Titel: Hays' Verbesserungen an Schiffs-Treibapparaten.
Autor: Hays, Christopher Dunkin
Fundstelle: 1845, Band 97, Nr. CII. (S. 406–409)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj097/ar097102

CII. Verbesserungen an Schiffs-Treibapparaten, worauf sich Christopher Dunkln Hays, Kaimeister zu Bermondsey in der Grafschaft Surrey, am 3. Jul. 1844 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem London Journal of arts, April 1845, S. 171.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Vorliegende Verbesserungen bestehen

1) in einer neuen Methode die Triebkraft der Maschine auf den Treibapparat zu übertragen, wodurch der leztere je nach Umständen unter verschiedenen Geschwindigkeiten umgetrieben werden kann, ohne die Geschwindigkeit der Maschine ändern zu müssen;

2) in einer verbesserten Constructionsmethode gewisser Maschinentheile, wodurch die Reibung derselben bedeutend vermindert wird;

3) in einer neuen Construction der Treibvorrichtung selbst.

Der gegenwärtigen Methode gemäß werden bei Dampfschiffen die Dampfmaschinen und der Treibapparat nur gelegentlich und unter gewissen Umständen, z.B. während einer Windstille oder bei schwachem Winde angewandt; bei günstigen und starken Winden dagegen werden Treibvorrichtung und Maschine ganz außer Thätigkeit gesezt, und sind nunmehr als eine todte und nuzlose Last zu betrachten. Von diesem Systeme nun abweichend benüzt der Patentträger die Dampfkraft während der ganzen Reise und unter allen Umständen, wo sie nur anwendbar ist. Er wendet zu dem Ende eine Maschine und Treibvorrichtung von solcher Kraft an, daß sie ohne Mitwirkung irgend einer andern Kraft im Stande ist, das Schiff bei ganz schwachem Winde mit einer mäßigen Geschwindigkeit von vier Knoten per Stunde fortzubewegen; und durch Anwendung der nachher zu |407| beschreibenden Vorrichtung, die der Patentträger mit der Maschine und der Welle des Treibapparats verbindet, hofft er das Schiff mit einer Geschwindigkeit von vier Knoten per Stunde mehr zu bewegen als die Geschwindigkeit ist, mit welcher das Schiff ohne diesen Apparat segeln würde. Die zur Erreichung dieses Zweks dienlichen Mittel bestehen in der Anwendung eines Differential-Rädersystems, welches die Triebkraft der Maschine in der Art auf die Treiberwelle überträgt, daß der Treibapparat mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, welche größer ist als die durch den Wind allein mitgetheilte Geschwindigkeit. Um diesen Punkt vollkommen zu verstehen, wird es nöthig seyn zu untersuchen, welchen Einfluß die gewöhnliche Hülfsdampfkraft auf die Bewegung des Schiffs haben würde.

Angenommen, diese Hülfskraft bewege das Schiff ohne Mitwirkung irgend einer andern Kraft vier Knoten per Stunde und der Treibapparat mache dabei in 1 Minute 60 Umdrehungen. Erhebt sich nun ein Wind, der für sich das Schiff mit derselben Geschwindigkeit, auf welche die Maschine berechnet ist, fortzubewegen im Stande ist, so wird das Schiff doch, obgleich der Treibapparat immer noch 60 mal in der Minute rotirt, offenbar keinen Zuwachs an Geschwindigkeit erleiden, und mithin der Treiber nuzlos rotiren.

Um nun unter solchen Umständen dennoch von dem Treibapparat Nuzen zu ziehen, läßt der Patentträger denselben mit einer größeren Geschwindigkeit rotiren als diejenige ist, welche die Fortbewegung des Schiffes selbst dem Treibapparat bei seiner Bewegung durchs Wassers ertheilen würde; d.h. wenn die Geschwindigkeit des mit vier Knoten per Stunde segelnden Schiffs dem mit der Maschine außer Verbindung gebrachten Treiber 60 Rotationen per Minute ertheilen würde, so muß die Maschine dem Treiber offenbar 120 Umdrehungen ertheilen, damit das Schiff mit acht Knoten per Stunde segle. Zur Erreichung dieser erhöhten Geschwindigkeit bedarf es begreiflicherweise von Seiten der Maschine keines erhöhten Kraftaufwands, indem die Bewegung des Schiffs 60 und die Maschine die andern 60 Umdrehungen dem Treiber ertheilt.

Fig. 20 stellt den verticalen Längendurchschnitt und Fig. 21 den Grundriß eines mit dem in Rede stehenden Apparate ausgestatteten Schiffs dar. A, A ist der Dampfkessel und Ofen; B, B eine von Beale's patentirten rotirenden Dampfmaschinen; C ein gewöhnlicher Treiber; c, c die in Lagern d, d sich drehende Welle desselben. An dem inneren Ende dieser Welle ist das Differential-Rädersystem e, e befestigt, dessen Einrichtung am besten aus den vergrößerten Ansichten Fig. 22, 23 und 24 zu entnehmen ist. Eine andere mit einer Feder |408| oder Leiste h versehene Welle ist unmittelbar über dem inneren Ende der Treiberwelle gelagert und mit Zahnrädern g, g von verschiedenen Durchmessern ausgestattet. Diese Räder lassen sich, wenn es nöthig ist die Geschwindigkeit des Treibrads zu verändern, leicht längs der Welle f verschieben. Die Leiste h dieser Welle geht durch die Büchsen sämmtlicher Räder g, und nimmt dieselben folglich mit herum. Die Maschinenwelle i enthält an ihrem Ende eine Klaue j, welche, wenn sie mit der an dem inneren Ende der Welle f befindlichen Klauenbüchse k in Berührung kommt, die Welle f und deren Räder mit herumnimmt und somit auch die Treiberwelle in Rotation sezt.

Die Abbildungen stellen das Räderwerk so dar, wie es die langsamste Bewegung hervorbringt, was etwa bei Windstillen oder bei gelinden Winden der Fall wäre; sobald sich aber ein Wind erhebt, so muß die Geschwindigkeit des Treibers erhöht werden. Zur Erreichung dieses Zweks stellt man die Maschine durch Ausrükung der Kuppelung ein, bringt das zweite Räderpaar in und das erste außer Eingriff; dann rükt man die Maschine wieder ins Geschirr, worauf die Geschwindigkeit des Treibers bedeutend erhöht erscheinen wird. Sollte der Wind noch stärker gehen, so wird auf ähnliche Weise das dritte Räderpaar in Eingriff gebracht. Da die Räder g längs der Welle verschiebbar sind, so erreicht der Maschinenwärter diesen Zwek ganz leicht. An der Welle des Treibrads ist eine Frictionsbremse l gewöhnlicher Art angebracht, um eine Drehung des Treibrads zu verhüten, während das Räderwerk in oder außer Eingriff gesezt wird. Auch Schaufelräder können mit gleichem Erfolg mit dem Differential-Rädersystem in Verbindung gebracht werden.

Die Figuren 25 und 25* zeigen eine Methode jene Geschwindigkeitsveränderungen mit Hülfe conischer Trommeln oder Rollen zu erzielen, welche unter gewissen Umständen sich nüzlich erweisen dürfte. Die Geschwindigkeit des Treibapparats wird hier dadurch regulirt, daß man den Riemen an den Kegeln oder Rollen verschiebt. Das eine System ist in diesem Fall mit der Maschinenwelle, das andere mit der Treiberwelle verbunden.

Das Lager in dem Sternpfosten für die Treibradwelle ist Fig. 26 und 27 im Längen- und Querdurchschnitt und Fig. 23 in der Endansicht dargestellt. Da die Länge dieses Lagers größer als bei gewöhnlichen Lagern ist, so schlägt der Patentträger vor, die Reibung desselben durch eine Anzahl rund um die Welle angeordneter Frictionswalzen q, q, q zu vermindern. Diese Walzen drehen sich um ihre Achse und zugleich um die Welle. Die Lager sind mit einer |409| geeigneten Liederung versehen, um das Eindringen des Wassers in das Schiff zu verhüten.

n, n, Fig. 23 und 24, ist ein Lager, um dem horizontalen Stoß der in rascher Rotation befindlichen Treiberwelle zu widerstehen – ein Stoß, welcher sonst die Lager leicht abnüzen würde. Dieses Lager ist Fig. 29 im Grundriß und Fig. 30 im verticalen Querschnitt in größerem Maaßstab dargestellt und besteht in einer metallenen Büchse, welche an dem Gestell festgeschraubt ist. Ein durch eine Seite des Lagers geschraubter Bolzen lehnt sich gegen das eine Ende der Welle c, c und kann, je nachdem es die Umstände erfordern, fest angedrükt werden, wodurch die Welle verhindert wird die Seiten der andern Lager abzunüzen. Die Büchse n wird so weit mit Wasser gefüllt, bis ungefähr die eine Hälfte des Endes der Welle c eingetaucht ist; hierauf wird eine Quantität Oehl eingefüllt, welche als die leichtere Flüssigkeit stets oben schwimmt. Ein an der einen Seite der Büchse, der Mitte der Welle gegenüber angeordneter Hahn p dient zur genauen Ermittelung des Standes beider Flüssigkeiten. Durch diese Einrichtung wird einer Ueberhizung der wirksamen Theile vorgebeugt.

Der zweite Theil der Erfindung, nämlich die Verbesserungen in der Construction der Treibräder, ist Fig. 31 und 32 dargestellt. Das Treibrad besteht nämlich aus irgend einer Anzahl vollkommen gerader Blätter, welche unter einem Winkel dergestalt um die Welle angeordnet sind, daß dieser Winkel je nach der Geschwindigkeit, womit das Schiff segeln soll, abgeändert werden kann. Der Winkel wird durch einen an die Treiberwelle befestigten Ring b regulirt. Die radialen Arme d tragen an dem einen Ende die Blätter c und sind an den andern Enden mit noch einem Ring z verbunden, welcher rings um seine Achse bewegt und in jeder beliebigen Lage durch Schrauben festgestellt werden kann. Die Arme d sind auch mit dem Ring b verbunden und um diesen Punkt drehbar, so daß, wenn der Ring z um seine Achse gedreht wird, derselbe die äußeren Enden der genannten Arme d entweder nach Innen oder nach Außen schraubt, und dadurch die Winkelstellung der Treibflügel ändert.

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