NL1013192C2 - Waterstraalvoortstuwingsinstallatie. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Waterstraalvoortstuwingsinstallatie.

De uitvinding heeft betrekking op een waterstraalvoortstu-wingsinstallatie, omvattende een aan de boven(inlaat)- en onder(uitlaat) zijde open straalbuis met daarin een roterend aan te drijven stuworgaan, met in de uitstroomopening der instal-5 latie een om de as daarvan te verdraaien rooster van in hoofdzaak onderling evenwijdige, de schroefhartlijn onder een scherpe hoek kruisende geleideplaten.

Een dergelijke waterstaalvoortstuwingsinstallatie is op zich bekend uit het Franse octrooischrift 1478733; het daarin 10 toegepaste stuworgaan is een stuwschroef. Deze bekende installatie omvat een, een cirkelvormige opening in de bodem van een vaartuig afsluitende en vanaf de bodem conisch toelopende buitentrommel met daarin een, van boven naar onder enigszins conisch toelopende straalbuis met daaronder het rooster der 15 geleideplaten.

Een dergelijke installatie kan hoogstens slechts geschikt zijn voor kleine vermogens. De instroming van het water aan de bovenzijde van de straalbuis zal gepaard gaan met hevige wervelingen, resulterend in een slecht schroefrendement en 20 cavitatie van de schroef. Het vlak van het uittreerooster komt in hoofdzaak overeen met het vlak van de vaartuigbodem zodat een aanzienlijk rondpompeffeet zal optreden: het uitstromend water wordt voor een deel weer opgenomen in het instromend water waardoor het rendement van de voortstuwingsinstallatie 25 nog meer verslechtert.

De uitvinding beoogt een voortstuwingsinstallatie zoals hierboven beschreven te verschaffen welke bij een hoog rendement geschikt is voor het verwerken van grote vermogens. Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de straalbuis 30 aan de buitenzijde van het inlaateinde is omringd door een in dwarsdoorsnede bolvormig gekromd geleide-oppervlak en aan het uitlaateinde eindigt in een zich versmallende kamer waarvan twee tegenover elkaar gelegen wandbegrenzingen met de ashartlijn van het stuworgaan een scherpe hoek insluiten, welke kamer 35 aan het uitstroomeinde het geleideplaatrooster draagt waarvan de platen evenwijdig zijn met de horizontale eindranden van '3 . i J i‘ , - 2 - genoemde wanden, en met dit rooster om de hartlijn van het stuworgaan kan worden verdraaid.

De volgens de uitvinding voorgestelde bovenste omranding van de straalbuis verzekert een gelijkmatige instroming van het 5 water daarin, onder vermijding van het optreden van wervelingen en cavitatie van de schroef. Het uit de straalbuis uitstromend water komt niet, zoals volgens de stand der techniek, direkt op de geleideplaten doch eerst in de, zich versmallende, kamer waarin het water reeds een richting krijgt welke met de hart-10 lijn van de schroef een scherpe hoek insluit. Daardoor wordt het bij de installatie volgens de stand der techniek optredend rondpompeffeet voorkomen.

Bij voorkeur is het stuworgaan een stuwschroef met vaste of verstelbare spoed Ook de toepassing van een "mixed-flow" 15 propellor of een pompschijf is mogelijk.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de kamer vast aan de straalbuis verbonden en kan met deze onder invloed van een op de straalbuis inwerkende aandrijving om de schroefas worden verdraaid.

20 In tegenstelling tot de stand der techniek waar het afbuigrooster middels een zich in het water bevindende tandwieloverbrenging rond de schroefhartlijn kan worden verdraaid wordt bij de voorgestelde uitvoeringsvorm de verdraaiing van de straaltrommel uitgevoerd door inwerken op de ophanging daarvan, 25 dus in een droge zone binnen het vaartuig.

In tegenstelling tot de stand der techniek wordt in een voorkeursuitvoeringsvorm der uitvinding de straalbuis omringd door een in hoofdzaak cirkelcylindrische trommel waarvan het ondervlak in hoofdzaak samenvalt met dat van het geleideplaat-3 0 rooster. Daarmee wordt een betere geleiding van het rond de straalbuis aangezogen water naar de bovenzijde van de straalbuis wordt verkregen.

Voorts bestaan bij voorkeur de geleideplaten met een nabij uitstroomopening van de kamer gelegen eerste gedeelte, even-35 wijdig met de de schroefashartlijn kruisende kamerwanden en een tweede, verder binnen de kamer gelegen, de schroefashartlijn onder een kleinere hoek kruisend gedeelte.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening. Daarin toont: - 3 - fig. 1 een schematische doorsnede door een installatie volgens de uitvinding in een richting evenwijdig aan de vlakken der geleideplaten; fig. 2 een soortgelijke dwarsdoorsnede in een richting 5 loodrecht daarop; fig. 3 een schematisch onderaanzicht van een installatie volgens de uitvinding; fig. 4 een schematisch bovenaanzicht van een dergelijke installatie; 10 fig. 5a toont in doorsnede, en fig. 5b in onderaanzicht een praktische realisatie van de inrichting volgens de uitvinding. In deze figuren zijn die delen welke ook reeds zijn getoond in de in het voorgaande besproken figuren aangegeven met het in deze figuren gebruikte verwijzingscijfer, verhoogd 15 met 500.

De in de figuren afgebeelde installatie omvat een cylin-drische trommel 2 waarvan de onderrand 4 afdichtend is vastgezet aan het bodemvlak 6 van een, verder niet getekend, vaartuig dat met deze installatie is uitgerust. Aan de bovenzijde is de 20 trommel 2 afgesloten door een afdichtende draagconstructie 8 die enerzijds voorkomt dat het zich in de ruimte 10 van de trommel bevindend omgevingswapen tot in het vaartuig doordringt en anderzijds en draaiophanging verschaft voor de verdere samenstellende componenten van de voortstuwingsinstallatie.

25 Deze verdere samenstellende componenten omvatten een cylindrische straalbuis 12 waarvan het bovenste, inlaateinde 143 is omringd door een in dwarsdoorsnede bolvormig gekromd geleidevlak 16 dat via geschikte, met de streeplijn 18 schematisch aangegeven bevestigingselementen is verbonden met de 30 straalbuis 12. Aan de onderzijde 20 gaat de straalbuis 12 over in een geleidekamer 22 met in hoofdzaak rechthoekige dwarsdoorsnede en waarvan twee onderling evenwijdige vlakken, 24a, 24b evenwijdig zijn met de hartlijn 26 van de kamer 12 terwijl de twee andere vlakken, 28a, 28b met deze hartlijn ene scherpe 35 hoek insluiten. De kamer 22 draagt aan de onderzijde een rooster 30 bestaande uit individuele geleideplaten 32 die elk zijn opgebouwd uit een eerste deel 34, in hoofdzaak evenwijdig met de wanden 28a, 28b en een daarop aansluitend, met de hartlijn 26 een kleinere hoek insluitend deel 36.

- 4 -

De straalbuis 12 is via een aantal, over de omtrek daarvan verdeelde draagstrippen 38 bevestigd aan een centrale draagplaat 40 die in de af sluitplaat 8 is gelegerd. Door deze draagplaat 40 gaat ook de as 42 die aan zijn ondereinde de nauw 5 binnen de straalbuis 12 passende stuwschroef 44 draagt.

De as 42 is verbonden met een, niet getekende, aandrijfmo-tor en nabij het de schroef 44 dragend ondereinde opgenomen in een legering 4 6 die via radiale armen 4 8 is verbonden met de straalbuis 12.

10 De figuren 5a en 5b tonen de cylindrische trommel 502 gedragen door de bovenste draagconstructie 508; de door deze trommel 502 omsloten ruimte is aangegeven met 510 en deze bevat de straalbuis 512, waarvan het boveneinde einde 514 is omringd door het in dwarsdoorsnede bolvormig geleidevlak 516. Aan het 15 ondereinde gaat de straalbuis 512 over in de geleidekamer 522 met het rooster 530 opgebouwd uit de individuele geleideplaten 532, gevormd op de in het voorgaande beschreven wijze.

De schroef 542 wordt gedragen door de as 544 die is verbonden met de uitgaande as van de haakse overbrenging 550 20 waarvan de ingaande as 552 is gekoppeld met de, niet getekende, aandrijfmotor.

De figuur toont voorts de, de askoker 552 alzijdig omringende, gekromde geleideplaten 554 die het, aan de onderzijde langs de binnenrand van de straalbuis 512 instromend water naar 25 de straalbuis 512 leiden. Zij zetten zich voort in de radiale ringvormige schermplaat 556 die overgaat in een kegelwandvormig naar onderen gericht eindgedeelte 558.

De askoker 552 wordt gedragen door de bovenste steunplaat 560 waarop de haakse overbrenging 550 rust en die via een 30 buitengelegen draagring 562 en een kort opstaand cylinderdeel 564 is verbonden met de bovenplaat 508. Het geheel bestaande uit straalbuis 512 met geleidekamer 522 en gekromde afscherm-platen 554 hangt aan de draagcylinder 570 met daarvan uitgaand de radiale steunring 566, gedragen door het leger 568 en 35 voorzien van een tandkrans 570; een rondsel 572 op de uitgaande as van de instelmotor 574 is daarmee in ingrijping; de tandkrans drijft via het rondsel 576 de positiegever 578 aan die gedigitaliseerde informatie betreffende de oriëntatie van de straalbuis, en daarmee die van de voortstuwingsinrichting, 40 levert.

1 o 1 3 1 9 - 5 -

Het geheel der hierboven beschreven maatregelen resulteert in een voortstuwingsinstallatie met de hierboven beschreven, ten opzichte van de stand der techniek sterk verbeterde eigenschappen.

Claims (5)

1. Waterstraalvoortstuwingsinstallatie, omvattende een aan de boven{inlaat)- en onder(uitlaat)zijde open straalbuis met daarin een roterend aan te drijven stuworgaan, met in de uitstroomopening der installatie een om de as daarvan te ver- 5 draaien rooster van in hoofdzaak onderling evenwijdige, de schroefhartlijn onder een scherpe hoek kruisende geleideplaten, met het kenmerk, dat de straalbuis aan de buitenzijde van het inlaateinde is omringd door een in dwarsdoorsnede bolvormig gekromd geleide-oppervlak en aan het uitlaateinde eindigt in 10 een zich versmallende kamer waarvan twee tegenover elkaar gelegen wandbegrenzingen met de ashartlijn van het stuworgaan een scherpe hoek insluiten, welke kamer aan het uitstroomeinde het geleideplaatrooster draagt waarvan de platen evenwijdig zijn met de horizontale eindranden van genoemde wanden, en met 15 dit rooster om de schroefas kan worden verdraaid.

2. Installatie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het stuworgaan een stuwschroef is.

3. Installatie volgens conclusie 1-2, met het kenmerk, dat de kamer vast aan de straalbuis is verbonden en met deze onder invloed van een op de straalbuis inwerkende aandrijving om de schroefas kan worden verdraaid.

4. Installatie volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de straalbuis is omringd door een in hoofdzaak cirkelcylindrische trommel, waarvan het ondervlak in hoofdzaak samenvalt met dat van het geleideplaatrooster.

5. Installatie volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat de platen van het geleideplaatrooster bestaan uit een nabij uitstroomopening van de kamer gelegen eerste gedeelte, evenwijdig met de de schroefashartlijn kruisende kamerwanden en een tweede, verder binnen de kamer gelegen, de schroefashartlijn 35 onder een kleinere hoek kruisend gedeelte.