DE4105755A1 - Wasserstrahlantriebssystem fuer wasserfahrzeuge, insbesondere schnelle und unkonventionelle schiffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasserstrahlantriebssystem für Wasserfahrzeuge, insbesondere schnelle und unkon­ ventionelle Schiffe.

Wasserstrahlantriebe sind seit einer Vielzahl von Jah­ ren bekannt und werden als Antriebe vorwiegend für schnelle Wasserfahrzeuge verwendet. Ein Wasserstrahlantrieb, welcher auch Wasserstrahl­ pumpe, Water Jet Propulsion oder nur Jet genannt wird, besteht aus einer Pumpe, einem rohrförmigen Wasserein­ tritt in der Bodenbeplattung eines Wasserfahrzeuges und einer Austrittsöffnung, durch die das Wasser entgegen zur Schub- bzw. Fahrtrichtung ausgestoßen wird und es gemäß Impulsprinzip zur Schuberzeugung kommt. Mit Hilfe einer Wasserstrahllenkvorrichtung wird der Antriebs­ strahl in die gewünschte Richtung gelenkt.

Unter Wasserstrahlantriebssystem ist ein Einlaufrohr, eine Pumpe, Strahllenkersystem und Steuerung mit Fern­ übertragung zu verstehen.

Im laufe der 80er Jahre stieg schlagartig die Nachfrage nach Wasserstrahlantriebssystemen. Es wurde auch prak­ tisch der Nachweis gebracht, daß im oberen Geschwindig­ keitsbereich mit dieser Antriebsart Propulsionswir­ kungsgrade von 70% erreichbar sind (Zeitschrift "Hansa" 88, Nr. 9/10, Seite 496. Wegen hohem Propulsionswir­ kungsgrad bzw. hoher Wirtschaftlichkeit und vibrations­ freiem Lauf fanden Wasserstrahlantriebssysteme Einsatz bei schnellen unkonventionellen Schiffen, wie Fahrgast- Katamaranen und auch schnellen konventionellen Ein­ rumpfschiffen wie Megayachten.

Aber in der Praxis hat sich auch gezeigt, daß hoher Propulsionswirkungsgrad und Vibrationsfreiheit schnell durch eine Verstopfung der Wasserstrahlpumpe verloren­ gehen kann. Das Einlaufgitter schützt gegen Verstopfung wenig, so daß Plastikfolien, Tau usw. in das Pumpenin­ nere gelangen und sich zwischen Laufrad und Leitrad verklemmen. Diese Verstopfungen lassen sich auch nicht durch Inspektionsöffnungen beseitigen. Auch drehen des Impellers in die Gegenrichtung, falls ein Umsteuerungs­ getriebe zwischengeschaltet ist, hilft nur in wenigen Fällen. Das Einzige, was dann in den meisten Fällen übrig bleibt, ist eine zeit- und kostenaufwendige Doc­ kung des Wasserfahrzeugs und die Zerlegung der Wasser­ strahlpumpe. In der Zeitschrift "High-Speed-Craft" 11/12/88, Seite 46 ist ein Jet-Fahrgast-Katamaran be­ schrieben, bei welchem der erwähnte Vorgang der Besei­ tigung mehrere Tage dauerte. Durch Umgestaltung des Pumpengehäuses läßt sich dieses Problem beseitigen. Im Deutschen Gebrauchsmuster G 88 07 240 ist eine Wasser­ strahlpumpe beschrieben, bei welcher man Laufrad und Leitrad und damit auch Verstopfungsgut vom Maschinen­ raum aus in kurzer Zeit, während sich das Schiff im Wasser befindet, herausnehmen kann.

Für schnelle unkonventionelle Schiffe, wie Katamarane und Luftkissen-Seitenrumpffahrzeuge, für welche welt­ weit starke Nachfrage besteht und der Entwicklungstrend zu immer größeren und schnelleren Einheiten erkennbar ist, wäre der ideale Antrieb ein Wasserstrahlantrieb. Es ist physikalisch bedingt, daß sich mit der Erhöhung der Geschwindigkeit, die optimale Breite des Rumpfbo­ dens verringert; bei gleichzeitiger Erhöhung der An­ triebsleistung. Diese kontradiktorischen Bedingungen können durch herkömmliche Wasserstrahlantriebssysteme mit axialen Pumpen nicht erfüllt werden, weil es in schmalen Rümpfen nicht möglich ist, zwei oder mehr Wasserstrahlpumpen einzubauen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wasser­ strahlantriebssystem so auszubilden,

• - daß die Verstopfungsgefahr der Pumpe stark vermindert wird und daß sich eventuelle Verstopfungen durch einen automatischen Vorgang, beispielsweise durch Schaltertaste drücken von der Kommandobrücke aus, beseitigen lassen.
• - daß die Anordnung zwei oder mehrerer Wasserstrahl­ pumpen in jedem Rumpf möglich ist.
• - daß proportional zur Geschwindigkeit und Größe bzw. kinetischer Energiezuwachs, diese Schiffe auch besse­ re Manövrierfähigkeiten, insbesondere zur Durchfüh­ rung von Brems- und Ausweichmanövern, aufweisen.
• - daß man Eigenschaften eines gebündelten und zur wei­ teren Verteilung bestvorbereiteten Strahles besser für andere wertvolle Aufgaben verwenden kann, z. B. für Kampf gegen große Brand- und Ölkatastrophen auf See.

Diese Aufgaben werden dadurch gelöst, daß man eine Kreiselpumpe mit Spiralgehäuse, mit Antriebswelle pa­ rallel zum Schiffskiel und geneigt zum Schiffsboden unter Winkel von 15-30° anordnet und den Antriebsstrahl aus Spiralgehäuse durch einen drehbaren Krümmer durch die Außenhaut leitet, so daß der Strahl parallel zur senkrechten Schiffsmitte-Ebene in alle gewünschte Rich­ tungen ausgestoßen werden kann. An Peripherie des Krei­ ses, welcher Austrittsöffnung des Krümmers durch drehen umschreibt, sind passive Leitflächen, Strahlpumpe, Was­ serdruckleitung und Spülleitung angeordnet, welche durch Schaltertaste drücken oder durch Handlenker des Steuergerätes indiziert werden können.

Dadurch, daß sich vor dem und hinter dem Laufrad keine Leitschaufeln befinden, ist die Verstopfungsgefahr auf ein Minimum herabgesetzt. Eventuelle Verstopfungen kann man durch Einschalten des Spülganges beseitigen, wobei eine Pumpe durch eine Verbindungsleitung das Wasser in die andere Pumpe pumpt, welche sich dann rückwärts als Zentripetalturbine dreht und Verstopfungen werden durch das Einlaufrohr wieder ausgestoßen.

Anordnung zwei oder mehrerer Wasserstrahlpumpen hinter­ einander ist möglich, da der Strahlausstoß entlang der Außenhaut geschieht. Dadurch erreicht man auch bessere Gewichtsverteilung und keine Eingangsgefahr für Luft. Der hydraulische Wirkungsgrad von Spiralgehäusepumpen, besonders wenn das Spiralgehäuse aus Kunststoff gemacht ist, kann mehr als 90% betragen. Verlustbeiwerte vom geraden Einlaufrohr ohne störenden Krümmer und Wellen­ rohr, wie auch vom 90° Krümmer mit optimalem Krümmungs­ radius und Querschnittsverengung, sind niedrig. Deswe­ gen ist der Propulsionswirkungsgrad bei in Frage kom­ menden Geschwindigkeiten, von schnellen und unkonven­ tionellen Schiffen ebenfalls sehr hoch und kann 70% erreichen.

Mit Hilfe von an beiden Seiten des Schiffes angeordnete drehbare Krümmer ist es durch indizieren von passiven Leitflächen möglich, das Schiff präzise nicht nur voraus und rückwärts zu steuern, sondern auch seit­ wärts. Da es sich hier um vier variable Größen handelt; zweimal positionieren des Winkels und zweimal der Dreh­ zahl der Antriebsmaschine durch eine verhältnismäßig einfache Soft- und Hardware, läßt sich die Steurung bis zum Maximum automatisieren, wodurch es möglich ist, daß eine nicht versierte Person durch Schaltertasten drücken komplizierteste Manöver einleiten kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindung in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei­ bung unter Angabe weiterer Vorteile näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Wasser­ strahlantriebssystems gemäß Erfindung als Längsschnitt, eingebaut in ein Wasserfahrzeug.

Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Heckteil des Was­ serfahrzeugs nach Fig. 1.

Fig. 3 eine Grundrißansicht auf die Darstellung von Fig. 1.

Fig. 4 eine schematische Darstellung der zwei Wasser­ strahlantriebe, eingebaut in ein Katamaran oder Luftkissen-Seitenrumpffahrzeug.

Fig. 5 ein Fahrgast-Katamaran als Ansicht von vorne, wahlweise mit Strahllenker an der Außenhaut oder im Tunnel.

Fig. 5a eine Seitenansicht vom Fahrgast-Katamaran gemäß Fig. 5.

Fig. 6 Wasserstrahlantriebssysteme gemäß Erfindung, eingebaut in ein Luftkissen-Seitenrumpffahr­ zeug, als Querschnitt.

Fig. 7 ein Wasserfahrzeug, beispielsweise ein Fahr­ gastschiff o.ä., mit Wasserstrahlantriebs­ system gemäß Erfindung, ausgestattet mit Ölab­ saugvorrichtung, als Seitenansicht.

Fig. 7a ein Grundriß auf die Darstellung von Fig. 7.

Fig. 8 ein Segelboot mit Wasserstrahlantriebssystem gemäß Erfindung, als Längsschnitt.

Fig. 8a eine Grundrißansicht auf die Darstellung von Fig. 8.

Fig. 9 Steuergerät zum manuellen steuern von Wasser­ fahrzeugen, ausgestattet mit Wasserstrahlan­ triebssystemen gemäß Erfindung.

Fig. 9a Seitenansicht von der Darstellung von Fig. 9.

Fig. 10 Schaltersystem zum Abrufen von automatischen Manövergängen.

Im Schiffskörper 12 eines Wasserfahrzeuges ist die Pumpe 11 mit Spiralgehäuse 13 und Antriebswelle 14 parallel zum Schiffskiel und geneigt zum Schiffboden 15 unter einem Winkel von 15-30° eingebaut. Die Saug­ stütze der Pumpe 11 ist mit Einlaufrohr 16 und diese wiederum mit Einlauföffnung 17 am Schiffsboden 15 fest verbunden. Dadurch, daß Einlaufrohr 16 als anfällig­ stes und kritischstes Teil eines Wasserstrahlantriebs­ systems gemäß Erfindung, keinen Krümmer mit entspre­ chenden Verlusten durch Sekundarströmungen und Ablösun­ gen hat, sind minimalste Verlustbeiwerte erreichbar. Für hohe Geschwindigkeiten optimal gestaltetes Einlauf­ rohr 16 hätte für langsame Fahrt einen zu kleinen Ein­ laufquerschnitt. Deswegen ist das untere Einlaufteil 18 des Einlaufrohres 16 um Lager 19 schwenkbar gelagert. Bei langsamer Fahrt und Beschleunigungsphase herrscht im Einlaufrohr 16 ein Nieder-Druck, wodurch sich der Gummibalg 20 zwischen Boden 15 und Teil 18 durch Öff­ nung 21 entleert. Dadurch schwenkt Einlaufteil 18 nach unten und der Einlaufquerschnitt 17 wird größer. Mit der Geschwindigkeit wächst auch der Druck im Ein­ laufrohr 16 und im Gummibalg 20, wodurch Einlaufteil 18 nach oben schwenkt, und Querschnitt 17 nimmt für hohe Geschwindigkeiten optimale Größe ein.

Kreiselpumpen mit Spiralgehäuse haben höchsten bei Kreiselpumpen erreichbaren hydraulischen Wirkungsgrad, der 90% übersteigen kann. Diese Pumpenart ist als Was­ serstrahlantrieb für schnelle Wasserfahrzeuge vorteil­ hafter, als üblich benutzte axiale Pumpen:

• - Verstopfungsgefahr ist weitaus niedriger, da sich keine Leitschaufeln hinter oder vor dem Laufrad befinden, wo sich Verstopfungsgut einklemmen kann, wie es bei axialen Pumpen der Fall ist.
• - Einlaufrohr 16 hat keine Krümmer und innenliegende Wellen oder Wellenrohre, welche den Zustrom zum Laufrad stören könnten.
• - Laufrad 19, mit halbaxialer vorzugsweise geschlos­ sener Laufradform ist fliegend auf Antriebswelle 14 gelagert und kann als eine Einheit mit Zahnradunter­ stützungsgetriebe, Drucklager und Dichtungen leicht ein- und ausgebaut werden, auch wenn sich das Schiff im Wasser befindet, wobei eine leichte Vertrimmung nötig ist.
• - An der Druckstütze der Pumpe 11 ist der Krümmer 22 drehbar gelagert. Zweite Lagerung ist durch Lager 23 erreicht, welches an der Außenhaut vor dem Krüm­ meraustritt angeordnet ist. Dadurch, daß es sich hier um einen Konfusor handelt, besteht die Möglichkeit, Krümmerverluste niedrig zu halten; durch sowieso notwendige kontinuierliche Verengung der Querschnitte und einhalten eines optimalen Krümmungsradius. Krüm­ mer welche bei axialen Pumpen als Einlaufdiffusor dienen, verstärken durch Diffusion, Bildung von se­ kundären Strömungen und Ablösungen, eben in einer Saugleitung, welche sich nachteiliger auswirkt, als wenn das in der Druckleitung passiert.

Dadurch, daß das Spiralgehäuse 13 keine Leitschaufeln hat, läßt es sich in hoher Qualität aus faserverstärk­ tem Kunststoff, auch in kleinen Serien, mit Hilfe von einfachen Modellen, preiswert herstellen. Das gleiche gilt auch für Einlaufrohr 16 und Rohrkrümmer 22. Moder­ ne faserverstärkte Kunststoffe verfügen über hohe Fe­ stigkeit, sind widerstandsfähig gegen Abrieb und Kor­ rosion, haben eine glatte Oberfläche und sind leicht. Der Produktionsprozeß läßt sich weitgehend Rationali­ sieren, dadurch, daß man das Pumpengehäuse an der Spi­ ralsymmetrale teilt und eine Seite zusammen mit Ein­ laufrohr 16 anfertigt und mit der anderem durch verkle­ ben endgültig verbindet.

Feine Anpassung des Antriebsstrahles geschieht durch Austrittsdüse 24. Mit Hilfe des E- oder Hydraulikmotors 25 dreht man Rohrkrümmer 22 um Achse 26, welche senk­ recht zur Schiffslängsachse verläuft, so daß der An­ triebsstrahl bei jedem Drehwinkel parallel zur Schiffs­ mitte-Ebene verläuft.

Optimale Fahrt voraus erreicht man durch positionieren des Krümmers 22, so daß der Antriebsstrahl parallel zur Wasseroberfläche verläuft. Da in Frage kommende Wasser­ fahrzeuge stets zwei Antriebe haben, erfolgt steuern voraus durch Gas- bzw. Drehzahlregelung von Antriebs­ maschinen, was mit minimalen Verlusten verbunden ist. Sollte Bedarf bestehen, kleine Drehradien zu fahren oder bei sehr langsamer Fahrt den Kurs zu halten, wird der Krümmer 22 nach oben geschwenkt und der Antriebs­ strahl wird dann teilweise oder voll durch mit dem Schiff verbundene Leitfläche 27 zur Schiffsmitte unter einem Winkel von 0-30° abgelenkt. Durch weiteres schwenken des Krümmers 22 wird der Antriebsstrahl durch mit dem Schiff verbundene Leitfläche 28 von der Schiffsmitte unter einem Winkel von 0-45° abgelenkt.

Durch schwenken des Krümmers 22 nach unten, etwa senk­ recht zur Wasseroberfläche, stoppt das Schiff bei lau­ fender Antriebsmaschine. Bei schwenken des Krümmers 22 um weitere 90° nach vorne, wird voller Rückwärts-Schub erzeugt. Durch weiteres schwenken nach oben wird der Antriebsstrahl durch mit dem Schiff verbundene Strahl­ fläche 29 voll oder teilweise von der Schiffsmitte nach vorne abgelenkt. Mit Hilfe der mit dem Schiff verbun­ denen passiven Lenkern 27, 28, 29 ist es möglich, das Schiff mit nur einer Antriebsanlage zu manövrieren und voraus und rückwärts kurszuhalten.

Mit erfindungsgemäßer Anordnung des Einlaufrohres 16, welches sich möglichst zur Mitte des Schiffes befinden soll, um luftansaugen zu verhindern und Ausstoß der Antriebsstrahls, welche aus manövriertechnischen Grün­ den möglichst weit auseinander angeordnet sein müssen, hat man ein Optimum erreicht.

Beispielsweise durch ablenken des StB-Antriebsstrahles durch Strahllenker 28, entsteht Reaktionsschub 30, wel­ cher mit Rückwärtsschub 31 des Bb-Antriebes den resul­ tierenden Schub 32 bildet, welcher quer zur Schiffs­ achse wirkt und bei Verlauf durch Schwerpunkt des Lateralplanes 33 das Schiff traversiert. Durch gering­ fügiges schwenken des Krümmers 22 nach oben oder nach unten, läßt sich das Schiff beim traversieren auch auf Kurs halten. Dieser Vorgang läßt sich automatisieren, dadurch, daß man die Drehbewegung der Krümmer mit einer Autopilot-Anlage koppelt. Dadurch erreichbare Querschü­ be bei starkmotorisierten Schiffen, um welche es sich hier auch hauptsächlich handelt, erreichen eine Größe welche man auch mit mehreren Querstrahlern nicht errei­ chen kann; falls diese überhaupt einbaubar wären.

Erfindungsgemäßes Strahllenkersystem bringt auch eine Reihe weiterer Vorteile:

• - Durch schwenken des Krümmers 22 schräg nach hinten, kann man die Beschleunigungsphase von Gleitbooten verkürzen.
• - Durch einseitiges positionieren des Krümmers 22 schräg nach hinten kann man der dynamischen Insta­ bilität, welche bei Hochgeschwindigkeits-Einrumpf­ schiffen insbesondere mit Wasserstrahlantrieb im hohen Geschwindigkeitsbereich vorkommt, entgegen­ wirken.
• - Durch periodisches schwenken des Rohrkrümmers kann man das Wasserfahrzeug zu Stampfbewegungen verleiten und dadurch Fahrt durch Eis ermöglichen.
• - Durch einstellen des Krümmers 22 auf Position Strahl­ pumpe 34 ist es möglich, durch Strahlpumpe eine große Menge Gas oder Flüssigkeit abzusaugen.
• - Durch einstellen des Krümmers 22 auf Wasserverteiler 35 ist es möglich, große Mengen von Wasser, welche Pumpe 11 erzeugt, beispielsweise fürs feuerlöschen zu verwenden.
• - Durch einstellen des Krümmers 22 auf Spülleitung 36, welche beide Pumpen verbindet, ist es möglich, eine Pumpe durch die andere durchzuspülen bzw. in Gegen­ richtung laufen lassen, und sie dadurch von eventuel­ len Verstopfungen zu befreien.

Wenn sich Krümmer 22 in Leerlaufposition befindet und die Austrittsöffnung unter Wasser ist, ist es möglich, die Pumpe, welche sich über der Wasserlinie befindet, mit Hilfe des Absauglüfters mit Wasser zu fluten, um die Funktion der Pumpe zu ermöglichen. Sollte sich auch die Austrittsöffnung über der Wasserlinie befinden, dann wird mit Hilfe der mit dem Schiff verbundenen Flä­ che 37 die Austrittsöffnung des Krümmers 22 geschlos­ sen.

Erfindungsgemäßes Wasserstrahlantriebssystem eignet sich insbesondere für schnelle unkonventionelle Schif­ fe, wie Katamarane und Luftkissenseitenrumpffahrzeuge. In dem schmalen Rumpf von einem Katamaran ist es schwierig, zwei Antriebsanlagen unterzubringen, weil Die Gefahr des Luftansaugens bei zwei nebeneinander an­ geordneten Pumpen besteht und ein großer Trimmwinkel und dadurch ein größerer indizierter Widerstand durch Druckabsenkung am Boden entsteht. Bei Luftkissen-Sei­ tenrumpffahrzeugen ist es möglich, nur eine Anlage pro Rumpf unterzubringen, weil die Rumpfbreite noch klei­ ner ist, als beim Katamaran.

Fig. 4 zeigt Anordnung von zwei Wasserstrahlantriebs­ systemen gemäß Erfindung, hintereinander, wodurch man optimale Unterbringung von großen Leistungen und bes­ sere Gewichtsverteilung erreichen kann.

Fig. 5 u. 5a zeigt einen Fahrgast-Katamaran mit Strahl­ lenkersystem 38 im Tunnel und Strahllenkersystem 39 an der Außenhaut des Katamarans.

Fig. 6 zeigt ein Seitenrumpf-Luftkissenfahrzeug, bei welchem in jedem Rumpf zwei oder mehrere Wasserstrahl­ antriebssysteme gemäß Erfindung angeordnet werden kön­ nen.

Fig. 7 zeigt ein schnelles Fahrgast-Schiff, welches auch zusätzlich mit Absaugvorrichtung für Ölbeseitigung aus dem Wasser, ausgerüstet werden kann. Obwohl wir­ kungsvolle Verfahren, um Öl aus dem Wasser abzusaugen, Stand der Technik sind, hat die Vergangenheit und Ge­ genwart gezeigt, daß die Menschheit gegen große Ölkata­ strophen machtlos ist, weil es an Kapazitäten fehlt.

Es ist nicht möglich, Ölabsaug-Schiffe in solch hoher Zahl und Abmessungen in Bereitschaft zu halten, um diese Katastrophen zu bewältigen. Der Ausweg ist, mit entsprechenden Schiffen, welche schon für den eigenen Vortrieb mit leistungsfähigen Pumpensystemen ausgestat­ tet sind, mit entsprechender Ölabsaugvorrichtung kurz­ fristig auszustatten.

Rohrkrümmer 22 fördert Wasser in Strahlpumpe 34, wo­ durch durch Rohrleitung 40 Luft permanent aus Sammel­ tank 41 evakuiert wird. Der von Strahlpumpe 34 ausge­ stoßene Strahl treibt das Schiff, welches mit Fangarmen ausgestattet ist, durch den Ölteppich, wodurch das Öl­ niveau proportional zur Schiffsgeschwindigkeit steigt.

Mit Hilfe der Leitung 42, welche Sammeltank, in welchem Niederdruck herrscht, mit an der Außenhaut des Schiffes befestigten Fangarmen 43 u. 44 verbindet, wird dort das zuströmende Öl in den Sammeltank abgesaugt.

Fig. 8 u. 8a zeigen ein Segelboot, ausgestattet mit Wasserstrahlantriebssystem gemäß Erfindung, mit einer Pumpe mit doppeltem Spiralgehäuse 45 und einem An­ triebsmotor 46, so daß es an jeder Schiffseite zum An­ triebsstrahlausstoß kommt und gute Manövrier- und Tra­ versiereigenschaften sind das Ergebnis, welche durch permanente Vergrößerung der Verkehrsdichte auf dem Was­ ser und überfüllte Yachthäfen auch notwendig sind.

Durch die selbsttätig verschließbare Einlauföffnung 47 und dadurch, daß sich die beiderseitigen Lenker auch bei geneigter Bootslage über der Wasserlinie befinden, entstehen während des Segelns keine parasitären Wider­ stände. Auch hohe Propulsionswirkungsgrade sind er­ reichbar, weil diese von der ausgestoßenen Wassermenge abhängen bzw. von den Dimensionen der Pumpe und Leitun­ gen. Aber auch bei verhältnismäßig kleinen Abmessungen sind bei Segelbooten übliche Propulsionswirkungsgrade erreichbar. Bei herkömmlichen Segelbooten befindet sich der Maschinenraum in der Mitte des Wohnraumes, so daß Segler permanent durch schädliche Gase, Geräusche und Vibrationen belastet werden. Beim erfindungsgemäßen Wasserstrahlantrieb für Segelboote ist der Maschinen­ raum im Heck des Segelbootes angeordnet, so daß der Wohnraum nicht durch schädliche Gase, Geräusche und Vibrationen belastet wird. Antriebsmotor 46 ist ela­ stisch auf der Konsole 48 gelagert, welche mit Getrie­ be- bzw. Drucklagergehäuse fest verbunden ist. Diese kom­ plette Einheit kann man schnell ein- und ausbauen, auch wenn sich das Schiff im Wasser befindet. Manchmal ist dazu eine leicht kopflastige Vertrimmung erforderlich.

Die Pumpe kann man auch über der Wasserlinie eingebaut werden, weil durch Luftabsaugvorrichtung anfahren und weitere Funktion gewährleistet ist. Bei solch einer Anordnung der Pumpe kann man den Motor auch als Strom­ aggregat benutzen, wenn man keine Luftabsaugvorrich­ tung einschaltet; das Laufrad dreht sich dann ohne Energieverbrauch in der Luft. Nachteile durch Schwer­ punktverschiebung entstehen nicht, weil es viele Mög­ lichkeiten gibt, diese zu kompensieren.

Fig. 9 u. 9a zeigen manuelle Steuervorrichtung. Mit Hilfe des Lenkers 47 dreht man Kegelrad 48 um Achse 49, welche sich mit Achse 50 unter 90° Winkel kreuzt, auf welcher wiederum Kegelräder 51 u. 52 drehbar gelagert sind, so daß ihre Drehbewegungen auf Drehgeber 53 und 54 für Drehzahlregelung der Antriebsmaschinen über ent­ sprechende Steuerelektronik, übertragen werden. So ist es möglich, mit Lenker 47 durch Schwenken um Achse 50 den beiden Motoren gleich viel "Gas" zu geben, aber durch drehen des Lenkers 47 um Achse 49 dem einen Motor mehr und dem anderen weniger "Gas" zu geben, so daß eine bestimmte Stellung des Lenkers 47, bestimmter bzw. gewünschter "Gasgröße" von jeder Antriebsmaschine ent­ spricht.

Durch schieben des Lenkers 47 nach vorne um Achse 55 bewegt man mit Hilfe an Drehachse 56 befindliches Ke­ gelrad 57 auch an Achse 55 drehbar gelagerte Kegelräder 58 u. 59 mit Drehgeber 60 u. 61, welche Drehbewegungen über Steuerelektronik auf drehbare Krümmer übertragen. So ist es möglich, durch schieben des Lenkers 47 nach vorne, beide Krümmer um gleiche Winkelgröße zu drehen, aber durch drehen des Lenker 47 um Achse 56 Krümmer um verschiedene Winkel zu drehen, einer beispielsweise nach vorne und der andere nach hinten. So ist es mög­ lich, mit zwei Händen, aber auch mit einer, alle denk­ baren Manöver durchzuführen; wie fahren und steuern voraus, rückwärts, Leerlauf, traversieren, drehen um die eigene Achse und vieles mehr.

Fig. 10 zeigt Schalter mit entsprechenden Piktogrammen, wodurch es möglich ist, durch drücken entsprechender Schalter, gewünschte Manöver in "Gang" zu setzen, so daß auch unerfahrene Personen in der Lage wären, kompli­ zierte Schiffsmanöver einwandfrei durchzuführen.

Claims (1)

1. Wasserstrahlantriebssystem für Wasserfahrzeuge, insbe­ sondere schnelle und unkonventionelle Schiffe, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   • a) Antriebswelle (14) der Kreiselpumpe (11) mit Spiral­ gehäuse (13) ist parallel zur Schiffslängsachse und unter einem Winkel von 15-30° mit Hilfe des Einlauf­ rohres (16) mit Schiffsboden verbunden und an Druck­ stützen des Spiralgehäuses und Lagerung (23) der Schiffsaußenhaut ist 90° Krümmer (22) drehbar gela­ gert, wobei an Pheripherie des Drehkreises, welche Austrittsöffnung des Krümmers (22) parallel zur senkrechten Mitschiffsebene umschreibt passive Leit­ flächen (27, 28, 29), Strahlpumpe (34), Drucklei­ tung (35), Spülleitung (36) und Schließfläche (37) angeordnet sind.
   • b) Zwei oder mehrere Wasserstrahlpumpen sind in einem Rumpf hintereinander angeordnet.
   • c) Beim Katamaran kann der Strahllenker (38) im Kata­ marantunnel angeordnet sein.
   • d) Unteres Einlaufteil (18) des Einlaufrohres (16) ist mit Hilfe des Lagers (19) schwenkbar gelagert, wobei schwenken durch Gummibalg (20) über Ventil (21) er­ folgt.
   • e) Einfache oder doppelte Spiralgehäuse der Pumpe (13) wie auch 90° Krümmer können aus Kunststoff angefer­ tigt werden, wobei Einlaufrohr 16 ebenfalls aus Kunststoff mit Spiralgehäusehälfte eine Einheit bil­ den kann.
   • f) Antriebsmotor (46) ist auf Konsole (48), welche mit Getriebe und Drucklagergehäuse der Pumpe festgebun­ den ist, elastisch gelagert.
   • g) Ölbeseitigungsvorrichtung, zusammengesetzt aus Strahlpumpe (34), Saugleitung (40); Sammeltank (41), Saugrohr (42) und Fangrohre (43 u. 44).
   • h) Manuelle Steuervorrichtung setzt sich aus Lenker (47) mit Kegelrad (48) drehbar um Achse (49), welche sich mit Achse (50) unter rechtem Winkel kreuzt, auf welcher wiederum Kegelräder (51 u. 52) drehbar gelagert sind, so daß ihre Drehbewegungen auf Dreh­ geber (53 u. 54) übertragen und an Drehachse (56) befindliches Kegelrad (57) überträgt Drehbewegungen auf Achse (55) drehbar gelagerte Kegelräder (59 u. 59) mit Drehgeber (60 u. 61).
   • i) Abruf von Manövergängen erfolgt automatisch durch Schaltertaste.
   • j) Kurshalten beim Traversieren erfolgt automatisch mit Hilfe des Autopiloten.
   • k) Krümmer (22) kann mit vorderen und hinteren Tiefru­ dern eines U-Bootes eine Einheit bilden.