DE1506813C - Strahlantrieb für ein Wasserfahrzeug - Google Patents

Description

Bei einer solchen Ausführung wird das im Rumpf sers für die Schubrohre bei gleichzeitiger Treibgaszu-

erzeugte Arbeitsmedium (Preßluft, hochgespanntes führung als auch die Verwendung als Hilfsantriebs-

Brenngas od. ä.) durch eine weitgehend geradlinige schraube für Revierfahrten bei abgestellter Treibgas-

und horizontal liegende Rohrleitung aus dem Rumpf zufuhr. Die Leistung wird in beiden Anwendungsfäl-

herausgeführt. Bei der Drehung der Hohlwelle wer- 5 len verbessert, wenn ein Teil der Wasserleitflächen

den die einzelnen Schubrohre des Schubrohrsystems durch das Kopfteil einer das Schubrohrsystem um-

an. ihrem vorderen Ende abwechselnd dem Fahrt- mantelnden Ringdüse umhüllt ist.

strom ausgesetzt und dabei mit Flüssigkeit aufgeladen, Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Aus-

dann mit den Gaszuführdüsen und schließlich mit führungsbeispiel dargestellt.

den Abdeckflächen in Deckung gebracht. Dabei wird io Fi g. 1 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch

abwechselnd in jedes Schubrohr eine abgegrenzte ein Schiffsheck,

Menge Wasser und eine abgegrenzte Menge expan- F i g. 2 einen Querschnitt durch ein Schubrohrsy-

sionsfähigen Gases eingeführt. Die Expansion des stem nach Linie H-II der Fig. 1,

Gases kann dabei nur in Richtung auf die Austritts- F i g. 3 einen Querschnitt durch das Schubrohrsy-

öffnung des Schubrohres hin erfolgen, da die Ein- 15 stem nach Linie III-III der F i g. 1 und

trittsöffnungen während der Gasexpansion durch die F i g. 4 die Abwicklung eines Schnittes nach IV-IV

Abdeckfläche verschlossen sind. Somit wird die abge- in F i g. 3.

grenzte Wassermenge vom Gas nach rückwärts aus- Im Heck 1 des Schiffes ist eine Hohlwelle 2 axial

gestoßen. - und radial gelagert, die über ein Zahnradpaar 3 von

Weiterhin ist es nützlich, das Schubrohrsystem ao dem Motor 4 angetrieben wird. Am rumpfseitigen durch eine an sich bekannte Ringdüse zu ummanteln. Ende ist die Hohlwelle über eine geeignete Verbin-Dadurch wird zusätzlich der bekannte Düseneffekt dung an einen (nicht dargestellten) Treibgaserzeuger ausgenutzt. Dabei ist es gemäß einem weiteren Erfin- angeschlossen. Dem anderen aus dem Schiffsrumpf dungsgedanken vorteilhaft, wenn das Kopfteil der hetausragenden und zu zwei schmalen sektorförmi-Ringdüse wenigstens einen Teil der Wasserleitflächen 25 gen Gaszuführdüsen 5 ausgeformten Ende der Hohlumhüllt. Dadurch wird nämlich der Förderstrom des welle 2. ist ein gleichachsig zu dieser außen am Rumpf den Schubrohren zuzuführenden Wassers vergrößert. befestigtes System 6 von wabenartig und im Fahrt-

Nach einem zusätzlichen Vorschlag der Erfindung ^trom und in Fahrtrichtung angeordneten, vorn und sind die Wasserleitflächen als Schaufelflächen des "hinten offenen Schubrohren nachgeordnet. Das Schub-Laufrades einer Schraubenpumpe zum Beschleunigen 30 rohrsystem 6 besteht aus sechs konzentrisch ineindes Füllwassers für die Schubrohre ausgebildet. Da- ander angeordneten Kränzen von Schubrohren. In.ihdurch wird das Einbringen des Wassers in die Schub- 'rer radialen Erstreckung reichen die Gaszuführdürohre beschleunigt und somit die bei jedem Füllvor- ~sen 5 über die sechs Schubrohrkränze hinweg. An gang eingebrachte abgegrenzte Wassermenge größer Stelle von nur zwei Gaszuführdüsen, wie im Ausfühals bei Abwesenheit einer solchen Pumpwirkung. 35 rungsbeispiel dargestellt und beschrieben ist, können

Die Länge der Schubrohre, die Größe und die An- auch mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte

zahl der Gaszuführdüsen und die Größe der Abdeck- Gaszuführdüsen vorgesehen sein, von denen einzelne

flächen sind — einem weiteren Gedanken der Erfin- durch an sich bekannte und deshalb im einzelnen

dung zufolge — so aufeinander abgestimmt, daß bei nicht dargestellte Mittel von der Gaszufuhr absperr-

einer bestimmten Drehzahl der Hohlwelle das Gas 40 bar sein können.

am Ende der Expansionsperiode etwa den in der Um- Jede Gaszuführdüse 5 weist eine kreissektorartige,

gebung der Austrittsenden der Schubrohre herrschen- ihr — auf die Drehrichtung bezogen — nachfolgende

den Druck erreicht, oder — gemäß einem anderen Abdeckfläche 7 ium Abschließen der soeben mit

Vorschlag der Erfindung — so, daß ein vorgegebenes einet abgegrenzten Treibgasmenge beaufschlagten

Expansionsverhältnis erreicht wird. 45 Schubrohre während der Expansionsperiode des ein-

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung geführton Treibgases und eine propellerschaufelähnkann es bei einer Ausführung mit mehr als zwei Gas- liehe, vom Außenrand der Abdeckfläche 7 zur Hohlzuführdüsen zweckmäßig sein, einzelne Gaszuführdü- welle hin reichende Wasserleitfläche 10 auf. Das sen vom Gaserzeuger absperrbar auszubilden. Auf Schubrohrsystem 6 ist von einer Ringdüse ummantelt, diese Weise kann die Schubleistung um einen ent- 50 deren Kopfteil noch einen Teil der Wasserleitflächen sprechenden Betrag vermindert werden. 10 umhüllt. Hinter dem Schubrohrsystem 6 ist ein

Schließlich bietet die Ausführung des Strahlantrie- Ruder 9 angeordnet.

bes gemäß der Erfindung noch den Vorteil, daß die . Durch die sektorförmige Ausbildung der Gaszu-Wasserleitflächen als Schaufelflächen einer Hilfsan- führdüsen 5 und der Abdeckflächen 7 wird erreicht, triebsschraube für das Wasserfahrzeug ausgebildet 55 daß sich für die bestrichene Kreisfläche auf jedem sein können. Eine solche Hilfsantriebsschraube kann Radius gleiche Füllungs- und Überdeckungszeiten insbesondere für Revierfahrten, aber bei entspre- und gleiche Ladezeiten für das Auffüllen mit Flüssigchend stark ausgebildetem Antriebsmotor auch als keit ergeben. Die Profilierung der sowohl als Lauf-Notantrieb für das Schiff bei Ausfall des Gaserzeu- radschaufeln einer Schraubenpumpe zum Beschleugers dienen. Ein solcher Gaszuführer arbeitet somit 60 nigen des Füllwassers für die Schubrohre als auch als bei abgestellter Treibgaszufuhr als Schiffsschraube. Schaufelflächen einer Hilfsantriebsschraube für das

Die Form der Wasserleitflächen des Treibgaszu- Schiff dienenden Wasserleitflächen 10 ist so gewählt,

führers ermöglicht also sowohl dessen Verwendung daß sich bei der Betriebsbelastung bzw. Betriebsge-

als Schraubenpumpe zum Beschleunigen des Füllwas- schwindigkeit ein stoßfreier Ein- und Austritt ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

t 506 813 1 2 Die Erfindung betrifft einen Strahlantrieb für ein Patentansprüche: Wasserfahrzeug mit einem in dessen Rumpf angeord neten Treibgaserzeuger, mit einem drehbar gelagerten

1. Strahlantrieb für ein Wasserfahrzeug mit und antreibbaren Treibgaszuführer und mit einem einem in dessen Rumpf angeordneten Treibgaser- 5 diesem nachgeordneten, außen am Rumpf.befestigten zeuger, mit einem drehbar gelagerten und antreib- System von wabenartig und im Fahrtstrom und in baren Treibgaszuführer und mit einem diesem Fahrtrichtung angeordneten, vorn und hinten offenen nachgeordneten, außen am Rumpf befestigten Sy- Schubrohren.

stem von wabenartig und im Fahrtstrom und in Während-es bei einem Strahlantrieb für Flugkörper Fahrtrichtung angeordneten, vom und hinten of- ίο möglich ist, den Ausstoß der Brenngase unmittelbar fenen Schubrohren, dadurch ge kennzeich- als Vortriebskraft zu verwenden, stößt dieses Verfahnet, daß der in an sich bekannter Weise mit ren beim Antrieb von Wasserfahrzeugen auf erhebeinem von der Treibgaserzeugung unabhängigen liehe Schwierigkeiten. Diese sind in erster Linie durch Antrieb (3, 4) versehene Treibgaszuführer als den geringen Wirkungsgrad infolge der hohen Auseine gleichachsig zum Schubrohrsystem (6) an- 15 trittsenergie der Brenngase bedingt, aber auch durch geordnete propellerwellenartige Hohlwelle (2) betriebliche Komplikationen, wie die Belästigung der ausgebildet ist, an deren dem Schubrohrsystem Umgebung, verursacht.

zugekehrten Ende wenigstens eine, vorzugsweise Zur Verringerung dieser Nachteile ist es bekannt,

mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte die Brenngase bei Strahlantrieben für Wasserfahr-

Gaszuführdüse(n) (5) vorgesehen ist bzw. sind, ao zeuge nicht direkt auszustoßen, sondern sie gleichsam

die oder deren jede eine kreissektorartige, ihr — mit Wasser zu beladen, um so die ausgestoßene

auf die Drehrichtung bezogen — nachfolgende,^ . Masse zu vergrößern und die Austrittsgeschwindig-

Abdeckfläche (7) zum Abschließen der soeben.' ·-* keit entsprechend herabzusetzen. Dabei ist es be-

mit jeweils einer abgegrenzten Treibgasmenge be- _ kannt, das Wasser durch die expandierenden Brenn-

aufschlagten Schubrohre (6) während der Expan-^H gase aus einzelnen sogenannten Schubrohren inter-

sionsperiode des eingeführten Treibgases und eine mittierend auszustoßen. Hierbei wird einem soge-

propellerschaufelähnliche, vom Außenrand der nannten Kammerrad mit wabenartig angeordneten

Abdeckfläche (7) zur Hohlwelle hin reichende; . Schubrohren durch eine vor diesen liegende und von

Wasserleitfläche (10) aufweist. _;;;..' einer durch die Verbrennungsgase beaufschlagten

2. Strahlantrieb nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 Turbine angetriebenen Pumpe kontinuierlich Wasser kennzeichnet, daß das Schubrohrsystem (6) durch',. zugeführt. Der Wasserinhalt der einzelnen Kammern eine an sich bekannte Ringdüse (8) ummantelt ist. wird durch die Brenngase nach hinten ausgestoßen

3. Strahlantrieb nach Anspruch 2, dadurch ge.-. (USA.-Patentschrift 3 271 947).

kennzeichnet, daß das Kopfteil der Ringdüse (8) Bei diesen bekannten Strahlantrieben für Wasser-

wenigstens einen Teil der Wasserleitflächen (10) 35 fahrzeuge wird das Brenngas entweder in einer zen-

umhüllt. tralen Brennkammer des Strahltriebwerkes erzeugt,

4. Strahlantrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, da- oder es wird ihm durch die Verbindungsstützen aus durch gekennzeichnet, daß die Wasserleitflächen dem Schiffskörper zugeführt. Die Gaszuführung un-(10) als Schaufelflächen des Laufrades einer terliegt dabei größeren Verlusten infolge der erfor-Schraubenpumpe zum Beschleunigen des Füll- 40 derlichen Umlenkungen; die Lagerung der rotierenwassers für die Schubrohre (6) ausgebildet sind. den Teile muß außerhalb des Schiffskörpers im gon-

5. Strahlantrieb nach Anspruch 1,2,3 oder 4, delartig ausgebildeten Triebwerk erfolgen, und dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schub- außerdem muß der Schub durch ein Drucklager in rohre (6), die Größe und die Anzahl der. Gaszu- diesem Triebwerk aufgenommen werden,
führdüsen (5) und die Größe der Abdeckflä- 45 Zur Vermeidung dieser Nachteile schlägt die Erfinchen (7) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei dung vor, bei Verwendung eines im Rumpf des Waseiner bestimmten Drehzahl der Hohlwelle (2) das serfahrzeuges angeordneten Treibgaserzeugers, eines Gas am Ende der Expansionsperiode etwa den in drehbar gelagerten und antreibbaren Treibgaszufühder Umgebung der Austrittsenden der Schubrohre rers und eines diesem nachgeordneten, außen am herrschenden Druck erreicht. 50 Rumpf befestigten Systems von wabenartig und im

6. Strahlantrieb nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, Fahrtstrom und in Fahrtrichtung angeordneten, vorn dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schub- und hinten offenen Schubrohren den in an sich berohre (6), die Größe und Anzahl der Gaszufuhr- kannter Weise mit einem von der Treibgaserzeugung düsen (5) und die Größe der Abdeckflächen (7) unabhängigen Antrieb versehenen Treibgaszuführer so aufeinander abgestimmt sind, daß ein vorgege- 55 als eine gleichachsig zum Schubrohrsystem angeordbenes Expansionsverhältnis erreicht wird. nete propellerwellenartige Hohlwelle auszubilden, an

7. Strahlantrieb nach Anspruch 1 bis 6 mit deren dem Schubrohrsystem zugekehrten Ende wemehr als zwei Gaszuführdüsen, dadurch gekenn- nigstens eine, vorzugsweise mehrere über den Umzeichnet, daß einzelne Gaszuführdüsen (5) von fang gleichmäßig verteilte, Gaszuführdüse(n) vorgeder Gaszufuhr absperrbar sind. 60 sehen ist bzw. sind, die oder deren jede eine kreissek-

8. Strahlantrieb nach Anspruch 1 bis 7, da- torartige, ihr — auf die Drehrichtung bezogen — durch gekennzeichnet, daß die Wasserleitflächen nachfolgende Abdeckfläche zum Abschließen der so-(10) als Schaufelflächen einer Hilfsantriebs- eben mit jeweils einer abgegrenzten Treibgasmenge schraube für das Wasserfahrzeug ausgebildet beaufschlagten Schubrohre während der Expansionssind. 65 periode des eingeführten Treibgases und eine pro-

pellerschaufelähnliche, vom Außenrand der Abdeckfläche zur Hohlwelle hin reichende Wasserleitfläche — aufweist.