DE2222982A1

DE2222982A1 - Strahlantriebseinheit fuer Boote

Info

Publication number: DE2222982A1
Application number: DE19722222982
Authority: DE
Inventors: Dante Giacosa
Original assignee: SIRA IND RICERCHE AUTO Soc
Current assignee: SIRA IND RICERCHE AUTO Soc
Priority date: 1971-05-11
Filing date: 1972-05-10
Publication date: 1972-11-23
Also published as: FR2139415A5; GB1333337A; US3750614A; CA939978A

Description

Priorität: Italien, vom 11. Mai 1971

Die Erfindung betrifft Düsen- oder Strahlantriebseinheiten für Boote der Bauart mit einem im wesentlichen röhrenförmigen Körper, der drehbar auf einem Schwenkträger gelagert ist, derartiger Ausbildung, daß er sich an die Achterstevenplatte des Bootes befestigen läßt, wobei im röhrenförmigen Körper eine im wesentlichen vertikale Iransmissionswelle untergebracht ist, die durch eine Brennkraftmaschine angetrieben ist, welche oben am Körper vorgesehen ist und die ein Impulsoder Propellerrad mit spiralförmigen Schaufeln treibt, das unten am Körper angeordnet ist. Das Impulsrad wirkt als Pumpe und saugt Wasser von einem unteren Einlaß, der in die Richtung der gewünschten Bewegung zeigt, ein und treibt das Wasser als Strahl aus einer Düse aus, die in eine Richtung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung weist, was zu einer Reaktion

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führt, durch, die das Boot In der gewünschten Richtung beaufschlagt wird,

Erfindung^ gemäß soll ram eins Düsen- oder Strahlantriebseinheit der oben genannten. .art vorgesehen werden, "bei der heiße Teile des Antriehsr-ctors wirksam gekühlt werden, indem ein Teil des durch dar Impulsrad gepumpten ''Wassers sbgezogen wird und dieses Kühlwasser dazu verwendet wird, den Auslaß der Maschine im Schall au dampfen.

Auch soll erfiüäiinssgijKsJi eine Antriebseinheit der oben genannten Art mit einem hohen hydraulischen Wirkungsgrad vorgeschlagen werden, bei der der Kühlwasseraustritt verwendet wird, um den Reaktionsantriebsschub zu vergrößern.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Antriebseinheit der oben genannten Art, bei der die Transmission der Maschinen schwingungen auf das angetriebene Boiijfc auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Nach der Erfindung ist eine otrahlantriebseinheit für Boote der Bauart mit einem röhrenförmigen Körper vorgesehen, der drehbar in einem festen am Boot zu befestigenden Träger gelagert ist, mit Einrichtungen zur Anbringung einer Brennkraftmaschine auf diesem Körper, einer Transmissionswelle, die sich mit der Maschine koppeln läßt und antriebsmäßig mit einem¹::' Schaufelimpulsrad verbunden ist, das innerhalb eines röhrenförmigen Gehäuses sich befindet, dessen Achse koaxial zu dieser Transmissionswelle ist, und wobei ein Wassereinlaß mit diesem Gehäuse und mit einer Auslaßdüse in Verbindung steht, welche Wasser austrägt, das durch den Impeller in einer Richtung entgegensetzt zur gewünschten Vortriebsrichtung gepumpt wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Krümmer bzw. eine Krümmerleitung das röhrenförmige Gehäuse, in welchem das beschaufelte Impulsrad untergebracht ist, und die Auslaßdüse verbindet, und daß eine erste, die Transmissionswelle umgebende

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Iiingleituiig vom Krümmer zum oberen Teil des röhrenförmigen Körpers sich erstreckt, um Kühlwasser an Teile der Einheit, die im Betrieb Wärme vom Motor aufnehmen, sowie an eine obere Kammer zu liefern, in welche eine Leitung, die so ausgebildet ist, daß sie Motorabgase aufnimmt, führt, und in der die Abgase sich mit dem Kühlwasser mischen; und daß eine zweite Ringleitung koaxial mit der ersten von der oberen Kammer zu einer Zwischenkammer führt, die die Auslaßleitung umgibt,-,:, und die mit der Umgebung mit öffnungen in Verbindung steht, welche in der gleichen Richtung wie die Düse weisen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Figur 1 ein schematischer Seitenriß einer Strahlantriebseinheit nach der Erfindung darstellt,

Figur 2 ist eine Vorderansicht der in Figur 1 gezeigten Strahlantriebseinheit;

Figur 3 ist eine Darstellung dieser Strahlantriebseinheit von hinten;

Figur 4 ist ein Längsschnitt durch diese Einheit in leicht vergrößertem Maßstab, längs der Linie IV - IV in Figur 3;

Figur 5 ist ein Längsschnitt in wiederum größerer Darstellung eines Teils der in Figur 4 gezeigten Einheit;

Figur 6 ist ein Querschnitt in größerer Darstellung längs der Linie VI - VI in Figur 4, und

Figur 7 ist ein anderer Längsschnitt längs der Linie VII VII in Figur 4.

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Nach den Zeichnungen umfaßt eine Strahlantriebseinheit nach der Erfindung, die allgemein mit 1 bezeichnet ist, einen röhrenförmigen Träger 2, der hinten mit einer Radialrippe- oder Flosse 3 und mit einem nach vorne vorstehenden Vorsprung 4 versehen ist, über den die Einheit 1 schwenkbar an einem C-förmigen Rahmen 6 mittels eines horizontalen Schwenkstiftes befestigt ist, wobei der Rahmen 6 Schraubenklemmeinrichtungen aufweist, die seine Befestigung an der Achterstevenplatte (stern transsom) eines nicht dargestellten Bootes ermöglicht.

Ein röhrenförmiger Körper 8 ist drehbar mittels Lagerhülsen 7 innerhalb des röhrenförmigen Trägers 2 gelagert. Der röhrenförmige Körper 8 ist am oberen Ende mit einem Mantel 9 versehen, welcher über Buchsen 10 aus elastomeren Material mit einem geformten Gehäuse 11 verbunden ist, das eine Brennkraftmaschine umschließt, die schematisch gestrichelt bei 11A in Figur 1 gezeigt ist.

Innerhalb des drehbaren röhrenförmigen Körpers 8 ist koaxial eine röhrenförmige Leitung 12 angeordnet, die an ihrem oberen Ende mit einer Hülse 13 (Figur 5) verbunden ist, welche mit integralen Querflanschen 14 und Ha versehen ist, welche die obere Wandung der innerhalb des Mantels 9 gebildeten Innenkammer E bilden. Eine Auslaßleitung 15 führt die Verbrennungsprodukte des Motors 11A tritt in das hintere Ende der Kammer E ein; die Leitung 15 bildet einen Teil einer Quermembran 16, die unter Abstand von den Flanschen 14, 14a angeordnet ist und die hiermit eine Querleitung D bildet.

Eine röhrenförmige Kupplung 17 ist innerhalb der Hülse 13 untergebracht und bildet hiermit einen Ringkanal C. Die Kupplung 17 hat ein oberes mit Innenkeilverzahnung versehenes Ende, in welches ein mit Außenkeilverzahnung versehenes Ende der Kurbelwelle 18 des Motors 11A greift, sowie ein unteres mit Innenkeilverzahnung versehenes Ende, in welches ein oberes außen mit Keilverzahnung versehenes Ende einer vertikalen Transmissionswelle 19 greift, wobei die Welle 19

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sich koaxial mit "beachtlichem Radialspiel innerhalb der Bohrung der röhrenförmigen Leitung 12 erstreckt.

Unterhalt) des röhrenförmigen Trägers 2 ist ein hohles _s nach unten sich erweiterndes G-ehäuse 20 für den Zwischenteil der Vortriebseinheit angeordnet. Das Gehäuse 20 ist an seinem unteren Ende mit einem röhrenförmigen G-ehäuse 21 verbunden, welches seinerseits an seinem unteren Ende in einer Öffnung endet, die gegen die Bewegungsrichtung geneigt ist und einen dynamischen Wassereinlaß bildet. Die Einlaßöffnung 22 wird durchsetzt von einem zentralen Träger 23, an dem eine Vielzahl von Schaufeln 24 befestigt ist, die. das in die Öffnung einströmende Wasser durch ein Impulsrad 25 mit Schraubschaufeln leitet, wobei das Impulsrad an das untere Ende der Transmissionswelle 19 befestigt ist, und koaxial innerhalb des röhrenförmigen Gehäuses 21 untergebracht ist.

Unmittelbar oberhalb des Impulsrades 25 ist ein Schaufelmit am Gehäuse 21 festen statischen Schaufeln angeordnet, die die durch das Impulsrad dem Wasser erteilte kinetische Energie in Druckenergie umformen. Der Gleichrichter 26 steht mit einer konvergierenden Auslaßleitung 27 in 3?orm eines rechtwinkeligen Krümmers in Verbindung, der in einer nach hinten weisenden Düse 28 mi,t horizontaler Achse endet, durch welche das Wasser nach außen ausgetrieben wird und einen Antriebreaktionsschub liefert. Leitung 27 und Düse 28 sind im Zwischengehäuse 20 enthalten, innerhalb dessen ein Raum definiert ist, der in drei Kammern G, H, I unterteilt ist. Die Kammern G und I stehen mit der Umgebung durch, nach hinten weisende öffnungen 32, 33 in Verbindung, die jeweils oberhalb und unterhalb der Düse 28 angeordnet sind.

Eine röhrenförmige untere Leitung 29 geht von der krümmerförmigen Leitung 27 nach oben. Die Leitung umgibt die Transmissionswelle 19 und ist mit der röhrenförmigen Leitung 12 verbunden, sodaß zwischen der Welle 19 und den beiden

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Leitungen 12» 29 eine erste Ringleitung B, B^f gebildet ist, längs der ein Teil des durch das Impulsrad 25 gepumpten Wassers nach oben geht und über die keilverzahnte Verbindung im Ringkanal C in die Querleitung D fließt, um die heißen Teile des Motors 11A zu kühlen. Die Wasserströmung wird in der Kammer E des Gehäuses 9 umgekehrt, wo das durch weiße Pfeile in Figur 5 angedeutete Kühlwasser mit den Motorabgasen sich vermischt, die aus der Leitung 15 kommen und durch schwarze Pfeile in Figur 5 angedeutet sind.

Der drehbare röhrenförmige Körper 8 ist an seinem unteren Ende mit einem röhrenförmigen Element 30 gleichen Durchmessers wie der des Körpers 8 verbunden, der koaxial innerhalb des Gehäuses 20 angeordnet ist. Der obere Teil des Gehäuses 20 ist innen durch mit Öffnungen versehene Querwandungen 31 verstärkt. Eine zweite Ringleitung P, P¹ ist zwischen dem Körper 8, dem Element 30 und der Leitung 12 ausgebildet. Das mit den Motorabgasen vermischte Kühlwasser geht durch die zweite Leitung P, P¹ nach unten und tritt in die Kammern G, H, I, die die Leitung 27 umgeben, ein. Dieses Kühlwasser/Abgasgemisch strömt nach außen durch die Öffnungen

32 oberhalb der Düse 28 oder durch die Öffnungen 33 unterhalb der Düse, nachdem es über die Außenseite der Leitung geströmt ist. Das aus den Öffnungen 33 austretende Wasser, (die sich unterhalb der Betriebswasserlinie A des Motors befindenQ trägt zum Vortriebsschub bei, der durch die Wasserstrahl strömung, die aus der Vortriebsdüse 28 austritt, geliefert wird. Die oberhalb der Düse 28 angeordneten Öffnungen 32 ermöglichen den Auslaß dee größten Teils der Motorabgase, da der Auslaß dieser Gase durch die unteren öffnungen

33 durch die Tatsache behindert wird, daß letztere sich unterhalb der Wasserlinie A befinden.

Die gesamte Motoreinheit ist drehbar um eine vertikale Achse und ermöglicht so* da* Steuern des Bootes durch Drehung der Anordnung, die gebildet wird durch: den oberen Mantel, an

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den der Motor 11A angeschlossen ist, den röhrenförmigen Körper 8 und die Gehäuse 20 und 21 mit den darin gelagerten Komponententeilen.

.Selbst-verständlich sind im weitesten Rahmen Abänderungen hinsichtlich des Betriebs der Kontruktionsdetails der hier beschriebenen Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich.

- Patentansprüche -

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Claims

Mappe 9099 Oase Έ, 1984 Patentansprüche

1. Strahlantriebseinheit für Boote der Bauart mit einem röhrenförmigen, drehbar innerhalb eines festen Trägers gelagerten Körper?¹., der sich an ein Boot befestigen läßt, mit Einrichtungen zum Lagern einer Brennkraftmaschine auf diesem Körper, einer Transmissionswelle, die sich mit der Brennkraftmaschine koppeln läßt und antriebsmäßig mit einem beschaufelten Impulsrad verbunden ist, das sich in einem röhrenförmigen Gehäuse befindet, dessen Achse koaxial zu dieser Transmissionswelle ausgebildet ist; und mit einem mit diesem Gehäuse in Verbindung stehenden Wassereinlaß und einer Auslaßdüse, welche durch das Impulsrad gepumptes Wasser in einer Richtung entgegengesetzt zur gewünschten Vortriebsrichtung austrägt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Krümmer (27) das röhrenförmige Gehäuse (21), in welchem das beschaufelte Impulsrad (25) sich befindet, und die Auslaßdüse (28) verbindet; und daß eine erste Ringleitung (B, B', C), welche die Transmissionswelle (19) umgibt, vom Krümmer (27) bis zum oberen Teil de's röhrenförmigen Körpers sich erstreckt, um Kühlwasser zu Teilen der Einheit, die im Betrieb Wärme von der Maschine (11A) aufnehmen, und zu einer oberen Kammer (E) zu leiten, in welche eine Leitung (15)» die so ausgebildet ist, daß sie die Motorabgase aufnehmen kann, führt und in der die Motorabgase sich mit dem Kühlwasser vermischen; und daß eine zweite, koaxial zur ersten ausgebildete Ringleitung (F, i¹') von der oberen Kammer (E) zu einer Zwischenkammer (H), die die Auslaßieitung (27) umgibt, führt und die über Öffnungen (32, 33) in Verbindung steht, die in der gleichen Richtung wie die Düse (28) weisen.

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2. Strahlantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Krümmer (27) und Düse (28) in einem geformten äußeren Gehäuse (20) untergebracht sind, welches zwischen Impulsradgehäuse (21) und festem Träger (2) zwischengeschaltet ist.

3. Strahlantriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ringleitung (B, B¹, 0), durch welche das Kühlwasser aufsteigt, durch eine röhrenförmige untere leitung (29) gebildet ist, die mit dem Krümmer (27) verbunden ist; daß eine Zwischenleitung (12) und eine Hülse (13) mit äußeren Querflanschen (14, 14a) versehen sind, welche mit einer Quermembran (16) eine Querleitung (D) begrenzen, die im Betrieb der Einheit Wärme von der Brennkraftmaschine (.11A) aufnimmt; und daß die zweite Ringleitung (P, 3?¹)» durch welche das Kühlwasser nach unten geht, durch ein röhrenförmiges, innerhalb des äußeren Gehäuses (20) gebildetes Element (30) und durch den röhrenförmigen Körper (8) gebildet ist, wobei letzterer an seinem oberen Ende mit der oberen Kammer (E), in der die Abgase sich mit dem Kühlwasser vermischen, verbunden ist.

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