DE2539315A1

DE2539315A1 - Mit duesenantrieb versehenes wasserfahrzeug

Info

Publication number: DE2539315A1
Application number: DE19752539315
Authority: DE
Inventors: Nelson Van Tyler
Original assignee: Still Water Properties NV
Current assignee: Still Water Properties NV
Priority date: 1974-09-06
Filing date: 1975-09-04
Publication date: 1976-03-18
Also published as: AU8410175A; JPS5153394A; BR7505717A; ES440746A1; FR2283819A1; US3948206A; FR2283819B1; SE7509611L; DE2539315B2; DE2539315C3; GB1483978A; JPS5522317B2; IT1042322B; CA1016417A

Description

Mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug

Es wird ein mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug in motorradähnlicher Ausgestaltung beschrieben. In Längsrichtung angeordnete Vorder- und Hinterschier sind im Abstand voneinander unter einem Bootskörper gelagert und wirken so, daß das Wasserfahrzeug durch die relative Strömung des Wassers auf die Unterflächen der Schier in eine Kreuzposition gehoben wird. Der hintere Schi und eine Strahlpumpe sind als integrale Einheit mit einem Motor verbunden. Der hintere Schi besitzt eine öffnung, durch die Wasser zur Strahlpumpe hindurchläuft, und ferner zu beiden Seiten der öffnung Kanäle, die mitgerissene Luft sammeln und austragen. Der Motor befindet sich am Bootskörper und wird mit Wasser gekühlt, das von der Strahlpumpe geliefert wird, die mit ihm angetrieben wird. Der vordere Schi ist zum Zwecke der Steuerung drehbar und aus Gründen der Stabilität beim Wenden elastisch streckbar. Der Auftriebsschwerpunkt des Wasserfahrzeugs liegt oberhalb des Schwerpunktes, so daß das Fahrzeug selbstaufrichtend ist. Die Auspuff- und Kühl systeme sind so angeordnet, daß ein Überfluten ausgeschlossen ist, obgleich ein Teil des Motors bei dem in Ruhe befindlichen Fahrzeug unter Wasser liegt. Die Strahldüse der Strahlpumpe befindet sich, um einen maximalen Schub sicherzu-

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stellen, in der Kreuzposition, vollständig außerhalb des Wassers.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein durch Düsen angetriebenes Wasserfahrzeug und insbesondere ein Wasserfahrzeug· , das in Längsrichtung angeordnete Vorder- und HinterscEiier verwendet, die unter einem Bootskörper angeordnet sind, und durch die Wirkung des Wassers gegen die Unterflächen der Schier einen Auftrieb entwickeln.

In der Vergangenheit sind schon viele Versuche gemacht worden, ein vom Wasser getragenes Fahrzeug zu entwickeln, das ähnlich einem Motorrad gestaltet und ganz allgemein durch die Handhabungs eig enschaf ten eines Motorrades gekennzeichnet ist. Nach dem Stand der Technik blieben die Versuche, ein befriedigendes Fahrzeug herzustellen, aus einer Reihe von Gründen ohne Erfolg. Das Wasserfahrzeug war entweder in der Herstellung prohibitiv teuer, schwierig zu handhaben, wegen der Verwendung konventioneller Propeller geährlich zu betreiben, schlecht in der Ausführung oder es hatte nur eine geringe Haltbarkeit.

Die einem Motorrad ähnlichen Fahrzeuge entsprechend dem Stand der Technik gehören allgemein zu einer von zwei Kategorien, nämlich zu sog. Tragflügeln, bei denen der Auftrieb durch die Wirkung des Wassers auf einen völlig untergetauchten Tragflügel erzielt wird, oder zu Wassergleitkufen, bei denen der Auftrieb in erster Linie durch die

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Wirkung des Wassers auf die tJnterfläche eines oder mehrerer Schier, die auf der Wasseroberfläche gleiten erreicht wird. Die Tragflügelmodelle sind verhältnismäßig kompliziert, da sie mit Vorrichtungen zur Steuerung der Höhe des Fahrzeuges über dem Wasser asgestattet sein müssen.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung zählt zum Wassergleitkufen-Typ, wobei die Wassergleitkufen oder Schier beim Torwärtsbewegen des Fahrzeuges zur Oberfläche des Wassers aufsteigen. Die Fahrzeughöhe wird ausschließlich durch das Gleiten des Schies oder der Schier auf der Wasseroberfläche gesteuert.

Die Verwendung von Schiern in Verbindung mit einer Strahlpumpe wirft einige Probleme auf. Die bei der Bewegung der Schier über dem Wasser etseugte Turbulenz führt dazu, daß LUft mit dem Wasser, das sich zum Einlaß der Strahlepumpe bewegt, mitgerissen wird. Die Einführung von Luft in die Pumpe beeinträchtigt erheblich ihren wirksamen Betrieb.

Eine Antriebsstrahlpumpe sollte so angeordnet sein, daß ihre Strahldüse vollständig über und so dl cht wie möglich an der Wasseroberfläche liegt. Auf diese Weise wird die Länge des Weges zur Pumpe für das ankommende Wasser vermindert und dadurch der Strömungswiderstand reduziert. Eine solche Anordnung bedeutet, daß die Strahlpumpe zwischen dem Bootskörper und dem oberen Ende des hinteren Schies gelegen sein muss. Infolgedessen muß eine Antriebs-

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verbindung zum Motor im Innern des Bootskörpers durch den Bootskörper bestehen. Eine solche Verbindung stellt ein schwieriges Problem dar, weil Verbindungen der Maschine und der Pumpe zum Bootskörper deren Vibrationen auf den Bedienungsmann übertragen und jede Krümmung des Bootskörpers in unerwünschter Weise die Verbindung zwischen dem Motor und der Pumpe belastet.

Andere Probleme, die gelöst werden müssen, betreffen die Notwendigkeit, daß das Fahrzeug sich selbst aufrichten muß. Das Fahrzeug muß selbst dann in eine aufrechte Lage kommen, wenn es z.B. gezwungen wird, auf dem Kopf zu stehen. Das bedeutet, daß der Motor verhältnismäßig tief im Bootskörper gelagert sein muß, um sicherzustellen, daß der Schwerpunkt tiefer als der Auftriebsschwerpunkt liegt. Dies wiederum erfordert, daß die Motorauspuff- und Kühlsysteme unempfindlich gegenüber Überflutung sind, selbst wenn der äußere Wasserspiegel oberhalb des Motors liegt.

Wegen dieser und anderer Probleme schlu gen die Anstrengungen, ein geeignetes Wassergleitkufen- oder Wasserschi· fahrzeug mit den vorstehend geschilderten Eigenschaften zu entwickeln, fehl.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug offenbart, das in Längsrichtung angeordnete Vorder- und Hinterschier, die im Abstand voneinander unter dem Bootskörper gelagert sind, verwendet und den hydrodynamischen Auftrieb des Wasserfahrzeuges aufgrund

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der relativen Wasserströmung entgegen der Schiunterflächen bewirkt. Die Schier gleiten während des Vorwärtsantriebes des Fahrzeuges durch eine Düse, die unter dem Bootskörper auf dem oberen Ende des hinteren Schies angeordnet ist, auf der Wasseroberfläche. Der hintere Schi weist eine öffnung auf, durch die Wasser nach oben zur Strahl pumpe strömt. Die Strahldüse der Strahlpumpe befindet sich über dem Wasser, um den Strömungswiderstand zu vermindern.

Die Antriebsvorrichtung oder der Motor für die Strahlpumpe befindet sich im unteren Teil des Bootskörpers des Wasserfahrzeuges und trägt dazu bei, daß der Schwerpunkt des Fahrzeuges unter dem Auftriebsschwerpunkt liegt, so daß es fähig ist, sich selbst aufzurichten. Eine einzige öffnung im Bootskörper stellt alle durch den Bootskörper gehenden Verbindungen her. Ihre Bänder sind mit einem den Kreisumfang kontinuierlich umgebenden Dichtungsglied oder einer Dichtung, deren gegenüberliegende Fläche durch die Strahlpumpe und den Motor zusammengepreßt wird, abgeschlossen . Zwischen Motor und Pumpe einerseits und dem Bootskörper andererseits bestehen keine starren Verbindungen. Stattdessen sind Motor und Pumpe zu einer integralen Einheit verschraubt oder zusammengefaßt, die die Dichtung zwischen sich und gegen die Öffnungsränder des Bootskörpers drückt, um vom Bootskörper gestützt zu werden. Dadurch werden die Vibrationen der Pumpe und des Motors vom Bootskörper isoliert, man erzielt einen wasserdichten Verschluß und verbindet die Pumpe und den Motor zu einer integralen Einheit, so daß irgendwelche begrenzte Krümmungen

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des Bootskörpers die Unversehrtheit der Antriebsverbindung nicht beeinträchtigen.

Der vordere Schi ist um eine Steuerachse drehbar, so daß das Wasserfahrzeug gesteuert werden kann. An dem Bootskörper ist er durch eine Verbindung, die eine Streckung und Zurücknahme des vorderen Schis in Höhenkontrolle, d.h. mit einer vorbestimmten Steuerung des Neigungswinkels des Schis ermöglicht, befestigt.

Der hintere Schi enthält ein Paar nach abwärts offene Kanäle oder dergl. auf jeder Seite des Pumpeneingangs, um mitgerissene Luft aufzunehmen und auszutragen, bevor sie denPumpeneingang erreicht.

Der Motorraum wird durch öffnungen belüftet, die angebracht sind, um den Eintritt unerwünschten Wassers während des Vorwärtsantriebs weitgehend zu vermindern. Die Motorabgas- und -Kühlsysteme enthalten Leitungsschieifen, die oberhalb der Wasserlinie des Wasserfahrzeuges in Ruhestellung liegen, um zu verhindern, daß der Bootskörper durch einen Syphoneffekt überflutet wird.

Vorzugsweise verwendet man einen Bootskörper monolithischer Struktur, der den erforderlichen Auftrieb aufweist und mit der Baugruppe Motor - Pumpe - hinterer Schi leicht durch eine einzige öffnung im Bootskörper befestigt ist. Dies vereinfacht und beschleunigt erheblich die Massen-

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produktion des Fahrzeuges.

Im folgenden werden die Zeichnungen beschrieben:

Fig. 1 zeigt in Aufsicht ein mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt die Vorderseite in Aufsicht;

Fig. 3 zeigt die Bückseite in Aufsicht;

Fig. 4· ist eine vergrößerte Ansicht im Dängsschnitt;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht im Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4;

Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht im Querschnitt der Strahl pumpe und von Teilen der Unterseite des Bootskörpers und des hinteren Schis;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Ansicht entlang der Linie 7-7 der Fig. 5;

Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht entlang der Linie 8-8 der Fig. 4;

Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht, teilweise im Querschnitt, des Auspufftopfes und der verbundenen Bestandteile des Abgas- und des Kühlsystems;

Fig. 10 ist eine Ansicht entlang der Linie 10 - 10 der Fig. 4;

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Fig. 11 ist eine Ansicht entlang der Linie 11 - 11 der Pig. 10;

Fig. 12 ist eine vergrößerte Teil-Querschnittansicht, der durch Nr. 12 in Fig. 4 gekennzeichneten Fläche und

Fig. 13 zeigt eine Ansicht entlang der Linie 13 - 13 der Fig. 4.

In den Zeichnungen} insbesondere in den Figuren 1 bis 4, ist ein mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug 10 entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es besteht allgemein aus einem länglichen Bootskörper 12, einer vorderen Schi-Baugruppe 14, die aus einem Vorderschi 16, der unterhalb und im Abstand zum Vorderende des Bootskörpers 12 angeordnet ist, und einer Verstrebungsbaugruppe 18, die den. Vorderschi 16 auf dem Bootskörper 12 abstützt und eine Drehbewegung des Schis und eine abwärts- und vorwärtsgeneigte Steuerachse 20 ermöglicht.

Das Wasserfahrzeug 10 umfaßt ferner eine Hinterschi-Baugruppe 22, die aus 4nem Hinterschi 24, der unterhalb und im Abstand vom rückwärtigen Teil des Bootskörpers 12 und in gerader Linie mit dem Vorderschi 16 angeordnet ist, wenn das Wasserfahrzeug sieh vorwärtsbewegt. Der hintere Schi 24 wirkt zusammen mit dem vorderen Schi 16, um das Wasserfahrzeug hydrodynamisch aus der Wasserverdrängungsposition, in der sich die Wasserlinie in 26 befindet, in die Ereuzposition zu bringen, in der die Wasserlinie in 28 liegt.

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Dieser Auftrieb tritt aufgrund der relativen Strömung des Wassers auf den Unterseiten der Schier 16 und 24 ein. Der Ausdruck "Unterseiten" umfaßt alle Unterflächen, die geeignet sind, auf der Wasseroberfläche zu gleiten, unabhängig davon, ob die Oberfläche horizontal oder geneigt ist.

Wie am besten aus Fig. 6 zu ersehen ist, schließt die Schi-Baueinheit 22 auch eine Strahlpumpe 30 ein, die einen Einlaß 32, eine Strahldüse 34 und ein Flügelrad 36, das sich im Einlaß 32 befindet, ein. Das Flügelrad 36 beschleunigt Wasser aus der Strahldüse 34 bei hoher Geschwindigkeit, um das Wasserfahrzeug vorwärtszubewegen.

Das Wasserfahrzeug 10 enthält ferner eine Strahlpumpen-Antriebsvorrichtung oder einen Hotor 38, der sich in dem unteren Teil des Bootskörpers 12 befindet. Eine Kopplungsvorrichtung 40 verbindet den Motor 38 ait der Pumpe 30» um das Pumpenflügelrad 36 in Drehbewegung zu versetzen. Zusätzlich koppelt eine Montagevorrichtung, die eine Platte 88 enthalt, die Hinterschi-Baugruppe 22 vollständig an den Motor 38 zu einer integralen Einheit und befestigt beide wasserfest und vibrationsarm, wie ersichtlich, an de» Bootskörper 12.

Der Bootskörper 12 ist im allgemeinen langgestreckt, stromlinienförmig und besteht aus einem geeigneten leichten Material, wie kunstharzverstärktem Glasfasermaterial, schlagfestem Gießkunststoff oder dergl.. Die Gestalt des

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Bootskörper 12 ist nicht entscheidend, sie kann in Größe und Form individuellen Erfordernissen entsprechen.

In äer dargestellten Ausführungsform enthält der Bootskörper 12 einen langgestrecken, zentralen Teil, der einen nach oben offenen Motorraum 44 darstellt und einen eingebauten Bord 48 für äLen Treibstoff tank und einen Bord 50 für die Batterie enthält. Der obere Umfang des Motorraumes 44 enthält einen kontinuierlichen Kanal, der eine elastische, kontinuierliche Dichtung 52 aus Gummi oder dergl. aufnimmt (vgl. Fig. 4 und 12). Die Dichtung wird dichtanliegend in einer zusätzlichen Vertiefung aufgenommen, die im unteren Umfang einer Sitzeinheit 54 gebildet wird, und die in das offene Oberteil des Motorraumes 44 eingepaßt ist und diesen abschließt.

Die Sitzeinheit 54 enthält Bänder, die zur Abstützung auf Teilen des Bootskörpers ruhen, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist. Sie ist für die Bequemlichkeit des Bedienungsmannes mit geeignetem Pdstermaterial versehen. Die Sitzeinheit 54 bietet nicht nur einen Sitz für den Bedienungsmann, sondern, stellt auch eine Abdeckung für den Motorraum dar, die den Motorraum 44 vollständig gegen den Eintritt von Wasser von oben her idichtet.

¥ie am besten den Figuren 1 bis 3 zu entnehmen ist, sind Stützen oder Fußrasten 56 in den Seiten des Bootskörpers 12 geformt, damit der Bedienungsmann seine Füße aufstützen

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kann, wenn er rittlings auf der Sitzeinheit 54 sitzt.

Der Vorderteil des Bootskörpers 12 ist so gestaltet, daß er eine aufwärtsgerichtete geneigte vordere Oberfläche "bildet, die nach hinten einen Vorsprung 57 aufweist, der einen vorwärtsgerichteten luftkanal 58 besitzt. Die im Kanal 58 eintretende Luft gelangt in den Motorraum 44-, versorgt den Motor mit Luft und entfernt Treibstoffdämpfe durch ein Paar Leitungen 66 aus dem Raum. Die oberen Enden der Leitungen 66 entleeren sich durch nach hinten weisende Entlüftungen 72, die im oberen Teil des Bootskörpers vorgesehen sind. Die Richtung der Entlüftungen 72 zielt darauf ab, Luft durch die Auslaßleitung 66 zu saugen, um den Motorraum zu ventilieren.

Anders als die Motorraumöffnung, die durch die Sitzeinheit 54 geschlossen wird, die Entlüftungsöffnungen 58 und 72 und eine Montageöffnung 74 an seinem Boden ist der Bootskörper 12, wie ersichtlich, eine vollständig abgedichtete monolithische Struktur, in der der Bootskörper den Auftrieb bewirkt und in dem der Schwerpunkt unter dem Auftriebsschwerpunkt liegt, so daß er selbstaufrichtend ist.

Der Motorraum 44- beherbergt die Strahlpump en-Antriebsvorrichtung oder den Motor 38, der vorzugsweise ein Verbrennungsmotor oder dergl. ist, und die üblichen Zubehör- und Bestandteile aufweist, wie Zündspulen,76, eine Batterie 78,

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eine Treibstoff pumpe 80 und einen Motorblock 82. En.nl aß lind Auslaßkanäle 84 und 86 sind in einer Montierplatte gebildet, auf der der Motor 38 befestigt ist. Kühlwasser für den Block 82 geht durch den Einlaß 84 und das heiße Wasser vom Block 82 wird durch den Auslaß 86 abgeführt.

Weil die Konstruktion und Arbeitsweise des Motors 38 konventioneller Art sind, werden Einzelheiten aus Gründen der Kürze nicht dargelegt. Der Treibstoff für den Tank 62 wird durch einenTankverschluß 90 und eine Leitung 92 zugeführt. Der Treibstoff gelangt durch ein geeignetes Vergasungssystem zum Verbrennung in den Motor 38.

Fig. 9 läßt am besten erkennen, daß Abgase aus dem Motor durch eine übliche Auspuffleitung 94- abwärts in eine U-förmige Leitung 95 gelangen, die in einem nach außen erweiterten, oben offenen Austrittskegel 96 endet. Der Kegel 96 endet innerhalb eines doppelwandigen, sich vertikal erstreckenden zylindrischen Auspufft opfes 98 mit einer Außenwand 100. Die Doppelwand-Konstruktion stellt einen Kühlring 102 dar, der sich über den oberen Teil und vollständig um den Auspuff topf 98 herum erstreckt.

Abgase, die in den Auspufftopf 98 eintreten, fließen in der durch Pfeile 103 angezeigten Richtung und verlassen den Auspuff topf 98 durch eine öffnung am Boden, die in Verbindung mit einer nach oben gerichteten Leitung 104 steht.

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Die Leitung 104 ist mit einer Leitung 105, die die Form eines umgekehrten großen U hat, gekoppelt. Diese Leitung führt die Gase in eine nach unten gerichtete Abgasleitung 10?. An:ihrer Basis ist die Leitung 107 mit einem Fitting 106 verbunden, das in der Motormontageplatte 88 eingebaut ist, und eine Austrittsöffnung 108 durch die Platte 88 darstellt. Die öffnung 108 lenkt die Gase in eine Abgaskammer 110, die zwischen der Platte 88 und einem Rahmen der hinteren Schi-Baugruppe 22 gebildet wird. Die Gase gehen dann nach außen oder in die Atmosphäre durch diagonale Seitenöffnungen .112.

Die Kühlung der ibgase, die durch den Auspufftopf gehen, erfolgt mit Seewasser, das vom Laufrad der Strahlpumpe 36 durch den Strahlpumpeneingang 32 und in einen Kühl dur chi aß 114 gezogen wird, der in der Wandung des Durchlasses 32 gebildet wird und sich nach oben durch ein nach oben reichendes, im Umkreis kontinuierliches, rechtwinkliges Teil des Eahmens 116 erstreckt. Dieser Seil paßt in die rechteckige Montageöffnung 74 im Boden des Bootskörpers 12.

Tom Durchlaß 114 fließt das Kühlwasser in den angrenzenden Durchlaß 118, der in der Montageplatte 88 dss Motors ausgebildet ist. Darauf flifit das Kühlwasser in einen Schlauch IgO, der mit einer öffnung in Verbindung mit dem Durchlaß 118 steht. Der Schlauch 120 leitet das Wasser an das obere Ende des Binges 112 des Auspufftopfes. Von diesem Punkt fließt das Wasser um den Auspufftopf und zu seinem Boden

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durch die Kingleitung 112. Das Wasser gelangt dann durch ein Loch 122 in der Innenwand des Topfes ins Innere des Topfes 98.

Wenn das Wasserfahrzeug sich mit abgestelltem Motor in Ruhe befindet, nimmt das Wasser außerhalb des Bootskörpers 12 eine Höhe 26 ein, wie am besten aus den Figuren 4 und 9 zu ersehen ist. Abgas-Kühlwasser kann .durch den Schlauch 120 nicht eindringen und Motor überfluten, weil die obere Schleife des Schlauches oberhalb der Wasserhöhe ist. Wasser, das durch die Abgasabzugsöffnungen 108 eintritt, kann den Motor nicht überfluten, weil das obere Ende der Leitung 107 oberhalb des Wasserspiegels 26 ist.

Ist der Motor 38 in Betrieb, dann wird der Wasserstand im Topf 98 wegen des Druckes der Abgase sehr niedrig sein. Das vorhandene Wasser reicht aber aus, um den Lärm der Maschine 38 zu dämpfen. Das ankommende Kühlwasser wird von den Abgasen zusammen mit diesen durch die Abgasleitungen 104, 105 und 107 durch die Ausströmöffnungen 108 und aus den Seitenöffnungen 112 gezogen. Dies gilt auch für das Kühlwasser vom Motorblock, das aus dem Auslaß 86 kommt. Auch dieses Wasser fließt aus den Seitenöffnungen 112 in die Atmosphäre.

Die Kurbelwelle des Motors ist vertikal angeordnet. Seine Antriebswelle 124 erstreckt sich abwärts durch die Montageplatte 88 im rechten Winkel zur Antriebswelle 126 des Laufrades 36. Das untere Ende der Motorantriebswelle 124 ist in

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geeigneter Weise in oberen und unteren lagern 128 und 130 gelagert, die von einem Lagerbauteil 132 getragen werden, das am Rahmen 116 durch mit Gewinde versehenen Schrauben stabil befestigt ist (vgl. Fig. 6).

Ein Kegelgetriebe 136, das einen Teil der Kupplungsvorrichtung 40 bildet, steht in Antriebsverbindung mit einem weiteren Kegelgetriebe 138, das von der Laufradachse 126 getragen wird. Die Zahnräder 136 und 138 bilden eine rechtwinklige Antriebsverbindung zwischen ofen Achsen 124 und 126.

Die Hinterschi-Baugruppe 22 ist fest mit dem Motor 38 zu einer Einheit verbunden. Das Gewicht beider wird vom Bootskörper 12 durch die Montagevorrichtung 42 getragen.

Im einzelnen stellen die Kanten der rechteckigen Motormontageplatte 88 einen peripheren oberen Montageteil 140 dar, der auf den Bändern der Montageöffnung 74 im Boots-Ürper 12 liegt, wie aus den Figuren 6 und 7 ersichtlich ist. Entsprechend enthält der Rahmen 116 der Strahlpumpe 30 einen peripheren, unteren Montageteil 142, der gegenüber dem Monfcageteil 140 und diesem komplementär unter den Rändern der Öffnung 74 liegt.

Eine elastische, den Umfang kontinuierlich umgebende Dichtung oder ein Dichtungsring 144 ist auf dem Bootskörper 12 zwischen den Teilen 140 und 142 befestigt. Der

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Dichtungsring 144 ist im Querschnitt C-förmig und daher durch eine periphere, ringförmige öffnung oder einen Kanal 146 charakterisiert, wie in Fig. 7 gezeigt, der die die öffnung darstellenden Wände des Bootskörpers aufnimmt. Der obere und der untere Dichtungsringschenkel liegen zwischen dem oberen Montageteil 140 und dem Bootskörper 12 und zwischen dem unteren Montageteil 142 und dem Bootskörper 12. Bolzen 148 gehen durch die gegenüberliegenden Teile 140 und 142 und schließen einen Teil der Montagevorrichtungen 42 ein, die den Motor 38 mit der hinteren Schi-Baugruppe 22 zu einer integralen Einheit verbinden, während sie gleichzeitig gegen den Dichtungsring pressen, um einen wasserdichten Abschluß und eine vibrationsarme Montage gegenüber dem Bootskörper 12 ζ u bewirken. Wie aus den Figuren 5 und 6 zu ersehen ist, reichen die Bolzen 148 durch die Montageplatte 88 in entsprechende, mit Gewinden versehene Bohrungen den Rahmens der hinteren Schi-Baueinheit 116. Sie sind fest angezogen, um die gegenüberliegenden Teile 140 und 142 gegeneinander und gegen den dazwischen liegenden Dichtungsring 144 zu pressen. Die wasserfeste Dichtung wird erreicht, wenn der Dichtungsring 144 gegen die Bänder der öffnung 74 des Bootskörpers psßt.

Mit dieser Anordnung kann die kompakte, festgekoppelte Einheit aus Motor 38 und der hinteren Schi· -Baugruppe 22 nicht wegen einer Deformation oder Biegung des Bootskörpers 12 aus der Flucht geraten. Dies steht im Gegensatz zum Fluchtfehler, der sonst auftreten kann, wenn der Motor 38

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und die Baugruppe 22 unabhängig am Bootskörper befestigt sind.

Der Motor 38 und die mit ihm verbundenen Einzelteile sind auf der Motormontageplatte 88 durch eine inzahl geeigneter Bolzen 150, die nach oben durch die Platte 88 reichen, in entsprechenden, im Motor und seinen Einzelteilen vorgesehenen Gewindebohrungen (nicht dargestellt) eingeschraubt (vgl. Fig. 5)·

Die hintere Schi-Baugruppe 22 besteht, wie bereits erwähnt, aus dem hinteren Schi 24 und der Strahlpumpe 30. Das Gehäuse der Strahlpumpe 116 - dargestellt in Fig. 6 - legt den Einlaß 32 und die rückwärtige konvergierende Strahldüse 34 fest. Wie bereits angedeutet, ist auch der obere, rechteckige Teil des Gehäuses 116 innerhalb der Montageöffnung 74 angebracht, um die hintere Schieinheit 22 mit dem Motor zu verbinden.

Das Pumpengehäuse 116 ist vorzugsweise gegossen in oder besteht aus zwei Teilen, die miteinander unmittelbar hinter dem Laufrad 36 verschraubt sind. Der rückwärtige Gehäuseabschnitt enthält ein hinteres Lager 158, der vordere Gehäuseabschnitt ein vorderes Lager 160. Die Antriebswelle 126 ist rotierend in den Lagern 158 und 160 gelagert.

Das hintere Lager 158 wird innerhalb eines str omlinienföraigen zentralen Teiles 162 gehalten, der durch übliche Statoren 164 gestützt wird, die radial nach außen reichen

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und an dem Abschnitt der Pumpeninnenwand befestigt sind, der sich nach hinten erstreckt und die Strahldüse 34 bildet. Das vordere Lager 160 wird in einer geeigneten öffnung gehalten, die in der Montageplatte 161 vorgesehen ist und die in einer größeren öffnung liegt, die sich in der Vorderwand des Pumpenrahmens 116 befindet. Eine passende Packung 166 ist vorhanden, um einen wasserdichten Abschluß dort zu erreichen, wo die Antriebswelle 126 des Laufrades durch die Eintrittswand der Pumpe geht (vgl. Fig. 6). Der Rahmen 116 ist so gegossen, daß er einen zylindrischen Schacht unterhalb der vertikalen Antriebswelle 124 begrenzt. Er nimmt den Lagerstand 132 für die Lager 128 und 130 auf. Ein Lagergehäuse 133 ist am Lagerstern 132 durch eine Anzahl Bolzen 134 verschraubt, die auch das Gehäuse 133 und den Lagerstern 132 an der Wand des Rahmenschachtes befestigen.

Der vordere Teil des Pumpenrahmens 116 ist mit einem entfernbaren Vorderdeckel 168 versehen, der mit üblichen Bolzen (nicht gezeigt) in seiner Lage gehalten wird. Die Entfernung des Deckels 168 gewährt zur Wartung unmittelbaren Zugang zu den Lagern 160, den Getrieben 136 und 138 und den mit ihnen verbundenen Q? eil en.

Der hintere Schi 24 hat im allgemeinen konkave Gestalt öder die Form eines umgekehrten U (vgl. Fig. 4, 6 und 8). Er enthält einen im allgemeinen ebenen, längsgestreckten Zentralteil l?0, der mit einer öffnung 156 versehen ist, die in Verbindung mit einer öffnung 154 im Pumpenrahmen 116

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steht und den Wasserdurchtritt zum Strahlpumpeneinlaß 32 gestattet. Zwischen dem Zentralteil 170 und den Schiseitenschenkeln 172 befindet sich ein Paar nach unten offener Tunnel oder Kanäle 174, die angepaßt sind mit dem am Schi 24 vorbeifließenden Wasser mitgerissene Luft aufzunehmen und wegzutragen. Der Eintritt solcher mitgerissener Luft in die Strahlpumpe 30 bednflußt ihre Leistung ungünstig, die Kanäle 174 gestatten es, einen großen Teil der Luft zu sammeln und von der Pumpe 30 abzuleiten.

Der Schi 24 besteht aus geeignetem Material, wie einer Aluminiumplatte, und ist an der Unterseite der Strahlpumpe 30 durch eine Anzahl mit Gewinden versehener Befestigungsvorrichtungen b ef e stigt.

Die Längsachse des Schis 24, das ist eine Achse, die innerhalb der Ebene der Unterseite des Zentralteils 170 liegt, ist relativ zur Wasseroberfläche in der Kreuzposition des Wasserfahrzeuges nach oben und nach vorwärts gerichtet, (vgl. Ziffer 28 in Fig. 4). In dieser Orientierung ist die Achse des aus der Pumpe 30 ausströmenden Wassers im allgemeinen parallel zur Wasseroberfläche. Dies bewirkt einen optimalen Antrieb für das Wasserfahrzeug 10. Eine Mchte Neigung des Schis 24 ist nötig, um den hydrodynamischen Auftrieb zu bewirken, während, der Strahlpumpenantrieb entlang einer Achse, die im allgemeinen zur Wasseroberfläche verläuft am wirksamsten ist. Die Anordnung der Strahlpumpe 30 oberhalb des hinteren Schis 24 und unter-

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halb des Bootskörpers 12 stellt die beste Lage hinsichtlich wirksamsten Antriebs und geringsten Strömungswiderstandes dar. Sie befindet sich in Kreuzposition des Wasserfahrzeuges, vollständig außerhalb des Wassers, und liegt doch für eine direkte Antriebskupplung unmittelbar am Motor 38. Obgleich eine rechtwinklige Antriebsverbindung zwischen dem Motor 38 und der Strahlpumpe 30 vorgesehen ist, beeinflußt darüber hinaus eine Biegung des Mittelteiles des Bootskörpers wegen der Verwendung der Montagehilfsmittel nicht die Vollständigkeit der Kupplung, wie oben beschrieben. Die Dichtung 144 bewirkt eine Isolierung gegen die Vibration und stellt eine wasserfeste Abdichtung dar. Die besondere Kombination Anordnung und Verbindung von Motor 38, Montagevorrichtung 42, Strahlpumpe 30 und dem hinteren Schi ergibt einen wirksamen Antrieb mit geringem Widerstand und geringer Vibration und mit geringer Einwirkung auf Motor- und Pumpenverbindung.

Wie aus den Figuren 4, 10 und 11 zu ersehen ist, enthält der Bootskörper 12 als integralen Bestandteil eingeformt eine abwärts- und vorwärtsgerichtete, zylindrische Buchse 176. Die Buchse 176 umschließt eine rohrförmige Ummantelung 178, die oben und unten mit Buchsen 180 und 182 versehen ist. Die Buchsen verbinden drehbar oben und unten Zwingen-Supports 184 und 186, die an einer verlängerten Längsspindel 188 befestigt sind. Die Längsspindel 188 ist um die nach unten und vorwärts geneigte Lenkachse 20 drehbar und wird gegen axiale Bewegung durch die Supports 184 und 186 festgehalten.

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Das obere Ende der Spindel 188 weist ein Handlenkergoch 190 auf, das einen Handlenker 192 trägt. Drehung des Handlenkers 192 versetzt die Spindel 188 zum Steuern des Wasserfahrzeuges 10 in Drehung. Der Handlenker 192 enthält übliche Gasregler zur Einstellung der Geschwindigkeit des Motors 38 wie bei Motorrädern.

Wie am besten aus den Figuren 4 und 13 hervorgeht, ist das untere Ende der Spindel 188 nicht unmittelbar am vorderen Schi 16 befestigt, sondern drehbar mit den vorderen Enden von zwei Paar im wesentlichen horizontal gerichterer und vertikal durch Zwischenräume getrennt angeordneter Arme 194 und 196 befestigt. Die rückwärtigen,Enden des oberen Armpaares 194· und die rückwärtigen Enden des unteren Armpaares 196 sind drehbar an einem oberen Fortsatz 198 eines Trägers angebracht, dessen Basis auf dem Schi 16 mit einer Anzahl Befestigungsvorrichtungen 202 montiert ist. Die Arme 194 und 196, das Fortsatzstück 198 und die Lenkachse 188 bilden die vordere Verstrebungseinheit 18, die zuvor als Stütze für den vorderen Schi 16 auf dem Bootskörper 12 erwähnt worden war.

Die Arme 194· und 196 können gleiche Länge haben. In diesem Fall kann der vordere Schi 16 relativ zur Lenkspindel ohne .änderung der Spindelhöhe gestreckt und zurückgenommen werden. Falls gewünscht, können die Arme verschiedene Länge haben, um, wie offensichtlich ist, eine vorher bestimmte Änderung in der Schihöhe zu erreichen.

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Der Schi 16 ist normalerweise durch dne Stoßstrebe 204, die mit ihrem oberen Ende am unteren Zwingensupport 186 befestigt und deren unteres Ende drehbar am unteren Armpaar 196 montiert ist, in eine gespannte Lage geneigt. Die Stoßstrebe 204 enthält eine Druckfeder 205 und dient dazu, den vorderen Schi elastisch auszustrecken. Sie enthält außerdem ein konventionelles Dämpfungssystem mit einer Stoßdämpferflüssigkeit, um die Streckung und Zurücknahme des Schis 16 zu dämpfen. Mit dieser Anordnung streckt sich der Schi 16 automatisch, um das Rutschen während des Wendens des Wasserfahrzeuges 10 zu vermindern, und verkürzt sich und streckt sich elastisch beim Auftreten rauher See oder dergl.

Der vordere Schi 16 erstreckt sich längs und ist unter annähernd demselben Neigungswinkel angeordnet wie der hintere Schi 24. Er ist auch aus demselben Material hergestellt wie der hintere Schi 24, aber unterscheidet sich ein wenig in der Gestalt, wie aus den Figuren 4 und 13 zu erkennen ist. Er hat, allgemein gesagt, die Form eines umgekehrten U mit einem ebenen Zentralteil und äußeren, abwärts geneigten Schultern oder Seitenkanälen.

In Buhestellung wird das Wasserfahrzeug 10 vom Bootskörper 12 in der Verdrängungsposition, wie durch die Wasserlinie 26 angezeigt wird, getragen. Der Bedienungsmann sitzt rittlings auf der Sitzeinheit 54-, seine Füße ruhen auf den Fußrasten 56. Wenn der Motor gestartet oder das Drosselventil

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vorgerückt wird, versetzt der Motor 38 die Antriebswellen 124 und 126 in Drehung. Diese lassen das Laufrad 36 rotieren und die Rückwirkung des aus der Strahldüse 34 ausgestoßenen Wassers treibt das Wasserfahrzeug 10 vorwärts. Die Vorwärtsgeschwindigkeit steigt bis zu dem Punkt an, daß die Wirkung des gegen die Unterseiten des vorderen und hinteren Schis 16 und 24 stömenden Wassers das Wasserfahrzeug 10 hydrodynamisch in die Kreuzposition hebt, wie durch die Wasserlinie 28 angezeigt wird.

Während der Vorwärtsbewegung kann das Fahrzeug durch Bedienen des Lenkers 192, der die Lenksäule 188 und den vorderen Schi dreht, gewendet werden. Die Verbindung 194, 196 und 198 zusammen mit der Stoßstrebe 204 versetzt den vorderen Schi 16 in die Lage, sich auftretenden Drehbewegungen und Bedingungen, wie sie bei rauher See herrschen, anzupassen.

Die Strahlpumpe 30 bewegt sich im wesentlichen völlig außerhalb des Wassers oberhalb des hinteren Schis 24, so daß Wasser entlang einer Achse, die oberhalb der Wasseroberfläche liegt und dieser dicht benachbart ist, ausgestoßen wird.

Die Vorwärtsbewegung des Wasserfahrzeuges 10 schließt das Strömen frischer Luft durch den L^ftkanal 58 in das innere des Motorraumes 44 und dann nach außen durch die Leitungen 66 und die Luftöffnungen 72 ein.

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Kühlwasser wird durch das Laufrad 36 durch die Durchlässe 114· undIL8, den Schlauch 120 und in die ringförmige Öffnung 102 des Auspufftopfes getrieben. Das Abgas im Auspufft opf 98 wird durch das Wasser gekühlt. Das Wasser gelangt dann durch den Durchlaß 122 in das Innere des Auspufftopfes 98. Abgase, die nach oben steigen,und aus dem Austrittskegel austreten, verdrängen das im Auspufftopf 98 angesammelte Wasser durch die Abgasleitungen 104·, 105 und 107 durch die Ausflußöffnungen 108 und schließlich durch die Seitenöffnung 112, die im Pumpenrahmen 116 enthalten sind, in die Atmosphäre.

Kühlwasser für die Motor-Rohrverzweigungen wird auch durch das Laufrad 36 durch den Durchlaß 114- getrieben. Von dort fließt es durch den Durchgang 84- zum Motorblock 82 und tritt durch den Auslaßdurchgang 86 und durch die Seitenöffnungen 112 in die Atmosphäre aus.

Das Wasserfahrzeug 10 ist durch eine optimale Wirkung des Antriebs, geringen Strömungswiderstand, leichte Herstellbarkeit, TMverletzbarkeit der Antriebsverbindung, gute Manövrierfähigkeit, prompte Anpassung an rauhe See, Selbstaufrichtung und ein Minimum an öffnungen, die durch den Bootskörper gehen, gekennzeichnet.

Verschiedene Abwandlungen und Abänderungen können hinsichtlich der vorstehenden detaillierten Beschreibung vorgenommen werden, ohne daß der Erfindungsgedanken verlassen wird.

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Claims

DR-ING. HANS H. PONTANI Patentanwalt f7£9 Kfeinostheim b. Aschaffenburg 3 * Tel. 06027 / ββ25 Patentansprüche

1.) Ein mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug, bestehend aus:

einem Bootskörper;

einer Vorderschi-Baugruppe, die einen Vorderschi enthält, der unter dem und im Abstand zum Bootskörper angeordnet ist, wobei der Vorderschi eine Unterseite besitzt, die ferner vordere Verstrebungen aufweist, die den Vorderschi am Bootskörper halten, so daß er Drehbewegungen um eine Steuerachse ausführen kann, um das Wasserfahrzeug zu steuern;

eine Hinterschi-Baugruppe, die einen Hinterschi enthält, der unter dem und im Abstand zum Bootskörper angeordnet ist, wobei der Hinterschi eine Ober- und eine Unterseite besitzt und mit dem Vorderschi zusammenwirkt, um das Wasserfahrzeug aufgrund der relativen Strömung des Wassers auf die Unterseite des Vorderschis und des Hinterschis hydrodynamisch über die Wasserverdrängungsposition in die Kreuzposition zu heben, die Hinterschi-Baugruppe darüber hinaus eine Strahlpumpe enthält mit einem Einlaß, einer Strahldüse und einem Laufrad, das in dem erwähnten Einlaß Wasser aufnimmt und beschleunigt, damit es mit hoher Geschwindigkeit aus der Strahldüse austritt, um das Wasserfahrzeug vorwärtszutreiben, wobei die Strahlpumpe oberhalb der erwähnten Oberseite über der Wasseroberfläche in Kreuzposition angeordnet ist;

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einer Strahlpumpen-Antriebsvorrichtung, die im Bootskörper angeordnet ist und Kupplungsvorrichtungen enthält, die mit der Strahlpumpe verbunden sind, um das Laufrad zu betreiben, und

Montagevorrichtungen, die die Hinterschi-Baugruppe am Bootskörper und an der Strahlpumpen-Antriebsvorrichtung befestigen.

2.) Mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinterschi eine Einlaßöffnung besitzt, und dadurch mit dem erwähnten Einlaß in Verbindung steht.

3·) Mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Hinterschis nach Erreichen der Kreuzposition im allgemeinen aufwärts und vorwärts relativ zur Wasseroberfläche geneigt ist und die Rotationsachse des Laufrades im allgemeinen parallel zur Wasseroberflächeliegt.

4.) Mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bootskörper eine Montageöffnung enthält, die Strahlpumpenantriebsvorrichtung einen oberen Montageteil aufweist, der über den Rändern liegt, die die Montageöffnung bilden, die Strahlpumpe einen unteren Montageteil aufweist, der unter den genannten Rändern liegt, und die Montagevorrichtung

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eine elastische, den Umfang kontinuierlich umgebende Dichtung ringförmiger Struktur besitzt, die die Ecken der erwähnten Bänder aufnimmt, wobei zwischen oberem Montageteil und den Rändern und dem unteren Montageteil und den Rändern Schenkel gelagert sind und die Montagevorrichtung weiterhin eine Anzahl Befestigungsvorrichtungen enthält, die die oberen und die unteren Montageteile zusammenzieht.

5.) Mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bootskörper eine Montageöffnung enthält ,und die Montagevorrichtung einen Dichtungsring besitzt, der durch die Ränder, die die Montageöffnung bilden, getragen wird, und die Montagevorrichtung ferner eine Anzahl Befestigungsvorrichtung enthält, die von der Strahlpumpen-Antriebsvorrichtung und der Strahlpumpe getragen werden und diese entgegen dem Dichtungsring zu einer integralen Baugruppe zusammenzieht als einziger Träger der Hinterschi -Baugruppe auf dem Bootskörper.

6.) Mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinterschi im allgemeinen abwärts konkav geformt ist, einen längsgerichteten Zentralteil aufweist, der eine Einlaßöffnung besitzt, wodurch er in Verbindung mit 03m erwähnten Einlaß steht, wobei der Zentralteil und die Seiten des Hinter-

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schis ein Paar abwärts offener Kanäle begrenzen, die geeignet sind, mitgerissene Luft, die sonst in die Einlaßöffnung gelangen könnte, aufzunehmen und abzuleiten.

7.) Mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpen-Antriebsvorrichtung einen Motor enthält, die eine im allgemeinen vertikal gerichtete Antriebswelle aufweist, das Laufrad um eine im allgemeinen horizontale Achse rotierbar ist, und die erwähnten Kupplungsvorrichtungen eine rechtwinklige Antriebsverbindung besitzen.

8.) Mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bootskörper einen nach oben geöffneten Motorraum enthält, der die erwähnte Strahlpumpen-Antriebsvorrichtung aufnimmt, der obere Umfang des Raumes eine elastische, kontinuierliche Dichtung besitzt, der Bootskörper ferner eine Sitzeinheit aufweist, die im Motorabteil eingebaut ist, und einen kontinuierlichen Kanal hat, der die Dichtung aufnimmt und sie verformt, um den Sitz zwischen ihnen wasserdicht zu machen.

9.) Ein mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe einen entfernbaren Vorderdeckel enthält, der den Zugang zum Innenraum gestattet.

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10.) Mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Ansprufc. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Verstrebungen eine abwärts- und vorwärtsgeneigte Lenksäule und eine Verbindung.in Parallelogrammform enthalten, die den Vorderschi mit der Säule zur Verlängerung und Verkürzung relativ zur Lenksäule verbindet, und eine Eegelung der Höhe des Vorderschis vorsieht.

11.) Ein mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt der Strahlpumpen-Antriebsvorrichtung und die Vorder- und Hinterschi-Baugruppen unter dem Auftriebsschwerpunkt des Bootskörpers liegen, wodurch das Wasserfahrzeug selbstaufrichtend wird.

12.) Ein mit Düsenantrieb versehenes Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit der Antriebsvorrichtung verbundene Abgas- und Kühlwasserleitungen enthält und sie mit dem Äußeren des Bootskörpers unterhalb der Wasserlinie der Wasserverdrängungsposition des Wasserfahrzeuges in Verbindung setzt, die Strahlpumpe Abgasöffnungen aufweist, die Abgas- und Kühlwasserleitungen Schleifen besitzen, die sich oberhalb der Wasserlinie erstrecken, um ein Überfluten zu verhindern, und die Abgasleitung mit den Abgasöffnungen zur Ableitung der Abgase oberhalb der Wasserlinie in Kreuzpositon verbunden ist.

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