DE10353566A1 - jet propulsion - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Strahlantrieb insbesondere für Wasserfahrzeuge mit einem Rotor (1), an dessen Innenseite Schaufeln (2) angeordnet sind, und einem Gehäuse (3), in dem der Rotor (1) drehbar gelagert ist, wobei die Lagerung zwischen Rotor (1) und Gehäuse (3) seewasserfestes Carbid aufweist.The invention relates to a jet drive, in particular for watercraft, having a rotor (1) on the inside of which blades (2) are arranged, and a housing (3) in which the rotor (1) is rotatably mounted, wherein the bearing between rotor (1 ) and housing (3) seawater resistant carbide.
Description
Die Erfindung betrifft einen Strahlantrieb, insbesondere für Wasserfahrzeuge mit einem Rotor, an dessen Innenseite Schaufeln angeordnet sind und einem Gehäuse, in dem der Rotor drehbar gelagert ist.The The invention relates to a jet propulsion system, in particular for watercraft with a rotor, on the inside of which blades are arranged and a housing, in which the rotor is rotatably mounted.
Ein
derartiger Strahlantrieb ist zum Beispiel aus der
Der Antrieb des Motors kann mechanisch oder in Form eine Elektroringmotors bei dem der Rotor somit einen Teil des Elektromotors darstellt realisiert sein.Of the Drive of the motor can be mechanical or in the form of an electric ring motor in which the rotor thus represents a part of the electric motor realized be.
Mit steigenden Durchmesser des Rotors erhöht sich das Problem der Lagerung zwischen Rotor und Gehäuse.With increasing diameter of the rotor increases the problem of storage between rotor and housing.
Kugel- oder Rollenlager müssen insbesondere bei der Verwendung des Strahlantriebes für Wasserfahrzeuge gegen Eindringen von Wasser abgedichtet werden.Bullet- or roller bearings need in particular when using the jet propulsion system for watercraft be sealed against ingress of water.
Umfangreiche Versuche haben ergeben, daß eine Abdichtung zwar mit einem hohen Aufwand erzielt werden kann, jedoch sich die Zeitstandfestigkeit als sehr großes Problem herausstellte, da mit eintretender Undichtigkeit in kürzester Zeit die Beschädigung der Lagerung eintrat.extensive Experiments have shown that a Although sealing can be achieved with great effort, however the creep strength proved to be a very big problem there with entering leak in the shortest time the damage of the Storage occurred.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde für den oben bezeichneten Strahlantrieb eine Lagerung vorzuschlagen, die eine hohe Lebensdauer gewährleistet.Of the The invention is therefore based on the object for the above-mentioned jet propulsion to propose a storage that ensures a long service life.
Darüber hinaus sollte die Lagerung auch die Realisierung von großen Rotordurchmessern für leistungsstarke Strahlantriebe ermöglichen.Furthermore Storage should include the realization of large rotor diameters for powerful Enable jet drives.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagerung zwischen Rotor und Gehäuse seewasserfestes Carbid aufweist.These Task is inventively characterized solved, that the Storage between rotor and housing having seawater-resistant carbide.
Durch die Verwendung von seewasserfestem Carbid muß das Lager nicht mehr abgedichtet werden, so daß die Lagerschädigung bei Eintreten der Undichtigkeit von vorne herein ausgeräumt ist.By the use of seawater-proof carbide does not require the bearing to be sealed, So that the bearing damage is cleared from the outset at the onset of the leak.
Vorzugsweise wird Siliziumcarbid beziehungsweise Aluminiumcarbid verwendet, da diese beiden Werkstoffe, insbesondere Siliziumcarbid hohe Seewasserbeständigkeit und zum anderen die nötige Festigkeit aufweisen.Preferably Silicon carbide or aluminum carbide is used because these two materials, especially silicon carbide high seawater resistance and second, the necessary strength exhibit.
Des weiteren ist es vorteilhaft die Lagerung zwischen Rotor und Gehäuse ausschließlich aus Carbid auszubilden, da zusätzlich für die Lagerung verwendete Werkstoffe entweder nicht korrosionsbeständig oder eine geringere Seewasserbeständigkeit aufweisen und dies somit zum vorzeitigen Verschleiß der Lagerung führen würde.Of Further, it is advantageous storage between the rotor and housing exclusively of carbide train, because in addition for the Storage materials used either non-corrosion resistant or have a lower seawater resistance and this would thus lead to premature wear of the bearing.
Aufgrund der guten Gleiteigenschaften des Carbids in Verbindung mit einem Wasserfilm ist die Lagerung günstigerweise als Gleitlager ausgebildet.by virtue of the good sliding properties of carbide in conjunction with a Water film is the storage favorably designed as a plain bearing.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lager im Rotor und/oder das Lager im Gehäuse aus mehreren Lagersegmenten gebildet.According to one preferred embodiment the bearing in the rotor and / or the bearing in the housing of several bearing segments educated.
Bei großen Lagerdurchmessern ist eine einstückige Herstellung des Lagers aus Carbid nahezu nicht möglich. Über die Herstellung der Lagerung über mehrere Lagersegmente lassen sich jedoch nahezu unbeschränkt große Durchmesser realisieren.at huge Bearing diameters is a one-piece Production of the bearing of carbide almost impossible. About the production of storage over several However, bearing segments can be realized almost unlimited large diameter.
Bei der Ausbildung der Lagerung durch mehrere Lagersegmente ist es vorteilhaft zumindest am Rotor die Lagersegmente beabstandet auszubilden, so daß durch die Fliehkraft das Wasser zwischen den Lagersegmenten jeweils nach außen gedrückt wird und sich dadurch eine Pumpwirkung ergibt.at the formation of storage by several bearing segments, it is advantageous at least on the rotor, the bearing segments spaced form, so that by the centrifugal force the water between the bearing segments after each Outside depressed and thereby results in a pumping action.
Durch die Pumpwirkung sind somit die Lagersegmente zwangsläufig umspült, was zu einer verbesserten Wärmeabfuhr führt.By the pumping action is thus the bearing segments inevitably lapped, which for improved heat dissipation leads.
Insbesondere bei der Ausbildung als Elektroringmotor umschließt das Gehäuse den Rotor derart, daß sich ein Hohlraum zwischen der Außenseite des Rotors und der Innenseite des Gehäuses ergibt.Especially in the training as Elektroringmotor the housing encloses the rotor such that a Cavity between the outside of the rotor and the inside of the housing.
Bei dieser Ausführungsform ist es günstig auf der einen Seite der Lagerung die Lagersegmente am Rotor und auf der gegenüber liegenden Seite die Lagersegmente am Gehäuse zu beabstanden, so daß über die Pumpwirkung durch die beabstandeten Lagersegmente am Rotor das Wasser in den Hohlraum gedrückt und wieder über die beabstandeten Lagersegmente am Gehäuse nach außen gespült werden kann.at this embodiment it is cheap on one side of the bearing bearing segments on the rotor and on opposite lying side to space the bearing segments on the housing, so that over the Pumping action by the spaced bearing segments on the rotor the water pressed into the cavity and again over the spaced bearing segments can be flushed to the outside of the housing.
Ebenso ist es jedoch auch möglich an beiden Seiten die Lagersegmente am Rotor zu beabstanden, so daß an beiden Seiten eine Pumpwirkung in Richtung des Hohlraums entsteht und den Hohlraum in Richtung Außenseite zum Beispiel durch eine Bohrung im Gehäuse oder mehrere Bohrungen im Gehäuse zu öffnen, so daß der gewünschte Durchfluß zur Kühlung der Lagerungen und des Elektroringmotors entstehen kann.As well But it is also possible to space on both sides of the bearing segments on the rotor, so that at both Side creates a pumping action in the direction of the cavity and the Cavity towards the outside for example, through a hole in the housing or several holes in the case to open, so that the desired Flow to cooling the bearings and the Elektroringmotors can arise.
Die Fixierung der Lagersegmente am Rotor beziehungsweise Gehäuse erfolgt günstigerweise durch Formschluß, zum Beispiel mit Hilfe einer Trapezgeometrie und eventuell anschließendem Verkleben.The fixation of the bearing segments on the rotor or housing is conveniently carried out by positive engagement, for example by means of a trapezoidal geometry and possibly subsequent gluing.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.following the invention is based on a shown in the drawings embodiment explained in more detail.
In
Schnitt ist auch Teil eines Bootsrumpfes
Der
Strahlantrieb weist einen Rotor
Der
Rotor
Die
Halterung
Die
Halterung
Im
Boot befindet sich ein nicht dargestellter Generator oder eine andere
Stromquelle, in der Regel ein Dieselgenerator, welcher den Strahlantrieb über eine
Leitung
Zum
Ein- und Ausfahren sowie ur Steuerung des Strahlantriebes ist der
Hydraulikzylinder
Ein-
und Ausfahren sowie Steuerung können somit über den
Hydraulikzylinder
An
Unterseite der der Hülse
Die Öffnung
Im ausgefahrenen Zustand ist der Strahlantrieb gestrichelt dargestellt.in the extended state, the jet drive is shown in dashed lines.
Je nach Auslegung des Strahlantriebes kann dieser als Hauptantrieb eingesetzt werden sowie auch nur als zusätzliche Manövrierhilfe, da er problemlos um 360° schwenkbar und auch aufgrund seines geringen Gewichtes ohne weiteres ein- und ausfahrbar ausgestaltet werden kann.ever after design of the jet drive this can be used as the main drive be used as well as only as an additional maneuvering aid, as he easily 360 ° swiveling and also due to its low weight readily on and can be designed extendable.
Der
Rotor
An
den Seiten des Rotors sind jeweils die Halteflansche
Der
Rotor
Der
Rotor
Die
Lager
Carbid ist zum einen seewasserbeständig und hat zum anderen sehr gute Gleiteigenschaften in Verbindung mit Wasser.carbide is on the one hand saltwater resistant and On the other hand has very good sliding properties in connection with water.
Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
besteht ein Gleitlager
Nach der Festlegung werden diese nochmals geschliffen, so daß sich auch trotz der einzelnen Lagersegmente eine exakte Lagerung ergibt.To the fixing these are ground again, so that also despite the individual bearing segments gives an exact storage.
Je
nach dem ob eine Durchspülung
am Gehäuselager
Durch den Abstand d oder die Nuten werden somit die Lagersegmente stetig durchspült, was zu einer zusätzlichen Kühlung der Lagerung und des Elektromotors führt.By the distance d or the grooves thus become the bearing segments steadily flushed, what an additional cooling the storage and the electric motor leads.
Die
formschlüssige
Festlegung von Rotorlager
Auch
die Lagersegmente des Rotorlagers
In
Durch
diese Ausbildung der Rotorlagerelemente
Sind
wie in
Ebenso
ist es auch möglich
am Gehäuse
Bei
sehr großen
Antrieben kann auch alternativ an die Bohrung
Durch die Herstellung der Lager ausschließlich aus Carbid insbesondere Siliziumcarbid ist es möglich die Lagerung unabgedichtet als Wasserlager vorzusehen, wodurch eine aufwendige Abdichtung vermieden wird und gleichzeitig durch das Wasser eine ausgezeichnete Kühlung erreicht wird.By the production of bearings made exclusively of carbide in particular Silicon carbide is possible provide the storage unsealed as a water store, creating a elaborate sealing is avoided and at the same time by the Water an excellent cooling is reached.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Aufgrund der hohen Hitzebeständigkeit kann das Carbidlager auch als Luftlager für einen Luftantrieb verwendet werden.The Invention is not limited to the illustrated embodiment. by virtue of the high heat resistance The carbide bearing can also be used as an air bearing for an air drive become.
Für die Herstellung ist es entscheidend, daß sowohl der Rotor als auch das Gehäuse einschließlich Lagerung vormontiert und geschliffen werden können.For the production it is crucial that both the rotor as well as the housing including Storage can be preassembled and ground.
Lediglich zur Montage muß das Gehäuse nochmals gelöst und nach dem Einsetzen des Rotors wieder verschraubt werden.Only for the assembly must Housing again solved and screwed back after inserting the rotor.
- 11
- Rotorrotor
- 1a, 1b1a, 1b
- Rotorteilerotor parts
- 22
- Schaufelshovel
- 33
- Gehäusecasing
- 3a, 3b3a, 3b
- Gehäuseteilehousing parts
- 44
- Halterung, HydraulikzylinderBracket, hydraulic cylinders
- 55
- Flanschflange
- 66
- Verschraubungscrew
- 77
- Abdeckungcover
- 88th
- Leitungmanagement
- 99
- ElektromotorläuferringElectric motor rotor ring
- 10a, 10b10a, 10b
- Halteflanschretaining flange
- 1111
- Statorringstator
- 12a, 12b12a, 12b
- Gleitlagerbearings
- 1313
- Luftspaltair gap
- 1414
- Rotorlagerrotor bearing
- 1515
- Gehäuselagerbearing Units
- 1616
- Trapezförmige AusnehmungTrapezoidal recess
- SS
- Spaltecolumn
- 1717
- Hohlraumcavity
- 1818
- Bohrungdrilling
- 1919
- Bootsrumpfhull
- 2020
- Öffnungopening
- 2121
- Schachtshaft
- 2222
- Hülseshell
- 2323
- Nutgroove
- 2424
- Bolzenbolt
- 2525
- EinlaßInlet
- 2626
- Auslaßoutlet
- 2727
- Dichtplattesealing plate
- 2828
- Dichtwulstsealing bead
- 2929
- LamellenroloLamellenrolo
- 3030
- Antriebdrive
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