DE19717175A1 - Water jet propulsion for a watercraft - Google Patents
Water jet propulsion for a watercraftInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wasserstrahlantrieb für Wasserfahrzeuge.The invention relates to a water jet drive for watercraft.
Wasserstrahlantriebe sind heute gebräuchliche Propulsionssysteme, vor allem für schnelle Wasserfahrzeuge verschiedenster Kategorie und Anwendung.Water jet engines are common propulsion systems today, especially for fast watercraft in various categories and applications.
EP 0 657 348 A zeigt in Fig. 1 das Prinzip eines gebräuchlichen Wasserstrahlantriebes. In einem Gehäuse wird ein Pumpenrad oder Impeller gelagert und über eine koaxiale Welle angetrieben. Zur Verminderung der Drallverluste im Impeller wird diesem im Allgemeinen ein Leitapparat im Zulauf vorgeschaltet.EP 0 657 348 A shows the principle of a conventional water jet drive in FIG. 1. A pump wheel or impeller is mounted in a housing and driven via a coaxial shaft. In order to reduce the twist losses in the impeller, this is generally preceded by a guide device in the inlet.
Welle und Leitapparat sind widerstandsbehaftete Störanhänge.Shaft and diffuser are resistive interference attachments.
Zwischen Impeller und Gehäusewand treten Spaltverluste auf und es besteht die Gefahr von Spaltkavitation. Fremdkörper können sich zwischen Impeller und Gehäusewand verkeilen, was zu Blockierungen und Beschädigungen führen kann.Gap losses occur between the impeller and the housing wall and there is the danger of crevice cavitation. Foreign bodies can get between impellers and housing wall wedges, resulting in blockages and damage can lead.
Die Montage eines Impellers bei schwimmendem Fahrzeug ist nur schwer realisierbar.It is difficult to assemble an impeller when the vehicle is floating realizable.
Das genannte Dokument zeigt in den übrigen Figuren weitere Ausführungsformen, bei denen der Antrieb durch einen am Gehäuseumfang angeordneten Elektromotor erfolgt und der Impeller als Rotor des Elektromotors fungiert. Hierbei entfällt zwar die konzentrische Welle, es ist aber nach wie vor ein Leitapparat notwendig. The document mentioned shows more in the remaining figures Embodiments in which the drive by a on the housing arranged electric motor and the impeller as the rotor of the Electric motor acts. The concentric wave is omitted here, but it is a guiding apparatus is still necessary.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wasserstrahlantrieb für ein Wasserfahrzeug zu schaffen, bei dem eine innenliegende Welle und ein Leitapparat vermieden werden, die Drallverluste aufgehoben werden und bei dem Spaltverluste zwischen Gehäusewand und Impeller sowie Nabenverluste vermieden werden.The invention has for its object a water jet drive for a To create watercraft with an internal shaft and a Leitapparat be avoided, the swirl losses are canceled and at the gap loss between the housing wall and impeller and hub loss be avoided.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Demgemäß werden zwei Impeller vorgesehen, die in einem Gehäuse koaxial zueinander angeordnet und in entgegengesetztem Drehsinn antreibbar sind. Damit entfällt die Notwendigkeit eines Leitapparates. Der sonst auftretende Drall wird durch die gegenläufigen Impeller aufgehoben. Es gibt keine störende Antriebswelle im Zulaufkanal. Ferner stellen gemäß der Erfindung Pumpenteil sowie Untersetzungs- und Umkehrgetriebe eine gemeinsame kompakte Einheit dar. Diese Einheit kann bei schwimmendem Schiff ein- und ausgebaut werden.This object is solved by the features of claim 1. Accordingly two impellers are provided, which are coaxial to one another in a housing arranged and driven in the opposite direction. This eliminates the need for a guiding system. The otherwise occurring swirl is through the opposing impellers are canceled. There is no disruptive drive shaft in the inlet channel. Furthermore, according to the invention, pump part and Reduction and reversing gears form a common compact unit. This unit can be installed and removed when the ship is floating.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The invention is explained in more detail with reference to the drawing. In it is in detail shown the following:
Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt einen Strahlantrieb mit zwei Impellern. Fig. 1 shows a longitudinal section of a jet drive with two impellers.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Gegenstand von Fig. 1 in der Schnittebene A-B. Fig. 2 shows a section through the object of Fig. 1 in the section plane AB.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Gegenstand von Fig. 1 in der Schnittebene C-D. Fig. 3 shows a section through the object of Fig. 1 in the section plane CD.
Der dargestellte Wasserstrahlantrieb ist für Wasserfahrzeuge aller Art vorgesehen, bei dem dieses Propulsionsystem generell Vorteile gegenüber anderen Propulsionssystemen aufweist. Er umfaßt ein Gehäuse (1), dem ein Zulaufkanal (2) vorgeschaltet und eine Austrittsdüse (3) nachgeschaltet ist. Das Gehäuse nimmt zwei hintereinander koaxial angeordnete Pumpenimpeller (4.1) und (4.2) auf. Jeder Impeller ist von einem Zahnkranz (4.1.1) bzw. (4.2.1) umschlossen und mit diesem drehfest verbunden. Man erkennt ferner die Beschaufelung der Impeller (4.1.2) des einen Impellers (4.1) sowie (4.2.2) des anderen (4.2). Wie man sieht, sind die Beschaufelungen (4.1.2) und (4.2.2) zueinander gegenläufig. Im Gehäuse 1 ist ferner der externe mechanische Antrieb (5) angeordnet. Dieser umfaßt eine gemeinsame Antriebswelle (5.1), auf der zwei Antriebszahnräder drehsteif verbunden sind. Zahnrad (5.2) kämmt mit einem Zwischenzahnrad (5.3), das wiederum mit dem Zahnkranz (4.1.1) des ersten Impellers (4.1) kämmt. Zahnrad (5.4) kämmt dagegen mit Zahnkranz (4.2.1) des zweiten Impellers (4.2). Auf diese Weise kommt ein unterschiedlicher Drehsinn beider Impeller zustande und zusätzlich hält Impeller (4.2) eine höhere Drehzahl als Impeller (4.1), um der durch Impeller (4.1) induzierten Strömungsgeschwindigkeit Rechnung zu tragen.The water jet drive shown is intended for all types of watercraft, in which this propulsion system generally has advantages over other propulsion systems. It comprises a housing ( 1 ) which is preceded by an inlet channel ( 2 ) and an outlet nozzle ( 3 ). The housing accommodates two pump impellers ( 4.1 ) and ( 4.2 ) arranged coaxially one behind the other. Each impeller is enclosed by a ring gear ( 4.1.1 ) or ( 4.2.1 ) and connected to it in a rotationally fixed manner. One can also see the blading of the impellers ( 4.1.2 ) of one impeller ( 4.1 ) and ( 4.2.2 ) of the other ( 4.2 ). As you can see, the blades ( 4.1.2 ) and ( 4.2.2 ) are opposite to each other. The external mechanical drive ( 5 ) is also arranged in the housing 1 . This comprises a common drive shaft ( 5.1 ) on which two drive gears are connected in a torsionally rigid manner. Gear ( 5.2 ) meshes with an intermediate gear ( 5.3 ), which in turn meshes with the ring gear ( 4.1.1 ) of the first impeller ( 4.1 ). Gear wheel ( 5.4 ), on the other hand, meshes with ring gear ( 4.2.1 ) of the second impeller ( 4.2 ). In this way, the two directions of rotation of the two impellers come about and, in addition, impeller ( 4.2 ) maintains a higher speed than impeller ( 4.1 ) in order to take into account the flow velocity induced by impeller ( 4.1 ).
Gehäuse (1) ist über Flanschverbindungen mit Teil (2) und (3) verbunden und kann somit als kompakte Einheit von außen montiert werden.Housing ( 1 ) is connected to parts ( 2 ) and ( 3 ) via flange connections and can therefore be mounted as a compact unit from the outside.
Claims (4)
- 1.1 mit einem Gehäuse (1), dem ein Zulaufkanal (2) vorgeschaltet und eine Austrittsdüse (3) nachgeschaltet ist;
- 1.2 im Gehäuse (1) sind zwei zueinander koaxiale Impeller (4.1) und (4.2) gelagert;
- 1.3 jeder Impeller (4.1, 4.2) ist von einem Zahnkranz (4.1.1 bzw. 4.2.1) umschlossen, der mit dem betreffenden Pumpenlaufrad drehfest verbunden ist;
- 1.4 jedem Zahnkranz (4.1.1 bzw. 4.1.2) ist ein Zahnrad (5.3 bzw. 5.4) zugeordnet;
- 1.5 die beiden Zahnräder (5.3 bzw. 5.4) treiben die beiden Zahnkränze (4.1.1 bzw. 4.2.1) mit gegenläufigem Drehsinn an.
- 1.1 with a housing ( 1 ), an inlet channel ( 2 ) upstream and an outlet nozzle ( 3 ) is connected downstream;
- 1.2 two coaxial impellers ( 4.1 ) and ( 4.2 ) are mounted in the housing ( 1 );
- 1.3 each impeller ( 4.1 , 4.2 ) is enclosed by a ring gear ( 4.1.1 or 4.2.1 ) which is connected to the pump impeller in question in a rotationally fixed manner;
- 1.4 a gear wheel ( 5.3 or 5.4 ) is assigned to each ring gear ( 4.1.1 or 4.1.2 );
- 1.5 the two gears ( 5.3 and 5.4 ) drive the two ring gears ( 4.1.1 and 4.2.1 ) with opposite directions of rotation.
- 3.1 es ist ein externer mechanischer Antrieb (5) vorgesehen;
- 3.2 der mechanische Antrieb (5) umfaßt eine Welle (5.1), der zwei Ritzel (5.2, 5.4) drehsteif aufgesetzt sind;
- 3.3 das eine Zahnrad (5.2) kämmt mit einem Zwischenrad (5.3), das seinerseits mit dem Zahnkranz (4.1.1) des ersten Impellerrades (4.1) kämmt, während das zweite Zahnrad (5.4) unmittelbar mit dem Zahnkranz (4.2.1) des zweiten Impellers (4.2) kämmt.
- 3.1 an external mechanical drive ( 5 ) is provided;
- 3.2 the mechanical drive ( 5 ) comprises a shaft ( 5.1 ) on which two pinions ( 5.2 , 5.4 ) are mounted in a torsionally rigid manner;
- 3.3 one gear ( 5.2 ) meshes with an intermediate gear ( 5.3 ), which in turn meshes with the ring gear ( 4.1.1 ) of the first impeller wheel ( 4.1 ), while the second gear ( 5.4 ) directly with the ring gear ( 4.2.1 ) of the second impeller ( 4.2 ) combs.
- 4.1 das Gehäuse (1) umschließt außer den beiden Impellern (4.1 und 4.2) ein Untersetzungs- und Umkehrgetriebe;
- 4.2 das Gehäuse (1) ist mittels Flanschverbindungen an den zu Laufkanal (2) und die Austrittsdüse (3) angeschlossen.
- 4.1 the housing ( 1 ) encloses a reduction and reversing gear in addition to the two impellers ( 4.1 and 4.2 );
- 4.2 the housing ( 1 ) is connected by means of flange connections to the running channel ( 2 ) and the outlet nozzle ( 3 ).
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