DE3433810A1 - Jet propulsion - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Strahlantrieb fürThe invention relates to a jet propulsion system for
Schiffe.Ships.
Es ist bekannt, zum Schiffsantrieb Schiffsschrauben zu verwenden, die von einem Mantel umgeben sind und hierdurch einen gerichtecen Strahl zum Vortrieb des Schiffes erzeugen. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß zum Antrieb auch dieser Schiffsschraube die bei üblichen Schiffsschrauben notwendigen umfangreichen mechanischen Einrichtungen wie Antriebswellen, Getriebe und dgl. erforderlich sind.It is known to use propellers to propel a ship, which are surrounded by a jacket and thereby a direct jet for propulsion of the ship. The disadvantage of this arrangement is that it is used to drive this propeller also has the extensive necessary for conventional propellers Mechanical devices such as drive shafts, gears and the like. Are required.
Für reine Manövrierzwecke ist es ferner bekannt, rein hydraulisch wirkende Quersteuereinrichtungen zu verwenden, mittels denen allgemein rechtwinklig oder winklig zur Schiffslängsachse Wasserstrahlen ausgestoßen werden können, um durch Impulswirkung bestimmte Richtungsänderungen des Schiffes zu bewirken. Für den Vortrieb eines Schiffes sind derartige Einrichtungen nicht geeignet.For purely maneuvering purposes it is also known to be purely hydraulic to use acting transverse control devices, by means of which generally right-angled or at an angle to the ship's longitudinal axis, water jets can be ejected to to effect certain changes of direction of the ship by means of impulses. For Such devices are not suitable for propelling a ship.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Strahlantrieb für Schiffe zu schaffen, der keine aufwendigen mechanischen Hilfseinrichtungen erfordert und sowohl zum Vortrieb des Schiffes wie auch zu dessen Manövrierung geeignet ist.The object of the invention is to provide a jet propulsion system for ships to create that does not require complex mechanical auxiliary equipment and is suitable for both propulsion of the ship and its maneuvering.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch eine heckseitig unter Wasser angeordnete Halteeinrichtung, an der ein um eine vertikale Achse drehbarer Düsenkörper angeordnet ist, dessen Düsen allgemein horizontal ausgerichtet und mit einer motorisch betriebenen Hochdruckpumpe verbunden sind.According to the invention, the problem is solved by a rear arranged under water holding device, on which a rotatable about a vertical axis Nozzle body is arranged, the nozzles are aligned generally horizontally and with a motorized high pressure pump are connected.
Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.Further features of the invention are described in the subclaims.
In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden. Es zeigt Fig. 1 die Anordnung des Strahlantriebs in einer schematischen Seitenansicht Fig. 2 den Strahlantrieb nach Fig. 1 in einer Draufsicht im Schnitt A-A Fig. 3 den Strahlantrieb nach Fig. 1 in einer Seitenansicht im Ausschnitt Fig. 4 weitere Ausbildungen eines Düsenkörpers und 5 für einen Strahlantrieb in einer Seitenansicht im Schnitt.In the drawings, embodiments of the invention are shown, which are explained in more detail below. It shows Fig. 1 the arrangement of the jet propulsion in a schematic side view FIG. 2 shows the jet propulsion system according to FIG. 1 in one Top view in section A-A, FIG. 3, the jet propulsion system according to FIG. 1 in a side view in the detail Fig. 4 further designs of a nozzle body and 5 for a jet propulsion in a side view in section.
Fig. 6a den Düsenkörper nach Fig. 4 und 5 in einer Seitenansicht in Richtung B Fig. 6b eine weitere Ausbildung des Düsenkörpers nach Fig. 4 und 5 in einer Seitenansicht in Richtung B im Ausschnitt Fig. 7a einen Düsenkörper mit einer Strahlum-und 7b lenkeinrichtung in einer schematischen Ansicht von oben. 6a shows the nozzle body according to FIGS. 4 and 5 in a side view in direction B, FIG. 6b, a further embodiment of the nozzle body according to FIGS. 4 and 5 in a side view in direction B in the detail Fig. 7a with a nozzle body a beam deflecting device in a schematic view from above.
Fig. 8a weitere Ausbildungen eines Düsenkörpers und 8b mit Strahlumlenkeinrichuntgen Fig. 9 weitere Ausbildungen eines Düsenkörpers und 10 in schematischen Seitenansichten Fig. 11 eine Ansicht von innen auf den Düsenkegel der Düsenkörper nach Fig. 9 und 10 Fig. 12 eine weitere Ausbildung der vor dem Düsenkranz des Düsenkegels ausgebildeten hydraulisch profilierten Nabe in einer Seitenansicht im Schnitt Fig. 13 weitere Ausbildungen von Düsenkörpern und 14 in schematischen Seitenansichten Der Strahlantrieb 25 besteht aus einem Düsenkörper 7, der an einer Halteeinrichtung 4 vorzugsweise an dem Heck 3 eines Schiffsrumpfs 14 unter Wasser angeordnet ist. Die Halteeinrichtung 4 ist als zylindrischer Rohrkörper 12 ausgebildet, in dem eine Hochdruckwasserleitung 13 zur Versorgung der Düsen 8 des Düsenkörpers 7 mit Hochdruckwasser sowie zwei Steuerleitungen 31, 32 angeordnet sind. Die vertikale Hochdruckwasserleitung 13 ist vorzugsweise durch ein Stevenrohr geführt und am Schiffsrumpf 14 gelagert. 8a further designs of a nozzle body and 8b with beam deflection devices 9 shows further designs of a nozzle body and 10 in schematic side views Fig. 11 is a view from the inside of the nozzle cone of the nozzle body according to FIGS. 9 and 10 12 shows a further embodiment of the one formed in front of the nozzle ring of the nozzle cone hydraulically profiled hub in a side view in section Fig. 13 further Formations of nozzle bodies and 14 in schematic side views of the jet propulsion 25 consists of a nozzle body 7, which is preferably on a holding device 4 is arranged on the stern 3 of a ship's hull 14 under water. The holding device 4 is designed as a cylindrical tubular body 12 in which a high pressure water line 13 for supplying the nozzles 8 of the nozzle body 7 with high pressure water and two Control lines 31, 32 are arranged. The vertical high pressure water pipe 13 is preferably guided through a stern tube and mounted on the ship's hull 14.
Sie ist mittels eines nicht näher dargestellten Kugelgelenkflansches mit der Hauptdruckleitung 15 verbunden, um eine Drehung der Halteeinrichtung 4 um 360O zu ermöglichen. Der Düsenkörper 7 ist über eine Hauptdruckleitung 15 mit einer Hochdruckpumpe 9 verbunden, die mittels einer Antriebseinheit 29 angetrieben wird (Fig. 1). Die Hochdruckpumpe 9 kann drehzahlgeregelt ausgebildet sein, wozu eine Drehzahlstelleinrichtung 26 dient, die mittels einer Steuerleitung 27 mit einem Steuerglied im Bereich der Einrichtung 24 zur Schiffsmanövrierung verbunden ist.It is by means of a ball joint flange, not shown in detail connected to the main pressure line 15 to one rotation of the holding device 4 to To enable 360O. The nozzle body 7 is via a main pressure line 15 with a High pressure pump 9, which is driven by means of a drive unit 29, is connected (Fig. 1). The high pressure pump 9 can be designed with speed control, including a Speed adjusting device 26 is used, which by means of a control line 27 with a Control member is connected in the area of the device 24 for maneuvering the ship.
Die Drehzahlstelleinrichtung 26 kann als auf den Pumpenantrieb einwirkender Fahrstufenregler ausgebildet sein.The speed adjusting device 26 can act as acting on the pump drive Be designed speed step controller.
In der Hauptdruckleitung 15 ist ein Dreiwegeventil 16 angeordnet, daß mittels eines Stellantriebs 19 betätigt werden kann. Der Stellantrieb 19 ist über eine Steuerleitung 28 mit einer Steuereinrichtung 23 verbunden. Über einen Beipaß 17 ist das Dreiwegeventil 16 mit der Ansaugleitung 18 der Hochdruckpumpe 9 verbunden. Durch entsprechende Einstellung des Dreiwegeventils 16 kann somit bei konstanter Drehzahl der Hochdruckpumpe 9 die dem Düsenkörper 7 zugeführte Wassermenge variiert werden.A three-way valve 16 is arranged in the main pressure line 15, that can be operated by means of an actuator 19. The actuator 19 is connected to a control device 23 via a control line 28. About a Bypass 17 is the three-way valve 16 with the suction line 18 of the high pressure pump 9 connected. By setting the three-way valve 16 accordingly, it is possible at constant speed of the high pressure pump 9, the amount of water supplied to the nozzle body 7 can be varied.
Die Düsen 8 des Düsenkörpers 7 sind kreisringförmig an diesem angeordnet (Fig. 3) und zur Horizontalen 10 winklig nach außen ausgerichtet (Fig. 2). Die Düsenkanäle selbst laufen konisch aus. Es ist möglich, die Düsen 8 des Düsenkörpers 7 zur Horizontalen 10 mittels geeigneter Stelleinrichtungen verstellbar auszubilden. Durch die kreisringförmige Anordnung der Düsen 8 wird ein weit gefächerter Wasserstrahl 37 erzielt, dessen Impuls zum Vortrieb des Schiffes 1 geeignet ist. Der Abschnitt 35 zwischen den Düsen 8 übernimmt hierbei die Funktion eines Düsenkegels für die aus den einzelnen Düsen 8 austretenden Wasserstrahlen 36, die den weit gefächerten Wasserstrahl 37 bilden. Es ist auch möglich den Düsenkörper 7 aus einem Rohrbündel auszubilden, dessen Rohre sich zu ihren freien Endabschnitten strahlenförmig erweitern. An den Endabschnitten der Rohre wird dann jeweils eine Düse 8 angeordnet. Um einen möglichst optimalen Wasserstrahl 37 zu erzielen, ist es zweckmäßig, die äußere Form des Düsenkörpers 7 dem Unterwasserschiff anzupassen. Bei entsprechender Geometrie des Unterwasserschiffes ist es auch möglich, zwei oder mehrere Düsenkörper 7 synchron nebeneinander anzuordnen.The nozzles 8 of the nozzle body 7 are arranged in a circular ring on this (Fig. 3) and aligned at an angle to the horizontal 10 outwards (Fig. 2). The nozzle channels themselves run out conically. It is possible to move the nozzles 8 of the nozzle body 7 to the horizontal 10 to train adjustable by means of suitable adjusting devices. Through the circular Arrangement of the nozzles 8 a widely diversified water jet 37 is achieved, the Impulse to propel the ship 1 is suitable. The section 35 between the nozzles 8 assumes the function of a nozzle cone for the individual nozzles 8 exiting water jets 36 which form the widely diversified water jet 37. It is also possible to form the nozzle body 7 from a tube bundle, the tubes of which expand radially to their free end sections. At the end sections A nozzle 8 is then arranged in each case of the tubes. To be as optimal as possible To achieve water jet 37, it is appropriate to the outer shape of the nozzle body 7 to adapt to the underwater hull. With a corresponding geometry of the underwater hull it is also possible to arrange two or more nozzle bodies 7 synchronously next to one another.
Zur Drehung des Düsenkörpers 7 um die vertikale Achse 6 zwecks Fahrtrichtungsänderung oder Durchführung von Manövriervorgängen kann die Halteeinrichtung 4 insgesamt oder aber der Düsenkörper 7 um die vertikale Achse 6 drehbar ausgebildet sein. Im ersten Fall ist die Stelleinrichtung 21 zur Drehung der Halteeinrichtung 4 im Schiffsrumpf 14 angeordnet. Die Stelleinrichtung 21 ist mittels einer Steuerleitung 34 mit der Steuereinrichtung 20 verbunden, die der Einrichtung 24 zur Manövrierung des Schiffes 1 zugeordnet ist. Durch die Stelleinrichtung 21 wird der mit der Halteeinrichtung 4 fest verbundene Düsenkörper 7 gedreht.To rotate the nozzle body 7 about the vertical axis 6 in order to change the direction of travel or carrying out maneuvering operations, the holding device 4 can be total or but the nozzle body 7 can be designed to be rotatable about the vertical axis 6. In the first The case is the adjusting device 21 for rotating the holding device 4 in the ship's hull 14 arranged. The adjusting device 21 is by means of a control line 34 with the Control device 20 connected to the device 24 for maneuvering the ship 1 is assigned. The adjusting device 21 is the one with the holding device 4 firmly connected nozzle body 7 rotated.
Es ist auch möglich, eine Stelleinrichtung 22 am freien Endabschnitt 5 der Halteeinrichtung 4 anzuordnen. In diesem Fall kann die Halteeinrichtung 4 selbst nicht gedreht werden. Die Stelleinrichtung 22 weist ein nicht näher dargestelltes Gelenk 11 auf und kann z. B. mittels Flanschverbindungen 33 mit dem zylindrischen Rohrkörper 12 der Halteeinrichtung 4 verbunden sein (Fig. 3). Zur Betätigung der Stelleinrichtung 22 sind Steuerleitungen 31, 32 vorgesehen, die in dem zylindrischen Rohrkörper 12 geführt werden (Fig. 2). Die Steuerleitungen 31, 32 sind ebenfalls mit der Stelleinrichtung 20 verbunden.It is also possible to have an adjusting device 22 on the free end section 5 of the holding device 4 to be arranged. In this case, the holding device 4 itself cannot be rotated. The adjusting device 22 has a not shown in detail Joint 11 and can, for. B. by means of flange connections 33 with the cylindrical The tubular body 12 of the holding device 4 can be connected (Fig. 3). To operate the Actuating device 22 control lines 31, 32 are provided in the cylindrical Tubular body 12 are performed (Fig. 2). The control lines 31, 32 are also connected to the actuating device 20.
In den Fig. 4 bis 6b ist die Ausbildung weiterer Düsenkörper 38, 39 für einen Strahlantrieb 25 dargestellt. Der Düsenkörper 38, 39 besteht aus einem mittigen Ansaugkanal 40 um den konzentrisch die Düsen 8 angeordnet sind. Der Ansaugkanal 40 ist als düsenartige rotationssymmetrische Kammer 41 ausgebildet. In diese Kammer 41 wird von dem Eingangsabschnitt 71 durch die Injektionswirkung der Düsen 8 Wasser 2 angesaugt und nach Austritt durch den Ausgangsabschnitt 72 durch Injektionswirkung mit den aus den Düsen 8 austretenden Wasserstrahlen 36 vermischt.4 to 6b show the formation of further nozzle bodies 38, 39 shown for a jet propulsion 25. The nozzle body 38, 39 consists of a central suction channel 40 around which the nozzles 8 are arranged concentrically. The intake duct 40 is designed as a nozzle-like, rotationally symmetrical chamber 41. In this chamber 41 becomes water from the entrance portion 71 by the injection action of the nozzles 8 2 sucked in and after exiting through the Output section 72 through Injection effect mixed with the water jets 36 emerging from the nozzles 8.
Bei den Düsenkörpern 38, 39 sind die Düsen 8 nicht als Einzeldüsen sondern als Bestandteil eines Ringkanals 42 ausgebildet. Der Ringkanal 42 umgibt die Kammer 41 und ist mit der vertikalen Hochdruckleitung 13 verbunden. Auslaßseitig sind die Kammer 41 umgebend düsenartige Auslaßöffnungen 43 vorgesehen.In the case of the nozzle bodies 38, 39, the nozzles 8 are not individual nozzles rather, it is designed as part of an annular channel 42. The annular channel 42 surrounds the chamber 41 and is connected to the vertical high pressure line 13. Outlet side nozzle-like outlet openings 43 are provided surrounding the chamber 41.
Der Ringkanal 42 besteht aus zwei Kanalabschnitten.The ring channel 42 consists of two channel sections.
Der erste Kanalabschnitt wird durch eine mit der Hochdruckleitung 13 über Durchbrechungen 73 verbundene Ringkammer 44 mit einem kreisringförmigen Querschnitt und allgemein parallel zueinander angeordne ten kreisförmigen Seitenwänden 45, 46 gebildet. An diese Ringkammer 44 schließt sich eine sich zum auslaßseitigen Endabschnitt 47 des Düsenkörpers 38, 39 konisch verjüngende weitere Ringkammer 48 an, an deren Endabschnitt 49 die düsenartigen Auslaßöffnun gen 43 ausgebildet sind. Die Ringkammer 48 kann auch durch zwei Ringkammerwände 76, 77 gebildet sein, die an ihrem jeweils einem Endabschnitt mit den Seitenwänden 46, 45 verbunden sind und auslaßseitig einen düsenförmigen Ringschlitz 79 aufweisen (Fig. 6b).The first channel section is connected to the high pressure line 13 connected via openings 73 annular chamber 44 with a circular ring-shaped Cross-section and generally parallel to one another arranged circular side walls 45, 46 formed. This annular chamber 44 is connected to the outlet side End section 47 of the nozzle body 38, 39 conically tapering further annular chamber 48 on, at the end portion 49 of which the nozzle-like Auslaßöffnun conditions 43 are formed. The annular chamber 48 can also be formed by two annular chamber walls 76, 77 which are connected at their one end portion to the side walls 46, 45 and have a nozzle-shaped annular slot 79 on the outlet side (FIG. 6b).
Zwischen den Ringkammerwänden 76, 77 können radiale Stege 78 vorgesehen sein, die außer zur Versteifung auch zur Strahllenkung dienen können.Der Eingangsabschnitt 71 der Kammer 41 ist durch einen rotationssymmetrischen Einlaufmantel 50 gebildet, der aus konstruktiven Gründen als Doppelmantel mit einem wulstförmig ausgebildeten Stirnabschnitt 51 besteht.Radial webs 78 can be provided between the annular chamber walls 76, 77 which can be used not only for stiffening but also for directing the beam 71 of the chamber 41 is formed by a rotationally symmetrical inlet jacket 50, which, for structural reasons, is designed as a double jacket with a bead-shaped one Front section 51 consists.
Es ist auch möglich auf diesen Einlaufmantel 50 zu verzichten und lediglich einen an die Ringkammer 44 angeformten kreisringförmigen wulstartigen Stirnab- schnitt 74 zu verwenden (Fig. 5). Hierdurch kann die Länge des Düsenkörpers 39 geringer sein als die des Düsenkörpers 38.It is also possible to dispense with this inlet casing 50 and only one formed on the annular chamber 44 circular ring-shaped bead-like Forehead to use section 74 (Fig. 5). This can reduce the length of the nozzle body 39 may be smaller than that of the nozzle body 38.
Der Düsenkörper 38 ist in einem Lager 53 gelagert, das auf einem am Heck 3 des Schiffes 1 angeordneten Vorsprung 52 befestigt ist. Dieser Vorsprung 52 ist als über den Hecksteven 54 vorragender Kragarm 55 ausgebildet. Der Kragarm 55 kann konstruktiv mit dem Kiel 55 verbunden sein.The nozzle body 38 is mounted in a bearing 53 which is on a Stern 3 of the ship 1 arranged projection 52 is attached. This head start 52 is designed as a cantilever arm 55 protruding beyond the stern post 54. The cantilever 55 can be structurally connected to the keel 55.
Es ist auch möglich, die Düsenkörper 38, 39 und gegebenenfalls auch den Düsenkörper 7 mit einer auslaßseitig wirkenden Strahlumlenkeinrichtung zu versehen. Eine mögliche Strahlumlenkeinrichtung 70 für die Düsenkörper 38, 39 ist schematisch in Fig. 7 dargestellt. Auf der Außenwand 56 der sich konisch verjüngenden Ringkammer 48 sind zwei oder mehrere Schalenelemente 57 gelagert, die mittels einer Stelleinrichtung 58 vor den auslaßseitigen Endabschnitt 47 des Düsenkörpers 38, 39 in den Wasserstrahl 37 unter Ausbildung einer Strahlumlenkzone 59 klappbar sind. Die Schalenelemente 57 sind mittels Stangen 60 an einem Gelenk 61 schwenkbar gelagert, daß auf der Mittelachse 30 des Düsenkörpers 38, 39 angeordnet ist. Wie in der Einzelheit X zu Fig. 7 dargestellt, ist das Gelenk 61 als Hydraulikzylinder 62 mit Drehkolben 63 ausgebildet. Der Drehkolben 63 in dem Hydraulikzylinder 62 ist mit druckhaltigem Fluid beaufschlagbar. An den über den Hydraulikzylinder hinausragenden Endabschnitten 64, 65 ist der Drehkolben 63 mit den Stangen 60 der Schalenelemente 57 verbunden. Als Fluid kann Drucköl einer nicht näher dargestellten Druckölversorgungseinrichtung verwendet werden. Zweckmäßig ist es aber, als Fluid Druckwasser zu verwenden, daß über ein Regelventil 66 mit Stellantrieb 67 mittels einer Abzweigleitung 68 der Hochdruckwasserleitung 13 entnommen wird. Der Stellantrieb 67 des Regelventils 66 kann mit einem Steuerglied 69 verbunden sein, daß sich im Bereich der Einrichtung 24 zur Schiffsmanövrierung befindet (Fig. 1). Die Strahlumlenkeinrichtung 70 ermöglicht ein schnelles Abbremsen eines Schiffes 1, da das über die Hochdruckleitung 13 zugeführte Hochdruckwasser direkt zum Abbremsen des Schiffes verwendet wird.It is also possible to use the nozzle bodies 38, 39 and possibly also to provide the nozzle body 7 with a jet deflecting device acting on the outlet side. A possible jet deflecting device 70 for the nozzle bodies 38, 39 is shown schematically shown in FIG. On the outer wall 56 of the conically tapering annular chamber 48 two or more shell elements 57 are mounted, which by means of an adjusting device 58 in front of the outlet end section 47 of the nozzle body 38, 39 in the water jet 37 can be folded to form a beam deflection zone 59. The shell elements 57 are pivotably mounted on a joint 61 by means of rods 60 that on the central axis 30 of the nozzle body 38, 39 is arranged. As shown in detail X to Fig. 7, the joint 61 is designed as a hydraulic cylinder 62 with a rotary piston 63. The rotary piston 63 in the hydraulic cylinder 62 can be acted upon with pressurized fluid. To the The rotary piston is the end sections 64, 65 protruding beyond the hydraulic cylinder 63 connected to the rods 60 of the shell elements 57. As a fluid, pressure oil can be a pressure oil supply device not shown in detail can be used. Appropriate it is, however, to use pressurized water as the fluid, that via a control valve 66 with Actuator 67 by means of a branch line 68 the high pressure water pipe 13 is removed. The actuator 67 of the control valve 66 can be equipped with a control member 69 be connected that in the area of the device 24 for ship maneuvering is located (Fig. 1). The beam deflection device 70 enables rapid braking of a ship 1, since the high-pressure water supplied via the high-pressure line 13 is used directly to brake the ship.
Sofern für das Schiff Fahrgebiete mit Eisgang vorgesehen sind, besteht allerdings die Gefahr einer Beschädigung der Schalenelemente 57.If there are sailing areas with ice drift for the ship however, there is a risk of damage to the shell elements 57.
Um diesen Nachteil der Strahlumlenkeinrichtung 70 zu vermeiden, kann auch eine Strahlumlenkeinrichtung 70a, wie in den Fig. 8a und 8b dargestellt, verwendet werden. Bei dieser Strahlumlenkeinrichtung 70a ist der an dem der Ringkammer 48 abgewandten Endabschnitt der Ringkammer 44 vorgesehene rotationssymmetrische Einlaufmantel 50 als Ringkammer 48a ausgebildet, die endabschnittseitig düsenartige Auslaßöffnungen 80 aufweist. Die Ringkammer 48a kann alternativ zur Ringkammer 48 mit Druckwasser beaufschlagt werden.In order to avoid this disadvantage of the beam deflecting device 70, a beam deflector 70a as shown in Figures 8a and 8b is also used will. In the case of this beam deflecting device 70a, the one at that of the annular chamber 48 facing away from the end portion of the annular chamber 44 provided rotationally symmetrical inlet jacket 50 designed as an annular chamber 48a, the end section side nozzle-like outlet openings 80 has. The annular chamber 48a can alternatively to the annular chamber 48 with pressurized water be applied.
Hierzu ist es möglich,die Ringkammer 44 mittels eines radialen Trennstegs 81 in zwei Teilkammern 82, 83 zu unterteilen, die jeweils einer der Ringkammern 48, 48a zugeordnet sind. In den Durchbrechungen 73 können Ventile vorgesehen sein, die über das Steuerglied 69 mittels Stellantrieben wechselweise betätigt werden.For this purpose, it is possible to close the annular chamber 44 by means of a radial separating web 81 to be divided into two sub-chambers 82, 83, each one of the annular chambers 48, 48a are assigned. Valves can be provided in the openings 73, which are alternately actuated via the control member 69 by means of actuators.
Es ist auch möglich, vor den Durchbrechungen 73 zwei Vorkammern 84, 85 anzuordnen, die jeweils einer der Teilkammern 82, 83 zugeordnet sind und mittels Verschlußgliedern 86, 87 wie Schiebern , Kegel- oder Klappenverschlüssen wechselweise mit der Hochdruckwasserleitung 13 verbindbar sind (Fig. 8a). In einer weiteren Ausgestaltung können in dem zylindrischen Rohrkörper 12 auch zwei Hochdruckwasserleitungen 13, 13a vorgesehen sein, von denen jede jeweils mit einer der Teilkammern 82, 83 verbunden ist. Die Hochdruckwasserleitungen 13, 13a werden je nach gewünschtem Betrieb wechselweise mit Druckwasser beaufschlagt.It is also possible, in front of the openings 73, to have two antechambers 84, 85 to be arranged, which are each assigned to one of the sub-chambers 82, 83 and by means of Closing elements 86, 87 such as slides, cone or flap closures alternately can be connected to the high pressure water line 13 (Fig. 8a). In a further embodiment can in the cylindrical pipe body 12 also two high pressure water lines 13, 13a be provided, each of which with one of the sub-chambers 82, 83 is connected. The high pressure water lines 13, 13a are depending on the desired Operation alternately pressurized with water.
Der Strahlantrieb 25 ermöglicht den Antrieb eines Schiffes 1 ohne daß hierzu aufwendige mechanische Einrichtungen wie Getriebe, Schraubenwellen und Schiffsschrauben erforderlich sind. Ebenso entfällt das übliche Schiffsruder, da der Düsenkörper 7 um seine vertikale Achse 6 drehbar ist. Die Größe des aus dem Düsenkörper 7 austretenden resultierenden Wasserstrahls kann durch entsprechende Ausrichtung der Düsen 8 eingestellt werden. Möglich ist z.B. die Düsen 8 in einem Winkel von etwa 10° zur Horizontalen nach außen einzustellen. Der Antrieb der Hochdruckpumpe 9 kann durch verschiedenartig ausgebildeten Antriebseinheiten 29 erfolgen. Es ist möglich, den Antrieb über die Abtriebswelle einer Dampfturbine oder eines Verbrennungskolbenmotors vorzunehmen.The jet propulsion 25 enables a ship 1 to be propelled without that this complex mechanical devices such as gears, screw shafts and Propellers are required. The usual ship's rudder is also omitted because the nozzle body 7 is rotatable about its vertical axis 6. The size of the Nozzle body 7 exiting the resulting water jet can through appropriate Alignment of the nozzles 8 can be adjusted. For example, it is possible to have nozzles 8 in one Set an angle of about 10 ° to the horizontal to the outside. The drive of the high pressure pump 9 can take place by means of drive units 29 of different design. It is possible, the drive via the output shaft of a steam turbine or an internal combustion piston engine to undertake.
Alternativ kann auch eine diesel-elektrische Antriebseinheit vorgesehen werden.Alternatively, a diesel-electric drive unit can also be provided will.
In den Fig. 9 und 10 sind zwei weitere Düsenkörper 89, 90 dargestellt, von denen der Düsenkörper 90 gestreckt und der Düsenkörper 89 in der Länge verkürzt ausgebildet ist. Jeder Düsenkörper 89, 90 weist ein Düsengehäuse 88 auf, das mittels eines Flanschstutzens 100 über die Flanschverbindung 33 mit dem zylindrischen Rohrkörper 12 und mittels eines Lagers 53 auf dem Vorsprung 52 drehbar gelagert ist.9 and 10 show two further nozzle bodies 89, 90, of which the nozzle body 90 is stretched and the nozzle body 89 is shortened in length is trained. Each nozzle body 89, 90 has a nozzle housing 88, which by means of a flange connection 100 via the flange connection 33 with the cylindrical tubular body 12 and is rotatably mounted on the projection 52 by means of a bearing 53.
Das Düsengehäuse 88 weist eine zur Wasseraustrittsseite sich erweiternde Querschnittsfläche auf. In dem Düsengehäuse 88 ist koaxial zur Mittelachse 93 ein Düsenkegelschaft 94, 95 mit einem dem öffnungsseitigen Endabschnitt 96 des Düsengehäuses 88 zugeordneten Düsenkegel 97 ausgebildet. An dem Düsenkegel 97 ist ein Düsenkranz 98 angeordnet. Der Düsenkegel 97 ist gegen den Mantel 99 des Düsengehäuses 88 abgedichtet. Durch den Düsenkegelschaft 94, 95 wird in dem Düsengehäuse 88 jeweils eine Vorlaufkammer (115, 116) gebildet. In diese strömt über den zylindrischen Rohrkörper 12 das flruckwasser ein und nach Vergleichmäßigung des Drucks in der Vorlaufkammer 115, 116 über den Düsenkranz 98 als Primärwasserstrahl 119 aus.The nozzle housing 88 has a widening to the water outlet side Cross-sectional area. In the nozzle housing 88 is a coaxial to the central axis 93 Nozzle cone shank 94, 95 with one of the opening-side end section 96 of the nozzle housing 88 associated nozzle cone 97 is formed. On the nozzle cone 97 is a nozzle ring 98 arranged. The nozzle cone 97 is against the jacket 99 of the nozzle housing 88 sealed. Through the nozzle cone shank 94, 95 in the nozzle housing 88, respectively a flow chamber (115, 116) is formed. It flows into this via the cylindrical tubular body 12 the pressure water in and after equalizing the pressure in the supply chamber 115, 116 via the nozzle ring 98 as the primary water jet 119.
Vor dem Düsenkranz 98 des Düsenkegels 97 ist eine hydraulisch profilierte Nabe 101 ausgebildet. An dem dem öffnungsseitigen Endabschnitt 96 abgewandten Endabschnitt 102 des Düsenkörpers 98, 99 ist ebenfalls eine hydraulisch profilierte Nabe 103 ausgebildet. Zwischen dem Mantel 99 des Düsengehäuses 88 und dem Düsenkegel 97 ist eine als Lager ausgebildete Dichtungseinrichtung 104 angeordnet, die z. B. ein Dichtungsring od. dgl. aus Kunststoff od. dgl. sein kann. Im Bereich des Endabschnitts 102 des Düsenkörpers 98, 99 ist eine Halte- und Einstellvorrichtung 105 für den Düsenkegelschaft 94, 95 ausgebildet.In front of the nozzle ring 98 of the nozzle cone 97 is a hydraulically profiled one Hub 101 is formed. At the end section facing away from the opening-side end section 96 102 of the nozzle body 98, 99 is also a hydraulically profiled hub 103 educated. Between the jacket 99 of the nozzle housing 88 and the nozzle cone 97 is arranged as a bearing sealing device 104 which z. B. a sealing ring or the like. Made of plastic or the like. Can be. In the area of the end section 102 of the Nozzle body 98, 99 is a holding and adjusting device 105 for the nozzle cone shaft 94, 95 formed.
Mittels dieser Halte- und Einstellvorrichtung 105 kann der Düsenkegel 97 jeweils in Abhängigkeit von der Leistung der Hochdruckpumpe 9 optimal eingestellt werden. Hierzu ist an der Halte- und Einstellvorrichtung 105 ein Stellmotor 118 vorgesehen, der mit der Steuereinrichtung 20 verbunden ist. Zur Stabilisierung des Düsenkörpers 89, 90 sind auf den der Nabe 103 zugewandten Abschnitten des Düsengehäuses 88 Steuerflossen 106 vorgesehen (Fig. 9 und 10).By means of this holding and adjusting device 105, the nozzle cone 97 optimally adjusted in each case as a function of the power of the high pressure pump 9 will. For this purpose, a servomotor 118 is located on the holding and setting device 105 which is connected to the control device 20. To stabilize the Nozzle bodies 89, 90 are on the sections of the nozzle housing facing the hub 103 88 control fins 106 are provided (FIGS. 9 and 10).
Im Bereich des öffnungsseitigen Endabschnitts 96 des Düsengehäuses 88 sind auf dem Düsenkegel 97 zur Ausbildung des Düsenkranzes 98 koaxial zur Mittelachse 93 augerichtete schlitzartige Ausnehmungen 107, 108, 109 ausgebildet (Fig. 11). Die Bodenflächen 110, 111, 112 der Ausnehmungen 107, 108, 109 sind schief- winklig zur Mittelachse 93 nach außen gerichtet angeordnet. Um eine optimale Auffächerung des Primärwasserstrahls 119 zu erzielen, sind die Ausnehmungen 107, 108, 109 in sich wiederholender Weise auf dem Umfang des Düsenkegels 97 angeordnet.In the area of the opening-side end section 96 of the nozzle housing 88 are on the nozzle cone 97 to form the nozzle ring 98 coaxial to the central axis 93 aligned slot-like recesses 107, 108, 109 (FIG. 11). The bottom surfaces 110, 111, 112 of the recesses 107, 108, 109 are oblique angular arranged facing outwards to the central axis 93. To achieve an optimal fanning out of the primary water jet 119 are the recesses 107, 108, 109 in arranged in a repetitive manner on the circumference of the nozzle cone 97.
Die Bodenflächen 110, 111, 112 sind hierbei zueinander unterschiedlich winklig geneigt zur Mittelachse 93 ausgerichtet. Die Winkel der Bodenflächen 110, 111, 112 zur Mittelachse 93 können etwa 4" bis 12" betragen. In einem Ausführungsbeispiel wurden nach außen gerichtete Winkel von 4", 8° und 12" gewählt.The bottom surfaces 110, 111, 112 are different from one another aligned at an angle to the central axis 93. The angles of the floor surfaces 110, 111, 112 to the central axis 93 can be approximately 4 "to 12". In one embodiment Outward angles of 4 ", 8 ° and 12" were chosen.
Es ist auch möglich, in dem Düsenkegel 97 und der Nabe 101 eine Längsbohrung 113 auszubilden, die mittels einer Querbohrung 114 mit der im Düsengehäuse 88 ausgebildeten Vorlaufkammer 115, 116 verbunden ist. In der Längsbohrung 113 kann ein von der Steuereinrichtung 20 betätigbares Regelventil 117 angeordnet sein. Der ausgangsseitige Endabschnitt 122 der Längsbohrung 113 kann als Düse 123 ausgebildet sein. Durch diese Ausgestaltung des Düsenkegels 97 und der Nabe 101 wird zusätzlich zum Primärwasserstrahl 119 ein zentraler Wasserstrahl 124 ausgebildet, durch den ein Todwassergebiet im Bereich der Nabe 101 vermieden wird.It is also possible to have a longitudinal bore in the nozzle cone 97 and the hub 101 113 to form, which is formed by means of a transverse bore 114 with the one in the nozzle housing 88 Flow chamber 115, 116 is connected. In the longitudinal bore 113 can a from the control device 20 actuatable control valve 117 may be arranged. The output-side end section 122 of the longitudinal bore 113 can be designed as a nozzle 123. Through this design of the nozzle cone 97 and the hub 101 is in addition to the primary water jet 119 central water jet 124 formed through which a dead water area in the area the hub 101 is avoided.
Die Nabe 101 kann verschiedenartig ausgebildet sein.The hub 101 can be designed in various ways.
Neben der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsform ist es auch möglich, die Nabe 101 wie in Fig. 12 dargestellt im Querschnitt zu gestalten.In addition to the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, it is also possible to design the hub 101 as shown in Fig. 12 in cross section.
Bei dem in Fig. 13 und Fig. 14 dargestellten Düsenkörper 120, 121 ist in der Nabe 125 eine mit der Längsbohrung 113 verbundene diffusoartige Auslaßöffnung 126 augebildet. Die Nabe 125 stellt einen allgemein kegelstumpfförmigen Rotationskörper dar. Der Mantel 127 der Nabe 125 ist konkav gewölbt augebildet.In the case of the nozzle body 120, 121 illustrated in FIGS. 13 and 14 is in the hub 125 a connected to the longitudinal bore 113 diffuso-like outlet opening 126 trained. The hub 125 represents a generally frustoconical The body 127 of the hub 125 is formed with a concave curvature.
Es ist ferner möglich, in dem Düsenkegelschaft 94, 95 einen koaxial zur Mittelachse 93 ausgebildeten Längskanal 128 anzuordnen, der mit der Längsbohrung 113 und mittels Querkanälen 129 mit der Vorlaufkammer 115, 116 verbunden ist. Im Bereich des Endabschnitts 102 des Düsenkörpers 120 ist der Längskanal 128 mittels eines Blindflansches 130 verschlossen.It is also possible in the nozzle cone shank 94, 95 a coaxially to arrange the central axis 93 formed longitudinal channel 128, the one with the longitudinal bore 113 and is connected to the flow chamber 115, 116 by means of transverse channels 129. in the The longitudinal channel 128 is in the region of the end section 102 of the nozzle body 120 a blind flange 130 closed.
Der Düsenkörper 121 ist als rotationssymmetrischer Hohlkörper ausgebildet und an dem Endabschnitt 102 mittels einer Flanschverbindung 132 od. dgl. mit einem Druckwasseranschlußrohr 133 verbunden (Fig.The nozzle body 121 is designed as a rotationally symmetrical hollow body and at the end section 102 by means of a flange connection 132 or the like with a Pressurized water connection pipe 133 connected (Fig.
14). Das Druckwasseranschlußrohr 132 ist durch den Hecksteven 54 geführt. Der Mantel 131 des Düsenkörpers 121 ist mittels eines Ständers 134 fest auf dem Vorsprung 52 gelagert. Im Gegensatz zu den Düsenkörpern 7, 38, 39, 89, 90, 120 ist der Düsenkörper 121 somit nicht drehbar gelagert. Zweckmäßig ist es, den vorderen Abschnitt 135 und den hinteren Abschnitt 136 des Düsenkörpers 89, 120, 121 gleich lang auszubilden, um im Betrieb gegebenenfalls exentrisch auftretende Belastungen besser aufnehmen zu können.14). The pressurized water connection pipe 132 is passed through the stern post 54. The jacket 131 of the nozzle body 121 is fixed by means of a stand 134 on the Projection 52 stored. In contrast to the nozzle bodies 7, 38, 39, 89, 90, 120 is the nozzle body 121 is therefore not rotatably mounted. It is useful to use the front Section 135 and the rear section 136 of the nozzle body 89, 120, 121 the same to be long in order to avoid eccentric loads during operation to be able to record better.
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