteten Stellung abweichen, weder die Spindel, noch diese Theile eine Gewalt erleiden. In der Stellung, in |120| welcher diese Vorrichtung in Fig. 31 abgebildet ist, ist die Bewegung der Radwelle nicht gehindert; denn da das Kronrad m leicht an der Welle j umläuft, so bedingt die Verkuppelung dieses Rades nicht nothwendig auch ein Stillstehen der Welle j. Wenn nun aber die Welle j umläuft, während das Rad m umläuft, so werden sich die Schaufeln je nach der Richtung, in der die Ruderradwelle umläuft, nach Vor- oder nach Rükwärts bewegen.

Um zu zeigen, welche Wirkung das Kronrad m auf die Schaufeln ausübt, muß ich vorläufig auf Fig. 30 verweisen und annehmen, daß sich das Ruderrad in einer Richtung bewege, welche der durch den Pfeil angedeuteten entgegengesezt ist. Das Ruderrad führt demnach, während es umläuft, das kleine Zahnrad k mit sich; und da sich dieses Zahnrad nicht mit dem Ruderrade gegen die Zähne des Kronrades m umdrehen kann, ohne sich zugleich auch um seinen Mittelpunkt zu bewegen; und da diese leztere Bewegung nicht Statt finden kann, ohne daß zugleich auch der Haspel l umgetrieben wird, so folgt hieraus, daß sich die Stellung des Haspels an der Welle des Ruderrades fortwährend verändert, während sich das Rad k um seinen Mittelpunkt bewegt. Die Wirkung, welche aus dieser Bewegung des Haspels auf die Schaufeln erwächst, erhellt aus Fig. 27. Da nämlich der Haspel in sämmtliche Getriebe der Schrauben eingreift, so werden durch seine Bewegung die Schrauben der einen Seite in einer und jene der anderen in entgegengesezter Richtung umgetrieben werden; und da die Windungen an der einen Schraube nach dieser, an der anderen nach der entgegengesezten Richtung laufen, so werden sich dieselben beständig aus den betreffenden Schraubenmuttern heraus oder in sie hinein winden. Da es endlich der getroffenen Einrichtung gemäß nicht möglich ist, daß sich die Schrauben gegen den Mittelpunkt des Ruderrades hin bewegen, so werden sich die Schraubenmuttern und mit ihnen auch die Schaufeln gegen den Umfang des Rades hin bewegen. Ein diesem entgegengeseztes Resultat wird sich dafür ergeben, wenn das Ruderrad nach entgegengesezter Richtung umläuft. Aus dem Gesagten und angenommen, daß Fig. 27 einen Theil eines Rades der Bakbordseite vorstelle, folgt, daß wenn die Schaufeln während der Bewegung des Schiffes dem Umfange des Rades näher gebracht werden sollen, nichts weiter zu geschehen braucht, als daß man die Verkuppelungsvorrichtung in Thätigkeit bringt, wo dann die Bewegung der Maschine alles Uebrige bewerkstelligt. Es ist nicht einmal nöthig, das Rad m ganz fest zu umklammern, sondern es genügt, dasselbe so weit zu hemmen, daß es nicht so rasch umläuft, als das Ruderrad; denn schon eine solche Differenz in der Geschwindigkeit wird, wenn auch langsamer, |121| doch zu demselben Zweke führen, wie ein gänzliches Anhalten des Rades m während des Umlaufens des Ruderrades.

Aus einem Blike auf Fig. 26 ergibt sich, daß die Schaufeln nicht eingeholt oder zusammengefaltet werden, sondern daß sie lediglich eine Ortsveränderung erleiden; allein auf ebendieselbe Weise, auf welche die ganze Schaufel bewegt wird, läßt sich auch nur ein Theil derselben bewegen, so daß, wenn ein solcher beweglicher Theil unter einen anderen fixirten, als Dekel dienenden Theil gebracht würde, ein wirkliches Zusammenfalten der Schaufel einträte. Hieraus folgt, daß, um diese Modification auszuführen, lediglich für bleibend fixirte Schaufeln und für bewegliche, die sich vor jenen hervorschieben lassen, zu sorgen ist.

Aus dem Gesagten ergibt sich, daß sich die Schaufeln in Fig. 26 und 27 nicht an den Armen des Rades, sondern bloß an den Schrauben bewegen, während leztere selbst zum Theil an den Armen und zum Theil an der Nabe des Rades fixirt sind. Nichts hindert aber, daß die Bolzen, die sich an den Armen des Ruderrades auf und nieder bewegen, an den Schaufeln befestigt werden können. Uebrigens kann man den Muttern der Schaufeln auch eine solche Form geben, daß sie sich sowohl für Bolzen, als für Schrauben eignen. In Fig. 26 und 27 sind die Schrauben dargestellt, als drehten sie sich um, während die Muttern vor- oder rükwärts gehen. Dieß ist jedoch nicht durchaus nothwendig, sondern man kann auch den Schrauben die geradlinige Bewegung geben, wo dann die an ihnen befestigten Schaufeln diese Bewegung mitmachen und die Muttern allein umlaufen müßten. Gesezt nämlich die Getriebe i wären nicht an den Schrauben festgemacht, sondern an dieselben geschraubt, so daß sie sich gleich Muttern an den betreffenden Theilen der Schrauben bewegten, so würden durch das Umlaufen dieser Getriebe nach entgegengesezten Richtungen die innerhalb derselben angebrachten Schraubengänge die Schrauben zum Vor- oder Rükschreiten veranlassen. Bei einer derartigen Einrichtung brauchten die Spindeln e nicht in ihrer ganzen Länge, sondern nur in jener Streke, durch die sie sich unter solchen Umständen bewegen könnten, mit Schraubengängen ausgestattet zu seyn. Bis der Verkuppelungsapparat in Wirksamkeit tritt, laufen beim Umlaufen der Ruderräder auch die Schaufeln und ihre Schrauben, der Haspel, das Rad k und das Rad m um, so daß keiner dieser Theile auf den anderen wirkt; nur wenn die Verkuppelung Statt gefunden, tritt auch die gegenseitige Einwirkung derselben ein. Wenn die Schaufeln mehr nach Auswärts gegen den Umfang des Rades hin gedrängt werden sollen, so braucht man nur die Klemmeisen n, n in sachte Berührung |122| mit dem Rade zu bringen, und sie so lange in dieser zu erhalten, bis die Schaufeln die gewünschte Stellung erlangt haben.

Ich erkläre zum Schlusse, daß die einzelnen Theile der beschriebenen zweierlei Ruderräder nicht an und für sich, sondern lediglich in ihrer Verbindung zu einem Ganzen zu meiner Erfindung gehören.

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