Titel: Yagn's Schiffsschraube mit verstellbaren Flügeln.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1885, Band 258 (S. 431–433)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj258/ar258143

Yagn's Schiffsschraube mit verstellbaren Flügeln.

Mit Abbildungen auf Tafel 28.

Beim Entwerfen, von Schiffsschrauben wird gewöhnlich vorausgesetzt, daſs die Schraube bei ihrer Arbeit in stilles, ruhiges Wasser eintritt. Dem entsprechend berechnet man den Neigungswinkel für die Flügel der Schraube je nach der erforderlichen Geschwindigkeit des Schiffes und der Umlaufzahl der Maschine. In Wirklichkeit aber bleibt bei der Bewegung des Schiffes das Wasser, in welches die sich drehende Schraube eintritt, niemals ruhig. Abgesehen davon, daſs es durch die Schraube aufgewühlt wird, erhält das Wasser unmittelbar hinter dem Schiffe, noch ehe die Schraube in dasselbe eintritt, eine gewisse Geschwindigkeit in der Richtung der Bewegung des Schiffes, deren Gröſse an verschiedenen Stellen der Strömung nicht gleich ist; denn sie ist am gröſsten an der Oberfläche des Wassers, in der Mitte der Strömung, und nimmt allmählich nach beiden Seiten und nach unten zu ab.

Demgemäſs müſsten, um eine richtige Wirkung der Schiffsschraube zu erzielen, die Flügel derselben derart construirt sein, daſs sie in verschiedenen Augenblicken der Umdrehung der Schraube verschiedene |432| Neigungswinkel darstellen, was aber bei unbeweglicher Befestigung der Schraube auf ihrer Welle unmöglich ist. Daher begnügt man sich in der Praxis damit, daſs man den Schraubenflügeln eine gewisse mittlere Neigung gibt; letztere hat jedoch nicht allein einen Verlust an Arbeitskraft zur Folge, sondern es erleiden auch dabei die Schraube und der Rumpf des Schiffes in verschiedenen Augenblicken der Umdrehung der Schraube sehr heftige und unregelmäſsige Druckeinwirkungen, deren resultirende Kraft mit der Achse der Triebwelle nicht zusammenfällt und die von Stöſsen begleitet sind, welche das Bestreben haben, die Welle in ihren Lagern zu erschüttern. Der Einwirkung dieser begleitenden Strömung gesellen sich noch die Veränderungen in der Geschwindigkeit und Richtung der relativen Bewegung des die Schraube umgebenden Wassers hinzu, welche beim Schlingern und Stampfen des Schiffes entstehen. Diese Veränderungen rufen ebenfalls bei unbeweglicher Befestigung der Schraube auf ihrer Welle und gleichbleibender Neigung der Schraubenflügel Erschütterungen und Stöſse hervor und beeinträchtigen die Wirkung der Schraube.

N. Yagn in St. Petersburg (* D. R. P. Kl. 65 Nr. 33297 vom 1. Mai 1885) hat nun gefunden, daſs diese Uebelstände beseitigt werden, wenn sich der Neigungswinkel der Schraubenflügel selbstthätig verändern kann, entsprechend den Veränderungen in der Geschwindigkeit und Richtung der Wasserbewegung. Dies kann erreicht werden, wenn die Schraubenflügel federnd hergestellt oder die Schraube so mit der Triebwelle verbunden wird, daſs ein Schwingen der Schraube senkrecht zur Drehungsebene stattfinden kann.

Die bereits von J. Ward (1882 245 243) vorgeschlagenen federnden Schraubenflügel ändert Yagn nach Fig. 9 Taf. 28 ab. Auf dem Muffe C sind starke Rippen I befestigt, auf denen der Gestalt der Schraube entsprechend Federn i angenietet sind. Wenn eine derartige Schraube arbeitet und ihre Flügel einem übermäſsigen Drucke seitens des Wassers begegnen, werden die Federn i, diesem Drucke nachgebend, zurückgebogen und wird der Neigungswinkel der Flügel sich selbstthätig verkleinern; umgekehrt wird der Neigungswinkel der Flügel sich vergröſsern, wenn der Widerstand des Wassers sich verringert. Eine derartige Schraube mit federnden Flügeln ist nur für kleine Fahrzeuge geeignet. Beim Rückgange steht ein Zerbrechen der Federn i zu befürchten, da dieselben bei der Rückwärtsbewegung durch den Druck des Wassers eine übermäſsige Abweichung erleiden können.

Die selbstthätige Umdrehbarkeit der Schraube auf der Triebwelle wird dadurch ermöglicht, daſs der Schraube ein gewisses Spiel gegeben wird. Wie Fig. 10 bis 13 Taf. 28 erkennen lassen, ist auf den mit Gewinde versehenen Theil a der Triebwelle ein kugelförmiger Wulst B aufgeschoben, dessen Zapfen b die Muffen b1 tragen; letztere sind den Wandungen der Ausschnitte F in der Schraubennabe C passend angeschliffen, |433| legen sich gegen die Ansätze G und nehmen dadurch bei Umdrehung der Welle die Schraube mit. Die Schraubennabe C enthält einen weiteren Ausschnitt D, in welchem das mit einem passenden Lager E versehene Ende der Treibwelle geführt wird.

Die Flügel der Schraube liegen nicht in einer Ebene mit den Zapfen b, sondern ein wenig nach hinten geneigt, so daſs die resultirenden Kräfte des durch das Wasser auf die Schraubenflügel ausgeübten Druckes nicht durch die Fortsetzung der Achsen der Zapfen b gehen, da nur unter dieser Bedingung ein Drehungsmoment erhalten werden kann, d.h. die vorerwähnten resultirenden Kräfte des Druckes die Schraube nöthigen, sich auf den Zapfen zu drehen und den Neigungswinkel der Flügel entsprechend zu verändern.

Bei der beschriebenen Construction der Schraube werden deren Flügel, wenn sie in ihrer Bewegung einem erhöhten Widerstände seitens des Wassers begegnen, sich in der Richtung ablenken, in welcher der Winkel der Begegnung zwischen den Flügeln und dem Wasser sich verringert; dieser Winkel wird um so kleiner werden, je gröſser der von den Flügeln begegnete Widerstand ist. Hierdurch wird die Ausgleichung der Schubkräfte zweier gegenüber liegenden Flügel erreicht.

Bei Drehung der Schraube in entgegengesetzter Richtung wird aber der erhöhte Widerstand den Schraubenflügel nach der entgegengesetzten Seite drehen, d.h. die Drehfähigkeit (Lenkbarkeit) des Schraubenflügels wird nicht zur Verkleinerung, sondern im Gegentheile zur Vergröſserung des Winkels beitragen. Daher muſs sich die Schraube bei entgegengesetzter (rückgängiger) Bewegung auf der Achse feststellen.

Wenn die Welle A beginnt, sich in entgegengesetzter Richtung zu drehen, verlassen die Zapfen b die Vorsprünge G, welche sie mit ihren Muffen b1 berührten; indem sie nun in den Ausschnitten F gleiten, gehen sie auf die entgegengesetzten Seiten der Vorsprünge G über (vgl. Fig. 12 und 13). Bei dieser Lage der Zapfen b kann der Muff der Schraube nicht mehr auf diesen Zapfen schwingen und daher bleibt die Schraube fest, d.h. unbeweglich auf der Welle A sitzen.

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