EP1315653B1 - Antrieb für schnelle schiffe - Google Patents

Antrieb für schnelle schiffe Download PDF

Info

Publication number
EP1315653B1
EP1315653B1 EP01984587A EP01984587A EP1315653B1 EP 1315653 B1 EP1315653 B1 EP 1315653B1 EP 01984587 A EP01984587 A EP 01984587A EP 01984587 A EP01984587 A EP 01984587A EP 1315653 B1 EP1315653 B1 EP 1315653B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive according
impeller
nozzle
adjustable
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01984587A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1315653A2 (de
Inventor
Reinhold Reuter
Manfred Heer
Stefan Kaul
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Schottel GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schottel GmbH and Co KG filed Critical Schottel GmbH and Co KG
Publication of EP1315653A2 publication Critical patent/EP1315653A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1315653B1 publication Critical patent/EP1315653B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/22—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing
    • B63H23/24—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/10—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
    • B63H11/103—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof having means to increase efficiency of propulsive fluid, e.g. discharge pipe provided with means to improve the fluid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B63H21/383—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like for handling cooling-water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
    • B63H5/10—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type
    • B63H2005/103—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type of co-rotative type, i.e. rotating in the same direction, e.g. twin propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B63H2005/1254—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
    • B63H2005/1258—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis with electric power transmission to propellers, i.e. with integrated electric propeller motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • B63H2011/081—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type with axial flow, i.e. the axis of rotation being parallel to the flow direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • B63H2011/084—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type with two or more pump stages

Definitions

  • Marine propulsion with a motor, preferably an electric motor, in a gondola below the ship and at least one propeller driven by this engine outside the one Gondola ends are preferably for ship speeds from 20 knots to use with economic advantage; she are commonly referred to as PoD drives. In the speed range Above 20 knots, however, is with propeller drives only to achieve a non-optimal efficiency.
  • a ship propulsion with an outside of the hull of a driven Watercraft arranged gondola with the Watercraft body is connected and receives an electric motor, which arranged the drive from outside the nacelle Propellers is, for example, from WO 98/19907 known.
  • marine propulsion which is a nozzle-like Enclosure outside the hull, in a motor driven propeller turns, in front and behind within the housing one each from pivoting vanes existing guide is arranged, wherein the Flow channel in the housing in front of the propeller narrows towards this, to accelerate the inflow to the propeller and the flow channel behind the propeller expands to the Downstream from the propeller to the flow channel outlet to slow down.
  • Object of the present invention is a ship propulsion show, especially in the speed range from about 25 to about 30 knots can be used advantageously.
  • the drive according to the present invention is defined by the claims characterized.
  • the drive according to the invention can as Stubanteltriebmaschine be designated.
  • Drive form is a jacketed turbomachine with at least one axially or diagonally traversed rotor outside of the ship and with the ship in suitable Way firmly connected. It is characterized by compact design and high efficiency at higher speeds out.
  • the design of the turbomachine is particularly suitable also for the implementation as a controllable drive.
  • the engine according to the invention is in the nozzle inlet Flow dammed up, practically the pressure level extreme Increased to the underrun of the vapor pressure as far as possible to prevent.
  • the impeller size of the required performance data and the cavitation conditions certainly.
  • a smaller impeller must be one have higher speed, which, however, by the given inlet pressure is limited. This also makes the minimum diameter given the impeller.
  • the impeller diameter determined the main dimensions of the engine and these in turn are next to the form determining for the resistance of the drive to the propulsive force is reduced.
  • the necessary hub ratio (that is the ratio of the Impeller diameter to hub diameter) of about 0.5 in addition to that in the hub an electric motor can be used.
  • the in the engine resulting heat loss can directly over the hub surface be discharged into the water, with a construction with shrunk motor is very beneficial.
  • throttle curve is the characteristic of the pump. With increasing volume flow (Throughput) decreases the specific nozzle work (head). As the driving speed increases, the resistance of the to be driven to. The exit velocity must also increase. The displacement of the pump working point thus counteracts the need.
  • the Driving speed provides an additional pressure level, which is superpositioned with the delivery height of the pump.
  • the conventional waterjets absorb from the boundary layer.
  • the drive according to the invention can generally be positioned deeper be to process a higher speed altitude to be able to. More components and larger surfaces mean but also a higher resistance, which is especially true higher speeds beats.
  • adjustable blades of the impeller and / or stator as well as a pre-rack device with adjustable blades the characteristic curve of the system can be changed.
  • a predilection device makes sense especially if at the same time an adjustable nozzle exit surface is provided.
  • the electric motor too integrate. It can be designed such that the outer part of the electric motor here represents the revolving rotor, with a Impeller is connected.
  • the inner part of the electric motor is fixed (stator of the electric motor) and is the axis on which the rotor is stored (rolling bearings, plain bearings). This axis can be before and after the rotor with the nozzle (the nozzle inner shell) over aerodynamically shaped struts are connected.
  • these struts as a guide (Vorleit- and stator) to make flow losses minimize.
  • the electric motor can also be integrated so that Outer part is (stator, as usual) and the inner part (rotor) turns.
  • the stator will again be striving with the drive connected, which advantageously represent the stator.
  • the impeller is connected to the rotor and can extend over the stator, allowing the engine to build longer can.
  • the storage can be designed so that they themselves completely located behind or in front of the wheel (flying Storage) or that the impeller stored in front of and behind the impeller is (fork storage).
  • the electrical energy, signals and cooling media can in the Wings (hollow) of a stator are supplied.
  • the adjustment of the guide vanes may be such that the guide wing is multipartite with fixed parts and one or more moving parts.
  • the power transmission Thirust, torsional moment
  • the adjustment of the guide vanes in the hub be where there is enough space.
  • the adjustment can hydraulically, pneumatically or electrically via levers.
  • the supply of necessary energy can be within the guide vanes respectively.
  • the adjustment of the nozzle can advantageously be solved in such a way that from the hub contour a profile body axially in his Position is adjusted so that the nozzle outlet cross-section changed.
  • a telescopic cover prevents this a detachment or vortex of flow.
  • a control by deflecting the thrust on a plate in the Nozzle exit is easy but at low relative speeds not very effective.
  • the pivoting of the nozzle outlet is almost synonymous with judging the total thrust.
  • the pivoting of the entire drive is for low speeds the best solution.
  • To course at higher speeds is a limited pivoting of the Gesaintantriebes, combined with appealflaps (the are attached to the drive and a by their pivoting Allow control at small angles without the drive too pivoting), one-sided controlled stall (introduction of air or electromagnetic energy) or easier Nozzle flap a solution.
  • the invention Ship propulsion from outside the hull arranged drive unit consists of a gondola with integrated electric motor, the one or more consecutively connected impellers (pump impellers) in the same or opposite direction directly drives, being after, in front of or between the impeller or the impellers a stator is arranged and impeller and Diffusers are encased by a housing whose cross-section continuous from the entrance to the level of the first impeller extended and then to an adjustable cross-section changed, which together with an adjustable Vorleitrad allows a dynamic characteristic in the intake part, an adaptation to a wide variety of operating conditions allows.
  • FIG. 1 is an inventive Water jet drive as a central longitudinal section
  • Fig. 2 is a detail of Figure 1 in larger Representation
  • Fig. 3 is the explanation of one opposite Fig. 1 different embodiment.
  • the entire drive is arranged in a housing 1, at whose characterized by a guide 2 inlet itself a section 3 connects, the cross section is up to Impeller 4, which may be the first of several wheels is, constantly expanding.
  • Impeller 4 which may be the first of several wheels is, constantly expanding.
  • a section 5 whose Cross-section is variable, but in principle to the outlet 6th gets smaller.
  • a mounting flange 7 fixedly assigned to the housing 1, with the entire drive outside the hull 100 is to be attached.
  • the attachment to the hull in such a way be that the entire drive about the vertical longitudinal axis.
  • the Longitudinal axis 8 of the flange 7 is perpendicular to the longitudinal axis. 9 directed to the housing 1. Rotatable about the housing longitudinal axis 9 If necessary, the only impeller 4 is arranged in the housing 1. The drive of the impeller 4 takes place with an electric motor, the stator 11 inside, the rotor 12 is located outside. In front and behind the impeller 4 and the motor 11, 12 is the rotor 12 in bearings 13, 14 rotatably mounted about its longitudinal axis 9.
  • the impeller 4 is preceded by the guide device 2, the by means of an adjusting device 15 is adjustable. Before the Guide 2 is the aerodynamically designed hub cap 16 arranged. An adjustable with an adjustment 17 second nozzle 18 is connected downstream of the impeller 4. In the downstream area of the housing 1 is a Adjustment device 19 for the change of the discharge nozzle formed part of the housing 1 with respect to its cross section arranged and preferably includes a piston-cylinder device one.
  • the guide 2 consists of two consecutive Parts 2a, 2b, of which the front part 2a between housing 1 and existing cap 16 is fixed.
  • This front Part 2a of the guide 2 is a guide grid with fixed Shovels that are set to a coarse direction the flow flowing to the drive over the entire Operating range is reached. He serves the stabilization of the housing 1 in the inflow region 3.
  • On the fixed guide grid 2a follows as a second part of the guide 2b, with their Longitudinal axes 21 pivotable adjusting blades.
  • With the second Part 2b of the guide 2 is the operating condition-related Fine alignment of the inflowing the drive Flow.
  • the adjusting blades 10 are with their pin-like Blade feet 20 pivotable about their longitudinal axes 21 the hub cap 16 passed and the adjustment 15 assigned, which may be of a known type.
  • the axial adjustment of the discharge cap 25 is the adjustment 19, one of which its essential parts symmetrical to the axis 9 in the housing 1 held by suitable means cylinder 23, from whose housing outlet facing the end of a cylinder 23rd by hydraulic pressure means translatorisch adjustable Adjusting piston 24 as another of the essential parts of Adjustment is brought out and the free end is firmly connected to the discharge cap 25.
  • a symmetrical to the adjusting piston 24th or to the drive longitudinal axis 9 arranged telescopic cover 28 is provided, one end of which is fixedly arranged in the housing 1 Adjusting cylinder 23 and the other end fixed the opposite assigned to the housing 1 adjustable Abströmkappe 25 is.
  • the discharge cap 25 is in its two end positions shown.
  • the discharge cap represented in their outer end position, in the she with her inner end with the larger diameter in the nozzle or housing end plane 6, otherwise substantially outside the housing 1, so the smallest annular outlet cross-section of the flow channel 26 determined is.
  • the discharge cap 25 is in her represented in the inner end position, in which she is with her outer tip end in the nozzle or housing end plane 6 and essentially located within the housing, so that the largest annular outlet cross section of the flow channel 26th is determined.
  • nozzle parts pivotally mounted on the housing 1 which is to Reduction of the nozzle cross-section more, to increase the Nozzle cross section, but less still to guarantee sufficiently cover the guide of the fluid flow;
  • Fig. 3 shows one of a plurality of nozzle flaps 25a, which in joints 29 hinged to the housing 1 and this opposite in the direction of Double arrows 30 are to be pivoted.
  • FIG. 2 An example adjusting device for the second part 2b of the inlet guide 2 results from FIG. 2. It is the first vane ring 2a with its fixed vanes to recognize, through its hollow vanes lines 31 for the Supply of hydraulic working fluid to supply lines 32 and further arranged symmetrically to the drive longitudinal axis 9 Adjusting cylinder 33 for the adjustment of the adjusting cylinder 33 arranged adjusting piston 34 passed are.
  • the adjusting piston 34 counteracts the action of a prestressed coil spring 35 on a rack 36, which in turn with a gear 37 on the pin-like foot 20 of the respective adjusting vane of the blade ring 2b acts, whose blades are adjusted or pivoted about their longitudinal axes 21 should be.
  • Blades of the blade rings 2a, 2b are their example Cross sections drawn. At their upper ends are the Guide vanes 10 of the second adjustable vane ring 2b with pin 2c mounted in the housing 1 (pivoting movement according to double arrow 101).
  • the flow channel 26 preferably has one at least substantially circular in cross-section, although its oval shape should not be excluded.
  • the Inlet to prevent the ingestion of foreign bodies by Formation of an intake vortex with otherwise annular Flow channel 26 may be flattened or oval.

Landscapes

  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

Schiffsantriebe mit einem Motor, vorzugsweise einem Elektromotor, in einer Gondel unterhalb des Schiffes und mindestens einem von diesem Motor angetriebenen Propeller außerhalb des einen Gondelendes sind vorzugsweise für Schiffsgeschwindigkeiten ab 20 Knoten mit wirtschaftlichem Vorteil einzusetzen; sie werden allgemein als PoD-Antriebe bezeichnet. In dem Geschwindigkeitsbereich Ober 20 Knoten ist jedoch mit Propellerantrieben nur ein nicht optimaler Wirkungsgrad zu erzielen.
Häufig verwendete Schiffsantriebe mit mindestens einem Wasserstrahl, der aus dem das Schiff umgebenden Wasser gebildet wird, im Schiff mit Energie angereichert wird und als energiereicher Wasserstrahl das Schiff verläßt, um dieses anzutreiben, sind in Geschwindigkeitsbereichen über 35 Knoten effizient einzusetzen.
Ein Schiffsantrieb mit einer außerhalb des Rumpfes eines anzutreibenden Wasserfahrzeuges angeordneten Gondel, die mit dem Wasserfahrzeugrumpf verbunden ist und einen Elektromotor aufnimmt, der dem Antrieb von außerhalb der Gondel angeordneten Propellern dient, ist beispielsweise aus WO 98/19907 bekannt. Aus US 5,722,866 sind Schiffsantriebe bekannt, die ein düsenartiges Gehäuse außerhalb des Schiffsrumpfes einschließen, in dem sich ein motorgetriebener Propeller dreht, vor und hinter dem innerhalb des Gehäuses je eine aus schwenkbaren Leitschaufeln bestehende Leiteinrichtung angeordnet ist, wobei sich der Strömungskanal im Gehäuse vor dem Propeller zu diesem hin verengt, um die Zuströmung zum Propeller zu beschleunigen und sich der Strömungskanal hinter dem Propeller erweitert, um die Abströmung vom Propeller zum Strömungskanalauslaß hin zu verlangsamen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schiffsantrieb aufzuzeigen, der besonders im Geschwindigkeitsbereich von etwa 25 bis etwa 30 Knoten vorteilhaft einsetzbar ist.
Der Antrieb gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gekennzeichnet. Der erfindungsgemäße Antrieb kann als Staumanteltriebwerk bezeichnet werden. Bei dieser erfindungsgemäßen Antriebsform ist eine ummantelte Strömungsmaschine mit zumindest einem axial oder diagonal durchströmten Rotor außerhalb des Schiffes angeordnet und mit dem Schiff in geeigneter Weise fest verbunden. Sie zeichnet sich durch kompakte Bauweise und einen hohen Wirkungsgrad bei höheren Geschwindigkeiten aus. Die Bauart der Strömungsmaschine eignet sich besonders auch für die Umsetzung als steuerbarer Antrieb.
Es handelt sich um eine Axial- oder Diagonalpumpe bestehend aus Laufrad (auch Impeller genannt) und Leitrad. Diese Pumpe ist mit einem als Düse ausgestalteten Gehäuse ummantelt. Das Problem bei hohen Geschwindigkeiten und niedrigen Tauchtiefen ist die extreme Kavitationsgefährdung von hochbelasteten Propellern. Beim erfindungsgemäßen Triebwerk wird im Düseneintritt Strömung aufgestaut, praktisch das Druckniveau extrem erhöht, um die Unterschreitung des Dampfdrucks weitestgehend zu unterbinden.
Das bedeutet, dass die Strömung vorteilhafterweise durch die Formgebung der Ummantelung (Wölbung) und/oder die Querschnittsverteilung bis zum Laufrad hin verzögert wird. Es kann von einem Eintrittsdiffusor gesprochen werden. Das anschließende Leitrad lenkt die tangentialen Geschwindigkeitsanteile des Laufradstrahles um (Entdrallung). Im weiteren Düsenverlauf wird die Strömung auf die Austrittsgeschwindigkeit beschleunigt, die u.a. die Höhe der Einsatzgeschwindigkeit des Systems bestimmt.
Für die Dimensionierung des Systems wird die Laufradgröße von den geforderten Leistungsdaten und den Kavitationsbedingungen bestimmt. Bei gleichem Schub muß ein kleineres Laufrad eine größere Drehzahl haben, welche jedoch durch den gegebenen Zulaufdruck begrenzt ist. Dadurch wird auch der Minimaldurchmesser des Laufrades gegeben. Der Laufraddurchmesser bestimmt die Hauptabmessungen des Triebwerkes und diese wiederum sind neben der Form bestimmend für den Widerstand des Antriebes, um den die Vortriebskraft vermindert wird.
Das notwendige Nabenverhältnis (das ist das Verhältnis des Laufraddurchmessers zum Nabendurchmesser) von etwa 0,5 führt dazu, dass in der Nabe ein Elektromotor verwendet werden kann. Dieser sollte dabei eine große Leistungsdichte besitzen, was insbesondere durch einen permanenterregten Synchronmotor in Longitudinalflußbauweise verwirklicht werden kann. Die im Motor entstehende Verlustwärme kann direkt über die Nabenoberfläche ins Wasser abgegeben werden, wobei eine Bauweise mit eingeschrumpftem Motor sehr vorteilhaft ist.
Von besonderer Problematik ist die Kennlinie unter Berücksichtigung folgender Kriterien.
   Schmales Gebiet optimalen Wirkungsgrades, starker Abfall des Wirkungsgrades außerhalb des Betriebspunktes;
   Anfahren ist bei großen Einheiten praktisch nicht möglich, weil der erforderliche Staudruck und/oder der Schub fehlt. Bei konventionellen Waterjets wird das Problem dadurch gelöst, dass die eigentlichen Antriebe durch kleinere Antriebe zum Anfahren ergänzt werden.
Bei Anwendungen mit variablem Fahrregime, wie unterschiedliche Beladungszustände und/oder unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten, kommt es beim Propeller zu anderen Anströmwinkeln am Blatt und zu Verschiebungen im Freifahrtdiagramm in der Regel zu ungünstigeren Wirkungsgraden. Bei der Pumpe führt das zu Verschiebungen des Arbeitspunktes. Die sogenannte Drosselkurve ist die Kennlinie der Pumpe. Mit zunehmendem Volumenstrom (Durchsatz) sinkt die spezifische Stutzenarbeit (Förderhöhe). Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit nimmt der Widerstand des anzutreibenden Schiffes zu. Die Austrittsgeschwindigkeit muß ebenfalls zunehmen. Die Verschiebung des Pumpenarbeitspunktes wirkt damit dem Bedarf entgegen.
Wichtig ist in der Betrachtung des Problems die Umsetzung der gesamten spezifischen Stutzenarbeit in Vortriebsschub. Die Fahrgeschwindigkeit liefert dabei eine zusätzliche Druckhöhe, die sich mit der Förderhöhe der Pumpe superpositioniert. Durch entsprechende Gestaltung des Eintritts (Ansaugbereich) soll ein möglichst hoher Anteil dieser "Geschwindigkeitsdruckhöhe" ausgenutzt werden.
Um über den gesamten Geschwindigkeits- und Belastungsbereich eines Schiffes einen optimalen Wirkungsgrad zu erhalten, ist es erforderlich, die Kennlinie der Pumpe anzupassen, indem der Austrittsquerschnitt jeweils den geschwindigkeitsabhängig unterschiedlichen Druckhöhen angepaßt wird.
Die Gestaltung des Einlaufs bei konventionellen Wasserstrahlantrieben (im Rumpf integriert) führt zu Problemen hinsichtlich der Umlenkungen und dem Vorhandensein einer Antriebswelle im Saugkanal. Ablösungen und Kavitation sind die Folgen, die insbesondere beim Anfahren und Beschleunigen zu Vibrationen, Geräuschen und Schubabfall führen. Es ist üblich, diese beim Anfahren wichtigen Bereiche der Kennlinie zu sperren.
Im Falle des erfindungsgemäßen Antriebes ist eine weitgehend freie Zuströmung realisiert, weil der Antrieb außerhalb des Schiffsrumpfes ohne die Strömung störende Teile auskommt.
Die konventionellen Waterjets saugen aus der Grenzschicht an. Der erfindungsgemäße Antrieb kann grundsätzlich tiefer positioniert werden, um eine höhere Geschwindigkeitshöhe verarbeiten zu können. Mehr Bauteile und größere Oberflächen bedeuten allerdings auch einen höheren Widerstand, was insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten zu Buche schlägt.
Durch verstellbare Schaufeln des Laufrades und/oder Leitrades sowie einer Vordralleinrichtung mit verstellbaren Schaufeln kann die Kennlinie des Systems verändert werden. Eine Vordralleinrichtung macht insbesondere Sinn, wenn gleichzeitig eine verstellbare Düsenaustrittsfläche vorgesehen wird.
Durch mehrstufige Systeme mit gegenläufigen Laufrädern wird die spezifische Stutzenarbeit und damit die Belastung auf mehrere Stufen aufgeteilt. Damit erhöht sich die Kavitationssicherheit, weil die einzelne Stufe weniger belastet ist. Der Restdrall wird bereits in der zweiten Stufe durch Gegenlauf nahezu vollständig abgebaut sein. Das verlustbehaftete Leitrad wird in diesem Fall nicht benötigt.
Es bieten sich verschiedene Konzepte an, den Elektromotor zu integrieren. Er kann derart gestaltet sein, dass das Außenteil des E-Motors hier den umlaufenden Rotor darstellt, der mit einem Laufrad verbunden ist. Das Innenteil des E-Motors steht fest (Stator des E-Motors) und ist die Achse, auf dem der Rotor gelagert ist (Wälzlager, Gleitlager). Diese Achse kann vor und nach dem Rotor mit der Düse (dem Düseninnenmantel) über strömungsgünstig geformte Streben verbunden werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, diese Streben als Leiteinrichtungen (Vorleit- und Leitrad) zu gestalten, um Strömungsverluste zu minimieren.
Der Elektromotor kann aber auch so integriert sein, dass sein Außenteil steht (Stator, wie üblich) und das Innenteil (Rotor) sich dreht. Der Stator wird wieder über Streben mit dem Antrieb verbunden, die vorteilhafterweise das Leitrad darstellen. Das Laufrad ist mit dem Rotor verbunden und kann sich über den Stator erstrecken, so dass der Motor länger bauen kann. Die Lagerung kann derart gestaltet sein, dass sie sich vollständig hinter oder vor dem Laufrad befindet (fliegende Lagerung) oder dass das Laufrad vor und hinter dem Laufrad gelagert ist (Gabellagerung).
Die elektrische Energie, Signale und Kühlmedien können in den Flügeln (hohl) eines Leitrades zugeführt werden.
Die Verstelleinrichtung der Leitflügel kann derart sein, dass der Leitflügel mehrteilig ist mit feststehenden Teilen und einem oder mehreren beweglichen Teilen. Die Kraftübertragung (Schub, Torsionsmoment) würde dann über die feststehenden Teile erfolgen und die Lagerung der zu verstellenden Teile nicht belasten.
Da der Düsenaußenmantel zur Minimierung des Widerstandes mit möglichst geringem Durchmesser ausgeführt werden sollte, kann die Verstelleinrichtung der Leitflügel in die Nabe verlegt werden, wo ausreichend Platz besteht. Die Verstellung kann über Hebel hydraulisch, pneumatich oder elektrisch erfolgen. Die Zuführung der notwendigen Energie kann innerhalb der Leitflügel erfolgen.
Die Verstellung der Düse kann vorteilhaft derart gelöst werden, dass aus der Nabenkontur ein Profilkörper axial in seiner Position derart verstellt wird, dass sich der Düsenaustrittsquerschnitt verändert. Eine Teleskopverkleidung verhindert dabei eine Ablösung oder Wirbel der Strömung.
Eine Steuerung durch Ablenkung des Schubes an einer Platte im Düsenaustritt ist einfach aber bei kleinen Relativgeschwindigkeiten nicht sehr wirkungsvoll. Das Schwenken des Düsenaustritts ist nahezu gleichbedeutend mit dem Richten des Gesamtschubes. Das Schwenken des gesamten Antriebes ist für niedrige Geschwindigkeiten die beste Lösung. Zum Kurshalten bei höheren Geschwindigkeiten ist eine eingeschränkte Schwenkbarkeit des Gesaintantriebes, kombiniert mit Zusatzflaps (die am Antrieb befestigt sind und durch ihre Schwenkbarkeit ein Steuern bei kleinen Winkeln ermöglichen, ohne den Antrieb zu schwenken), einseitig kontrolliertem Strömungsabriß (Einbringung von Luft oder elektromagnetischer Energie) oder einfacher Düsenklappe eine Lösung.
Zur Reduzierung des Zusatzwiderstandes des Antriebs selbst muß eine Formoptimierung erfolgen. Weiterhin ist das Einbringen von Luft zur Reduzierung der Oberflächenreibung am Außenmantel eine Möglichkeit.
Zusammenfassend kann insoweit ausgeführt werden, dass der erfindungsgemäße Schiffsantrieb aus einer außerhalb des Rumpfes angeordneten Antriebseinheit besteht, die sich aus einer Gondel mit integriertem Elektromotor bildet, der ein bzw. mehrere nacheinander geschaltete Laufräder (Pumpenlaufräder) in gleich- oder gegenläufiger Drehrichtung direkt antreibt, wobei nach, vor oder zwischen dem Laufrad oder den Laufrädern ein Leitrad angeordnet ist sowie Laufrad und Leiträder durch ein Gehäuse ummantelt sind, dessen Querschnitt sich vom Eintritt bis zur Ebene des ersten Laufrades stetig erweitert und sich anschließend auf einen einstellbaren Querschnitt verändert, die zusammen mit einem einstellbaren Vorleitrad im Ansaugteil eine dynamische Kennlinie ermöglicht, die eine Anpassung an die unterschiedlichsten Betriebsbedingungen ermöglicht.
Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind
  • höherer Wirkungsgrad als herkömmliche Propulsoren,
  • Leistungsdichte, da die strömungsgeometrisch erforderliche große Nabe einen Motor großen Drehmomentes ermöglicht,
  • niedrigere Druckimpulse als ein Propellersystem, da der Impulserzeuger durch die Düse gekapselt ist,
  • kompakte Bauweise, geringer Durchmesser,
  • eingeschränkte Steuerung und Vollsteuerung möglich,
  • dynamische Kennlinie ermöglicht Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist Fig. 1 ein erfindungsgemäßer Wasserstrahlantrieb als Mittellängsschnitt dargestellt, Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus Figur 1 in größerer Darstellung und Fig. 3 ist die Erläuterung einer gegenüber Fig. 1 anderen Ausführungsform.
Der gesamte Antrieb ist in einem Gehäuse 1 angeordnet, an dessen durch eine Leiteinrichtung 2 gekennzeichneten Einlaß sich ein Abschnitt 3 anschließt, dessen Querschnitt sich bis zum Laufrad 4, das gegebenenfalls das erste von mehreren Laufrädern ist, stetig erweitert. An diesen Abschnitt 3 des Gehäuses 1 schließt sich ein Abschnitt 5 an, dessen Querschnitt veränderbar ist, grundsätzlich jedoch zum Auslaß 6 hin kleiner wird. Zwischen den Abschnitten 3 und 5 ist ein Befestigungsflansch 7 dem Gehäuse 1 fest zugeordnet, mit dem der gesamte Antrieb außen am Schiffsrumpf 100 zu befestigen ist. Gegebenenfalls kann die Befestigung am Schiffsrumpf derart sein, dass der gesamte Antrieb um die vertikale Längsachse 8 des Befestigungsflansches 7 um bis zu 360° schwenkbar ist, sodass er nicht nur dem Vortrieb, sondern auch der Steuerung (Bestimmung der Fahrtrichtung) des Schiffes dienen kann. Die Längsachse 8 des Flansches 7 ist senkrecht zur Längsachse 9 des Gehäuses 1 gerichtet. Um die Gehäuselängsachse 9 drehbar ist das gegebenenfalls einzige Laufrad 4 im Gehäuse 1 angeordnet. Der Antrieb des Laufrades 4 erfolgt mit einem Elektromotor, dessen Stator 11 innen, dessen Rotor 12 außen liegt. Vor und hinter dem Laufrad 4 bzw. dem Motor 11, 12 ist der Rotor 12 in Lagern 13, 14 um seine Längsachse 9 drehbar gelagert. Dem Laufrad 4 vorgeschaltet ist die Leitvorrichtung 2, die mittels einer Verstelleinrichtung 15 verstellbar ist. Vor der Leitvorrichtung 2 ist die strömungsgünstig ausgebildete Nabenkappe 16 angeordnet. Ein mit einer Verstelleinrichtung 17 verstellbar zweiter Leitapparat 18 ist dem Laufrad 4 nachgeschaltet. Im abströmseitigen Bereich des Gehäuses 1 ist eine Verstelleinrichtung 19 für die Veränderung des als Abströmdüse ausgebildeten Teiles des Gehäuses 1 bezüglich ihres Querschnitts angeordnet und sie schließt vorzugsweise eine Kolben-Zylinder-Einrichtung ein.
Ist der Motor, wie dargestellt, so ausgebildet, dass das Aussenteil der Rotor 12 und das Innenteil der Stator 11 ist, so wirkt der Rotor 11 auf das zumindest eine Laufrad 4 ein und der Stator 12 ist mit strömungsgünstig ausgebildeten Streben vor und hinter den Laufrädern am Gehäuse 1 befestigt.
Die Leiteinrichtung 2 besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Teilen 2a, 2b, von denen der vordere Teil 2a zwischen Gehäuse 1 und bestehender Kappe 16 fest angeordnet ist. Dieser vordere Teil 2a der Leiteinrichtung 2 ist ein Leitgitter mit feststehenden Schaufeln, die so eingestellt sind, dass eine Grobausrichtung der den Antrieb anströmenden Strömung über den gesamten Betriebsbereich erreicht wird. Er dient der Stabilisierung des Gehäuses 1 im Anströmbereich 3. Auf das feste Leitgitter 2a folgt als zweiter Teil der Leiteinrichtung 2b, mit um ihre Längsachsen 21 schwenkbaren Verstellschaufeln. Mit dem zweiten Teil 2b der Leiteinrichtung 2 erfolgt die betriebszustandsbedingte Feinausrichtung der den Antrieb anströmenden Strömung. Die Verstellschaufeln 10 sind mit ihren zapfenartigen Schaufelfüßen 20 um ihre Längsachsen 21 schwenkbar durch die Nabenkappe 16 hindurchgeführt und der Verstelleinrichtung 15 zugeordnet, die von an sich bekannter Art sein kann.
Die Änderung des Querschnittes des als sich verengende Auslaßdüse ausgebildeten, an den sich erweiternden Gehäuseeinlaßteil 3 des Gehäuses 1 anschließenden Endteils 5 des Gehäuses 1 erfolgt mit einem in der Richtung der Längsachse 9 des Antriebes translatorisch verstellbaren, symmetrisch zur Achse 9 ausgebildeten Kegel 25 mit konvex gewölbter Umfangsfläche. Der größere Querschnitt dieses als "Abströmkappe" zu bezeichnenden Bauteiles ist dem einlaßseitigen Ende des vom Gehäuse 1 umschlossenen Strömungskanals 26 zugewandt, während die Kegelspitze dem auslaßseitigen Ende des Strömungskanals 26 und der Auslaßebene 6 zugewandt ist. Der axialen Verstellung der Abströmkappe 25 dient die Verstelleinrichtung 19, deren eines seiner wesentlichen Teile ein symmetrisch zur Achse 9 im Gehäuse 1 mit geeigneten Mitteln gehaltener Zylinder 23 ist, aus dessen dem Gehäuseauslaß zugewandten Ende ein im Zylinder 23 durch hydraulisches Druckmittel translatorisch verstellbarer Verstellkolben 24 als ein anderes der wesentlichen Teile der Verstelleinrichtung herausgeführt ist und dessen freies Ende mit der Abströmkappe 25 fest verbunden ist. Um die Wirbelbildung im Strömungskanal 20 im Bereich der Verstelleinrichtung 19 zu minimieren, ist eine symmetrisch zum Verstellkolben 24 bzw. zur Antriebslängsachse 9 angeordnete Teleskopverkleidung 28 vorgesehen, deren eines Ende dem fest im Gehäuse 1 angeordneten Verstellzylinder 23 und deren anderes Ende fest der gegenüber dem Gehäuse 1 verstellbaren Abströmkappe 25 zugeordnet ist.
In der Zeichnung ist die Abströmkappe 25 in ihren beiden Endstellungen dargestellt. Im unteren Teil der Fig. 1 ist die Abströmkappe in ihrer äußeren Endstellung dargestellt, in der sie sich mit ihrem inneren Ende mit dem größeren Durchmesser in der Düsen- bzw. Gehäuseendebene 6, im übrigen im wesentlichen außerhalb des Gehäuses 1 befindet, sodass der kleinste ringförmige Auslaßquerschnitt des Strömungskanals 26 bestimmt ist. Im oberen Teil der Fig. 1 ist die Abströmkappe 25 in ihrer inneren Endstellung dargestellt, in der sie sich mit ihrem äußeren spitzen Ende in der Düsen- bzw. Gehäuseendebene 6 und im wesentlichen innerhalb des Gehäuses befindet, sodass der größte ringförmige Auslaßquerschnitt des Strömungskanals 26 bestimmt ist.
Durch sinnvolles Verstellen des Einlaßleitkranzteiles 2b und der Abströmkappe 25 kann dafür gesorgt werden, dass für das den Strömungskanal 26 des Antriebes durchströmende Wasser optimale Strömungsverhältnisse in jedem Betriebszustand gewährleistet werden können, insbesondere unter Berücksichtigung der Drehzahl des Laufrades 4.
So wie die Ausbildung der Verstelleinrichtung 15 und der Einlaßleiteinrichtung 2 für die Bestimmung des Einlaßdüsenquerschnittes beispielhaft ist, ist auch die Ausbildung der Verstelleinrichtung 19 mit dem verstellbaren Kegel 25 für die Bestimmung des Aulaßdüsenquerschnitts nur beispielhaft, was der Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet leicht erkennen kann. An die Stelle des starren Auslaßdüsenaußenteiles und der ihm gegenüber verstellbaren Abströmkappe können beispielsweise Düsenteile schwenkbar am Gehäuse 1 gelagert sein, die sich zur Verringerung des Düsenquerschnitts mehr, zur Vergrößerung des Düsenquerschnitts, weniger aber immer noch zur Gewährleistung der Führung der Fluidströmung ausreichend überdecken; Fig. 3 zeigt eine von mehreren Düsenklappen 25a, die in Gelenken 29 am Gehäuse 1 angelenkt und diesem gegenüber in Richtung des Doppelpfeiles 30 zu verschwenken sind.
Eine beispielsweise Verstellvorrichtung für den zweiten Teil 2b der Einlaßleitvorrichtung 2 ergibt sich aus Fig. 2. Es ist der erste Leitschaufelkranz 2a mit seinen festen Leitschaufeln zu erkennen, durch dessen hohle Schaufeln Leitungen 31 für die Zuführung von hydraulischem Arbeitsmittel zu Zuleitungen 32 und weiter zum symmetrisch zur Antriebslängsachse 9 angeordneten Verstellzylinder 33 für die Verstellung des im Verstellzylinder 33 angeordneten Verstellkolbens 34 hindurchgeführt sind. Der Verstellkolben 34 wirkt entgegen der Wirkung einer vorgespannten Wickelfeder 35 auf eine Zahnstange 36, die wiederum mit einem Zahnrad 37 auf dem zapfenartigen Fuß 20 der jeweiligen Verstellschaufel des Schaufelkranzes 2b einwirkt, dessen Schaufeln um ihre Längsachsen 21 verstellt bzw. geschwenkt werden sollen. In die als Ansichten dargestellten Schaufeln der Schaufelkränze 2a, 2b sind deren beispielsweisen Querschnitte eingezeichnet. An ihren oberen Enden sind die Leitschaufeln 10 des zweiten, einstellbaren Leitschaufelkranzes 2b mit Zapfen 2c im Gehäuse 1 gelagert (Schwenkbewegung gemäß Doppelpfeil 101).
Der Strömungskanal 26 hat vorzugsweise einen zumindest im wesentlichen kreisringförmigen Querschnitt, obwohl seine Ovalform nicht ausgeschlossen werden soll. Insbesondere kann der Einlauf zur Vermeidung des Ansaugens von Fremdkörpern durch Bildung eines Ansaugwirbels bei ansonsten kreisringförmigem Strömungskanal 26 abgeflacht bzw. oval ausgebildet sein.

Claims (22)

  1. Außerhalb des Rumpfes eines Wasserfahrzeugs angeordneter Antrieb für dieses Wasserfahrzeug zum Erreichen einer hohen Fahrgeschwindigkeit mit einem vom Umgebungswasser umströmten Gehäuse, mit einem in dem Gehäuse (1) angeordneten Elektromotor (11, 12), mit zumindest einem den Antrieb des Wasserfahrzeugs bewirkenden Laufrad (4), das mit dem drehbaren Teil des aus drehbarem Teil und feststehendem Teil bestehenden Elektromotors verbunden ist, dessen feststehender Teil mit Streben mit dem Gehäuse verbunden ist und mit einer verstellbaren Leiteinrichtung (2) vor und einer verstellbaren Leiteinrichtung (25,25a) hinter dem zumindest einen Laufrad (4),
    dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Leiteinrichtung (2) vor dem Laufrad (4) in dem zum Laufrad (4) hin im Querschnitt stetig größer werdenden Strömungskanalabschnitt (3) angeordnet ist und von Leitschaufeln (2b) gebildet wird, die um zu der Drehachse (9) des Laufrades (4) senkrecht gerichtete Achsen (21) schwenkbar sind, während die Leiteinrichtung hinter dem Laufrad (4) der Regelung des Strömungskanales derart dient, dass dieser veränderbar ist, grundsätzlich zum Strömungskanalauslaß hin jedoch stetig kleiner wird.
  2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Elektromotor (11, 12) das oder die Laufräder (4) antreibt, dessen Außenteil den Rotor (12) darstellt, an dem das oder die Laufräder befestigt sind, und dessen Innenteil den Stator (11) darstellt, der mit strömungsgünstig geformten Streben vor und hinter dem oder den Laufrädern am Düseninnenmantel befestigt ist.
  3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Elektromotor das oder die Laufräder (4) antreibt, dessen Innenteil den Rotor darstellt, der das Laufrad bzw. die Laufräder antreibt und dessen Außenteil den Stator darstellt, der mit strömungsgünstig geformten Streben am Düseninnenmantel befestigt ist.
  4. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Elektromotoren (11, 12) Asynchronmotoren sind.
  5. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Elektromotoren permanenterregte Synchronmotoren sind.
  6. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 3, 4, 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben Teile des Leitapparates darstellen.
  7. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 4, 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben Teile eines Vorleit- und eines eigentlichen Leitapparates darstellen.
  8. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Kombination von zwei kontrarotierenden Laufrädern.
  9. Antrieb nach einem oder mehreren der ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Kombination von zwei gleichsinnig rotierenden Laufrädern mit einem dazwischen liegenden Leitrad.
  10. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch verstellbare Laufschaufeln mindestens eines Laufrades.
  11. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch verstellbare Leitschafeln mindestens eines Leitrades.
  12. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln mehrteilig sind und die Leitschaufelnverstellung nur einen Teil der Leitschaufel verstellt.
  13. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (1) um eine im wesentlichen vertikale Achse um 360° schwenkbar ist.
  14. Antrieb nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch an der Düse oder am Schaft befestigte Flaps.
  15. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch an der Düse (1) oder am Schaft (7) angeordnete Flaps, die um eine im wesentlichen vertikale Achse verstellbar sind.
  16. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch die Einbringung eines gasförmigen Mediums, um eine Widerstandsminimierung der Düse zu erreichen.
  17. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch die Einbringung eines gasförmigen Mediums um den Schaft zum Erhalt einer Steuerwirkung.
  18. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 gekennzeichnet durch Klappen zur Steuerung des veränderbaren Düsenaustrittquerschnittes.
  19. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch Elastikelemente zur Steuerung des veränderbaren Düsenaustrittquerschnittes.
  20. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch einen durch in ihrer Überlappung einstellbare Düsenabbschnitte veränderbaren Düsenaustrittquerschnitt.
  21. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch einen durch axiale Verschiebung des Innenteils veränderbaren Düsenaustrittquerchnitt.
  22. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitapparat (2) ein Leitrad mit einstellbarer Beschaufelung ist.
EP01984587A 2000-09-07 2001-09-07 Antrieb für schnelle schiffe Expired - Lifetime EP1315653B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10044101A DE10044101A1 (de) 2000-09-07 2000-09-07 Antrieb für schnelle Wasserfahrzeuge
DE10044101 2000-09-07
PCT/EP2001/010356 WO2002020347A2 (de) 2000-09-07 2001-09-07 Ausserhalb des rumpfes angeordneter antrieb für ein wasserfahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1315653A2 EP1315653A2 (de) 2003-06-04
EP1315653B1 true EP1315653B1 (de) 2005-04-13

Family

ID=7655310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01984587A Expired - Lifetime EP1315653B1 (de) 2000-09-07 2001-09-07 Antrieb für schnelle schiffe

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1315653B1 (de)
AT (1) ATE293065T1 (de)
DE (2) DE10044101A1 (de)
DK (1) DK1315653T3 (de)
ES (1) ES2239684T3 (de)
PT (1) PT1315653E (de)
WO (1) WO2002020347A2 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10158320A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-18 Siemens Ag Schiffsantrieb
DE102016104517A1 (de) * 2016-03-11 2017-09-14 Cooper Copter Gmbh Mantelpropeller und Drehflügelgerät
FR3068330B1 (fr) * 2017-06-29 2020-12-04 Maarten Mostert Dispositif de propulsion hydraulique formant pompe helice et navire equipe d’un tel dispositif
CN111232175A (zh) * 2020-03-24 2020-06-05 韩玉军 电动集成喷水推进器

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3214903A (en) * 1963-03-14 1965-11-02 Buehler Corp Jet boat nozzle
US3279704A (en) * 1964-05-07 1966-10-18 Buehler Corp Variable nozzle
US3387583A (en) * 1964-12-29 1968-06-11 Tamco Ltd Water jet propulsion apparatus
GB1119687A (en) * 1966-11-21 1968-07-10 Buehler Corp Watercraft propulsion pump
DE3735409C2 (de) * 1987-10-20 1996-11-28 Schottel Werft Wasserstrahlantrieb
DE3942673A1 (de) * 1989-12-22 1991-07-04 Merz Josef Wasserstrahlantrieb fuer wasserfahrzeuge
JPH03213495A (ja) * 1990-01-16 1991-09-18 Toshiba Corp ウォータジェット推進機
EP0452538B1 (de) * 1990-02-06 1994-12-21 Reinhard Gabriel Strahlantrieb für Wasser- und Luftfahrzeuge sowie Umwälzpumpen
US5545063A (en) * 1993-01-21 1996-08-13 Haynes; Hendrick W. Chambered anti-Coanda jet marine propulsion device with gaseous boundary layer for a thrust jet flow stream exhibiting staged controlled boundary layer separation properties, vessel trim adjustment, and movable thrust vector application points(s)
EP0686115A1 (de) * 1993-03-02 1995-12-13 BRANDT, Lennart Schiffsantriebsvorrichtung
DE4440738A1 (de) * 1994-11-15 1996-05-23 Schottel Werft Schiffsantrieb mit einer Antriebsmaschine im Schiffsrumpf und einem von der Antriebsmaschine angetriebenen Propeller außerhalb des Schiffsrumpfes
US5964626A (en) * 1995-08-23 1999-10-12 Outboard Marine Corporation Tractor pump jet
DE19647948A1 (de) * 1996-01-23 1997-07-24 Holger Kranert Gondelpropeller (Contrapod)
DE19627323A1 (de) * 1996-06-26 1998-01-02 Siemens Ag Gondelartig anzuordnender Schiffsantrieb mit Synchronmotor
DE19648417A1 (de) * 1996-11-22 1998-05-28 Schottel Werft Schiffsantrieb mit einem Ruderpropeller
JP3214568B2 (ja) * 1996-11-07 2001-10-02 ショッテル・ジーエムビーエッチ アンド カンパニー・ケージー ウォータジェット推進装置用複式プロペラ推進装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1315653A2 (de) 2003-06-04
DK1315653T3 (da) 2005-05-23
ATE293065T1 (de) 2005-04-15
DE10044101A1 (de) 2002-04-04
WO2002020347A3 (de) 2002-06-27
ES2239684T3 (es) 2005-10-01
DE50105916D1 (de) 2005-05-19
PT1315653E (pt) 2005-06-30
WO2002020347A2 (de) 2002-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2279111B1 (de) Unterseeboot mit einem propulsionsantrieb mit einem elektroringmotor
DE2852554C2 (de) Rotor für eine Strömungsmaschine
DE102009040471B4 (de) Mechanisch angetriebener Schiffpropulsor mit hohem Wirkungsgrad
EP2594478B1 (de) Propelleranordnung, insbesondere für Wasserfahrzeuge
EP2100809A2 (de) Vorrichtung zur Verringerung des Antriebsleistungsbedarfes eines Schiffes
DE2715729A1 (de) Rotor fuer eine turbine
WO1998019907A1 (de) Doppelpropeller-antrieb für wasserfahrzeuge
DE3131328A1 (de) "luftfahrzeug-vortriebseinrichtung"
EP1445193A1 (de) Turbopropantrieb mit zwei mitläufigen und axial versetzten Propeller
EP1315653B1 (de) Antrieb für schnelle schiffe
DE102019006484B3 (de) Mantelstromtriebwerk mit mindestens einer drehmomentstufe
DE1260319B (de) Schubkraft-Ablenk- und Umkehrvorrichtung fuer Strahltriebwerke
DE19648417A1 (de) Schiffsantrieb mit einem Ruderpropeller
EP0690806B1 (de) Wasserstrahlantrieb für wasserfahrzeuge mit steuerelementen zur richtungsänderung des vortrieb liefernden wasserstrahles
EP2223853A1 (de) Strömungsdynamische Fläche mit einer von einer durch die angeströmte Fläche induzierten Strömung angetriebenen Turbine
DE10115766A1 (de) Schuberzeuger
DE19541746C2 (de) Antriebsvorrichtung
DE10158320A1 (de) Schiffsantrieb
EP2948366B1 (de) Schiffsantriebsanordnung
EP1306301B1 (de) Vorrichtung zur Entgegenwirkung von im Nabenbereich von Propellern und/oder Propellerantrieben im umgebenden Fluid erzeugten Strömungswirbeln
WO2012146236A2 (de) Propulsionsmittel für fluggeräte oder schiffe
DE3942673A1 (de) Wasserstrahlantrieb fuer wasserfahrzeuge
DE4223930C2 (de) Tangentialgebläse für Turbotriebwerke
DE10159430A1 (de) Radialturbine zur Energiegewinnung aus Fluiden
DE20115248U1 (de) Drehzahlregelung einer ummantelten Windkraftturbine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20030307

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050413

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20050413

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 50105916

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20050519

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: DK

Ref legal event code: T3

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: PT

Ref legal event code: SC4A

Free format text: AVAILABILITY OF NATIONAL TRANSLATION

Effective date: 20050428

REG Reference to a national code

Ref country code: GR

Ref legal event code: EP

Ref document number: 20050401900

Country of ref document: GR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050907

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050907

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050930

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050930

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050930

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050930

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2239684

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

ET Fr: translation filed
26N No opposition filed

Effective date: 20060116

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: ERR

Free format text: IN JOURNAL NUMBER 2034, PAGE 8341, EUROPEAN PATENT NUMBER 1315653 WAS ADVERTISED IN ERROR AS ALWAYS HAVING BEEN VOID.

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: SD

Effective date: 20130314

BECH Be: change of holder

Owner name: SIEMENS A.G.

Effective date: 20130305

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50105916

Country of ref document: DE

Effective date: 20130225

Representative=s name: SEEGER SEEGER LINDNER PARTNERSCHAFT PATENTANWA, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 50105916

Country of ref document: DE

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHOTTEL GMBH & CO. KG, 56322 SPAY, DE

Effective date: 20130225

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: PC2A

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

Effective date: 20130430

REG Reference to a national code

Ref country code: PT

Ref legal event code: PC4A

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, DE

Effective date: 20130517

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

Free format text: REGISTERED BETWEEN 20130502 AND 20130508

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50105916

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: TP

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, DE

Effective date: 20140312

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Payment date: 20150903

Year of fee payment: 15

Ref country code: GB

Payment date: 20150909

Year of fee payment: 15

Ref country code: FI

Payment date: 20150911

Year of fee payment: 15

Ref country code: IE

Payment date: 20150917

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Payment date: 20150929

Year of fee payment: 15

Ref country code: FR

Payment date: 20150910

Year of fee payment: 15

Ref country code: BE

Payment date: 20150918

Year of fee payment: 15

Ref country code: SE

Payment date: 20150907

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Payment date: 20150918

Year of fee payment: 15

Ref country code: IT

Payment date: 20150924

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20151120

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20151028

Year of fee payment: 15

Ref country code: NL

Payment date: 20150903

Year of fee payment: 15

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160930

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50105916

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DK

Ref legal event code: EBP

Effective date: 20160930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160908

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160907

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: EUG

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MM

Effective date: 20161001

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20160907

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170307

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20161001

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20170531

REG Reference to a national code

Ref country code: GR

Ref legal event code: ML

Ref document number: 20050401900

Country of ref document: GR

Effective date: 20170411

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170401

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170411

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160907

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160907

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160907

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20160930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160908

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20181126