AT517444A1 - Wasserstrahlantrieb - Google Patents

Wasserstrahlantrieb Download PDF

Info

Publication number
AT517444A1
AT517444A1 ATA333/2015A AT3332015A AT517444A1 AT 517444 A1 AT517444 A1 AT 517444A1 AT 3332015 A AT3332015 A AT 3332015A AT 517444 A1 AT517444 A1 AT 517444A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
water jet
drive
impeller
region
jet drive
Prior art date
Application number
ATA333/2015A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Andreas Dipl Ing Desch
Hubert Ing Baumgartner
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Andreas Dipl Ing Desch, Hubert Ing Baumgartner filed Critical Andreas Dipl Ing Desch
Priority to ATA333/2015A priority Critical patent/AT517444A1/de
Priority to PCT/AT2016/000058 priority patent/WO2016187627A1/de
Priority to US15/577,187 priority patent/US10689078B2/en
Priority to CN201680038075.6A priority patent/CN107735315A/zh
Priority to EP16729177.2A priority patent/EP3303121B1/de
Priority to AU2016268754A priority patent/AU2016268754B2/en
Publication of AT517444A1 publication Critical patent/AT517444A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/10Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
    • B63H11/103Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof having means to increase efficiency of propulsive fluid, e.g. discharge pipe provided with means to improve the fluid flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24Vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24Vanes
    • F04D29/242Geometry, shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • B63H2011/082Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type with combined or mixed flow, i.e. the flow direction being a combination of centrifugal flow and non-centrifugal flow, e.g. centripetal or axial flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Bei einem Wasserstrahlantrieb (1) für ein Wasserfahrzeug, mit einem Ansaugbereich (2), einem an den Ansaugbereich (2) anschließenden Impellerbereich (3), in welchem ein einstufiger Impeller (4) angeordnet ist, und einer, an den lmpellerbereich (3) anschließenden Austrittsdüse (5), wobei der Wasserstrahlantrieb ( 1) einen Antriebsmotor ( 6) aufweist, welcher wenigstens mittelbar mit einer lmpellerantriebswelle (7) des lmpellers (4) verbunden ist, wird vorgeschlagen, dass der lmpeller (4) lediglich ein einziges Schaufelblatt (8) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserstrahlantrieb gemåB dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es sind Wasserstrahlantriebe bekannt, welche einen Ansaugbereich, einen Kompressorteil und eine Antriebsdiise aufweisen. Der Kompressorteil weist dabei mehrere Schaufelblåtter auf, welche mitteis einer Antriebswelle angetrieben sind. Die Antriebswelle ist durch den Ansaugbereich oder die Antriebsdiise gefiihrt.
Derartige bekannte Wasserstrahlantriebe weisen den Nachteil auf, dass aufgrund der Fiihrung der Antriebswelle eine abgedichtete Wellendurchfiihrung erforderlich ist. Eine derartige Wellendurchfiihrung ist technisch aufwendig sowie wartungsintensiv. Diese verursacht hohe Anschaffungs- wie auch Erhaltungskosten. Eine derartige Wellendurchfiihrung weist zudem eine hohe Reibung auf, wodurch eine hohe Antriebsleistung erforderlich ist. Weiters kreuzt diese Antriebswelle direkt einen Stromungsbereich, und verursacht Turbulenzen entweder vor dem Impeller oder in der Austrittsdiise, wodurch der Wirkungsgrad derartiger Antriebe weiters gesenkt wird, und wiederum die erforderliche Antriebsleistung gesteigert wird. Zudem kann es dadurch an der Antriebswelle zu Kavitation kommen. Weiters iibertrågt die Antriebswelle Rotationsenergie an das umgebende Wasser, welche zu einer Verschlechterung der Stromungsverhåltnisse im Ansaug bzw. DUsenbereich fiihrt, und zu einer weiteren Bremsung der Antriebswelle und einer Steigerung der erforderlichen Antriebsleistung fiihrt.
Bekannte Wasserstrahlantriebe weisen zudem eine hohe Neigung zum Verstopfen aufgrund angesaugter Gegenstande auf, weshalb der Betrieb in stark verschmutzen und/oder fischreichen Gewassern bzw. in unmittelbarer Grundnåhe oftmals nicht moglich ist. Bereits eine im Wasser treibende Tiite, eine Windel oder ein groBer Fisch konnen zu einer Beschådigung des Antriebs und folglich einer Betriebsunterbrechung fiihren. Die oftmals bei bekannten Antrieben erforderlichen Gitter an den Ansaugoffnungen vergroBern weiter den Stromungswiderstand und fiihren zu turbulenten Verwirbelungen im Ansaugbereich, wodurch die erforderliche Antriebsleistung weiter erhoht wird.
Durch die unterschiedlichen genannten Ursachen sind bei den gangigen Wasserstrahlantrieben hohe Antriebsleistungen und entsprechend starke
Treibwerke erforderlich. Mehrere hundert kW Antriebsleistungen sind etwa bei sog. Personal Watercrafts, welche auch mit PWC abgekiirzt werden, durchaus iiblich, machen jedoch den Erwerb einer speziellen Fahrberechtigung erforderlich. Derartige Antriebe sind aufgrund der hohen erforderlichen Leistung als Verbrennungskraftmaschine, in der Regel als Ottomotor, ausgebildet, und verursachen eine hohe Larm- und Schadstoffemission. Der Betrieb derartig angetriebener Fahrzeuge ist daher auf vielen Gewassern verboten.
Die Larmentwicklung derartiger Antriebe bzw. der hiemit betriebenen Boote beschrankt auch die Einsatzmoglichkeiten derselben auf Freizeitaktivitaten, und verhindert den Einsatz im Bereich der Naturbeobachtung bzw. im Bereich militarischer Aufklarung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Wasserstrahlantrieb der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem die genannten Nachteile vermieden werden konnen, welcher nur eine geringe Antriebsleistung benotigt, und welcher unproblematisch in Gewassern betrieben werden kann, welche in hohem MaBe von Gegenstanden durchsetzt sind.
ErfindungsgemaB wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.
Der gegenstandliche Wasserstrahlantrieb weist einen einfachen und vor allem kompakten Aufbau auf. Der Wasserstrahlantrieb weist einen hydrodynamisch sauberen Aufbau auf, wodurch die erforderliche Antriebsleistung gering ist.
Dadurch kann ein Wasserstrahlantrieb geschaffen werden, welcher nur eine geringe Antriebsleistung erforderlich macht. Aufgrund der geringen erforderlichen Antriebsleistung ist ein Betrieb auch mit einem Elektromotor moglich, wobei der Wasserstrahlantrieb auch dann noch ausreichend Schub liefern kann, urn ein Wasserfahrzeug agil zu betreiben. Durch den Betrieb mit einem Elektromotor, und der damit weiters verbundenen geringen Larmentwicklung, kann ein derart angetriebenes Wasserfahrzeug praktisch ohne Beschrankungen auf samtlichen Gewassern, auch in Umweltschutzgebieten, betrieben werden. Durch die geringe Geråuschentwicklung eignet sich ein derart angetriebenes Wasserfahrzeug auch zur Beobachtung von Tieren und/oder Menschen. Durch die geringe Antriebsleitung ist zudem ein Betrieb ohne zusåtzliche Fahrerlaubnis moglich.
Ein derartiger Antrieb ist unempfindlich gegen angesaugte Gegenstånde, welche in der Regel einfach durchgesaugt bzw. durchgeblasen werden, ohne sich innerhalb des Antriebs zu verheddern. Angesaute Fische passieren den gegenstandlichen Wasserstrahlantrieb in der Regel unverletzt.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass der gegenstandliche Wasserstrahlantrieb lediglich geringe Antriebsleistungen benotigt und unempfindlich gegen angesaugte Gegenstånde ist, und damit in Umgebungen bzw. Szenarien betreibbar ist, in welchen herkommliche Antriebe entweder versagen oder verboten sind.
Die Unteranspriiche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Ausdriicklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentanspriiche Bezug genommen, wodurch die Anspriiche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefiigt sind und als wortlich wiedergegeben gelten.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich eine bevorzugte Ausfiihrungsform beispielhaft dargestellt ist, nåher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausfiihrungsform eines gegenstandlichen Wasserstrahlantriebes im Aufriss;
Fig. 2 der Wasserstrahlantrieb gemåb Fig. 1 in Schnitt A-A gemåb Fig. 1;
Fig. 3 der Wasserstrahlantrieb gemåb Fig. 1 in einer ersten axonometrischen Ansicht; und
Fig. 4 der Wasserstrahlantrieb gemåb Fig. 1 in einer zweiten axonometrischen Ansicht.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen unterschiedliche Ansichten einer bevorzugten Ausfiihrungsform eines Wasserstrahlantriebs 1 fiir ein Wasserfahrzeug, mit einem Ansaugbereich 2, einem an den Ansaugbereich 2 anschliebenden Impellerbereich 3, in welchem ein einstufiger Impeller 4 angeordnet ist, und einer, an den
Impellerbereich 3 anschlieBenden Austrittsdiise 5, wobei der Wasserstrahlantrieb 1 einen Antriebsmotor 6 aufweist, welcher wenigstens mittelbar mit einer Impellerantriebswelle 7 des Impellers 4 verbunden ist, wobei der Impeller 4 lediglich ein einziges Schaufelblatt 8 aufweist.
Der gegenstandliche Wasserstrahlantrieb 1 weist einen einfachen und vor allem kompakten Aufbau auf. Der Wasserstrahlantrieb 1 weist einen hydrodynamisch sauberen Aufbau auf, wodurch die erforderliche Antriebsleistung gering ist.
Dadurch kann ein Wasserstrahlantrieb 1 geschaffen werden, welcher nur eine geringe Antriebsleistung erforderlich macht. Aufgrund der geringen erforderlichen Antriebsleistung ist ein emissionsfreier Betrieb auch mit einem Elektromotor und Batterien moglich, wobei der Wasserstrahlantrieb 1 auch dann noch ausreichend Schub liefern kann, um ein Wasserfahrzeug agil zu betreiben. Durch den Betrieb mit einem Elektromotor, und der damit weiters verbundenen geringen Lårmentwicklung, kann ein derart angetriebenes Wasserfahrzeug praktisch ohne Beschrankungen auf såmtlichen Gewåssern, auch in Umweltschutzgebieten, betrieben werden. Durch die geringe Gerauschentwicklung eignet sich ein derart angetriebenes Wasserfahrzeug auch zur Beobachtung von Tieren und/oder Menschen. Durch die geringe Antriebsleitung ist zudem ein Betrieb ohne zusåtzliche Fahrerlaubnis moglich.
Ein derartiger Wasserstrahlantrieb 1 ist unempfindlich gegen angesaugte Gegenstande, welche in der Regel einfach durchgesaugt bzw. durchgeblasen werden, ohne sich innerhalb des Antriebs zu verheddern. Angesaute Fische passieren den gegenståndlichen Wasserstrahlantrieb 1 in der Regel unverletzt.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass der gegenstandliche Wasserstrahlantrieb 1 lediglich geringe Antriebsleistungen benotigt und unempfindlich gegen angesaugte Gegenstande ist, und damit in Umgebungen bzw. Szenarien betreibbar ist, in welchen herkommliche Antriebe entweder versagen oder verboten sind.
Bei dem gegenståndlichen Antrieb handelt es sich um einen Wasserstrahlantrieb 1, daher einen Antrieb, bei welchem Wasser angesaugt, beschleunigt und an einer
Austrittsdiise 5 ausgestoBen wird. Der Wasserstrahlantrieb 1 1st fiir den Antrieb eines Wasserfahrzeuges vorgesehen, wobei es sich bel dem Wasserfahrzeug bevorzugt um ein sog. Jet-Boot handelt. Derartige Jet-Boote werden in den kleinen Varianten, bei welchen der Fahrer åhnlich einem Motorrad oder einem Motorschlitten auf einem Sattel sitzt oder einfach darauf steht, und das Boot mit einem motorradåhnlichem Lenker steuert, als Personal Watercraft bzw. PWC bezeichnet.
Der Wasserstrahlantrieb 1 weist einen Ansaugbereich 2 auf, welcher bevorzugt aus einer Ansaugoffnung 15 und einem, an die Ansaugoffnung 15 anschlieBenden Ansaugkanal 14 besteht. Der Ansaugbereich 2 ist derart geformt, dass - bei einer Anordnung des Wasserstrahlantriebes 1 in einem Bootskorper - ein Ansaugen von Wasser moglich ist, und die Ansaugoffnung 15 folglich unterhalb einer Wasserlinie liegt. Wie in Fig. 2 ersichtlich, weist der Ansaugkanal 14 einen sich in Durchflussrichtung verringernden Querschnitt auf, wodurch eine Stauwirkung bei einem sich bewegenden Wasserstrahlantrieb 1 erreicht werden kann.
Der Ansaugbereich 2 benotigt bei dem gegenståndlichen Wasserstrahlantrieb 1 kein Schutzgitter, bzw. reicht ein sehr grobmaschiges Schutzgitter aus, welches praktisch keine Druckverluste verursacht. Der Ansaugbereich 2 kann hinsichtlich seiner gewiinschten hydrodynamischen Eigenschaften konstruiert werden, wobei bei den bevorzugten AusfUhrungsformen keine Impellerantriebswelle 7 durch den Ansaugbereich 2 gefiihrt ist, und folglich weder eine abgedichtete Wellendurchfijhrung erforderlich ist, und auch die Stromungsverhåltnisse im Ansaugbereich 2 nicht durch eine Impellerantriebswelle 7 negativ beeinflusst werden.
An den Ansaugbereich 2 schlieBt ein sog. Impellerbereich 3, welcher auch als Pumpenbereich bezeichnet werden kann, an. Im Impellerbereich 3 ist ein einstufiger Impeller 4 angeordnet. Der Impeller 4 ist mit einer Impellerantriebswelle 7 verbunden, welche mit einem Antriebsmotor 6 des Wasserstrahlantriebs 1 verbunden ist.
Der Antriebsmotor 6 ist bevorzugt als Elektromotor ausgebildet. Durch die bei dem gegenståndlichen Wasserstrahlantrieb 1 mogliche hohe hydrodynamische Giite des
Ansaugbereichs, wie auch der AustrittsdUse 5, kann die notwendige Antriebsleistung sehr gering gehalten werden. Es hat sich dabei gezeigt, dass bereits eine Antriebsleistung bis 11 kW ausreichend ist, um ein derart angetriebenes Wasserfahrzeug agil zu betrieben. Bei derart geringen Antriebsleistungen ist ein Betrieb ohne einen Sportbootfijhrerschein moglich. Bei einem Antrieb mitteis Elektromotor ist neben der Leistung des Elektromotors selbst auch die erforderliche Batteriekapazitåt relevant. Selbstverståndlich ist auch ein Antrieb des gegenstandlichen Wasserstrahlantriebes 1 mit leistungsstårkeren Antrieben moglich.
Bei der bevorzugten Ausbildung des Antriebsmotors 6 als Elektromotor, ist weiters bevorzugt vorgesehen, dass der Wasserstrahlantrieb 1 eine Motorsteuereinheit 20 aufweist, welche zur Ansteuerung des Elektromotors bzw. zu dessen Drehzahl- oder Leistungsregelung mit diesem schaltungstechnisch mitteis der Verbindungsleitung 22 verbunden ist. Die Motorsteuereinheit 20 kann dabei unterschiedlich ausgebildet sein. Gemåb einer besonders bevorzugten Ausfiihrungsform weist die Motorsteuereinheit 20 wenigstens einen sog. Wechselrichter auf.
Die Motorsteuereinheit 20 weist vorzugsweise ein separates bzw. eigenståndiges Gehåuse auf, wobei wenigstens einen der Gehåuseseiten als Kiihlflåche 21 bzw. Ktihlkorper der Motorsteuereinheit 20 ausgebildet ist. Leistungselektronische Bauteile verursachen Verlustleistung in Form von Warme. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Kiihlflåche 21 der Motorsteuereinheit 20 wenigstens bereichsweise angrenzend an den Ansaugbereich 2 angeordnet ist. Dadurch kann die Verlustleistung der Motorsteuereinheit 20 schnell und sicher abgefiihrt werden.
Gemåb einer bevorzugten Ausfiihrungsform ist vorgesehen, dass die Kiihlflåche 21 an einer Flåche des Ansaugrohrs 14 anliegt, wobei die Kiihlflåche 21 separat von der Flåche des Ansaugrohrs 14 ausgebildet ist. Dies weist den Vorteil auf, dass im Ansaugbereich keine Dichtstelle vorgesehen werden muss.
Zu einer weiter verbesserten Wårmeabfuhr kann weiters bevorzugt vorgesehen, die Kiihlflåche 21 als Teil des Ansaugrohrs 14 auszubilden. Dabei ist vorgesehen, dass die Motorsteuereinheit 20 in das Ansaugrohr 14 geflanscht ist, und folglich beim Entfernen der Motorsteuereinheit 20 eine entsprechende Offnung im Ansaugrohr frei bleibt.
Der Impellerbereich 3 ist bevorzugt als kombinierte axial/radial-Pumpe ausgebildet. Es erfolgt dabei sowohl eine Beschleunigung des Wassers in axialer Richtung, wie auch in radialer Richtung, wodurch bei kompakten Abmessungen ein hohes Druckverhåltnis erzielt werden kann.
Es ist vorgesehen, dass der Impeller 4 lediglich ein einziges Schaufelblatt 8 aufweist. Es hat sich gezeigt, dass dadurch sowohl ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden kann, aber vor allem eine sehr hohe Unempfindlichkeit des Wasserstrahlantriebes gegen angesaugte Gegenstånde. Diese fiihren beim gegenståndlichen Impeller 4 nicht zu einem Verstopfen bzw. Verlegen des Impellerbereichs 3, sondern werden einfach durch diesen hindurch gefordert. Dabei hat sich etwa gezeigt, dass Fische in der Regel einen Durchtritt durch den gegenståndlichen Wasserstrahlantrieb unbeschadet Gberstehen.
Das eine Schaufelblatt 8 ist bevorzugt als im Wesentlichen konische Spirale um einen Schaufelgrundkorper 9 angeordnet bzw. ausgebildet. Dadurch kann ein effizienter Fliissigkeitstransport erreicht werden, wobei keine gefåhrlichen Unterdruckregionen aufscheinen, an welchen es zu Kavitation kommen wiirde. Das Schaufelblatt 8 weist daher die Form einer Schraubenlinie bzw. Helix auf, welche jedoch keinen konstanten Durchmesser aufweist, sondern welche sich in Art einer mathematischen Spirale stetig erweitert.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass ein innerer Endbereich des Schaufelblatts 8, welches in Fig. 2 geschnitten dargestellt ist, exzentrisch, daher nicht auf der Drehachse des Impellers 4 liegend, angeordnet ist. Dadurch kann das Verstopfen des Wasserstrahlantriebs 1 weiter vermindert werden, indem angesaugte Gegenstånde effektiv in den, durch die Zwischenråume des Schaufelblatts 8 gebildeten Forderraum des Impellers 4 geleitet werden.
Der Schaufelgrundkorper 9 ist bevorzugt als im Wesentlichen rotationssymmetrischer Grundkorper mit konkaver Mantelflåche 10 ausgebildet. Bei der gegenståndlichen Ausbildung des Impellers 4 mit lediglich einem einzigen Schaufelblatt 8 hat sich die konkav ausgebildete Mantelflåche 10, wie diese etwa in
Fig. 2 ersichtlich ist, gegeniiber einer Tropfenform bewahrt.
Der Impeller 4 ist in einem Impellergehause 12 angeordnet. An einer Saugseite des Impellerbereichs 3 bzw. des Impellergehauses 12 ist das Ansaugrohr 14 an das Impellergehause 12 angeflanscht. An einer Druckseite des, insbesondere mehrteiligen, Impellergehauses 12 ist eine Austrittsdiise 5 angeflanscht. Bevorzugt ist das Impellergehause 12 als Metalldruckgussteil ausgebildet.
GemaB der bevorzugten Ausfiihrungsform ist vorgesehen, dass eine Impellergehauseinnenwand 11 eines Impellergehauses 12 im Bereich des Impellers 4 kegelstumpfformig ausgebildet ist. Dadurch wird sowohl eine einfache Fertigung des Impellergehauses 12 unterstiitzt, als auch einfach ein hohes MaB an Dichtheit zwischen Impeller 4 und Impellergehauseinnenwand 11 erreicht, indem beide Teile eine jeweils einfach nacharbeitbare Form aufweisen, wodurch eine Anpassung der beiden Teile einfach moglich ist.
Der Impeller 4 selbst ist auf einer Impellerantriebswelle 7 angeordnet, welche in einer Rlickwand des Impellergehauses 12 gelagert ist. Die Impellerantriebswelle 7 ist mittelbar mit dem Antriebsmotor 6 verbunden. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der Antriebsmotor 6 in Einbaulage liber dem Impellerbereich 3 und liber der Austrittsdiise 5 angeordnet ist. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Impellerantriebswelle 7 zwischen der Austrittsdiise 5 und dem Antriebsmotor 6 angeordnet ist. Dadurch ist ein sehr kompakter, insbesondere sehr kurz bauender, Wasserstrahlantrieb 1 moglich.
Bevorzugt ist der Antriebsmotor 6 mittels eines Zahnriemens 16, wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, mit der Impellerantriebswelle 7 verbunden. Dadurch kann einfach ein formschllissiger Antrieb geschaffen werden, welcher eine gewisse Elastizitåt aufweist. Alternativ kann auch eine Verbindung mittels Kettentrieb, Keilriemen, Reibradern, Zahnrader oder Konigswelle vorgesehen sein.
Wie bereits dargelegt, ist der Impellerbereich 3 mit der Austrittsdiise 5 verbunden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Impellerbereich 3 an lediglich einem Austritts-Umfangsbereich 13 mit der Austrittsdiise 5 verbunden ist. Dieser Austritts-Umfangsbereich 13 ist bevorzugt an einer Seite des Impellerbereichs 3 bzw. des
Impellergehåuses 12 angeordnet, welche - bezogen auf die Impellerantriebswelle 7 - gegeniiber dem Antriebsmotor 6 liegt. Durch die Beschrånkung auf lediglich eine Verbindung des Impellerbereichs 3 mit der Austrittsdiise 5, sowie die bevorzugte Art der Positionierung dieser Verbindung, wird der kompakte Aufbau des gegenståndlichen Wasserstrahlantriebes 1 weiter unterstiitzt.
An einem Austrittsbereich 17 der Austrittsdiise 5 ist in an sich bekannter Weise eine Klappe 18 zur Schubvektorsteuerung bzw. Schubumkehr angeordnet, welche beispielsweise in Fig. 3 gut ersichtlich ist.
Die besonders bevorzugte Ausfiihrungsform gemåB den Fig. 1 bis 4 weist weiters einen Grundrahmen 19 auf, welcher aus miteinander verschraubten Leichtmetallteilen gebildet ist, und an welchem die einzelnen Baugruppen des Wasserstrahlantriebes 1 befestigt sind.

Claims (11)

  1. patentansprUche
    1. Wasserstrahlantrieb (1) fiir ein Wasserfahrzeug, mit einem Ansaugbereich (2), einem an den Ansaugbereich (2) anschliebenden Impellerbereich (3), in welchem ein einstufiger Impeller (4) angeordnet ist, und einer, an den Impellerbereich (3) anschliebenden Austrittsdiise (5), wobei der Wasserstrahlantrieb (1) einen Antriebsmotor (6) aufweist, welcher wenigstens mittelbar mit einer Impellerantriebswelle (7) des Impellers (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Impeller (4) lediglich ein einziges Schaufelblatt (8) aufweist.
  2. 2. Wasserstrahlantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Impellerbereich (3) als kombinierte axial/radial-Pumpe ausgebildet ist.
  3. 3. Wasserstrahlantrieb (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaufelblatt (8) als im Wesentlichen konische Spirale um einen Schaufelgrundkorper (9) angeordnet ist.
  4. 4. Wasserstrahlantrieb (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaufelgrundkorper (9) als im Wesentlichen rotationssymmetrischen Grundkorper mit konkaver Mantelflache (10) ausgebildet ist.
  5. 5. Wasserstrahlantrieb (1) nach einem der Anspriiche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Impellergehauseinnenwand (11) eines Impellergehåuses (12) im Bereich des Impellers (4) kegelstumpfformig ausgebildet ist.
  6. 6. Wasserstrahlantrieb (1) nach einem der Anspriiche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Impellerbereich (3) an lediglich einem Austritts-Umfangsbereich (13) mit der Austrittsdiise (5) verbunden ist.
  7. 7. Wasserstrahlantrieb (1) nach einem der Anspriiche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (6) als Elektromotor ausgebildet ist.
  8. 8. Wasserstrahlantrieb (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstrahlantrieb (1) eine Motorsteuereinheit (20) aufweist, welche mit dem Elektromotor verbunden ist, und dass wenigstens eine Kiihlflåche (21) der Motorsteuereinheit (20) wenigstens bereichsweise angrenzend an den Ansaugbereich (2) angeordnet ist.
  9. 9. Wasserstrahlantrieb (1) nach einem der Anspriiche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (6) in Einbaulage iiber dem Impellerbereich (3) und iiber der Austrittsdiise (5) angeordnet ist.
  10. 10. Wasserstrahlantrieb (1) nach einem der Anspriiche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Ansaugbereich (2) als auch die Antriebsdiise (5) antriebswellenfrei ausgebildet sind.
  11. 11. Wasserfahrzeug, insbesondere Jet-Boot, mit einem Wasserstrahlantrieb (1) nach einem der Anspriiche 1 bis 10.
ATA333/2015A 2015-05-27 2015-05-27 Wasserstrahlantrieb AT517444A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA333/2015A AT517444A1 (de) 2015-05-27 2015-05-27 Wasserstrahlantrieb
PCT/AT2016/000058 WO2016187627A1 (de) 2015-05-27 2016-05-27 Wasserstrahlantrieb und wasserfahrzeug mit einem wasserstrahlantrieb
US15/577,187 US10689078B2 (en) 2015-05-27 2016-05-27 Waterjet propulsion system and watercraft having a waterjet propulsion system
CN201680038075.6A CN107735315A (zh) 2015-05-27 2016-05-27 喷水推进***和具有喷水推进***的船舶
EP16729177.2A EP3303121B1 (de) 2015-05-27 2016-05-27 Wasserstrahlantrieb und wasserfahrzeug mit einem wasserstrahlantrieb
AU2016268754A AU2016268754B2 (en) 2015-05-27 2016-05-27 Waterjet propulsion system and watercraft having a waterjet propulsion system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA333/2015A AT517444A1 (de) 2015-05-27 2015-05-27 Wasserstrahlantrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT517444A1 true AT517444A1 (de) 2017-01-15

Family

ID=56131257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA333/2015A AT517444A1 (de) 2015-05-27 2015-05-27 Wasserstrahlantrieb

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10689078B2 (de)
EP (1) EP3303121B1 (de)
CN (1) CN107735315A (de)
AT (1) AT517444A1 (de)
AU (1) AU2016268754B2 (de)
WO (1) WO2016187627A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT517444A1 (de) * 2015-05-27 2017-01-15 Andreas Dipl Ing Desch Wasserstrahlantrieb
CN108609147B (zh) * 2018-05-18 2020-01-10 中船黄埔文冲船舶有限公司 一种船舶进水流道及制作安装方法
SE545035C2 (en) * 2020-11-06 2023-03-07 Kongsberg Maritime Sweden Ab A method for controlling a water jet propulsion device
US20220177098A1 (en) * 2020-12-03 2022-06-09 Seamach Pty Ltd. Vessel propelling system and assembly
DE102022119795A1 (de) 2022-08-05 2024-02-08 VERVE Water Mobility GmbH Wasserstrahlantrieb und Wasserfahrzeug mit einem Wasserstrahlantrieb

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005115832A2 (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Sword Marine Technology Llc Outboard jet drive marine propulsion system and control lever therefor
WO2011042515A1 (en) * 2009-10-08 2011-04-14 Cardo Production Wexford Limited A pump impeller

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3609032A1 (de) 1986-03-18 1987-09-24 Schottel Werft Antriebseinrichtung fuer insbesondere flachgehende wasserfahrzeuge
DE3735699C2 (de) 1987-10-22 1999-08-26 Schottel Werft Wasserstrahlantrieb für Wasserfahrzeuge
JPH06298181A (ja) 1993-04-08 1994-10-25 Yamaha Motor Co Ltd 水ジェット推進機
JP4674841B2 (ja) * 2001-06-08 2011-04-20 ヤマハ発動機株式会社 小型船舶における電動式推進装置
JP3683225B2 (ja) * 2002-03-07 2005-08-17 川崎重工業株式会社 滑走艇のウォータージェットポンプの取付構造
RU2205774C1 (ru) 2002-05-06 2003-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н.Крылова" Водометный движительно-рулевой комплекс
CN2702913Y (zh) 2004-03-12 2005-06-01 哈尔滨工程大学 船用双轮卧式推进器
JP4272135B2 (ja) * 2004-09-10 2009-06-03 本田技研工業株式会社 ウォータージェット推進機
JP2012183948A (ja) * 2011-03-07 2012-09-27 Yamaha Motor Co Ltd 船舶
JP2013107596A (ja) * 2011-11-24 2013-06-06 Yamaha Motor Co Ltd 船舶および船舶推進ユニット
CN203222104U (zh) 2013-04-01 2013-10-02 贾文良 一种喷水推进器的除草装置
CN204078047U (zh) 2014-07-21 2015-01-07 武汉船用机械有限责任公司 一种直接推力型喷水推进***
AT517444A1 (de) * 2015-05-27 2017-01-15 Andreas Dipl Ing Desch Wasserstrahlantrieb

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005115832A2 (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Sword Marine Technology Llc Outboard jet drive marine propulsion system and control lever therefor
WO2011042515A1 (en) * 2009-10-08 2011-04-14 Cardo Production Wexford Limited A pump impeller

Also Published As

Publication number Publication date
CN107735315A (zh) 2018-02-23
WO2016187627A1 (de) 2016-12-01
EP3303121A1 (de) 2018-04-11
AU2016268754B2 (en) 2020-07-16
EP3303121B1 (de) 2019-11-27
AU2016268754A1 (en) 2018-01-25
US20180170500A1 (en) 2018-06-21
US10689078B2 (en) 2020-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT517444A1 (de) Wasserstrahlantrieb
EP2570341A1 (de) Propellerdüse
CH692735A5 (de) Wasserstrahlsystem.
DE60216015T2 (de) Aussenbordmotor
DE3519599A1 (de) Bootsantrieb
DE112013002584T5 (de) Turbinengehäuse
DE69909347T4 (de) Selbstansaugende Strahlpumpe mit Durchflusskontrollvorrichtung
DE102006020241B4 (de) Schleppschiff
DE69726122T2 (de) Wasserstrahlantriebsvorrichtung für wasserfahrzeuge
AT515167B1 (de) Wasserfahrzeug
DE69726121T2 (de) Wasserstrahlantriebsvorrichtung für wasserfahrzeuge
WO2001079060A1 (de) Strahl-antriebsvorrichtung für wasserfahrzeuge
DE4340011A1 (de) Peripheralpumpe, insbesondere zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges
AT525998B1 (de) Antriebseinheit für ein Wasserfahrzeug mit Wasserleitelementen
DE1095697B (de) Vorrichtung zur Herabsetzung des Wasserwiderstandes bei Schiffen
DE102014013662B4 (de) Querstrahlsteuereinrichtung für ein Schiff
WO2002020347A2 (de) Ausserhalb des rumpfes angeordneter antrieb für ein wasserfahrzeug
EP3488089A1 (de) ABGASAUSSTOßVORRICHTUNG FÜR EIN WASSERFAHRZEUG
DE102022119795A1 (de) Wasserstrahlantrieb und Wasserfahrzeug mit einem Wasserstrahlantrieb
DE10334900A1 (de) Schiffsantrieb
AT139524B (de) Schiffsantrieb für Schraubenschiffe.
AT222531B (de) Pontonpumpenanlage als fahrbare Bewässerungseinrichtung
DE102014114801B4 (de) Strömungsmaschine mit halbaxialem Laufrad
DE2360479C3 (de) Mündungen für Querstrahlsteuer bzw. Seekasten für Wasserfahrzeuge
DE3234370A1 (de) Vortriebs- und/oder pumpenaggregat