DE2359322B2 - Richtungssteuerungseinrichtung fuer ein mit einem wasserstrahlantrieb ausgestattetes wasserfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Richtungssteuerungseinrichtung für ein mit einem Wasserstrahlantrieb ausgestattetes Wasserfahrzeug nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Richtungssteuerungseinrichtung für ein mit einem Wasserstrahlantrieb ausgestattetes Wasserfahrzeug ist aus der US-PS 3 384 306 bekanntgeworden. Dabei wird das Wasser aus der Umgebung durch einen Einlaßkanal angesaugt und von einer Pumpeinrichtung unter Druck als Wasserstrahl ausgestoßen. Sie besitzt eine erste Umlenkeinrichtung in Form einer um eine vertikale Achse drehbaren Rohrleitung, die in einer Stellung den Wasserstrahl unbehindert hindurchläßt und bei einer Drehung aus dieser Stellung den eintretenden Wasserstrahl jeweils seitwärts ablenkt. Stromab von der Umlenkeinrichtung ist eine weitere erste Umlenkeinrichtung in Form eines Drehschiebers angeordnet, der in einer Stellung den Wasserstrahl unbehindert durchläßt und bei einer Drehung aus dieser Stellung einen Teil oder den gesamten Wasserstrahl nach vorn umlenkt. Für die erste und die zweite Umlenkeinrichtung sind ein erstes und ein zweites Betätigungsglied vorgesehen. Ferner sind die Betätigungsglieder und die erste und zweite Umlenkeinrichtung durch eine Verbindungseinrichtung

ίο miteinander verbunden, die einen hohlen äußeren Schaft und einen konzentrisch darin verlaufenden inneren Schaft aufweist. Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Richtungssteuerungseinrichtung zu schaffen, bei der die Steuerung der bei den außerhalb des Rumpfes des Wasserfahrzeugs angebrachten Umlenkeinrichtungen mittels koaxial angreifender Drehmomente möglich ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die zwei Schäfte durch den Rumpf des Wasserfahrzeugs hindurchgeführt

so sind, und daß der innere Schaft den äußeren nach unten hin voll durchsetzt und an der ersten Umlenkeinrichtung angreift, und der äußere Schaft an der zweiten Umlenkeinrichtung angreift.
Nach einer Ausfuhrungsform der Erfindung ist das erste Betätigungsglied mit dem zweiten Betätigungsglied so verbunden, daß eine Betätigung des zweiten Betätigungsgliedes den äußeren Schaft in bezug auf den inneren Schaft verschwenkt, und daß eine Betätigung des ersten Betätigungsgliedes die beiden Schäfte ohne gegenseitiges Verschwenken in bezug aufeinander gemeinsam verschwenkt.

Durch Einsatz der konzentrischen Schäfte läßt sich erreichen, daß beide Betätigungsvorrichtungen für die betreffenden Umlenkeinrichtungen auf diese leicht ein Drehmoment aufbringen können, was zu einer leicht unter Kontrolle zu haltenden aber gleichzeitig wirksamen Steuerbarkeit des Wasserfahrzeugs führt. Da die beiden Schäfte konzentrisch sind, ist der innere Schaft im Rohr des äußeren Schaftes enthalten und so gegen das umgebende Wasser geschützt.

Wasserfahrzeuge dieser Art fahren oft in flachem Wasser mit viel Sand u. dgl., die schleifend wirken. Wenn solches Material in die Betätigungseinrichtung oder in die Verbindung, die die Antriebskraft von der Betätigungs- zu den Umlenkeinrichtungen überträgt, eindringen kann, wird nicht nur die wirksame Lebensdauer der Mechanik reduziert, sondern es besteht auch die Möglichkeit, daß kleine Steine sich in der Mechanik festsetzen und sie blockieren. Derartige Schwierigkeiten werden von der Erfindung überwunden, da die gesamte Betriebsmechanik gegenüber dem Wasser abgeschlossen ist.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnung ist die

F i g. 1 eine Seitenansicht der Richtungssteuerungseinrichtung nach dem Anbringen am rückwärtigen Rumpfteil eines von einem Wasserstrahl angetriebenen Wasserfahrzeugs, wobei sie auf die Vorwärtsfahrt des Schiffes eingestellt ist,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Richtungssteuerungseinrichtung nach der F i g. 1 bei einer Einstellung auf eine Rückwärtsfahrt des Wasserfahrzeugs, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Richtungssteuerungseinrichtung nach dem Anbringen am rückwärtigen Teil des Rumpfes eines Wasserfahrzeugs mit Wasserstrahlantrieb nach der Fig. 1, wobei sie auf eine Vorwärtsfahrt ohne Abweichung nach Backbord oder

Steuerbord eingestellt ist,

F i g. 4 eine Draufsicht auf die Richtungssteuerungseinrichtung bei einer Einstellung auf eine Rückwärtsfahrt Ghne Abweichung nach Backbord oder Steuerbord,

F i g. 5 eine vereinfacht gezeichnete Draufsicht auf die auf eine Vorwärtsfahrt eingestellten Umlenkeinrichtungen,

F i g. 6 eine der F i g. 5 ähnliche Darstellung der eine neutrale Stellung einnehmenden Umlenkeinrichtungen,

F i g. 7 eine Draufsicht auf die Umlenkeinrichtungen bei einer Einstellung auf eine Rückwärtsfahrt,

F i g. 8 eine Draufsicht auf die Richtungssteuerungseinrichtung nach dem Anbringen an dem rückwärtigen Teil eines mit einem Wasserstrahlantrieb ausgestatteten Rumpfes eines Wasserfahrzeugs, wobei sie auf eine Vorwärtsfahrt des Wasserfahrzeugs und auf eine Kursänderung nach backbord eingestellt ist.

Bei der mit unterbrochenen Linien dargestellten Einstellung fährt das Wasserfahrzeug in Vorwärtsrichtung nach steuerbord.

Die Richtungssteuerungseinrichtung ermöglicht das Steuern eines mit einem Wasserstrahlantrieb ausgestatteten Wasserfahrzeugs in der Vorwärts- und auch in der Rückwärtsrichtung. Im Betrieb saugt der Wasserstrahlantrieb Wasser aus der Umgebung durch einen Einlaßkanal an, das von einer Pumpe unter Druck gesetzt und ausgestoßen wird. Der erzeugte Wasserstrahl 10 bewirkt einen Vortrieb des Wasserfahrzeugs in der entgegengesetzten Richtung, in der der Wasserstrahl ausströmt. Wird der Wasserstrahl 10 nach irgendeiner Richtung abgelenkt, so werden die auf das Wasserfahrzeug einwirkenden resultierenden Kräfte entsprechend verändert. Zu diesem Zweck ist eine Ablenkung des austretenden Wasserstrahls 10 vorgesehen. Wird der Wasserstrahl 10 nur seitlich abgelenkt, wie in der F i g. 8 dargestellt, so kann das Wasserfahrzeug während der Vorwärtsfahrt gesteuert werden. Wird der Wasserstrahl 10 nur nach unten und nach vorn abgelenkt, wie in der F i g. 2 dargestellt, so fährt das Wasserfahrzeug gerade nach rückwärts. Bei einer Ablenkung des Wasserstrahls 10 sowohl seitlich als auch nach unten und nach vorn kann das Wasserfahrzeug während einer Rückwärtsfahrt gesteuert werden.

Wie in der F i g. 1 dargestellt, tritt der Wasserstrahl 10 aus dem Kanalauslaß 12 am Querträger 14 aus. Am Querträger 14 sind mit Hilfe von Befestigungsir.itteln 20 eine erste Umlenkeinrichtung 18 und eine zweite Umlenkeinrichtung 16 ?ο angebracht, daß sie ohne Schwierigkeiten verschwenkt werden können, wie noch beschrieben wird, während die Umlenkeinrichtungen unter der Wirkung des austretenden Wasser-Strahls 10 sicher festgehalten werden.

Die erste Umlenkeinrichtung 18 wird von einem inneren Schaft 22 getragen, der durch ein Lager und eine Abdichtung 24 in den Innenraum des Wasserfahrzeugs oder in eine Schutzhülle 26 hineingeführt ist und in einem Steuerarm 28 endet.

Die zweite Umlenkeinrichtung 16 wird von einem äußeren Schaft 30 getragen die durch das Lager und die Abdichtung 24 in den Innenraum des Wasserfahrzeugs oder in eine Schutzhülle 26 hindurchgefuhrt ist und in einem Umsteuerarm 32 endet.

Die F i g. 3 und 4 zeigen die Verbindungen mit Hem Steiierarm 28 und dem Umsteuerarm 32. Der Steuerarm 28 steht mit einem erbten Betätigungsgüed 34 in Verbindung, das am Rumpf eines Wasserfahrzeugs oder an der Wandung der Schutzhülle 36 angebracht ist.

Di»s erste Betätigungsgüed 34 wird in Betrieb gesetzt von Signalen aus der nicht dargestellten Steuermechanik. Bei der Vorwärtsfahrt nach der F i g. 3, wird bei Betätigung des ersten Betätigungsgliedes 34 durch ein Backbordwendesignal bewirkt, daß die Betätigungsstange 35 sich in die äußere Umhüllung 37 hineinbewegt mit der Folge, daß das erste Betätigungsgüed 34 verkürzt wird. Da die äußere Umhüllung 37 am Rumpf eines Wasserfahrzeugs oder an der Schutzhülle 36 festgehalten wird und mit dem Steuer-

arm 28 verbunden ist, bewirkt die Verkürzung des Betätigungsgliedes 34, daß der Steuerarm 28 auf der Achse des inneren Schaftes 22 verschwenkt wird. Der innere Schaft 22 und die zweite Umlenkeinrichtung 16, die mit dem Steuerarm 28 verbunden sind, werden durch die Schwenkbewegung des Steuerarms 28 in eine neue Einstellung bewegt, wie in der F i g. 8 dargestellt ist. Aufgrund eines Steuerbordwendesignals bewirkt die Betätigungsanordnung, daß die Betätigungsstange 35 aus der äußeren Umhüllung 37 ausge-

a₅ fahren wird, wodurch das erste Betätigungsgüed 34 verlängert wird. In diesem Falle erfolgt eine Verschwenkung in der entgegengesetzten Richtung mit der Folge, daß die erste Umlenkeinrichtung 18 die in der F i g. 8 mit unterbrochenen Linien dargestellte Stellung einnimmt.

Die erste Umlenkeinrichtung 18 ist so ausgestaltet und angeordnet, daß sie aus der einen Grenzstellung der bogenförmigen Bewegungsbahn in die andere Grenzstellung bewegbar ist, ohne den Eintritt des

Wasserstrahls 10 zu behindern. Bei einer Einstellung, in der die Längsachse der ersten Umlenkeinrichtung 18 mit der Achse des ausströmenden Wasserstrahls 10 zusammenfällt, wie in der F i g. 3 dargestellt, erfolgt trotzdem keine Behinderung des Wasserstrahls. Wird die erste Umlenkeinrichtung 18 um ihre Achse nach irgendeiner Richtung verschwenkt, wie in der F ι g. 8 dargestellt, so stößt der Wasserstrahl 10 auf eine Seite der ersten Umlenkeinrichtung 18, wobei auf den Querträger 14 des Wasserfahrzeugs eine Wendekraft ausgeübt wird.

Wie aus den F i g. 3 und 4 zu ersehen ist, ist der Umsteuerarm 32 mit dem zweiten Betätigungsgüed 38 verbunden, das am Steuerarm 28 angebracht ist. Wird das zweite Betätigungsgüed 38 nicht betätigt, so bleibt seine Länge unverändert. In diesem Falle bilden der Steuerarm 28, der Umsteuerarm 32 und das zweite Betätigungsgüed 38 die drei Seiten eines Dreiecks mit feststehender Länge. Der Umsteuerarm 32 kann nicht in bezug auf den Steuerarm 28 verschwenkt werden, sofern nicht die Länge des zweiten Betätigungsgliedes 38 verändert wird. Da die zweite Umlenkeinrichtung 16 und der äußere Schaft 30 am Umsteuerann 32 nicht verschwenkbar angebracht sind, wie in der F i g. 1 dargestellt, kann eine Verschwenkung zwischen der ersten Umlenkeinrichtung 18 und der zweiten Umlenkeinrichtung 16 erst dann erfolgen, wenn eine entsprechende Schwenkbewegung zwischen dem Steuerarm 28 und dem Umsteuerarm 32 erfolgt. Bei den Steuerbewegungen des Steuerarms 28, wie oben beschrieben und in der F i g. 8 dargestellt, wird der Umsteuerarm mitgeführt, wobei die Stellung beider in bezug auf einander aufrechterhalten wird.

Bei der Vorwärtsfahrt des Wasserfahrzeugs wird die zweite Umlenkeinrichtung 16 aus dem austretenden Wasserstrahl 10 herausgehalten, wie in den F i g. 3 und 5 dargestellt. Bei einer Betätigung des zweiten Betätigungsgliedes 38 aufgrund eines entsprechenden Steuersignals wird die Betätigungsstange 39 in die äußere Umhüllung 41 hineinbewegt. Hierbei wird die Gesamtlänge des zweiten Betätigungsgliedes 38 verkürzt. Da das zweite Betätigungsglied 38 die eine Seite eines Dreiecks bildet, wie bereits beschrieben, muß bei einer Verkürzung der gegenüberstehende Winkel zwischen dem Steuerarm 28 und dem Umsteuerarm 32 gleichfalls kleiner werden. Dieses Verschwenken des Umsteuerarms 32 in bezug auf den Steuerarm 28 bewirkt direkt eine entsprechende Änderung der Beziehung zwischen der ersten Umlenkeinrichtung 18 und der zweiten Umlenkeinrichtung 16. Bewegt sich der Umsteuerarm 32 aus der in der F i g. 3 dargestellten Stellung in die vollständig zurückgezogene Stellung nach der F i g. 4, so bewegt sich die zweite Umlenkeinrichtung 16 aus der vorderen Stellung nach den F i g. 3 und 5 in die vollständig zurückgezogene Stellung nach den F i g. 4 und 7. Bei dieser Bewegung nimmt die zweite Umlenkeinrichtung 16 in bezug auf die erste Umlenkeinrichtung 18 und den austretenden Wasserstrahl 10 mehrere Stellungen ein. Bei jeder dieser Zwischenstcllungeh (F i g. 6) wird ein Teil des Wasserstrahls 10 umgelenkt und erzeugt einen Rückwärtsschub, während der übrige Teil des Wasser-Strahls 10 unabgelenkt bleibt und einen Vorwärtsschub erzeugt. Ist der Vorwärtsschub ebenso stark wie der Rückwärtsschub, so wirkt auf das Wasserfahrzeug keine Antriebskraft ein. Wird die erste Umlenkeinrichtung 18 in dieser neutralen Stellung festgehalten,

ίο so bleibt das Wasserfahrzeug an der betreffenden Stelle stehen, obwohl die Wasserstrahlpumpeinrichtung mit voller Kraft arbeitet. Die vollständige Steuerfähigkeit des Schiffs bleibt jedoch erhalten, auch während des Übergangs von der Vorwärtsfahrt in Rück-

is wärtsfahrt, da beim Umsteuern nur die Stellungen der Umlenkeinrichtungen in bezug aufeinander geändert werden. Die oben beschriebenen Vorgänge wiederholen sich im umgekehrten Sinne bei dem Übergang aus den Einstellungen nach den F i g. 4 und 7 über die

ao Einstellung nach der F i g. 6 in die Einstellungen nach den F i g. 3 und 5.

Die Lager- und Abdichtungsmittel 44 sind in der beschriebenen Weise so angeordnet, daß die Bewegung der Bauteile erleichtert und das Eindringen von Wasser erschwert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Richtungssteueruagseinrichtung für ein mit einem Wasserstrahlantrieb ausgestattetes Wasserfahrzeug, bei der das Wasser aus der Umgebung durch einen Einlaßkanal angesaugt und von einer Pumpeinrichtung unter Druck als Wasserstrahl ausgestoßen wird, mit einer ersten Umlenkeinrichtung, in Form einer um eine vertikale Achse drehbaren Rohrleitung, die in einer Stellung den Wasserstrahl unbehindert hindurchläßt und bei einer Drehung aus dieser Stellung den eintretenden Wasserstrahl jeweils seitwärts ablenkt, mit einer zweiten stromab vom ersten Ablenkglied angeordneten Umlenkeinrichtung, in Form eines Drehschiebers, der in einer Stellung den Wasserstrahl unbehindert durchläßt und bei einer Drehung aus dieser Stellung einen Teil oder den gesamten Wasserstrahl nach vorn umlenkt, und mit jeweils einem ersten und zweiten Betätigungsglied, für die erste und die zweite Umlenkeinrichtung sowie einer Verbindungseinrichtung, die die Betätigungsglieder und die erste und zweite Umlenkeinrichtung verbindet, und die einen hohlen äußeren Schaft und einen konzentrisch darin verlaufenden inneren Schaft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Schäfte (22,30) durch den Rumpf des Wasserfahrzeugs hindurchgeführt sind, und daß der innere Schaft (22) den äußeren (30) nach unten hin voll durchsetzt und an der ersten Umlenkeinrichtung (18) angreift und der äußere Schaft (30) an der zweiten Umlenkeinrichtung (16) angreift.

2. Richtungssteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Betätigungsglied (34) mit dem zweiten Betätigungsglied (38) so verbunden ist, daß eine Betätigung des zweiten Betätigungsgliedes (38) den äußeren Schaft (30) in bezug auf den inneren Schaft (22) verschwenkt, und daß eine Betätigung des ersten Betätigungsgliedes (34) die beiden Schäfte (22, 30) ohne gegenseitiges Verschwenken in bezug aufeinander gemeinsam verschwenkt.