DE921434C - Einrichtung zum Antrieb und zur Steuerung von Wasserfahrzeugen durch Ausstossen von Presswasser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Antrieb und zur Steuerung von Wasserfahrzeugen, insbesondere Schiffen durch Ausstoßen von Preßwasser.

Bekanntlich werden Wasserfahrzeuge, insbesondere Schiffe, mittels Schraubenpropeller, Schaufelräder u. dgl. bewegt und durch am Heck angeordnete Steuerruder gesteuert. Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß sie die Anbringung von beweglichen Gliedern außerhalb des Schiffsrumpfes erfordern und diese lebenswichtigen Elemente sowohl dauernd der Beschädigung, Abnutzung und den zersetzenden Einflüssen von Seewasser, Tang, Muscheln usw. ausgesetzt als auch schwer zugänglich sind.

Das bekannte Verfahren, bei Schiffen mittels am Heck angeordneter Röhren Wasser eindringen zu lassen und dieses durch Erhitzen zum Zwecke des Antriebes wieder auszustoßen, arbeitet nur stoßweise und ist infolge seiner Unwirtschaftlichkeit für größere Einheiten nicht geeignet, wodurch dieses Verfahren sich auf den Spielzeugmarkt beschränken muß. Eine Steuerung bekannter Art ist dabei unerläßlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schiffsantrieb zu schaffen, welcher ohne Verwendung außenliegender beweglicher Elemente eine gleichmäßig ruhige und erschütterungsfreie Fortbewegung und Lenkung von Wasserfahrzeugen gestattet, bei gleichzeitiger Erhöhung des effektiven Wirkungsgrades.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine von üblichen Kraftmaschinen, wie Motor, Turbine u. dgl., angetriebene Pumpanlage durch Öffnungen im Schiffskörper Wasser ansaugt und dies über evtl. sich als notwendig erweisende Verteilerpreßtanks durch beiderseits am Schiffskörper vorgesehene kiemenartige Öffnungen unter erhöhtem Druck wahlweise beim Vor-

wärtsfahren nach hinten, beim Rückwärtsfahren nach vorn stetig herauspreßt.

Die Ansaugöffnungen sind zweckmäßig symmetrisch an beiden Seiten des Schiffsbuges (Vorderteil) unter der Wasserlinie angeordnet, was eine Minderung des Schiffswiderstandes, hervorgerufen durch den Anpreßdruck der Wassermassen, durch Verringerung der Widerstandsfläche und teilweises Aufsaugen der Widerstandsmasse, zur Folge hat.

ίο Eine weitere, vorteilhafte Wirkung einer solchen Anordnung besteht darin, daß außer der Verringerung des Fahrwiderstandes ein Vorwärtssaugen des Schiffes stattfindet, was eine zusätzliche Antriebskraft zu den nachstehend erläuterten Rückstoßdüsen bedeutet. ig Das Ansaugen des zum Ausstoßen benötigten Wassers und dessen Druckerhöhung geschieht zweckmäßigerweise durch Einrichtungen bekannter Art, wie Kreiselpumpe, Kolbenpumpe u. dgl. Die Verwendung einer solchen Maschine, deren Gestehungskosten nicht so größer sind als die für bei Schiffsantrieben üblicher Art verwendeten Zwischengetriebe oder Schiffswendegetriebe, bringt den Vorteil mit sich, daß diese robuster und in Wartung und Reparatur anspruchsloser sind. Das Ausstoßen des Preßwassers und damit der eigentliche Antrieb erfolgt durch kiemenartige, beiderseits der Schiffswand unter der Wasserlinie vorteilhafterweise leicht schräg nach unten und außen angeordnete schlitzförmige Öffnungen. Querschnitt, Lage und Anzahl der die Ausstoßdüsen bildenden Schlitze resultieren aus der vorteilhaftesten Wirkung.

Das stetig ausströmende Wasser gleitet am Schiffsrumpf entlang und verdrängt dabei teilweise den seitlich auf den Schiffskörper wirkenden Wasserdruck, wodurch eine Herabsetzung des Schiffswiderstandes, also der die Fortbewegung hemmenden Reibung, erzielt wird. Gleichzeitig wird dabei ein Ansetzen von aus dem Wasser sich bildenden Rückständen, wie Tang u. dgl., welche durch ihre rauhe Oberfläche eine Erhöhung des Reibungswiderstandes mit den damit verbundenen nachteiligen Folgen, wie Minderung der Fahrgeschwindigkeit, und größeren Kraftbedarf mit sich bringt, verhindert. Der auf das Wasser aufprallende Wasserstrahl, dessen vorteilhafteste Charakteristik wohl mehr in seiner Kontinuierlichkeit und Form als in seinem Druck liegen wird, drückt das Fahrzeug nach vorn, bei Rückwärtsfahrt durch die entgegengesetzt angeordneten Düsen nach hinten.

Die durch die erfindungsgemäße Anordnung sich ergebenden vorteilhaften Wirkungen, wie Verringerung des Frontalquerschnittes und des damit verbundenen geringeren Fahrwiderstandes, die teilweise Aufnahme der andrückenden Wassermassen, das Sichvorwärtssaugen des Schiffes, das seitliche Abstemmen des Wasserdruckes am Schiffsumfang sowie die Verhinderung des Ansetzens von Tang u. dgl., werden wesentlich ergänzt durch den weit höheren Wirkungsgrad des durch den austretenden Wassertrahl hervorgerufenen direkten Abdrückens gegenüber dem Abdrücken durch mechanisch bewegliche Elemente, wie · Schiffsschraube, Schaufelrad u. dgl.

Zu all den genannten Vorteilen tritt noch als weiterer Vorteil hinzu, daß durch das wahlweise W^Tirkenlassen der rechts- oder linksseitig angeordneten Ausstoßdüsen ein Wenden des Schiffes möglich ist, das so weit geht, daß ein Umkehren am Ort möglich ist, ohne daß eines der bisher üblichen Steuerruder benötigt wird, welches erfindungsgemäß in Wegfall kommt. Wie schon angeführt, ist durch Benutzung der hierfür vorgesehenen Rückfahrdüsen auch ein Fahren in entgegengesetzter Richtung möglich, so daß ein mit dem erfindungsgemäßen Antrieb versehenes Wasserfahrzeug ohne mechanisches Fortbewegungsglied und ohne Steuerruder voll manövrierfähig ist und sich ruhig und erschütterungsfrei schneller bewegt, als dies andere Systeme bei gleicher Motorleistung erlauben.

Die Wasserführung von den Ansaugöffnungen zur Pumpe und von dieser zu den Düsenaggregaten geschieht vorteilhafterweise durch Rohrleitungen bekannter Art, in welche zum Zwecke der Steuerung Ventile, Schieber u. dgl. eingebaut sind. Ein Vergleich mit den mechanischen Elementen der üblichen Schiffsantriebe, wie Welle, Schraube, Ruder usw., ergibt, daß zweifellos Gestehungskosten, Wartung und Reparatur der genannten Rohrleitungen einen Vorteil bringen, welcher dadurch ergänzt wird, daß die Rohrleitungen einschließlich Pumpe und Düsenaggregaten im Schiffsinnern liegen und so besser zugänglich und leichter zu überwachen sind wie die Elemente üblicher Art.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorteil- go hafterweise in die Rohrleitung hinter die Ansaugöffnungen eine Abscheidevorrichtung, wie Gitter, Rost, Kulissen od. dgl., eingebaut, um so zur Schonung der Ventile und der Pumpe ein Eindringen größerer Gegenstände zu verhindern.

Zum Verhältnis Pumpe/Schiffsschraube ist zu sagen, daß die Pumpe in ihrer Wirkungsweise einem Schraubenpropeller in gekapseltem Gehäuse gleichkommt, wobei die Pumpe den Vorteil hat, daß ihre Flügel nur einseitig beaufschlagt sind, während die Schiffsschraube im Wasser wühlen muß und so einen viel größeren Kraftaufwand benötigt. Erfindungsgemäß können zwischen die Pumpe und die Düsenaggregate Preßtanks als Akkumulator dazwischengeschaltet werden, um so eine Ausgleichsreserve zwischen angesaugter und ausgestoßener Wassermenge zu schaffen. Zur Steuerung der Rohrleitungsventile ist vorteilhafterweise eine elektrische Anlage zu verwenden. Gekoppelt mit einem Druckregler ergibt diese die Möglichkeit, z.B. bei Langsamfahrt die Ärbeitsmaschine proportional zum Kraftbedarf in ihrer Leistung zu drosseln.

Die Betätigung der Ventile kann durch eine Schalttafel über die elektrische Steuereinrichtung reguliert werden. -

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch näher erläutert, und zwar zeigt

Fig. ι eine Draufsicht aut die Antriebsanlage, Fig. 2 eine Ansicht eines Schiffes mit Anordnung der Ansaugöffnungen und Ausstoßdüsen, Fig. 3 ein Strahlungsschema,

Fig. 4 einen halben senkrechten Querschnitt mit Ausstoßdüse,

Fig. 5 eine halbe Ansicht von vorn mit Ansaugöffnung.

Das durch die Ansaugöffnung ι einströmende Wasser wird durch den Reiniger 2 von größeren Fremdkörpern befreit und durch die Rohrleitung 3 über das Ansaugventil 4 in die Pumpe 5 angesaugt, durch welche es über die Druckventile 6 durch die Druckleitung 7 in den Preßtank 8 mit erhöhtem Druck gepumpt wird. Der Antrieb der Pumpe 5 erfolgt über Kupplung 9 durch die Kraftmaschine 10. Aus den Preßtanks 8 strömt das Wasser über die wahlweise geöffneten Düsenventile 11 in die Ausstoßdüsen 12 oder I2_a. Das Ausführungsbeispiel zeigt zur näheren Erläuterung die Steuerleitungen 13 für die Düsenventile, welche in der Schalttafel 14 vereinigt sind. Die Leitung 15 verbindet die Antriebsmaschine 10 mit der Schalttafel 14 zum Zwecke der automatischen Drosselung z. B. bei Langsamfahrt.

Fig. 2 zeigt die beispielsweise Anordnung der Ansaugöffnungen ι und der Ausstoßdüsen 12 sowie die Rückfahrdüse i2_a. Fig. 4 und 5 zeigen den Querschnitt der Ansaugöffnungen 1 und der Ausstoßdüsen 12 und i2₀.

Fig. 3 läßt die Strömungsrichtung bei den Ansaugöffnungen ι am Vorderteil des Schiffes erkennen und zeigt die Strahlrichtung des aus den Ausstoßdüsen ausströmenden Wassers. Der Querschnitt der am Heck sich vereinigenden Wasserstrahlen läßt die die Fortbewegung erzeugenden Druckflächen erkennen.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zum Antrieb und zur Steuerung von Wasserfahrzeugen, insbesondere Schiffen, durch Ausstoßen von Preßwasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine von üblichen Kraftmaschinen angetriebene Pumpanlage (5) durch Öffnungen (1) im Schiffskörper Wasser ansaugt und dies durch beiderseits am Schiffskörper vorgesehene kiemenförmige Öffnungen (12, I2_O) unter erhöhtem Druck wahlweise zum Vorwärtsfahren nach hinten, zum Rückwärtsfahren nach vorn stetig herauspreßt.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen (1) symmetrisch an beiden Seiten des Schiffsbuges angeordnet sind.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Ansaugöffnungen eine Abscheidevorrichtung, z. B. ein Gitter (2), eingebaut ist.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Pumpe (5) und die Ausstoßdüsen (12, i2₀) ein Preßtank (8) als Akkumulator dazwischengeschaltet ist.

Angezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 480 533.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 609 543 6.53