DE19747561A1 - Wasserstrahlsystem - Google Patents
WasserstrahlsystemInfo
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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.
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).
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.
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).
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).
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).
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.
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.
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).
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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