DE10158320A1 - Drive system for ship has pod outside hull with central body held on flow straightening vanes and containing electric motor driving ducted propeller to produce water jet - Google Patents

Drive system for ship has pod outside hull with central body held on flow straightening vanes and containing electric motor driving ducted propeller to produce water jet

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Abstract

The pod (3) for the jet drive (9) is held on a strut (4) on the stern of the ship. It incorporates a duct which may have a protective grating (21) at the intake (19). The electric motor (10) is accommodated in a central body (11) which is held by flow straightening vanes (23) at the rear. The motor drives a ducted propeller (16). There is a convergent nozzle at the rear to increase the speed of the water leaving the duct.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schiffsantrieb mit einer Stromversorgung und zumindest einer Jet-Antriebseinheit, die einen Elektromotor, der mittels der Stromversorgung mit elektrischer Energie versorgbar ist, und eine Jet-Pumpe aufweist, die mittels des Elektromotors antreibbar ist. The invention relates to a ship propulsion system with a Power supply and at least one jet drive unit that an electric motor with the power supply electrical energy can be supplied, and has a jet pump, which can be driven by means of the electric motor.

Mit derartigen Jet-Antriebseinheiten ausgerüstete Schiffsantriebe bieten insbesondere dann Vorteile, wenn hohe Schiffsgeschwindigkeiten erreicht werden sollen und/oder wenn eine besonders hohe Manövrierfähigkeit des Schiffes gewünscht oder erforderlich ist. Beim Einsatz derartiger Jet-Antriebseinheiten treten insoweit Nachteile auf, als bei bekannten derartigen Schiffsantrieben ein besonderes Design des Schiffsrumpfs erforderlich ist. Bei bekannten derartigen Schiffsantrieben sind der Antriebs- bzw. Elektromotor und die Jet- Pumpe der Jet-Antriebseinheit im Inneren des Schiffsrumpfs angeordnet, wobei ein Ansaugkanal, durch den Wasser zur Jet- Pumpe geführt wird, und ein Ausgangskanal, durch den Wasser durch die Jet-Pumpe aus dem Schiffsrumpf herausgedrückt wird sowie Steuer- und Schubumkehrsysteme für die Strahllenkung zusätzlichen Raum benötigen. Equipped with such jet propulsion units Ship propulsion systems offer particular advantages when high Ship speeds should be reached and / or if one particularly high maneuverability of the ship is desired or is required. When using such To this extent, jet drive units have disadvantages than known ones such ship drives a special design of the Hull is required. In known such Ship drives are the propulsion or electric motor and the jet Pump the jet propulsion unit inside the hull arranged, an intake duct through which water to the jet Pump is guided, and an outlet channel through which water is pushed out of the hull by the jet pump as well as control and thrust reversing systems for beam steering need additional space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schiffsantrieb der eingangs geschilderten Gattung so weiterzubilden, dass das Design des Schiffsrumpfs durch die Jet-Antriebseinheit des Schiffsantriebs nicht oder nicht wesentlich beeinflusst bzw. beeinträchtigt wird. The invention has for its object a To further develop ship propulsion of the type described at the beginning, that the design of the hull by the Jet propulsion unit of the ship propulsion not or not significantly is influenced or impaired.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Elektromotor und die Jet-Pumpe der Jet-Antriebseinheit außerhalb des Schiffsrumpfs angeordnet sind. Hierdurch reduziert sich einerseits der Platzbedarf innerhalb des Schiffsrumpfs, in dem lediglich eine zur Stromversorgung des Schiffsantriebs gehörende Generatoreinheit aufzunehmen ist, wobei diese beliebig innerhalb des Schiffsrumpfs angeordnet werden kann. Die außerhalb des Schiffsrumpfs vorgesehene Anordnung der den Elektromotor und die Jet-Pumpe aufweisenden Jet-Antriebseinheit macht eine Berücksichtigung derselben beim Design und der Auslegung des Schiffsrumpfs weitestgehend überflüssig. This object is achieved in that the Electric motor and the jet pump of the jet drive unit are arranged outside the hull. This reduces on the one hand the space required within the hull, in which only one to power the ship's drive belonging generator unit is to be included, this can be arranged anywhere within the hull. The arrangement of the outside of the hull Electric motor and the jet pump Jet drive unit takes into account the same in design and the design of the hull is largely unnecessary.

Wenn die Jet-Antriebseinheit aus Elektromotor und Jet-Pumpe in einer in Bezug auf den Schiffsrumpf drehbar angeordneten Motorgondel eines Podantriebs angeordnet ist, entfallen jedwede Vorrichtungen zur Steuerung des Jet- bzw. Wasserstrahls sowie Strahlumlenksysteme für Rückwärtsfahrt völlig. Zur Steuerung und zur Rückwärtsfahrt muss lediglich die Motorgondel des Podantriebs geschwenkt werden. If the jet drive unit consists of an electric motor and jet pump in a rotatable arrangement with respect to the hull Motor pod of a pod drive is dispensed with any devices to control the jet or water jet as well as beam deflection systems for reverse travel completely. to Control and for reversing only the Motor pod of the pod drive can be swiveled.

Zweckmäßigerweise ist durch die Motorgondel des Podantriebs hindurch ein Fluidkanal ausgebildet, in dem ein Turbinenrad der Jet-Pumpe der Jet-Antriebseinheit drehbar angeordnet ist. It is expedient through the motor pod of the pod drive formed through a fluid channel in which a turbine wheel the jet pump of the jet drive unit is rotatably arranged.

Der Fluidkanal hat gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebs einen Ansaugabschnitt, der stromauf des Turbinenrads der Jet-Pumpe angeordnet ist, und einen Ausgangsabschnitt, der stromab des Turbinenrads der Jet-Pumpe angeordnet ist. Durch den Ansaugabschnitt wird das zur Erzeugung des Wasserstrahls erforderliche Wasser zum Turbinenrad geleitet, wobei der durch das Turbinenrad erzeugte Wasserstrahl durch den Ausgangsabschnitt des Fluidkanals aus der Motorgondel austritt. According to an advantageous embodiment, the fluid channel has of the marine propulsion system according to the invention, an intake section, which is arranged upstream of the turbine wheel of the jet pump, and an output section downstream of the turbine wheel Jet pump is arranged. Through the suction section water required to generate the water jet Turbine wheel directed, the generated by the turbine wheel Water jet from the outlet section of the fluid channel the engine nacelle exits.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrads der Jet-Antriebseinheit ist es zweckmäßig, wenn der Ausgangsabschnitt des Fluidkanals ausgangsseitig als Austrittdüse ausgebildet ist, wobei mittels der Austrittdüse ein durch das Turbinenrad der Jet-Pumpe der Jet-Antriebseinheit erzeugter Wasserstrahl weiter beschleunigbar ist. It is to increase the efficiency of the jet drive unit useful if the exit portion of the fluid channel is designed on the output side as an outlet nozzle, with the outlet nozzle through the turbine wheel of the jet pump Jet propulsion unit continues to generate water jet is accelerable.

Um Schäden an der Jet-Antriebseinheit zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn der Ansaugabschnitt des Fluidkanals eingangsseitig mit einem Schutzgitter versehen ist, durch dass das Eindringen von Festkörpern in den Fluidkanal verhindert werden kann. To avoid damage to the jet propulsion unit, it is useful if the suction section of the fluid channel is provided on the input side with a protective grille so that the penetration of solids in the fluid channel prevented can be.

Der Elektromotor der Jet-Antriebseinheit ist zweckmäßigerweise in Radialrichtung des Fluidkanals etwa mittig in diesem angeordnet. The electric motor of the jet drive unit is expediently in the radial direction of the fluid channel approximately centrally in this arranged.

Das Turbinenrad der Jet-Pumpe ist dann vorteilhaft auf der Außenmantelfläche eines Rotors des Elektromotors angeordnet, wobei der Außendurchmesser des Turbinenrads etwa dem Durchmesser des Fluidkanals entsprechen kann. The turbine of the jet pump is then advantageous on the Outer surface of a rotor of the electric motor arranged, the outer diameter of the turbine wheel being about Diameter of the fluid channel can correspond.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebs ist der Elektromotor der Jet- Antriebseinheit radial außerhalb des Fluidkanals etwa koaxial zu diesem angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist das Turbinenrad der Jet-Pumpe der Jet-Antriebseinheit vorteilhaft auf der Innenmantelfläche einer als Hohlwelle ausgebildeten Rotorachse des Elektromotors angeordnet, wobei der Durchmesser des Turbinenrads etwa dem Durchmesser des Fluidkanals entsprechen kann. Hierbei werden die notwendigen Dichtungsstellen minimiert, wobei nur noch ein rotierendes Bauteil der Jet-Antriebseinheit vorliegt. Die Kühlung der Jet-Antriebseinheit kann hierbei vorteilhaft über die Oberfläche der Motorgondel an das umgebende Wasser und über die Wandung der Rotorwelle an das den Fluidkanal durchströmende Wasser erfolgen. According to a further advantageous embodiment of the marine propulsion according to the invention is the electric motor of the jet Drive unit radially outside of the fluid channel approximately coaxially arranged to this. In this embodiment it is Turbine wheel of the jet pump of the jet drive unit advantageous on the inner surface of a hollow shaft Rotor axis of the electric motor arranged, the Diameter of the turbine wheel approximately the diameter of the fluid channel can correspond. Here the necessary Sealing points minimized, with only one rotating component of the Jet drive unit is present. Cooling the Jet drive unit can advantageously over the surface of the Motor gondola to the surrounding water and over the wall of the Rotor shaft to the water flowing through the fluid channel respectively.

Die Turbinenblätter des Turbinenrads der Jet-Pumpe sind mit ihrer Außenseite zweckmäßigerweise an der Innenmantelfläche der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle des Elektromotors befestigt. The turbine blades of the turbine wheel of the jet pump are included its outside expediently on the inner surface the rotor shaft of the electric motor designed as a hollow shaft attached.

Des weiteren ist bei beiden Grundvarianten zweckmäßigerweise im Fluidkanal zwischen dem Turbinenrad der Jet-Pumpe und der Austrittdüse ein Strömungsrichter angeordnet, mittels dessen nicht rotierender Schaufeln die durch das Turbinenrad der Jet-Pumpe erzeugte Rotation des Wasserstrahls in Geschwindigkeitsenergie umsetzbar ist. Furthermore, it is expedient for both basic variants in the fluid channel between the turbine wheel of the jet pump and the Outlet nozzle arranged a flow straightener, by means of which non rotating blades through the turbine wheel of the Jet pump generated rotation of the water jet in Speed energy can be implemented.

Dieser Strömungsrichter ist zweckmäßigerweise unmittelbar stromab des Turbinenrads der Jet-Pumpe angeordnet. This flow judge is expediently immediate arranged downstream of the turbine wheel of the jet pump.

Als Elektromotor der zumindest einen Jet-Antriebseinheit des erfindungsgemäßen Schiffsantriebs ist zweckmäßigerweise ein Drehstromasynchronmotor einsetzbar, der vom Aufbau her wesentlich einfacher und robuster ist als ein heute üblicherweise eingesetzter fremd- oder permanent-erregter Synchronmotor. As the electric motor of the at least one jet drive unit of the Ship propulsion according to the invention is expediently a Three-phase asynchronous motor can be used, the construction is much simpler and more robust than today usually used externally or permanently excited Synchronous motor.

Zweckmäßigerweise ist der als Drehstromasynchronmotor ausgebildete Elektromotor der zumindest einen Jet-Antriebseinheit über Stromrichter oder Pulsumrichter speisbar. It is expedient as a three-phase asynchronous motor trained electric motor of the at least one jet drive unit Can be fed via converters or pulse converters.

Erfindungsgemäß wird ein wesentlich höherer Freiheitsgrad für das Design des Schiffsrumpfs erreicht. Gegenüber herkömmlichen Podantrieben ergibt sich erfindungsgemäß der Vorteil des Einsatzes von Jet-Antriebseinheiten. Bei gleicher Leistung mit herkömmlicherweise mit Schrauben ausgerüsteten Podantrieben ergibt sich erfindungsgemäß eine deutlich reduzierte Baugröße, da beim Betrieb der Jet-Antriebseinheit höhere Drehzahlen auftreten. Aufgrund der drehbaren Anordnung der Motorgondel des Podantriebs entfallen jedwede Steuer- und Schubumkehrsysteme zur Steuerung und Rückwärtsfahrt. According to the invention, a significantly higher degree of freedom for reached the design of the hull. Across from Conventional pod drives have the advantage of the invention Use of jet drive units. With the same performance with traditionally equipped with screws According to the invention, pod drives are significantly reduced Construction size, because higher when operating the jet drive unit Speeds occur. Due to the rotatable arrangement of the Motor pod of the pod drive eliminates any control and Thrust reverser systems for control and reverse travel.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schiffsantriebs ist der Rotor des Elektromotors der Jet-Pumpe mit einem Verlängerungsrohr versehen, das sich in Längsrichtung der Motorgondel des Podantriebs zum hinteren Ende derselben erstreckt und auf dessen Endabschnitt ein hinterer Schiffspropeller angeordnet ist. Der seitens des Podantriebs zur Verfügung gestellte Vortrieb wird dann sowohl durch den hinteren Schiffspropeller als auch durch die in der Motorgondel angeordnete Jet-Pumpe geliefert. According to an advantageous development of the invention Marine propulsion is the rotor of the jet pump's electric motor provided with an extension tube that fits in Longitudinal direction of the pod drive motor nacelle to the rear end the same extends and on the end portion of a rear Ship propeller is arranged. On the part of the pod drive The propulsion provided is then both by the rear propeller as well as through the in the Engine-mounted jet pump supplied.

Zusätzlich bzw. alternativ ist es möglich, dass der Rotor des Elektromotors der Jet-Pumpe mit einem Verlängerungsrohr versehen ist, das sich in Längsrichtung der Motorgondel des Podantriebs zum vorderen Ende derselben erstreckt und auf dessen Endabschnitt ein vorderer Schiffspropeller angeordnet ist. Der durch den Podantrieb zur Verfügung gestellte Vortrieb wird dann durch die in der Motorgondel angeordnete Jet- Pumpe einerseits und den vorderen Schiffspropeller bzw. den vorderen und hinteren Schiffspropeller andererseits zur Verfügung gestellt. Additionally or alternatively, it is possible that the rotor of the Electric motor of the jet pump with an extension tube is provided, which is in the longitudinal direction of the engine nacelle Pod drive extends to the front end thereof and on the end section of which a front ship propeller is arranged is. The one provided by the pod drive Propulsion is then carried out by the jet in the engine nacelle. Pump on the one hand and the front ship propeller or the front and rear propellers on the other hand for Provided.

Die drei vorstehend geschilderten Varianten weisen eine Konstruktion auf, die Ähnlichkeiten mit den im Luftverkehr eingesetzten "FAN-Verdichtern hat. The three variants described above have one Construction based on similarities to those in aviation used "FAN compressors.

Durch die vorstehend geschilderten kombinierten Podantriebe kann der Wirkungsgrad insbesondere bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten des Schiffes entscheidend erhöht werden. Dies deshalb, da Jet-Antriebseinheiten sämtlich eine sehr hohe Durchflussgeschwindigkeit benötigen, die bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten des Schiffes nur schwer erreichbar ist. Um einen optimalen Wirkungsgrad des kombinierten Podantriebs zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn die Propellerblätter des vorderen und/oder hinteren Schiffspropellers variabel anstellbar am Verlängerungsrohr bzw. an den Verlängerungsrohren des Rotors angebracht sind. Through the combined pod drives described above efficiency can be particularly low Cruising speeds of the ship are significantly increased. This this is because jet propulsion units are all very high Need flow rate at low Cruising speeds of the ship is difficult to reach. Around optimal efficiency of the combined pod drive achieve, it is appropriate if the propeller blades of the front and / or rear propellers variable adjustable on the extension tube or on the extension tubes of the rotor are attached.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In the following the invention is based on embodiments explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung in Längsansicht wesentlicher Bestandteile einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebs; Figure 1 is a schematic representation in longitudinal view of essential components of a first embodiment of the marine propulsion system according to the invention.

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung in Queransicht der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebs; und FIG. 2 shows a basic illustration in a transverse view of the embodiment of the marine propulsion system according to the invention shown in FIG. 1; and

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung in Längsansicht wesentlicher Bestandteile einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebs. Fig. 3 is a schematic representation in longitudinal view of essential components of a further embodiment of the marine propulsion system according to the invention.

Eine in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schiffsantriebs ist als Podantrieb 1 ausgebildet. Zu dem Schiffsantrieb 1 gehört eine in den FIG nicht gezeigte Stromversorgung, deren Generatoreinheit an einer beliebigen geeigneten Stelle innerhalb des in den FIG gestrichelt dargestellten Schiffsrumpfs 2 angeordnet sein kann. An embodiment of a ship propulsion system according to the invention shown in FIGS . 1 and 2 is designed as a pod propulsion system 1 . The ship's drive 1 includes a power supply (not shown in the FIG), the generator unit of which can be arranged at any suitable location within the ship's hull 2 shown in dashed lines in the FIG.

Der Podantrieb 1 hat eine außerhalb des Schiffsrumpfs 2 angeordnete Motorgondel 3, ein innerhalb des Schiffsrumpfs 2 angeordnetes, in den FIG nicht gezeigtes Azimuthmodul sowie ein Strutmodul 4, welches in den Fig. 1 bis 3 teilweise gezeigt ist und mittels dem die außerhalb des Schiffsrumpfs 2 angeordnete Motorgondel 3 durch den Schiffsrumpf 2 hindurch mit dem innerhalb des Schiffsrumpfs 2 angeordneten Azimuthmodul des Podantriebs 1 verbunden ist. The pod propulsion system 1 has a arranged outside of the hull 2 engine nacelle 3, a valve disposed within the hull 2, not shown in the FIG azimuth module and a Strutmodul 4, which is shown in Figs. 1 to 3 in part and by means of which the outside of the hull 2 arranged engine nacelle 3 is connected through the hull 2 with the azimuth module of the pod drive 1 arranged inside the hull 2 .

Der Podantrieb 1 ist in Bezug auf den Schiffsrumpf 2 um seine vertikale Längsachse 5, die lediglich in Fig. 2 gezeigt ist, drehbar, so dass die Motorgondel 3 in Bezug auf den Schiffsrumpf 2 ebenfalls drehbar angeordnet ist. The pod drive 1 is rotatable with respect to the ship's hull 2 about its vertical longitudinal axis 5 , which is only shown in FIG. 2, so that the motor nacelle 3 is also arranged to be rotatable with respect to the ship's hull 2 .

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform weist die Motorgondel 3 ein Gehäuse 6 auf, das einen die Motorgondel 3 in deren Längsrichtung und koaxial zu deren in Fig. 1 gezeigten horizontalen Längsachse durchsetzenden Fluidkanal 8 umgibt. In Längsrichtung dieses Fluidkanals 8 etwa mittig ist eine Jet-Antriebseinheit 9 vorgesehen. Zu dieser Jet-Antriebseinheit 9 gehört ein Elektromotor 10, der durch das Strutmodul 4 des Podantriebs 1 hindurch an die Stromversorgung bzw. die Generatoreinheit derselben mit elektrischer Energie versorgt wird. Der Elektromotor 10 ist innerhalb eines Motorgehäuses 11 angeordnet, welches koaxial zur horizontalen Längsachse 7 des Fluidkanals 8 mittig in diesem angeordnet ist. Der Elektromotor 10 hat einen Stator 12 und einen in Bezug auf den Stator 12 und das Motorgehäuse 11 sich drehenden Rotor 13. Zwischen dem Rotor 13 und dem Motorgehäuse 11 ist eine Lager- und Dichtungseinrichtung 14 angeordnet. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the motor nacelle 3 has a housing 6 which surrounds a fluid channel 8 which penetrates the motor nacelle 3 in its longitudinal direction and coaxially with its horizontal longitudinal axis shown in FIG. 1. A jet drive unit 9 is provided approximately centrally in the longitudinal direction of this fluid channel 8 . This jet drive unit 9 includes an electric motor 10 , which is supplied with electrical energy through the strut module 4 of the pod drive 1 to the power supply or the generator unit thereof. The electric motor 10 is arranged within a motor housing 11 , which is arranged coaxially to the horizontal longitudinal axis 7 of the fluid channel 8 in the center thereof. The electric motor 10 has a stator 12 and a rotor 13 rotating with respect to the stator 12 and the motor housing 11 . A bearing and sealing device 14 is arranged between the rotor 13 and the motor housing 11 .

Auf der Außenmantelfläche 15 des Rotors 13 sind Turbinenblätter 16 eines Turbinenrads 17 vorgesehen. Der Rotor 13 bildet mit dem Turbinenrad 17 eine Jet-Pumpe 18 der Jet-Antriebseinheit 9. Der Außendurchmesser der mit ihrer radial inneren Seite auf der Außenmantelfläche 15 des Rotors 13 angebrachten Turbinenblätter 16 entspricht dem Durchmesser des Fluidkanals 8. Turbine blades 16 of a turbine wheel 17 are provided on the outer lateral surface 15 of the rotor 13 . The rotor 13 forms a jet pump 18 of the jet drive unit 9 with the turbine wheel 17 . The outer diameter of the turbine blades 16 , which are attached with their radially inner side on the outer lateral surface 15 of the rotor 13, corresponds to the diameter of the fluid channel 8 .

Das Turbinenrad 17 der Jet-Pumpe 18 ist in Längsrichtung des Fluidkanals 8 etwa mittig in diesem angeordnet. In Strömungsrichtung des durch das Turbinenrad 17 erzeugten Wasserstrahls stromauf des Turbinenrads 17 ist ein Ansaugabschnitt 19 des Fluidkanals 8, stromab des Turbinenrads 17 ein Ausgangsabschnitt 20 des Fluidkanals 8 angeordnet. The turbine wheel 17 of the jet pump 18 is arranged approximately centrally in the longitudinal direction of the fluid channel 8 . In the direction of flow produced by the turbine wheel 17 water jet upstream of the turbine wheel 17 is a suction portion 19 of the fluid channel 8, 17 downstream of the turbine wheel, an output section 20 of the fluid channel 8 is arranged.

Der Ansaugabschnitt 19 des Fluidkanals 8 ist an seiner Eingangsseite mit einem Schutzgitter 21 versehen, um das Eindringen von Festkörpern in den Fluidkanal 8 zu verhindern. Das ausgangsseitige Ende des Ausgangsabschnitts 20 des Fluidkanals 8 ist als Austrittdüse 22 gestaltet, mittels der der durch das Turbinenrad 17 erzeugte Wasserstrahl weiter beschleunigt werden kann. The suction section 19 of the fluid channel 8 is provided on its input side with a protective grille 21 in order to prevent solid bodies from penetrating into the fluid channel 8 . The outlet end of the outlet section 20 of the fluid channel 8 is designed as an outlet nozzle 22 , by means of which the water jet generated by the turbine wheel 17 can be further accelerated.

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform des Podantriebs 1 ist das Motorgehäuse 11 über einen stromab des Turbinenrads 17 angeordneten Strömungsrichter 23, der feste, d. h. nicht rotierende Schaufeln aufweist, mit dem Gehäuse 6 der Motorgondel 3 verbunden. Mittels der nicht rotierenden Schaufeln des Strömungsrichters 23 wird die durch das Turbinenrad 17 der Jet-Pumpe 18 erzeugte Rotation des Wasserstrahls in Geschwindigkeitsenergie umgesetzt. In der stromab des Strömungsrichters 23 angeordneten Austrittdüse 22 wird die Strömung weiter beschleunigt. In the embodiment of the pod drive 1 shown in FIGS . 1 and 2, the motor housing 11 is connected to the housing 6 of the motor nacelle 3 via a flow straightener 23 which is arranged downstream of the turbine wheel 17 and has fixed, ie non-rotating blades. By means of the non-rotating blades of the flow straightener 23 , the rotation of the water jet generated by the turbine wheel 17 of the jet pump 18 is converted into speed energy. The flow is further accelerated in the outlet nozzle 22 arranged downstream of the flow director 23 .

Da die Motorgondel 3 des Podantriebs 1 und mit ihr die Jet- Antriebseinheit 9 in Bezug auf den Schiffsrumpf 2 quasi frei drehbar ist, entfallen irgendwelche Vorrichtungen zur Steuerung oder Ausrichtung des Jet-Strahls oder Strahlumlenksysteme für Rückwärtsfahrt völlig. Derartige Steuer- und Schubumkehrsysteme sind überflüssig, da, wie vorstehend bereits erwähnt, zur Steuerung und Rückwärtsfahrt die Motorgondel 3 des Podantriebs 1 insgesamt um die vertikale Längsachse 5 geschwenkt wird. Since the motor nacelle 3 of the pod drive 1 and with it the jet drive unit 9 can be rotated virtually freely with respect to the ship's hull 2 , any devices for controlling or aligning the jet jet or jet deflection systems for reversing are completely eliminated. Such control and thrust reversing systems are superfluous, since, as already mentioned above, the motor nacelle 3 of the pod drive 1 is pivoted about the vertical longitudinal axis 5 as a whole for control and backward travel.

Die Kühlung der Jet-Antriebseinheit 9 aus Elektromotor 10 und Jet-Pumpe 18 erfolgt über die Außenfläche des Gehäuses 6 der Motorgondel 3 bzw. des Motorgehäuses 11 an das umgebende Wasser. The cooling of the jet drive unit 9 consisting of the electric motor 10 and the jet pump 18 takes place via the outer surface of the housing 6 of the motor nacelle 3 or the motor housing 11 to the surrounding water.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebs ist der Elektromotor 10 innerhalb des den die Motorgondel 3 in deren Längsrichtung durchsetzenden Fluidkanal 8 umgebenden Gehäuses 6 der Motorgondel 3 angeordnet. In the embodiment shown in Fig. 3 embodiment of the marine propulsion system according to the invention, the electric motor 10 within the surrounding the engine nacelle 3 passing through in the longitudinal direction of the fluid channel 8 housing 6 arranged the engine nacelle 3.

Der Rotor 13 des Elektromotors 10 ist als Hohlwelle 24 ausgebildet, auf deren Innenmantelfläche 25 die Turbinenblätter 16 des Turbinenrads 17 befestigt sind. Die Turbinenblätter 16 bzw. das Turbinenrad 17 drehen sich somit mit der Rotor- bzw. Hohlwelle 24 des Elektromotors 10. Zwischen der Hohl- bzw. Rotorwelle 24 und dem Gehäuse 6 der Motorgondel 3 ist eine entsprechend modifizierte Lager- und Dichtungseinrichtung 14 vorgesehen. The rotor 13 of the electric motor 10 is designed as a hollow shaft 24 , on the inner lateral surface 25 of which the turbine blades 16 of the turbine wheel 17 are fastened. The turbine blades 16 and the turbine wheel 17 thus rotate with the rotor or hollow shaft 24 of the electric motor 10 . A correspondingly modified bearing and sealing device 14 is provided between the hollow or rotor shaft 24 and the housing 6 of the motor nacelle 3 .

Unmittelbar stromab des Turbinenrads 17 ist innerhalb des Fluidkanals 8 ein Strömungsrichter 23 angeordnet, mittels dem die Rotationsenergie des vom Turbinenrad 17 erzeugten Wasserstrahls in Geschwindigkeitsenergie umsetzbar ist. Hierzu weist der Strömungsrichter 23 - wie auch im Falle der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 - stehende Schaufeln auf. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 steht die gesamte Querschnittsfläche des Fluidkanals 8 für die Ausgestaltung des Turbinenrads 17 zur Verfügung. Die Kühlung der Jet-Antriebseinheit 9 kann bei dieser Ausführungsform auch durch die den Fluidkanal 8 ausbildende Außen- bzw. Wandungsfläche der Motorgondel 3 erfolgen. Immediately downstream of the turbine wheel 17 , a flow straightener 23 is arranged within the fluid channel 8 , by means of which the rotational energy of the water jet generated by the turbine wheel 17 can be converted into speed energy. For this purpose, the flow straightener 23 - as in the case of the embodiment according to FIGS. 1 and 2 - has standing blades. In the embodiment according to FIG. 3, the entire cross-sectional area of the fluid channel 8 is available for the configuration of the turbine wheel 17 . In this embodiment, the jet drive unit 9 can also be cooled by the outer or wall surface of the motor nacelle 3 forming the fluid channel 8 .

Claims (20)

1. Schiffsantrieb, mit einer Stromversorgung, und zumindest einer Jet-Antriebseinheit (9), die einen Elektromotor (10), der mittels der Stromversorgung mit elektrischer Energie versorgbar ist, und eine Jet-Pumpe (18) aufweist, die mittels des Elektromotors (10) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (10) und die Jet-Pumpe (18) der Jet-Antriebseinheit (9) außerhalb des Schiffsrumpfs (2) angeordnet sind. 1. ship propulsion system, with a power supply, and at least one jet drive unit ( 9 ), which has an electric motor ( 10 ) that can be supplied with electrical energy by means of the power supply, and a jet pump ( 18 ) that is operated by means of the electric motor ( 10 ) can be driven, characterized in that the electric motor ( 10 ) and the jet pump ( 18 ) of the jet drive unit ( 9 ) are arranged outside the hull ( 2 ). 2. Schiffsantrieb nach Anspruch 1, bei dem die Jet-Antriebseinheit (9) aus Elektromotor (10) und Jet-Pumpe (18) in einer in Bezug auf den Schiffsrumpf (2) drehbar angeordneten Motorgondel (3) eines Podantriebs (1) angeordnet sind. 2. Ship propulsion system according to claim 1, in which the jet drive unit ( 9 ) comprising the electric motor ( 10 ) and jet pump ( 18 ) is arranged in a motor nacelle ( 3 ) of a pod drive ( 1 ) which is rotatably arranged with respect to the ship's hull ( 2 ) are. 3. Schiffsantrieb nach Anspruch 2, bei dem durch die Motorgondel (3) des Podantriebs (1) hindurch ein Fluidkanal (8) ausgebildet ist, in dem ein Turbinenrad (17) der Jet-Pumpe (18) der Jet-Antriebseinheit (9) drehbar angeordnet ist. 3. Ship propulsion system according to claim 2, in which a fluid channel ( 8 ) is formed through the motor nacelle ( 3 ) of the pod drive ( 1 ), in which a turbine wheel ( 17 ) of the jet pump ( 18 ) of the jet drive unit ( 9 ) is rotatably arranged. 4. Schiffsantrieb nach Anspruch 3, bei dem der Fluidkanal (8) einen Ansaugabschnitt (19), der stromauf des Turbinenrads (17) der Jet-Pumpe (18) angeordnet ist, und einen Ausgangsabschnitt (20) aufweist, der stromab des Turbinenrads (17) der Jet-Pumpe (18) angeordnet ist. 4. Ship propulsion system according to claim 3, wherein the fluid channel ( 8 ) has a suction section ( 19 ), which is arranged upstream of the turbine wheel ( 17 ) of the jet pump ( 18 ), and an outlet section ( 20 ), which is downstream of the turbine wheel ( 17 ) the jet pump ( 18 ) is arranged. 5. Schiffsantrieb nach Anspruch 4, bei dem der Ausgangsabschnitt (20) des Fluidkanals (8) ausgangsseitig als Austrittdüse (22) ausgebildet ist, mittels der ein durch das Turbinenrad (17) der Jet-Pumpe (18) der Jet-Antriebseinheit (9) erzeugter Wasserstrahl beschleunigbar ist. 5. Ship propulsion system according to claim 4, in which the outlet section ( 20 ) of the fluid channel ( 8 ) is formed on the outlet side as an outlet nozzle ( 22 ), by means of which the turbine drive ( 17 ) of the jet pump ( 18 ) of the jet drive unit ( 9 ) generated water jet can be accelerated. 6. Schiffsantrieb nach Anspruch 4 oder 5, bei dem der Ansaugabschnitt (19) des Fluidkanals (8) eingangsseitig mit einem Schutzgitter (21) versehen ist. 6. Ship propulsion system according to claim 4 or 5, in which the suction section ( 19 ) of the fluid channel ( 8 ) is provided on the input side with a protective grille ( 21 ). 7. Schiffsantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem der Elektromotor (10) der Jet-Antriebseinheit (9) in Radialrichtung des Fluidkanals (8) etwa mittig in diesem angeordnet ist. 7. Ship propulsion system according to one of claims 3 to 6, in which the electric motor ( 10 ) of the jet drive unit ( 9 ) is arranged approximately centrally in the radial direction of the fluid channel ( 8 ). 8. Schiffsantrieb nach Anspruch 7, bei dem das Turbinenrad (17) der Jet-Pumpe (18) der Jet-Antriebseinheit (9) auf der Außenmantelfläche (15) eines Rotors (13) des Elektromotors (10) angeordnet ist. 8. Ship drive according to claim 7, wherein the turbine wheel ( 17 ) of the jet pump ( 18 ) of the jet drive unit ( 9 ) on the outer surface ( 15 ) of a rotor ( 13 ) of the electric motor ( 10 ) is arranged. 9. Schiffsantrieb nach Anspruch 8, bei dem der Außendurchmesser des Turbinenrads (17) etwa dem Durchmesser des Fluidkanals (8) entspricht. 9. Ship drive according to claim 8, wherein the outer diameter of the turbine wheel ( 17 ) corresponds approximately to the diameter of the fluid channel ( 8 ). 10. Schiffsantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem der Elektromotor (10) der Jet-Antriebseinheit (9) radial auswärts des Fluidkanals (8) etwa koaxial zu diesem angeordnet ist. 10. Ship propulsion system according to one of claims 3 to 6, in which the electric motor ( 10 ) of the jet drive unit ( 9 ) is arranged radially outward of the fluid channel ( 8 ) approximately coaxially therewith. 11. Schiffsantrieb nach Anspruch 10, bei dem das Turbinenrad (17) der Jet-Pumpe (18) der Jet-Antriebseinheit (9) auf der Innenmantelfläche (25) einer als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle (24) des Elektromotors (10) angeordnet ist. 11. Ship propulsion system according to claim 10, in which the turbine wheel ( 17 ) of the jet pump ( 18 ) of the jet drive unit ( 9 ) is arranged on the inner circumferential surface ( 25 ) of a rotor shaft ( 24 ) of the electric motor ( 10 ) designed as a hollow shaft. 12. Schiffsantrieb nach Anspruch 11, bei dem der Durchmesser des Turbinenrads (17) etwa dem Durchmesser des Fluidkanals (8) entspricht. 12. Ship drive according to claim 11, wherein the diameter of the turbine wheel ( 17 ) corresponds approximately to the diameter of the fluid channel ( 8 ). 13. Schiffsantrieb nach Anspruch 11 oder 12, bei dem Turbinenblätter (16) des Turbinenrads (17) der Jet-Pumpe (18) mit ihrer Außenseite an der Innenmantelfläche (25) der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle (24) des Elektromotors (10) befestigt sind. 13. Ship propulsion system according to claim 11 or 12, in which the turbine blades ( 16 ) of the turbine wheel ( 17 ) of the jet pump ( 18 ) are attached with their outside to the inner circumferential surface ( 25 ) of the rotor shaft ( 24 ) of the electric motor ( 10 ) which is designed as a hollow shaft are. 14. Schiffsantrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 13, bei dem im Fluidkanal (8) zwischen dem Turbinenrad (17) der Jet-Pumpe (18) und der Austrittdüse (22) ein Strömungsrichter (23) angeordnet ist, mittels dessen nicht rotierender Schaufeln die durch das Turbinenrad (17) der Jet-Pumpe (18) erzeugte Rotation des Wasserstrahls in Geschwindigkeitsenergie umsetzbar ist. 14. Ship propulsion system according to one of claims 5 to 13, in which a flow straightener ( 23 ) is arranged in the fluid channel ( 8 ) between the turbine wheel ( 17 ) of the jet pump ( 18 ) and the outlet nozzle ( 22 ), by means of whose non-rotating blades the rotation of the water jet generated by the turbine wheel ( 17 ) of the jet pump ( 18 ) can be converted into speed energy. 15. Schiffsantrieb nach Anspruch 14, bei dem der Strömungsrichter (23) unmittelbar stromab des Turbinenrads (17) der Jet-Pumpe (18) angeordnet ist. 15. Ship propulsion system according to claim 14, wherein the flow straightener ( 23 ) is arranged immediately downstream of the turbine wheel ( 17 ) of the jet pump ( 18 ). 16. Schiffsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem der Elektromotor (10) der zumindest einen Jet-Antriebseinheit (9) als Drehstromasynchronmotor ausgebildet ist. 16. Ship drive according to one of claims 1 to 15, in which the electric motor ( 10 ) of the at least one jet drive unit ( 9 ) is designed as a three-phase asynchronous motor. 17. Schiffsantrieb nach Anspruch 16, bei dem der als Drehstromasynchronmotor ausgebildete Elektromotor (10) der zumindest einen Jet-Antriebseinheit (9) über Stromrichter oder Pulsumrichter gespeist ist. 17. Ship propulsion system according to claim 16, in which the three-phase asynchronous electric motor ( 10 ) of the at least one jet drive unit ( 9 ) is fed via converters or pulse converters. 18. Schiffsantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 17, bei dem ein Rotor (13, 24) des Elektromotors (10) der Jet-Pumpe (18) mit einem Verlängerungsrohr versehen ist, das sich in Längsrichtung der Motorgondel (3) des Podantriebs zum hinteren Ende derselben erstreckt und auf dessen Endabschnitt ein hinterer Schiffspropeller angeordnet ist. 18. Ship propulsion system according to one of claims 2 to 17, in which a rotor ( 13 , 24 ) of the electric motor ( 10 ) of the jet pump ( 18 ) is provided with an extension tube which extends in the longitudinal direction of the motor nacelle ( 3 ) of the pod drive extends the rear end thereof and on the end portion of which a rear ship propeller is arranged. 19. Schiffsantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 18, bei dem ein Rotor (13, 24) des Elektromotors (10) der Jet-Pumpe (18) mit einem Verlängerungsrohr versehen ist, das sich in Längsrichtung der Motorgondel (3) des Podantriebs (1) zum vorderen Ende derselben erstreckt und auf dessen Endabschnitt ein vorderer Schiffspropeller angeordnet ist. 19. Ship propulsion system according to one of claims 2 to 18, in which a rotor ( 13 , 24 ) of the electric motor ( 10 ) of the jet pump ( 18 ) is provided with an extension tube which extends in the longitudinal direction of the motor nacelle ( 3 ) of the pod drive ( 1 ) extends to the front end thereof and on the end section of which a front ship propeller is arranged. 20. Schiffsantrieb nach Anspruch 18 oder 19, bei dem die Propellerblätter des vorderen und/oder hinteren Schiffspropellers variabel anstellbar am Verlängerungsrohr bzw. an den Verlängerungsrohren des Rotors (13, 24) angebracht sind. 20. Ship propulsion system according to claim 18 or 19, in which the propeller blades of the front and / or rear ship propeller are variably adjustably attached to the extension tube or to the extension tubes of the rotor ( 13 , 24 ).
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