DE19747561A1 - Wasserstrahlsystem - Google Patents

Wasserstrahlsystem

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DE19747561A1
DE19747561A1 DE19747561A DE19747561A DE19747561A1 DE 19747561 A1 DE19747561 A1 DE 19747561A1 DE 19747561 A DE19747561 A DE 19747561A DE 19747561 A DE19747561 A DE 19747561A DE 19747561 A1 DE19747561 A1 DE 19747561A1
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housing
screw
drive shaft
row
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Mark Anthony Thomas
John G Stricker
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United Defense LP
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wasserstrahlsystem, ins­ besondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Wasserstrahls.
Wasserstrahlsysteme sind nützlich zum Antreiben eines Fahrzeugs im Wasser, wie beispielsweise Boote, Tragflächenboote und Amphibienfahrzeuge. Es ist wünschenswert, eine größere Effizienz in Wasserstrahlantriebssystemen zur Verfügung zu haben.
Häufig werden Gitter am Einlaß für ein Wasserstrahlsystem verwendet. Diese Gitter wirken oft als Müllfallen, wodurch die Effizienz des Wasser­ strahlsystems vermindert wird. Die Krümmung der Wasserstrahlschrauben­ flügel vermindert normalerweise die Effizienz der Schraubenflügel. Eine Wasserstrahlantriebswelle, die sich durch den Wasserstrom dreht, erzeugt ein Stromhindernis und einen hydrodynamischen Widerstand, welcher die Effi­ zienz des Wasserstrahlsystems weiter vermindert.
Die Fähigkeit, wasserstrahlangetriebene Fahrzeuge zu wenden, ist nützlich. Die meisten Wasserstrahlsteuersysteme erweitern die Länge des Wasser­ strahlsystems und ergeben eine Steuerung mit geringer Effizienz.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wasserstrahlsy­ stem mit erhöhter Effizienz bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Wasserstrahlsystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. 8 oder 11.
Vorteilhaft wird durch die Erfindung ein effizienteres und kompakteres Steuersystem bereitgestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Wasserstrahlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung einen freitragenden Einlaß, ein Wellengehäuse, verbesserte Schraubenflügelwinkel und ein kom­ paktes Steuersystem zur Verbesserung der Effizienz, der Abmessungen und der Steuerung.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnung beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine perspektivische Unteransicht eines Amphibienfahrzeuges ist, das das Wasserstrahlsystem gemäß der Erfindung aufweist;
Fig. 2 eine Endansicht des Amphibienfahrzeuges von Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine Obenansicht der Wasserstrahlsysteme von Fig. 2 entlang der Linien 3-3 ist;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines Wasserstrahlsystems, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, entlang der Linien 4-4 ist;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht des Wasserstrahlsystems, das in Fig. 4 gezeigt ist, entlang der Linien 5-5 ist; und
Fig. 6 eine Querschnittsansicht des Wasserstrahlsystems, das in Fig. 4 gezeigt ist, entlang der Linien 6-6 ist.
Fig. 1 ist eine perspektivische Unteransicht eines Amphibienfahrzeuges, das eine bevorzugte Ausführungsform des Wasserstrahlsystems gemäß der vor­ liegenden Erfindung verwendet. Fig. 2 ist eine Endansicht des Amphibien­ fahrzeuges 10, das in Fig. 1 gezeigt ist. Das Amphibienfahrzeug 10 weist einen Rumpf 12 auf, welcher im Wasser schwimmen kann. Ein erster Wassereinlaß 59 ist unter dem Rumpf 12 angebracht. Ein zweiter Wasser­ einlaß 60 ist unter dem Rumpf 12 neben dem ersten Wassereinlaß 59 vorgesehen. Eine Transonklappe 17 ist an ein Ende des Rumpfes 12 durch ein Gelenk verbunden. Ein hydraulischer Zylinder 32 erstreckt sich von dem Rumpf 12 zu der Transomklappe 17, um die Transomklappe 17 zu heben und zu senken. Ein erster Wasserstrahlauslaß 61 ist an dem Ende des Rumpfes 12 nahe der Transomklappe 17 vorgesehen. Ein zweiter Wasser­ strahlauslaß 62 ist an dem Ende des Rumpfes nahe der Transomklappe 17 und dem ersten Wasserstrahlauslaß 61 angebracht.
Fig. 3 ist eine Obenansicht der Wasserstrahlsysteme, die in Fig. 2 gezeigt sind, entlang der Linien 3-3. Ein erstes Wasserstrahlsystem 14 erstreckt sich zwischen dem ersten Wassereinlaß 60 und dem ersten Wasserstrahlauslaß 61. Ein zweites Wasserstrahlsystem 15 erstreckt sich zwischen dem zweiten Wassereinlaß 59 und dem zweiten Wasserstrahlauslaß 62.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht des zweiten Wasserstrahlsystems 15, das in Fig. 2 gezeigt ist, entlang der Linien 4-4. Da das erste Wasserstrahlsy­ stem und das zweite Wasserstrahlsystem identisch sind, wird nur das zweite Wasserstrahlsystem 15 im folgenden ausführlich beschrieben. Das zweite Wasserstrahlsystem 15 umfaßt eine Schraube 17 neben einem Leitrad bzw. Stator 18 und innerhalb eines Wasserstrahlgehäuses 19. Das Wasserstrahlge­ häuse 19 umfaßt ein erstes Ende, welches der erste Wasserstrahleinlaß 59 ist, ein zweites Ende, welches der zweite Wasserstrahlauslaß 62 ist, und einen Hauptkörper, welcher sich zwischen dem ersten Ende und dem zwei­ ten Ende erstreckt. Die Schraube 17 umfaßt eine Schraubenantriebswelle 20, eine Nabe 21, welche einen Teil der Schraubenantriebswelle 20 umgibt, eine erste Reihe von Schraubenflügeln 22, die mechanisch mit der Nabe 21 verbunden sind, und eine zweite Reihe von Schraubenflügeln 23, die mecha­ nisch mit der Nabe 21 verbunden sind. In dieser Ausführungsform ist die Nabe 21 einstückig. In anderen Ausführungsformen kann die Nabe aus zwei oder mehreren Stücken bestehen, die mit der Schraubenantriebswelle verkeilt sind. Die Schraubenantriebswelle 20 ist mechanisch mit einem Übertragungs­ system 26 außerhalb des Wasserstrahlgehäuses 19 an einem ersten Ende der Schraubenwelle 20 verbunden. Die Schraubenantriebswelle 20 erstreckt sich von dem ersten Ende der Schraubenantriebswelle 20 in das Wasserstrahlge­ häuse 19 und durch ein erstes Antriebswellenlager 29. Das erste Antriebs­ wellenlager 29 hält in drehbarer Weise ein Ende der Schraubenantriebswelle 20, das am nächsten zum Übertragungssystem 26 liegt. Eine Antriebswellen­ abdeckung 27 deckt die Schraubenantriebswelle 20 von dem Wasserstrahlge­ häuse 19 bis zu einem zweiten Antriebswellenlager 30 ab. Das zweite Antriebswellenlager 30 hält in drehbarer Weise ein Ende der Schrauben­ antriebswelle 20, das am nächsten zur ersten Reihe der Schraubenflügel 22 liegt. Eine oder mehrere Streben 32 halten ein Ende der Antriebswellen­ abdeckung 27 nahe der ersten Reihe von Schraubenflügeln 22 und dem zweiten Antriebswellenlager 30. Die Schraubenantriebswelle 20 geht durch die Nabe 21, welche verkeilt ist mit der Schraubenantriebswelle 20. Das zweite Antriebswellenlager 30 liegt nahe einer ersten Seite der Nabe 21. Ein drittes Antriebswellenlager 31 liegt nahe einer zweiten Seite der Nabe 21 gegenüber der ersten Seite der Nabe 21, worin das dritte Antriebswellen­ lager 31 in der Mitte von dem und gehalten wird durch den Stator 18. Die Schraubenantriebswelle 20 geht durch das dritte Antriebswellenlager 31 und endet an einem zweiten Ende der Schraubenantriebswelle 20. Ein Schwanz­ konus 75 ist mechanisch mit dem Stator 18 durch Halteschrauben 76 ver­ bunden und bedeckt das zweite Ende der Schraubenantriebswelle 20.
Eine Anzahl von freitragenden Stangen 34 ist mechanisch mit dem Wasser­ strahlgehäuse 19 nahe des zweiten Wassereinlasses 59 verbunden. Die freitragenden Stangen 34 sind nur an einem Ende verbunden mit einer freitragenden Lücke 35 zwischen den Enden der freitragenden Stangen 34, die am weitesten von dem angeschlossenen Ende und dem nächstliegenden Teil des Gehäuses 19 entfernt sind. Die freitragenden Stangen 34 haben eine Länge, die sich zwischen dem angeschlossenen Ende und dem Ende, das am entferntesten vom angeschlossenen Ende ist, erstreckt, worin die Längen der Anzahl von freitragenden Stangen 34 parallel zueinander liegen. Bolzen 44 (Fig. 6) werden verwendet, um die freitragenden Stangen 34 mechanisch mit dem Wasserstrahlgehäuse 19 zu verbinden, um sie abnehmbar zu machen. Das Wasserstrahlgehäuse 19 kann durch mehrere Teile gebildet werden, die zusammen verschraubt sind, so daß verschiedene Teile des Wasserstrahlge­ häuses 19 abnehmbar sind.
Neben dem Wasserstrahlgehäuse nahe dem ersten Wasserstrahlauslaß 61 ist ein erstes Steuerruder bzw. eine erste Steuerschaufel 37 vorgesehen. Neben dem Wasserstrahlgehäuse 19 nahe dem zweiten Wasserstrahlauslaß 62 ist eine zweite Steuerschaufel 38 vorgesehen. Die erste und zweite Steuerschau­ fel 37, 38 haben einen U-förmigen Querschnitt mit einem ersten Schenkel 40, einem zweiten Schenkel 41 und einem mittleren Bereich 42, der zwi­ schen dem ersten Schenkel 40 und dem zweiten Schenkel 41 verbunden ist, um eine U-Form zu bilden, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Ein erstes Gelenk 46 verbindet den ersten Schenkel 40 mechanisch mit dem Wasserstrahlgehäuse 19 in einer Weise, die es erlaubt, daß der erste Schenkel 40 sich in bezug auf das Wasserstrahlgehäuse 19 dreht. Ein zweites Gelenk 47 verbindet den zweite Schenkel 41 mechanisch mit dem Wasserstrahlgehäuse 19 in einer Weise, die es erlaubt, daß der zweite Schenkel 41 sich in bezug auf das Wasserstrahlgehäuse 19 dreht.
Ein erster hydraulischer Zylinder 50 ist mechanisch verbunden zwischen dem Wasserstrahlgehäuse des ersten Wasserstrahlsystems 14 und der ersten Steuerschaufel 37. Ein Flansch 52 ist an die Wasserstrahlgehäuse des ersten Wasserstrahlsystems 14 und des zweiten Wasserstrahlsystems 15 geschraubt.
Der erste hydraulische Zylinder 50 ist mit dem ersten Flansch 52 durch ein erstes Flanschgelenk 53 verbunden. Der Flansch 52 und das erste Flansch­ gelenk 53 verbinden den ersten hydraulischen Zylinder 50 mechanisch mit dem Wasserstrahlgehäuse des ersten Wasserstrahlsystems 14. Ein erster Dreharm 54 ist an die erste Steuerschaufel 37 an dem ersten Schenkel ange­ schweißt. Der erste hydraulische Zylinder 50 ist mit dem ersten Dreharm 54 durch ein erstes Dreharmgelenk 55 verbunden. Der erste Dreharm 54 und das erste Dreharmgelenk 55 verbinden den ersten hydraulischen Zylinder 50 mechanisch mit der ersten Steuerschaufel 37.
Ein zweiter hydraulischer Zylinder 65 ist mechanisch zwischen dem Wasser­ strahlgehäuse 19 des zweiten Wasserstrahlsystems 15 und der zweiten Steue­ rschaufel 38 verbunden. Der Flansch 52 ist an die Wasserstrahlgehäuse des ersten Wasserstrahlsystems 14 und des zweiten Wasserstrahlsystems 15 angeschraubt. Der zweite hydraulische Zylinder 65 ist mit dem Flansch 52 durch ein zweites Flanschgelenk 66 verbunden. Der Flansch 52 und das zweite Flanschgelenk 66 verbinden den zweiten hydraulischen Zylinder 65 mechanisch mit dem Wasserstrahlgehäuse 19 des zweiten Wasserstrahlsystems 15. Ein zweiter Dreharm 67 ist an die zweite Steuerschaufel 38 an dem ersten Schenkel 40 angeschweißt. Der zweite hydraulische Zylinder 65 ist an den zweiten Dreharm 67 durch ein zweites Dreharmgelenk 68 verbunden. Der zweite Dreharm 67 und das zweite Dreharmgelenk 68 verbinden mecha­ nisch den zweiten hydraulischen Zylinder 65 mit der zweiten Steuerschaufel 38.
Wenn der hydraulische Zylinder vollständig eingezogen ist, wie es gezeigt ist, mit dem zweiten hydraulischen Zylinder 65, dann ist die Steuerschaufel auf der Seite des Wasserstrahlgehäuses angepaßt an den Wasserstrahlauslaß. Das Wasser wird nicht abgelenkt. Wenn der hydraulische Zylinder voll­ geständig ausgefahren ist mit dem ersten hydraulischen Zylinder 50, wie mit durchgezogenen Linien gezeigt ist, dann ist die erste Steuerschaufel 37 in den Wasserstrom von dem ersten Wasserstrahlauslaß 61 angeordnet, was eine Wendekraft erzeugt.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht des zweiten Wasserstrahlsystems 15, das in Fig. 4 gezeigt ist, entlang der Linien 5-5 und zeigt einen Querschnitt der zweiten Reihe von Schraubenflügeln 23 innerhalb des Wasserstrahlgehäuses 19. Wenn das Amphibienfahrzeug sich in einer Vorwärtsrichtung bewegt, dann dreht sich die Schraube 17 im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil gezeigt ist. Die Querschnitte der ersten Reihe von Schraubenflügeln 23 sind in Drehrichtung gekrümmt. Das bedeutet, daß der konkave Teil der Quer­ schnitte der ersten Reihe von Schraubenflügeln in Drehrichtung für die Vorwärtsrichtung liegt. Ein Flügelspalt 24 ist zwischen der ersten Reihe von Schraubenflügeln 23 und dem Gehäuse 19 vorgesehen, wenn die Schraube 17 sich nicht dreht. Die Flügelhöhe 25 ist der Abstand von der Nabe zur Spitze eines Flügels der ersten Reihe von Schraubenflügeln 23. in dieser Ausführungsform beträgt der Flügelspalt 24 4% der Flügelhöhe 25. in anderen Ausführungsformen liegt der Flügelspalt 24 zwischen 3% und 7% der Flügelhöhe 25. in weiteren Ausführungsformen liegt der Flügelspalt 24 zwischen 2% und 10% der Flügelhöhe 25. Die Querschnitte der ersten Reihe von Schraubenflügeln 22 sind in gleicher Weise gekrümmt, um einen Flügelspalt zu schaffen.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht des zweiten Wasserstrahlsystems 15, das in Fig. 4 gezeigt ist, entlang der Linie 6-6. Wie oben diskutiert wurde, sind eine Anzahl von freitragenden Stangen 34 an einem Ende an das Gehäuse 19 angeschraubt. Die Schraubenantriebswelle 20 ist in einer An­ triebswellenabdeckung 27 angeordnet, die einen elliptischen Querschnitt aufweist, so daß die längste Abmessung der Ellipse entlang eines Weges in Richtung des zweiten Wassereinlasses 59 verläuft, wie es gezeigt ist. In der Beschreibung und in den Ansprüchen umfaßt der elliptische Querschnitt eine Tragflügelform, eine flache Tropfenform und jede andere flache Form mit gekrümmten Seiten.
In Betrieb liegt das Amphibienfahrzeug 10 im Wasser. Zur Bewegung in einer Vorwärtsrichtung treibt das Übertragungssystem 26 die Schrauben­ antriebswelle 20 im Uhrzeigersinn an, wie in den Fig. 5 und 6 und durch die Pfeile in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Dies führt dazu, daß Wasser in den ersten Wassereinlaß 60 und den zweiten Wassereinlaß 59 gesaugt wird. Das Wasser strömt an der Antriebswellenabdeckung 27 vorbei zu der ersten Reihe von Schraubenflügeln 22. Das Wasser strömt vorbei an der zweiten Reihe von Schraubenflügeln 23 und dann durch den Stator 18 zu den ersten und zweiten Wasserstrahlauslässen 61, 62.
Damit das Amphibienfahrzeug 10 geradlinig läuft, sind sowohl der erste hydraulische Zylinder 50 wie auch der zweite hydraulische Zylinder 65 voll eingezogen. Dies führt dazu, daß sowohl die erste Steuerschaufel 37 wie auch die zweite Steuerschaufel 38 an der Seite der Wasserstrahlgehäuse weg vom Strom des Wassers angeordnet sind. Um nach links zu wenden, wird der erste hydraulische Zylinder 50 ausgefahren, wodurch die erste Steuer­ schaufel 37 von der Seite des Wasserstrahlgehäuses in eine erste Stellung hinter den ersten Wasserstrahlauslaß 61 bewegt wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Schaufelform des mittleren Teils 42 der ersten Steuerschaufel 37 lenkt etwas Wasser, das aus dem Wasserstrahlauslaß 61 austritt, nach links, wodurch das Amphibienfahrzeug 10 sich nach links bewegt, während es sich nach vorne bewegt. Für eine Wendung nach rechts wird der erste hydrauli­ sche Zylinder 50 eingezogen und der zweite hydraulische Zylinder 65 ausgefahren.
Um in Rückwärtsrichtung zu laufen, treibt das Übertragungssystem 26 die Schraubenantriebswelle 20 in Gegenuhrzeigersinn an, wie in den Fig. 5 und 6 zu sehen ist, was die umgekehrte Richtung zu den Pfeilen ist, die in den Fig. 5 und 6 gezeigt sind. Dadurch wird das Wasser in die ersten und zweiten Wasserstrahlauslässe 61 und 62 gezogen und aus den ersten und zweiten Wassereinlässen 60, 59 ausgestoßen. Ein Vorteil eines solchen reversiblen Systems liegt darin, daß wenn Gegenstände in das Wasserstrahl­ system eintreten und sich festsetzen während der Bewegung in Vorwärts­ richtung, kann das Wasserstrahlsystem von den Gegenständen befreit werden durch Umkehrung des Systems.
Die freitragenden Stangen 34 verhindern, daß große Fremdgegenstände das Wasserstrahlsystem betreten, wodurch das Wasserstrahlsystem vor Schaden bewahrt ist. Wenn lange dünne Objekte, wie beispielsweise Gras oder Schnüre sich um die freitragenden Stangen 34 wickeln, dann drückt die Vorwärtsbewegung des Amphibienfahrzeuges diese Gegenstände zu dem freitragenden Spalt 35, wodurch diese Gegenstände in das Wasserstrahlsystem eintreten können, wo sie durchlaufen können. Dies verhindert, daß lange dünne Gegenstände auf den freitragenden Stangen 34 verbleiben und dort ggf. sich anhäufen und dadurch die Wassereinlässe blockieren. Für einen bevorzugten Abstand, der es erlaubt, daß lange dünne Gegenstände hindurch­ laufen und dennoch Gegenstände verhindert, die zu groß sind, um in den freitragenden Spalt 35 einzutreten, sollte zwischen 22 mm (0,5 inch) bis 51 mm (2 Inch) gewählt werden. Die planare Form der freitragenden Stangen 34 vermindert Turbulenzen.
Wenn das Wasser durch den Bereich der Schraubenantriebswelle 20 strömt, schirmt die Antriebswellenabdeckung 27 die Schraubenantriebswelle 20 ab. Dies verhindert, daß lange flexible Gegenstände sich um die drehende Schraubenantriebswelle 20 wickeln, was die Effizienz des Wasserstrahlsystems vermindern könnte. Es verhindert ebenfalls, daß die drehende Schrauben­ antriebswelle 20 weitere Turbulenzen dem durchlaufenden Wasser zufügt, wodurch die Effizienz des Wasserstrahlsystems weiter vermindert werden könnte. Die elliptische Form der Antriebswellenabdeckung 27 vermindert den Wasserwiderstand, wodurch die Effizienz des Wasserstrahlsystems erhöht wird. Falls die Schraubenantriebswelle 20 durch Lager gehalten wird, dann erlaubt die Verwendung von drei Sätzen von Lagern eine dünnere Schrau­ benantriebswelle 20, welche in die Antriebswellenabdeckung 27 mit Nieder­ widerstandsprofil paßt.
Während der Drehung im Uhrzeigersinn zur Vorwärtsbewegung mit hoher Geschwindigkeit, wie in Fig. 5 gezeigt ist, führt der Wasserdruck dazu, daß die gekrümmten Querschnitte der zweiten Reihe von Schraubenflügeln 23 geradliniger wird. Dies vermindert den Flügelspalt 24 um 1% oder weniger der Flügelhöhe 25, wodurch eine größere Effizienz in Vorwärtsrichtung erreicht wird, wenn höhere Geschwindigkeiten erwünscht sind. In gleicher Weise wird die erste Reihe von Schraubenflügeln 22 ebenfalls geradliniger, wodurch eine größere Effizienz erreicht wird. Während der Drehung in Gegenuhrzeigersinn für die Rückwärtsbewegung führt der Wasserdruck dazu, daß die gekrümmten Querschnitte der zweiten Reihe von Schraubenflügeln 23 stärker gekrümmt wird, wodurch der Flügelspalt 24 erhöht wird, was die Wasserstrahleffizienz vermindert. Da eine hohe Geschwindigkeit in Rück­ wärtsrichtung nicht erwünscht ist, ist eine niedrigere Effizienz akzeptabel.
Im Stand der Technik hat ein Schraubenflügel einen geradlinigen Querschnitt mit einem minimalen Flügelspalt. Die effizientesten Flügel mit geraden Querschnitten haben Flügelspalte von 1% der Flügelhöhe. Die Drehung der Schraube in einer Vorwärts- oder einer Rückwärtsrichtung würde der Spalt vergrößern, wodurch die Effizienz in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung vermindert wird. Wenn der Flügelquerschnitt von der Vorwärtsdrehrichtung weggekrümmt ist, dann erhöht eine Vorwärtsdrehung den Spalt und ver­ mindert erneut die Effizienz. Eine Rückwärtsdrehung würde der Spalt ver­ mindern und könnte zu einem Verklemmen führen.
Die Steuerschaufeln ergeben Steuerablenker, die nahe an den Wasserauslässen für eine höhere Wendeeffizienz vorgesehen sind. Die Steuerschaufeln tragen nicht nennenswert. Zur Länge des Wasserstrahlsystems bei, wodurch ein kürzeres Wasserstrahlsystem möglich ist.
Im Vorangegangenen sind die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegen­ den Erfindung gezeigt und beschrieben worden, doch können offensichtlich verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist, verlassen wird.

Claims (16)

1. Wasserstrahlsystem umfassend:
ein Wasserstrahlgehäuse (19) mit einem Einlaß (59, 60) und einem Auslaß (61, 62);
eine Schraube (14) mit:
einer Schraubenantriebswelle (20); und
einer ersten Reihe von Schraubenflügeln (22) um die Schraubenantriebs­ welle (20);
einer Anzahl von freitragenden Stangen (34) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende,
wobei das erste Ende mechanisch verbunden ist mit dem Gehäuse (19) am Einlaß (59, 60) des Wasserstrahlgehäuses und wobei das zweite Ende beabstandet ist von dem Wasserstrahlgehäuse (19); und
einem Wellengehäuse (27), welches in einem Teil die Schraubenantriebs­ welle (20) umgibt, wobei das Wellengehäuse (27) sich in das Wasser­ strahlgehäuse erstreckt.
2. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend:
einen ersten Satz von Lagern (29) zum Halten der Schraubenantriebs­ welle (20), und mechanisch verbunden mit dem Wasserstrahlgehäuse (19); und
einem zweiten Satz von Lagern (30) zum Halten der Schraubenantriebs­ welle (20), und mechanisch verbunden mit dem Wasserstrahlgehäuse (19).
3. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 2, wobei das Wellengehäuse (27) einen elliptischen Querschnitt aufweist.
4. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 3, weiterhin umfassend:
einen Stator (18), der mechanisch mit dem Wasserstrahlgehäuse (19) verbunden ist, wobei der Stator (18) zwischen dem Wasserstrahlgehäuse­ auslaß (61, 62) und der ersten Reihe (22) von Schraubenflügeln an­ geordnet ist; und
einen dritten Satz von Lagern (31) zum Malten der Schraubenantriebs­ welle (20), und mechanisch verbunden mit dem Stator (18) und wobei die erste Reihe (22) von Schraubenflügeln angeordnet ist zwischen dem zweiten Satz (30) von Lagern und dem dritten Satz (31) von Lagern.
5. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 3, wobei die Schraube (14) eine Vorwärtsrichtung aufweist zur Vorwärtsbewegung des Wasserstrahlsy­ stems und wobei die erste Reihe (22) von Schraubenflügeln einen Querschnitt aufweist, der in Drehrichtung für die Vorwärtsbewegung gekrümmt ist.
6. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 5, wobei die erste Reihe (22) von Schraubenflügeln eine Höhe (25) aufweist und wobei die erste Reihe (22) von Schraubenflügeln beabstandet ist von dem Gehäuse durch einen Flügelspalt (24) zwischen 2% und 10% der Höhe (25).
7. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 6, weiterhin umfassend:
einen hydraulischen Zylinder (50), der mit dem Wasserstrahlgehäuse mechanisch verbunden ist; und
eine Steuerschaufel (37) mit einem U-förmigen Querschnitt nahe dem Auslaß (61) des Wasserstrahlgehäuses (19), drehbar verbunden mit dem Gehäuse und mechanisch verbunden mit dem hydraulischen Zylinder (50).
8. Wasserstrahlsystem, umfassend:
ein Wasserstrahlgehäuse (19) mit einem Einlaß (59, 60) und einem Auslaß (61, 62);
eine Schraube (14) mit:
einer Schraubenantriebswelle (20); und
einer ersten Reihe (22) von Schraubenflügeln um die Schraubenantriebs­ welle (20), wobei die Schraube (14) eine Drehrichtung für die Vor­ wärtsbewegung des Wasserstrahlsystems aufweist und wobei die erste Reihe (62) von Schraubenflügeln einen Querschnitt aufweist, der ge­ krümmt ist in der Drehrichtung für die Vorwärtsbewegung; und
einer Anzahl von freitragenden Stangen (34) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende mechanisch verbunden ist mit dem Gehäuse (19) an dem Einlaß (59, 60) des Wasserstrahlgehäu­ ses und wobei das zweite Ende beabstandet ist von dem Wasserstrahlge­ häuse (19).
9. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 8, wobei die erste Reihe (22) der Schraubenflügel eine Höhe (25) aufweist und wobei die erste Reihe von Schraubenflügeln beabstandet ist von dem Gehäuse (19) durch einen Flügelspalt (24) zwischen 2% und 10% der Höhe (25).
10. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 9, weiterhin umfassend:
einen hydraulischen Zylinder (50), der mechanisch verbunden ist mit dem Wasserstrahlgehäuse (19), und
eine Steuerschaufel (37) mit einem U-förmigen Querschnitt nahe dem Auslaß (61) des Wasserstrahlgehäuses (19), drehbar verbunden mit dem Gehäuse und mechanisch verbunden mit dem hydraulischen Zylinder (50).
11. Wasserstrahlsystem, umfassend:
ein Wasserstrahlgehäuse (19) mit einem Einlaß (59, 60) und einem Auslaß (61, 62);
eine Schraube (14), mit
einer Schraubenantriebswelle (20); und
einer ersten Reihe (22) von Schraubenflügeln um die Schraubenantriebs­ welle (20);
einem hydraulischen Zylinder (50), der mechanisch verbunden ist mit dem Wasserstrahlgehäuse (19); und
einer Steuerschaufel (37) mit einem U-förmigen Querschnitt nahe dem Auslaß (61) des Wasserstrahlgehäuses, drehbar verbunden mit dem Gehäuse und mechanisch verbunden mit dem hydraulischen Zylinder (50), wobei die Steuerschaufel (37) an das Wasserstrahlgehäuse angepaßt ist, so daß, wenn die Steuerschaufel (37) vollständig eingezogen ist, die Steuerschaufel (37) auf der Seite des Wasserstrahlgehäuses (19) liegt, so daß der rückwärtigste Rand der Steuerschaufel angepaßt ist an den Wasserstrahlauslaß (61), so daß der rückwärtigste Rand der Steuer­ schaufel im wesentlichen gleich mit dem Wasserstrahlauslaß (61) ist.
12. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 11, wobei die Schraube (14) eine Drehrichtung für die Vorwärtsbewegung des Wasserstrahlsystems auf­ weist und wobei die erste Reihe (22) von Schraubenflügeln einen Querschnitt aufweist, der in Drehrichtung für die Vorwärtsbewegung gekrümmt ist.
13. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 12, wobei die erste Reihe (22) von Schraubenflügeln eine Höhe (25) aufweist und wobei die erste Reihe (22) von Schraubenflügeln beabstandet ist von dem Gehäuse (19) durch einen Flügelspalt (24) zwischen 2% und 10% der Höhe (25).
14. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 13, weiterhin umfassend:
ein Wellengehäuse (27), welches in einem Teil die Schraubenantriebs­ welle (20) umgibt, wobei das Wellengehäuse (27) sich in; das Wasser­ strahlgehäuse (19) erstreckt.
15. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 14, weiterhin umfassend:
einen ersten Satz (29) von Lagern zum Halten der Schraubenantriebs­ welle (20) und mechanisch verbunden mit dem Wasserstrahlgehäuse (19); und
einen zweiten Satz (30) von Lagern zum Malten der Schraubenantriebs­ welle (20) und mechanisch verbunden mit dem Wasserstrahlgehäuse (19).
16. Wasserstrahlsystem nach Anspruch 15, wobei das Wellengehäuse (27) einen elliptischen Querschnitt aufweist.
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