DE2322161A1

DE2322161A1 - Wasserfahrzeug mit hydraulischem strahlantrieb

Info

Publication number: DE2322161A1
Application number: DE2322161A
Authority: DE
Inventors: George R Aschauer
Original assignee: Twin Disc Inc
Current assignee: Twin Disc Inc
Priority date: 1972-05-02
Filing date: 1973-05-02
Publication date: 1973-11-22
Also published as: DE2322161C3; GB1372655A; US3795105A; JPS4955090A; DE2322161B2

Description

PatontanwOH*
Dr.-lng. W. t'lockmair P 6414-sh Z V 4 Z i D I

β AWocftxt 22, Maximiliamtr. 43

TWIN DISC, INCCiIPORATED

1J28 Racine Street, Racine, Wisconsin, USA

Wasserfahrzeug mit hydraulischem Strahlantrieb

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einem hydraulischen Strahlantrieb und einer Kraftanlage zum Antrieb von Wasserpumpen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung die Steuervorrichtung eines solchen, in der US-PS 3 680 vom 1. August 1972 gezeigten Wasserfahrzeugs mit hydraulischem Strahlantrieb. Das Wasserfahrzeug der genannten, auf den Namen der Anmelderin lautenden US-PS besitzt zur Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Mundstück mit variabler Fläche. Außerdem sind Wasserausläufe vorgesehen, welche den aus dem Mundstück austretenden Wasserstrahl aufnehmen und umlenken können, um dadurch die Fahrtrichtung des Fahrzeugs umzukehren. Steuerventile bewirken ein Ausstoßen von Druckwasser auf der einen oder anderen Fahrzeugseite, um dadurch das Fahrzeug zu steuern.

309847/0419

Vorliegende Erfindung schafft eine Steuervorrichtung mit einem einzigen Bedienungshebel, um die Bewegung der dem Mundstück nachgeordnoten V/a sserau si auf e und das öffnen des Mundstücks mit Bezug auf die Geschwindigkeitserhöhung der Kraftanlage bzw. das Verändern der Mundstückf]äche bezüglich der Geschwindigkeit der Kraftanlage in ihrer Folge genau aufeinander abzustimmen. Auch bei keiner oder niedriger Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist eine hohe Geschwindigkeit der Kraftanlage und demgemäß ein hoher Wasserdruck zur guten Steuer-

barkeit zu gewährleisten.

Das Wasserfahrzeug mit einem hydraulischen Strahlantrieb und einer Kraftanlage zum Antrieb von Wasserpumpen ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein Mundstück mit variabler Fläche, das Druckwasser von den Pumpen empfängt und dieses Wasser zum Antreiben des Fahrzeugs rückwärts in Form eines Strahls wieder abgibt, eine Mundstückbetätigungseinrichtung zum Verändern der Mundstücksflache, eine Fahrzeugumkehreinrichtung, die in und außer Aufnahmebeziehung zu dem von dem Mundstück abgegebenen Strahl bewegbar ist, um die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs zu bestimmen, eine Einrichtung zum Betätigen der Umkehreinrichtung, und durch eine Steuervorrichtung mit einem zwischen einer Neutralstellung und Stellungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt bewegbaren Bedienungshebel, der eine Verbindung zur Kraftanlage zur Steuerung" von deren Geschwindigkeit, eine Wirkungsverbindung zur Mundstück-

309847/0419

■betätigungseinrichtung zum Verändern der Mundstücksfläche, sowie eine Verbindung zur Einrichtung zum Betätigen der Umkehreinrichtung aufweist.

Die Steuervorrichtung besitzt also einen einzigen Bedienungshebel, der das Öffnungsrnaß des Mundstücke bezüglich der Geschwindigkeit der Kraftanlage programmiert. Die Steuervorrichtung gewährleistet, daß zu jeder Zeit ein hoher Wasserdruck an den Steuerventilen ansteht, auch v/enn sich das Fahrzeug nur langsam bewegt, so daß'eine sofort ansprechende Steuerung gegeben ist. Die Wirkungsweise der Vorrichtung bei Betätigen des einzigen Bedienungshebels ist derart, daß beim Bewegen des Hebels in die Stellung für Vorwärtsfahrt die Drossel der Kraftanlage schneller geöffnet wird als das Mundstück, so daß ein hoher Wasserdruck zur guten Steuerbarkeit verfügbar ist, selbst wenn das Fahrzeug still steht oder sich nur langsam bewegt. Wird der Hebel dagegen nach hinten in eine Stellung für Rückwärtsfahrt bewegt, so werden die Wasserausläufe zur Umkehr des Wasserstrahls geschlossen bevor das Mundstück öffnet, damit der Wasserstrahl von den Ausläufen aufgenommen wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen

3Q98U/Q419

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Strahlantirebs eines Wasserfahrzeugs, wobei das zugehörige V/asserfahrzeug nur fragmentarisch dargestellt ist;

Fig. 2 eine schematische Gesamtübersicht des erfindungsgemäßen Strahlantriebs von Fig. 1 mit Steuervorrichtung, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen einige Teile aufgebrochen, im Schnitt dargestellt oder ganz v/eggelassen wurden;

Fig. 3 einen Längsschnitt des vorderen Abschnitts des Strahlantriebs, insbesondere der Kraftübertragungsanlage und des Wassereintritts;

Fig. 4 einen Längsschnitt des hinteren Abschnitts des Strahlantriebs, insbesondere der Pumpenstufen, des Mundstücks mit variabler Fläche, der Seitensteuerventile und der Umkehreinrichtung;

Fig. 5 eine fragmentarische, teilweise geschnittene Rückansicht in Richtung der Pfeile 5 - 5 in Fig. 4, zur Darstellung der zwei Heile der Umkehreinrichtung in ihrer seitlich äußersten Stellung;

Fig. 6 eine vergrößerte Detailansicht in Richtung der Pfeile 6 - 6 in Fig. 5» wobei aus Übersichtlichkeitsgründen bestimmte Teile weggebrochen oder im Schnitt dargestellt wurden;

Fig. 7 einen Horizontalschnitt in Richtung der Pfeile 7-7 in Fig. 4 zur Darstellung der Seitensteuerventile und des Hauptmundstücks mit variabler Fläche;

309847/0419

Fig. 8 einen vergrößerten Querschnitt der Seitensteuerventile in Richtung der Pfeile 8 - 8 in Fig. 7;

Fig. 9 einen vergrößerten Querschnitt in Richtung der Pfeile 9 - 9 in Fig. 5 zur Darstellung der Stütz- und Führungsrollen der Umkehreinrichtung;

Fig.10 eine vergrößerte Seitenensicht der in Fig. 2 gezeigten Nockeneinsteileinrichtung für das Kundstück mit variabler Fläche;

Fig.11 eine Draufsicht der in Fig. 10 gezeigten Nockeneinstelleinrichtung;

Fig.12 einen schematisehen Schaltplan des Hydrauliksystems bei dem erfindungsgemäßen Strahlantrieb;

Fig.13 ein Schaubild, in dem die Bewegung des Bedienungshebels gegen die Geschwindigkeit der Kraftanlage, die Hundstückfläche und die Stellung der Wasserausläufe aufgetragen ist;

Pig.14 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung; und

Pig.15 ein schematisches Schaltbild des Hydrauliksystems der Ausführungsform von Fig.*

309847/0419

Gemäß der Gesamtübersicht der Antriebsvorrichtung nach Fig. 3 erfolgt der V/assereinlaß durch eine öffnung 1 im Boden 2 dec Fahrzeugs. Ein Wasserdurchlaß 3 erstreckt sich schräg aufwärts nach hinten. Das Gehäuse 4 für den Wasserdurchlaß endet in einem Flansch 5, der an einen Flansch 6 des Pumpengehäuses 7 befestigt ist.Das Pumpengehäuse 7 enthält eine erste Pumpenstufe 8 (Fig.4-) und eine zweite Pumpenstufe 9, die beide drehfest mit der Antriebswolle 10 verbunden sind.

Die Antriebswelle 10 wird von einem Fahrzeugmotor E über eine Kraftübertragungsanlage T angetrieben (Fig.3). Die Kraftübertragungsanlage umfaßt ein Gehäuse H sowie eine wasserdichte Gleitdichtung SS, die zwischen dem Gehäuse H und der Antriebswelle 10 angeordnet ist. Eine gleiche Dichtung ss ist zwischen der Welle 10 und dem Gehäuse y\ des Pumpenabschnitts angeordnet (Fig.4).

Das hintere Ende der Antriebswelle sitzt in einem Wälzlager (Fig.4),.das in dem Gehäuse 31 eier geschlossenen Kammer 31a des Pumpenabschnitts 7 aufgenommen ist.

Das Hauptmundstück N mit variabler Querschnittsfläche (Fig.4) ist in einem Gehäuse 3^ angeordnet, das in einem Längsverti- kalschnitt im wesentlichen Kreisform besitzt. Das Mundstück N weist einen weiten Einlauf 35 auf, der nach hinten konvergiert und in einem engeren Ausflußabschnitt 36 endet. Die obere Um-

309847/0419

23221S1

grenzungsfläche 37 des Mundstücks N verläuft in einer Krümmung nach unten und nach hinten, während die untere Uingrenzungsfläche 38 des Mundstücks nach hinten aufwärts gekrümmt ißt. Die Seitenwände 40 und 41 des Mundstücks sind eben und verlaufen im wesentlichen vertikal, so daß das Mundstück in einer vertikalen Ebene im v/esentlichen rechteckigen Querschnitt besitzt.

Das Mundstück ist in der Stellung für maximalen V/asserausfluß, d.h. in einer voll offenen Stellung gezeigt.

Das Mundstück sitzt schwenkbar auf einer Achse 42 (Fig.1,4 und 7), die an einen gegabelten Arm 45 befestigt ist (Fig.1 und 4). Das obere Ende des Arms ist durch einen doppeltwirkenden Zylinder 45, der von einer Bedienungsperson gesteuert wird, nach vorn und nach hinten verschwenkbar. Beim Zusammenziehen des Zylinders 45 wird das Mundstück gemäß Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wodurch sich der hintere Abschnitt 36 des Mundstücks gegen den oberen Teil des Gehäuses 34 bewegt, um teilweise zu schließen. Das Mundstück kann aus der in Fig. 4 gezeigten Stellung im Gegenuhrzeigersinn bis in eine Stellung verschwenkt werden, in der das Ventil völlig geschlossen ist und hinten nichts mehr ausfließt.

Das oben beschriebene Mundstück ist unabhängig von seiner Stellung jeweils durch den Hydraulikdruck im Gleichgewicht,

309847/0419

da der Druck des ankommenden Wassers ständig gegen beide TJmgrenzungsflächen 37 und 58 wirkt. Außerdem steht aufgrund Leckens zwischen dem Mundstück und dem Gehäuse Wasserdruck in den Kammern 48 und 49 zwischen dem Mundstück und dem Gehäuse 34 an, so daß die gesamte Einheit hydraulisch ausgeglichen ist. Mit dieser Anordnung kann das Mundstück leicht und genau gesteuert werden.

Vorderhalb des Hauptmundstücks N sind Seitensteuerventile

V1 und V2 (Fig. 1,4,7 "und 8) angeordnet, die allezeit dem vollen Wasserdruck ausgesetzt sind. Diese Ventile sind an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 34 angeordnet und sie erstrecken sich direkt von diesem in seitlicher Richtung. Die Ventile sind Drosselklappenventile und sie werden mittels doppeltwirkender Zylinder 51 bzw. 52 über Kurbelarme 50 aufeinanderfolgend betätigt. Die Wirkungsweise ist derart, daß ein Ventil schließt, wenn das andere öffnet, so daß zur Steuerung des Fahrzeugs Wasser nach der einen oder anderen Seite gedruckt werden kann.

Die Strahlantriebsvorrichtung besitzt weiterhin eine Einrichtung zur Umkehrung der von dem Mundstück abgegebenen Stoßkraft, um dadurch das Fahrzeug abzubremsen oder in umgekehrter Richtung zu betreiben. Diese Umkehreinrichtung RM weist zwei seitlich trennbare Ausläufe 60 und 61 auf, die unter der Einwirkung doppeltwirkender Hydraulikzylinder 66 bzw.

309847/0419

seitlich auf einer oberen Führung 63 und einer unteren Führung 64 gleiten. Diese Ausläufe 60 und 61 bewegen sich entweder einwärts zusammen oder auswärts auseinander, um entweder direkt hinter dem Ausflußabschnitt des Mundstücks angeordnet zu sein und den vollen Stromstrahl zu empfangen, um ihn umzukehren, oder um in der seitlich äußeren Stellung keinen Stromstrahl aufzunehmen, so daß sich das Fahrzeug gerade vorwärtsbewegt.

Die Ausläufe 60 und 61 sind im wesentlichen U-förmig. Das offene Ende des U weist in Vorwärtsrichtung des Wasserfahrzeugs. Jeder der Ausläufe trägt eine Reihe oberer Rollen 73, die in die obere Führung 63 eingreifen. In gleicher Weise trägt jeder Auslauf 60, 61 eine Reihe unterer Rollen 74, die in die untere, stützende Führung 64 eingreifen. Diese Anordnung gewährleistet, daß durch Betreiben der doppeltwirkenden Zylinder 66 und 67 die Bewegung der Ausläufe 60 und 61 genau und leicht gesteuert werden kann. Gemäß Fig.6 und 9 sind die Rollen versetzt angeordnet, d.h. zwei Rollen 73a und 73b sind rückwärtig einer 'dritten Rolle 73c angeordnet, wobei die Last von den zwei Rollen einer jeden Drei-Rolleneinheit aufgenommen wird. Die dritte Rolle 73c wirkt als Führungsrolle und nur zeitweilig als Tragrolle. Durch die versetzte Anordnung der Rollen ist ein gutes Ausrichten und Zusammenbauen möglich.

309847/0419

Die mit vorliegender Erfindung geschaffene Steuereinrichtung ist am besten den Fig. 1,2 und 12 zu entnehmen. Die Einrichtung besitzt einen einzigen Bedienungshebel 75» der aus der in Fig. 2 in vollen Linien gezeigten Neutralstellung in eine in gestrichelten Linien gezeigte vordere oder hintere Stellung geschwenkt werden kann. Ein erstes Bewegen des Bedienungshebels entweder nach vorn oder nach hinten stellt die Steuereinrichtung auf Vorwärtsbetrieb bzw. auf Rückwärtsbetrieb und bewirkt, daß die seitlich verschiebbaren Ausläufe 60,61 entweder in die in Fig. 1 gezeigte Betriebsstellung gelangen, in der sie seitlich voneinander in Abstand an geordnet sind und der aus dein Mundstück austretende Strahl direkt nach hinten abströmt, oder in eine seitlich geschlossene Stellung komraen, in der sie gegeneinander anliegen, um den aus dem Mundstück austretenden Strahl umzulenken und die Richtung des Fahrzeugs umzukehren. Nachdem die Betriebsrichtung mit den Auslaufen eingestellt worden ist, bewirkt ein weiteres Bewegen des Bedienungshebels ein Hochlaufen des Motors, so daß die Pumpen zur Steuerbarkeit des Fahrzeugs genügend Wasserdruck liefern, Ein weiteres Bewegen des Bedieungshebels in der gewählten Richtung bewirkt dann ein Schwenken des Mundstücks, d.h· ein Verändern des Mundstückquerschnitts, Es ist jedoch erforderlich, das Maß der Mundstückbewegung auf die Motordrehzahl abzustimmen. Es ist mit anderen Worten erwünscht, den. Mundstückquerschnitt so einzustellen, daß verglichen mit der Öffnungsbewegung des Mundstücks der Motor

309847/0419

• - 11 -

rasch hochläuft. Zwischen dem Öffnungsgrad des Mundstücks und der Drehzahl des Motors besteht eine bestimmte Beziehung. Die Mundstücksfläche kann sich über den ersten Teil der gekrümmten Bewegung langsam und dann über anschließende Teile der gekrümmten Einstellbewegung schneller vergrößern.

Der Gesamtaufbau der Steuereinrichtung ist wie folgt. Der Bedienungshebel 75 ist mittels endlosem Seil und endloser Kette 76 mit einer Morse-Seilsteuervorrichtung 78 verbunden.

Genauer gesagt sind Roll enkette'nab schnitte 76' des endlosen Verbindungsteils 76 um ein mit dem Bedienungshebel 75 verbundenes Kettenrad 79 und um ein mit der Achse 81 der Seilsteuervorrichtung 78 verbundenes Kettenrad 80 geschlungen. Eine Bewegung der Achse 81 bewirkt eine entsprechende Bewegung der Arme 82,83 und 84-, die -ihrerseits mit einem Drosselgestänge 85, einem Bindeglied 86, das zu einer Nockeneinstelleinrichtung 87 für das Mundstück mit variabler Fläche führt, bzw. mit einem Bindeglied 88 verbunden sind, welch letzteres an einen Ab89 eines Umkehrauslaufventils 90 angeschlossen ist. Eine Einstellbewegung am Bedienungshebel 75 bewirkt somit entsprechende Bewegungen der Motordrossel, der Nockeneinstelleinrichtung für das Mundstück und des Umkehrauslau fventils. Diese Bauteile werden nunmehr in größerer Einzelheit beschrieben.

309847/0419

Das Umkehrauslauf ventil ist ein 4-Wege,2-Stellungsventil mit einer Einlaßleitung 92 von einer Druckfluidquelle, wie bespielsxveise einer Pumpe 91 (Fig.12), einer Leitung 95» die von dem Ventil 90 zu einem Sumpf führt, sowie mit einer Fluidleitung 94» die über eine Zweigleitung 94a zu der Kolbenstangenseite des Zylinders 66 des Auslaufs 60 und über eine Zweigleitung 94b zur Kolbenstangenseite des Zylinders 67 des Auslaufs 61 führt. Von dem Ventil 9Q geht eine v/eitere ITluidleitung 95 ab, die über eine Zweigleitung 95a rcit

der Kopfseite des Zylinders 66 'des Auslaufs 60 und über eine Zweigleitung 95b mit der Kopfseite des Zylinders 67 des Auslaufs 61 verbunden ist. Wenn also der Arm 89 von dem Bedienungshebel 75 in die andere Richtung νerschwenkt wird, so wird von dem Ventil 90 Fluid cten Zylindern 66,67 zugeleitet, um die Umkehreinrichtung zu öffnen, d.h. die Auslaufe 60,61 auseinanderzubewegen, so daß der Strahl direkt nach hinten abströmen kann. V/ird der Arm 89 in die entgegengesetzte Richtung geschwenkt, so verschiebt sich das Ventil 90, um eine Ausdehnung der Zylinder 66,67 zu bewirken. Dabei schließen die Zylinder die Ausläufe 60,61 zusammen, so daß der Strahl in die Umkehreinrichtung gelangt und die Umkehreinrichtung eine Umkehr des Fahrzeugs bewirkt.

Die Nockeneinstelleinrichtung 87 besitzt einen Arm 97, der an das Seil 86 angeschlossen ist und durch eine Achse 97a an ein Nockenglieg 98 befestigt ist, um mit diesem zusammen

309847/0419

zu verschwenken. Ein Nockenabtaster 99 ist an einen Arm 100 montiert, der seinerseits an eine Einpjangswelle 101 eines Servoventils befestigt ist. Polin Bewegen des Bedienungshebels 75 bewirkt also das Seil 86 ein Verschwenken des Nockenglieds 98 nach der einen oder anderen Richtung und folglich in Übereinstimmung mit dem Nocken 93 eine entsprechende Oszillationsbewegung der Eingangswelle 101.

Es v/ird hier ein drehendes, synchronisierendes Servoventil

105 verwendet, wie es beispielsweise in der US-P3 3 25¹J- 674 beschrieben und daher an sich bekannt ist. Es genügt daher zu sagen, daß dieses Ventil 105 das Signal von der Eingangswelle 101 empfängt. Das Ventil 105 besitzt einen Fluiddrsckeinlaß 106, einen Auslaß 107, eine Arbeitsleitung 108, die zur Kopfseite des Zylinders 4.5 für das Mundstück führt, sowie eine Arbeitsleitung 109, die mit dem kolbenstangenseitigen Ende det. "'etätigungszylinders 4-5 des Mundstücks in Verbindung steht. Das Ventil 105 ist weiterhin mit einer Rückkopplungswelle 111 versehen, die sich von der Seite des Ventils erstreckt, die der Eingangswelle 101 'gegenüberliegt. Die Rückkopplungswelle ist direkt mit der Einstellgabel 43 des Mundstücks verbunden, so daß jede Bewegung des Mundstücks aufgrund der Betätigung des Zylinders 45 eine entsprechende Bewegung der Rückkopplungswelle 111 verursacht. Das Ventil 105 em -fängt das Rückkopplungssignal, um die Wirkungsweise des Hyo^aulikzylinders 45 zu kontrollieren.

309847/0419

Ist die Eingangswelle 101 von der Nockeneinrichtung 87 in ihrer Winkellage eingestellt, so wird Druckfluid in der
passenden und entsprechenden Richtung dem Zylinder 4-5 zugeleitet, um dadurch das Mundstück zu verschwenken. Die
Schwenkbewegung des Mundstücks in irgendeine Stellung bewirkt eine entsprechende Bewegung der Eückkopplungswelle 111. Wenn die Rücklopplungsv/elle die der Eingangswelle 101 entsprechende Stellung erreicht hat, wird weiterer Zufluß von Fluid zu dem Zylinder 45 unterbrochen, da dann die
Rückkopplungswelle 111 den Zufluß beendet hat.

Die Nockeneinrichtung 87 und das drehbare Servoventil 105

legen also die Mundstückbewegung bezüglich der Motordrehzahl fest, und zwar durch Betätigen eines einzigen Bedienungshebels 75·

Wie in den Fig. 1,7*8 und 12 gezeigt, sind vorderhalb des. Hauptmundstücks N Steuerventile V1 und V2 angeordnet, die durch - zugeordnete Hydraulikzylinder 51 bzw. 52 betätigbar sind. Wenn diese Ventile offen sind, so leiten sie .Druckwasser zur Seite des Fahrzeugs und steuern es dadurch. Gemäß Pig· 12 ist ein durch Federn zentriertes Ventil 120 vorgesehen, das Druckfluid über eine Leitung 121 von einem Ver-' teiler 122 empfängt, der seinerseits von der Pumpe 93 mit Druck beaufschlagt wird. Das Fluid wird von dem Ventil 121 über eine Leitung 123 dem Sumpf S zurückgeführt. Druckfluid

309847/0419

wird von dem Ventil 120 über eine Leitung 124 dom Zylinder und über eine Leitung 125 dem Zylinder 52 zugeleitet. In die Leitungen 124 und 125 können übliche folgeabliängige Ventile 126 bzw. 12? eingenetzt sein.

Ein separater Steuerhebel 130 (Fig.12) steht in Wirkungsverbindung 131 mit dem Ventil 120, um dieses zu steuern. Zur Steuerung des Fahrzeugs durch die Ventile V1 und V2 steht Druckwasser zur Verfügung, da die Motorgeschwindigkeit an-

steigt, um vor den Ventilen einen genügend hohen Wasserdruck zu erzeugen. Dies hat den Vorteil, daß das Wasserfahrzeug zu allen Seiten gut steuerbar ist.

Die Betriebskurven der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sind in Fig. I3 dargestellt. Die Bewegung des Bedienungshebels nach jeder Richtung ist gegen die Motorgeschwindigkeit und deren Beziehung zur Öffnung des Mundstücks mit variabler Fläche aufgetragen. Wird beispielsweise der Hebel aus der Neutralstellung in eine vordere Stellung bewegt, so ist ersichtlich daß sich die Motorgeschwindigkeit über eine Strecke der Hebelbewegung vergrößert, bevor das Mundstück zu öffnen beginnt. Ein weiteres Bewegen des Hebels bewirkt dann ein lansames öffnen des Mundstücks, wonach sich die Öffnungsrate des Mundstücks mit der Hebelbewegung vergrößert. Es ist ersichtlich, daß die Urakehrauslaufe vor jeglicher Bewegung des Bedienungshebels in Vorwärtsrichtung offen sind. Es ist auch

309847/0419

ersichtlich, daß sich die Motorgeschwindigkeit vor dem Öffnen des Mundstücks erhöht hat, so daß an den Steuerventilen Y/asserdruck verfügbar ist.

Bezüglich der Bewegung des.Bedienungshebels nach hinten ißt ersichtlich, daß die IJmkehrausläufe sofort schließen, wenn der Bedienungshebel um eine sehr kleine Bewegungsstrecke aus der Neutralstellung in eine hintere Stellung bewegt wird. Das Fahrzeug wird also auf TJmkehrbetrieb gebracht, bevor sich die Motorgeschwindigkeit aufgebaut hat· Auch hier erhöht sich die Motorgeschwindigkeit wiederum bevor sich das Kundstück mit variabler Fläche wesentlich öffnet·

Fig. 14 und 15 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, Teile, die denen der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Erfindung entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist indessen erkennbar, daß eine Ventil 140 (Fig. 14 und 1.5) eine Programmiereinrichtung für die Mundstückbetätigung darstellt. Das Ventil 140 bildet den Ersatz für das drehbare Ventil 105 und die Nockeneinrichtung 87. Außerdem ersetzt ein in Reihe angeordneter Doppelzylinder 142 den einfachen Zylinder 45 der ersten Ausiührungsform der Erfindung.

Das Ventil 140 ist über ein Bindeglied 188 an den Arm 83 der Seilsteuervorrichtung 78 angeschlossen. Dieses Bindeglied 188

309847/0419

ist rait dem Betätigungsarm 189 des Ventils 140 verbunden. Befindet sich das Ventil in der in Fig. 15 gezeigten Stellung, dann wird Druckfluid von der Leitung 106 in das Ventil und von dort zum rechten Ende des Verbandzylinders 142 geleitet. Druckfluid wird dann von der Kammer 143 und der Zv/ischenkammer 144 des Verbundzylinders über das Ventil 140 und die Leitung 107 zum Sumpf zurückgeführt. Befindet eich der Verbundzyliiider in dieser Stellung, so ist er mit anderen V/orten voll eingezogen.

Der Verbundzylinder kann auch in zwei aufeinanderfolgenden Stufen ausgefahren werden, wodurch er das Mundstück in gleichen Stufen betätigt. Dies wird durch Verschieben des Ventils 140 in die Zwischenstellung erreicht, in der Druckfluid über die Leitung 145 zur Endkammer 143 geleitet wird, wodurch die Kammer 143 expandiert und der Verbundzylinder teilweise ausgefahren wird. Eine fortgesetzte Bewegung des Anns 189 hat eine Bewegung des Ventils in die andere Endlage zur Folge, in der Druckfluid auch zur Zwischenexpansionskammer 144 geleitet wird, so daß auch die andere Kolbenstange 147 ausfährt. In diesem Betriebszustand wird Druckfluid über die Leitung 148, durch das Ventil und durch die Leitung 107 zum Sumpf zurückgeführt.

Die Steuervorrichtung für den hydraulischen Strahlantrieb des Wasserfahrzeugs weist einen einzigen Bedienungshebel auf,

309847/0419

der während der Anfangsbewegung aus der Neutralstellung das Fahrzeug entweder auf Vorwärtsbetrieb oder auf Rückwärtsbetrieb einstellt. Ein weiteres Bewegen des Hebels in jeder der Richtungen hat eine Erhöhung der Motorgeschv/indigkeit zur Folge, um sicherzustellen, daß die Pumpe genügend Wasserdruck für eine gute Fahrzeugsteuerung zur Verfügung stellt.

Durch fortgesetztes Bewegen des Hebels in Vorwärtsrichtung wird das Mundstück mit variabler Fläche geöffnet und diese Mundstückbewegung ist gleichseitig mit der Motorgeschwindigkeitseinstellung programmiert. Die Mundstückbewegung ist bezüglich der Motorgeschwindigkeit programmiert; das Mundstück kann sich über einen ersten Teil seiner gekrümmten Bewegung ziemlich langsam und dann, abhängig von der Motordrehzahl, während anderer Teile seiner gekrümmten Einstellbewegung rascher bewegen.

Wenn der Hebel von einer Neutralstellung zur Umkehrrichtung' bewegt wird, so werden Umkehrausläufe zu einer Umkehrstellung geschlossen. Die Motorgeschwindigkeit wird dann angehoben, um einen ausreichenden Wasserdruck für eine gute Fahrzeugsteuerung zu gewährleisten. Die weitere Bewegung des Bedienungshebels in Rückwärtsrichtung bewirkt dann ein öffnen des Mundstücks N mit Bezug auf die Motorgeschwindigkeit.

309847/0419

Claims

Patentansprüche :

I.Wasserfahrzeug mit einem hydraulischen Strahlantrieb und einer Kraftanlage zum Antrieb von Wasserpumpen, gekennzeichnet durch ein Mundstück (N) mit variabler Fläche, das Druckwasser von den Pumpen (8,9) empfängt und dieses Wasser zum Antreiben des Fahrzeugs rückwärts in Form eines Strahls wieder abgibt, eine Mundstückbetätigungseinrichtung (45) zum Verändern der Mundstücksfläche, eine Fahrzeugum-. kehreinrichtung (60,61), die in und außer Aufnahmebeziehung zu dem von dem Mundstück abgegebenen Strahl bewegbar ißt, um die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs zu bestimmen, eine Einrichtung (66,67) zum Betätigen der Umkehreinrichtung, und durch eine Steuervorrichtung mit einem zwischen einer Neutralstellung und Stellungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt bewegbaren Bedienungshebel (75)* der eine Verbindung (85) zur Kraftanlage (E) zur Steuerung von deren Geschwindigkeit, eine Wirkungsverbinduhg (86) zur Mundstück/betä-

309847/0419

tigungseinrichtung zum Verändern der Mundstücksfläche, sowie eine Verbindung (88) zur Einrichtung zum Betätigen der Umkehreinrichtung aufweist.
2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß die Wirkungsverbindung zwisehen Hebel (75) und . Mundstückbetätigungseinrichtung (4-5) eine Trockeneinrichtung (87) und Verbindungsglieder (86) und ein drehbares Servoventil (105) mit einer Eingangszeile (101)- und einer Rückkopplüngswelle (111) aufweist, wobei die Nockeneinrichtung mit der Eingangswelle (101) und die Rückkopplungswelle (111) mit dem Mundstück (N) verbunden ist und das Servoventil (IO5) Druckfluid zur Mundstückbetätigungseinrichtung (45) leitet und die Bewegung des Mundstücks zum Servoventil zurückgeführt ist.
3·Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t, daß die Einrichtung zum Betätigen der Umkehreinrichtung (60,61) zwei Hydraulikzylinder (66,67) sowie ein Hydraulikventil (90) aufweist, das mit den Hydraulikzylindern verbunden ist und eine Steuerverbindung (88) zum Bedienungshebel (75) besitzt.
4. V/a s s erfahr zeug nach Anspruch 3» dadurch gekennzei chn β t, daß die Steuerverbindung auch zwischen dem Bedienungs-

309847/0419

hebel (75) und der Mundstückbetätigungseinrichtung (4-5) verbunden ist, v/obei die Umkehreinrichtung vor der Mundstückbetätigungseinrichtung betätigt wird.
5.Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (75) eine Programmier einrichtung mit der Mundstückbetätigungseinrichtung (45) aufweist, und daß beim Bewegen des Hebels aus der NeutralStellung in die Stellung für Vorvärtsfahrt die Ge-

schwindigkeit der Kraftanlage sich erhöht bevor das Mundstück (N) Öffnet, und beim Bewegen des Hebels aus der Neutralstellung in die Stellung für Rückwärtsfahrt die Umkehreinrichtung in die Strahlaufnahmestellung gelangt bevor das Mundstück (N) öffnet.
6.Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Mundstückbetätigungseinrichtung einen Hydraulikzylinder (45) aufweist und die Fahrzeugumkehreinrichtung Ausläufe (60,61) besitzt.

7·Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundstückbetätigungseinrichtung ein Doppelhydraulikzylinder (142) ist und der Bedienungshebel (75) über ein Hydraulikventil (140) mit dem Hydraulikzylinder verbunden ist.

309847/0Λ19

Leerseite