WO2016187627A1 - Wasserstrahlantrieb und wasserfahrzeug mit einem wasserstrahlantrieb - Google Patents

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WO2016187627A1
WO2016187627A1 PCT/AT2016/000058 AT2016000058W WO2016187627A1 WO 2016187627 A1 WO2016187627 A1 WO 2016187627A1 AT 2016000058 W AT2016000058 W AT 2016000058W WO 2016187627 A1 WO2016187627 A1 WO 2016187627A1
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impeller
drive
region
jet drive
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Andreas DESCH
Hubert BAUMGARTNER
Johann WALDHERR
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Desch Andreas
Baumgartner Hubert
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    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor

Definitions

  • the invention relates to a water jet drive according to the preamble of claim 1.
  • the compressor part in this case has a plurality of blades, which are driven by a drive shaft.
  • the drive shaft is passed through the intake area or the drive nozzle.
  • Such a shaft bushing also has a high friction, whereby a high drive power is required.
  • this drive shaft directly crosses a flow area and causes turbulence either in front of the impeller or in the exit nozzle, further reducing the efficiency of such drives and, in turn, increasing the required drive power. In addition, this can lead to cavitation on the drive shaft.
  • the drive shaft transmits rotational energy to the surrounding water, which leads to a deterioration of the flow conditions in the intake or nozzle area, and leads to a further braking of the drive shaft and an increase in the required drive power.
  • the object of the invention is therefore to provide a water jet drive of the type mentioned, in which the mentioned disadvantages can be avoided, which only requires a low drive power, and which
  • the subject water jet drive has a simple and above all compact design.
  • the water jet drive has a hydrodynamically clean structure, whereby the required drive power is low.
  • Such a drive is insensitive to sucked objects, which are usually simply sucked or blown through, without getting tangled within the drive. Sucked fish usually pass unhindered the subject jet propulsion. This will set the operator in
  • Fig. 1 shows a first embodiment of an objective water jet drive in elevation
  • FIG. 2 shows the water jet drive according to FIG. 1 in section AA according to FIG. 1;
  • FIG. FIG. 3 shows the water jet drive according to FIG. 1 in a first axonometric view;
  • FIG. 2 shows the water jet drive according to FIG. 1 in section AA according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the water jet drive according to FIG. 1 in a first axonometric view;
  • FIG. 2 shows the water jet drive according to FIG. 1 in section AA according to FIG. 1;
  • FIG. FIG. 3 shows the water jet drive according to FIG. 1 in a first axonometric view;
  • FIG. 4 shows the water jet drive according to FIG. 1 in a second axonometric view
  • FIG. 5 shows a second embodiment of an objective water jet drive in elevation in a sectional view
  • FIG. 6 the water jet drive of FIG. 5 in a first axonometric exploded view.
  • Figs. 1 to 6 show different views of a preferred
  • Embodiment of a water jet propulsion system 1 for a watercraft with a suction region 2, an impeller region 3 adjoining the intake region 2, in which a single-stage impeller 4 is arranged, and one to which
  • Impeller area 3 subsequent outlet nozzle 5 wherein the water jet drive 1 has a drive motor 6, which at least indirectly with a
  • Impeller drive shaft 7 of the impeller 4 is connected, wherein the impeller 4 has only a single blade 8.
  • the subject water jet drive 1 has a simple and above all compact design.
  • the waterjet drive 1 has a hydrodynamically clean structure, whereby the required drive power is low.
  • a water jet drive 1 can be created, which only requires a low drive power. Because of the low drive power required, emission-free operation is also possible with an electric motor and batteries, with the water jet drive 1 still being able to supply enough thrust to operate a watercraft agile. By operating with an electric motor, and the associated low
  • Noise such a propelled watercraft can be operated with virtually no restrictions on all waters, including in environmental protection areas. Due to the low noise, such a powered vessel is also suitable for the observation of animals and / or
  • Such a water jet drive 1 is insensitive to sucked
  • a water jet drive 1 In the subject drive is a water jet drive 1, therefore a drive in which water is sucked in, accelerated and discharged at an outlet nozzle 5.
  • the water jet propulsion system 1 is intended for the propulsion of a watercraft, wherein the watercraft is preferably a so-called jet boat, although other floating bodies may also be provided.
  • jet boats are referred to as Personal Watercraft or PWC in the small variants in which the driver, like a motorcycle or snowmobile, sits on a saddle or simply stands on it, and controls the boat with a motorcycle-like handlebar.
  • the water jet drive 1 has a suction region 2, which preferably consists of a suction opening 15 and a suction channel 14 adjoining the suction opening 15.
  • the suction region 2 is shaped such that - with an arrangement of the water jet drive 1 in a hull - a suction of water is possible, and the suction port 15 is therefore below a waterline.
  • the intake channel 14 has a cross section which reduces in the flow direction, as a result of which a congestion effect can be achieved with a moving water jet drive 1.
  • the suction 2 needed in the subject water jet drive 1 no guard, or sufficient for a very coarse-mesh guard, which causes virtually no pressure losses.
  • the suction region 2 can with regard to its desired hydrodynamic properties are constructed, wherein in the preferred embodiments no impeller drive path 7 is passed through the suction region 2, and consequently neither a sealed one
  • the suction region 2 is designed to achieve a substantially homogeneous flow at the impeller region 3.
  • the intake 2 is made adjustable.
  • the angle of the suction opening 15 relative to the axis of rotation of the impeller 4 is adjustable in order to adjust the flow of the Impeller Schemes 3 at different speeds. It can also be provided to adjust the opening cross-section and / or the shape of the intake opening 15 in a predeterminable manner. By these measures, the efficiency of the water jet drive 1 can be increased.
  • Impeller region 3 which can also be referred to as a pump region to.
  • impeller 4 In impeller 3 a single-stage impeller 4 is arranged.
  • the impeller 4 is with a
  • Impeller AntriebsweUe 7 connected, which with a drive motor 6 of the
  • the drive motor 6 is preferably designed as an electric motor.
  • Drive power can be kept very low. It has been shown that even a drive power up to 11 kW is sufficient to such a
  • the water jet drive 1 comprises a motor control unit 20, which for controlling the electric motor or to its speed or power control with this circuit technology, such as
  • the engine control unit 20 can be designed differently. According to a particularly preferred
  • the engine control unit 20 at least one so-called.
  • the motor control unit 20, according to FIGS. 1 to 4, preferably has a separate or independent housing, wherein at least one of the housing sides as
  • Cooling surface 21 and heat sink of the engine control unit 20 is formed.
  • Power electronic components cause power loss in the form of heat. It is preferably provided that the at least one cooling surface 21 of the
  • Engine control unit 20 is disposed at least partially adjacent to the intake 2. Thereby, the power loss of the engine control unit 20 can be dissipated quickly and safely.
  • the cooling surface 21 bears against a surface of the intake pipe 14, wherein the cooling surface 21 is formed separately from the surface of the intake pipe 14. This has the advantage that no sealing point must be provided in the intake.
  • heat dissipation can further preferably provided to form the cooling surface 21 as part of the intake pipe 14. It is provided that the engine control unit 20 is flanged into the intake pipe 14, and consequently when removing the engine control unit 20, a corresponding opening in the intake pipe remains free.
  • the impeller region 3 is preferably a combined axial / radial pump
  • the impeller 4 has only a single blade 8. It has been shown that both a high efficiency can be achieved, but above all a very high insensitivity of the
  • representational impeller 4 does not cause clogging or misplacement of the
  • Impeller 3 but are simply promoted through this. It has been shown, for example, that fish as a rule survive unscathed through a passage through the subject water jet drive.
  • the one airfoil 8 is preferably arranged or formed as a substantially conical spiral around a blade main body 9. This allows an efficient liquid transport can be achieved, with no dangerous
  • the blade 8 therefore has the shape of a helical line or helix, which, however, does not have a constant diameter, but which steadily widens in the manner of a mathematical spiral. It is preferably provided that the individual airfoil 8 is guided more than once around the main blade body 9.
  • the efficiency of the impeller is particularly high when the airfoil 8 is predeterminably curved in the direction of the suction region 2, as shown for example in FIGS. 5 and 6.
  • the blade 8 is in this case from the blade body 9 both in the direction of the intake 2 and the
  • Impeller housing 12 bent.
  • the efficiency can be further improved by the blade 8 from the main blade body 9 away, ie in the direction of the impeller housing 12, tapers. It has been found in practice to be advantageous if the
  • Blade 8 next to the impeller housing 12 only has a thickness or thickness of about one millimeter. As a result, the hydrodynamic friction between the blade 8 and the impeller housing 12 can be reduced.
  • the blade body 9 is preferred as substantially
  • the impeller 4 is arranged in an impeller housing 12. On a suction side of the impeller region 3 and the impeller housing 12, the intake pipe 14 is flanged to the impeller housing 12. On a print page of, in particular
  • multi-part, impeller housing 12 is an outlet nozzle 5 and
  • the impeller housing 12 is formed as a metal diecasting.
  • an impeller housing inner wall 11 of an impeller housing 12 is frustoconical in the region of the impeller 4.
  • the airfoil 8 extends as far as possible to the impeller housing inner wall 11. By small gaps in this area, the hydrostatic losses can be kept low.
  • the impeller 4 itself is arranged on an impeller drive shaft 7, which is mounted in a rear wall of the impeller housing 12.
  • the impeller drive shaft 7 is directly or indirectly connected to the drive motor 6.
  • Fig. 1 to 4 is preferably provided that the drive motor 6 in
  • Mounting position is arranged above the impeller region 3 and above the outlet nozzle 5. It is preferably provided that the impeller drive shaft 7 is arranged between the outlet nozzle 5 and the drive motor 6. As a result, a very compact, in particular very short construction, waterjet drive 1 is possible.
  • the drive motor 6 is connected by means of a toothed belt 16, as shown in FIGS. 1 to 3, with the impeller drive shaft 7.
  • a connection can be provided by means of chain drive, V-belt, friction wheels, gears or king shaft.
  • the impeller region 3 is connected to the outlet nozzle 5.
  • the impeller region 3 is connected to the outlet nozzle 5 at only one outlet peripheral region 13.
  • This outlet peripheral region 13 is preferably arranged on one side of the impeller region 3 or of the impeller housing 12, which-with respect to the impeller drive shaft 7-lies opposite the drive motor 6. Due to the restriction to only one connection of the impeller region 3 with the outlet nozzle 5, as well as the preferred way of positioning this connection, the compact design of the impeller region 3 with the outlet nozzle 5, as well as the preferred way of positioning this connection, the compact design of the impeller region 3 with the outlet nozzle 5, as well as the preferred way of positioning this connection, the compact design of the impeller region 3 with the outlet nozzle 5, as well as the preferred way of positioning this connection, the compact design of the impeller region 3 with the outlet nozzle 5, as well as the preferred way of positioning this connection, the compact design of the impeller region 3 with the outlet nozzle 5, as well as the preferred way of positioning this connection, the compact design of the impeller region 3 with the outlet
  • objective waterjet drive 1 further supported.
  • the particularly preferred embodiment according to FIGS. 1 to 4 furthermore has a base frame 19 which is screwed together
  • FIGS. 5 and 6 show a particularly preferred second embodiment of a water jet drive 1.
  • Impeller area 3 substantially over the entire circumference with the
  • Outlet nozzle 5 is connected, wherein between the impeller region 3 and the outlet nozzle 5, a so-called. Exit region 22 is arranged.
  • a conical outlet flow body 23 is arranged next to the impeller region 3. This preferably has the same
  • the conical outlet flow body 23 has a rotationally symmetrical and convex shape. Such a form is hydrodynamically favorable.
  • a lateral surface of a surrounding outlet flow body housing 24 has a correspondingly opposite shape. It is preferably provided that the distance between the outlet flow body 23 and the
  • Outflow body housing 24 is substantially constant. Due to the reduction in diameter in the direction of the subsequent outlet nozzle 5, there is a reduction in cross-section, which is continued by the outlet nozzle 5. By this predetermined reduction in cross-section Kavitatsne Trent can be reduced in the impeller 3 by a pressure against the
  • the impeller 4 can further be operated at high speeds.
  • Typical operating speeds of the subject impeller are from 2000 min “1 to 8000 min “ 1 , in particular in the range around 5000 "1 , without cavitation occurring Due to the high rotational speeds, the impeller 4 can have a small diameter.
  • stators 25 are arranged on the outlet flow body 23 subsequent to the impeller region 3.
  • These stators 25 have, as shown in Fig. 6, a profile, and direct the flow to the outlet nozzle 5.
  • the stators 25 are arranged and configured so as to be adjustable. These are then in particular by a control and / or cruise control unit of
  • Adjustability the angle of attack of the stators 25 can be adjusted.
  • Outlet flow body 23 is arranged.
  • the power is supplied by the stators 25. This allows a very direct and rigid drive of
  • Impellers 4 Furthermore, this allows a good cooling of the drive motor 6. It is further preferably provided that the engine control unit 20 in the
  • Outlet flow body 23 is arranged.
  • a transmission between the drive motor 6 and the impeller drive shaft 7 of the impeller 4, a transmission, in particular a
  • Planetary gear is arranged. It can also be provided that the drive motor 6 itself already has a transmission.
  • the transmission is a mechanical transmission.
  • the gearbox is to reduce or reduce a Drive motor speed provided or formed at a lower impeller drive shaft speed. As a result, a high-speed drive motor 6 can be used, whereby a higher power can be achieved. This is one
  • the drive motor 6 is connected to a measuring device 26, which is designed to the absolute and / or relative position
  • the measuring device 26 has a temperature sensor to monitor the operating temperature of the drive motor 6.

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Abstract

Bei einem Wasserstrahlantrieb (1) für ein Wasserfahrzeug, mit einem Ansaugbereich (2), einem an den Ansaugbereich anschließenden Impellerbereich (3), in welchem ein einstufiger Impeller (4) angeordnet ist, und einer, an den Impellerbereich anschließenden Austrittsdüse (5), wobei der Wasserstrahlantrieb einen Antriebsmotor (6) aufweist, welcher wenigstens mittelbar mit einer Impellerantriebswelle (7) des Impellers (4) verbunden ist, wird vorgeschlagen, dass der Impeller lediglich ein einziges Schaufelblatt (8) aufweist.

Description

Wasserstrahlantrieb und Wasserfahrzeug mit einem Wasserstrahlantrieb
Die Erfindung betrifft einen Wasserstrahlantrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es sind Wasserstrahlantriebe bekannt, welche einen Ansaugbereich, einen
Kompressorteil und eine Antriebsdüse aufweisen. Der Kompressorteil weist dabei mehrere Schaufelblätter auf, welche mittels einer Antriebswelle angetrieben sind. Die Antriebswelle ist durch den Ansaugbereich oder die Antriebsdüse geführt.
Derartige bekannte Wasserstrahlantriebe weisen den Nachteil auf, dass aufgrund der Führung der Antriebswelle eine abgedichtete Wellendurchführung erforderlich ist. Eine derartige Wellendurchführung ist technisch aufwendig sowie
wartungsintensiv. Diese verursacht hohe Anschaffungs- wie auch Erhaltungskosten. Eine derartige Wellendurchführung weist zudem eine hohe Reibung auf, wodurch eine hohe Antriebsleistung erforderlich ist. Weiters kreuzt diese Antriebswelle direkt einen Strömungsbereich, und verursacht Turbulenzen entweder vor dem Impeller oder in der Austrittsdüse, wodurch der Wirkungsgrad derartiger Antriebe weiters gesenkt wird, und wiederum die erforderliche Antriebsleistung gesteigert wird. Zudem kann es dadurch an der Antriebswelle zu Kavitation kommen. Weiters überträgt die Antriebswelle Rotationsenergie an das umgebende Wasser, welche zu einer Verschlechterung der Strömungsverhältnisse im Ansaug bzw. Düsenbereich führt, und zu einer weiteren Bremsung der Antriebswelle und einer Steigerung der erforderlichen Antriebsleistung führt.
Bekannte Wasserstrahlantriebe weisen zudem eine hohe Neigung zum Verstopfen aufgrund angesaugter Gegenstände auf, weshalb der Betrieb in stark verschmutzen und /oder fischreichen Gewässern bzw. in unmittelbarer Grundnähe oftmals nicht möglich ist. Bereits eine im Wasser treibende Tüte, eine Windel oder ein großer Fisch können zu einer Beschädigung des Antriebs und folglich einer Betriebsunterbrechung führen. Die oftmals bei bekannten Antrieben erforderlichen Gitter an den Ansaugöffnungen vergrößern weiter den Strömungswiderstand und führen zu turbulenten Verwirbelungen im Ansaugbereich, wodurch die erforderliche Antriebsleistung weiter erhöht wird.
Durch die unterschiedlichen genannten Ursachen sind bei den gängigen
Wasserstrahlantrieben hohe Antriebsleistungen und entsprechend starke
Treibwerke erforderlich. Mehrere hundert kW Antriebsleistungen sind etwa bei sog. Personal Watercrafts, welche auch mit PWC abgekürzt werden, durchaus üblich, machen jedoch den Erwerb einer speziellen Fahrberechtigung erforderlich.
Derartige Antriebe sind aufgrund der hohen erforderlichen Leistung als
Verbrennungskraftmaschine, in der Regel als Ottomotor, ausgebildet, und verursachen eine hohe Lärm- und Schadstoffemission. Der Betrieb derartig angetriebener Fahrzeuge ist daher auf vielen Gewässern verboten.
Die Lärmentwicklung derartiger Antriebe bzw. der hiemit betriebenen Boote beschränkt auch die Einsatzmöglichkeiten derselben auf Freizeitaktivitäten, und verhindert den Einsatz im Bereich der Naturbeobachtung bzw. im Bereich
militärischer Aufklärung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Wasserstrahlantrieb der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, welcher nur eine geringe Antriebsleistung benötigt, und welcher
unproblematisch in Gewässern betrieben werden kann, welche in hohem Maße von Gegenständen durchsetzt sind.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.
Der gegenständliche Wasserstrahlantrieb weist einen einfachen und vor allem kompakten Aufbau auf. Der Wasserstrahlantrieb weist einen hydrodynamisch sauberen Aufbau auf, wodurch die erforderliche Antriebsleistung gering ist.
Dadurch kann ein Wasserstrahlantrieb geschaffen werden, welcher nur eine geringe Antriebsleistung erforderlich macht. Aufgrund der geringen erforderlichen
Antriebsleistung ist ein Betrieb auch mit einem Elektromotor möglich, wobei der Wasserstrahlantrieb auch dann noch ausreichend Schub liefern kann, um ein Wasserfahrzeug agil zu betreiben. Durch den Betrieb mit einem Elektromotor, und der damit weiters verbundenen geringen Lärmentwicklung, kann ein derart angetriebenes Wasserfahrzeug praktisch ohne Beschränkungen auf sämtlichen Gewässern, auch in Umweltschutzgebieten, betrieben werden. Durch die geringe Geräuschentwicklung eignet sich ein derart angetriebenes Wasserfahrzeug auch zur Beobachtung von Tieren und/oder Menschen. Durch die geringe Antriebsleitung ist zudem ein Betrieb ohne zusätzliche Fahrerlaubnis möglich.
Ein derartiger Antrieb ist unempfindlich gegen angesaugte Gegenstände, welche in der Regel einfach durchgesaugt bzw. durchgeblasen werden, ohne sich innerhalb des Antriebs zu verheddern. Angesaute Fische passieren den gegenständlichen Wasserstrahlantrieb in der Regel unverletzt. Dadurch wird der Betreib in
Umgebungen mit gefährdetem Fischbestand ermöglicht. In Zusammenhang mit dem bevorzugten Antrieb mittels geräuscharmen Elektromotor, werden dadurch viele Lebewesen weder gestört noch getötet.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass der gegenständliche
Wasserstrahlantrieb lediglich geringe Antriebsleistungen benötigt und
unempfindlich gegen angesaugte Gegenstände ist, und damit in Umgebungen bzw. Szenarien betreibbar ist, in welchen herkömmliche Antriebe entweder versagen oder verboten sind.
Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich eine bevorzugte Ausführungsform beispielhaft dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines gegenständlichen Wasserstrahlantriebes im Aufriss;
Fig. 2 der Wasserstrahlantrieb gemäß Fig. 1 in Schnitt A-A gemäß Fig. 1 ; Fig. 3 der Wasserstrahlantrieb gemäß Fig. 1 in einer ersten axonometrischen Ansicht;
Fig. 4 der Wasserstrahlantrieb gemäß Fig. 1 in einer zweiten axonometrischen Ansicht;
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform eines gegenständlichen Wasserstrahlantriebes im Aufriss in Schnittdarstellung; und
Fig. 6 der Wasserstrahlantrieb gemäß Fig. 5 in einer ersten axonometrischen Explosionsdarstellung.
Die Fig. 1 bis 6 zeigen unterschiedliche Ansichten einer bevorzugten
Ausführungsform eines Wasserstrahlantriebs 1 für ein Wasserfahrzeug, mit einem Ansaugbereich 2, einem an den Ansaugbereich 2 anschließenden Impellerbereich 3, in welchem ein einstufiger Impeller 4 angeordnet ist, und einer, an den
Impellerbereich 3 anschließenden Austrittsdüse 5, wobei der Wasserstrahlantrieb 1 einen Antriebsmotor 6 aufweist, welcher wenigstens mittelbar mit einer
Impellerantriebswelle 7 des Impellers 4 verbunden ist, wobei der Impeller 4 lediglich ein einziges Schaufelblatt 8 aufweist.
Der gegenständliche Wasserstrahlantrieb 1 weist einen einfachen und vor allem kompakten Aufbau auf. Der Wasserstrahlantrieb 1 weist einen hydrodynamisch sauberen Aufbau auf, wodurch die erforderliche Antriebsleistung gering ist.
Dadurch kann ein Wasserstrahlantrieb 1 geschaffen werden, welcher nur eine geringe Antriebsleistung erforderlich macht. Aufgrund der geringen erforderlichen Antriebsleistung ist ein emissionsfreier Betrieb auch mit einem Elektromotor und Batterien möglich, wobei der Wasserstrahlantrieb 1 auch dann noch ausreichend Schub liefern kann, um ein Wasserfahrzeug agil zu betreiben. Durch den Betrieb mit einem Elektromotor, und der damit weiters verbundenen geringen
Lärmentwicklung, kann ein derart angetriebenes Wasserfahrzeug praktisch ohne Beschränkungen auf sämtlichen Gewässern, auch in Umweltschutzgebieten, betrieben werden. Durch die geringe Geräuschentwicklung eignet sich ein derart angetriebenes Wasserfahrzeug auch zur Beobachtung von Tieren und/oder
Menschen. Durch die geringe Antriebsleitung ist zudem ein Betrieb ohne zusätzliche Fahrerlaubnis möglich.
Ein derartiger Wasserstrahlantrieb 1 ist unempfindlich gegen angesaugte
Gegenstände, welche in der Regel einfach durchgesaugt bzw. durchgeblasen werden, ohne sich innerhalb des Antriebs zu verheddern. Angesaute Fische passieren den gegenständlichen Wasserstrahlantrieb 1 in der Regel unverletzt.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass der gegenständliche
Wasserstrahlantrieb 1 lediglich geringe Antriebsleistungen benötigt und
unempfindlich gegen angesaugte Gegenstände ist, und damit in Umgebungen bzw. Szenarien betreibbar ist, in welchen herkömmliche Antriebe entweder versagen oder verboten sind.
Bei dem gegenständlichen Antrieb handelt es sich um einen Wasserstrahlantrieb 1 , daher einen Antrieb, bei welchem Wasser angesaugt, beschleunigt und an einer Austrittsdüse 5 ausgestoßen wird. Der Wasserstrahlantrieb 1 ist für den Antrieb eines Wasserfahrzeuges vorgesehen, wobei es sich bei dem Wasserfahrzeug bevorzugt um ein sog. Jet-Boot handelt, wobei jedoch auch andere Schwimmkörper vorgesehen sein können. Derartige Jet-Boote werden in den kleinen Varianten, bei welchen der Fahrer ähnlich einem Motorrad oder einem Motorschlitten auf einem Sattel sitzt oder einfach darauf steht, und das Boot mit einem motorradähnlichem Lenker steuert, als Personal Watercraft bzw. PWC bezeichnet.
Der Wasserstrahlantrieb 1 weist einen Ansaugbereich 2 auf, welcher bevorzugt aus einer Ansaugöffnung 15 und einem, an die Ansaugöffnung 15 anschließenden Ansaugkanal 14 besteht. Der Ansaugbereich 2 ist derart geformt, dass - bei einer Anordnung des Wasserstrahlantriebes 1 in einem Bootskörper - ein Ansaugen von Wasser möglich ist, und die Ansaugöffnung 15 folglich unterhalb einer Wasserlinie liegt. Wie in Fig. 2 bzw. 5 ersichtlich, weist der Ansaugkanal 14 einen sich in Durchflussrichtung verringernden Querschnitt auf, wodurch eine Stauwirkung bei einem sich bewegenden Wasserstrahlantrieb 1 erreicht werden kann.
Der Ansaugbereich 2 benötigt bei dem gegenständlichen Wasserstrahlantrieb 1 kein Schutzgitter, bzw. reicht ein sehr grobmaschiges Schutzgitter aus, welches praktisch keine Druckverluste verursacht. Der Ansaugbereich 2 kann hinsichtlich seiner gewünschten hydrodynamischen Eigenschaften konstruiert werden, wobei bei den bevorzugten Ausführungsformen keine ImpellerantriebsweUe 7 durch den Ansaugbereich 2 geführt ist, und folglich weder eine abgedichtete
Wellendurchführung erforderlich ist, und auch die Strömungsverhältnisse im Ansaugbereich 2 nicht durch eine ImpellerantriebsweUe 7 negativ beeinflusst werden.
Bevorzugt, wenngleich in den Figuren nicht dargestellt, ist vorgesehen, dass der Ansaugbereich 2 zum Erzielen einer im Wesentlichen homogenen Strömung am Impellerbereich 3 ausgebildet ist. Diesbezüglich ist insbesondere vorgesehen, dass der Ansaugbereich 2 verstellbar ausgeführt ist. Vorzugsweise ist dabei der Winkel der Ansaugöffnung 15 gegenüber der Drehachse des Impellers 4 verstellbar, um die Anströmung des Impellerbereichs 3 an unterschiedliche Geschwindigkeiten anzupassen. Auch kann vorgesehen sein, den Öffnungsquerschnitt und/oder die Form der Ansaugöffnung 15 vorgebbar zu verstellen. Durch diese Maßnahmen kann die Effizienz des Wasserstrahlantriebs 1 gesteigert werden.
An den Ansaugbereich 2 schließt ein sog. Impellerbereich 3, welcher auch als Pumpenbereich bezeichnet werden kann, an. Im Impellerbereich 3 ist ein einstufiger Impeller 4 angeordnet. Der Impeller 4 ist mit einer
ImpellerantriebsweUe 7 verbunden, welche mit einem Antriebsmotor 6 des
Wasserstrahlantriebs 1 verbunden ist.
Der Antriebsmotor 6 ist bevorzugt als Elektromotor ausgebildet. Durch die bei dem gegenständlichen Wasserstrahlantrieb 1 mögliche hohe hydrodynamische Güte des Ansaugbereichs, wie auch der Austrittsdüse 5, kann die notwendige
Antriebsleistung sehr gering gehalten werden. Es hat sich dabei gezeigt, dass bereits eine Antriebsleistung bis 11 kW ausreichend ist, um ein derart
angetriebenes Wasserfahrzeug agil zu betrieben. Bei derart geringen
Antriebsleistungen ist ein Betrieb ohne einen Sportbootführerschein möglich. Bei einem Antrieb mittels Elektromotor ist neben der Leistung des Elektromotors selbst auch die erforderliche Batteriekapazität relevant. Selbstverständlich ist auch ein Antrieb des gegenständlichen Wasserstrahlantriebes 1 mit leistungsstärkeren Antrieben möglich. Bei der bevorzugten Ausbildung des Antriebsmotors 6 als Elektromotor, ist weiters bevorzugt vorgesehen, dass der Wasserstrahlantrieb 1 eine Motorsteuereinheit 20 aufweist, welche zur Ansteuerung des Elektromotors bzw. zu dessen Drehzahl- oder Leistungsregelung mit diesem schaltungstechnisch, etwa mittels der
Verbindungsleitung 22, verbunden ist. Die Motorsteuereinheit 20 kann dabei unterschiedlich ausgebildet sein. Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform weist die Motorsteuereinheit 20 wenigstens einen sog.
Wechselrichter auf.
Die Motorsteuereinheit 20 weist gemäß Fig. 1 bis 4 vorzugsweise ein separates bzw. eigenständiges Gehäuse auf, wobei wenigstens einen der Gehäuseseiten als
Kühlfläche 21 bzw. Kühlkörper der Motorsteuereinheit 20 ausgebildet ist.
Leistungselektronische Bauteile verursachen Verlustleistung in Form von Wärme. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Kühlfläche 21 der
Motorsteuereinheit 20 wenigstens bereichsweise angrenzend an den Ansaugbereich 2 angeordnet ist. Dadurch kann die Verlustleistung der Motorsteuereinheit 20 schnell und sicher abgeführt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kühlfläche 21 an einer Fläche des Ansaugrohrs 14 anliegt, wobei die Kühlfläche 21 separat von der Fläche des Ansaugrohrs 14 ausgebildet ist. Dies weist den Vorteil auf, dass im Ansaugbereich keine Dichtstelle vorgesehen werden muss.
Zu einer weiter verbesserten Wärmeabfuhr kann weiters bevorzugt vorgesehen, die Kühlfläche 21 als Teil des Ansaugrohrs 14 auszubilden. Dabei ist vorgesehen, dass die Motorsteuereinheit 20 in das Ansaugrohr 14 geflanscht ist, und folglich beim Entfernen der Motorsteuereinheit 20 eine entsprechende Öffnung im Ansaugrohr frei bleibt.
Gemäß Fig. 5 und 6 ist vorgesehen, die Motorsteuereinheit 20 direkt am
Antriebsmotors 6 anzuordnen. Dies wird im Detail bei Beschreibung dieser
Ausführungsformen beschrieben.
Der Impellerbereich 3 ist bevorzugt als kombinierte axial/radial-Pumpe
ausgebildet. Es erfolgt dabei sowohl eine Beschleunigung des Wassers in axialer Richtung, wie auch in radialer Richtung, wodurch bei kompakten Abmessungen ein hohes Druckverhältnis erzielt werden kann.
Es ist vorgesehen, dass der Impeller 4 lediglich ein einziges Schaufelblatt 8 aufweist. Es hat sich gezeigt, dass dadurch sowohl ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden kann, aber vor allem eine sehr hohe Unempfindlichkeit des
Wasserstrahlantriebes gegen angesaugte Gegenstände. Diese führen beim
gegenständlichen Impeller 4 nicht zu einem Verstopfen bzw. Verlegen des
Impellerbereichs 3, sondern werden einfach durch diesen hindurch gefördert. Dabei hat sich etwa gezeigt, dass Fische in der Regel einen Durchtritt durch den gegenständlichen Wasserstrahlantrieb unbeschadet überstehen.
Das eine Schaufelblatt 8 ist bevorzugt als im Wesentlichen konische Spirale um einen Schaufelgrundkörper 9 angeordnet bzw. ausgebildet. Dadurch kann ein effizienter Flüssigkeitstransport erreicht werden, wobei keine gefährlichen
Unterdruckregionen aufscheinen, an welchen es zu Kavitation kommen würde. Das Schaufelblatt 8 weist daher die Form einer Schraubenlinie bzw. Helix auf, welche jedoch keinen konstanten Durchmesser aufweist, sondern welche sich in Art einer mathematischen Spirale stetig erweitert. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass das einzelne Schaufelblatt 8 mehr als ein mal um den Schaufelgrundkörper 9 geführt ist.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass ein innerer Endbereich des Schaufelblatts 8, welches in Fig. 2 geschnitten dargestellt ist, exzentrisch, daher nicht auf der Drehachse des Impellers 4 liegend, angeordnet ist. Dadurch kann das Verstopfen des Wasserstrahlantriebs 1 weiter vermindert werden, indem angesaugte
Gegenstände effektiv in den, durch die Zwischenräume des Schaufelblatts 8 gebildeten Förderraum des Impellers 4 geleitet werden.
Es hat sich gezeigt, dass der Wirkungsgrad des Impellers besonders hoch ist, wenn das Schaufelblatt 8 in Richtung des Ansaugbereichs 2 vorgebbar gekrümmt ist, wie dies etwa in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Das Schaufelblatt 8 ist dabei vom Schaufelgrundkörper 9 sowohl in Richtung des Ansaugbereichs 2 als auch des
Impellergehäuses 12 gebogen. Der Wirkungsgrad kann weiters verbessert werden, indem sich das Schaufelblatt 8 vom Schaufelgrundkörper 9 weg, also in Richtung auf das Impellergehäuse 12 hin, verjüngt. Dabei hat es sich in der Praxis als vorteilhaft gezeigt, wenn das
Schaufelblatt 8 nächst dem Impellergehäuse 12 lediglich eine Stärke bzw. Dicke von ca. einem Millimeter aufweist. Dadurch kann die hydrodynamische Reibung zwischen Schaufelblatt 8 und Impellergehäuse 12 verringert werden.
Der Schaufelgrundkörper 9 ist bevorzugt als im Wesentlichen
rotationssymmetrischer Grundkörper mit konkaver Mantelfläche 10 ausgebildet. Bei der gegenständlichen Ausbildung des Impellers 4 mit lediglich einem einzigen Schaufelblatt 8 hat sich die konkav ausgebildete Mantelfläche 10, wie diese etwa in Fig. 2 ersichtlich ist, gegenüber einer Tropfenform bewährt.
Der Impeller 4 ist in einem Impellergehäuse 12 angeordnet. An einer Saugseite des Impellerbereichs 3 bzw. des Impellergehäuses 12 ist das Ansaugrohr 14 an das Impellergehäuse 12 angeflanscht. An einer Druckseite des, insbesondere
mehrteiligen, Impellergehäuses 12 ist eine Austrittsdüse 5 bzw.
Austrittsströmungskörpergehäuse 24 eines Austrittsbereichs 22 angeflanscht.
Bevorzugt ist das Impellergehäuse 12 als Metalldruckgussteil ausgebildet.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 6 ist vorgesehen, dass eine Impellergehäuseinnenwand 11 eines Impellergehäuses 12 im Bereich des Impellers 4 kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Dadurch wird sowohl eine einfache Fertigung des Impellergehäuses 12 unterstützt, als auch einfach ein hohes Maß an Dichtheit zwischen Impeller 4 und Impellergehäuseinnenwand 11 erreicht, indem beide Teile eine jeweils einfach nacharbeitbare Form aufweisen, wodurch eine Anpassung der beiden Teile einfach möglich ist.
Es hat sich hinsichtlich der weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades weiters als vorteilhaft gezeigt, wenn die Impellergehäuseinnenwand 11 eines Impellergehäuses 12 im Bereich des Impellers 4 geschwungen, und insbesondere im Wesentlichen abrisskantenfrei, ausgebildet ist. Dadurch wird eine sog. nicht abwickelbare Form gebildet. Bevorzugt weist eine derartige Impellergehäuseinnenwand 1 1 im
Querschnitt die Form einer kantenfreien und stetigen Kurve mit einem Wendepunkt auf. Eine derartige Impellergehäuseinnenwand 11 ist in den Figuren nicht dargestellt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Schaufelblatt 8 so weit als möglich an die Impellergehäuseinnenwand 11 heranreicht. Durch geringe Spaltmaße in diesem Bereich können die hydrostatischen Verluste gering gehalten werden.
Der Impeller 4 selbst ist auf einer Impellerantriebswelle 7 angeordnet, welche in einer Rückwand des Impellergehäuses 12 gelagert ist. Die Impellerantriebswelle 7 ist unmittelbar bzw. mittelbar mit dem Antriebsmotor 6 verbunden.
Nachfolgend sind Besonderheiten der beiden unterschiedlichen Bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
Gemäß Fig. 1 bis 4 ist bevorzugt vorgesehen, dass der Antriebsmotor 6 in
Einbaulage über dem Impellerbereich 3 und über der Austrittsdüse 5 angeordnet ist. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Impellerantriebswelle 7 zwischen der Austrittsdüse 5 und dem Antriebsmotor 6 angeordnet ist. Dadurch ist ein sehr kompakter, insbesondere sehr kurz bauender, Wasserstrahlantrieb 1 möglich.
Bevorzugt ist dabei der Antriebsmotor 6 mittels eines Zahnriemens 16, wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, mit der Impellerantriebswelle 7 verbunden. Dadurch kann einfach ein formschlüssiger Antrieb geschaffen werden, welcher eine gewisse Elastizität aufweist. Alternativ kann auch eine Verbindung mittels Kettentrieb, Keilriemen, Reibrädern, Zahnräder oder Königswelle vorgesehen sein.
Wie bereits dargelegt, ist der Impellerbereich 3 mit der Austrittsdüse 5 verbunden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Impellerbereich 3 an lediglich einem Austritts-Umfangsbereich 13 mit der Austrittsdüse 5 verbunden ist. Dieser Austritts- Umfangsbereich 13 ist bevorzugt an einer Seite des Impellerbereichs 3 bzw. des Impellergehäuses 12 angeordnet, welche - bezogen auf die Impellerantriebswelle 7 - gegenüber dem Antriebsmotor 6 liegt. Durch die Beschränkung auf lediglich eine Verbindung des Impellerbereichs 3 mit der Austrittsdüse 5, sowie die bevorzugte Art der Positionierung dieser Verbindung, wird der kompakte Aufbau des
gegenständlichen Wasserstrahlantriebes 1 weiter unterstützt.
An einem Austrittsbereich 17 der Austrittsdüse 5 ist in an sich bekannter Weise eine 2016/000058
1 1
Klappe 18 zur Schubvektorsteuerung bzw. Schubumkehr angeordnet, welche beispielsweise in Fig. 3 gut ersichtlich ist.
Die besonders bevorzugte Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 4 weist weiters einen Grundrahmen 19 auf, welcher aus miteinander verschraubten
Leichtmetallteilen gebildet ist, und an welchem die einzelnen Baugruppen des Wasserstrahlantriebes 1 befestigt sind.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine besonders bevorzuge zweite Ausführungsform eines Wasserstrahlantriebes 1 .
Ausführungen zum Ansaugbereich 2 und Impellerbereich 3 wurden bereits dargelegt.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 ist vorgesehen, dass der
Impellerbereich 3 im Wesentlichen über den gesamten Umfang mit der
Austrittsdüse 5 verbunden ist, wobei zwischen dem Impellerbereich 3 und der Austrittsdüse 5 ein sog. Austrittsbereich 22 angeordnet ist.
Im Austrittsbereich 22 ist, anschließend an den Impellerbereich 3 ein konischer Austrittsströmungskörper 23 angeordnet. Dieser weist bevorzugt denselben
Durchmesser auf, wie der Impeller 4, an den dieser angrenzt, um einen im
Wesentlichen naht- zw. kantenlosen Übergang zu erreichen.
Der konische Austrittsströmungskörper 23 weist eine rotationssymmetrische und konvexe Form auf. Eine solche Form ist hydrodynamisch günstig. Bevorzugt weist eine Mantelfläche eines umgebenden Austrittsströmungskörpergehäuses 24 eine entsprechend gegengleiche Form auf. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem Austrittsströmungskörper 23 und dem
Austrittsströmungskörpergehäuse 24 im Wesentlichen konstant ist. Aufgrund der Durchmesserverringerung in Richtung zur anschließenden Austrittsdüse 5 kommt es zu eine Querschnittsverringerung, welche durch die Austrittsdüse 5 fortgeführt wird. Durch diese vorgebbare Querschnittsverringerung kann die Kavitatsneigung im Impellerbereich 3 verringert werden, indem ein Druck gegen die
Durchströmrichtung aufgebaut wird, wodurch vermieden werden kann, dass innerhalb des Impellerbereichs 3 der Druck zu stark abfällt und es deswegen zu Kavitation kommt. Durch diese Maßnahme der Durchmesserreduktion und der damit verbundenen Druckerhöhung am Impeller 4 kann weiters der Impeller 4 mit hohen Drehzahlen betrieben werden. Typisch sind dabei Betriebsdrehzahlen des gegenständlichen Impellers von 2000 min"1 bis 8000 min"1, insbesondere im Bereich um 5000"1, ohne dass es zu Kavitation kommt. Durch die hohen Drehzahlen kann der Impeller 4 einen geringen Durchmesser aufweisen.
Weiters hat es sich als strömungstechnisch günstig erwiesen, dass anschließend an den Impellerbereich 3 eine vorgebbare Mehrzahl Statoren 25, insbesondere gleich verteilt um den Umfang, an dem Austrittsströmungskörper 23 angeordnet sind. Diese Statoren 25 weisen, wie in Fig. 6 dargestellt, ein Profil auf, und richten die Strömung zur Austrittsdüse 5 hin. Bevorzugt ist mittels der Statoren der
Austrittsströmungskörper 23 mit dem Austrittsströmungskörpergehäuses 24 verbunden und derart gehalten.
Es hat sich gezeigt, dass eine bessere Anpassung des Wasserstrahlantriebs 1 an unterschiedliche Fahrzustände erreicht werden kann, indem die Statoren 25 vorgebbar verstellbar angeordnet bzw. ausgeführt sind. Diese werden dann insbesondere von einer Steuer- und/oder Fahrtregeleinheit des
Wasserstrahlantriebs 1 bzw. eines Wasserfahrzeuges 1 angesteuert, wobei auch eine Ansteuerung vom Antriebsmotor 6 vorgesehen sein kann. Durch diese
Verstellbarkeit kann der Anstellwinkel der Statoren 25 verstellt werden.
Bevorzugt ist dabei weiters vorgesehen, dass der Antriebsmotor 6 in dem
Austrittsströmungskörper 23 angeordnet ist. Die Stromzufuhr erfolgt dabei durch die Statoren 25. Dies ermöglicht einen sehr direkten und steifen Antrieb des
Impellers 4. Weiters ermöglicht dies eine gute Kühlung des Antriebsmotors 6. Dabei ist weiters bevorzugt vorgesehen, dass die Motorsteuereinheit 20 in dem
Austrittsströmungskörper 23 angeordnet ist.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen dem Antriebsmotor 6 und der Impellerantriebswelle 7 des Impellers 4 ein Getriebe, insbesondere ein
Planetengetriebe, angeordnet ist. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass der Antriebsmotor 6 selbst bereits ein Getriebe aufweist. Bevorzugt ist das Getriebe ein mechanisches Getriebe. Das Getriebe ist zur Reduktion bzw. Verringerung einer Antriebsmotor-Drehzahl auf eine geringere Impellerantriebswellen-Drehzahl vorgesehen bzw. ausgebildet. Dadurch ist ein hochdrehender Antriebsmotor 6 einsetzbar, wodurch eine höhere Leistung erzielbar ist. Dadurch ist ein
Elektromotor mit einer Drehzahl zwischen 2000 min'1 und 25000 min'1,
insbesondere zwischen etwa 16000 min'1 und 18000 min'1, einsetzbar, wodurch eine sehr kompakte und gleichzeitig leistungsstarke Antriebseinheit gebildet werden kann, welche gut in den Austrittsströmungskörper 23 integrierbar ist. Dabei ist dann selbstverständlich bevorzugt vorgesehen, dass sowohl der Antriebsmotor 6 als auch das Getriebe in dem Austrittsströmungskörper 23 angeordnet sind.
Hinsichtlich der weiteren Verbesserung der Effizienz hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass der Antriebsmotor 6 mit einer Messeinrichtung 26 verbunden ist, welche dazu ausgebildet ist, die absolute und /oder relative Stellung
vorgebbarer drehbarer zu vorgebbaren feststehenden Teile des Antriebsmotor 6 zu detektieren, und dass die Messeinrichtung mit der Motorsteuereinheit 20 verbunden ist. Weiters weist die Messeinrichtung 26 einen Temperaturfühler auf, um die Betriebstemperatur des Antriebsmotors 6 zu überwachen. Durch Kenntnis der absoluten und/oder relativen Stellung des Motorstators zum Motorläufer bzw. Rotor kann diese bei der Ansteuerung des Antriebsmotors 6 mittels eines Wechselrichters mitberücksichtigt werden, und die Effizienz des Antriebes weiter gesteigert werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Wasserstrahlantrieb (1 ) für ein Wasserfahrzeug, mit einem
Ansaugbereich (2), einem an den Ansaugbereich (2) anschließenden Impellerbereich (3), in welchem ein einstufiger Impeller (4) angeordnet ist, und einer, an den Impellerbereich (3) wenigstens mittelbar anschließenden Austrittsdüse (5), wobei der Wasserstrahlantrieb (1 ) einen Antriebsmotor (6) aufweist, welcher wenigstens mittelbar mit einer Impellerantriebswelle (7) des Impellers (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Impeller (4) lediglich ein einziges Schaufelblatt (8) aufweist.
2. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Impellerbereich (3) als kombinierte axial/radial-Pumpe ausgebildet ist.
3. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schaufelblatt (8) als im Wesentlichen konische Spirale um einen Schaufelgrundkörper (9) angeordnet ist.
4. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaufelblatt (8) in Richtung des Ansaugbereichs (2) vorgebbar gekrümmt ist.
5. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Schaufelblatt (8) vom Schaufelgrundkörper (9) weg verjüngt.
6. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Schaufelblatt (8) mehr als ein mal um den Schaufelgrundkörper (9) geführt ist.
7. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaufelgrundkörper (9) als im Wesentlichen
rotationssymmetrischer Grundkörper mit konkaver Mantelfläche (10) ausgebildet ist.
8. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Impellergehäuseinnenwand (11 ) eines Impellergehäuses (12) im Bereich des Impellers (4) kegelstumpf förmig ausgebildet ist.
9. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Impellergehäuseinnenwand (11 ) eines Impellergehäuses (12) im Bereich des Impellers (4) geschwungen, und insbesondere im Wesentlichen abrisskantenfrei, ausgebildet ist.
10. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Impellerbereich (3) an lediglich einem Austritts- Umfangsbereich (13) mit der Austrittsdüse (5) verbunden ist.
11. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Impellerbereich (3) im Wesentlichen über den gesamten Umfang mit der Austrittsdüse (5) verbunden ist, wobei zwischen dem
Impellerbereich (3) und der Austrittsdüse (5) ein Austrittsbereich (22) angeordnet ist.
12. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Austrittsbereich (22), anschließend an den Impellerbereich (3) ein konischer Austrittsströmungskörper (23) angeordnet ist.
13. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der konischer Austrittsströmungskörper (23) eine rotationssymmetrische und konvexe Form aufweist.
14. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, dass anschließend an den Impellerbereich (3) eine vorgebbare Mehrzahl Statoren (25), insbesondere gleich verteilt um den Umfang, an dem Austrittsströmungskörper (23) angeordnet sind.
15. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Statoren (25) vorgebbar verstellbar angeordnet sind.
16. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (6) als Elektromotor ausgebildet ist.
17. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsmotor (6) und der Impellerantriebswelle (7) des Impellers (4) ein Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe, angeordnet ist.
18. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (6) in Einbaulage über dem
Impellerbereich (3) und über der Austrittsdüse (5) angeordnet ist.
19. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor in dem Austrittsströmungskörper (23) angeordnet ist.
20. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstrahlantrieb (1 ) eine Motorsteuereinheit (20) aufweist, welche mit dem Elektromotor verbunden ist,
21. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kühlfläche (21 ) der Motorsteuereinheit (20) wenigstens bereichsweise angrenzend an den Ansaugbereich (2) angeordnet ist.
22. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuereinheit (20) in dem Austrittsströmungskörper (23) angeordnet ist.
23. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (6) mit einer Messeinrichtung (26) verbunden ist, welche dazu ausgebildet ist, die absolute und/oder relative Stellung vorgebbarer drehbarer zu vorgebbaren feststehenden Teile des Antriebsmotor (6) zu detektieren, und dass die Messeinrichtung mit der Motorsteuereinheit (20) verbunden ist.
24. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Ansaugbereich (2) als auch die Antriebsdüse (5) antriebswellenfrei ausgebildet sind.
25. Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugbereich zum Erzielen einer im Wesentlichen homogenen Strömung am Impellerbereich (3) verstellbar ausgebildet ist.
26. Wasserfahrzeug, insbesondere Jet-Boot, mit einem Wasserstrahlantrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 25.
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