WO2010063254A2 - Schiffsantrieb mit einem pumpjet - Google Patents

Schiffsantrieb mit einem pumpjet Download PDF

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WO2010063254A2
WO2010063254A2 PCT/DE2009/001621 DE2009001621W WO2010063254A2 WO 2010063254 A2 WO2010063254 A2 WO 2010063254A2 DE 2009001621 W DE2009001621 W DE 2009001621W WO 2010063254 A2 WO2010063254 A2 WO 2010063254A2
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pump
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Gerd Krautkrämer
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Schottel Gmbh
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    • B63H11/08—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • B63H2011/087—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type with radial flow

Definitions

  • the present invention relates to a marine propulsion with a pump jet according to EP 0 612 657.
  • Such marine propulsion systems are also known in practice and contain a Pumpj et as a main and / or auxiliary drive.
  • the energy is supplied, for example, on the one hand via a transmission, which is optionally preceded by a diesel, electric or hydraulic motor, or directly via an impeller shaft by means of a motor arranged outside the drive.
  • the electric motors used are conventional electric motors.
  • the invention provides a ship propulsion system with a pump housing containing a pump housing and a drive motor, wherein a rotor of an impeller of the pump jet contains an axis of rotation which is not aligned with a control axis of the pump jet.
  • the axis of rotation of the rotor is offset with respect to the control axis of the pump jet, with the axis of rotation of the rotor and the control axis of the pump jet preferably being parallel to each other. allel are. Alternatively or additionally, it may be provided with preference that the axis of rotation of the rotor and the control axis of the pump jet are inclined relative to one another, and in particular the axis of rotation of the rotor and the control axis of the pump jet intersect at one point.
  • the drive motor is an electric motor which is placed on the pump housing or partially integrated therein.
  • the electric motor is an asynchronous motor, synchronous motor or permanent magnet motor, and / or that between the electric motor and the impeller force-transmitting parts, such as teeth, 5 bearings and / or shafts are provided.
  • the drive motor is a magnet motor integrated in the pump housing.
  • the invention provides a marine propulsion with a Pumpj et containing a pump housing and a drive motor, wherein the drive motor is integrated in the pump housing high-temperature superconductor motor.
  • the Pumpj et is completely controllable.
  • the magnet motor or high-temperature superconducting motor comprises a rotor which is part of an impeller of the pump jet.
  • a further preferred embodiment is that the magnet motor or high-temperature superconducting motor includes a stator which is part of a diffuser inner ring of the pump jet.
  • the pumped medium in particular also serves alone as a lubricant and / or coolant.
  • the drive of the pump jet is free of force-transmitting parts, such as teeth, rolling bearings and / or shafts.
  • deflection devices are provided which are arranged and / or formed in an interior of the diffuser housing.
  • the deflecting means are arranged and / or formed so as to free a flow of water in the interior of the diffuser housing from turbulence and / or so that water exits through a nozzle of the Pumpjet water as possible without internal turbulence or that by individual nozzles desired amount of water per time, in particular the same amount of water per time, and / or lent possible without internal turbulence in order to achieve an optimal thrust effect of the pump jet.
  • the deflection devices contain at least one shape of the interior of the diffuser housing.
  • a further preferred embodiment in this context is that the deflection devices contain a region with a constant cross-sectional profile of the interior of the diffuser housing, and / or that the deflection devices contain a region with a reduced cross-sectional profile of the interior of the diffuser housing, and / or that the deflection devices have a Area with increased cross-sectional profile of the interior of the diffuser housing included.
  • the deflection devices may alternatively or additionally contain at least one guide vane in the interior of the diffuser housing.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a first exemplary embodiment of a ship propulsion system with a
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of the ship propulsion system with a pump jet of the first exemplary embodiment
  • Fig. 3 is a schematic view of the marine propulsion with a Pumpj et of the first embodiment from below, i. with attached to a ship's hull pump jet in 20 looking towards the hull, shows
  • Fig. 4 is a schematic view of the marine propulsion with a Pumpj et of the first embodiment from the inside out, i. with a 2.5 ton pump jet pointing in the direction of the ship's hull, pointing at a ship's hull,
  • Fig. 5 shows in a schematic sectional view of a second embodiment of a marine propulsion with a Pumpj et shows
  • Fig. 6 shows a schematic sectional view of a third embodiment of a marine propulsion with a Pumpj et shows. 35
  • a ship propulsion S with a Pumpj et P is shown schematically in a longitudinal section.
  • the Pumpj et P includes a magnetic motor M, which is integrated in the flow or pump housing G, as a drive motor with a stand or
  • stator 1 and a rotor or rotor 2.
  • the rotor 2 is as
  • Impeller outer ring I developed, and the stator 1 is integrated in a diffuser inner ring D of the pump housing G, which contains a diffuser housing 3 or as a whole is formed as such.
  • the Pumpj et P still include a control motor 4, a
  • 7 2 shows the ship's propulsion S with the pump jet P of the first exemplary embodiment in a schematic perspective view.
  • Fig. 3 shows the ship's propulsion S with the Pumpj et P of the first embodiment in a schematic view from below, ie when attached to a ship's hull Pumpj et in the direction of the ship's hull out.
  • Fig. 4 shows the marine propulsion S with the Pumpj et P of the first embodiment in a schematic view from the inside outwards, ie in attached to a hull Pumpj et in the direction of the ship's hull away.
  • a completely controllable marine propulsion S whose pump jet P is rotatable through 360 °.
  • a high-temperature superconductor or HTSC motor (not shown separately) may be provided for the drive, with the rotor / rotor 2 in each case forming part of the impeller Is I and the stator / stator 1 is an integral part of the diffuser inner ring D.
  • the Pumpjet P By driving the pump jet P with a magnetic motor M or HTS engine no gear parts, such as teeth, shafts, bearings are required. As a result, the Pumpjet P can be classified as very low noise and low vibration as well as with high efficiency. Furthermore, no oil filling for lubrication and cooling of rotating parts is required, which characterizes the Pumpj et P as oil-free and low maintenance.
  • the pump housing G which contains the diffuser housing 3 or is formed as such, in bearings 8 relative to the well plate 7 about a control axis A is preferably rotated by 360 °, so that nozzles 9, of which in the sectional view in Fig.
  • I only one central nozzle 9b of three nozzles 9a, 9b and 9c can be controlled in a desired direction.
  • the diffuser housing 3 or the pump housing G is therefore at the same time also a deflecting housing.
  • the shape is in the first embodiment shown in FIG. 1 bead-like around the drive motor with the stator or stator 1 in the diffuser inner ring D of the pump housing G and the rotor or rotor 2 as Impellerau H- ring I.
  • the interior 11 of the diffuser or deflector 3 with the specific shape thus provides deflection 12.
  • a guide blade 13 is provided as part of the deflection devices 12.
  • the guide vanes, such as the guide vane 13 serve the purpose of "swirling" the water flow entering or leaving the interior space 11 of the diffuser or deflection housing 3 in the interior of the diffuser or deflection housing 3 and swirling through the rapidly rotating rotor 2 in conjunction with the deflection devices 12. and is directed so that exits through the individual nozzles 9a, 9b and 9c, for example, the same amount or generally a desired amount of water per time as possible without internal turbulence in order to achieve an optimum thrust effect of Pumpj set P.
  • the rotor 2 is provided with an axis of rotation B offset relative to the control axis A of the pump jet P, namely the axis of rotation B with respect to the plane of the drawing the control axis A is located, offset backwards, so further away from the viewer.
  • a kind of offset is clearly discernible and understandable when considering the second embodiment according to FIG. .
  • FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of a ship propulsion S with a pump jet P in a schematic sectional illustration analogous to the representation of FIG.
  • the rotor 2 is provided with a relative to the control axis A of the pump jet P offset rotation axis B in the second embodiment.
  • the control axis A of the Pumpj set P and the axis of rotation b of the impeller or rotor 2, however, are aligned parallel to each other.
  • the deflection devices 12 have a region 12a with a smaller cross-sectional profile and a region 12b with a larger cross-sectional profile; on the other hand, the cross-sectional shape in the entire area 12c in the first embodiment is shown in FIG.
  • FIG. 1 constant.
  • a cross-section which increases in size to the nozzles 9 in accordance with the region 12b-in relation to the cross-section in the region 12a-of the second exemplary embodiment according to FIG. 5 has, for example, a diffusion or diffuser effect.
  • FIG. 6 shows, in a schematic sectional illustration analogous to the representations of FIGS. 1 and 5, a third exemplary embodiment of a ship propulsion S with a pump jet P. To avoid repetition, reference is made to the description of the first embodiment according to FIGS. 1 to 4 with regard to all components, their arrangement and effect.
  • the rotor 2 has a rotation axis B inclined with respect to the control axis A of the pump jet P. is. However, the control axis A of the pump jet P and the axis of rotation B of the rotor 2 diverges at a point Z.
  • the deflection devices 12 insofar as they are formed by the shape of the interior 11 of the diffuser housing 3 or of the pump housing G, Compared to the embodiment in the first embodiment according to FIG. 1 around the rotor 2 around due to its inclination no longer uniform.
  • the deflection devices 12 again have, as in the second exemplary embodiment according to FIG. 5, a region 12a with a smaller cross-sectional profile and a region 12b with a larger cross-sectional profile;
  • the cross-sectional profile in the entire region 12 c in the first exemplary embodiment according to FIG. 1 is constant.
  • a cross-section which increases in size towards the nozzles 9 in accordance with the region 12b-in relation to the cross-section in the region 12a-of the second exemplary embodiment according to FIG. 6 has, for example, a diffusion or diffuser effect.
  • the deflection devices 12 favors the design of the deflection devices 12 with the area 12a with a smaller cross-sectional profile and the area 12b with a larger cross-sectional profile.
  • the regions 12a and 12b are not even in cross-section constant in a peripheral portion of the bead or annular inner space 11 of the diffuser or deflection housing 3 or the pump housing G, as is the case with the second embodiment according to FIG. 5.
  • axis of rotation B of the impeller I or rotor 2 and the control axis A of the pump jet P are not aligned, or in other words do not lie on top of each other or are congruent, can also be used as an independent invention and therefore worthy of its own protection regardless of the embodiment of the invention
  • Ship propulsion S with a pump jet P which includes a pump housing G and a drive motor, wherein the drive motor is a built-in the pump housing G magnetic motor M or high-temperature superconducting motor, are considered invention.
  • the non-aligned arrangement of the axis of rotation B of the impeller I or rotor 2 and the control axis A of the pump jet P is the universal formulation that covers the embodiments of FIGS.
  • an electric motor E such as in particular an asynchronous motor, synchronous motor or permanent magnet motor, which is placed on the pump housing G or partially integrated therein.
  • an electric motor E is indicated only in FIGS. 5 and 6 in connection with the second and third exemplary embodiments for clarification by dashed lines. If such an electric motor E is provided, it replaces the magnet motor M or the HTSC motor, which in the first embodiment according to FIG. 1 is provided as a sole variant of the drive motor and just in the second and third embodiments may be provided in each case as the sole drive motor.
  • an electric motor E as a drive motor mounted on the pump housing G or partially integrated power transmission parts, such as teeth, rolling bearings and / or waves are required to ensure the rotational connection between such a drive motor and the impeller of the pump jet P, but for themselves belongs to the standard knowledge of a person skilled in the art and in so far not part of the present invention and also not of the invention aspect is that the axis of rotation b of the impeller or rotor 2 and the control axis A of the pump jet P are not aligned.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schiffsantrieb (S) mit einem Pumpjet (P), der ein Pumpengehäuse (G) und einen Antriebsmotor enthält, wobei ein Rotor (2) eines Impellers des Pumpjets (P) eine Rotationsachse (B) enthält, die mit einer Steuerachse (A) des Pumpjets (P) nicht fluchtet.

Description

Schiffsantrieb mit einem Pumpjet
Besehreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schiffsantrieb mit einem Pumpjet gemäß der EP 0 612 657.
Derartige Schiffsantriebe sind auch aus der Praxis bekannt und enthalten einen Pumpj et als Haupt- und/oder Hilfsantrieb. Die Energiezufuhr erfolgt beispielsweise zum einen über ein Getriebe, dem wahlweise ein Diesel-, Elektro- oder Hydraulikmotor vorgeschaltet ist, oder direkt über eine Impellerwelle mittels eines außerhalb des Antriebes angeordneten Motors. Bei den verwendeten Elektromotoren handelt es sich um konventio- nelle Elektromotoren.
Obzwar es sich bei derartigen Schiffsantrieben um äußerst vorteilhafte Bauweisen handelt, hat und erreicht die vorliegende Erfindung das Ziel einer weiteren Verbesserung insbesondere hinsichtlich Vereinfachung der Bauweise, Effizienz des Antriebes und Erweiterung der ■ Einsatzmöglichkeiten.
Dazu schafft die Erfindung einen Schiffsantrieb mit einem Pumpj et, der ein Pumpengehäuse und einen Antriebsmotor ent- hält, wobei ein Rotor eines Impellers des Pumpjets eine Rotationsachse enthält, die mit einer Steuerachse des Pumpjets nicht fluchtet.
Dies kann vorteilhafterweise dadurch weiter ausgebildet wer- den, dass die Rotationsachse von Rotor bezüglich der Steuerachse des Pumpjets versetzt ist, wobei weiter bevorzugt die Rotationsachse von Rotor und die Steuerachse des Pumpj ets par- allel sind. Alternativ oder zusätzlich kann mit Vorzug vorgesehen sein, dass die Rotationsachse von Rotor und die Steuerachse des Pumpjets gegeneinander geneigt sind, wobei ferner insbesondere sich die Rotationsachse von Rotor und die Steuer- 5 achse des Pumpj ets in einem Punkt schneiden.
Ferner kann mit Vorzug vorgesehen sein, dass der Antriebsmotor ein Elektromotor ist, der auf das Pumpengehäuse aufgesetzt oder darin teilintegriert ist. 0
Dies kann vorteilhaft dadurch weiter ausgebildet sein, dass der Elektromotor ein Assynchronmotor, Synchronmotor oder Permanentmagnetmotor ist, und/oder dass zwischen dem Elektromotor und dem Impeller kraftübertragende Teile, wie Verzahnung, 5 Wälzlager und/oder Wellen vorgesehen sind.
Als weitere bevorzugte Ausgestaltung ist anzusehen, dass der Antriebsmotor ein in dem Pumpengehäuse integrierter Magnetmotor ist. 0
Alternativ schafft die Erfindung einen Schiffsantrieb mit einem Pumpj et, der ein Pumpengehäuse und einen Antriebsmotor enthält, wobei der Antriebsmotor ein in dem Pumpengehäuse integrierter Hochtemperatursupraleitermotor ist.
J5
Vorzugsweise ist der Pumpj et rundum steuerbar.
Es kann ferner mit Vorzug vorgesehen werden, dass der Magnetmotor oder Hochtemperatursupraleitermotor einen Rotor enthält, 30 der Bestandteil eines Impellers des Pumpjets ist.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass der Magnetmotor oder Hochtemperatursupraleitermotor einen Stator enthält, der Bestandteil eines Diffusorinnenringes des 35 Pumpjets ist. Eine andere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass das Fördermedium insbesondere alleine auch als Schmier- und/oder Kühlstoff dient.
Noch eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass der Antrieb des Pumpjets frei von kraftübertragenden Teilen, wie Verzahnung, Wälzlager und/oder Wellen ist.
Noch eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, Um- lenkeinrichtungen vorgesehen sind, die in einem Innenraum des Diffusorgehäuses angeordnet und/oder ausgebildet sind.
Vorzugsweise sind die Umlenkeinrichtungen so angeordnet und/oder ausgebildet, um eine Wasserströmung in dem Innenraum des Diffusorgehäuses so von Verwirbelungen zu befreien und/oder so zu richten, dass durch eine Düse des Pumpj ets Wasser möglichst ohne interne Verwirbelungen austritt oder dass durch individuelle Düsen eine gewünschte Menge Wasser pro Zeit, insbesondere gleich viel Wasser pro Zeit, und/oder mög- liehst ohne interne Verwirbelungen austritt, um eine optimale Schubwirkung des Pumpjets zu erreichen. Zusätzlich oder alternativ ist es bevorzugt, wenn die Umlenkeinrichtungen wenigstens eine Formgebung des Innenraums des Diffusorgehäuses enthalten. Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung in diesem Zu- sammenhang besteht darin, dass die Umlenkeinrichtungen einen Bereich mit konstantem Querschnittsverlauf des Innenraums des Diffusorgehäuses enthalten, und/oder dass die Umlenkeinrichtungen einen Bereich mit verringertem Querschnittsverlauf des Innenraums des Diffusorgehäuses enthalten, und/oder dass die Umlenkeinrichtungen einen Bereich mit vergrößertem Querschnittsverlauf des Innenraums des Diffusorgehäuses enthalten. Ferner können die die Umlenkeinrichtungen alternativ oder zusätzlich wenigstens eine Leitschaufel im Innenraum des Diffu- sorgehäuses enthalten. Weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und deren Kombinationen sowie den gesamten vorliegenden Anmeldungsunterlagen.
5 Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung lediglich exemplarisch näher erläutert, in der
Fig. 1 in einer schematischen Schnittansicht ein erstes Aus- 0 führungsbeispiel eines Schiffsantriebs mit einem
Pumpj et zeigt,
Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht des Schiffsantriebs mit einem Pumpjet des erste Ausführungsbei- 5 spiels zeigt,
Fig. 3 eine schematische Ansicht des Schiffsantriebs mit einem Pumpj et des erste Ausführungsbeispiels von unten, d.h. bei an einem Schiffsrumpf angebrachtem Pumpjet in 20 Blickrichtung zum Schiffsrumpf hin, zeigt,
Fig. 4 eine schematische Ansicht des Schiffsantriebs mit einem Pumpj et des erste Ausführungsbeispiels von innen nach außen, d.h. bei an einem Schiffsrumpf angebrach- 2.5 tem Pumpjet in Blickrichtung vom Schiffsrumpf weg, zeigt,
Fig. 5 in einer schematischen Schnittansicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schiffsantriebs mit einem 30 Pumpj et zeigt, und
Fig. 6 in einer schematischen Schnittansicht ein drittes Ausführungsbeispiel eines Schiffsantriebs mit einem Pumpj et zeigt. 35
Anhand der nachfolgend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele wird die Erfindung lediglich exemplarisch näher erläutert, d.h. sie ist nicht auf diese Ausführungs- und Anwendungsbeispiele oder auf die Merkmalskombinationen innerhalb dieser Ausführungs- und Anwendungsbeispiele beschränkt. Verfahrens- und Vorrichtungs- 5 merkmale ergeben sich jeweils analog auch aus Vorrichtungsbzw. Verfahrensbeschreibungen.
Einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit einem konkreten Ausführungsbeispiel angeben und/oder dargestellt sind, sind
10 nicht auf dieses Ausführungsbeispiel oder die Kombination mit den übrigen Merkmalen dieses Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern können im Rahmen des technisch Möglichen, mit jeglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden Unterlagen nicht gesondert behandelt sind, kombiniert werden.
15
Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren und Abbildungen der Zeichnung bezeichnen gleiche oder ähnliche oder gleich oder ähnlich wirkende Komponenten. Anhand der Darstellungen in der Zeichnung werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht
20 mit Bezugszeichen versehen sind, unabhängig davon, ob solche
Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder nicht. Andererseits sind auch Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung enthalten, aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt sind, ohne weiteres für einen Fachmann verständlich.
Zb
In der Fig. 1 ist schematisch ein Schiffsantrieb S mit einem Pumpj et P in einem Längsschnitt gezeigt. Der Pumpj et P enthält einen Magnetmotor M, der in das Strömungs- oder Pumpengehäuse G integriert ist, als Antriebsmotor mit einem Ständer oder
30 Stator 1 und einem Läufer oder Rotor 2. Der Rotor 2 ist als
Impelleraußenring I entwickelt, und der Stator 1 ist in einem Diffusorinnenring D des Pumpengehäuses G integriert, das ein Diffusorgehäuse 3 enthält oder insgesamt als solches ausgebildet ist. Zu dem Pumpj et P gehören noch ein Steuermotor 4, ein
35 'Steuergetriebe 5 mit beispielsweise einem Stirnrad R sowie ein Quittungsgeber 6 und eine Brunnenplatte 7. Die Fig. 2 zeigt den Schiffsantrieb S mit dem Pumpjet P des erste Ausführungsbeispiels in einer schematischen perspektivischen Ansicht zeigt. Die Fig. 3 zeigt den Schiffsantrieb S mit dem Pumpj et P des ersten Ausführungsbeispiels in einer schema- tischen Ansicht von unten, d.h. bei an einem Schiffsrumpf angebrachtem Pumpj et in Blickrichtung zum Schiffsrumpf hin. Die Fig. 4 zeigt den Schiffsantrieb S mit dem Pumpj et P des ersten Ausführungsbeispiels in einer schematischen Ansicht von innen nach außen, d.h. bei an einem Schiffsrumpf angebrachtem Pumpj et in Blickrichtung vom Schiffsrumpf weg.
Insbesondere handelt es sich um einen rundum steuerbaren Schiffsantrieb S, dessen Pumpjet P um 360° drehbar ist. Außer, dass der Antrieb des Pumpjets P über einen im Pumpengehäuse G integriertem Magnetmotor M erfolgt, kann für den Antrieb auch ein Hochtemperatursupraleiter- oder HTSL-Motor (nicht gesondert dargestellt) vorgesehen sein, wobei jeweils der der Rotor/Läufer 2 gleichsam Bestandteil des Impellers I ist und der Stator/Ständer 1 integrierter Bestandteil des Diffusorin- nenringes D ist. Dadurch entfällt die herkömmliche Art der
Kraftübertragung mittels Antriebsmotor, Kupplung und Gelenkwelle. Hierdurch entsteht eine sehr kompakte Antriebseinheit, die nahezu in jedes schwimmende Gerät eingebaut werden kann.
Durch den Antrieb des Pumpjets P mit einem Magnetmotor M oder HTSL-Motor sind keine Getriebeteile, wie Verzahnung, Wellen, Wälzlager erforderlich. Dies hat zur Folge, dass der Pumpjet P als sehr geräuscharm und schwingungsarm sowie mit hohem Wirkungsgrad eingestuft werden kann. Ferner ist keine Ölfüllung zur Schmierung und Kühlung rotierender Teile erforderlich, was den Pumpj et P als ölfrei und wartungsarm kennzeichnet.
Als besondere Vorteile ergeben sich: kompakte Bauweise - hoher Wirkungsgrad sehr geräuscharm schwingungsarm - ölfrei wartungsarm
Mittels des Steuermotors 4 kann das Pumpengehäuse G, das das Diffusorgehäuse 3 enthält oder insgesamt als solches ausgebildet ist, in Lagern 8 gegenüber der Brunnenplatte 7 um eine Steuerachse A eben vorzugsweise um 360° gedreht werden, so dass Düsen 9, von denen in der Schnittdarstellung in der Fig.
I nur eine mittlere Düse 9b von drei Düsen 9a, 9b und 9c (sie- he Fig. 2, 3 und 4) zu sehen ist, in eine gewünschte Richtung gesteuert werden können.
Durch eine Ansaugöffnung 10 wird Wasser mittels des Rotors 2 in einen Innenraum 11 des Diffusorgehäuses 3 gesaugt. Der so ins den Innenraum 11 des Diffusorgehäuses 3 einströmende Wasserstrahl wird durch die Formgebung des Innenraums 11 des Dif- fusorgehäuses 3 umgelenkt, so dass er durch die Düsen 9 aus dem Pumpengehäuse G austritt, eben entsprechend dessen mittels des Steuermotors 4 eingestellter Drehstellung in eine ge- wünschte Richtung. Da durch die die Formgebung des Innenraums
II des Diffusorgehäuses 3 eine Umlenkung der Wasserströmung, die durch die Ansaugöffnung 10 in den Innenraum 11 des Diffu- sorgehäuses 3 eintritt, erreicht wird, ist das Diffusorgehäuse 3 oder das Pumpengehäuse G somit gleichzeitig auch ein Umlenk- gehäuse. Die Formgebung ist bei dem in der Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel wulstartig um den Antriebsmotor mit dem Ständer oder Stator 1 in dem Diffusorinnenring D des Pumpengehäuses G und dem Läufer oder Rotor 2 als Impelleraußen- ring I. Der Innenraum 11 des Diffusor- oder Umlenkgehäuses 3 mit der spezifischen Formgebung stellt damit Umlenkeinrichtungen 12 dar.
Zur weiteren Strömungsbeeinflussung des durch die Ansaugöffnung 10 eingesaugten Wassers auf dem Weg zu den Düsen 9 hin ist, wie in der Darstellung der Fig. 4 zu sehen ist, eine Leitschaufel 13 als Bestandteil der Umlenkeinrichtungen 12 vorgesehen. Je nach der übrigen Ausgestaltung der Umlenkein- richtungen 12 können auch mehrere und/oder anders platzierte und gestaltete Leitschaufeln vorgesehen sein. Die Leitschaufeln, wie die Leitschaufel 13, erfüllen den Zweck, dass die durch den sich schnell drehenden Rotor 2 verwirbelt und ge- richtet in den Innenraum 11 des Diffusor- oder Umlenkgehäuses 3 eintretende oder eingesaugte Wasserströmung im Verbund mit den ümlenkeinrichtungen 12 so "entwirbelt" und so gerichtet wird, dass durch die individuellen Düsen 9a, 9b und 9c jeweils z.B. gleich viel oder allgemein eine gewünschte Menge Wasser pro Zeit möglichst ohne interne Verwirbelungen austritt, um eine optimale Schubwirkung des Pumpj ets P zu erreichen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist, wie jedoch in der für die Fig. 1 gewählten Darstellung nicht zu erkennen ist, der Rotor 2 mit einer bezüglich der Steuerachse A des Pumpjets P versetzten Rotationsachse B vorgesehen, und zwar ist die Rotationsachse B bezüglich der Zeichenebene, in der die Steuerachse A liegt, nach hinten versetzt, also weiter vom Betrachter weg. Eine solche Art des Versatzes ist jedoch bei Betrach- tung des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Fig. 5 klar erkennbar und verständlich. ,
In der Fig. 5 ist in einer zur Darstellung der Fig. 1 analogen schematischen Schnittdarstellung ein zweites Ausführungsbei- spiel eines Schiffsantriebes S mit einem Pumpjet P gezeigt.
Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hinsichtlich aller Komponenten, deren Anordnung und Wirkung auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 bis 4 verwiesen.
Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Rotor 2 mit einer bezüglich der Steuerachse A des Pumpjets P versetzten Rotationsachse B vorgesehen. Die Steuerachse A des Pumpj ets P und die Rotationsachse b des impellers oder rotors 2 sind jedoch parallel zueinander ausgerichtet. Ferner sind die ümlenkeinrichtungen 12, soweit sie durch die Formgebung des Innenraums 11 des Diffusor- oder Umlenkgehäuses 3 oder des Pumpengehäuses G gebildet sind, beim vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5 im Vergleich zur Ausgestaltung bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der
Fig. 1 um den Rotor 2 herum nicht mehr gleichförmig. Die Umlenkeinrichtungen 12 haben einen Bereich 12a mit kleinerem Querschnittsverlauf und einen Bereich 12b mit größerem Querschnittsverlauf; dagegen ist der Querschnittsverlauf im gesam- ten Bereich 12c bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der
Fig. 1 konstant. Ein zu den Düsen 9 hin größer werdender Querschnitt gemäß dem Bereich 12b - bezogen auf den Querschnitt im bereich 12a - des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Fig. 5 hat beispielsweise eine Diffusions- oder Diffusor-Wirkung.
Gerade die versetzte Anordnung von Steuerachse A des Pumpjets P und Rotationsachse B des Impellers I oder Rotors 2 begünstigt die Ausgestaltung der Umlenkeinrichtungen 12 mit dem Bereich 12a mit kleinerem Querschnittsverlauf und dem Bereich 12b mit größerem Querschnittsverlauf. Jedoch sind die beiden Aspekte einerseits Versatz der Achsen und andererseits ungleichmäßige Ausgestaltung der Umlenkeinrichtungen 12 im Innenraum 11 des Diffusor- oder Umlenkgehäuses 3 oder des Pumpengehäuses G nicht zwingend zu kombinieren.
In der Fig. 6 ist in einer zu den Darstellungen der Fig. 1 und 5 analogen schematischen Schnittdarstellung ein drittes Ausführungsbeispiel eines Schiffsantriebes S mit einem Pumpj et P gezeigt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hinsichtlich aller Komponenten, deren Anordnung und Wirkung auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 bis 4 verwiesen.
Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel weist bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Rotor 2 eine Rotationsachse B auf, die bezüglich der Steuerachse A des Pumpjets P geneigt ist. Die Steuerachse A des Pumpjets P und die Rotationsachse B von Rotor 2 scheiden sich jedoch in einem Punkt Z.
Ferner sind auch bei dem dritten .Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 6, wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5, die Umlenkeinrichtungen 12, soweit sie durch die Formgebung des Innenraums 11 des Diffusor- oder Umlenkgehäuses 3 oder des Pumpengehäuses G gebildet sind, im Vergleich zur Ausgestaltung bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 um den Ro- tor 2 herum bedingt durch dessen Schrägstellung nicht mehr gleichförmig. Die Umlenkeinrichtungen 12 haben wieder, wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5, einen Bereich 12a mit kleinerem Querschnittsverlauf und einen Bereich 12b mit größerem Querschnittsverlauf; dagegen ist wie schon oben erläutert wurde, der Querschnittsverlauf im gesamten Bereich 12c bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 konstant. Ein zu den Düsen 9 hin größer werdender Querschnitt gemäß dem Bereich 12b - bezogen auf den Querschnitt im Bereich 12a - des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Fig. 6 hat beispielsweise eine Diffusions- oder Diffusor-Wirkung.
Gerade die geneigte Anordnung von Rotationsachse B des Impel- lers I oder Rotors 2 zur Steuerachse A des Pumpjets P begünstigt die Ausgestaltung der Umlenkeinrichtungen 12 mit dem Be- reich 12a mit kleinerem Querschnittsverlauf und dem Bereich 12b mit größerem Querschnittsverlauf. Bei der Ausgestaltung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, das in der Fig. 6 verdeutlicht ist, sind aber auch die Bereiche 12a und 12b querschnittsmäßig nicht einmal in einem Umfangsabschnitt des wulst- oder ringförmigen Innenraums 11 des Diffusor- oder Umlenkgehäuses 3 oder des Pumpengehäuses G konstant, wie dies bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5 der Fall ist.
Ferner sind auch bei dem dritten Ausführungsbeispiel, das in der Fig. 6 verdeutlicht ist, einerseits Neigung der Achsen zueinander andererseits ungleichmäßige Ausgestaltung der Um- lenkeinrichtungen 12 im Innenraum 11 des Diffusor- oder Umlenkgehäuses 3 oder des Pumpengehäuses P nicht zwingend zu kombinieren.
Der Aspekt, dass die Rotationsachse B des Impellers I oder Rotors 2 und die Steuerachse A des Pumpjets P nicht fluchten, oder anders ausgedrückt nicht aufeinander liegen oder deckungsgleich sind, kann auch als eine eigenständige und damit für sich selbst schutzwürdige Erfindung unabhängig von der Ausgestaltung des Schiffsantriebs S mit einem Pumpjet P, der ein Pumpengehäuse G und einen Antriebsmotor enthält, wobei der Antriebsmotor ein in dem Pumpengehäuse G integrierter Magnetmotor M oder Hochtemperatursupraleitermotor ist, Erfindung angesehen werden. Die nicht fluchtende Anordnung der Rotations- achse B des Impellers I oder Rotors 2 und der Steuerachse A des Pumpjets P ist dabei die allgemeingültige Formulierung, die die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 5 und 6 abdeckt, bei denen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Rotor 2 mit einer bezüglich der Steuerachse A des Pumpjets P versetzten Rotationsachse B vorgesehen ist bzw. bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Rotor 2 eine Rotationsachse B aufweist, die bezüglich der Steuerachse A des Pumpjets P geneigt ist, wobei sich insbesondere, aber nicht zwingend, die Steuerachse A des Pumpjets P und die Rotationsachse B von Rotor 2 in einem Punkt Z scheiden.
Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausgestaltungen kann als Antriebsmotor statt des magnetmotors M oder HTSL-Motors alternativ auch ein Elektromotor E, wie beispielsweise insbesondere ein Assynchronmotor, Synchronmotor oder Permanentmagnetmotor vorgesehen sein, der auf das Pumpengehäuse G aufgesetzt oder darin teilintegriert ist. Ein solcher Elektromotor E ist lediglich in den Fig. 5 und 6 im Zusammenhang mit den zweiten und dritten Ausführungsbeispielen zur Verdeutlichung mit ge- strichelten Linien angedeutet. Wenn ein solcher Elektromotor E vorgesehen ist, ersetzt er den Magnetmotor M oder den HTSL-Mo- tor, der beim dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 als alleinige Variante für den Antriebsmotor vorgesehen ist und eben auch bei den zweiten und dritten Ausführungsbeispielen jeweils als alleiniger Antriebsmotor vorgesehen sein kann. Wie gesagt, sind die Varianten eines Antriebsmotors in Form eines in das Pumpengehäuse G integrierten Magnetmotors M oder HTSL-Motors einerseits und eines auf das Pumpengehäuse G aufgesetzten oder darin teilintegrierten Elektromotors E Alternativen dann, wenn der Erfindungsaspekt der nicht fluchtenden Achsen, nämlich die Rotationsachse B des Impellers oder Rotors 2 und Steuerachse A des Pumpjets P, für sich alleine betrachtet wird. Bei Verwendung eines Elektromotors E als Antriebsmotor auf das Pumpengehäuse G aufgesetzt oder darin teilintegriert sind selbstverständlich kraftübertragende Teile, wie Verzahnung, Wälzlager und/oder Wellen erforderlich, um die Drehverbindung zwischen einem solchen Antriebsmotor und dem Impeller des Pumpjets P zu gewährleisten, was aber für sich zum Standardwissen eines Fachmannes gehört und in so weit nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung und auch nicht des Erfindungsaspektes ist, dass die Rotationsachse b des im- pellers oder rotors 2 und die Steuerachse A des Pumpjets P nicht fluchten.
Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele in der Beschreibung und in der Zeichnung lediglich exemplarisch darge- stellt und nicht darauf beschränkt, sondern umfasst alle Variationen, Modifikationen, Substitutionen und Kombinationen, die der Fachmann den vorliegenden Unterlagen insbesondere im Rahmen des Anspruchs und der allgemeinen Darstellungen in der Einleitung dieser Beschreibung sowie der Beschreibung der Aus- führungsbeispiele entnehmen und mit seinem fachmännischen Wissen sowie dem Stand der Technik kombinieren kann. Insbesondere sind alle einzelnen Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung und ihrer Ausführungsbeispiele kombinierbar.

Claims

Ansprüche
0 1. Schiffsantrieb (S) mit einem Pumpjet (P), der ein Pumpen- gehäuse (G) und einen Antriebsmotor enthält, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor (2) eines Impellers des Pumpjets (P) eine Rotationsachse (B) enthält, die mit einer Steuerachse (A) 5 des Pumpjets (P) nicht fluchtet.
2. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (B) von Rotor (2) bezüglich der 0 Steuerachse (A) des Pumpjets (P) versetzt ist.
3. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (B) von Rotor (2) und die Steuer- J5 achse (A) des Pumpjets (P) parallel sind.
4. Schiffsantrieb (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 0 dass die Rotationsachse (B) von Rotor (2) und die Steuerachse (A) des Pumpjets (P) gegeneinander geneigt sind.
5. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
35 dass sich die Rotationsachse (B) von Rotor (2) und die
Steuerachse (A) des Pumpjets (P) in einem Punkt schneiden.
6. Schiffsantrieb (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der. Antriebsmotor ein Elektromotor (E) ist, der auf das Pumpengehäuse (G) aufgesetzt oder darin teilintegriert ist.
7. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (E) ein Assynchronmotor, Synchronmotor oder Permanentmagnetmotor ist.
8. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Elektromotor (E) und dem Impeller kraftübertragende Teile, wie Verzahnung, Wälzlager und/oder Wellen vorgesehen sind.
9. Schiffsantrieb (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor ein in dem Pumpengehäuse (G) integrierter Magnetmotor (M) oder Hochtemperatursupraleitermotor ist.
10. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpjet (P) rundum steuerbar ist.
11. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetmotor (M) oder Hochtemperatursupraleitermotor einen Rotor (2) enthält, der Bestandteil eines Impel- lers (I) des Pumpj ets (P) ist.
12. Schiffsantrieb (S) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetmotor (M) oder Hochtemperatursupraleitermotor einen Stator (1) enthält, der Bestandteil eines Diffu- sorinnenringes (D) des Pumpjets (P) ist.
13. Schiffsantrieb (S) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermedium insbesondere alleine auch als Schmier- und/oder Kühlstoff dient.
14. Schiffsantrieb (S) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Pumpjets (P) frei von kraftübertra- genden Teilen, wie Verzahnung, Wälzlager und/oder Wellen ist .
15. Schiffsantrieb (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Umlenkeinrichtungen (12, 12a, 12b, 12c, 13) vorgesehen sind, die in einem Innenraum (11) des Diffusorgehäuses (3) angeordnet und/oder ausgebildet sind.
16. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtungen (12, 12a, 12b, 12c, 13) so angeordnet und/oder ausgebildet sind, um eine Wasserströmung in dem Innenraum (11) des Diffusorgehäuses (3) so von Verwirbelungen zu befreien und/oder so zu richten, dass durch eine Düse (9) des Pumpjets (P) Wasser möglichst ohne interne Verwirbelungen austritt oder dass durch individuelle Düsen (9a, 9b, 9c) eine gewünschte Menge Wasser pro Zeit, insbesondere gleich viel Wasser pro Zeit, und/oder ' möglichst ohne interne Verwirbelungen austritt, um eine optimale Schubwirkung des Pumpjets (P) zu erreichen.
17. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet., dass die Umlenkeinrichtungen (12, 12a, 12b, 12c, 13) wenigstens eine Formgebung des Innenraums (11) des Diffusor- gehäuses (3) enthalten.
18. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die ümlenkeinrichtungen (12, 12a, 12b, 12c, 13) einen Bereich (12c) mit konstantem Querschnittsverlauf des Innenraums (11) des Diffusorgehäuses (3) enthalten.
19. Schiffsantrieb (S) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtungen (12, 12a, 12b, 12c, 13) einen Bereich (12a) mit verringertem Querschnittsverlauf des Innenraums (11) des Diffusorgehäuses (3) enthalten.
20. Schiffsantrieb (S) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtungen (12, 12a, 12b, 12c, 13) einen Bereich (12a) mit vergrößertem Querschnittsverlauf des Innenraums (11) des Diffusorgehäuses (3) enthalten.
21. Schiffsantrieb (S) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtungen (12, 12a, 12b, 12c, 13) wenigstens eine Leitschaufel (13) im Innenraum (11) des Dif- fusorgehäuses (3) enthalten.
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