DE2359371A1 - Wasserstrahl-antriebseinheit fuer wasserfahrzeuge - Google Patents

Description

DR.-INQ. DIPL.-iNQ. M. SC. DIPL-PHYS. DH. OIPL.-PHYS. HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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.26. Nov. 1973
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Firma

PIAGGIO & C. S.p.A. Via Antonio Cecchi, 6 Genova, Italien

Wasserstrahl-Antriebseinheit für Wasserfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Wasserstrahl-Antriebseinheit für Wasserfahrzeuge.

Bei strahlgetriebenen Wasserfahrzeugen ergibt sieh der Vorschub als Reaktion auf einen Wasserstrahl, der von einer Pumpe mit einer Schraube erzeugt wird. Sie ist im Inneren eines Kanals angeordnet, dessen Einlaß durch eine öffnung im unteren Teil des Schiffskörpers gebildet wird. Der Kanal ist ein Teil eines speziellen, normalerweise als Gußteil ausgeführten Gehäuses, das gleichzeitig die Lagerung für die Welle des Rotors bildet, üblicherweise ist die Antriebseinheit am Körper des

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Wasserfahrzeuges unabhängig von dem die notwendige Antriebskraft für die Pumpe liefernden Motor befestigt.

Die Kopplung zwischen dieser Antriebseinheit und dem unabhängig am Schiffskörper gehaltenen Motor wird üblicherweise durch eine Gelenkübertragung erreicht, die eine gewisse Verschiebung zwischen der Motorwelle und der Welle des Rotors erlaubt und zur Verminderung der Schwingungsübertragung auf den Schiffskörper gleichzeitig dem Motor ein gewisses Maß an Bewegungsfreiheit läßt.

Der Einbau des Motors, des Antriebs (Rotor) und der entsprechenden Gelenkverbindung in ein Wasserfahrzeug muß so erfolgen, daß diese nicht zu stark von der Position abweichen, in der die Welle des Motors und des Antriebs in einer Linie liegen. Da dieser Einbau in vielen Fällen von mechanisch ungeübten Personen durchgeführt wird, ist er problematisch und führt zu Zeitverlusten. Außerdem steigen die Kosten des Einbaus unter Umständen beträchtlich. Wenn die Gelenkübertragung durch eine einzige Kupplung ersetzt v/erden soll, dann werden die Schv/ierigkeiten einer Ausrichtung der Bauteile noch größer. Dazu kommen noch die Schv/ierigkeiten, die sich daraus ergeben, daß große Rohre für die Abgase und für das Motorkühlwasser eingebaut v/erden müssen, wobei diese Rohre durch den Schiffskörper führen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Wasserstrahl-Antriebseinheit für Wasserfahrzeuge vorzuschlagen, welche die genannten Nachteile umgeht und einen problemlosen, schnellen und billigen Einbau in ein Wasserfahrzeug erlaubt.

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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Strahlgenerator, die Abgasleitung zusammen mit den Schalldämpfeinrichtungen, die Kühlflüssigkeitsleitung, der f-lotor sowie jede andere zur Funktion notwendige Zusatzeinrichtung zusammen eine einzige Einheit bilden, die direkt am Körper des Wasserfahrzeuges befestigbar ist.

Die in dieser Weise gebildete Einheit kann an jedem Wasserfahrzeug genau so leicht wie ein Außenbordmotor oder ein Heckantrieb befestigt werden, ohne daß komplizierte Einbauarbeiten nötig sind. Im Heck des Schiffskörpers muß lediglich eine spezielle öffnung von regelmäßiger Form angebracht werden, an die der Flansch der Antriebseinheit z. B. durch Nieten befestigt werden kann.

Zur Dämpfung der Schwingungsübertragung auf den Schiffskörper ist der Motor mit elastischen Auflagern fest auf der Antriebseinheit angeordnet. Um die Länge der gesamten Anordnung klein zu halten, ist die Gelenkübertragung vom Motor zum Antrieb vorzugsweise durch eine einzige elastische Kupplung ersetzt, die gleichzeitig als dritter Auflagerpunkt für den Motor dient. Die beiden anderen Auflagerpunkte sind in der Nähe der durch den Schwerpunkt des Motors laufenden senkrechten Ebene angeordnet.

Was die Kühlung des Motors betrifft, so wird diese durch Wasser erreicht, das direkt vom Antrieb durch spezielle Leitungen in den Motor geleitet wird.

Das System zur Abgabe von Motorabgasen schließlich umfaßt eine Reihe von Expansions- und Schalldämpfkammern, die beim Gießen

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des Gehäuses für die Antriebseinheit mitgeformt werden, und außerdem eine spezielle Verbindung mit dem Motor. Das Endstück der Abgasleitung ist von abgeflachter Form. Es ist am hinteren unteren Ende des Gehäuses für die Antriebseinheit angeordnet, und zwar unterhalb der Wasserlinie des Wasserfahrzeuges, wenn dieses nicht bewegt ist. Außerdem ist es so angeordnet, daß es aus dem hinteren Ende des Schiffskörpers als eine Art Ansatz herausragt. Diese Anordnung ermöglicht es für den Auslaß der Abgasleitung, während der normalen Vorwärtsbewegung des Wasserfahrzeuges oberhalb des Wasserspiegels zu bleiben, wie dies im allgemeinen für alle Abgasleitungen von motorgetriebenen Wasserfahrzeugen üblich ist, um so einen eventuellen Rückstau oder störende Blasenbildung des Gases im Wasser auszuschalten. Die Anordnung hat aber zusätzlich ven Vorteil, wie experimentell gezeigt worden ist, die von den Abgasen erzeugten Geräusche beträchtlich zu reduzieren. Dies liegt daran, daß der Abgasstrom gegen die Wasserwand gelenkt wird, die durch die Vertiefung der Heckwelle gebildet wird. Diese Wasserwand kann Schallwellen absorbieren und reflektieren.

Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer teilweise geschnittenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Heckansicht eines Bootskörpers mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

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Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, umfaßt der Körper des Antriebs vor allem Dingen ein Strahlgehäuse 1 und die Lager 2 eines Rotors 3. Das Gehäuse 1 ist nach vorn verlängert und bildet so eine Basis 4 für Auflager 5 des Motors 6. Außerdem ist das Gehäuse 1 mit einer Reihe untereinander in Verbindung stehender Kammern 7 und 8 versehen, die einerseits mit· einer Abgasleitung 9 des Motors und andererseits durch eine Abgasaustrittsöffnung 1O mit der Umgebung verbunden sind. Die Abgasaustrittöffnung 1O ist am Ende eines speziellen, eine Kammer 11 umfassenden Ansatzes angeordnet. Dieser Ansatz befindet sich am hinteren unteren Ende des Antriebes in einer Linie mit dem Schiffskörper 12 des Fahrzeuges. An diesem Schiffskörper ist der Antrieb selbst, oder vielmehr die gesamte Antriebseinheit befestigt.

Fig. 1 zeigt auch die Ausbildung·der freien Oberfläche (LL) des Wassers hinter dem Wasserfahrzeug während der Vorwärtsbewegung. Dabei wird die relative Position der Abgasaustrittsöffnung 10 und die Richtung des Geschwindigkeitsvektors des austretenden Abgasstromes sowie der Schallwellenausbreitung klar. Es zeigt sich, daß der Austritt der Abgase in dem Bereich der von der Heckwelle gebildeten Vertiefung erfolgt, wo diese Vertiefung von einem erhöhten Niveau (h) begrenzt wird. Wie bereits ausgeführt, ist es aus diesem Gründen verständlich und auch praktisch durch Versuche belegt worden, daß der Lärm der Abgase wegen der Absorption und der Reflexion der Schallwellen durch die flüssige Oberfläche beträchtlich gedämpft wird.

Die Befestigung der beschriebenen Antriebseinheit auf dem Wasserfahrzeug erfolgt lediglich durch einen Flansch 13 und spezielle Schrauben 14, die den Flansch 13 unter Zwischenlegung eines

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Dichtmaterials mit der Heckpartie 15 des Schiffskörpers ververbinden.

Der Motor schließlich wird vom Gehäuse 1 des Antriebes durch die Auflager.5 und eine Kupplung 16 zwischen einer Motorwelle 17 und einer Rotorwelle 18 gehalten. Die Auflager 5 und die Kupplung 16 können in einer bevorzugten Ausführungsform elastisch verformbar sein, um so die Schwingungsübertragung zu dämpfen.

In Fig. 1 ist außerdem schematisch die Leitung für das Motorkühlwasser dargestellt. Das Kühlwasser wird durch eine Leitung in Ausströmrichtung vor einem die Strömung ausrichtenden Leitelement 20 aus dem Strömungskanal entnommen und nach Kühlung des Motors durch eine weitere Leitung 21 in den ersten Teil der Motorabgasleitung 9 abgegeben.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, jede Art von Motor zu verwenden, z. B. einen Explosionsmotor, einen Benzinmotor, einen Dieselmotor, eine Turbine etc.. Es können auch mehrere beliebig geformte Wasserstrahlen für den Antrieb gebildet werden.

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Claims (5)

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   Patentansprüche :

   / 1 .JWasserstrahl-Antriebseinheit für Wasserfahrzeuge, dadurch ^-^ gekennzeichnet, daß der Strahlgenerator, die Abgasleitung (9) zusammen mit den Schalldämpfeinrichtung, die Kühlflüssigkeitsleitungen (19, 21), der Motor (6), sowie jede andere zur Funktion notwendige Zusatzeinrichtung zusammen eine einzige Einheit bilden, die direkt am Körper (12) des Wasser-^ fahrzeuges befestigbar ist.
2. 2. Wasserstrahl-Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (6) mittels elastischer Auflager (5) auf dem Gehäuse (1) des Strahlgenerators gehalten ist.
3. 3. Wasserstrahl-Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Motor (6) und einer Welle (18) einer den Antriebsstrahl erzeugenden Pumpe eine elastische Kupplung (16) geschaltet ist, die gleichzeitig einen Auflagerpunkt für den Motor bildet.
4. 4. Wasserstrahl-Antriebseinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder zumindest einige Teile der Abgasleitung (9, 10) des Motors, sowie gegebenenfalls die Schalldämpf kammern (7, 8, 11) als mit dem Körper, des Strahlgenerators einstückige Güßteile ausgebildet sind.

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5. 5. Wasserstrahl-Äntriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsöffnung (10)· der Abgasleitung (9) am hinteren unteren Ende des Strahlgenerators angeordnet ist und in einer Linie mit dem Schiffskörper (12)_; in jedem Falle aber in einem Bereich zwischen dem Schiffskörper (12). und der flüssigen Oberfläche der Heckwelle liegt.

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