DE3042197A1 - Antrieb fuer wasserfahrzeuge, insbesondere fuer schnelle gleitboote - Google Patents

Description

• Antrieb für Wasserfahrzeuge, insbesondere
• für schnelle Gleitboote Beschreibung: Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für Wasserfahrzeuge, insbesondere schnelle Gleitboote, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Unbeschadet der unterschiedlichen Konzeptionen bei Verdränger- und Gleitbooten ging in den letzten Jahrzehnten die Entwicklung der Antriebstechnik für Boote im Hinblick auf angestrebte Geschwindigkeiten zur Installation immer größer werdender Antriebsleistungen. Angesichts der dadurch immer kostspieliger werdenden Antriebsaggregate, und zwar hinsichtlich der investieven Kosten und der Betriebskosten, erscheint diese Entwicklung unbefriedigend.
• Insofern wendet sich die Erfindung von dieser weltweit zu beobachtenden Entwicklung ab und geht aus von Bootsantrieben mit einem motorisch angetriebenen Propeller, der auf dem vom Antriebsmotor entfernten Ende einer Antriebswelle, die sich nach rückwärts vom Heckspiegel des Bootes forterstreckt und unter einem spitzen Winkel gegenüber der Wasseroberfläche verläuft, drehfest aufgenommen ist und in einem Abstand vom Bootsheck umläuft, der größer ist als der Propellerdurchmesser.
• Bootsantriebe mit in großem Abstand vom Heckspiegel des Bootes umlaufendem und auf einer unter einem spitzen Winkel zur Wasseroberfläche verlaufenden Antriebswelle aufgenommenen Propeller sind als sogenannte Sturmboote der deutschen Wehrmacht bereits vor vier Jahrzehnten allgemein bekanntgeworden. Bei diesen Bootsantrieben handelte es sich um Aggregate mit einer-sich vom Antriebsmotor forterstreckenden Antriebswelle, die in einem am Motorgehäuse angeflanschten Lagerrohr aufgenommen war und ihrerseits an dem vom Antriebsmotor entfernten Ende einen Propeller drehfest aufnahm. Die als starre Einheit ausgebildeten Aggregate waren mittels eines im wesentlichen vertikal verlaufenden Gelenkzapfens im Bereich des Hecks derartiger Sturmboote gelagert und mithin um eine senkrecht zur Bootslängsachse verlaufende Drehachse nach beiden Richtungen um etwa 900 verschwenkbar. Angesichts dieser Verschwenkbarkeit und der dadurch verwirklichten Steuerungsmöglichkeit konnten bei derartigen Sturmbooten Steuerruder entfallen. Das bemerkenswerte an diesen Bootsantrieben war, daß mit vergleichsweise geringen Antriebsleistungen außerordentlich hohe Geschwindigkeiten erreicht werden konnten.
• Das Ziel der Erfindung besteht nun darin, die in den dreißiger Jahren für rein militärische Zwecke entwickelten Bootsantriebe zu verbessern und insbesondere für schnelle Gleitboote brauchbar zu machen. Diese Aufgabe ist bei einem Antrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß der Propeller in einem nach unten und hinten offenen mantelförmigen Gehäuse aufgenommen ist, welches sich vom Heckspiegel des Bootes nach rückwärts forterstreckt und die Umlaufbahn des Propellers nach oben über einen Umfangswinkel von etwa 1800 abdeckt.
• Im Gegensatz zu den bei den vorbekannten Sturmbootantrieben am freien Ende einer motorisch angetriebenen Welle frei umlaufenden Antriebspropeller ist für die Erfindung die Aufnahme des Propellers in einem letzteren nach oben abdeckenden, tunnelartigen Gehäuse kennzeichnend, wodurch eine ausschließlich nach rückwärts, also der Fahrtrichtung entgegengerichtete Vortriebsströmung ohne wesentliche Wirbelverluste erzeugt und insbesondere das vortriebsmindernde Ansaugen von Luft durch den Propeller vermieden wird. Dies wird besonders vorteilhaft erreicht, wenn nach einem ausgestaltenden Merkmal der Erfindung sich das den Propeller oberseitig abdeckende Gehäuse beidseitig des Abströmweges nach unten über die Mittelebene des Propellers forterstreckt. Dabei sollten die sich nach unten über die Mittelebene des Propellers hinauserstreckenden Gehäuseabschnitte im wesentlichen tangential zur Umlaufbahn des Propellers gerichtet sein.
• Ein anderes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sieht vor, daß sich im Bereich der unteren Längskanten des nach unten offenen Gehäuses nach beiden Seiten tragflächenartige Leitflossen fort erstrecken, die selbst bei schnellen Gleitbooten die Gefahr des seitlichen Ansaugens von Luft ausschließen, wenn bei schneller Fahrt der Bootskörper weitgehend auf die Wasseroberfläche aufsteigt und nur noch die Heckpartie mit dem Antriebsaggregat eintaucht.
• Ein anderes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sieht im Interesse einer starken Vortriebsströmung vor5 daß in Fahrtrichtung hinter dem Propeller in dem letzteren oberseitig abdeckenden Gehäuse Leitschaufeln zum Beruhigen und Ausrichten der vom Propeller abfließenden Zirkulationsströmung angeordnet sind.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann auch im Abströmweg hinter dem Propeller ein um eine im wesentlichen vertikal verlaufende Anlenkachse schwenkbares Steuerruder im Gehäuse angeordnet sein. Eine andere Ausgestaltung ist durch die um eine im wesentlichen vertikal verlaufende Anlenkachse schwenkbare Anordnung des Aggregates an einem den Anschluß an den Heckspiegel eines Bootes vermittelnden Lagerkörper gekennzeichnet. Schließlich kann in Fahrtrichtung hinter dem Propeller auch wenigstens eine in den Abströmweg der Propellerströmung schwenkbare und letztere in dieser Stellung um mehr als 900 umlenkende Umlenkklappe am Gehäuse angeordnet sein, so daR bei in der Umlenkstellung befindlicher Umlenkklappe eine Vortriebsströmung mit einer der normalen Fahrtrichtung des Bootes entgegengerichteten Vortriebskomponente erzeugt wird.
• Besondere Vorteile des erfindungsgemäßen Antriebs bestehen darin, daß der Antriebspropeller nur etwa zur Hälfte nach unten über die Unterkante des Bootes hinausragt, was sich in flachen Gewässern bewährt hat, und daß keine vortriebsmindernden Getriebegehäuse vor dem Propeller angeordnet sind, die beim Stande der Technik über die Bootsunterkante hineinragen.
• Zwei Ausführungsformen der Erfindung sollen nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen: Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung die Heckpartie eines Gleitbootes mit einem derartigen Antriebsaggregat, das in seiner Gesamtheit um eine etwa vertikal verlaufende Anlenkachse schwenkbar und mittels eines Lagerkörpers am Heckspiegel des Bootes befestigt ist und Fig. 2 in einer teilweisen Längsschnittansicht mit in Richtung der Antriebswelle verlaufendem Schnitt eine nicht schwenkbare Ausführungsform des Aggregates in Zuordnung zu einem nur angedeuteten Bootsheck.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist das gesamte Aggregat 10 um eine vertikal verlaufende Anlenkachse 11 schwenkbar an einem Lagerkörper 12 angelenkt, der seinerseits in hier nicht weiter interessierender Weise am Heckspiegel 13 eines nur angedeuteten Bootes 14 befestigt ist. Das Antriebsaggregat erstreckt sich von dem genannten Lagerkörper mit einem Zwischenstück 16 fort, in dem die in dieser Darstellung nicht ersichtliche Antriebswelle aufgenommen ist, und auf der vom Lagerkörper entfernten Seite schließt sich an dieses Zwischenstück 16 ein nach unten und hinten offenes, mantelförmiges Gehäuse 17 an, in dem der nicht sichtbare Propeller umläuft. Der Propeller ist mittels dieses Gehäuses oberseitig,.unter Ausbildung eines radialen Spaltes über einen Umfangsbereich von ca. 1800 überdeckt und etwa im Bereich der Mittelebene des Propellers erstrecken sich an beiden Außenseiten nach unten gerichtete, etwa tangential zur Propellerumlaufbahn verlaufende Gehäuseabschnitte 18 fort. In Strömungsrichtung hinter dem Propeller sind in dem Gehäuse zum Beruhigen und Ausrichten der vom Propeller abfließenden Draliströmung Leitschaufeln 19 angeordnet. Ferner besitzt das Aggregat seitliche Leitflossen 20, die sich auf beiden Seiten des Zwischenstücks 16 forterstrecken und in die unteren Abschnitte 18 des mantelförmigen Gehäuses 17 übergehen, so -daß selbst bei schneller Gleitfahrt, bei der sich das Boot 14 teilweise aus dem Wasser erhebt, eine einwandfreie Wasserzuführung zum Propeller gewährleistet und das Ansaugen von Luft wirksam unterbunden ist.
• Die in einer schematischen Teilschnittansicht in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der oben erläuterten Ausführungsform nach Fig. 1 insbesondere durch den Wegfall der vertikalen Anlenkachse, so daß ein Verschwenken dieses Antriebsaggregates zum Zwecke der Bootssteuerung nicht möglich ist. Für gleiche Teile wie in Fig. 1 sind in Fig. 2 gleiche Bezugszeichen verwendet, jedoch zur Unterscheidung durch einen Strich gekennzeichnet.
• Das Aggregat 10' ist in seiner Gesamtheit am Heckspiegel 13' eines nur angedeuteten Bootes 14' angeflanscht, was hinsichtlich der Einzelheiten hier jedoch nicht interessiert. Die Antriebswelle 22, die auf ihrem vom Boot entfernten Ende den Propeller 24 drehfest aufnimmt, erstreckt stich durch eine Ausnehmung im Heckspiegel 13' des Bootes fort und steht in nicht weiter dargestellter Weise mit ihrem in den Innenraum des Bootes hineinragenden Wellenstumpf 23 mit einem nicht gezeigten Antriebsmotor in Verbindung. Die Antriebswelle ist in einer von einem Befestigungsflansch 12' bis in den Bereich des mantelförmigen Gehäuses 17' hineinragenden Längsführung 25 aufgenommen und mittels nur angedeuteter Lager 27, 28 drehbar, jedoch axialfest gelagert.
• Die Antriebswelle verläuft unter einem flachen Winkel gegenüber der Unterkante des Bootes 14' und der Propeller 24 ist in einem Abstand vom Heckspiegel 13' des Bootes angeordnet, der größer ist als der Propellerdurchmesser. Das mantelartige Gehäuse 17' überdeckt den Propeller 24 oberseitig und erstreckt sich, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, über einen Umfangsbereich von wenigstens 1800 und ragt in Strömungsrichtung über den Propeller hinaus.
• Von der oberen Abdeckung des Gehäuses erstreckt sich eine bogenförmige innere Begrenzung 29 bis zur Unterkante des der Befestigung des Aggregates am Heckspiegel 13' eines Bootes dienenden Befestigungsflanschs 26 fort, welche einen strömungsgünstigen Zufluß von Wasser zum Propeller gewährleistet.
• Der Propeller ragt annähernd mit seinem halben Durchmesser nach unten aus dem mantelförmigen Gehäuse heraus. In diesem unteren Teil ist im Abstand hinter dem Propeller ein um eine im wesentlichen vertikal verlaufende Achse schwenkbares Ruder 30 angeordnet, das somit direkt in der vom Propeller abfließenden Strömung liegt und eine wirksame Steuerung vermittelt. Ferner ist im Abstand hinter dem Propeller 24 eine um eine horizontale Achse 31, die über der die Propellerachse schneidenden Ebene liegt, schwenkbare Umlenkklappe 32 vorgesehen, welche aus den in ihren Umlenklagen nur strichpunktiert angedeuteten Klappenhälften 33, 33' besteht.
• L e e r s e i t e

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Antrieb für Wasserfahrzeuge, insbesondere für schnelle Gleitboote, mit einem motorisch angetriebenen Propeller, der auf dem vom Antriebsmotor entfernten Ende einer Antriebswelle, die sich nach rückwärts vom Heckspiegel des Bootes forterstreckt und unter einem spitzen Winkel gegenüber der Wasseroberfläche verläuft, drehfest aufgenommen ist und in einem Abstand vom Bootsheck umläuft, der größer ist als der Propellerdurchmesser, dadurch gekennzeichnet, daß der Propeller (24) in einem nach unten und hinten offenen mantelförmigen Gehäuse (17, 17') aufgenommen ist, welches sich vom Heckspiegel (13, 13') des Bootes nach rückwärts fort erstreckt und die Umlaufbahn des Propellers nach oben über einen Umfangswinkel von etwa 1800 abdeckt.

   2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das den Propeller (24) oberseitig abdeckende Gehäuse (17, 17') beidseitig des Abströmweges nach unten über die Mittelebene des Propellers forterstreckt.

   3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach unten über die Mittelebene des Propellers (24) hinauserstreckenden Gehäuseabschnitte (18) im wesentlichen tangential zur Umlaufbahn des Propellers gerichtet sind.

   4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Fahrtrichtung hinter dem Propeller (24) in dem letzteren oberseitig abdeckenden Gehäuse (17) Leitschaufeln (19) zum Beruhigen und Ausrichten der vom Propeller abfließenden Zirkulationsströmung angeordnet sind.

   5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Bereich der unteren Längskanten des nach unten offenen Gehäuses nach beiden Seiten tragflächenartige Leitflossen (20) forterstrecken.

   6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Abströmweg hinter dem Propeller ein um eine im wesentlichen vertikal verlaufende Anlenkachse schwenkbares Ruder (30) im Gehäuse (17') angeordnet ist.

   7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die um eine im wesentlichen vertikal verlaufende Anlenkachse (11) schwenkbare Anordnung des Aggregates (10) an einem den Anschluß an den Heckspiegel (13) eines Bootes (14) vermittelnden Lagerkörpers (12).

   8. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Fahrtrichtung hinter dem Propeller (24) wenigstens eine in den Abströmweg der Propellerströmung schwenkbare und letztere in dieser Stellung mehr als 900 umlenkende Umlenkklappe (32) am Gehäuse angeordnet ist.

   90 Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkklappe eine Spreizklappe (32) ist, die aus zwei Flügeln (33, 33') besteht, welche um eine Schwenkachse (31) zwischen einer Umlenklage für Rückwärtsfahrt und einer zusammengeklappten Lage, in der die Flügel sich etwa in Parallellage mit der Propellerachse befinden, verschwenkbar sind.