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Strahlantrieb für Boote
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Die Erfindung betrifft einen durch Muskel- oder Motorkraft erzeugten
Strahlantrieb zur Fortbewegung von Booten. Bei derartigen Antrieben soll der Drehsinn
der drehenden Teile für den Fall der Vor- oder Rückwärtsfahrt gleich bleiben.
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Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse u.a. Verstellpropeller
oder flach im Wasser sich drehende, mit einstellbaren Schaufeln oder Messern versehene
Rotoren anzuwenden.
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Dabei ist es allerdings nötig, mit Getriebelementen wie Kegelrädern,
aufwendigen Lagerungen und kinematischer Abläufe auf engem Raum zu operieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfacheren Mitteln
gegenüber den konventionallen Antrieben eine bessere Manöverierfähigkeit vorzüglich
im Flachwasser zu erzielen und einen innehabenden Drehsinn der i Encrgieverband
vefindlichen Wellen, Zahnräder u.a. im Falle der Vorschubumst-iJerung beizubehalten.
Eine weitere Aufgabe ist, für Sportboote und größere Einheiten den Strahlantrieb
beidseitig der Bordwand vornehmlich mittschiffs ins Wasser zu führen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der im Wasser
befindliche Teil aus einer, mit ihrer Achsflucht des Turbinenrades quer zur Fahrtrichtung
befindlichen Turbine besteht, deren über geeignete Ubertragungsorgane wie Keilriemen
o.ä. erfolgende Antrieb(Motor oder Muskel) über Wasser liegt.
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Als weitere Ausgestaltung besitzt die Turbine am Umfang ihres Gehäuses
zwei in ihrer Ausstrahlrichtung entgegengesetzt wirksam sein
könnende,
sich diametral gegenüberliegende, tangential zum Turbinenkörperumfang angeordnete,
mit manuell steuerbaren Verschlußklappen o.ä. versehene Ausstrahlöffnungen, ggf.
mit Rohrenden als Strahlrohre. Eine weitere Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß
an der Eintrittsöffnung der Turbine ein Schnorchel befestigt ist, dieser gestattet,
die in Betrieb befindliche Turbine aus dem Wasser zu verschwenken, ohne daß die
Wasserversorgung stockt.
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Der Schubstrahl, ausgerichtet nach der C.W.L. wird in dieser Stellung
über Wasser ausgespieen. Kavitationserscheingungen im Anfang der Fahrt werden dadurch
vermieden, indem die betriebene Turbine unter Wasser gefüllt wird und dann nach
oben verschwenkt werden kann, ohne daß ein Abriß der Wassersäule eintritt. Diese
beschriebene Erfindungsausführung hat weniger eingetauchte Reibverlust schaffende
Teile und die austretende Wassersäule weniger Stauwiderstände.
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Die mit der Erfindunq zu erzielenden Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß ohne konventionelles Steuerruder die Steuerfähigkeit des Bootes gewährleistet
ist. Wenn beispielsweise Rechtskurvenfahrt gewünscht ist, muß die ;.*ckbordturbine
den vollen Strahl für Vortrieb liefern, während die Rücktriebsstrahlöffnung geschlossen
sein muß, die Steuerbordturbine dagegen ist nur teilweise geschlossen und liefert
somit redu:ierte Vortriebskraft. Ein völliges Schließen der Austrittsöffnung auf
Steuerbord erzeugt keinen Vortrieb mehr dieser erfolgt nur über einen Bord (Backbord),
als Ergebnis wird der Kurvenradius kleiner. Bei der vorstehend geschilderten Seitenbordanordnung
ist ein Wenden auf der Stelle möglich, indem über den einen Bord der Vortrieb und
dem gegenüberliegenden der Rücktrieb erfolgt. Damit sind Boote wie u.a. Seenot-Rettungsboote
außerordentlich manöverierfähig. In der Seitenprojektion betrachtet, erkennt man
die Möglichkeit, wie mit dem außenbords ins Wasser tauchenden Antrieb nach Art von
Seitenschwertern, die um einen über
Wasser befindlichen Drehpunkt
tiefer oder höher verschwenkt werden können, die Gefahr in Strandnähe einer Grundberührung
gering gehalten werden kann.
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Damit sind gegenüber dem konventionellen Antrieb Flachwasseroperationen
leichter durchzuführen. Da ein Bootskörper beim Rollen um seine Querachse im Heck-
und Bugbereich großen Beschleunigungskräften ausgesetzt ist, sind die meist im Heckbereich
befindlichen Vortriebselemente und Steuerruder bei Grundberührung schweren Beschädigungen
ausgesetzt, was bei der erfindungsgemäßen Mittschiffsanordnung nicht oder gemäßigt
eintritt. Ein weiterer Vorteil ist, daß nach der vorher bereits erwähnten Art verschwenkbarer
Seitenschwerter die Antriebe im Wasser tiefenverstellbar oder völlig aus dem Wasser
herausnehmbar sind, was beim Rollen um die Längsachse des Bootes und bei evtl. entstehender
Grundberührung im Flachwasser vor Schaden bewahrt. Eine Parallelführung nach bekannter
Art sorgt dafür, daß der Turbinenaustrittsstrahl im Unterwasserschwenkbereich parallel
zur C.W.L. des Bootskörpers verbleibt. Einen weiteren Vorteil stellt die erfindungsgemäße
horizontale Verdrehbarkeit des Turbinenkörpers um seine senkrechte Achse zum Wasser
hin während der Fahrt dar. Der Verdrehbereich beträgt 00° und kann je nach Einstellung
seitliches Abdriften verhindern oder ein quer zur Bootslängslinie erfolgendes Versetzen
bewirken. Der Erfindungsgedanke schließt ein, daß der Einbau des Strahlantriebes
keinerlei Durchbrüche der Bootshaut erfordert. Ebenso kann der vorbeschriebene Strahlantrieb
als Einzelstück im Heck- und/oder Bugbereich an Stelle eines konventionellen Steuerruders
eingehängt werden.
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Diese Ausführung wird dann bevorzugt, wenn geforderte geringe Baubreite
das vorher beschriebene Prinzip von Seitenschwerterbauart ausschließt. Mit dieser
Art ist die Manöverierfähigkeit, wie z.B.
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das Drehen auf der Stelle, seitliches Verschieben oder Gegendriften
nicht möglich, aber es bleibt der Vorzug der Flachwasserbeweglichkeit
und
der horizontale Verdrehbereich bis 900 in bekannter Bauart wie beim Steuerruder.
Es besteht die Möglichkeit, die Verdrehung für Steuer- oder Backbordkurs jeweils
um 90° zu bewerkstelligen, dabei trifft im gesamten Verdrehbereich von 1800 der
volle Schub auf den Bootskörper.
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Bei Seitenbordanordnung kann durch Verschwenken der tiefergelegenen
Schwertkörperteile und mit einer zusätzlichen erfindungsgemäßen Einrichtung die
Strahlrichtung von der normalen horizontalen Richtung abweichend und antipodisch
unterschiedlich eingestellt werden, so daß der Krängung des Bootkörpers entgegengewirkt
werden kann, z.B.
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Steuerbordstrahl schräg nach unten, Backbord schräg nach oben. Es
sind hier viele Einsatzmöglichkeiten gegeben, u.a. sind zwei Beispiele aufgezeigt,
einmal können beide Strahle nach unten gerichtet sein, wobei der Effekt des Anhebens
entsteht, oder das Rückwärtsstrahlrohr wird mittels eines Verstellgerätes aus dem
Wasser geführt und speit sein flüssiges Medium in die Atmosphäre z.B. für Feuerlöschzwecke.
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Da ein horizontales Verdrehen des Unterteiles des Schwertkörpers mit
der Turbine erfindungsgemäß möglich ist, kann ein bestimmbarer Kreisbereich innerhalb
des gegebenen Verdrehwinkels von 900 bestrichen werden.
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Ein Ausfiihrungsbeipsiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 den Querschnitt eines Bootsrumpfes mit dem Strahlantrieb
beidseitig 1 = Pedalantrieb 2 = Querschnitt des Bootrumpfes 3 = Schwertkörper-Oberteil
4 = Turbine 5 = Wasserspiegel 6 = Keilriemen 7 = Verdreheinrichtung
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= Motorantrieb 9 = Schwertkörper-Unterteil 20 = Achsflucht des Turbinenrades 21
= Strahlantrieb, komplett Fig. 2 Strahlheckantrieb 10 = ein Schwenkbereich 17 =
Eintrittsöffnung Fig. 3 Quer zur Fahrtrichtung gestellte Strahlantriebe Fig. 4 Zur
Fahrtrichtung schräg angestellte Strahlantriebe 4 mittschiffs und am Heck 11 = Bugkennzeichnung
12 = Drehsinn des Antriebes Fig. 5 Zur Fahrtrichtung parallel angestellte Strahlantriebe
mittschiffs und am Heck Fig. 6 Zur Fahrtrichtung mittschiffs parallel angestellte,
backbordseitig vortriebs-, steuerbordseitig rücktriebswirksam an- und eingestellte
Strahlturbinen 4.
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Heck- und bugseits zur Fahrtrichtung quer angestellte Strahlturbinen
für Drehen auf der Stelle.
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Fig. 7 Ziir Fahrtrichtung mittschiffs parallel angestellte antipodisch
gegenläufig eingestellte Strahlturbinen 4 fiir Drehen auf der Stelle.
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Fig. 8 Zur Fahrtrichtung mittschiffs parallel angestellte Strahlantriebe
eingestellt für Rückwärtsfahrt.
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Fig. 9 zeigt die Seitenansicht eines Bootkörpers mit Strahlantrieb
in Tiefstellung.
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Fig. 10 zeigt die Seitenansicht eines Bootkörpers mit Strahlantrieb
in Hochstellung und Parallelführung 12.
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Fig. 11 zeigt die Seitenansicht des Strahlantriebes mit Parallelführung
12 und Verstellgerät 13, den Radialschieber 14 zum Schließen oder Öffnen der Austritte
15 und 16 sowie die Mechanik 17 zur Hand- oder Maschinenbetätigung des Radialschiebers
14 zum Zwecke der Einstellung für Vor- oder Rückwärtsschub.
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Fig. 12 zeigt die Seitenansicht des Strahlantriebes ohne Parallelführung
verschwenkt für Feuerlöschzwecke.
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Fig. 13 zeigt die Seitenansicht des Strahlantriebes in Tiefstellung
mit Parallelführung 12 und mit Verstellgerät 13, die radial um ihre Achsflucht gegen
das Schwertkörper-Unterteil 9 verdrehte Turbine 4 für Feuerlöscheinsatz.
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Fig. 14 zeigt in der Draufsicht die zur Fahrtrichtung um 900 quergestellte
Turbine 4 und den möglichen Wasserstrahl-Streubereich.
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Fig. 15 zeigt im Querschnitt des Bootrumpfes 2 die zur Bootslängsrichtung
quer stehende Turbine 4 beim Wosserstrahlabgeben über Wasser.
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Fig. 16 zeigt die Seitenansicht mit außer Wasser geschwenktem Strahlantrieb
mit Schnorchel 19.
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