Titel: | Verbesserungen an den Ruderrädern, worauf sich William James Gifford, am Gloucester Place in der Grafschaft Middlesex, am 7. Sept. 1837 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 72, Jahrgang 1839, Nr. XL., S. 181 |
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XL.
Verbesserungen an den Ruderraͤdern, worauf
sich William James
Gifford, am Gloucester Place in der Grafschaft Middlesex, am 7. Sept. 1837 ein Patent ertheilen
ließ.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Januar
1839, S. 33.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Gifford's verbesserte Ruderraͤder.
Fig. 13 gibt
eine seitliche Ansicht eines meiner Erfindung gemaͤß gebauten Ruderrades. An
der Haupt- oder Treibwelle a sind mittelst Keilen
oder nach anderen bekannten Methoden die Seitentheile des Rades befestigt. In der
Zeichnung sieht man die gegen das Schiff zu gerichtete Seite des Rades. Excentrisch
gegen die Hauptwelle a ist an der Seitenwand des
Schiffes mittelst Bolzen oder auf andere sichere Weise die groͤßere Welle b befestigt, die zur Controlirung oder Bestimmung der
Winkel dient, unter denen die Schaufeln in das Wasser ein- und wieder aus
demselben austreten. An dieser excentrischen Welle b
bewegt sich ein kreisrunder Ring, der durch die Krummzapfen d, d, d mit dem Hauptrade in Verbindung steht. Man koͤnnte diese
Krummzapfen auch Parallelstangen nennen, da stets ein Parallelismus zwischen ihnen
besteht, indem sich die Spindel an dem einen Ende einer jeden Stange in dem
kreisrunden Rahmen e des Hauptrades, die Spindel an dem
anderen Stangenende dagegen in dem Ringe c bewegt. Die
Folge hievon ist, daß durch die Umdrehung des Hauptrades der Ring c veranlaßt wird, sich um die excentrische Welle b herum zu bewegen, und zwar zugleich mit den
verschiedenen, an die Schaufeln fuͤhrenden Stangen.
Ich muß bemerken, daß bis hieher an der Verbindung der Theile nichts Neues ist, indem
schon vor mehreren Jahren von einem Hrn. Buchanan eine
aͤhnliche Anordnung beschrieben worden. An diesem Rade waren jedoch die
Schaufeln an den Spindeln der Krummzapfen d, die sich an
dem Excentricum, welches hier durch den beschriebenen Ring c repraͤsentirt wird, bewegten, angebracht. Die Folge davon war,
daß die Schaufeln stets und zu allen Zeiten parallel gegen einander gestellt waren.
Meiner Erfindung gemaͤß sollen aber die Schaufeln nicht so, wie es
fruͤher der Fall gewesen, an den Spindeln der Krummzapfen d, sondern an Spindeln angebracht werden, die von den
Seitengestellen des Hauptrades getragen werden, und denen in entsprechenden
Zapfenlagern Bewegung gestattet ist. g, g, g ist eine
Reihe von Verbindungsstangen, welche durch Zapfengelenke mit dem Ringe c in Verbindung stehen, waͤhrend sie an ihren
anderen Enden mit Armen verbunden sind, die, wie die Zeichnung andeutet, an den
Spindeln oder Wellen f' der Schaufeln festgemacht sind.
Hiedurch bin ich in Stand gesezt, Raͤder anzufertigen, deren Schaufeln unter
jedem fuͤr geeignet befundenen Winkel in das Wasser ein- und auch
wieder aus demselben austreten, was an dem Buchanan'schen
Ruderrade unmoͤglich ist.
Wie man sieht, sind die Schaufeln an jedem der Raͤder um ein Bedeutendes
uͤber ihren respectiven Spindeln und viel weniger tief angebracht. Hiedurch
wird bezwekt, daß, da der obere Theil der Oberflaͤche einer jeden Schaufel
durch einen kleineren Umfang zu gehen hat, je nachdem der gewaͤhlte Punkt der
Oberflaͤche dem Mittelpunkte der Bewegung des Hauptrades naͤher steht
oder weiter davon entfernt ist, der Druk des Wassers auf die Schaufeln
groͤßer oder
kleiner wird, je nach der Geschwindigkeit oder Streke, welche jeder Theil einer
jeden Schaufel innerhalb einer gegebenen Zeit durchlaͤuft. Es ist von Belang,
daß der Druk auf die Spindeln der respectiven Schaufeln so viel als moͤglich
ausgeglichen werde, damit so viel als moͤglich einer gewaltsamen Einwirkung
auf die Stangen, welche die Stellung der Schaufeln bei ihrer Bewegung im Wasser
bedingen, vorgebaut ist. In der Zeichnung sieht man die Schaufeln beilaͤufig
um 3/5 uͤber, und um 2/5 unter ihren respectiven Spindeln, was, wie mir
scheint, eine ganz geeignete Anordnung seyn duͤrfte. Ich weiß, daß man schon
viel fruͤher bewegliche Schaufeln, welche an ihren Spindeln balancirt werden
sollten, empfahl; allein in diesen Faͤllen waren dieselben nicht durch eine
excentrische Welle und durch Verbindungsstangen in ihrer Bewegung controlirt.
Fig. 14 ist
eine seitliche Ansicht; Fig. 15 eine von der
schmalen Seite genommene Ansicht eines Ruderrades, an welchem einige andere meiner
Verbesserungen angebracht sind, und von denen man in Fig. 16 und 17 einige
Theile in etwas groͤßerem Maaßstabe abgebildet sieht. Was die excentrische
Welle, die Stangen und den Ring c betrifft, so sind
diese Theile den oben beschriebenen aͤhnlich, und aus diesem Grunde hier auch
mit den fruͤher gebrauchten Buchstaben bezeichnet. Der Unterschied ist nur,
daß hier die Winkel, unter denen die Schaufeln in das Wasser ein- und aus
demselben austreten, um einige Grade abgeaͤndert werden koͤnnen, um
der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und der Zahl der Hube, welche die Maschine
innerhalb einer bestimmten Zeit macht, zu entsprechen. Diese Veraͤnderung ist
naͤmlich moͤglich, indem die Stellung der excentrischen Welle
veraͤndert werden kann, wenn man dieß wegen eines Wechsels in der Last und
eines hiedurch bedingten Wechsels in der Wassertracht, oder deßwegen nothwendig
erachten sollte, weil die Maschinen verhindert sind die gewoͤhnliche Anzahl
von Huben zu vollbringen, oder weil das Fahrzeug nicht mit jener Geschwindigkeit
getrieben wird, fuͤr welche die Winkel, unter denen die Schaufeln ein-
und austreten, als die vortheilhaftesten berechnet wurden. Bemerken muß ich, daß
nach unseren dermaligen Kenntnissen angenommen ist, daß jede Schaufel so
eingerichtet seyn und so gesteuert werden soll, daß sie unter einer Tangente der
Cykloide, die von einem ungefaͤhr in der Mitte der Schaufel befindlichen
Punkte beschrieben wird, in das Wasser ein- und aus ihm austreten kann. Ob
diese Theorie richtig ist oder nicht, ist fuͤr meine Erfindung nicht von
Belang; denn durch sie ist der Mechaniker in Stand gesezt, ein Rad zu erzeugen,
dessen Schaufeln sowohl beim Ein- als beim Austritte so controlirt werden
koͤnnen, daß sie sich unter Winkel stellen, die dieser Theorie nach oder nach
den mit einem Fahrzeuge vorgenommenen Versuchen als die besten betrachtet werden
muͤssen. Um nun diese Veraͤnderungen erzielen zu koͤnnen,
bediene ich mich in Verbindung mit der oben beschriebenen Maschinenanordnung einer
excentrischen Welle, deren Stellung Veraͤnderungen zulaͤßt. Man sieht
die hierauf bezuͤglichen Theile vorzuͤglich aus den in etwas
groͤßerem Maaßstabe gezeichneten Fig. 16 und 17. Der
vierekige Rahmen i, i bewegt sich an den Krummzapfen h, die an den Spindeln der Krummzapfen d festgemacht sind; und anstatt daß diese lezteren
direct mit dem Ringe c verbunden sind, ist diese
Verbindung, wie die Abbildung deutlich zeigt, durch die Verbindungsstangen und
Zapfengefuͤge d' vermittelt. Die excentrische
Welle b ist nicht fest an die Seitenwand des Schiffes
gebolzt, sondern es ist auf folgende Weise eine Bewegung derselben gestattet.
Innerhalb des Schiffes befindet sich ein Hebel k,
welcher an der in entsprechenden Zapfenlagern beweglichen Welle I angebracht ist. An dieser Welle ist das Zahnrad m aufgezogen, welches in die an der excentrischen Welle
b gebildete Verzahnung n
eingreift. Die excentrische Welle b ist aus zwei Platten
gebildet, und zwischen diesen Platten sind am Umfange herum halbkreisfoͤrmige
Rinnen gelassen, die zur Aufnahme einer Erweiterung des Rings c dienen, wie dieß aus Fig. 17 deutlich erhellt.
Diese Platten, aus denen die excentrische Welle zusammengesezt ist, lassen sich im
Maaße der Abnuͤzung einander annaͤhern, damit die arbeitenden
Oberflaͤchen stets richtig erhalten werden. In der Platte p, welche fest an die Seitenwand des Schiffes gebolzt
ist, befindet sich eine krummlinige Oeffnung, in welcher der Zapfen q, der durch den Hebel k
sezt, spielt. Hieraus folgt, daß man den Hebel k
mittelst einer Schraubenmutter in jeder Stellung, in der er in der Oeffnung o gebracht worden, fixiren kann. Die excentrische Welle
b ist nicht an die Seitenwand des Schiffes gebolzt,
sondern sie ruht in der Platte r, welche statt ihr an
dieser Wand festgemacht ist. Man bemerkt an ihr eine Platte s, die auf der oberen gebogenen Oberflaͤche der Platte r ruht, und von dieser gefuͤhrt wird. In die
Welle b ist eine Spalte geschnitten, durch welche der
untere Theil der Platte r geht, so daß leztere die
erstere traͤgt. Die Welle b wird durch die Platte
v fest auf der Platte r
erhalten. Aus dieser ganzen Einrichtung folgt, daß die Stellung der Welle b durch den Hebel k bedingt
ist. Die Controlirung der Bewegung der Schaufeln beruht hier an diesem Rade auf
demselben Principe, wie an dem fruͤher beschriebenen, von dem es sich
uͤberhaupt nur dadurch unterscheidet, daß die excentrische Welle beweglich
ist, damit man, nachdem das Ruderrad bereits an dem Schiffe angebracht ist, noch
eine Veraͤnderung der Winkel bewirken kann.
Ich gehe endlich noch zur Beschreibung einer weiteren, von mir an dem Ruderrade
angebrachten Verbesserung uͤber, welche aus Fig. 18 und 19 ersichtlich
ist. Hier sind naͤmlich die Schaufeln auf die oben angegebene Art und Weise
an ihren respectiven Spindeln angebracht. Jede Spindel hat ihren Krummzapfen und
ihre Verbindungsstange; anstatt daß aber die Verbindungsstangen an einem
vollkommenen Ringe c festgemacht sind, sind sie durch
Zapfengefuge mit Schiebstuͤken verbunden. Diese Schiebstuͤke, welche
die Form von Kreissegmenten haben, bewegen sich in einer Rinne A, die excentrisch mit der Hauptwelle als Fuͤhrer
an der Seitenwand des Schiffes angebracht ist. Ich ziehe vor, diese Rinne durch zwei
Platten herzustellen, welche durch Bolzen so mit einander verbunden sind, daß
zwischen ihnen ein Raum bleibt, in welchem sich die Verbindungsstangen herumbewegen
koͤnnen. Von den Verbindungsstangen B, B bewegt
je eine die Schaufeln; sie sind an ihrem einen Ende an der Nabe des Rades, an dem
anderen hingegen durch Zapfengefuͤge an den anderen Verbindungsstangen
befestigt. Auf diese Weise koͤnnen gleichfalls die Schaufeln in jenen Winkel
versezt werden, welcher der passendste ist.
Ich lege auf keinen der einzelnen Theile der hier beschriebenen Ruderraͤder
irgend welche Patentanspruͤche, sondern nur auf deren Verbindung zu einem
Ganzen, um dadurch die, oben angegebenen Zweke zu erzielen.