DE2242320B2 - DRIVE FOR AN AXIAL FLOW IMPELLER PUMP - Google Patents

DRIVE FOR AN AXIAL FLOW IMPELLER PUMP

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Description

45 abgesehen von dem Aufwand für die Erzeugung bzw. Speicherung der elektrischen Energie.45 apart from the cost of generating or storing electrical energy.

Der Erfindung liegt nun demgegenüber die Aufgabe zOTde, einen Antrieb für eine Axmlstrom-Flugelrad-Se der eingangs genannten Art zu schaffe*Jessen Gewicht und Größe besonders gering and. so daß die A^rdnung für den Antrieb auch kleinerer BooteIn contrast, the object of the invention is now zOTde, a drive for an Axmlstrom-Flugelrad-Se of the type mentioned at the beginning * Jessen Weight and size particularly small and so that the ideal for the propulsion of smaller boats

S?Aufeabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Antriebsvorrichtung eine parallel- und innenachsige Kreiskolben-Brennkraftmaschme m.t Schlupfeingrif zwischen einem einen Arbeitsraum umgebenden Gehäusemantel mit epitrochoidal nnenwandung und einem dreieckigen Kolben ist der auf einem m.t der FlügelradweUe verbundenen Koppelglied drehbar gela-S? Aufeabe is achieved according to the invention that the drive device is a parallel and inner-axis rotary piston internal combustion engine with slip grip between a housing jacket with an epitrochoidal inner wall surrounding a working space and a triangular piston, the coupling element connected to the impeller shaft is rotatably loaded

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für eine Axialstrom-Flügelradpumpe, insbesondere für Wasserfahrzeuge, mit einer hohl ausgebildeten Flügelradwelle, in deren Hohlraum Flügelradschaufeln für die Axialdurchströmung einer zu pumpenden Flüssigkeit angeordnet sind und die außen wenigstens teilweise von ihrer Antriebsvorrichtung umgeben ist.The invention relates to a drive for an axial flow impeller pump, in particular for watercraft, with a hollow impeller shaft, in the cavity of which there are impeller blades for the axial flow a liquid to be pumped are arranged and the outside at least partially of their drive device is surrounded.

Aus der US-PS 31 43 972 ist eine Axialstrom-Flügelradpumpe der eingangs genannten Art bekannt deren Flügelradwelle hohl ausgebildet und von ihrer Antriebsvorrichtung umgeben ist und somit für den Strahlantrieb von Wasserfahrzeugen nach dem Rückstoßprinzip geeignet ist. Die Pumpe ist in der Nähe des Hecks angebracht und gibt einen Wasserstrahl hoher Geschwindigkeit ab, der einen sicheren und leistungsfähigen Antrieb darstelltFrom US-PS 31 43 972 an axial flow impeller pump is of the type mentioned at the outset, whose impeller shaft is made hollow and from its drive device is surrounded and thus for the jet propulsion of watercraft according to the recoil principle suitable is. The pump is located near the stern and emits a high-speed jet of water which represents a safe and efficient drive

Die bekannte Axialstrom-Flügelradpumpe verwendet als Antriebsvorrichtung einen Elektromotor und ist somit nur für größere Schiffe geeignet Für Sportboote und Vergnügungsfahrzeuge ist die Größe und das Gewicht eines Elektromotors jedoch untragbar, ganzThe known axial flow impeller pump uses an electric motor as a drive device and is therefore only suitable for larger ships. For sports boats and pleasure vehicles, the size and the Weight of an electric motor, however, unbearable, quite

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60 uiese Anordnung hat vor allem den Vorteil, daß sie keine gesonderte Kraftübertragungsvorrichtung benötigt und die ohnehin vorhandenen Trägheitsmomente zur Ausbildung des für den Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlichen Schwungmomentes ausnutzt. The main advantage of this arrangement is that it does not require a separate power transmission device and that it utilizes the moments of inertia which are already present to generate the moment of inertia required to operate the internal combustion engine.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Unteranspruchs 3 wird auf die DTPS 3 39 531 verwiesen, aus der für eine Rotationskolbenmaschine bekannt ist daß ein mit der Welle verbündendes Ritzel mit einem im Kolben befindlichen Hohlrad kommt.Refinements of the invention emerge from the subclaims. In connection with the subject of dependent claim 3, reference is made to DTPS 3 39 531, from which for a rotary piston machine it is known that a pinion connected to the shaft comes with a ring gear located in the piston.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:In the following the invention is based on some in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. In the drawing show:

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Bootes mit einer Anordnung der Antriebseinheit,F i g. 1 is a partially sectioned side view of a boat with an arrangement of the drive unit,

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine die hohle Flügelradwelle umgebende RotationskolbenmaschineF i g. 2 shows a cross section through a rotary piston machine surrounding the hollow impeller shaft

Fig.3 einen Längsschnitt durch die Antriebseinheit3 shows a longitudinal section through the drive unit

in Zweifachanordnung.in a double arrangement.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt eine Antriebseinheit für Wasserfahrzeuge. Die Antriebseinheit 7 ist innerhalb des Rumpfes 9 eines Bootes in der Nähe des Hecks angeordnet und mit einem Wassereinlaßanschluß 11 und einem Auslaßanschluß 13 versehen. Die Antriebseinheit 7 umfaßt eine Brennkraftmaschine in Form einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einer hohlen Flügelradwelle 15, die innerhalb der Antriebseinheit 7 so angeordnet ist, daß sie eine Flüssigkeitsleitung vom Einlaß 11 zum Auslaß 13 bildet. Die Flügelradwelle 15 umfaßt eine oder mehrere Stufen turbinenartiger Flügelradschaufeln 17, die innerhalb der Leitung der Flügelradwelle angeorndet sind. Von der Flügelradwelle 15 getragene Exzenter 19 bilden die bei einem Verbrennungsmotor den Hrb verarbeitende Kurbeleinrichtung. Je nach der gewünschten Arbeitsleistung der Antriebseinheit 7 kann ein Exzenter oder können mehrere Exzenter 19 an der Flügelradwelle vorgesehen sein. Bei auf diese Weise an der Welle angeordneten Exzentern 19 bleibt die innere Leitung durch die Flügelrad welle 15 gleichmäßig glatt und als kontinuierliche axiale Öffnung vom Einlaßende zum Auslaßende erhalten. Es kann außerdem eine Kraftabnahmewelle (21 im rechten Winkel zur Flügelradwelle 15 zwischen zwei Exzentern 19 angeordnet sein. Diese Kraftabnahmewelle kann mit der Flügelrad welle über ein Getriebe mit Schrägverzahnung von bekannter Bauart verbunden sein und als Kraftwelle für hier nicht gezeigtes Zubehör, wie eine ölpumpe, eine Wasserumwälzvorrichtung, einen Generator und einen Anlasser, dienen.Fig. 1 shows a drive unit partially in section for watercraft. The drive unit 7 is inside the hull 9 of a boat near the stern arranged and provided with a water inlet connection 11 and an outlet connection 13. The drive unit 7 comprises an internal combustion engine in the form of a rotary piston internal combustion engine with a hollow impeller shaft 15, which is arranged within the drive unit 7 so that they have a liquid line from Inlet 11 to outlet 13 forms. The impeller shaft 15 includes one or more turbine-like stages Impeller blades 17, which are arranged within the line of the impeller shaft. From the impeller shaft 15 carried eccentrics 19 form the crank device processing the Hrb in an internal combustion engine. Depending on the desired work performance of the drive unit 7, an eccentric can or can several eccentrics 19 may be provided on the impeller shaft. In this way on the shaft arranged eccentrics 19, the inner line through the impeller shaft 15 remains evenly smooth and as obtained continuous axial opening from inlet end to outlet end. It can also have a power take-off wave (21 be arranged at right angles to the impeller shaft 15 between two eccentrics 19. This Power take-off shaft can with the impeller shaft via a gear with helical teeth of known Design to be connected and as a power shaft for accessories not shown here, such as an oil pump, a water circulation device, a generator and a starter, serve.

Die Flügelradwelle iS ist in Hauptlagern 23, 25 an ihren beiden Enden drehbar gelagert Sie kann zusätzlich zwischen ihren Enden von weiteren Hauptlagern abgestützt sein, die entlang ihrer Lä.igserstreckung angeordnet sind. Einige dieser imager können als Widerlager ausgelegt sein, um den ortsfesten Teil des Motors {und damit auf den Rumpf 9) den Reaktionsschub zu übertragen, den die Flügelradweile IS aufnimmt, wenn der antreibende Wasserstrom nach hinten ausgestoßen wird. Neben den Hauptlagern 23,25 in der Näher der Enden der Flügelradwelle 15 sind Dichtungen 27 und 79 angeordnet, die Wasser von den Hauptlagern und anderen inneren Teilen der Antriebseinheit 7 fernhalten.The impeller shaft iS is rotatably mounted in main bearings 23, 25 at both ends. It can additionally be supported between its ends by further main bearings which are arranged along its length. Some of these imagers can be designed as abutments in order to transmit to the stationary part of the motor (and thus to the fuselage 9) the reaction thrust that the impeller shaft IS absorbs when the driving water flow is ejected backwards. In addition to the main bearings 23, 25 in the vicinity of the ends of the impeller shaft 15, seals 27 and 79 are arranged, which keep water away from the main bearings and other inner parts of the drive unit 7.

Die so innerhalb der Antriebseinheit 7 angeordnete Flügelradwelle 15 hat im wesentlichen ihre gesamte Masse auf einem mittleren Radius von einigen Zentimetern von der Drehachse und auf einer Länge von etwa 60 cm. Das Trägheitsmoment dieser Ftügelradwelle 15 kann also so gewählt werden, daß diese als integrales Schwungrad für einen gleichmäßigen Betrieb des Verbrennungsmotors dienen kann. Damit ist die Notwendigkeit für ein zusätzliches Schwungrad mit den daraus resultierenden Gewichts- und Beschleunigungsproblemen umgangen, wodurch das Gesamtgewicht verringert und die Gesamtleistung der Antriebseinheit gesteigert wird. Mit Ausnahme der Kraftabnehmewelle 21 sind außerhalb der Antriebseinheit 7 im wesentlichen keine sich drehenden Maschinenelemente vorgesehen. Es brauchen zum Antrieb des Bootes 9 keine mechanischen Wellen, Kupplungen, Übertragungen od. dgl. an der Antriebseinheit 7 befestigt zu sein, sondern die einzig nötigen Anschlüsse sind der Wassereinlaß 11 und der Wasserauslaß 13.The impeller shaft 15 thus arranged within the drive unit 7 has essentially its entire size Mass on a mean radius of a few centimeters from the axis of rotation and over a length of about 60 cm. The moment of inertia of this impeller shaft 15 can therefore be chosen so that it acts as an integral flywheel for smooth operation the internal combustion engine can serve. This eliminates the need for an additional flywheel with the the resulting weight and acceleration problems bypassed, reducing the overall weight and the overall performance of the drive unit is increased. With the exception of the power take-off shaft 21 outside of the drive unit 7, essentially no rotating machine elements are provided. No mechanical shafts, couplings, or transmissions are required to drive the boat 9 Od. Like. To be attached to the drive unit 7, but the only necessary connections are the Water inlet 11 and the water outlet 13.

Der Einlaß * 1 umfaßt eine Leitung, die mit Flanschen am Ende der Antriebseinheit und im wesentlichen axial fluchtend mit der inneren öffnung der Wasserleitung durch die Flügelradwelle 15 angebracht sein kann. Der Einlaß 11 umfaßt ferner einen den Rumpf durchstoßenden Anschluß 39. der so angeordnet ist, daß er bei der allgemeinen Vorwärtsbewegung des Bootes Wasser aufnimmt. Der Einlaß 11 kann an der Außenseite des Rumpfbodens 10 durch ein Schutzgitter oder einen Schirm 37 abgedeckt sein. Es sind also keine außenliegenden mechanischen Kupplungsteile oder Bauelemente sich drehender Maschinenteile außerhalb des Rumpfes 9 des Bootes vorhanden.The inlet * 1 comprises a line which can be attached with flanges at the end of the drive unit and essentially axially aligned with the inner opening of the water line through the impeller shaft 15. The inlet 11 further includes a hull piercing port 39 which is arranged to receive water as the boat moves generally forward. The inlet 11 can be covered on the outside of the fuselage floor 10 by a protective grille or a screen 37. So there are no external mechanical coupling parts or components of rotating machine parts outside the hull 9 of the boat.

Der Einlaß 11 umfaßt außerdem ein betätigbares Klappenventil 35, welches quer zur Einlaßleitung angeordnet werden kann, um die Wasserströmung der Antriebseinheit 7 zu unterbinden. Bei der hier gezeigten zurückgezogenen Stellung ist die Strömung des Wassers durch den Einlaß 11 zur Antriebseinheit 7 unbehindert und liefert infolgedessen den nötigen Vorwärtsschub. Wenn das Klappenventil 35 aber in seiner gestrichelt gezeigten Alternativstellung angeordnet wird, ist die Wasserströmung zur Antriebseinheit 7 behindert, so daß kein ausreichender Vorwärtsschub entwickelt werden kann, wodurch sich ein Leerlauf-Betrieb der Antriebseinheit 7 ergibt. Vor dem Klappenventil 35 ist ein Hilfskanal 33 für Wasser vorgesehen, durch den Kühlwasser zu der hier nicht gezeigten Wasserumwälzvorrichtung der Antriebseinheit 7 geleitet wird, um während aller Betriebsphasen (d. h. vorwärts, rückwärts und Leerlauf) eine ausreichende Strömung von Kühlwasser zur Antriebseinheit 7 zu gewährleisten.The inlet 11 also includes an actuatable flap valve 35 which is transverse to the inlet line can be arranged in order to prevent the flow of water to the drive unit 7. With the one shown here The retracted position is the flow of water through the inlet 11 to the drive unit 7 unhindered and consequently delivers the necessary forward thrust. But if the flap valve 35 is in is arranged in its alternative position shown in dashed lines, the water flow to the drive unit 7 is hindered so that sufficient forward thrust cannot be developed, resulting in idle operation the drive unit 7 results. An auxiliary channel 33 for water is provided in front of the flap valve 35, through the cooling water is passed to the water circulation device, not shown here, of the drive unit 7 in order to adequate flow of cooling water during all phases of operation (i.e. forward, reverse and idle) to ensure the drive unit 7.

Der Auslaß umfaßt eine von Hand in ihrer Richtung bestimmbare Düse 41, die um eine im wesentlichen senkrechte Achse drehbar ist und dadurch Steuermüglichkeiten bietet, weil der ausgestoßene Strom unter Druck stehenden Wassers in die gewünschte Richtung gelenkt werden kann. Diese Düse 41 kann über einen Steuerarm 43 und eine zugehörige Steuervorrichtung 45 an einer bekannten Steuereinrichtung befestigt sein. Darüber hinaus ist ein an sich bekannter Schubumkehrer 42 an der Düse 41 um eiüe im wesentlichen horizontale Achse schwenkbar angelenkt In seiner normalen aufrechten Ruhestellung liegt der Schubumkehrer 42 außerhalb des abgegebenen Wasserstromes und ist folglich wirkungslos. Wenn der Schubumkehrer 42 aber, wie gestrichelt gezeigt, nach unten angeordnet ist, wird ein beträchtlicher Teil des ausgestoßenen Wasserstroms nach unten und in bezug auf den Rumpf 9 des Bootes nach vorn umgelenkt, wodurch sich eine Manövrierfähigkeit in Rückwärtsrichtung ergibt Deshalb ist es nicht nötig, hierfür ein bekanntes Wechselgetriebe vorzusehen.The outlet comprises a manually determinable in its direction nozzle 41, which around a substantially vertical axis is rotatable and thus control options provides because the ejected stream of pressurized water in the desired direction can be steered. This nozzle 41 can be controlled via a control arm 43 and an associated control device 45 be attached to a known control device. In addition, there is a known thrust reverser 42 is articulated on the nozzle 41 so as to be pivotable about an essentially horizontal axis normal upright rest position, the thrust reverser 42 is outside of the emitted water flow and is consequently ineffective. If the thrust reverser 42, however, as shown in phantom, arranged downwards a considerable part of the expelled water flow is downward and in relation to the hull 9 of the boat is deflected forward, which results in maneuverability in the reverse direction it is not necessary to provide a known change gear for this.

Der Auslaß 13 hat eine integrale Abgasöffnung 48, die die in einer Abgassammelleitung 47 der Antriebseinheit 7 vorhandenen Abgase erhält und diese in einer bei Venturi-Verengungen üblichen Weise in den abgegebenen Wasserstrom einleitet. Auf diese Weise werden die in die Abgassammelleitung 47 gelangenden Abgase und das Kühlwasser so in den ausgestoßenen Wasserstrom eingeleitet, daß die Gase und das Kühlwasser in mit hoher Geschwindigkeit angetriebenen Wasserströmen weggeschwemmt werden. Hierdurch wird nicht nur das Betriebsgeräusch während der Vorwärtsbewegung verringert, sondern auch ein im wesentlichen sauberer Betrieb der Antriebseinheit für Wasserfahrzeuge gewährleistet. Dadurch, daß während des Leerlauf-Betriebs die Wassermengen durch das Klappenventil 35 wahlweise gesteuert werden können, kann ein ausreichender Wasserstrom durch die Flügelradwelle 15 der Antriebseinheit 7 beibehalten werden, um Auspuffgerausche und Abgase zu dämpfen, die durch den Auslaß 13 abgegeben werden, ohne daß jedoch die Geschwindigkeit oder das Volumen des Wassers ausreicht, um einen wesentlichen Vorwärtsschub zu erzeugen.The outlet 13 has an integral exhaust port 48 which is in an exhaust manifold 47 of the drive unit 7 existing exhaust gases receives and these in a manner customary with Venturi constrictions in the discharged Introduces water flow. In this way, the exhaust gases entering the exhaust manifold 47 and the cooling water introduced into the expelled water flow so that the gases and the cooling water in with streams of water driven at high speed are swept away. This doesn't just do that Operating noise is reduced during forward movement, but also a substantially cleaner one Operation of the propulsion unit for watercraft guaranteed. By doing that during idle operation the amounts of water can be optionally controlled by the flap valve 35, a sufficient Water flow through the impeller shaft 15 of the drive unit 7 are maintained to reduce exhaust noise and to attenuate exhaust gases emitted through outlet 13 without, however, affecting the velocity or the volume of the water is sufficient to produce substantial forward thrust.

F i g. 2 zeigt einen vereinfachten Schnitt durch eine Kolbenstufe eines Kreiskolbenmotors gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Motor umfaßt einen bekannten, epitrochoidal geformten Arbeitsraum 51 mit einem dreieckigen Kolben, der so angeordnet ist, daß er sich auf einem Exzenter 19, welche die Flügelradwelle 15 trägt, innerhalb des Arbeitsraumes dreht und exzentrisch umläuft. Der dreieckige Kolben 53 mit seinen Gasdichtungen 55, 57 und öldichtungen ist auf dem Exzenter 19 mittels eines Kugellagers 59 drehbar gelagert. An der hohlen Flügelradwelle 15 sind mehrere Flügelradschaufeln 17 im wesentlichen radial innerhalb der Innenwände der Flügelradwelle 15 angeordnet Die Flügelradwelle 15 hat außerdem einen oder mehrere öldurchlässe 61, die innerhalb des Mantels der Flügelradwelle angeordnet sind und durch die Drucköl zu den Hauptlagern und den Kugellagern 49 fließt. Die Einlaßöffnung in den Arbeitsraum 51 kann gleichzeitig an eine oder mehrere Arbeitsräume angeschlossen sein und ferner an einen üblichen Vergaser und Lufteinlaß 46 zur Zufuhr des zum Betrieb eines Verbrennungsmotors nötigen Brennstoff-Luft-Gemisches. Auch die Abgasöffnung 63 kann aneine oder mehrere Arbeitsräume angeschlossen sein. Sie ist außerdem an die Abgassammelleitung 47 angeschlossen, die mit der (teilweise in Urnfangsgestalt ausgebildeten) Abgasöffnung 48 im Auslaß 13 in Verbindung steht.F i g. 2 shows a simplified section through a piston stage of a rotary piston engine according to one embodiment preferred embodiment of the invention. The engine includes a known epitrochoidal shape Working space 51 with a triangular piston which is arranged so that it rests on an eccentric 19, which carries the impeller shaft 15, rotates within the working space and revolves eccentrically. Of the triangular piston 53 with its gas seals 55, 57 and oil seals is on the eccentric 19 by means of a Ball bearing 59 rotatably mounted. A plurality of impeller blades 17 are attached to the hollow impeller shaft 15 arranged essentially radially inside the inner walls of the impeller shaft 15 also has one or more oil passages 61 disposed within the shell of the impeller shaft and through which pressure oil flows to the main bearings and ball bearings 49. The inlet opening in the Work space 51 can be connected to one or more work spaces at the same time and also to one conventional carburetor and air inlet 46 for supplying the fuel-air mixture necessary for operating an internal combustion engine. The exhaust gas opening 63 can also be connected to one or more work spaces. she is also connected to the exhaust manifold 47, which is connected to the Exhaust opening 48 in the outlet 13 is in communication.

Diese Abgasöffnung 48 kann innerhalb des Auslasses 13 von einer Leitrippe 75 (F i g. 3) gebildet sein, die als Zwischenwand zum Trennen des Abgases und des ausgestoßenen Wasserstroms um den Umfang oder einen Teil des Umfangs des Wasserstroms herum dient. Am Ende der Abgasöffnung 48 werden dann die Abgase in den abgegebenen Wasserstrom eingeleitet, um die Abgasgeräusche zu dämpfen und die Abgase in einem mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßenen Wasserstrom abzuleiten.This exhaust gas opening 48 can be inside the outlet 13 be formed by a guide rib 75 (FIG. 3), which acts as a partition for separating the exhaust gas and the ejected water flow around the circumference or part of the circumference of the water flow is used. At the end of the exhaust opening 48, the exhaust gases are then introduced into the emitted water flow to the To muffle exhaust noise and the exhaust gases in a stream of water expelled at high speed derive.

Zusätzlich kann die Leitrippe 75 ein federnd nachgiebig vorgespanntes Rückschlagventil 79 umfassen, um zu verhindern, daß Wasser in die Abgassammelleitung 47 zurückströmt Zusätzlich kann auch eine Kühlwassermenge, die durch Kühlkanäle 81 um die Arbeitsräume der Antriebseinheit / herum zirkuliert, in bekannter Weise in die Abgassammelleitung 47 abgegeben werden, um die Betriebstemperatur dieser Sammelleitung niedrig zu halten.In addition, the guide rib 75 can comprise a resiliently resiliently pretensioned check valve 79, to prevent water from flowing back into the exhaust manifold 47. In addition, a Amount of cooling water that circulates through cooling channels 81 around the working spaces of the drive unit / around, in known manner are released into the exhaust manifold 47 to the operating temperature of this Keep the manifold low.

F i g. 3 zeigt zwei Kolbenstufen eines Kreiskolbenmotors. Jeder Arbeitsraum umfaßt einen Kolben 53 von dreieckiger Gestalt, der über Lager 59 auf einem Exzenter 19 angebracht ist, wie Fig.2 zeigt. Ein mittleres Lager 71 kann zwischen den Kolbenstufen angeordnet sein und eine Ringnut von so großer Aussparung haben, daß darin die Kraftabnahmewelle 21 und von den Wellen 21 und 15 abgestützte, miteinander kämmende Zahnräder mit Schrägverzahnung aufgenommen werden können. Das Zahnrad auf der Welle 21 steht in Eingriff mit dem Zahnrad 73, welches von der Flügelradwelle 15 abgestützt ist. Hierdurch ist eine Einrichtung gebildet, von der die Flügelradwelle 15 beim Anlassen des Motors sowie Zubehör, wie eine ölpumpe.F i g. 3 shows two piston stages of a rotary piston engine. Each working space comprises a piston 53 of triangular shape which is mounted on an eccentric 19 via bearings 59, as shown in FIG. A middle bearing 71 can be arranged between the piston stages and an annular groove of such a large size Have recess that therein the power take-off shaft 21 and supported by the shafts 21 and 15, with each other meshing gears with helical teeth can be added. The gear on the shaft 21 is in engagement with the gear 73, which is supported by the impeller shaft 15. This is a Means formed by the impeller shaft 15 when starting the engine and accessories, such as an oil pump.

eine Wasserumwälzpumpe und ein Generator, während des Betriebs des Motors angetrieben werden können Eine hier nicht gezeigte ölpumpe von bekannter Bauart kann so angeordnet sein, daß sie öl aus der ölwanne des Motors aufnimmt und das öl unter Druck in die Ringnut abgibt, wodurch unter Druck stehendes öl in die öldurchlässe 61 gelangt, die sowohl mit der Ringnut im Lager 71 als auch mit den Kugellagern 59 sowie den Hauptlagern 23,25 in Verbindung stehen.a water circulation pump and a generator, can be driven while the engine is running An oil pump of known type, not shown here, can be arranged so that it can extract oil from the oil pan of the Motor receives and releases the oil under pressure into the annular groove, whereby pressurized oil into the Oil passages 61 arrives, which both with the annular groove in the bearing 71 and with the ball bearings 59 as well as the Main bearings 23.25 are connected.

ίο Wenn ein zusätzliches Trägheitsmoment nötig ist kann ein kleines, scheibenartiges Schwungrad mit einer axialen öffnung, die mindestens so weit ist, wie dk Öffnung in der Flügelradwelle 15, am Einlaß- odei Auslaßende der Flügelradwelle 15 befestigt sein. Diese; zusätzliche Schwungrad kann in Berührung mit derr durch die Flügelradwelle 15 strömenden Wassei arbeiten und erforderlichenfalls auch innere, gegen die Strömung ausgerichtete Schaufeln aufweisen, um dis Vortriebsleistung der Flügelradschaufeln 17 zu erhöhen Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einen Kreiskolbenmotor kann die Flügelradwelle 15 gemät einer Alternativlösung auch anders als mit Hilfe vor Exzentern 19 mit dem Kolben gekoppelt sein Beispielsweise kann der Kolben ein Hohlrad enthalten welches im wesentlichen an der gleichen Stelle liegt wi( der äußere Laufring des Lagers 59 und mit einem Ritze auf der Flügelradwelle 15 in Eingriff steht Hierdurcl dreht sich die Flügelradwelle 15 mit größerer Winkelge schwindigkeit als der Kolben, wodurch das wirksam» Trägheitsmoment und die von der Flügelradwelli erzielte Schwungradwirkung vergrößert und außerden die Vortriebsleistung der Stufen der Flügelschaufeln ί verbessert wird.ίο When an additional moment of inertia is needed, a small, disk-like flywheel with an axial opening that is so far at least, be as dk opening in the impeller shaft 15, at the inlet Odei outlet of the impeller shaft 15 is fixed. These; An additional flywheel can work in contact with the water flowing through the impeller shaft 15 and, if necessary, also have inner blades directed against the flow in order to increase the propulsive power of the impeller blades 17 be coupled to the piston differently than with the help of eccentrics 19. For example, the piston can contain a ring gear which is located essentially at the same point (the outer race of the bearing 59 and meshes with a groove on the impeller shaft 15 Impeller shaft 15 with greater Winkelge speed than the piston, whereby the effective »moment of inertia and the flywheel effect achieved by the Flügelradwelli increases and also the propulsion performance of the stages of the blades ί is improved.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Antrieb für eine Axialstrom-Flügelradpumpe, insbesondere für Wasserfahrzeuge, mit einer hohl ausgebildeten Flügelradwelle, in deren Hohlraum Flügelradschaufeln für die Axialdurchströmung einer zu pumpenden Flüssigkeit angeordnet sind und die außen wenigstens teilweise von ihrer Antriebsvorrichtung umgeben ist dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (7) eine parallel- und innenachsige Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit Schlupfeingriff zwischen einem einen Arbeitsraum (51) umgebenden Gehäusemantel mit epitrochoidaler Innenwandung und einem dreieckigen Kolben (51) ist der auf einem mit der Flügelradwelle (15) verbundenen Koppelglied (19) drehbar gelagert ist1. Drive for an axial flow impeller pump, especially for watercraft, with a hollow impeller shaft in its cavity Impeller blades are arranged for the axial flow of a liquid to be pumped and which is at least partially surrounded on the outside by its drive device is characterized by that the drive device (7) is a parallel and inner-axis rotary piston internal combustion engine with slip engagement between a housing jacket surrounding a working space (51) epitrochoidal inner wall and a triangular piston (51) is the one with the Impeller shaft (15) connected coupling member (19) is rotatably mounted 2 Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Koppelglied (19) ein Exzenter ist2 Drive according to claim 1, characterized in that the coupling member (19) is an eccentric 3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das Koppelglied (19) als Ritzel ausgebildet ist das mit einem im Kolben (53) angeordneten Hohlrad im Eingriff steht3. Drive according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling member (19) as a pinion is designed which is in engagement with a ring gear arranged in the piston (53) 4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung vor der hohlen Flügelradwelle (15) ein Klappenventil (35) vorgesehen ist.4. Drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the direction of flow a flap valve (35) is provided in front of the hollow impeller shaft (15). 5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß in Strömungsrichtung vor dem Klappenven-Ul (35) ein Hilfskanal (33) für die Zufuhr von Kühlflüssigkeit zu der Brennkiaftmaschine abzweigt. 5. Drive according to claim 4, characterized in that in the direction of flow in front of the Klappenven-Ul (35) branches off an auxiliary channel (33) for the supply of cooling liquid to the Brennkiaftmaschine. 6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung hinter der hohlen Flügelradwelle (15) eine Mischvorrichtung für Flüssigkeiten und Gase aus der Flügelradwelle (15), einer Abgassammelleiuing (47) der Brennkraftmaschine und gegebenenfalls einer Kühlflüssigkeitsableitung der Brennkraftmaschine vorgesehen ist6. Drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the direction of flow behind the hollow impeller shaft (15) a mixing device for liquids and gases from the Impeller shaft (15), an exhaust gas collector (47) of the internal combustion engine and possibly one Coolant discharge of the internal combustion engine is provided 7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net daß in der Abgassammelleitung (47) ein Rückschlagventil (79) angeordnet ist7. Drive according to claim 6, characterized in that in the exhaust manifold (47) a Check valve (79) is arranged
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DE2242320A1 DE2242320A1 (en) 1973-04-19
DE2242320B2 true DE2242320B2 (en) 1977-02-10
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105234631A (en) * 2015-11-28 2016-01-13 武汉船用机械有限责任公司 Auxiliary manufacturing device for inflow pipeline for water spraying propelling device and manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105234631A (en) * 2015-11-28 2016-01-13 武汉船用机械有限责任公司 Auxiliary manufacturing device for inflow pipeline for water spraying propelling device and manufacturing method

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JPS5383906U (en) 1978-07-11
GB1359438A (en) 1974-07-10
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DE2242320A1 (en) 1973-04-19
US3785327A (en) 1974-01-15
CA960520A (en) 1975-01-07
FR2155390A5 (en) 1973-05-18

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