DE2359371A1

DE2359371A1 - WATER JET DRIVE UNIT FOR WATER VEHICLES

Info

Publication number: DE2359371A1
Application number: DE19732359371
Authority: DE
Inventors: Carlo Doveri
Original assignee: Piaggio and C SpA
Current assignee: Piaggio and C SpA
Priority date: 1972-11-29
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1974-05-30
Also published as: FI57375C; AU6305773A; JPS49108791A; JPS5521920Y2; SE398626B; NL157964B; DE2359371B2; JPS5456898U; FR2207828B1; GB1450903A; ES420866A1; IT971328B; NL7316349A; FI57375B; FR2207828A1

Description

DR.-INQ. DIPL.-iNQ. M. SC. DIPL-PHYS. DH. OIPL.-PHYS.DR.-INQ. DIPL.-iNQ. M. SC. DIPL-PHYS. DH. OIPL.-PHYS. HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKERHÖGER - LEGAL RIGHTS - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGARTPATENT LAWYERS IN STUTTGART

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.26. Nov. 1973
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Firmacompany

PIAGGIO & C. S.p.A. Via Antonio Cecchi, 6 Genova, ItalienPIAGGIO & C. S.p.A. Via Antonio Cecchi, 6 Genova, Italy

Wasserstrahl-Antriebseinheit für WasserfahrzeugeWater jet propulsion unit for watercraft

Die Erfindung betrifft eine Wasserstrahl-Antriebseinheit für Wasserfahrzeuge.The invention relates to a water jet propulsion unit for watercraft.

Bei strahlgetriebenen Wasserfahrzeugen ergibt sieh der Vorschub als Reaktion auf einen Wasserstrahl, der von einer Pumpe mit einer Schraube erzeugt wird. Sie ist im Inneren eines Kanals angeordnet, dessen Einlaß durch eine öffnung im unteren Teil des Schiffskörpers gebildet wird. Der Kanal ist ein Teil eines speziellen, normalerweise als Gußteil ausgeführten Gehäuses, das gleichzeitig die Lagerung für die Welle des Rotors bildet, üblicherweise ist die Antriebseinheit am Körper desIn the case of jet-propelled watercraft, see the advance in response to a jet of water generated by a pump with a screw. She is inside one Channel arranged, the inlet of which is formed by an opening in the lower part of the hull. The channel is a part a special housing, normally made as a cast part, which also serves as the bearing for the shaft of the rotor forms, usually the drive unit is on the body of the

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Wasserfahrzeuges unabhängig von dem die notwendige Antriebskraft für die Pumpe liefernden Motor befestigt.Watercraft regardless of the necessary propulsion power attached to the motor delivering the pump.

Die Kopplung zwischen dieser Antriebseinheit und dem unabhängig am Schiffskörper gehaltenen Motor wird üblicherweise durch eine Gelenkübertragung erreicht, die eine gewisse Verschiebung zwischen der Motorwelle und der Welle des Rotors erlaubt und zur Verminderung der Schwingungsübertragung auf den Schiffskörper gleichzeitig dem Motor ein gewisses Maß an Bewegungsfreiheit läßt.The coupling between this drive unit and the motor, which is held independently on the hull of the ship, is customary achieved by a joint transmission that causes a certain amount of displacement between the motor shaft and the shaft of the rotor allowed and to reduce the transmission of vibrations to the hull at the same time the engine to a certain extent Allows freedom of movement.

Der Einbau des Motors, des Antriebs (Rotor) und der entsprechenden Gelenkverbindung in ein Wasserfahrzeug muß so erfolgen, daß diese nicht zu stark von der Position abweichen, in der die Welle des Motors und des Antriebs in einer Linie liegen. Da dieser Einbau in vielen Fällen von mechanisch ungeübten Personen durchgeführt wird, ist er problematisch und führt zu Zeitverlusten. Außerdem steigen die Kosten des Einbaus unter Umständen beträchtlich. Wenn die Gelenkübertragung durch eine einzige Kupplung ersetzt v/erden soll, dann werden die Schv/ierigkeiten einer Ausrichtung der Bauteile noch größer. Dazu kommen noch die Schv/ierigkeiten, die sich daraus ergeben, daß große Rohre für die Abgase und für das Motorkühlwasser eingebaut v/erden müssen, wobei diese Rohre durch den Schiffskörper führen.The installation of the motor, the drive (rotor) and the corresponding Articulated connection in a watercraft must be made in such a way that it does not deviate too much from the position, in which the shaft of the motor and the drive are in line. Since this installation is in many cases by mechanically inexperienced People, it is problematic and leads to loss of time. In addition, the cost of installation increases possibly considerable. If the joint transmission is to be replaced by a single coupling, then the Difficulties in aligning the components are even greater. In addition there are the difficulties that arise from it that large pipes for the exhaust gases and for the engine cooling water have to be installed, these pipes going through the hull to lead.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Wasserstrahl-Antriebseinheit für Wasserfahrzeuge vorzuschlagen, welche die genannten Nachteile umgeht und einen problemlosen, schnellen und billigen Einbau in ein Wasserfahrzeug erlaubt.It is the object of the invention to propose a water jet propulsion unit for watercraft which has the disadvantages mentioned bypasses and allows easy, quick and cheap installation in a watercraft.

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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Strahlgenerator, die Abgasleitung zusammen mit den Schalldämpfeinrichtungen, die Kühlflüssigkeitsleitung, der f-lotor sowie jede andere zur Funktion notwendige Zusatzeinrichtung zusammen eine einzige Einheit bilden, die direkt am Körper des Wasserfahrzeuges befestigbar ist.This object is achieved in that the jet generator, the exhaust pipe together with the sound-absorbing devices, the coolant line, the f-lotor and any other Additional equipment necessary for the function together form a single unit, which is directly on the body of the watercraft is attachable.

Die in dieser Weise gebildete Einheit kann an jedem Wasserfahrzeug genau so leicht wie ein Außenbordmotor oder ein Heckantrieb befestigt werden, ohne daß komplizierte Einbauarbeiten nötig sind. Im Heck des Schiffskörpers muß lediglich eine spezielle öffnung von regelmäßiger Form angebracht werden, an die der Flansch der Antriebseinheit z. B. durch Nieten befestigt werden kann.The unit formed in this way can be attached to any watercraft can be attached just as easily as an outboard motor or stern drive without the need for complicated installation work are necessary. In the stern of the hull only has to a special opening of regular shape can be attached to which the flange of the drive unit z. B. fastened by rivets can be.

Zur Dämpfung der Schwingungsübertragung auf den Schiffskörper ist der Motor mit elastischen Auflagern fest auf der Antriebseinheit angeordnet. Um die Länge der gesamten Anordnung klein zu halten, ist die Gelenkübertragung vom Motor zum Antrieb vorzugsweise durch eine einzige elastische Kupplung ersetzt, die gleichzeitig als dritter Auflagerpunkt für den Motor dient. Die beiden anderen Auflagerpunkte sind in der Nähe der durch den Schwerpunkt des Motors laufenden senkrechten Ebene angeordnet. For damping the transmission of vibrations to the hull the motor is fixed on the drive unit with elastic supports. Small to the length of the entire arrangement the joint transmission from the motor to the drive is preferably replaced by a single flexible coupling, which also serves as the third support point for the motor. The other two support points are near the through the center of gravity of the engine is arranged running vertical plane.

Was die Kühlung des Motors betrifft, so wird diese durch Wasser erreicht, das direkt vom Antrieb durch spezielle Leitungen in den Motor geleitet wird.As for the cooling of the motor, this is achieved by water coming directly from the drive through special pipes into the engine.

Das System zur Abgabe von Motorabgasen schließlich umfaßt eine Reihe von Expansions- und Schalldämpfkammern, die beim GießenThe system for discharging engine exhaust gases finally comprises a series of expansion and silencing that during casting

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des Gehäuses für die Antriebseinheit mitgeformt werden, und außerdem eine spezielle Verbindung mit dem Motor. Das Endstück der Abgasleitung ist von abgeflachter Form. Es ist am hinteren unteren Ende des Gehäuses für die Antriebseinheit angeordnet, und zwar unterhalb der Wasserlinie des Wasserfahrzeuges, wenn dieses nicht bewegt ist. Außerdem ist es so angeordnet, daß es aus dem hinteren Ende des Schiffskörpers als eine Art Ansatz herausragt. Diese Anordnung ermöglicht es für den Auslaß der Abgasleitung, während der normalen Vorwärtsbewegung des Wasserfahrzeuges oberhalb des Wasserspiegels zu bleiben, wie dies im allgemeinen für alle Abgasleitungen von motorgetriebenen Wasserfahrzeugen üblich ist, um so einen eventuellen Rückstau oder störende Blasenbildung des Gases im Wasser auszuschalten. Die Anordnung hat aber zusätzlich ven Vorteil, wie experimentell gezeigt worden ist, die von den Abgasen erzeugten Geräusche beträchtlich zu reduzieren. Dies liegt daran, daß der Abgasstrom gegen die Wasserwand gelenkt wird, die durch die Vertiefung der Heckwelle gebildet wird. Diese Wasserwand kann Schallwellen absorbieren und reflektieren.of the housing for the drive unit, and also a special connection with the motor. The end piece the exhaust pipe is flattened. It is arranged at the rear lower end of the housing for the drive unit, namely below the waterline of the watercraft, if this is not moved. It is also arranged so that it emerges from the aft end of the hull as a kind of approach protrudes. This arrangement allows for the exhaust line to exit during normal forward movement of the watercraft to remain above the water level, as is generally the case for all exhaust pipes of motorized watercraft It is common practice to eliminate a possible backwater or disturbing bubble formation of the gas in the water. the However, the arrangement has an additional advantage, as has been shown experimentally, the noise generated by the exhaust gases to reduce considerably. This is because the exhaust gas flow is directed against the wall of water that passes through the depression the stern wave is formed. This wall of water can absorb and reflect sound waves.

Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention is used in conjunction with the drawing for more detailed information Explanation. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer teilweise geschnittenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;Fig. 1 is a side view of a partially sectioned preferred embodiment of the invention;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1 undFig. 2 is a plan view of the device of Figs

Fig. 3 eine Heckansicht eines Bootskörpers mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 3 is a stern view of a boat hull with the invention Contraption.

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Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, umfaßt der Körper des Antriebs vor allem Dingen ein Strahlgehäuse 1 und die Lager 2 eines Rotors 3. Das Gehäuse 1 ist nach vorn verlängert und bildet so eine Basis 4 für Auflager 5 des Motors 6. Außerdem ist das Gehäuse 1 mit einer Reihe untereinander in Verbindung stehender Kammern 7 und 8 versehen, die einerseits mit· einer Abgasleitung 9 des Motors und andererseits durch eine Abgasaustrittsöffnung 1O mit der Umgebung verbunden sind. Die Abgasaustrittöffnung 1O ist am Ende eines speziellen, eine Kammer 11 umfassenden Ansatzes angeordnet. Dieser Ansatz befindet sich am hinteren unteren Ende des Antriebes in einer Linie mit dem Schiffskörper 12 des Fahrzeuges. An diesem Schiffskörper ist der Antrieb selbst, oder vielmehr die gesamte Antriebseinheit befestigt.As can be seen from the drawing, the body comprises of the drive mainly things a jet housing 1 and the bearings 2 of a rotor 3. The housing 1 is extended to the front and thus forms a base 4 for supports 5 of the motor 6. In addition, the housing 1 is connected to one another in a row standing chambers 7 and 8 provided on the one hand with an exhaust pipe 9 of the engine and on the other hand through an exhaust gas outlet opening 1O are connected to the environment. The exhaust outlet opening 1O is at the end of a special one Chamber 11 arranged comprehensive approach. This approach is located at the rear lower end of the drive in line with the hull 12 of the vehicle. On this hull is the drive itself, or rather the entire drive unit is attached.

Fig. 1 zeigt auch die Ausbildung·der freien Oberfläche (LL) des Wassers hinter dem Wasserfahrzeug während der Vorwärtsbewegung. Dabei wird die relative Position der Abgasaustrittsöffnung 10 und die Richtung des Geschwindigkeitsvektors des austretenden Abgasstromes sowie der Schallwellenausbreitung klar. Es zeigt sich, daß der Austritt der Abgase in dem Bereich der von der Heckwelle gebildeten Vertiefung erfolgt, wo diese Vertiefung von einem erhöhten Niveau (h) begrenzt wird. Wie bereits ausgeführt, ist es aus diesem Gründen verständlich und auch praktisch durch Versuche belegt worden, daß der Lärm der Abgase wegen der Absorption und der Reflexion der Schallwellen durch die flüssige Oberfläche beträchtlich gedämpft wird.1 also shows the design of the free surface (LL) of the Water behind the vessel as it moves forward. The relative position of the exhaust gas outlet opening is thereby determined 10 and the direction of the velocity vector of the exiting exhaust gas flow as well as the sound wave propagation are clear. It turns out that the exit of the exhaust gases takes place in the area of the recess formed by the stern wave, where this recess is limited by an elevated level (h). As already stated, it is understandable and also for this reason has practically been proven by experiments that the noise of the exhaust gases due to the absorption and reflection of the sound waves through the liquid surface is considerably dampened.

Die Befestigung der beschriebenen Antriebseinheit auf dem Wasserfahrzeug erfolgt lediglich durch einen Flansch 13 und spezielle Schrauben 14, die den Flansch 13 unter Zwischenlegung einesThe attachment of the drive unit described on the watercraft takes place only through a flange 13 and special Screws 14, which the flange 13 with the interposition of a

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Dichtmaterials mit der Heckpartie 15 des Schiffskörpers ververbinden. Connect sealing material to the stern 15 of the hull.

Der Motor schließlich wird vom Gehäuse 1 des Antriebes durch die Auflager.5 und eine Kupplung 16 zwischen einer Motorwelle 17 und einer Rotorwelle 18 gehalten. Die Auflager 5 und die Kupplung 16 können in einer bevorzugten Ausführungsform elastisch verformbar sein, um so die Schwingungsübertragung zu dämpfen.The motor is finally from the housing 1 of the drive through the Auflager.5 and a coupling 16 between a motor shaft 17 and a rotor shaft 18 held. The support 5 and the coupling 16 can in a preferred embodiment be elastically deformable in order to dampen the transmission of vibrations.

In Fig. 1 ist außerdem schematisch die Leitung für das Motorkühlwasser dargestellt. Das Kühlwasser wird durch eine Leitung in Ausströmrichtung vor einem die Strömung ausrichtenden Leitelement 20 aus dem Strömungskanal entnommen und nach Kühlung des Motors durch eine weitere Leitung 21 in den ersten Teil der Motorabgasleitung 9 abgegeben.In Fig. 1, the line for the engine cooling water is also schematically shown. The cooling water is passed through a line in the outflow direction in front of a directional flow Guide element 20 removed from the flow channel and after cooling the motor through a further line 21 in the first part the engine exhaust pipe 9 delivered.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, jede Art von Motor zu verwenden, z. B. einen Explosionsmotor, einen Benzinmotor, einen Dieselmotor, eine Turbine etc.. Es können auch mehrere beliebig geformte Wasserstrahlen für den Antrieb gebildet werden.In the context of the invention it is possible to use any type of motor, e.g. B. an explosion engine, a gasoline engine, a diesel engine, a turbine etc .. Several water jets of any shape can be formed for the drive.

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Claims

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Patent claims:

/ 1 .J water jet propulsion unit for watercraft, characterized in that the jet generator, the exhaust pipe (9) together with the sound- absorbing device , the coolant pipes (19, 21), the motor (6), as well as any other necessary for the function Additional equipment together form a single unit which can be fastened directly to the body (12) of the watercraft.

2. Water jet drive unit according to claim 1, characterized in that that the motor (6) is held on the housing (1) of the jet generator by means of elastic supports (5) is.

3. Water jet drive unit according to claim 1 or 2, characterized in that between the motor (6) and a shaft (18) of a pump generating the propulsion jet, an elastic coupling (16) is connected, which at the same time has a Forms support point for the engine.

4. Water jet drive unit according to claim 1, 2 or 3, characterized characterized in that all or at least some parts of the exhaust pipe (9, 10) of the engine, and optionally the silencing chambers (7, 8, 11) than with the body, des Beam generator are formed one-piece castings.

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5. Water jet drive unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gas outlet opening (10) · the exhaust pipe (9) is arranged at the rear lower end of the jet generator and in a line with the hull (12) _; in any case, however, in an area between the hull (12). and the liquid surface of the stern wave.

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