DE19711886A1

DE19711886A1 - Control unit for watercraft with water jet propulsion

Info

Publication number: DE19711886A1
Application number: DE1997111886
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Merz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1998-09-24

Abstract

The control unit comprises a nozzle which has a flow passage (3) which swivels around a vertical axis (2). Its outlet opening has an upper nozzle flap (10) which is U-shaped in cross-section and is partially in the arc-shaped. The unit further comprises a lower nozzle flap (12) which also has a U-shaped cross-section but formed straight, and a reverse flow flap. The upper and lower nozzle flaps are interconnected by a pivot point (11). The flaps are steplessly swivelled into their operating positions by actuating components.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein Wasserfahrzeug mit einem Wasserstrahlantrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a control device for a Watercraft with a water jet drive according to the Preamble of claim 1.

Bekanntlich weisen Wasserstrahlantriebe Düsen auf, die eine horizontale und vertikale Ablenkung des über eine Pumpe erzeugten Treibstrahles und eine Strahlumlenkung für Bremsmanöver und Rückwärtsfahrt ermöglichen. Um einen optimalen Wirkungsgrad und einen kavitationsfrei en Betrieb der Pumpe mit optimaler Umsetzung der ver fügbaren Antriebsleistung in allen Betriebszuständen des Wasserfahrzeuges zu ermöglichen, müssen solche Dü sen in ihrem wirksamen Düsenaustrittsquerschnitt verän derbar sein.As is known, water jet drives have nozzles that a horizontal and vertical distraction of the one Pump generated propellant jet and a beam deflection allow for braking maneuvers and reversing. Around optimal efficiency and cavitation-free Operation of the pump with optimal implementation of the ver available drive power in all operating conditions to enable the watercraft, such Dü change in their effective nozzle outlet cross-section be noticeable.

Wie die Erfahrung gezeigt hat, können Wasserstrahlan triebe mit Düsen konstanten Austrittsquerschnittes grö ßeren Geschwindigkeitsbereichen der Wasserfahrzeuge nicht angepaßt werden, so daß sich dadurch nachteilige Auswirkungen auf den Wirkungsgrad, den Betriebspunkt im Pumpenkennfeld und demzufolge auch auf das Kavitations verhalten ergeben.As experience has shown, water jets can drives with nozzles of constant outlet cross-section lower speed ranges of the watercraft not be adjusted, so that this is disadvantageous Effects on efficiency, the operating point in the Pump map and therefore also on the cavitation behavior result.

Diese Probleme sind ausführlich z. B. in den Patenten EP 0 460 144, DE 40 33 674 sowie in den Publikationen Schiff und Hafen, 5/92, "Welche Antriebe braucht die Schiffahrt der Zukunft" und Hansa, 1/93, "Ist der Was serstrahlantrieb die wirtschaftliche Konsequenz?" be schrieben.These problems are detailed e.g. B. in the patents EP 0 460 144, DE 40 33 674 and in the publications Schiff und Hafen, 5/92, "Which drives does it need Shipping of the future "and Hansa, 1/93," Is what jet propulsion the economic consequence? "be wrote.

Ein Wasserstrahlantrieb mit einer beispielsweise für die Höchstgeschwindigkeit ausgelegten und im Düsenquer schnitt unveränderlichen Düse arbeitet bei geringeren Fahrgeschwindigkeiten, die etwa durch rauhe See bedingt sind, im ungünstigen Betriebsbereich verbunden mit ei ner Wirkungsgradeinbuße und beachtlicher Schubminde rung. Dies ist in Gefahrensituationen, etwa bei drohen der Anlandung oder Kollision, ein großer Nachteil, da in solchen Situationen die in Schub umsetzbare volle Antriebsleistung nicht verfügbar ist.A water jet drive with one for example the maximum speed laid out and in the nozzle cross cut immutable nozzle works at lower Driving speeds caused by rough seas are connected in the unfavorable operating area with egg ner efficiency loss and considerable thrust reduction tion. This is in dangerous situations, such as when threatening the landing or collision, a big disadvantage because in such situations, the full implementable thrust Drive power is not available.

Es ist bekannt, der Pumpenaustrittsöffnung eines sol chen Wasserstrahlantriebes eine um eine vertikale Achse schwenkbare mehrteilige Steuereinrichtung nachzuordnen, so daß der den Wasserstrahlantrieb verlassende Treib strahl über diese Bauteile umgelenkt werden kann. Eine solche Ausführungsform hat größere Umlenkverluste zur Folge und erzeugt, solange die Austrittsöffnung sich oberhalb des Wasserspiegels befindet, besonders bei ge ringen Pumpendrehzahlen einen sehr geringen Steuer druck. Zur Erzeugung eines ausreichenden Steuerdruckes muß daher bei Langsamfahrt - etwa im Hafengebiet - für das Manövrieren eine hohe Drehzahl der Pumpe mit den damit verbundenen Nachteilen, wie hohe Leistungsauf nahme, große Spritzwassermengen und hohem Lärmpegel ge wählt werden; vgl. US-Patent 4,992,065.It is known that the pump outlet opening of a sol Chen water jet drive around a vertical axis to arrange swiveling multi-part control device, so that the propellant leaving the water jet drive beam can be deflected over these components. A such embodiment has greater deflection losses Follow and generate as long as the exit opening is located above the water level, especially at ge pump speeds wrestle a very low tax pressure. To generate a sufficient control pressure must therefore at slow speed - for example in the port area - for the maneuvering a high speed of the pump with the associated disadvantages, such as high power consumption large quantities of water spray and high noise level be elected; see. U.S. Patent 4,992,065.

Es ist auch bekannt, die Düse selbst schwenkbar zu ge stalten; vgl. EP 0 460 144. Diese Lösung erfordert räumliche Abdichtflächen. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß bei voll eingeschwenkten Steuer klappen der Düse entweder eine örtliche Verengung, also Drosselung des Wasserstrahles auftritt, oder, falls an dieser Stelle ein genügender Strömungsquerschnitt auch für die größte Auslenkung zur Verfügung steht, tritt an dieser Stelle eine unerwünschte plötzliche örtliche Er weiterung auf, die bei allen Schwenkwinkeln vorhanden ist und daher stetige Wirbelverluste bedingt. It is also known to pivot the nozzle itself design; see. EP 0 460 144. This solution requires spatial sealing surfaces. Another disadvantage is to be seen in the fact that with the tax fully swung in fold the nozzle either a local constriction, so Throttling of the water jet occurs, or if on a sufficient flow cross section at this point available for the greatest deflection this place an undesirable sudden local Er extension, which is available at all swivel angles is and therefore causes constant vortex losses.

Weiterhin ist eine Düsen-Ausführung bekannt, bei der über Kugelschalensegmente eine Umlenkung des Wasser strahles in den Beschleunigungsteil mit gleichzeitiger Beschleunigung der Strömung erzielt werden soll; vgl. DE-OS 26 44 743. Steuerbare Kugelschalen sind nicht nur bauaufwendig und daher teuer, sie sind im Betrieb auch schwer abzudichten, so daß diesen die Einführung in die Praxis versagt blieb.Furthermore, a nozzle design is known in which a deflection of the water via spherical shell segments beam into the acceleration part with simultaneous Acceleration of the flow should be achieved; see. DE-OS 26 44 743. Controllable spherical shells are not only complex and therefore expensive, they are in operation too difficult to seal, so that this introduction to the Practice has failed.

Es besteht daher Bedarf an einer Verbesserung solcher Düsen und deren Steuereinrichtungen, sowohl für Wasser strahlantriebe kleiner als auch höherer Leistung.There is therefore a need to improve such Nozzles and their control devices, both for water jet drives of smaller as well as higher performance.

Ausgehend von der Steuereinrichtung nach der gattungs bildenden EP 0 460 144 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Steuereinrichtung derart bautech nisch zu vereinfachen und damit in deren Wirkungsgrad zu verbessern, daß mittels dieser eine einfache und be triebssicher arbeitende Düse realisierbar ist, um den den Vortrieb liefernden Wasserstrahl einfach an die un terschiedlichen, vom anzutreibenden Wasserfahrzeug vor gegebenen Erfordernissen ohne große Verluste anpassen zu können.Starting from the control device according to the genus forming EP 0 460 144, the object of the invention based, such a control device in such a technical way niche to simplify and thus in their efficiency to improve that by means of this a simple and be drive safe working nozzle is feasible to the simply deliver the propulsion water jet to the un different from the watercraft to be driven adapt to existing requirements without major losses to be able to.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die kenn zeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is according to the invention by the kenn Drawing features of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Steuereinrichtung weist also dem Strömungskanal zugeordnet eine obere und eine untere Düsenklappe sowie eine Rückwärtsfahrtklappe auf, wobei die obere Düsenklappe um eine düsengehäuse feste waagerechte Achse und die untere Düsenklappe um eine frei verschwenkbare, der Rückwärtsfahrtklappe zugeordnete waagerechte Achse schwenkbar sind, die in der Normalfahrtstellung der Düse achsgleich sind, wobei die obere und untere Düsenklappe um eine beide Düsenklappen durchdringende gemeinsame weitere waagerechte Achse schwenkbar miteinander verbunden sind, so daß durch Verschwenken der Rückwärtsfahrt klappe auch die untere Düsenklappe verschwenkbar ist.The design of the control device according to the invention thus has an upper and assigned to the flow channel a lower nozzle flap and a reverse drive flap with the upper nozzle flap around a nozzle housing fixed horizontal axis and the lower nozzle flap a freely pivoting, the reverse flap associated horizontal axis are pivotable, which in the normal travel position of the nozzle are coaxial, whereby the top and bottom nozzle flaps one by two Nozzle flaps penetrating common further horizontal axis pivotally connected to each other are so that by pivoting the reverse drive flap the lower nozzle flap is also pivotable.

Durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung wird eine optimale Arbeitsweise hinsichtlich Schub, Wirkungsgrad und Steuerung in allen Fahrgeschwindigkeiten sowohl in Fahrtrichtung als auch entgegengesetzt der Fahrtrich tung - Bremsmanöver und Rückwärtsfahrt - ohne Wechsel des auf das Wasserfahrzeug bezogenen Kurvenmittelpunk tes ermöglicht. Ferner kann der mit dieser Einrichtung erzeugbare aktive Trimm an die Kriterien des jeweiligen Wasserfahrzeuges einfach angepaßt werden.By the control device according to the invention optimal mode of operation in terms of thrust, efficiency and control in all driving speeds both in Direction of travel as well as the opposite direction of travel tung - braking maneuvers and reversing - without changing the center of the curve related to the watercraft enables. Furthermore, with this device Generable active trim to the criteria of each Watercraft can be easily adjusted.

Gegenüber der bekannten Ausbildung nach der EP 0 460 144 sind bei der erfindungsgemäßen Ausbildung anstelle der dort dargestellten drei Stellmittel nur noch ein, maximal zwei Stellmittel für die der gegeneinander ver schwenkbar gelagerten Düsenklappen vorgesehen, wodurch der Aufbau vereinfacht und darüber hinaus mindestens ein Stellorgan eingespart und damit auch der Steue rungsaufwand vereinfacht wird. Außerdem wird durch diese Ausbildung eine nahezu 180-gradige Strahlumlen kung ermöglicht und dadurch die Schubumkehr signifikant verbessert.Compared to the known design according to EP 0 460 144 are in the training according to the invention instead of the three adjusting means shown there, only one a maximum of two adjusting devices for the ver pivoted nozzle flaps provided, whereby the structure is simplified and moreover at least one control element is saved and thus also the tax effort is simplified. In addition, through this training a nearly 180 degree beam deflection This enables the thrust reversal to be significant improved.

Die nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehenen beweglich gelagerten vertikalen, den Was serstrom führenden Düsenklappen ermöglichen im Bereich des Schwenkzentrums der Steuereinrichtung einen sich automatisch bildenden strömungsgünstigen Strömungska nal. Mittels erneuerbarer Dichtleisten können in be kannter Weise Verluste des Druckwassers in den Spalten der gegeneinander verschwenkbaren Düsenklappen besser als bisher vermieden werden. According to a further embodiment of the invention provided movable vertical, the What Nozzle flaps that guide the current allow in the area the swivel center of the control device itself automatically forming aerodynamic flow chamber nal. By means of renewable sealing strips in be known losses of the pressurized water in the gaps of the nozzle flaps, which can be pivoted towards one another, better be avoided than before.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den wesentlichen Vorteil, daß Düse und Steuereinrichtung als ein mecha nisch einfach darzustellender variabler Umlenkkanal für den Wasserstrahl ausgebildet sind, der über den ge samten Strömungsbereich ohne nennenswerte Verengungen oder Erweiterungen ist, wodurch die Strömungs- und Wir belverluste insbesondere im Schwenkteil der im Quer schnitt variablen Düse signifikant verringert werden.The training according to the invention has the essential Advantage that nozzle and control device as a mecha niche easy to display variable deflection channel for the water jet are formed over the ge entire flow area without significant narrowing or extensions is what makes the flow and we Belverluste especially in the swivel part of the cross variable nozzle can be significantly reduced.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features emerge from the subclaims.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand zweier in den Zeichnungen mehr oder minder schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben.The invention is based on two in the Drawings more or less schematically represented Exemplary embodiments described.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine Ansicht einer Steuereinheit gemäß der Er findung in der Schaltstellung "Langsamfahrt", Fig. 1 is a view of a control unit according to the invention it in the switch position "slowly",

Fig. 2 einen Schnitt durch die Steuereinrichtung nach Fig. 1 in der Schaltstellung "Langsamfahrt" mit negativem Trimm, Fig. 2 shows a section through the control device of FIG. 1 in the switch position "slowly" with a negative trim,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Steuereinrichtung nach Fig. 1 in der Schaltstellung "Maximalfahrt" mit positivem Trimm, Fig. 3 a section through the control device of FIG. 1 in the switch position "maximum ride" with positive trim,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Steuereinrichtung nach Fig. 1 in der Schaltstellung "Schubumkehr", Fig. 4 shows a section through the control device of FIG. 1 in the switch position "thrust reversal"

Fig. 5 einen Schnitt durch die Steuereinrichtung nach Fig. 1 in der Schaltstellung "Neutraler Schub", Fig. 5 is a section through the control device of FIG. 1 in the switch position "Out push"

Fig. 6 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Steuereinrichtung gemäß der Erfindung für kleinere Leistungseinheiten mit einer Ein-He bel-Bedienung für Vorwärts und Rückwärtsfahrt in der Stellung "Langsamfahrt", Fig. 6 shows a section through a second embodiment of the control device according to the invention for smaller power units with a one-He bel-operation for forward and reverse travel in the "slowly",

Fig. 7 eine Ansicht der Düsenaustrittsseite der Steuereinrichtung nach Fig. 6, Fig. 7 is a view of the nozzle outlet side of the controller of FIG. 6,

Fig. 8 einen Schnitt durch die Steuereinrichtung gemäß Fig. 6 in der Schaltstellung "Maximalfahrt", Fig. 8 shows a section through the control device of FIG. 6 in the switch position "maximum speed,"

Fig. 9 einen Schnitt durch die Steuereinrichtung gemäß Fig. 6 in der Schaltstellung "Schubumkehr", Fig. 9 shows a section through the control device of FIG. 6 in the switch position "thrust reversal"

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung des Hauptsteu erhebels der Steuereinrichtung gemäß der Fig. 6 bis 9, Fig. 10 is a perspective view of the Hauptsteu erhebels the control device according to FIG. 6 to 9,

Fig. 11 einen vertikalen Schnitt durch die Steuerein richtung gemäß den Fig. 1 und 6 im Bereich des Schwenkmittelpunktes mit den beiden vertikalen schwenkbaren Strömungsbegrenzungsklappen und Fig. 11 is a vertical section through the Steuerein direction according to FIGS. 1 and 6 in the region of the pivot center with the two vertical pivotable flow control flaps and

Fig. 12 einen horizontalen Schnitt durch die Steuerein richtung nach Fig. 11. Fig. 12 is a horizontal section through the Steuerein direction to Fig. 11.

Ein in Fig. 1 im einzelnen nicht näher dargestellter Wasserstrahlantrieb eines ebenfalls nicht dargestellten Wasserfahrzeuges weist in Fortsetzung seines Pumpenkör pers 1 ein um eine etwa vertikale Achse 2 des Pumpen körpers um einen Winkel α nach beiden Seiten horizontal schwenkbaren Strömungskanal 3 auf. In einem Lager 4 des als Düsengehäuse dienenden Strömungskanal ist ein zwi schen den Endstellungen 5 und 6 stufenlos verschwenkba rer Trimmhebel 7 gelagert, der durch ein Stellglied 45 betätigbar ist. Über eine Stange oder Lasche 8 ist der Trimmhebel an einer Düsenklappe 10 angelenkt, die - in bezug auf Fig. 1 im unteren Bereich - um ein am Düsen gehäuse 3 fest angeordnetes Lager 9a verschwenkbar ist. A detail not shown in Fig. 1 A water jet propulsion of a watercraft, also not shown has, in continuation of its Pumpenkör pers 1, an about an approximately vertical axis 2 of the pump body by an angle α to either side horizontally pivotable flow channel 3. In a bearing 4 of the flow channel serving as a nozzle housing, an intermediate between the end positions 5 and 6 is continuously pivoted trim lever 7 , which can be actuated by an actuator 45 . About a rod or tab 8 , the trim lever is articulated on a nozzle flap 10 , which - in relation to FIG. 1 in the lower region - can be pivoted about a bearing 9 a fixedly arranged on the nozzle housing 3 a.

Diese obere Düsenklappe ist im Querschnitt etwa U-för mig und weist hierzu ein oberes Lager 9b auf.This upper nozzle flap is approximately U-shaped in cross section and has an upper bearing 9 b for this purpose.

Über ein Schwenklager 11 ist die obere Düsenklappe 10 mit einer unteren, im Querschnitt ebenfalls etwa U-för migen Düsenklappe 12 gelenkig verbunden, die anderer seits über ein weiteres waagerechtes Schwenklager 13 mit einer im Querschnitt ebenfalls etwa U-förmigen, eine ebene Wirkungsfläche aufweisenden Rückwärtsklappe 14 schwenkbar verbunden ist, an deren oberem Gelenk-Schwenkpunkt 15 ein winkelförmiger Schwenkhebel 16 angreift, der über das Lager 4 am Düsengehäuse 3 gelagert ist und über den die Rückwärtsfahrtklappe 14 stufenlos zwischen den Endstellungen 17a und 18 durch ein Stellglied 46 verschwenkt werden kann.About a pivot bearing 11 , the upper nozzle flap 10 is articulated with a lower, in cross-section also approximately U-shaped nozzle flap 12 , the other hand via a further horizontal pivot bearing 13 with a cross-section also approximately U-shaped, having a flat effective surface having a rear flap 14 is pivotally connected, at the upper joint pivot point 15 engages an angular pivot lever 16 which is mounted on the bearing 4 on the nozzle housing 3 and over which the reverse drive flap 14 can be pivoted continuously between the end positions 17 a and 18 by an actuator 46 .

Nunmehr seien die verschiedenen Schaltstellungen im Zu sammenhang mit den Fig. 2 bis 5 beschrieben.Now the various switching positions in connection with FIGS . 2 to 5 are described.

In Vorwärtsfahrt ist die Rückwärtsfahrtklappe 14 über das zugeordnete Stellglied 46 und dem Schwenkhebel 16 in der Stellung 17a über ein nicht dargestelltes Rast mittel eingerastet. In Langsamfahrt wird der benötigte Düsenquerschnitt 19 und der einen negativen Trimm für das angetriebene Wasserfahrzeug erzeugende Strahlwinkel β durch die über das zugeordnete Stellglied 45 und das Gestänge 7/8 bewirkte Stellung der Düsenklappen 10 und 12 erzielt, wie in Fig. 2 dargestellt.In forward travel, the reverse drive flap 14 is locked in place via the associated actuator 46 and the pivoting lever 16 in the position 17 a via a not shown locking. In slow speed the required die cross-section 19 and a negative trim for the driven watercraft generating beam angle 2 β by the associated via the actuator 45 and the linkage 10 and 12 achieved 7/8 effected position of the nozzle flaps, as shown in FIG. FIG.

Eine an der oberen Düsenklappe 10 befindliche Blende 25 verhindert bei dem beispielsweise im Hafenbereich not wendigen Manövrieren bei geringen Fahrgeschwindigkei ten, daß andere Boote oder Personen am Strand oder An legestegen durch das aus dem Spaltquerschnitt 19 aus tretende Spritzwasser belästigt werden. A located at the upper nozzle flap 10 aperture 25 prevents, for example, maneuvering not necessary in the port area at low Fahrgeschwindigkei th that other boats or people on the beach or at jetties are bothered by splashing water from the gap cross-section 19 .

Für die Höchstgeschwindigkeit wird durch Verschwenken der beiden Düsenklappen 10 und 12 in ihre entgegenge setzte Endposition ein geringerer Austrittsquerschnitt 21 - Fig. 3 - und ein Strahlwinkel β erzielt, der zugleich einen beispielsweise bei Höchstgeschwindigkeit der Wasserfahrzeuges benötigten positiven Trimm er zeugt. Zwischen diesen beiden Endstellungen sind die Düsenklappen in allen anderen Schaltstellungen stufen los einstellbar.For the maximum speed is achieved by pivoting the two nozzle flaps 10 and 12 in their opposite end position, a smaller outlet cross-section 21 - Fig. 3 - and a beam angle β, which at the same time produces a positive trim required for example at maximum speed of the watercraft. Between these two end positions, the nozzle flaps can be adjusted in all other switching positions.

Wird entsprechend Fig. 4 zur Einleitung eines Bremsma növers der obere Schwenkpunkt 15 der Rückwärtsfahrt klappe 14 aus der eingerasteten Stellung 17a gelöst und über den Schwenkhebel 16 in seine untere Endstellung 18 verschwenkt, so wird über die gelenkigen Lagerstellen 11 und 13 die obere Düsenklappe 10 in ihre Endstellung 6a (Fig. 1) übergeführt und dort eingerastet. Dabei wird die untere Düsenklappe 12 über den gemeinsamen Schwenkpunkt 13 der unteren Düsenklappe 12 und der Rückwärtsfahrtklappe 14 um den gemeinsamen Schwenkpunkt 11 mit der oberen Düsenklappe 10 so verschwenkt, daß die Hinterkante 23 der unteren Düsenklappe 12 an einer inneren Begrenzung 24 an der Düsenklappe 10 anliegt und damit einen Austritt des vom Wasserstrahlantrieb er zeugten Treibstrahles in dieser Schaltstellung verhin dert. Das gesamte von der nicht dargestellten Pumpe des Wasserstrahlantriebes geförderte Wasservolumen 31 tritt nun entgegen der Strömungsrichtung 26 unterhalb des Dü sengehäuses 3 in einem durch die Bodenplatte 27 an der Rückwärtsfahrtklappe 14 und eine untere Hinterkante 28 des Düsengehäuses 3 gebildeten Querschnitt 29 aus und erzeugt so den für ein Bremsmanöver oder Rückwärtsfahrt des Wasserfahrzeuges erforderlichen Rückwärtsschub.Is shown in FIG. 4 for introducing a Bremsma Noevers the upper pivot point 15 of the reverse drive flap 14 from the locked position 17 a released and pivoted about the pivoting lever 16 in its lower end position 18, then via the articulated bearings 11 and 13, the upper nozzle valve 10 transferred into their end position 6 a ( Fig. 1) and locked there. The lower nozzle flap 12 is pivoted about the common pivot point 13 of the lower nozzle flap 12 and the backward travel flap 14 about the common pivot point 11 with the upper nozzle flap 10 such that the rear edge 23 of the lower nozzle flap 12 bears against an inner boundary 24 on the nozzle flap 10 and thus prevents the propulsion jet generated by the water jet propulsion in this switching position. The entire water volume 31 conveyed by the pump of the water jet drive, not shown, now occurs counter to the direction of flow 26 below the nozzle housing 3 in a cross-section 29 formed by the base plate 27 on the reversing flap 14 and a lower rear edge 28 of the nozzle housing 3 and thus produces the cross-section 29 a braking maneuver or reverse movement of the watercraft required reverse thrust.

Wird die obere Düsenklappe 10 aus ihrer Einrastung 6a nicht gelöst, kann durch Verschwenken des Schwenkhebels 16 die Rückwärtsfahrtklappe 14 und damit über die ge triebliche Verbindung auch die untere Düsenklappe 12 so verschwenkt werden, daß ein Spalt 30 - siehe Fig. 5 - zwischen der inneren Begrenzung 24 an der oberen Düsen klappe 10 und der Hinterkante 23 der unteren Düsen klappe 12 geöffnet und gleichzeitig der ursprüngliche Querschnitt 29 - Fig. 4 - auf den Wert 31 reduziert wird. Der sich hierbei ergebende Restschub ergibt sich aus der Differenz der Schübe der beiden aus der Düse austretenden Wasservolumina 32 und 33.If the upper nozzle flap 10 is not released from its latching 6 a, the reversing flap 14 and thus the lower nozzle flap 12 can also be pivoted by pivoting the pivoting lever 16 and thus via the geared connection so that a gap 30 - see FIG. 5 - between the inner boundary 24 on the upper nozzle flap 10 and the rear edge 23 of the lower nozzle flap 12 opened and at the same time the original cross section 29 - Fig. 4 - is reduced to the value 31 . The resulting residual thrust results from the difference between the thrusts of the two water volumes 32 and 33 emerging from the nozzle.

Durch eine nicht dargestellte bekannte Zwangssteuerung wird bei Einleitung der Vorwärtsfahrt die Rückwärts fahrtklappe 14 automatisch in die Stellung für Vor wärtsfahrt 17a eingerastet.By a known positive control, not shown, the reverse flap 14 is automatically engaged in the position for forward travel 17 a when initiating forward travel.

Die nicht Gegenstand dieser Erfindung bildende hydrau lische oder elektronische Steuerung der Ver stelleinrichtungen für die Hebelgestänge 7/8 und 16 ist vorzugsweise so gestaltet, daß sämtliche notwendigen Einrastungen und Verschwenkungen dieser Hebel von einem Steuerpult des Wasserfahrzeuges aus so eingeleitet wer den können, so daß alle beschriebenen Betriebszustände der Vortriebseinrichtung von "Voraus-" bis "Rückwärtsfahrt" mittels einer "Ein-Hebel-Bedienung" eingeregelt werden können.The not the subject of this invention forming hydrau metallic or electronic control of the Ver actuating devices for the lever assembly 7/8 and 16 is preferably designed so that all necessary detents and pivoting movements of the lever started by a control panel of the watercraft from so who can, so that all the described operating states of the propulsion device from "forward" to "backward travel" can be adjusted by means of a "single lever operation".

Für Antriebe im Bereich geringer Leistungen, z. B. An triebe für Modellboote ist nachfolgend eine zweite in den Fig. 6 bis 10 dargestellte Ausführung der Düsen steuerung beschrieben. Hierbei sind die der ersten Aus führungsform entsprechenden Bauteile mit gleichen Be zugszeichen versehen.For drives in the low power range, e.g. B. At drives for model boats, a second embodiment of the nozzle control shown in FIGS . 6 to 10 is described below. Here, the components corresponding to the first embodiment are provided with the same reference numerals.

Wie insbesondere die Fig. 8 bis 10 zeigen sind anstelle des Schwenkhebels 16 und des Hebelgestänges 7/8 ein Winkelhebel 7a und ein in der Ansicht etwa Doppel-T-förmiger Schwenkhebel 16a sowie ein zwischen diesen an geordneter Hauptsteuerhebel 47 vorgesehen. Die ge nannten Hebel 7a, 16a und der Hauptsteuerhebel 47 sind gemeinsam auf der Lageachse 4a der auf dem Düsengehäuse befindlichen Lager 4 schwenkbar gelagert. Der Hebel 7a ist etwa U-förmig ausgebildet mit einem kurzen Schenkel 90, einer Basis 91 und einem langen Schenkel 92, an dem am Gelenkpunkt 6a die Lasche 8 angelenkt ist, während die Lagerachse 4a den Fußbereich des kurzen Schenkels 90 durchdringt, der an seinem Kopfbereich eine An schlagfläche 56 trägt.As shown particularly in FIGS. 8 to 10, instead of the pivot lever 16 and the lever linkage 7/8 an angle lever 7 a and a shaped double-T in the view about pivot lever 16 a as well as a provided therebetween at secondary main control lever 47. The ge called lever 7 a, 16 a and the main control lever 47 are pivotally mounted together on the position axis 4 a of the bearing 4 located on the nozzle housing. The lever 7 a is approximately U-shaped with a short leg 90 , a base 91 and a long leg 92 , on which the tab 8 is articulated at the hinge point 6 a, while the bearing axis 4 a penetrates the foot region of the short leg 90 , who wears a striking surface 56 on his head region.

Im Fußbereich des langen Schenkels 92 greift das eine Ende einer Feder 48 an, deren anderes Ende am Hebel 16a angreift, siehe Fig. 9. Der in der Ansicht etwa doppelt T-förmige Hebel 16a ist, wie die Fig. 7 zeigt, mit sei nen der Lagerachse 4a abgewandten Schenkeln mit der Rückwärtsklappe 14 gelenkig verbunden. Zwischen den He beln 7a und 16a befindet sich der in Fig. 10 einzeln dargestellte Hauptsteuerhebel 47, der mit dem Stell glied 54 verbunden ist. Die Hebel 7a und 16a sind also über die Feder 48 mit dem Hauptsteuerhebel 47 kraft schlüssig miteinander verbunden, dessen Bewegungen dem einen oder dem anderen Hebel aufgezwungen wird, die beiden Hebel werden also über die Feder 48 gegeneinan der und gegen eine oder beide Anlageflächen 49 und 50 des Hauptsteuerhebels 47 derart verspannt, daß über den Hauptsteuerhebel alle Fahrzustände von der Grundstel lung "Langsamfahrt" (Fig. 6) zu "Schnellfahrt" (Fig. 8) und "Rückwärtsfahrt" (Fig. 9), sowie alle Zwischenstel lungen zwischen den beiden Extremstellungen einregelbar sind.In the foot region of the long leg 92 , one end of a spring 48 engages, the other end of which engages the lever 16 a, see FIG. 9. The lever 16 a, which is approximately double T-shaped in view, as shown in FIG. 7, with be nen the bearing axis 4 a facing legs hinged to the rear flap 14 . Between the lever 7 a and 16 a is the main control lever 47 shown in FIG. 10, which is connected to the actuator 54 . The levers 7 a and 16 a are thus positively connected to each other via the spring 48 with the main control lever 47 , the movements of which are forced on one or the other lever, the two levers are thus against one another and against one or both contact surfaces via the spring 48 49 and 50 of the main control lever 47 clamped such that all driving conditions from the basic setting "slow travel" ( Fig. 6) to "fast travel" ( Fig. 8) and "reverse travel" ( Fig. 9), as well as all intermediate positions can be adjusted between the two extreme positions.

Dabei stützt sich die Anschlagfläche 53 des Trimmhebels 7a an der Anlage 49 und die Anschlagfläche 52 des Schwenkhebels 16a an der Anlagefläche 50 des Hauptsteu erhebels 47 ab. The stop surface 53 of the trim lever 7 a is supported on the system 49 and the stop surface 52 of the pivot lever 16 a on the contact surface 50 of the main control lever 47 .

Die Endstellung 6a der oberen Düsenklappe 10 wird durch den Anschlag 56 des Trimmhebels 7 am Düsengehäuse 3, die Endstellung 5a durch die Anlage der Bodenplatte 27 der Rückwärtsfahrtklappe 14 an der Unterseite des Dü sengehäuses 3 bestimmt. Die genaue Abstimmung erfolgt über die in der Länge einstellbare Lasche 8.The end position 6 a of the upper nozzle flap 10 is determined by the stop 56 of the trim lever 7 on the nozzle housing 3 , the end position 5 a by the contact of the base plate 27 of the reversing flap 14 on the underside of the nozzle housing 3 . The length is adjustable by means of the adjustable tab 8 .

Anstelle der dargestellten Feder ist auch ein die glei che Wirkung erzielender Hydraulikkolben ersetzbar.Instead of the spring shown is the same Hydraulic pistons that achieve the desired effect can be replaced.

Die Vortriebseinrichtung kann außerdem an die Eigenart des anzutreibenden Bootes bezüglich der von der Fahrge schwindigkeit abhängigen, fahrdynamisch bedingten Auf kimmung durch einen im oberen Teil des Düsenkörpers 3 justierbaren Trimmkeil 51 angepaßt werden, da durch un terschiedliche Keilwinkel ϑ des Trimmkeiles die Rela tion von Strahlwinkel β zum Düsenquerschnitt 19, 21 verändert werden kann.The propulsion device can also be adapted to the peculiarity of the boat to be driven with respect to the speed dependent on the driving speed, driving dynamics-related on by an adjustable in the upper part of the nozzle body 3 trim wedge 51 , since by un different wedge angle ϑ of the trim wedge the Rela tion of beam angle β can be changed to the nozzle cross section 19 , 21 .

In einer weiteren Ausbildung der Schwenkeinheit, die sich insbesondere für größere Leistungseinheiten eignet, weist das Pumpengehäuse 1, wie Fig. 11 und 12 zeigen, an seinem Ende in der oberen und unteren Be grenzungswand 34a und 34b die beiden Schwenklager 35a und 35b auf in denen der Düsenkörper 3 um die etwa ver tikale Achse 2 schwenkbar gelagert ist. Wie der hori zontale Schnitt in Fig. 11 zeigt, weist der Pumpenkör per 1 einen sich nach außen erweiternden, durch die Be grenzungswände 42a und 42b verkörperten, öffnungsbe reich auf. Der in Fig. 12 dargestellte Horizontal schnitt der Steuereinrichtung zeigt ferner die beidsei tigen vertikalen Erweiterungen 37a und 37b des Strö mungskanals 38, der zwei beidseitig des Strömungskanals angeordnete, um die Achsen 39a und 39b frei schwenkbare Strömungsbegrenzungsklappen 40a und 40b aufnimmt. Die Zwischenräume 41a und 41b zwischen den Strömungsbegren zungsklappen 40a und 40b und den Begrenzungswänden 42a und 42b sind so bemessen, daß darin jeweils im voll eingeschwenktem Zustand die Begrenzungswände 43a und 43b des Düsenkörpers 3 aufgenommen werden. Die Strö mungsbegrenzungsklappen 40a und 40b werden bei Ver schwenken des Düsenkörpers automatisch maximal um einen Winkel γ durch den Druck des durchströmenden Wassers an die Begrenzungswände 43a und 43b angedrückt und damit der so veränderbare Strömungskanal seitlich abgedich tet. Die vertikale Abdichtung sowohl zwischen den In nenflächen der Begrenzungswände 34a und 34b und den Be grenzungswänden 43a und 43b des Düsenkörpers 3 als auch zu den Strömungsbegrenzungsklappen 40a und 40b werden in bekannter Weise durch geeignete Ausbildung und/oder nicht dargestellte Dichtleisten gewährleistet. In a further embodiment of the swivel unit, which is particularly suitable for larger power units, the pump housing 1 , as shown in FIGS. 11 and 12, at its end in the upper and lower loading boundary wall 34 a and 34 b, the two swivel bearings 35 a and 35 b on in which the nozzle body 3 is pivotally mounted about the approximately vertical axis 2 ver. As the horizontal section in FIG. 11 shows, the pump body per 1 has an opening that widens outwards and is embodied by the boundary walls 42 a and 42 b, rich in opening. The horizontal section shown in Fig. 12 of the control device also shows the two-sided vertical extensions 37 a and 37 b of the flow channel 38 , the two sides of the flow channel arranged around the axes 39 a and 39 b freely pivotable flow control flaps 40 a and 40 b records. The gaps 41 a and 41 b between the flow limiter flaps 40 a and 40 b and the boundary walls 42 a and 42 b are dimensioned such that the boundary walls 43 a and 43 b of the nozzle body 3 are accommodated therein in the fully pivoted-in state. The flow limiting flaps 40 a and 40 b are automatically pressed at a maximum angle γ by the pressure of the water flowing through the pressure on the boundary walls 43 a and 43 b when the nozzle body is pivoted, and thus the flow channel which can be changed in this way is sealed laterally. The vertical seal both between the inner surfaces of the boundary walls 34 a and 34 b and the loading boundary walls 43 a and 43 b of the nozzle body 3 and also to the flow control flaps 40 a and 40 b are known in a known manner by suitable training and / or sealing strips, not shown guaranteed.

Reference list

11

Pumpenkörper
Pump body

22nd

vertikale Schwenkachse
vertical swivel axis

33rd

Düsengehäuse
Nozzle housing

44th

, ,

44th

a Lager, Lagerachse
a bearing, bearing axis

55

, ,

55

a Endstellung
a end position

66

, ,

66

a Endstellung
a end position

77

, ,

77

a Trimmhebel
a Trim lever

88th

Lasche,
Tab,

99

a, a,

99

b Lager
b warehouse

1010th

obere Düsenklappe
upper nozzle flap

1111

Schwenklager
Swivel bearing

1212th

untere Düsenklappe
lower nozzle flap

1313

Schwenklager
Swivel bearing

1414

Rückwärtsfahrtklappe
Reverse drive flap

1515

Gelenk-Schwenkpunkt
Hinge pivot point

1616

, ,

1616

a Schwenkhebel
a swivel lever

1717th

, ,

1717th

a Endstellung
a end position

1818th

Endstellung
End position

1919th

Düsenquerschnitt
Nozzle cross-section

2121

Austrittsquerschnitt
Outlet cross-section

2323

Hinterkante
Trailing edge

2424th

innere Begrenzung
inner limitation

2525th

Blende
cover

2626

Strömungsrichtung
Flow direction

2727

Bodenplatte
Base plate

2828

Hinterkante
Trailing edge

2929

, ,

2929

a Querschnitt
a cross section

3030th

Querschnitt
cross-section

3131

Wasservolumen
Water volume

3232

Wasservolumen
Water volume

3333

Wasservolumen
Water volume

3434

a, a,

3434

b Begrenzungswand
b boundary wall

3535

a, a,

3535

b Schwenklager
b pivot bearing

3737

a, a,

3737

b vert. Erweiterung
b vertical extension

3838

Strömungskanal
Flow channel

3939

a, a,

3939

b Achse
b axis

4040

a, a,

4040

b Strömungsbegrenzungsklappen
b Flow control flaps

4141

a, a,

4141

b Zwischenräume
b gaps

4242

a, a,

4242

b Begrenzungswand
b boundary wall

4343

a, a,

4343

b Begrenzungswand
b boundary wall

4545

Stellglied
Actuator

4646

Stellglied
Actuator

4747

Hauptsteuerhebel
Main control lever

4848

Feder
feather

4949

Anlagefläche
Contact surface

5050

Anlagefläche
Contact surface

5151

Trimmkeil
Trim wedge

5252

Anschlagfläche (Schwenkhebel)
Stop surface (swivel lever)

5353

Anschlagfläche (Trimmhebel)
Stop surface (trim lever)

5454

Verstellglied
Actuator

5555

Lager
camp

5656

Anschlag (Trimmhebel)
Stop (trim lever)

9090

Schenkel
leg

9191

Basis
Base

9292

Schenkel
α Winkel
β Strahlwinkel
β Strahlwinkel
ϑ Keilwinkel
γ Winkel
leg
α angle
β beam angle
β beam angle
ϑ wedge angle
γ angle

Claims

1. Control device for a watercraft with a water jet drive, which comprises an inlet, a pump arranged in a pump body and a downstream, pivotable approximately in the horizontal direction, serving the change in the direction of the jet and serving in its cross-section from variable nozzle, characterized That the nozzle is associated with a flow channel ( 3 ) pivotable about an approximately vertical axis ( 2 ) and its outlet opening, a partially circularly shaped, approximately U-shaped upper nozzle flap ( 10 ) and a lower cross-section just formed also U-shaped nozzle flap ( 12 ) and a reversing flap ( 14 ) comprises that the upper nozzle flap ( 10 ) pivotally mounted on the flow channel ( 3 ) and the swiveling lower nozzle flap ( 12 ) mounted on the reversing flap are mutually mutually through each other one joint ( 11 ) each with an articulated joint are connected, and that the upper nozzle flap ( 10 ) and the reverse flap ( 14 ) and thus also the lower nozzle flap ( 12 ) via actuators ( 45 , 46 or 54 ) are continuously pivotable in their operative position against each other.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the nozzle flaps ( 10 , 12 ) and the reversing flap ( 14 ) by a common samen ( 54 ) or by several mutually independent actuators ( 45 , 46 ) are actuated and so adjustably mounted, that for the forward travel at the rear end between the upper nozzle flap ( 10 ) and the lower nozzle flap ( 12 ) and for the reverse travel below the nozzle body ( 3 ) against the flow direction ( 26 ) between an edge ( 28 ) on the nozzle body ( 3 ) and one bottom plate (27) of which is articulated on the lower nozzle flap (12) astern flap (14) or in both places a gap (29, 30, 31) - is created for the emerging water jet, and that the reversible the position of the reverse drive flap (14) in dependence The direction of action of the thrust generated can be pivoted horizontally via the horizontal swivel angle (α) of the nozzle body ( 3 ).

3. Control device according to claims 1 and 2, characterized in that the upper nozzle flap ( 10 ) at its rear end has a counter surface ( 24 ) for the trailing edge ( 23 ) of the unte ren nozzle flap ( 19 ) and for the purpose of Abwei solution of emerging water jet is provided with an aperture ( 25 ).

4. Control device according to claims 1 to 3, characterized in that the actuators ( 45 , 46 ) for the upper nozzle flap ( 10 ) and for the reversing flap ( 14 ) are coupled mechanically or via servo elements in such a way that via a single lever Operation for both forward and reverse travel between the flap position for maximum forward speed up to the flap position for reverse travel, all operating states of the nozzle are infinitely adjustable.

5. Control device according to claims 1 to 4, characterized in that the actuator ( 46 ) for the reverse drive flap ( 14 ) or this itself in the forward position ( 17 a) is designed to be latched and secured against unintentional pivoting.

6. Control device according to claims 1 to 5, characterized in that the actuator ( 46 ) of the reverse flap ( 14 ) for initiating a braking maneuver from its latching ( 17 a) is releasable and that the upper nozzle flap ( 10 ) from any position between their end positions ( 5 ) and ( 6 ) in the end position ( 6 a) can be transferred and locked and that the backward travel flap ( 14 ) remains between its end positions ( 17 ) and ( 18 ) for maneuvering purposes in a freely pivotable switching position.

7. Control device according to claims 1 to 6, characterized in that for re-introducing the forward travel from the reverse travel position, the upper nozzle flap ( 10 ) released from its engagement ( 6 a) and the actuator for the reverse travel flap ( 14 ) from each belige Position between the end positions ( 17 ) and ( 18 ) in their end position for forward travel ( 17 a) can be transferred and is automatically latched in the end position.

8. Control device according to claims 1 to 7, characterized in that in order to adapt the water jet drive to a boat-specific fish and vehicle dynamics-related rise of the watercraft by means of an interchangeably arranged and adjustable trim wedge ( 51 ) in the upper part of the nozzle body ( 3 ), the relation nozzle outlet cross-section to vertical nozzle jet exit angle (β) is changeable.

9. Control device according to claims 1 to 8, characterized in that the pump body ( 1 ) has an outwardly widening opening area (boundary walls 42 a, 42 b) and that in the pivoting range of the nozzle body pers ( 3 ) between the pump housing and the nozzle body ( 3 ) for the purpose of lateral limitation and sealing of the flow channel two flaps in the region of the vertical extensions ( 37 a, 37 b), freely pivotable vertical flow flaps ( 40 a, 40 b) are provided, which are provided by the pressure of the flowing water at the rear end on the lateral boundary surfaces ( 43 a, 43 b) of the nozzle body ( 3 ) automatically seal.

10. Control device according to claims 1 to 9, characterized in that the limiting flaps ( 40 a, 40 b) and the lateral limitation surfaces ( 43 a, 43 b) of the nozzle body ( 3 ) on the upper or lower boundary wall ( 34 a, 34 b) of the pump body ( 1 ) facing edges are equipped with interchangeable sealing strips.

11. Control device according to claims 1 to 10, characterized in that the limiting surfaces ( 34 a, 34 b, 42 a, 42 b, 43 a, 43 b) of the pump body ( 1 ) and nozzle body ( 3 ) have flat sealing surfaces exhibit.

12. Control device, in particular according to claim 1, characterized in that a common actuator ( 54 ) is provided which is articulated on a main control lever ( 47 ) which is arranged between two coaxially mounted transmission elements ( 7 a, 16 a), one of which is a transmission member ( 7 a) from a basic position (extension 56 ) and the other transmission member ( 16 a) is movable relative to this basic position about the axis ( 4 a) and both transmission members are preloaded (spring 48 ) are in their basic position, and that the one transmission member ( 7 a) with the upper nozzle flap ( 10 ) and the other transmission member ( 16 a) with the lower nozzle flap ( 12 ) is articulated.

13. Control device according to claim 12, characterized in that the transmission members ( 7 a, 16 a) via the spring ( 48 ) arranged between them are in contact with the main control lever ( 47 ) ge.

14. Control device according to claims 1 to 13, characterized in that the nozzle housing ( 3 ) from the upper nozzle flap ( 10 ) partially, the inclination (angle (β) of the flow channel determining trim wedge ( 51 ) is interchangeably assigned.