DE1136236B - Wasserstrahlantrieb fuer schnellfahrende Wasserfahrzeuge - Google Patents

Description

• Wasserstrahlantrieb für schnellfahrende Wasserfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Wasserstrahlantrieb für schnellfahrende Wasserfahrzeuge, bestehend aus einem längsschiffs liegenden Strömungskanal und einer darin in einem besonderen Kanal angeordneten Kreiselpumpe, die nur einen Teil des Treibwassers erfaßt und auf einen relativ hohen Druck bringt, und einer nachgeschalteten Energieübertragungsemüchtung, die einen Teil dieses Druckes auf den im Strömungskanal fließenden restlichen Teil des Treibwassers überträgt.
• Derartige Antriebe dienen dem Zweck, die Kavitationsgefahr am Propellerumfang bei hohen Propellerdrehzahlen zu umgehen. Hierfür ist bei einem bekannten Antrieb ein von einem Teil des Treibwassers beaufschlagtes Strömungsgetriebe mit mehrstufigen Strömungspumpen und -turbinenvorgesehen, das eine hydraulische, stufenlos regelbare Antriebsuntersetzung zwischen einer Antriebsmaschine hoher Drehzahl und einem den restlichen Treibwasserteil beschleunigenden Propeller bildet. Dieser Antrieb besitzt einen außerordentlich hohen Aufwand an Bauteilen; er enthält nän-Aich mehrere Turbinenlaufräder, Pumpenlaufräder und Leitvorrichtungen. Ferner ist noch der langsam laufende Sekundärpropeller für die Beschleunigung des Hauptteils des Treibwassers vorhanden, der das Strömungsgetriebe nicht durchfließt. Durch die- herabgesetzte Drehzahl des Sekundärpropellers wird zwar die Kavitationsgefahr bei großen Fördermengen weitgehend beseitigt, jedoch lassen sich durch diese Maßnahmen die für besonders schnelle Wasserfahrzeuge erforderlichen Schubbelastungen und Pro-Dellerdrehzahlen nicht kavitationsfrei verwirklichen.
• Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die Energieübertragungseinrichtung aus Strahldüseff besteht, die an die Druckseite der Kreiselpumpe angeschlossen sind und in den Strömungskanal für den restlichen Teil des Treibwassers münden, so daß letzteres durch Strahlpumpenwirkung beschleunigt wird. Auf diese Weise kann einerseits eine schnellaufende Kreiselpumpegeringen Durchmessers verwendet werden und andererseits der hohe Energiegehalt des Treibwasserteils hinter der Kreiselpumpe auf den restlichen Treibwasserteil übertragen werden. Somit ist kein kavitationscefährdeter Propeller erforderlich. Dabei besitzt der erfindungsgemäße Antrieb außerdem noch den für schnellfahrende Wasserfahrzeuge sehr bedeutsamen Vorteil eines geringen Bauaufwandes und dadurch niedrigen Gewichtes, so daß sich für die Erzieluna hoher Fahrgeschwindigkeiten diese Vorteile vereinigen.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfinduna mit einem zentrisch im Strömun-skanal angeordneten Verdrängungskörper und in diesem gleich-t> achsig eingebauter Kreiselpumpe, der an der stromauf gerichteten Seite einen Zufluß zur Kreiselpumpe, besitzt und durch etwa radial im Strömungskanal angeordnete Stützgitter an der Außenwand desselben befestigt ist, wird vorgeschlagen, die Stützgitter mit Hohlräumen zu versehen, die mit der Druckseite der Kreiselpumpe verbunden sind und über die Länge der Stützgitter verteilte, stromabwärts gerichtete und in den Strömungskanal hineinmündende Strahldüsenöffnungen aufweisen. Weiter wird vorgeschlagen, die Kreiselpumpe als Zentrifugalpumpe auszubilden und deren Austrittsseite an die radial inneren Enden der hohlen Stützgitter anzuschließen. Durch diese Ausbildung wird ein besonders einfacher und raumsparender Aufbau des erfindungsgemäßen Antriebs ermöglicht.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt, und zwar zeigt diese einen Wasserstrahlantrieb, bei dem ein Teil des Treibwassers durch eine Kreiselpumpe auf höheren Druck gebracht wird und unter Strahlpumpenwirkung den restlichen Teil des Treibwassers beschleunigt.
• In einem Strömunaskanal 1 ist zentrisch ein Verdrängungskörper 2 angeordnet, der gleichachsig eine als Zentrifugalpumpe 3 ausgebildete Kreiselpumpe enthält. Diese wird über eine Welle 4 von einer Antriebsmaschine außerhalb des Strömungskanals 1 angetrieben. Der Verdrängungskörper 2 hat an seiner stromauf gerichteten Stirnseite eine Zutrittsöffnung 5 zur Zentrifugalpumpe 3 und an seiner Mantelfläche Austrittsöffnunge#n 6 von der Zentrifugalpumpe 3 in Hohlräume 7 innerhalb der den Verdrängungskörper 3 tragenden Stützgitter 8. Von den Hohlräumen 7 füh- ren stromabwärts gerichtete Strahldüsen 9 in den rin.-1 förmigen Teil l' des Strömungskanals 1 für das Treibwasser. Die Wirkungsweise dieses Wasserstrahlantriebs beruht auf der Unterteilung der Energiezufahr zur gesamten Treibwassermenge auf zwei Stufen. Durch die. Welle 4 wird die Antriebsleistung über die Zentrifuggalpurape 3 zunächst dem durch den Kanal 5 zuströmenden Teil des Treibwassers zugeführt. Dieser Teil des Treibwass#ers wird sodann über die Hohlräume 7 durch die Strahldüsen 9 in den Teil l' des Strömungskanals 1 eingeleitet, wobei sein ihm durch die Zentrifugalpumpe 3 zugeführter hoher Energiegehalt teilweise auf das restliche Treibwasser übertragen wird. Auf Grund der kleinen Abmessungen der Kreiselpumpe 3 kann diese mit sehr hoher Drehzahl laufen, ohne daß Kavitationsgefahr eintritt. Auch bei der Energieübertragung durch die Strahlpumpenwirkung tritt keine Kavitation auf, so daß hohe Schubbelastungen und hohe Drehzahlen der Hauptantriebsmaschinen für schnellfahrende Schiffe angewendet werden können.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Wasserstrahlantneb für schnellfahrende Wasserfahrzeuge, bestehend aus einem längsschiffs liegenden Strömungskanal und einer darin in einem besonderen Kanal angeordneten Kreiselpumpe, die nur einen Teil des Treibwassers erfaßt und auf einen relativ hohen Druck bringt, und einer nachgeschalteten Energieübertragungseinrichtung, die einen Teil dieses Druckes auf den im Strömungskanal fließenden restlichen Teil des Treibwassers überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieübertragungseinrichtung aus Strahldüsen (9) besteht, die an die Druckseite der Kreiselpumpe (3) angeschlossen sind und in den Strömungskanal (Y) für den restlichen Teil des Treibwassers münden, so daß letzteres durch Strahlpumpenwirkung beschleunigt wird.
2. 2. Wasserstrahlantrieb nach Anspruch 1, wobei zentrisch im Strömungskanal ein Verdrängungskörper mit gleichachsig in ihm eingebauter Kreiselpumpe angeordnet ist, der an der stromauf gerichteten Seite einen Zufluß zur Kreiselpumpe besitzt und durch etwa radial im Strömungskanal angeordnete Stützgitter an der Außenwand desselben befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützgitter (8) mit der Druckseite der Kreiselpumpe (3) verbundene Hohlräume (7) aufweisen und über ihre Länge verteilt die stromabwärts gerichteten Strahldüsenöffnungen (9) enthalten. 3. Wasserstrahlantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiselpumpe (3) als Zentrifugalpumpe ausgebildet ist, deren Austrittsseite (6) an die radial inneren Enden der hohlen Stützgitter (8) anschließt.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1013 986.