DE102022119795A1 - Water jet propulsion and watercraft with a water jet propulsion - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wasserstrahlantrieb für Wasserfahrzeuge, umfassend einen Einlassbereich, einen an den Einlassbereich wenigstens mittelbar anschließenden Impellerbereich, in welchen ein Impeller angeordnet ist, und einen an den Impellerbereich wenigstens mittelbar anschließenden Austrittbereich, sowie einen Antriebsmotor, welcher wenigstens mittelbar mit dem Impeller wirkverbunden ist.Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist die Bereitstellung eines Wasserstrahlantriebs für Wasserfahrzeuge mit einer hohen Antriebsleistung bei gleichzeitigem großem Kugeldurchmesser beim verbauten Impeller zur Vermeidung von Schäden am Impeller durch mögliche Fremdkörper.Dies gelingt der Erfindung dadurch, dass der Impeller zwei am Schaufelgrundkörper des Impellers angeordnete Schaufelblätter aufweist.The invention relates to a water jet drive for watercraft, comprising an inlet area, an impeller area at least indirectly adjoining the inlet area, in which an impeller is arranged, and an outlet area at least indirectly adjoining the impeller area, as well as a drive motor which is at least indirectly operatively connected to the impeller The object on which the invention is based is to provide a water jet propulsion system for watercraft with a high drive power and a large ball diameter in the installed impeller in order to avoid damage to the impeller due to possible foreign bodies arranged blades.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserstrahlantrieb für ein Wasserfahrzeug, umfassend einen Einlassbereich, einem an den Einlassbereich wenigstens mittelbar anschließenden Impellerbereich, in welchem ein Impeller angeordnet ist, und einen an den Impellerbereich wenigstens mittelbar anschließenden Austrittbereich, sowie einen Antriebsmotor, welcher wenigstens mittelbar mit dem Impeller wirkverbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Wasserfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Wasserstrahlantrieb.The invention relates to a water jet drive for a watercraft, comprising an inlet area, an impeller area at least indirectly adjoining the inlet area, in which an impeller is arranged, and an outlet area at least indirectly adjoining the impeller area, as well as a drive motor, which is at least indirectly operatively connected to the impeller is. The invention further relates to a watercraft with a water jet propulsion according to the invention.

Ein Impeller ist in der Regel ein von einem ring- oder röhrenförmigen Gehäuse umschlossener Propeller. Die Ummantelung bewirkt durch Senkung des induzierten Widerstandes des strömenden Mediums an den Propellerblättern eine Erhöhung des Propellerwirkungsgrades im Vergleich zu einem nichtummantelten Propeller. Der Grund für die Erhöhung der Effizienz liegt in der Verminderung der Randwirbelverluste, wie sie an Propeller-, Schaufel- und Flügelspitzen auftreten. So wird ein höherer Anteil der einem Schiffspropeller, einem Fenestron oder einem Ventilator zugeführten Energie in Bewegungsenergie des Fluids umgesetzt als ohne Ummantelung. Das Gleiche gilt für die vom Fluid an den Propeller übertragene Energie, die ebenfalls mit Ummantelung des Propellers größer ist. Beispiel dafür sind Geschwindigkeitsmesser oder ummantelte Windturbinen. Letztere wären wirksamer als herkömmliche Windräder, werden aber aus Gründen des baulichen Aufwandes nicht verwirklicht. Weiterhin werden Impeller dort eingesetzt, wo die Gefahr von Beschädigungen durch freilaufende Propeller vermindert werden soll. Typischerweise werden Impeller in Wasserfahrzeugantrieben und Pumpen verwendet.An impeller is usually a propeller enclosed in a ring or tubular housing. By reducing the induced resistance of the flowing medium on the propeller blades, the shroud increases the propeller efficiency compared to a non-shrouded propeller. The reason for the increase in efficiency lies in the reduction of edge vortex losses that occur at the propeller, blade and wing tips. This means that a higher proportion of the energy supplied to a ship's propeller, a fenestron or a fan is converted into kinetic energy of the fluid than without a casing. The same applies to the energy transferred from the fluid to the propeller, which is also greater when the propeller is shrouded. Examples of this are speedometers or encased wind turbines. The latter would be more effective than conventional wind turbines, but are not being implemented due to the construction effort. Furthermore, impellers are used where the risk of damage caused by free-running propellers is to be reduced. Typically, impellers are used in watercraft drives and pumps.

Aus der JP 2002 308 183 A1 ist eine Wasserstrahlpumpe vorbekannt, welche ein drehbar in einem Gehäuse angeordnetes Laufrad umfasst, das aus einem zylindrischen Körper mit kreisförmigem Querschnitt am Innenumfang besteht. Die Wasserstrahlpumpe unterteilt sich in die Außenkante der Schaufel des Laufrads, den Sockel mit kreisförmigem Querschnitt, an dem die Schaufel befestigt ist, sowie den Durchmesser des Pumpengehäuses, welches das Laufrad bedeckt, wenn der Durchmesser der. Saugseite zur Druckseite zunimmt.From the JP 2002 308 183 A1 A water jet pump is previously known, which comprises an impeller arranged rotatably in a housing and consisting of a cylindrical body with a circular cross section on the inner circumference. The water jet pump is divided into the outer edge of the blade of the impeller, the base with a circular cross section to which the blade is attached, and the diameter of the pump housing, which covers the impeller when the diameter of the. Suction side increases to the pressure side.

Ferner ist aus der JP 2002 362 488 A1 eine Antriebsvorrichtung vorbekannt, umfassend einen Motor, der an einem Rumpf angebracht ist, eine Batterie zur Versorgung des Motors mit elektrischer Energie, eine am hinteren Teil des Rumpfes angebrachte Spritzeinrichtung zum Einspritzen von Wasser auf die Rückseite des Rumpfes in Verbindung mit dem Motor und einen in der Mitte in Längsrichtung des Rumpfes angebrachten Fahrersitz. Die Batterie ist so angeordnet, dass sich ihr hinteres Ende an der Rückseite des vorderen Endes einer Sitzfläche des Sitzes befindet.Furthermore, from the JP 2002 362 488 A1 a propulsion device is known, comprising a motor mounted on a hull, a battery for supplying electrical energy to the motor, a spray device mounted on the rear part of the hull for injecting water onto the rear of the hull in connection with the motor and an in The driver's seat is located in the middle of the fuselage. The battery is arranged so that its rear end is at the rear of the front end of a seat of the seat.

Auch ist aus der US 2006 057 907 ein Wasserfahrzeug vorbekannt, umfassend einen ersten Antriebsmechanismus, mindestens einen zweiten Antriebsmechanismus und einen Schiffsrumpf. Der erste Antriebsmechanismus ist so angeordnet, dass er durch einen Verbrennungsmotor Schub erzeugt. Der zweite Antriebsmechanismus ist zur Schuberzeugung durch einen Elektromotor eingerichtet. Der erste Antriebsmechanismus und der zweite Antriebsmechanismus sind im Schiffsrumpf angeordnet. Der erste Antriebsmechanismus und der zweite Antriebsmechanismus sind voneinander unabhängig. Die Richtung des durch den ersten Antriebsmechanismus erzeugten Schubs und die Richtung des durch den mindestens einen zweiten Antriebsmechanismus erzeugten Schubs sind gleichsinnig.Also is from the US 2006 057 907 a watercraft is previously known, comprising a first drive mechanism, at least a second drive mechanism and a ship's hull. The first drive mechanism is arranged to generate thrust by an internal combustion engine. The second drive mechanism is set up to generate thrust by an electric motor. The first drive mechanism and the second drive mechanism are arranged in the ship's hull. The first drive mechanism and the second drive mechanism are independent of each other. The direction of the thrust generated by the first drive mechanism and the direction of the thrust generated by the at least one second drive mechanism are in the same direction.

Des Weiteren offenbart die US 2012 231 681 A1 ein Wasserstrahlpropeller, welcher verhindert, dass ein Impeller freigelegt wird, wenn der Wasserstrahlpropeller zerlegt wird. Der Wasserstrahlpropeller enthält einen Stator, der an einem hinteren Endabschnitt eines Impellergehäuses angeordnet ist, und einen Impeller, der innerhalb des Impellergehäuses angeordnet ist. Der Wasserstrahlpropeller stößt einen Wasserstrahl aus, indem er den Impeller dreht. Der Impeller des Wasserstrahlpropellers ist dabei drehbar am Stator befestigt und im Inneren des Impellergehäuses angeordnet. Das Laufradgehäuse, der Stator und eine Düse sind mit Hilfe eines Verbindungsbolzens fest miteinander verbunden. Das Laufradgehäuse und der Stator sind durch einen Verbindungsbolzen einstückig miteinander verbunden.Furthermore, the reveals US 2012 231 681 A1 a waterjet propeller, which prevents an impeller from being exposed when the waterjet propeller is disassembled. The water jet propeller includes a stator disposed at a rear end portion of an impeller housing and an impeller disposed inside the impeller housing. The water jet propeller emits a jet of water by rotating the impeller. The impeller of the water jet propeller is rotatably attached to the stator and arranged inside the impeller housing. The impeller housing, the stator and a nozzle are firmly connected to each other using a connecting bolt. The impeller housing and the stator are connected in one piece by a connecting bolt.

Letztlich ist aus der EP 3 303 121 B1 ein Wasserstrahlantrieb und ein Wasserfahrzeug mit einem Wasserstrahlantrieb vorbekannt, welche jeweils einen Impeller aufweisen, der sich durch lediglich ein einziges Schaufelblatt auszeichnet. Der sich daraus ergebende Vorteil ist die Verminderung der bei Betrieb auftretenden Geräuschemission, nicht jedoch die Erhöhung der Antriebsleistung.Ultimately it is from the EP 3 303 121 B1 a water jet propulsion and a watercraft with a water jet propulsion are previously known, each of which has an impeller which is characterized by only a single blade. The resulting advantage is the reduction in noise emissions during operation, but not the increase in drive power.

Ausgehend von diesem Stand der Technik, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Wasserstrahlantrieb bereitzustellen, mit dem eine hohe Antriebsleistung erzielt werden kann, bei gleichzeitigem großem Kugeldurchmesser beim Impeller zur Vermeidung von Schäden an diesem durch angesaugte bzw. durchgeblasene Fremdkörper.Based on this prior art, the invention has set itself the task of providing a water jet drive with which a high drive power can be achieved, while at the same time having a large ball diameter in the impeller in order to avoid damage to it due to foreign bodies being sucked in or blown through.

Diese Aufgabe wird durch einen Wasserstrahlantrieb gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Wasserfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 15 gelöst.This task is achieved by a water jet propulsion according to claim 1. Furthermore, will the task is solved by a watercraft according to the independent claim 15.

In einem ersten Aspekt handelt es sich bei der Erfindung um einen Wasserstrahlantrieb für ein Wasserfahrzeug, umfassend einen Einlassbereich, einem an den Einlassbereich wenigstens mittelbar anschließenden Impellerbereich, in welchen ein Impeller angeordnet ist, und einen an den Impellerbereich wenigstens mittelbar anschließenden Austrittbereich, sowie einen Antriebsmotor, welcher wenigstens mittelbar mit dem Impeller wirkverbunden ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Impeller lediglich zwei am Schaufelgrundkörper des Impellers angeordnete Schaufelblätter aufweist. Der sich daraus ergebende Vorteil liegt sowohl in dem zwischen den Schaufelblättern herstellbaren Durchmesser als auch in dem Durchmesser, der zwischen dem Schaufelgrundkörper und der Außenkante des Schaufelblatts besteht, da diese beiden Durchmesser den Kugeldurchmesser festlegen. Der Kugeldurchmesser gibt an, welche Partikel bzw. Fremdkörper vom Impeller angesaugt bzw. durchgeblasen werden können, ohne diesen dabei zu beschädigen oder zu verstopfen. Angesaugte Fische beispielsweise würden den erfindungsgemäßen Wasserstrahlantrieb in der Regel unverletzt passieren.In a first aspect, the invention is a water jet drive for a watercraft, comprising an inlet area, an impeller area at least indirectly adjoining the inlet area, in which an impeller is arranged, and an outlet area at least indirectly adjoining the impeller area, as well as a drive motor , which is at least indirectly connected to the impeller. The invention is characterized in that the impeller has only two blades arranged on the blade base body of the impeller. The resulting advantage lies both in the diameter that can be produced between the blades and in the diameter that exists between the blade base body and the outer edge of the blade, since these two diameters determine the spherical diameter. The ball diameter indicates which particles or foreign bodies can be sucked in or blown through the impeller without damaging or clogging it. Suctioned fish, for example, would generally pass through the water jet drive according to the invention uninjured.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung sieht die Erfindung für den Wasserstrahlantrieb vor, dass die Schaufelblätter als im Wesentlichen konische Spiralen um den Schaufelgrundkörper angeordnet sind und dass der Schaufelgrundkörper als im Wesentlichen rotationssymmetrischer Grundkörper mit konkaver Mantelfläche ausgebildet ist. Dies bringt den Vorteil, dass ein effizienter Flüssigkeitstransport gewährleistet werden kann, bei dem keine gefährlichen Unterdruckregionen auftreten, an welchen es zu Kavitation kommen würde.In a first advantageous embodiment, the invention for the water jet propulsion provides that the blades are arranged as essentially conical spirals around the blade base body and that the blade base body is designed as a substantially rotationally symmetrical base body with a concave lateral surface. This has the advantage that efficient liquid transport can be guaranteed, in which no dangerous negative pressure regions occur where cavitation would occur.

Ferner sieht die Erfindung in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung für den Wasserstrahlantrieb vor, dass die Schaufelblätter des Impellers zueinander symmetrisch entlang einer Längsachse des Schaufelgrundkörpers in Richtung des Einlassbereichs, um einen Winkel von 180° versetzt, angeordnet sind. Furthermore, in a further advantageous embodiment for the water jet drive, the invention provides that the blade blades of the impeller are arranged symmetrically to one another along a longitudinal axis of the blade base body in the direction of the inlet area, offset by an angle of 180 °.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Impeller einfacher zu fertigen ist und sowohl im Vorwärtsschub als auch Rückwärtsschub betrieben werden kann.This has the advantage that the impeller is easier to manufacture and can be operated in both forward thrust and reverse thrust.

Des Weiteren sieht die Erfindung für den Wasserstrahlantrieb in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vor, dass sich die Schaufelblätter entlang der Längsachse des Schaufelgrundkörpers in Richtung des Einlassbereichs um den Schaufelgrundkörper in einem Winkel von 50° bis 300°, bevorzugt von 150° bis 300°, besonders bevorzugt von 250°, erstrecken.Furthermore, the invention for the water jet propulsion provides in a further advantageous embodiment that the blades are along the longitudinal axis of the blade base body in the direction of the inlet area around the blade base body at an angle of 50 ° to 300 °, preferably from 150 ° to 300 °, especially preferably of 250°.

Darüber hinaus sieht die Erfindung in einer abermals vorteilhaften Ausgestaltung für den Wasserantrieb vor, dass die am Schaufelgrundkörper anliegenden Neigungswinkel der Schaufelblätter entlang der Längsachse des Schaufelgrundkörpers in Richtung des Einlassbereichs kleiner wird. Mit anderen Worten: Umso weiter sich die Schaufelblätter entlang der Längsachse am Schaufelgrundkörper erstrecken, umso spitzwinkliger wird deren Neigung, womit im Ergebnis ein konkaver Impeller erhalten wird.In addition, in another advantageous embodiment for the water drive, the invention provides that the angle of inclination of the blades on the blade base body becomes smaller along the longitudinal axis of the blade base body in the direction of the inlet region. In other words: the further the blades extend along the longitudinal axis on the blade base body, the more acute their inclination becomes, resulting in a concave impeller.

Besonders vorteilhaft weisen die Schaufelblätter eine planare Oberfläche auf. Hierdurch kann eine besonders niedrige Reibung und somit hohe Wirksamkeit erreicht werden.The blades have a particularly advantageous planar surface. This allows particularly low friction and therefore high effectiveness to be achieved.

Ferner weist der Wasserstrahlantrieb in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zwischen dem Antriebsmotor und dem Impeller ein Lagergehäuse auf, in welches ein Lager integriert ist. Denkbar ist dabei, dass das Lagergehäuse über eine Dichtung, insbesondere einen Dichtring, verfügt, mit dem der Antriebsmotor durch das Lagergehäuse gegenüber der vom Impeller zu bewegenden Flüssigkeit abgedichtet ist.Furthermore, in a further advantageous embodiment, the water jet drive has a bearing housing between the drive motor and the impeller, into which a bearing is integrated. It is conceivable that the bearing housing has a seal, in particular a sealing ring, with which the drive motor is sealed by the bearing housing from the liquid to be moved by the impeller.

Um die vom Impeller angesaugte und durchzublasende Flüssigkeit möglichst zielgerichtet aus dem Austrittsbereich hinaus zu fördern, sieht die Erfindung in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung für den Wasserstrahlantrieb vor, dass dieser vor dem Austrittsbereich ein Austrittsströmungskörper aufweist, insbesondere dass dieser über Gleichrichtrippen verfügt.In order to convey the liquid sucked in by the impeller and to be blown through as accurately as possible out of the outlet area, the invention provides in a further advantageous embodiment for the water jet drive that it has an outlet flow body in front of the outlet area, in particular that it has rectifying ribs.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand der Gleichrichtrippen mindestens so groß wie der Kugeldurchmesser. Dieser wird durch den kleineren der beiden folgenden Abstände vorgegeben: Abstand zwischen der Außenkante der Schaufelblätter und dem Schaufelgrundkörper, Abstand zwischen den beiden Schaufelblättern.According to a further advantageous embodiment of the invention, the distance between the rectifying ribs is at least as large as the ball diameter. This is determined by the smaller of the following two distances: distance between the outer edge of the blades and the blade body, distance between the two blades.

Des Weiteren sieht die Erfindung für den Wasserstrahlantrieb vor, dass der Antriebsmotor, insbesondere ein Elektromotor, mittels einer Impellerantriebswelle mit dem Impeller wirkverbunden ist. Besonders vorteilhaft ist zwischen dem Antriebsmotor und der Impellerantriebswelle ein Getriebe angeordnet. Dies kann beispielsweise ein Planetengetriebe ein, welches zur Kompaktheit des Wasserstrahlantriebs beiträgt.Furthermore, the invention for the water jet drive provides that the drive motor, in particular an electric motor, is operatively connected to the impeller by means of an impeller drive shaft. A gear is particularly advantageously arranged between the drive motor and the impeller drive shaft. This can, for example, be a planetary gear, which contributes to the compactness of the water jet drive.

Damit der Wasserstrahlantrieb besonders kompakt ist, sieht die Erfindung in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vor, dass der Antriebsmotor innerhalb des Wasserstrahlantriebs, bevorzugt innerhalb des Austrittsströmungskörpers, angeordnet ist. Dies trägt ebenfalls zu einer kompakten Bauweise bei.In order for the water jet propulsion to be particularly compact, the invention provides a further feature Partial embodiment that the drive motor is arranged within the water jet drive, preferably within the outlet flow body. This also contributes to a compact design.

Auch sieht die Erfindung in einer abermals vorteilhaften Ausgestaltung für den Wasserstrahlantrieb vor, dass dieser eine Motorsteuereinheit aufweist, welche mit dem Antriebsmotor verbunden ist. Die Verbindung erfolgt bevorzugt über elektrische Leitungen oder Abschlüsse. Besonders vorteilhaft ist die Motorsteuereinheit dabei im Wasserstrahlantrieb selbst verbaut, insbesondere im Austrittsströmungskörper.In another advantageous embodiment, the invention also provides for the water jet drive to have a motor control unit which is connected to the drive motor. The connection is preferably made via electrical cables or terminations. The motor control unit is particularly advantageously installed in the water jet drive itself, in particular in the outlet flow body.

Vorteilhafter weist der Wasserstrahlantrieb ein Sensorsystem auf, mit dem Daten vom Wasserstrahlantrieb detektiert und aufgezeichnet werden können, insbesondere durch wenigstens einen Vibrationssensor. Es ist dabei auch denkbar, dass diese Daten an die Motorsteuereinheit übergeben werden, um daraus Handlungsanweisungen, insbesondere Serviceintervalle etc., ableiten zu können.More advantageously, the water jet propulsion has a sensor system with which data from the water jet propulsion can be detected and recorded, in particular by at least one vibration sensor. It is also conceivable that this data is transferred to the engine control unit in order to be able to derive instructions for action, in particular service intervals, etc. from it.

In einem zweiten Aspekt der Erfindung handelt es sich um ein Wasserfahrzeug, insbesondere ein Jet-Boot, mit einem erfindungsgemäßen Wasserstrahlantrieb.A second aspect of the invention concerns a watercraft, in particular a jet boat, with a water jet propulsion according to the invention.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Es zeigen:

• 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wasserstrahlantriebs in einer seitlich dargestellten Explosionsdarstellung,
• 2a eine Seitenansicht des Impellers gemäß 1,
• 2b eine Meridianschnittansicht des Impellers gemäß 2a,
• 2c eine perspektivische Ansicht des Impellers gemäß 2a und 2b, sowie
• 2d eine Draufsicht des Impellers gemäß 2a, 2b und 2c.

Show it:

• 1 an embodiment of the water jet propulsion according to the invention in an exploded view shown on the side,
• 2a a side view of the impeller according to 1 ,
• 2 B a meridian sectional view of the impeller according to 2a ,
• 2c a perspective view of the impeller according to 2a and 2 B , as well as
• 2d a top view of the impeller according to 2a , 2 B and 2c .

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wasserstrahlantriebs 1 in einer seitlich dargestellten Explosionszeichnung. Dieses Ausführungsbeispiel umfasst einen Einlassbereich 2, in welchem sich ein Impellerbereich (hier nicht dargestellt) anschließt, in welchem sich der Impeller 4 befindet. Dieser Impeller 4 verfügt hier über einen Schaufelgrundkörper 8 an welchem sich zwei Schaufelblätter 7,7' entlang der Längsachse des Schaufelgrundkörpers 8 in Richtung des Einlassbereichs 2 erstrecken, wobei die zwei Schaufelblätter 7,7' zueinander um 180° versetzt angeordnet sind. Der Impeller 4 ist über eine Impellerantriebswelle 11, welche mittels einem Lager 10 innerhalb eines Lagergehäuses 9 gelagert und mit einem Dichtring abgedichtet ist, mit dem Antriebsmotor 6, hier einem Elektromotor, wirkverbunden. Der Antriebsmotor 6 verfügt hierbei auf der von der Impellerantriebswelle 11 gegenüberliegenden Seite ebenfalls über ein Lager 10. Ferner weist das hier gezeigte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wasserstrahlantriebs einen Austrittsströmungskörper 12 auf, welcher hier über Gleichrichtrippen verfügt. An den Austrittsströmungskörper 12 anschließend, ist letztlich der Austrittsbereich 5 angeordnet, aus welchem die vom Impeller 4 angesaugte und durchgeblasene Flüssigkeit hinaus befördert werden kann. 1 shows an exemplary embodiment of the water jet drive 1 according to the invention in an exploded view shown on the side. This exemplary embodiment includes an inlet area 2, in which an impeller area (not shown here) adjoins, in which the impeller 4 is located. This impeller 4 has a blade base body 8 on which two blades 7,7' extend along the longitudinal axis of the blade base body 8 in the direction of the inlet region 2, the two blades 7,7' being arranged offset from one another by 180°. The impeller 4 is operatively connected to the drive motor 6, here an electric motor, via an impeller drive shaft 11, which is mounted by means of a bearing 10 within a bearing housing 9 and sealed with a sealing ring. The drive motor 6 also has a bearing 10 on the side opposite the impeller drive shaft 11. Furthermore, the exemplary embodiment of a water jet drive according to the invention shown here has an outlet flow body 12, which here has rectifying ribs. Adjacent to the outlet flow body 12, the outlet area 5 is ultimately arranged, from which the liquid sucked in and blown through by the impeller 4 can be conveyed out.

2a bis 2d zeigen den in 1 im Wasserstrahlantrieb 1 verbauten erfindungsgemäßen Impeller 4 in verschiedenen Ansichten. 2a until 2d show the in 1 Impeller 4 according to the invention installed in the water jet drive 1 in different views.

2a zeigt den erfindungsgemäßen Impeller 4 in einer Seitenansicht mit einer eingezeichneten Längsachse (A-A). Der Impeller 4 baut sich aus einem Schaufelgrundkörper 8 auf, welcher hier konisch nach oben, also entlang der Längsachse (A-A), zuläuft, und weist zwei zueinander um 180° versetzte Schaufelblätter 7,7' auf. Mit anderen Worten: die Schaufelblätter 7,7' sind als im Wesentlichen konische Spiralen um den Schaufelgrundkörper 8 angeordnet, wobei der Schaufelgrundkörper 8 im Wesentlichen als ein rotationssymmetrischer Grundkörper mit konkaver Mantelfläche ausgebildet ist. 2a shows the impeller 4 according to the invention in a side view with a drawn longitudinal axis (AA). The impeller 4 is made up of a blade base body 8, which here tapers conically upwards, i.e. along the longitudinal axis (AA), and has two blades 7, 7 'offset from one another by 180 °. In other words: the blades 7, 7' are arranged as essentially conical spirals around the blade base body 8, the blade base body 8 being essentially designed as a rotationally symmetrical base body with a concave lateral surface.

2b zeigt den Impeller 4 gemäß 2a in einer Meridianschnittansicht, entlang der in 2a eingezeichneten Längsachse (A-A). Aus 2b geht deutlich hervor, dass die Neigungswinkel α und β gegenüber γ und δ kleiner bzw. spitzwinkliger sind. Mit anderen Worten: die Neigungswinkel der Schaufelblätter 7,7' werden mit zunehmender Umwickelung des Schaufelgrundkörpers 8 kleiner. 2 B shows the impeller 4 according to 2a in a meridian section view, along the in 2a marked longitudinal axis (AA). Out of 2 B It is clear that the inclination angles α and β are smaller or more acute compared to γ and δ. In other words: the angles of inclination of the blades 7, 7 'become smaller as the blade base body 8 is wrapped more and more.

Somit ist vorstehend ein Wasserstrahlantrieb für ein Wasserfahrzeug gezeigt, mit welchem eine hohe Antriebsleistung erzielt werden kann, bei gleichzeitigem großem Kugeldurchmesser, um beim Impeller Schäden an diesem durch angesaugte bzw. durchgeblasene Fremdkörper zu vermeiden.Thus, a water jet drive for a watercraft is shown above, with which a high drive power can be achieved, with a large ball diameter at the same time, in order to avoid damage to the impeller due to foreign bodies being sucked in or blown through.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

11

WasserstrahlantriebWater jet propulsion

22

Einlassbereich Inlet area

44

ImpellerImpeller

55

AustrittsbereichExit area

66

Antriebsmotordrive motor

7,7'7.7'

SchaufelblattShovel blade

88th

SchaufelgrundkörperBlade base body

99

Lagergehäusebearing housing

1010

Lagercamp

1111

ImpellerantriebswelleImpeller drive shaft

1212

AustrittsströmungskörperExit flow body

α,β,γ,δα,β,γ,δ

NeigungswinkelAngle of inclination

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• JP 2002308183 A1 [0003]JP 2002308183 A1 [0003]
• JP 2002362488 A1 [0004]JP 2002362488 A1 [0004]
• US 2006057907 [0005]US 2006057907 [0005]
• US 2012231681 A1 [0006]US 2012231681 A1 [0006]
• EP 3303121 B1 [0007]EP 3303121 B1 [0007]

Claims (15)

Wasserstrahlantrieb (1) für ein Wasserfahrzeug, umfassend einen Einlassbereich (2), einen an den Einlassbereich (2) wenigstens mittelbar anschließenden Impellerbereich, in welchem ein Impeller (4) angeordnet ist, und einen an den Impellerbereich wenigstens mittelbar anschließenden Austrittbereich (5), sowie einen Antriebsmotor (6), welcher wenigstens mittelbar mit dem Impeller (4) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Impeller (4) lediglich zwei am Schaufelgrundkörper (8) des Impellers (4) angeordnete Schaufelblätter (7,7') aufweist.Water jet propulsion (1) for a watercraft, comprising an inlet area (2), an impeller area at least indirectly adjoining the inlet area (2), in which an impeller (4) is arranged, and an outlet area (5) at least indirectly adjoining the impeller area, and a drive motor (6), which is at least indirectly operatively connected to the impeller (4), characterized in that the impeller (4) has only two blades (7, 7 ') arranged on the blade base body (8) of the impeller (4). Wasserstrahlantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelblätter (7,7') als im Wesentlichen konische Spiralen um den Schaufelgrundkörper (8) angeordnet sind und dass der Schaufelgrundkörper (8) als im Wesentlichen rotationssymmetrischer Grundkörper mit konkaver Mantelfläche ausgebildet ist.Water jet propulsion Claim 1 , characterized in that the blades (7, 7') are arranged as essentially conical spirals around the blade base body (8) and that the blade base body (8) is designed as a substantially rotationally symmetrical base body with a concave lateral surface. Wasserstrahlantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelblätter (7,7') zueinander symmetrisch entlang einer Längsachse des Schaufelgrundkörpers (8) in Richtung des Einlassbereichs (2), um einen Winkel von 180° versetzt, angeordnet sind.Water jet propulsion Claim 1 or 2 , characterized in that the blades (7, 7') are arranged symmetrically to one another along a longitudinal axis of the blade base body (8) in the direction of the inlet region (2), offset by an angle of 180°. Wasserstrahlantrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schaufelblätter (7,7') entlang der Längsachse des Schaufelgrundkörpers (8) in Richtung des Einlassbereichs (2) um den Schaufelgrundkörper (8) in einem Winkel von 50 bis 300°, bevorzugt von 150 bis 300°, besonders bevorzugt von 250°, erstrecken.Water jet propulsion according to at least one of the preceding claims, characterized in that the blades (7, 7') extend along the longitudinal axis of the blade base body (8) in the direction of the inlet region (2) around the blade base body (8) at an angle of 50 to 300° , preferably from 150 to 300 °, particularly preferably from 250 °. Wasserstrahlantrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die am Schaufelgrundkörper (8) anliegenden Neigungswinkel (α,β,γ,δ) der Schaufelblätter (7,7') entlang der Längsachse des Schaufelgrundkörpers (8) in Richtung des Einlassbereichs (2) kleiner werden.Water jet drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that the angles of inclination (α, β, γ, δ) of the blades (7, 7') applied to the blade base body (8) along the longitudinal axis of the blade base body (8) in the direction of the inlet region ( 2) become smaller. Wasserstrahlantrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelblätter (7,7') eine planare Oberfläche aufweisen.Water jet propulsion according to at least one of the preceding claims, characterized in that the blades (7,7') have a planar surface. Wasserstrahlantrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsmotor (6) und dem Impeller (4) ein Lagergehäuse angeordnet ist, in welches ein Lager (10) eingebettet ist.Water jet drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that a bearing housing is arranged between the drive motor (6) and the impeller (4), in which a bearing (10) is embedded. Wasserstrahlantrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Austrittsbereich (5) ein Austrittsströmungskörper (12), insbesondere mit Gleichrichtrippen, angeordnet ist.Water jet drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that an outlet flow body (12), in particular with rectifying ribs, is arranged in front of the outlet region (5). Wasserstrahlantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Gleichrichtrippen mindestens so groß ist wie ein Kugeldurchmesser, der durch den kleineren der beiden folgenden Abstände vorgegeben ist: Abstand zwischen der Außenkante der Schaufelblätter (7, 7') und dem Schaufelgrundkörper (8), Abstand zwischen den beiden Schaufelblättern (7, 7').Water jet propulsion Claim 8 , characterized in that the distance between the rectifying ribs is at least as large as a ball diameter, which is determined by the smaller of the two following distances: distance between the outer edge of the blades (7, 7 ') and the blade base body (8), distance between the both blades (7, 7'). Wasserstrahlantrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (6), bevorzugt ein Elektromotor, mittels einer Impellerantriebswelle (11) mit dem Impeller (4) wirkverbunden ist.Water jet drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive motor (6), preferably an electric motor, is operatively connected to the impeller (4) by means of an impeller drive shaft (11). Wasserstrahlantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsmotor (6) und der Impellerantriebswelle (11) des Impellers (4) ein Getriebe angeordnet ist.Water jet propulsion Claim 10 , characterized in that a gear is arranged between the drive motor (6) and the impeller drive shaft (11) of the impeller (4). Wasserstrahlantrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der Antriebsmotor (6) innerhalb des Wasserstrahlantriebs (1), bevorzugt innerhalb des Austrittströmungskörpers (12), angeordnet ist.Water jet drive according to at least one of the preceding claims, that the drive motor (6) is arranged within the water jet drive (1), preferably within the outlet flow body (12). Wasserstrahlantrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Motorsteuereinheit aufweist, welche mit dem Antriebsmotor (6) verbunden ist.Water jet drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that it has a motor control unit which is connected to the drive motor (6). Wasserstrahlantrieb nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Sensorsystem zum Detektieren und Aufzeichnen von Antriebsdaten aufweist, insbesondere wenigstens einen Vibrationssensor.Water jet drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that it has a sensor system for detecting and recording drive data, in particular at least one vibration sensor. Wasserfahrzeug, insbesondere Jet-Boot, mit einem Wasserstrahlantrieb (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14.Watercraft, in particular a jet boat, with a water jet propulsion (1) according to at least one of the preceding Claims 1 until 14 .

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