DE2242320C3 - Drive for an axial flow impeller pump - Google Patents

Drive for an axial flow impeller pump

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DE2242320C3 DE19722242320 DE2242320A DE2242320C3 DE 2242320 C3 DE2242320 C3 DE 2242320C3 DE 19722242320 DE19722242320 DE 19722242320 DE 2242320 A DE2242320 A DE 2242320A DE 2242320 C3 DE2242320 C3 DE 2242320C3
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Smith, Albert C, Los Altos, Calif. (V.St.A.)
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Description

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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 darstellt.From US-PS 31 43 972 an axial flow impeller pump of the type mentioned is known, the Impeller shaft is hollow and surrounded by its drive device and thus for the jet propulsion of watercraft according to the recoil principle is suitable. The pump is near the stern attached and emits a high speed water jet that is safe and efficient Represents drive.

Die bekannte Axialstrom-Flügelradpumpe verwendet als Antriebsvorrichtung einen Elektromotor und ist somit nur für größere Schiffe geeignet. Für Sportboote und Vcrgnügungsfanrzeuge ist die Große und das Gewicht eines Elektromotors jedoch untragbar, ganz abgesehen von dem Aufwand für die Erzeugung bzw. Speicherung der elektrischen Energie.The known axial flow impeller pump uses an electric motor as a drive device and is therefore only suitable for larger ships. For pleasure boats and pleasure fans, the big one is and that However, the weight of an electric motor is unacceptable, not to mention the effort involved in generating or producing it. Storage of electrical energy.

Der Erfindung liegt nun demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für eine Axialstrom-Flügelradpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Gewicht und Größe besonders gering sind, so daß die Anordnung .rür den Antrieb auch kleinerer Boote geeignet ist.In contrast, the invention is based on the object of creating a drive for an axial flow impeller pump of the type mentioned at the beginning, the weight and size of which are particularly small, so that the arrangement. r is also suitable for driving smaller boats.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebsvorrichtung eine parallel- und innenachsige Kreiskolbcn-Brennkraftmaschine mit Schlupfeingriff zwischen einem einen Arbeitsraum umgebenden Gehäusemantel mit epitrochoidaler Innenwandung und einem dreieckigen Kolben ist, der auf einem mit der Flügelradwelle verbundenen Koppelglied drehbar gelagert ist.According to the invention, this object is achieved in that the drive device has a parallel and internal axis Rotary piston internal combustion engine with slip engagement between a working space surrounding it Housing jacket with epitrochoidal inner wall and a triangular piston, which is on one with the Impeller shaft connected coupling member is rotatably mounted.

Diese 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.This arrangement has the main advantage that it does not require a separate power transmission device and the already existing moments of inertia for the formation of the operation of the internal combustion engine takes advantage of the required moment of inertia.

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

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:In the following, the invention will be described in more detail with the aid of some exemplary embodiments shown in the drawing explained. 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,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine die hohle Flügelradwelle umgebende Rotationskolbenmaschine und2 shows a cross section through a rotary piston machine surrounding the hollow impeller shaft and

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Antriebseinheit in Zweifachanordnung.3 shows a longitudinal section through the drive unit in a double arrangement.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt eine Antriebseinheit für Wasserfanrzeuge. 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 Flügelradlwelle 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 angeordnet sind. Von der Flügelradwelle 15 getragene Exzenter 19 bilden die bei einem Verbrennungsmotor den Hub verarbeitende Kurbeleinrichtung, je nach der gewünschten Arbeitsleistung der Antriebseinheit 7 kann ein Exzenter oder können mehrere Exzenter 19 an der Flügelradwelle 15 vorgesehen sein. Bei auf diese Weise an der Welle angeordneten Exzentern 19 bleibt die innere Leitung durch die Flügelradwelle 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 Flügelradwelle 15 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 water fans. 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 mechanism processing the stroke in an internal combustion engine, Depending on the desired work performance of the drive unit 7, an eccentric or can several eccentrics 19 may be provided on the impeller shaft 15. 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 can be arranged at right angles to the impeller shaft 15 between two eccentrics 19. This The power take-off shaft can be connected to the impeller shaft 15 via a gear system with helical teeth of known type 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 15 ist in llauptlagern 23, 25 an inren beiden Enden drehbar gelagert. Sie kann zusätzlich zwischen ihren Enden von weiteren Hauptlagern abgestützt sein, die entlang ihrer Längserstreck'ing angeordnet sind. Einige dieser Lager können als Widerlager ausgelegt sein, um den ortsfesten Teil des Motors (und damit auf den Rumpf 9) den Reaktionsschub zu übertragen, den die Flügelradwelle *5 aufnimmt, wenn der antreibende Wasserstrom nach hinten ausgestoßen wird. Neben den Hauptlagern 23, 25 in der Näher der Enden der Flügclradwelle 15 sind Dichtungen 27 und 29 angeordnet, die Wasser von den Hauptlagern und anderen inneren Teilen der Antriebseinheit 7 fernhalten.The impeller shaft 15 is rotatably supported in llauptlagern 23, 25 at both ends inren. It can additionally be supported between its ends by further main bearings which are arranged along its longitudinal extent. Some of these bearings can be designed as abutments in order to transmit the stationary part of the motor (and thus to the fuselage 9) the reaction thrust that the impeller shaft * 5 absorbs when the driving water flow is ejected backwards. In addition to the main bearings 23, 25 near the ends of the impeller shaft 15, seals 27 and 29 are arranged, which keep water away from the main bearings and other internal 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 Flügelradwelle 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 Kraftabnehmeweile 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 be chosen so that this as integral flywheel can serve for smooth operation of the internal combustion engine. That’s the Need for an additional flywheel with 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 loss period 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 11 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 H 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 11 comprises a conduit which is flanged at the end of the drive unit and essentially axially aligned with the inner opening of the water pipe through the impeller shaft 15 can be attached. The inlet H also includes a hull piercing one Port 39, which is arranged to receive water during the general forward movement of the boat records. The inlet 11 can be on the outside of the fuselage floor 10 through a protective grille or a Screen 37 be covered. So there are no external mechanical coupling parts or Components of rotating machine parts outside the hull 9 of the boat present.

Der Einlaß 11 umfaßt außerdem ein betätigbares Klappenventil 35, welches quer zur Einlaßieitung angeordnet werden kann, um die Wasserströmung zu*· 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.7ergibt. Vordem 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 Kühi- bf, wasser zur Antriebseinheit 7 zu gewährleisten.The inlet 11 also comprises an actuatable flap valve 35 which can be arranged transversely to the inlet line in order to prevent the flow of water to the drive unit 7. In the retracted position shown here, the flow of water through the inlet 11 to the drive unit 7 is unimpeded and consequently provides the necessary forward thrust. However, if the flap valve 35 is arranged in its alternative position shown in dashed lines, the water flow to the drive unit 7 is impeded, so that no sufficient forward thrust can be developed, which results in an idle operation of the drive unit.7. Heretofore, butterfly valve 35 is provided an auxiliary passage 33 for water, is passed through the cooling water to the not shown here Wasserumwälzvorrichtung the drive unit 7 to bf during all operating phases (ie forward, backward and neutral) a sufficient flow of Kühi-, water to the drive unit 7 to guarantee.

Der Auslaß 13 umfaßt eine von Hand in ihrer Richtung bestimmbare Düse 41, die um eine im wesentlichen senkrechte Achse drehbar ist und dadurch Steueimöghchkeiten 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 Schubumkehi 2r 42 an der Düse 41 um eine 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 13 comprises a manually determinable in its direction nozzle 41, which around a substantially vertical axis is rotatable and thereby control possibilities 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, it is a well-known Schubumkehi 2r 42 is articulated on the nozzle 41 so as to be pivotable about a substantially horizontal axis. In its 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 reverse. Therefore 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 Auspuffgeräusche 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 can be 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.

Fig. 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 Arbeitsraume angeschlossen sein. Sie iit außerdem an die Abgassammelleitung 47 angeschlossen, die mit der (teilweise in Umfangsgestalt ausgebildeten) Abgasöffnung 48 im Auslaß 13 in Verbindung steht.Fig. 2 shows a simplified section through a Piston stage of a rotary piston engine according to a preferred embodiment of the invention. the Engine includes a known, epitrochoidally shaped working space 51 with a triangular piston, the is arranged so that it is on an eccentric 19 which carries the impeller shaft 15 within the Work area rotates and revolves eccentrically. The triangular piston 53 with its gas seals 55, 57 and oil seals are rotatably supported on the eccentric 19 by means of a ball bearing 59. At the hollow Impeller shaft 15 are a plurality of impeller blades 17 substantially radially within the inner walls of the Impeller shaft 15 arranged. The impeller shaft 15 also has one or more oil passages 61, the are arranged within the shell of the impeller shaft and through the pressure oil to the main bearings and the Ball bearings 49 flows. The inlet opening into the working space 51 can be connected to one or more at the same time Be connected to workrooms and also to a conventional carburetor and air inlet 46 for supplying the to Operation of an internal combustion engine required fuel-air mixture. The exhaust port 63 can also be connected to one another or several work rooms can be connected. It is also connected to the exhaust manifold 47, which is in communication with the exhaust gas opening 48 (which is partially formed in a circumferential shape) in the outlet 13.

Diese Abgasöffnung 48 kann innerhalb des Auslasses 13 von einer Leitrippe 75 (Fig.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 as Partition to separate the exhaust gas and the expelled water flow around the circumference or serving part of the circumference of the water flow around it. At the end of the exhaust opening 48, the exhaust gases are then introduced into the emitted water flow in order to dampen the exhaust noise and the exhaust gases in one to divert water flow expelled at high speed.

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 7 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 7, 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 Kolbenstufcn 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 sieht 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, cine 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 Hauptlagcrn 23,25 in Verbindung stehen.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 FIG. 2 shows. A middle bearing 71 can be arranged between the piston steps and an annular groove of this 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 looks in engagement with the gear 73, which is supported by the impeller shaft 15. This is a Device formed by which the impeller shaft 15 when starting the engine and accessories, such as an oil pump, A water circulation pump and a generator can be driven while the engine is running. An oil pump of a known type, not shown here, can be arranged so that it takes 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 bearing 23.25.

ίο Wenn ein zusätzliches Trägheitsmoment nötig ist, kann ein kleines, scheibenartiges Schwungrad mit einer axialen Öffnung, die mindestens so weit ist, wie die Öffnung in der Flügclradwelle 15, am Einlaß- oder Auslaßendc der Flügelradwelle 15 befestigt sein. Dieses zusätzliche Schwungrad kann in Berührung mit dem durch die Flügelradwcllc 15 strömenden Wasser arbeiten und erforderlichenfalls auch innere, gegen die Strömung ausgerichtete Schaufeln aufweisen, um die Vorlriebsleistung der Flügelradschaufeln 17 zu erhöhen.ίο If an additional moment of inertia is necessary, can be a small, disc-like flywheel with an axial opening that is at least as wide as the Opening in the impeller shaft 15, be attached to the inlet or outlet end of the impeller shaft 15. This additional flywheel can come into contact with the water flowing through the impeller wheel 15 work and, if necessary, also have inner, counter-flow blades to the To increase the propulsion power of the impeller blades 17.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Kreiskolbenmotor kann die Flügelradwelle 15 gemäß einer Alternativlösung auch anders als mit Hilfe von Exzentern 19 mit dem Kolben gekoppelt sein. Beispielsweise kann der Kolben ein Hohlrad enthalten, welches im wesentlichen an der gleichen Stelle liegt wie der äußere Laufring des Lagers 59 und mit einem Ritzel auf der Flügelradwelle 15 in Eingriff steht. Hierdurch dreht sich die Flügelradwelle 15 mit größerer Winkelgeschwindigkeit als der Kolben, wodurch das wirksame Trägheitsmoment und die von der Flügelradwclle erzielte Schwungradwirkung vergrößert und außerdem die Vortricbsleistung der Stufen der Flügelschaufeln 17 verbessert wird.In the embodiment of the invention with a rotary piston engine, the impeller shaft 15 can according to an alternative solution can also be coupled to the piston other than with the aid of eccentrics 19. For example, the piston can contain a ring gear which is essentially at the same point as the outer race of the bearing 59 and meshes with a pinion on the impeller shaft 15. Through this rotates the impeller shaft 15 with greater angular speed than the piston, whereby the effective Moment of inertia and the flywheel effect achieved by the impeller shaft increased and also the propulsion performance of the stages of the wing blades 17 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 Flügelradweile, 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 (53) ist, der auf einem mit der Flügelradwelle (15) verbundenen Koppelglied (19) drehbar gelagert ist.1. Drive for an axial flow impeller pump, especially for watercraft, with a hollow formed impeller shaft, in the cavity of which 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, characterized in that the drive device (7) a parallel and inner-axis rotary piston internal combustion engine with slip engagement between one The housing jacket surrounding the working space (51) has an epitrochoidal inner wall and a triangular one The piston (53) is mounted on a coupling member (19) connected to the impeller shaft (15) is rotatably mounted. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (19) ein Exzenter ist.2. 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 steht.3. Drive according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling member (19) as a pinion is formed 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 Klappenventil (35) ein Hilfskanal (33) für die Zufuhr von Kuhlflüssigkeit zu der Brennkraftmaschine abzweigt. 5. Drive according to claim 4, characterized in that in the flow direction upstream of the flap valve (35) branches off an auxiliary channel (33) for the supply of cooling liquid to the internal combustion engine. 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 Abgassammelleitung (47) der Brennkraftmaschine und gegebenenfalls einer Kühlflüssigkeitsableitung der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.6. 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 manifold (47) of the internal combustion engine and possibly a coolant discharge line of the internal combustion engine is provided. 7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgassammelleitung (47) ein Rückschlagventil (79) angeordnet ist.7. Drive according to claim 6, characterized in that a in the exhaust manifold (47) Check valve (79) is arranged.
DE19722242320 1971-09-28 1972-08-29 Drive for an axial flow impeller pump Expired DE2242320C3 (en)

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