DE1531728A1

DE1531728A1 - Strahlantriebsgeraet

Info

Publication number: DE1531728A1
Application number: DE19671531728
Authority: DE
Inventors: Hall Kimball Parker
Original assignee: Hall Marine Corp
Current assignee: Hall Marine Corp
Priority date: 1966-12-15
Filing date: 1967-12-14
Publication date: 1970-01-22
Also published as: GB1193659A; FR1552312A; SE342596B; US3389558A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen von Strahlantriebsgeräten und betrifft genauer gesagt ein Zusatzgerät, das an die Stelle der Schraube eines Schiffsmotors treten soll, um den Schiffsmotor dadurch von einem Schraubenantrieb in einen Strahlpumpenantrieb umzuwandeln.

Ein sehr wichtiger Vorteil des Strahlpumpenantriebs ergibt sich insbesondere bei Motorbooten in Urlaubsgebieten daraus, daß bei den mit einem derartigen Strahlantrieb versehenen Booten keine freiliegende Schraube vorhanden ist, die sich mit hoher Drehzahl dreht. Die Sicherheit für Schwimmer, Wasserskiläufer und Taucher wird erheblich erhöht, die Qe-

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MÖNCHEN 2, THERESI ENSTRASSE 33 · Telefom 281202 · Ttleeramm-AdrwM, Upatll/MOnchen

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Oppenauer Bora. PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

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fahr des Einfangens und Verwickeins an Schlepptauen und -leinen wird erheblich verringert, und die Verantwortung des Bootsfahrers wird erleichtert. Die Ersetamg einer Schiffsschraube durch eine Strahlpumpe verbessert ferner die Leistung des Motors bei langsamer Fahrt.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Hauptaufgabe besteht in der Schaffung eines Strahlantriebsaggregats, das leicht auf der Antriebswelle eines Außenbord- oder Innenbord-Schiffsmotors angebracht werden kann, wenn die Schraube entfernt ist, und das für seinen Betrieb keine Änderung der Kühlanlage des Motors, des Auspuffgasstroms oder des inneren Räderwerks erfordert. Ferner erfordert dieses Strahlantriebsaggregat keine Änderung des Steuerrades, der Seilzuganordnung, des Gashebels oder der Gangschaltanordnung für Vorwärts- oder Rückwärtsgang. Für die Leichtigkeit, mit der das Strahlaggregat nach Entfernung der Schiffsschraube und ihres Scherstiftes eingebaut werden \ kann, ist die Tatsache bezeichnend, daß es lediglieh notwendig ist, die feststehenden Teile des Aggregats an der Abschlußplatte des herkömmlichen Motorgetriebegehäuses zu befestigen und den Rotor des Strahlaggregats an der Motorwelle durch einen anderen Scherstift zu befestigen. Ferner kann das Aggregat ebenso leicht wieder entfernt und die Schraube aufgesetzt werden, wenn dies erwünscht ist.

Weitere Vorteile und Ziele der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, in denen

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bevorzugte Äusfiihrungsbeispiele der Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zur beispielsweisen Veranschaulichung gezeigt sind.

In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine Darstellung eines herkömmlichen Außenbordmotors, in der das erfindungsgemäße Strahlantriebsaggregat anstelle der herkömmlichen Schraube an dem unteren Teil des Motors angebracht ist, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, daß das erfindungsgemäße Strahlantriebsaggregat ebenso an Innenbordmotoren mit außer Bord verlaufenden Wellen angebracht werden kann,

Fig. 2 eine vergrößerte Rückendansicht des in Figur i gezeigten Strahlantriebsaggregats,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Figur 2 in Richtung der Pfeile,

Fig. k eine Schnittansicht entlang der Linie k-k in Figur 3 in Richtung der Pfeile,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Figur 3 in Richtung der Pfeile,

Fig. b eine Schnittansicht entlang der Linie 6-b in Figur 3,

Fig. 7 eine SchnittansLcht entlang der Linie 7-7 in Figur k,

Fig. "5 eine der Figur k ähnliche Ansicht, in der jedoch eine abgewandelte Form dieses Teils der Erfindung gezeigt ist,

Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 in Fig. S und

Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie 10-iö in

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Unter ausführlicher Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile beziehen, umfaßt der in Figur 1 gezeigte Außenbordmotor eine herkömmliche Korrosionsschutzplatte 2, einen Auspuffgasauslaß k, ein Motorgetriebegehäuse 6 mit einer Abschlußplatte und einem kielartigen nach unten verlaufenden Fortsatz ö. Das Strahlantriebsaggregat gemäß der vorliegenden

" Erfindung ist in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.

Die Strahlpumpenvorrichtung 10 umfaßt, wie am deutlichsten in Figur 3 gezeigt, ein Gehäuse 12, das an seinem vorderen Ende einen konzentrischen Montagering Ik aufweist, der an seinem Umfang eine Reihe radial verlaufender, stromlinienförmiger Streben 16 trägt und an dem Gehäuse 12 in jeder geeigneten Weise wie z.B. durch die Schrauben 17 befestigt ist. Ein Läufer oder Rotor 18, der eine Nabe 20 und eine

k Reihe von Antriebsschaufeln 22 aufweist, ist in dem Gehäuse 12 hinter dem Befestigungsring Ik und den Streben 16 angeordnet. Ein Ständer 2k mit einem stromlinienförmigen hinteren Teil 26 und einer Reihe von Strömungsrichtblättern 28 ist in dem Gehäuse 12 hinter dem Läufer oder Rotor 18 angeordnet.

Das Gehäuse 12, der Rotor 18 und der Ständer 2k und ihre jeweiligen feile können durch Sandguß oder Spritzguß oder in jeder anderen gewünschten Weise vorzugsweise aus Stoffen hergestellt werden, von denen bekannt ist, daß sie die erforderliche Stärke und Korrosionsfestigkeit gegenüber Salzwasser aufweisen.

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Der Befestigungsring 14 des Aggregats 10 wird an dem Getriebegehäuse 6 des Außenbordmotors konzentrisch mit der Antriebswelle 30 angebracht, nachdem die Schraube von der Welle entfernt worden ist. Hierzu dienen Schraubbolzen 32, die in Gewindelöcher in der Abschlußplatte eingeschraubt werden, die für gewöhnlich von dem Hersteller des Motors vorgesehen werden und normalerweise als Ansatzstelle für ein besonderes Zugwerkzeug für die Abschlußplatte dienen. Wenn natürlich derartige Gewindelöcher nicht vorhanden sind, können sie ohne weiteres zum Zwecke der Anbringung des Antriebsaggregats in die Abschlußplatte gebohrt werden.

Der Rotor oder Läufer 18 ist in axialer Ausrichtung auf die Antriebswelle 30 angeordnet. Hierzu dient eine Nabenplatte 34 und eine Aufnahmenabe 36, die von einer elastischen Auskleidung 38 umgeben wird, die durch Stifte 40 und eine Nabenmutter 42, die auf die Nabe 36 aufgeschraubt ist, konzentrisch gehalten wird, wie in Figur 3 gezeigt. Wie ebenfalls in Figur 3 gezeigt, ist ein ringförmiges Lager 44, das entweder ein wassergeschmiertes oder abgedichtetes Lager ist, in dem hinteren Teil 26 des Ständers 24 angeordnet, um die verlängerten freien Endteile der drehbaren Nabe 36 und der Welle 30 aufzunehmen, die durch den Scherstift 46 miteinander verbunden sind.

Wenn die Teile in dieser Weise zusammengesetzt sind, werden die Schrauben 17 in die am Umfang liegenden Endender Streben l6 des Befestigungsringes 14 eingeschraubt, und zwar entweder direkt oder durch ein sie umgebendes Ringgebilde,

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um das Aggregat 10 in axialer Strömungsausrichtung mit der Motorantriebswelle zu befestigen. Es sei bemerkt, daß das Strahlaggregat eine vollständige Richtungssteuerung bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt ebenso wie die ursprüngliche Schraube ermöglicht, und einen nach vorn gerichteten Ansaugbereich aufweist, durch den ein maximaler Antriebswirkungsgrad erzielt wird.

In der in den Figuren 8 bis 10 veranschaulichten abgewandelten Form der Befestigungsplatte sind mit 11Λ ein

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konatrischer Befestigungsr-ing und mit 116 die stromlinienförmigen Streben bezeichnet. In der abgewandelten Form der Befestigungsplatte ist eine größere Anzahl von Streben oder Speichen vorgesehen, wie z.B. die in Figur δ gezeigten achtzehn Streben 116 gegenüber den acht Streben 16 in Figur h, und bildet unter bestimmten Voraussetzungen einen größeren Schutz, insbesondere, wenn das Antriebsaggregat von Schwimmern oder Wasserskiläufern gebraucht wird. Der Befestigungsring 114 der abgewandelten Befestigungsplatte kann durch dieselben Schraubbolzen 32 wie in Figur 3 und 4 an der hinteren Abschlußplatte befestigt werden.

Bei Betrieb des Antriebsaggregats wird Wasser in das vordere Ende des konzentrischen Durchganges zwischen dem Befestigungsring Ik und dem Gehäuse 12 angesaugt und gelangt zwischen den massiven Schutzstreben 16 hindurch. Das hereinströmende Wasser gelangt durch den sich drehenden Läufer oder Rotor 18, der die Strömung beschleunigt und dem Wasserstrom eine schnelle Drehung verleiht. Die Strömungsgeschwindigkeit

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wird ferner durch die konisch verjüngte Kotorkammer erhöht, die durch das Gehäuse 12 gebildet wird, wie es besonders deutlich aus Figur 3 hervorgeht. Der beschleunigte Strom gelangt durch die Blätter 28 des Ständers, der unter Aufhebung des größten Teils der Drehung den sonst verlorengehenden Drehimpuls der Bewegung in nützlichen Schub umwandelt, und tritt dann aus des offenen hinteren Ende des Gehäuses aus. Dem Boot, an dem der Motor angebracht ist, wird ein Schub gemäß der folgenden Gleichung verliehen:

^F = ■ (^Va«8 - W
g

in der

F = Schub in kp

m = Wasserdurchsatz in kg/Sekunde

V = Strahlaustrittsgeschwindigkeit in m/Sekunde

«US

V . = Wassereintrittsgeschwindigkeit in m/Sekunde

g = 9,i>l m/Sekunde

In dieser Formel ist bei sehr geringer Vorwärtsfahrt des Bootes V . eine Eigengeschwindigkeit infolge der Saugwirkung der Pumpe,' aber bei mittleren und hohen Vorwärtsgeschwindigkeiten entspricht V . ungefähr der Vorwärtsgeschwindigkeit des Bootes.

Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die besondere Ausbildung und Anordnung der Teile begrenzt ist, wie sie vorstehend veranschaulicht und beschrieben worden ist, sondern alle Abwandlungen der Erfindung umfaßt, die im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche vorgenommen werden können.

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Claims

>MTENTANWÄLTE Dipl.-Ing. MARTI N LI CHT PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN *"* β MDNCHEN2. THERES.EN5TRASSE 33 j DipL-Wirtsch.-lng. A X E L HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN HALL MARINE CORPORATION PRINCETON,NEW JERSEY,V.St.A. München,den 14.Dezember I967 NASSAU STREET 134 lhrZW(h„ Un,.rz.ich.„ /Ca Patentanmeldung: Strahlantriebsgerät P_a_t ent a_n s g r_ü ehe

1. Strahlantriebsgerät, durch das die Schraube auf der Welle eines Schiffsmotors ersetzt werden kann, mit einer Getriebekastenabschlußplatte, durch die die Welle herausragt, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12), einen konzentrischen Befestigungsring (14,114), der eine Heine von radial angeordneten Streben (16,116) umfaßt, die an dem vorderen Ende des Gehäuses (12) getragen werden, einen konzentrischen Ständer (24), der eine Reihe von radial angeordneten, strömungsrichtenden Blättern (26) aufweist, die von dem Gehäuse (12) an dessen hinterem Ende getragen werden, einen konzentrischen Läufer oder Rotor (18), der eine Nabe (20) und mehrere radial angeordnete Antriebsschaufeln aufweist, in dem Gehäuse zwischen dem Befestigungsring (14,114) und dem Ständer (24) angeordnet ist, und an der Welle (3Oj mit dieser drehbar befestigt werden kann, und Mittel (32) zur Befestigung des Befestigungsringes (14,114) an der Getriebekastenabschlußplatte, wodurch der Befestigungsring, das Gehäuse und der Ständer gleichachsig mit

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der ¥elle starr befestigt werden.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiffsmotor ein Außenbordmotor ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiffsmotor ein Innenbordmotor ist.

4. Gerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte des Getriebekastens mit Gewindelöchern für ein Zugwerkzeug für die Abschlußplatte versehen ist und der Befestigungsring (14,114) an der Abschlußplatte mittels Schrauben (32) befestigt ist, die in die Gewindelöcher eingeschraubt werden.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsring von dem Gehäuse (12) getrennt ausgebildet ist und daß der Befestigungsring (14) und seine Streben (l6) an dem vorderen Ende des Gehäuses (12) befestigt werden, nachdem der Befestigungsring an der Abschlußplatte befestigt worden und der Läufer (18) mit der Felle (30) verbunden worden ist.

6. Gerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer eine Nabenplatte (34), eine Aufnahmenabe (36) und eine mit Innengewinde ausgebildete Nabenmutter (42) für die Anbringung des Läufers (18) in axialer Ausrichtung auf die Welle (30) umfaßt.

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