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Eine Verbesserung bei Wasserstrahl-Antriebseinheiten für
Wasserfahrzeuge, wobei die Einheit eine Wasserpumpe mit einem
Rotor umf aßt, der in einem Pumpengehäuse angeordnet ist, und die
Pumpe mit dem Bootskörper an dessen Heck so verbunden ist, daß
die Wassereinlaßöf fnung der Pumpe mit einer Auslaßöffnung eines
Wasserzuführkanals in dem Bootskörper in Verbindung steht.
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Dem Stand der Technik nach ist bekannt, daß ein Flansch des
Pumpengehäuses an einem Flansch des Spiegelhecks angebracht
werden kann, nachdem letzterer Flansch im voraus ausgerichtet
worden ist, so daß beispielsweise die Ebene, in der er sich
erstreckt, senkrecht zu einer geraden Linie zwischen einem
Mittelpunkt für den Flansch in dieser Ebene und einem Mittelpunkt
des Motorschwungrades ist.
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Ein bekanntes Verfahren zum Ausrichten des oben erwähnten
Flansches des Spiegelhecks beinhaltete einen Auftrag (build-up) der
Flanschfläche, beispielsweise mittels einer Ausrichtvorrichtung
(alignment jig) und eines Lasers. Dies ist ein kompliziertes,
umständliches und außerordentlich zeitaufwendiges Verfahren.
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Die Aufgabe der Verbesserung gemäß der Erfindung besteht darin,
eine Vorrichtung zu schaffen, die in geringerem Maße durch die
oben erwähnten Nachteile beeinträchtigt wird.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine
Wasserstrahl-Antriebseinheit gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.
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Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung ausführlicher unter
Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, die schematisch einen
vertikalen Längsschnitt durch eine Ausführung einer
Wasserstrahl-Antriebseinheit gemäß der Erfindung zeigt, bei der Teile
weggeschnitten sind.
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In der folgenden Beschreibung sind die Begriffe "vorwärts" und
"rückwärts" so zu verstehen, daß sie vorwärts und rückwärts an
Bord des Bootes bedeuten, und "vor" und "hinter" sollten so
verstanden werden, daß sie die Positionen von Gegenständen an
Bord des Bootes zueinander auf der Grundlage dieser Richtungen
bezeichnen.
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Im Spiegelheck 1 eines Bootes ist eine kreisrunde Öffnung 2
vorhanden. Um die Öffnung herum ist ein kreisrunder Flansch 3
vorhanden, in dem eine Reihe von Durchgangslöchern 4 angeordnet
ist. Vor den Löchern 4 kann daran eine Anzahl von Muttern 5
angebracht sein, in die entsprechende Schrauben 6 eingeschraubt
werden können, die von der Rückseite des Flansches aus in die
Löcher eingeführt werden.
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Von einem vorderen Abschnitt des Bootskörpers aus erstreckt
sich ein Wasserzuführkanal 10 nach hinten, dessen hinterer
Abschnitt durch einen Flansch 11 abgeschlossen wird. Wie bei dem
Flansch 3 ist in diesem Flansch eine Reihe von Löchern 12 für
Schrauben 13 angeordnet, die von der Rückseite aus in die
Löcher 12 eingeführt und in die Muttern 14 geschraubt werden
können, die an der Vorderseite an dem Flansch angebracht sind.
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Zwischen dem Flansch 3 des Spiegelhecks 1 und dem Flansch 11
des Wasserzuführkanals 10 erstreckt sich ein röhrenförmiges
bzw. ringförmiges Element 20 mit einem hinteren Flansch 21 und
einem vorderen Flansch 22. In diesen Flanschen 21, 22 sind
Löcher angeordnet, die den jeweiligen Löchern 4, 12 in dem
Flansch 3 des Spiegelhecks und dem Flansch 11 des
Wasserzuführkanals 10 entsprechen, so daß das Element 20 mittels der
Schrauben 6 und 13 und der Muttern 5 und 14 an dem Spiegelheck
1 und dem Wasserzuführkanal 10 angebracht wird.
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An der radial nach innen gewandten Seite des ringförmigen
Elementes 20 ist ein nach innen konkaver Kugel- bzw.
Sphärenbereichsabschnitt 24 mit Radius R angeordnet, der sich in einem
Kreis an dem Element entlang erstreckt, wobei der hintere
Bereichsabschnitt des Kugelbereichsabschnittes weiter von der
Längsachse des Elementes entfernt ist als an der Vorderseite
befindliche Abschnitte, d.h., daß sich der Mittelpunkt der
Kugel 48 hinter einer Querebene befindet, die sich durch den
hintersten Abschnitt des Kugelbereichsabschnittes erstreckt.
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An dem Spiegelheck ist des weiteren eine Wasserpumpe 30 mit
einem vorderen und einem hinteren Pumpengehäuseteil 31 und 32
angebracht, in denen ein Rotor 33 drehbar vorhanden ist.
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Der vordere Gehäuseteil 31 ist mit einem hinteren Flansch 35
versehen, und der hintere Gehäuseteil 32 ist mit einem vorderen
Flansch 36 versehen. In diesen Flanschen sind paarweise
fluchtende Durchgangslöcher angeordnet. Durch die Löcher sind
Schrauben 37 geführt, die diese Flansche und die Gehäuseteile
miteinander verbinden, wobei die Schrauben auf Muttern (nicht
dargestellt) aufgeschraubt werden, die vor dem hinteren Flansch
35 angeordnet sind.
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Als Alternative dazu können die Löcher im hinteren Flansch 35
mit Gewinden versehen sein, die den Gewinden der Schrauben 37
entsprechen, so daß die Muttern für selbige überflüssig werden.
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Darüber hinaus sind im hinteren Flansch 35 des vorderen
Pumpengehäuses 31 weitere Löcher 34 vorhanden, die die Schrauben 6
aufnehmen, wobei diese sich durch diesen Flansch 35, den
hinteren Flansch 21 des Elementes 20 und den Flansch 3 des
Spiegelhecks erstrecken und diese Teile miteinander verbinden. Die
Löcher 34 sind ausgesenkt, so daß sie die Köpfe der Schrauben 6
vollständig aufnehmen können.
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An der radial außenliegenden Seite des vorderen Pumpengehäuses
31 ist ein kreisförmiger, konvexer Kugel- bzw.
Sphärenbereichsabschnitt 40 vorhanden, dessen Kugeldurchmesser dem
Kugeldurchmesser R des nach innen gewandten, konkaven
Kugelbereichsabschnitts 24 des ringförmigen Elements 20 gleich ist, wobei die
Mittelpunkte dieser Kugelabschnitte zusammenfallen und auf der
Drehachse 41 des Pumpenrotors 33 liegen.
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Zwischen dem vorderen Pumpengehäuse 31 und dem Element 20 sind
vorzugsweise ein hinterer und ein vorderer ringförmiger
Zwischenraum 42 und 43 ausgebildet, die über Einfüllöffnungen mit
einem flüssigen, härtbaren Material 44 gefüllt werden, die mit
Gewindestopf en 45, kreisförmigen Streifen (nicht dargestellt)
oder dergleichen verschlossen werden können. Dieses Material
kann beispielsweise ein Kunststoff sein, der gut an den Seiten
der Zwischenräume 42, 43 haftet und der beim Härten nicht
schrumpft, so daß gewährleistet ist, daß das vordere
Pumpengehäuse fest an dem Element angebracht ist, nachdem das Material
ausgehärtet ist.
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Um zu verhindern, daß das flüssige Material 44 in den
Zwischenraum zwischen den Kugelflächen eindringt, können zwischen
seibigen ringförmige Dichtungen 46, 47 vorhanden sein.
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Die Einheit wird wie folgt zusammengebaut.
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Zunächst wird das ringförmige Element 20 mit dem
Wasserzuführkanal 10 verbunden, so daß eine Dichtung entsteht, wobei ihre
Flansche 22 und 11 so angeordnet sind, daß sie aneinander
anliegen, und die Schrauben 13 werden in die Löcher 12 eingeführt
und mit den Muttern 14 verbunden.
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Anschließend werden der Kugelbereichsabschnitt 40 und das
vordere Pumpengehäuse 31 so angeordnet, daß sie an dem
Kugelbereichsabschnitt 24 des ringförmigen Elementes 20 anliegen, und
das vordere Pumpengehäuse 31 wird mit einigen der Schrauben 6
an dem ringförmigen Element 20 angebracht.
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Eine Zusammenbauvorrichtung (assembly jig) mit einem mittig
angeordneten Laser wird dann so angebracht, daß sie an dem
hinteren Flansch 35 des vorderen Pumpengehäuses 31 anliegt. Nachdem
die Schrauben 6 vorsichtig gelockert wurden, um zu ermöglichen,
daß das vordere Pumpengehäuse 31 in bezug auf sein ringförmiges
Element bewegt wird, wird dieses Pumpengehäuse gedreht, wobei
die Kugelbereichsabschnitte aufeinander gleiten, bis das Licht
des Lasers auf einen Mittelpunkt des Notorschwungrades, des
Flansches einer Achse, die damit verbunden ist, oder
dergleichen auftrifft.
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Danach werden die Schrauben 6 sorgfältig angezogen, und während
das Pumpengehäuse mittels dieser Schrauben in dieser Position
in bezug auf das ringförmige Element befestigt wird, wird das
härtbare Material in die Zwischenräume 42, 43 zwischen dem
Element und dem Pumpengehäuse gegossen.
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Nachdem das Material ausgehärtet ist, werden die restlichen
Verbindungsschrauben 6 eingeführt und angezogen.
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Abschließend werden der Rotor 33 der Pumpe und das hintere
Gehäuse 32 installiert.
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Es ist oben aufgeführt, daß die Kugelflächen des ringflächigen
Elementes 20 bzw. das vordere Pumpengehäuse 31 fortlaufend sind
und einen Kugelbereichsabschnitt bilden. Es versteht sich
jedoch, daß die Kugelflächen in Kugelflächenabschnitte unterteilt
werden können, beispielsweise Kugelkalotten, die paarweise
zusammenwirken, und dies reicht aus, um zwei Paare synergetischer
Kugelflächenabschnitte zu schaffen, die einander diametral
gegenüberliegen. Diese müssen natürlich groß genug sein, um
sicherzustellen, daß nicht verhindert wird, daß die
Kugelflächenabschnitte des ringförmigen Elementes bei der oben erwähnten
Einstellung zueinander mit den Kugelflächenabschnitten des
vorderen Pumpengehäuses in Kontakt kommen.