DE8807240U1 - Water jet propulsion for watercraft - Google Patents

Description

Wasserstrahlantrieb für WasserfahrzeugeWater jet propulsion for watercraft

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserstrahlantrieb für Wasserfahrzeuge.The invention relates to a water jet propulsion system for watercraft.

Wasserstrahlantriebe sind seit einer Vielzahl von Jahren bekannt und werden als Antriebe vorwiegend für schnelle Wasserfahrzeuge verwendet. Ein Wasserstrahlantrieb, welcher auch Strahlpumpe, Water Jet Propulsion oder nur Jet genannt wird, besteht aus einer Pumpe, einem röhrenförmigen Wassereintritt in der Bodenbeplattung eines Wasserfahrzeuges und einer Austrittsöffnung durch die das Wasser nach hinten ausgestoßen wird und gemäß Impulsprinzip zur Schuberzeugung kommt.Water jet propulsion has been known for many years and is used primarily for fast watercraft. A water jet propulsion system, which is also called a jet pump, water jet propulsion or just a jet, consists of a pump, a tubular water inlet in the bottom plating of a watercraft and an outlet opening through which the water is expelled to the rear and, according to the impulse principle, is used to generate thrust.

Mit Hilfe eines Strahllenkers und einer Rückwärtsklappe wird der Antriebsstrahl in die gewünschte Richtung gelenkt.With the help of a jet guide and a reverse flap, the propulsion jet is directed in the desired direction.

Nachteile bei den bisher verwendeten Wasserstrahlantrieben: Disadvantages of the water jet propulsion systems used to date:

- Schwieriger und aufwendiger Einbau und Anpassung des Einlaufrohres des Wasserstrahlantriebes an die Schiffsform- Difficult and complex installation and adaptation of the inlet pipe of the water jet drive to the ship shape

*· Schwierige Zugänglichkeit zu den Innereien der Pumpe und die damit verbundene schwierige Inspektion, Säuberung und Reperatur*· Difficult access to the internals of the pump and the associated difficulty in inspection, cleaning and repair

Il tillThe till

Mangelhafte Kursstabilität bei langsamer Fahrt Ungünstige beeinflussung der dynamischen Stabilität bei Hochgeschwindigkeitswasserfahrzeugen durch den WasserstrahlantriebPoor course stability when travelling slowly. Adverse influence on the dynamic stability of high-speed watercraft due to the water jet propulsion.

Mangelhafte Geräuschdämmung gegen Geräuschab3trahlung im WasserInadequate sound insulation against noise radiation in the water

Der Erfindune liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile bei einem Wasserstrahlantrieb für Wasserfahrzeuge der eingangs genannten Art zu beseitigen und einen Wasserstrahlantrieb für Wasserfahrzeuge zu schaffen, der einfacher in der Herstellung und Montage ist, und mit auf Dauer hohem Propulsionswirkungsgrad arbeitet. Erreicht wird dieses Ziel dadurch, daß die wichtigsten Pumpenteile radial ein- oder ausgebaut werden und nicht axial wie es bei den bisher verwendeten Wasserstrahlantrieben der Fall ist.The invention is based on the task of eliminating the above-mentioned disadvantages in a water jet drive for watercraft of the type mentioned at the beginning and of creating a water jet drive for watercraft that is easier to manufacture and assemble and operates with a high level of propulsion efficiency over the long term. This goal is achieved by the most important pump parts being installed or removed radially and not axially as is the case with the water jet drives used to date.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindung in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile näher erläutert. Es zeigenFurther advantageous embodiments of the invention are shown in the drawings using exemplary embodiments of the invention and are explained in more detail in the following description, indicating further advantages.

Fig.l Schematisch als Längsschnitt ein Wasserstrahlantrieb, als Längsschnitt, gemäß Erfindung.Fig.l Schematic as a longitudinal section of a water jet propulsion system, in longitudinal section, according to the invention.

Fig.2 Eine Grundansicht auf die Darstellung von Fig.l. Fig.3 Ein Querschnitt B-B auf die Darstellung von Fig.l.Fig.2 A basic view of the representation of Fig.l. Fig.3 A cross section B-B of the representation of Fig.l.

Fig.A zeigt einen der zwei Wasserstrahlantriebe einer Doppelantriebsanlage, in ein Militärhochgeschwindigkeitswasserfahrzeug, Patrouiilenboot oder eine Jacht eingebaut.Fig.A shows one of the two waterjet propulsion units of a dual propulsion system installed in a military high-speed watercraft, patrol boat or yacht.

Fig.5 Ein Querschnitt C-C von Darstellung gemäß Fig.4,Fig.5 A cross section C-C of the representation according to Fig.4,

Der Wasserstrahlantrieb für Wasserfahrzeuge gemäß Erfindung besteht aus einem Pumpengehäuse 10,welches einerseits mit einem Einlaufrohr 16 und anderseits mit einem Strahllenkergehäuse 17 fest verbunden ist. Das Pumpengehäuse 10 ist mit einem Deckel 11 versehen durch welchen es möglich ist, Leitrad 12, Laufrad 13 und Schleißring 14 ein- und auszubauen. Leitrad 12 und Schleißring 14 sind so bearbeitet, daß sie in Umfang und Länge genau in das Gehäuse 10 passen. Das Leitrad 12 wird durch eine perifer angebrachte Fläche 37 durch den Deckel 11 ■it Hilfe einer Gummiplatte 38 im Pum^r«engehäuse spielfrei festgehalten. Das Einlaufrohr 16 ist mit einem Flansch 18 versehen durch welchen der Wasserstrahlantrieb mit Hilfe von Schraubenbolzen 20 am Spiegel des Bootes verschraubt wird. Das Kupplungsgehäuse 21 ragt ins Bootsinnere und endet mit einem Klemmring 22, der den Gummiring 23, welcher weiter •lit der Motorglocke 24 fest verbunden ist, festhält. Am Eintritt des Einlaufrchrfes 16 befindet sich ein AnpassungsstUck 25. Im Strahllenkergehäuse Ii- '■■■' der Strahllenker 26 schwenkbar gelagert. Die Rückvärtsklappe 30 ist schwenkbar um eine Horizontalachse 31 gelagert.The water jet drive for watercraft according to the invention consists of a pump housing 10, which is firmly connected on the one hand to an inlet pipe 16 and on the other hand to a jet guide housing 17. The pump housing 10 is provided with a cover 11 through which it is possible to install and remove the guide wheel 12, impeller 13 and wear ring 14. The guide wheel 12 and wear ring 14 are machined so that they fit exactly into the housing 10 in terms of circumference and length. The guide wheel 12 is held in the ^pump housing without play by a peripherally attached surface 37 through the cover 11 with the aid of a rubber plate 38. The inlet pipe 16 is provided with a flange 18 through which the water jet drive is screwed to the transom of the boat with the aid of screw bolts 20. The coupling housing 21 projects into the interior of the boat and ends with a clamping ring 22 which holds the rubber ring 23 which is further firmly connected to the motor bell 24. At the inlet of the inlet pipe 16 there is an adapter piece 25. The jet guide 26 is pivotally mounted in the jet guide housing 11. The reverse flap 30 is pivotally mounted about a horizontal axis 31.

Die Figuren 4 und 5 zeigen einen der zwei Wasserstrahlantriebe einer Doppelantriebsanlage, gemäß Erfindung, in ein Militärhochgeschwindigkeitswasserfahrzeug, Patrouillenboot oder eine Jacht eingebaut. Der Wasserstrahlantrieb, gemäß Erfindung, ist durch einen Flansch 18 am Spiegel des Wasserfahrzeuges und mit dem Flansch 32 des Gehäuses 34 an der Hochplattform des Wasserfahrzeuges befestigt. Das Gehäuse 34 und das Einlaufrohr 16 sind auf diese Weise miteinander verbunden und brauchen nie mehr demontiert werden. Damit ist die Möglichkeit gegeben, das Gehäuse 34 und das Einlaufrohr 16 mit geräuschdämmenden Werkstoffen auszukleiden. Die Rückwärtsklappe 30 ist mit der Trimmfläche 36 so versehen, daß man je nach Stellung der Rückwärtsklappe eine Lenkung des Antriebsstrahles schräg nach unten, oder auch eine Querstellung der Trimmfläche zur Fahrtrichtung, erreicht.Demnach übernimmt die Riickwärtsklappe 30 mit der Trimmfläche 36 die Funktion einer Trimmklappe und einer effektvollen Bremse. Die RUckwärtsklappenpostionierung erreicht man mechanisch, elektrisch oder hydraulisch; beispielsweise mit hydraulischem Zylinder 40.Figures 4 and 5 show one of the two water jet drives of a dual drive system, according to the invention, installed in a military high-speed watercraft, patrol boat or yacht. The water jet drive, according to the invention, is attached to the transom of the watercraft by a flange 18 and to the high platform of the watercraft by the flange 32 of the housing 34. The housing 34 and the inlet pipe 16 are connected to one another in this way and never need to be dismantled. This makes it possible to line the housing 34 and the inlet pipe 16 with noise-insulating materials. The reverse flap 30 is provided with the trim surface 36 in such a way that, depending on the position of the reverse flap, the drive jet can be directed diagonally downwards or the trim surface can be positioned transversely to the direction of travel. The reverse flap 30 with the trim surface 36 therefore takes on the function of a trim flap and an effective brake. The rear flap positioning can be achieved mechanically, electrically or hydraulically; for example with hydraulic cylinder 40.

Der Einbau und die Anpassung des Wasserstrahlantriebes flir Wasserfahrzeuge ist sehr einfach und kostensparend. Der ganze Wasserstrahlantrieb wird mit wenigen Schrauben am Bootsspiegel angeschraubt. Die Anpassung an den Bootsboden erreicht man durch ein entsprechendes Anpassungsst lick .The installation and adjustment of the water jet drive for watercraft is very simple and cost-effective. The entire water jet drive is screwed to the boat transom with just a few screws. The adjustment to the boat bottom is achieved using a corresponding adapter piece.

Das Ausrichten des Motors ist auch sehr einfach. Es geschieht durch einen Gummiring und einer entsprechenden Klemmvorrichtung.Aligning the motor is also very easy. It is done using a rubber ring and a corresponding clamping device.

Der Ein- und Ausbau des Pumpenimpellers und Leitrades verläuft so schnell wie bei einem Außenborder-Antrieb. Durch die einfache Inspektion und Säuberung der Pumpeninnenteile, ist permanent die aufrechterhaltung eines hohen Propulsionswirkungsgrades gewährleistet.The installation and removal of the pump impeller and guide wheel is as quick as with an outboard motor. The simple inspection and cleaning of the pump's internal parts ensures that a high level of propulsion efficiency is maintained at all times.

Die Kursstabilität ist durch ein im Antriebsstrahl befindliches Ruderblatt des Strahllenkers auch bei niedrigen Geschwindigkeiten gesichert. Dadurch, daß sich der Ruderschaft im Bereich einer dritten Ruderlänge befindet, sind die Rudermomente sehr niedrig. Der Strahl wird weiter mit einer kugelgeformten RUckwärtsklappe gelenkt. Durch dieses beschriebene Lenksystem, ist eine sinngemäße Steuerung wie beim Auto möglich. Eine Umgewöhnung für Autofahrer wie bei den meisten bisher verwendeten Wasserstrahlantrieben, ist hier nicht nötig.The course stability is ensured by a rudder blade of the jet steering system located in the drive jet, even at low speeds. Because the rudder shaft is in the range of a third of the rudder length, the rudder moments are very low. The jet is further steered with a spherical reverse flap. This steering system enables steering in the same way as in a car. Drivers do not need to get used to it, as is the case with most water jet drives used to date.

Der Verlust der dynamischen Stabilität, ein gefährlicher Zustand, welcher bei Hochgeschwindigkeitsrundspannboten, aber auch bei Gleitern mit konstanter Aufkimmung bei hohen Geschwindigkeiten vorkommt, und durch Wasserstrahlantriebe noch verstärkt wird, begegnet man beim Wasserstrahlantrieb fUr Wasserfahr zeuge gemäß Erfindung mit Trimmflächen, welche durch einen Winkelmesser aktiviert, ein aufrichtendes Stabilitätsmoment erzeugen.The loss of dynamic stability, a dangerous condition which occurs in high-speed round-bottomed boats, but also in planing boats with constant deadrise at high speeds, and is further exacerbated by water jet propulsion, is counteracted in the water jet propulsion for watercraft according to the invention with trim surfaces which, activated by a protractor, generate an uprighting stability moment.

Claims (1)

SchutzansprücheProtection claims 1. Wasserstrahlantrieb für Wasserfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet,1. Water jet propulsion for watercraft, characterized in that daß das Pumpengehäuse (10) mit einer durch Deckel (11) verschließbaren Öffnung (9) versehen ist, durch welche das Leitrad (12), Laufrad (13) und Schleißring (14) ein- und ausgebaut werden können.that the pump housing (10) is provided with an opening (9) which can be closed by a cover (11), through which the guide wheel (12), impeller (13) and wear ring (14) can be installed and removed. 2. Wasserstrahlantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Water jet propulsion according to claim 1, characterized in daß das Pumpengehäuse (10) konzentrisch zur Antriebswelle (15) so geformt und bearbeitet ist, daß gleichfalls das konzentrisch bearbeitete Leitrad (12) und der Schleißring (14) maßgenau und spielfrei hineinpassen.that the pump housing (10) is shaped and machined concentrically to the drive shaft (15) in such a way that the concentrically machined guide wheel (12) and the wear ring (14) also fit in precisely and without play. 3. Wasserstrahlantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,3. Water jet propulsion according to claim 1 and 2, characterized in daß das Pumpengehäuse (10) einerseits mit dem Einlaufrohr (16) und anderseits mit dem Strahllenker-' gehäuse (17) fest verbunden ist.that the pump housing (10) is firmly connected on the one hand to the inlet pipe (16) and on the other hand to the jet guide housing (17). 4. Wasserstrahlantrieb nach den den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,4. Water jet propulsion according to claims 1 to 3, characterized in daß das Einlaufrohr (16) mit einem Flansch (18) versehen ist, durch welchen es am Bootsspiegel (19) mit Hilfe von Schraubenbolzen (20) befestigt wird.that the inlet pipe (16) is provided with a flange (18) through which it is attached to the boat transom (19) by means of screw bolts (20). 5. Wasserstrahlantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,5. Water jet propulsion according to claims 1 to 4, characterized in daß das Kupplungsgehäuse (21) über den Flansch (18) ins Bootsinnere ragt und am Ende mit Hilfe des Ringes (22) und dem Gummiring (23), welcherthat the coupling housing (21) extends over the flange (18) into the boat interior and at the end with the help of the ring (22) and the rubber ring (23), which an der Motorglocke (24) aufgesetzt ist, feston the motor bell (24), firmly f verbunden igt, f connected, 6. Wasserstrahlantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 5,6. Water jet propulsion according to claims 1 to 5, &Ggr; dadurch gekennzeichnet,&Ggr; characterized by daß der Eintritt des Einlaufrohres (16) mit dem % that the inlet of the inlet pipe (16) with the % Anpassungsstück (25) versehen ist.adapter piece (25). 7. Wasserstrahlantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,7. Water jet propulsion according to claims 1 to 6, characterized in that daß die Gehäuseöffnung (34) außen mit dem Flansch '': that the housing opening (34) outside with the flange '': (32) versehen ist.(32). &bgr;. Wasserstrahlantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,&bgr;. Water jet propulsion according to claims 1 to 7, characterized in daß der Strahllenker (26) aus Seitenflächen (27,28) und dem Mittelruder (29) zusammengesetzt ist, und schwenkbar in etwa 1/3 der Mittelruderlänge lagert.that the jet guide (26) is composed of side surfaces (27,28) and the central rudder (29) and is pivotally mounted at approximately 1/3 of the central rudder length. 9. Wasserstrahlantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,9. Water jet propulsion according to claims 1 to 8, characterized in that daß die Strahlflächen (27 und 28) und das Mittelruder (29) so geformt sind, da^ sich perifere Punkte an einer Kugelsphäre mit Radius R befinden.that the jet surfaces (27 and 28) and the central rudder (29) are shaped so that peripheral points are located on a sphere with radius R. • · t · · I tt«• · t · · I tt« « · · · I Il &igr; ti ai« · · · I Il &igr; ti ai If · · . · · I I IlIf · · . · · I I Il = i = t 3 C t . C Si= i = t 3 C t . C Si 10. Wasserstrahlantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,10. Water jet propulsion according to claims 1 to 9, characterized in daß die Rückwärtsklappe (30) kugelförmig so ausgebildet ist, daß die Schwenkachse (31) unter gradem Winkel die Drehachse des Strahllenkers (26) kreuzt.that the reverse flap (30) is spherically designed such that the pivot axis (31) crosses the axis of rotation of the jet guide (26) at a straight angle. 11. Wasserstrahlantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,11. Water jet propulsion according to claims 1 to 10, characterized in daß an der unteren Seite der Rück wartsklappe (30) eine Trimmfläche (36) angebracht ist.that a trim surface (36) is attached to the lower side of the rear flap (30). 12. Wasserstrahlantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 11, daß die Rückwä.tsklappe (30) zusammen mit der Trimmfläche (30), mit Hilfe eines Winkelmessers über entsprechende Elektronik und Hydraulik aktiviert werden kann.12. Water jet propulsion according to claims 1 to 11, characterized in that the reverse flap (30) together with the trim surface (30) can be activated with the aid of an angle gauge via appropriate electronics and hydraulics. 13. Wasserstrahlantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,13. Water jet propulsion according to claims 1 to 12, characterized in that daß das Pumpengehäuse (10) und das Einlaufrohr (16) mit geräuschdämmenden Werkstoffen Überzogen werden kann.that the pump housing (10) and the inlet pipe (16) can be covered with sound-insulating materials.