WO2014060570A1 - Antriebsmittel für schiffe - Google Patents

Antriebsmittel für schiffe Download PDF

Info

Publication number
WO2014060570A1
WO2014060570A1 PCT/EP2013/071819 EP2013071819W WO2014060570A1 WO 2014060570 A1 WO2014060570 A1 WO 2014060570A1 EP 2013071819 W EP2013071819 W EP 2013071819W WO 2014060570 A1 WO2014060570 A1 WO 2014060570A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
impeller housing
drive means
impeller
stator
ships
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/071819
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Laurent Gellings
Original Assignee
KLEINFELDT, Thomas
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 KLEINFELDT, Thomas filed Critical KLEINFELDT, Thomas
Publication of WO2014060570A1 publication Critical patent/WO2014060570A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/12—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being steam or other gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H2011/004—Marine propulsion by water jets using the eductor or injector pump principle, e.g. jets with by-pass fluid paths

Definitions

  • the invention relates to a drive means for ships, via a
  • Combustion engines which are used to drive a propeller directly via a shaft or indirectly via pod drives (diesel / electric).
  • the ship's propeller is in the water.
  • the engine power is converted into a forward movement of the ship.
  • Disorientation can come to death.
  • the outside propeller can injure people or animals, the ground agitate and thereby destroy living on the ground sea creature and its brood.
  • the document US 3259097 A describes a watercraft in which air is drawn into the boat hull in the area of the bow by a grille, where a recoil force is generated by means of a propeller which is driven by a motor and the air is then generated is discharged through above the water surface openings in the fuselage.
  • the propulsion of the vessel is thus outside the water and can no longer endanger swimmers or animals.
  • the engine used the
  • a plurality of screw propellers are provided in the hull.
  • a screw propeller water is passed from the bow to the stern and used the recoil of the acted upon by the screw force water for propulsion.
  • air is sucked in through an air inlet, compressed and discharged either via a screw propeller below the water surface or by another screw propeller above the water surface.
  • this invention lacks a suitable use of all propulsion devices for the
  • a drive means for moving objects, in particular ships, provided in the air via channels along the Longitudinal axis of the ship is guided to the drive means. It is provided to arrange the drive means and rear outputs of the channels below the water surface, so that sucked air is ejected below the water surface.
  • the channels should open above the water surface.
  • the propulsion means for ships comprises at least one with a
  • Impeller housing surrounded impeller and at least one impeller driving motor.
  • Each impeller has a rotor and two stators, with a first stator in front and a second stator behind the rotor.
  • Each impeller housing is designed tubular in the region of the respective impeller and the respective
  • Impeller housing is led from the fuselage side and / or from the ship's upper deck to the stern.
  • the respective impeller housing is located in a rest position of the ship for the most part below the water level. To solve the task are directed towards the rear end of the respective impeller housing on the bottom of the respective
  • Impeller housing closable recesses are provided, these recesses are arranged below the water surface. Before driving the recesses are closed. If necessary can the recesses are opened during the journey so that the water can be sucked into the impeller tube behind the propeller by negative pressure of the flowing air, so that the total accelerated mass ejected to the rear increases enormously. Air mixed with water is then discharged from the tail end of the impeller housing. To increase the speed can now the
  • recesses are opened according to the invention, so that sucked by the passing air flow water in the direction to the rear end of the impeller housing and immediately thereafter ejected through the rear opening of the impeller housing. Since the air flow has a high velocity and creates negative pressure on the wall, the suctioned water hits the water masses behind the opening of the impeller housing at the same speed, so that the ship can repel there with greater force.
  • a means is provided at the end of the respective impeller housing directed towards the stern, with which means the air flow exiting from the rear can be diverted transversely to the direction of travel.
  • the recesses are first closed, so that no more water is absorbed into the air flow. This already leads to a decrease in speed.
  • the means is used, with the air flow is deflected transversely to the direction of travel on the ship sides. In catamarans, the air flow between the two hulls can be steered. In a simple
  • these means may be baffles which are in Distract the air flow from its direction at different angular positions.
  • this agent is formed in the form of a half shell as a quarter-circle segment, a suitable effect can be achieved.
  • the drive means for ships guide vanes are provided on the first stator, wherein the first guide vanes are designed such that they put the air flow in rotation about the longitudinal axis of the rotor shaft.
  • baffles are provided on the second stator, which dissolve and rectify the generated rotation again.
  • the means for deflecting the air flow is a pivotable nozzle. This ensures that with a simple means, which is also robust and easy to control, a derivative of the air jet in any direction, ie horizontally, vertically and vertically against each other, so are deflected at a smaller than the right angle to the boat axis can.
  • Shells provided, which are designed hinged.
  • the embodiment in the form of shell segments makes this device easy to handle.
  • the folded shell disappears elegantly in the hull of the boat without having to hold special space there.
  • the trays facilitate the supply of air into the impeller housing.
  • Fig. 1 is a side view of a ship's stern with the
  • Fig. 2 is a side view of a ship's stern with the
  • Fig. 3 is an illustration of the closable recesses for
  • Fig. 5 is a view of an air inlet with folded shell for
  • FIG. 6 shows a view of an air inlet with unfolded shell for guiding the air
  • Fig. 7 is a plan view of an air inlet with unfolded shell for air flow and
  • Fig. 8 is an illustration of the rear impeller housing in detail.
  • Fig. 1 shows a side view of a ship's stern with the
  • an air duct 1 is provided on the ship, which is guided from the upper deck to the level of the waterline 2.
  • the air guide 1 has a
  • the air guide 1 is going on stages in an impeller housing 4, which is arranged to a part below the waterline 2.
  • the impeller housing 4 serves to receive an impeller 5, which in turn comprises a first stator 6, a rotor 7 and a second stator 8, the first stator 6 towards the bow and the second stator 8 towards the stern.
  • the rotor 7 is arranged between the stators 6, 8.
  • Stators 6,8 and rotor 7 are arranged on a drive shaft 9, which through the
  • Impeller housing 4 extends and this leaves via a bushing 10 in a generator room. On the bottom of the impeller housing 4 recesses 1 1 are arranged, which serve in the open state to increase the speed.
  • the Lufteiniass 3 is not embedded on the upper deck but in the boat wall above the waterline 2. Incoming air is through the air duct 1 in the
  • Impeller housing 4 passed. There, in turn, a first stator 6, a rotor 7 and a second stator 8 as described in FIG. 1 are arranged. The rotor is driven via the drive shaft 9 by an electric motor 12, which in a particularly preferred embodiment a
  • the electric motor is supplied via cable 13 with power from a generator 14. This in turn is excited via a shaft 15 by a motor 16, this engine 16 is in a preferred embodiment, a diesel engine. Also in this
  • Embodiment a passage 10 for the drive shaft 9 is provided in the air guide 1.
  • this embodiment also has the recesses 1 1 according to the invention at the bottom of the
  • Impeller housing 4 or stored within the wall of the impeller housing 4 for the subsequent closing of the recesses.
  • guides 18 may be provided for this purpose which are arranged in the transverse direction to the closure elements 17.
  • a shell 19 may be provided for the second embodiment of FIG. 2 at the air inlet 3, which can be folded out for improved air discharge into the air duct 1.
  • the shell 19 is concealed in the boat hull 21, the representation is therefore a rest position.
  • the shell 19 is attached via two pivot points 20 to the air inlet 3, wherein these pivot points 20 in preferred
  • Embodiment on opposite sides of the air inlet 3 are arranged vertically above one another.
  • the shell 20 For improved air intake in the air line 1, the shell 20 - as shown in Fig. 6 in an operating position - from the boat hull 21 out folded.
  • the shell 20 consists of several
  • Shell elements on the one hand to realize a substantially quadrant-like shape, on the other hand, a space-saving storage in the
  • Fig. 7 Also in Fig. 7 is an operating position this time in plan view
  • the shell 19 is folded out with its shell elements about the axis of rotation through the pivot point 20 and now forms a semicircular funnel, which is open in the direction of travel 29. Air flowing along the boat hull 21 is taken up by the shell 19 and directed through the air inlet 3 into the air duct 1. In the direction of the folding direction 22, the shell 19 can be folded out of shell elements out of the hull 21 and folded in again.
  • the impeller housing 4 with integrated impeller 5 is considered closer.
  • the first stator 6, rotor 7 and second stator 8 are arranged in the order described above.
  • the rotor 7 is firmly connected to the drive shaft 9. This in turn is mounted in a ball bearing 23 which is connected to the two stators 6, 8.
  • the first stator 6 has guide vanes 24.
  • two vanes 24 are arranged horizontally and two further vanes 24 vertically.
  • the horizontal and the vertical vanes 24 are each entangled against each other, wherein all four vanes are designed such that they put the air flowing up into rotation.
  • baffles 25 are provided, which are arranged vertically or horizontally to the waterline 2. They solve the rotation of the air through the
  • a pivotable nozzle 26 is provided, which can be pivoted about a joint 27.
  • the direction of the air outlet 28 can be controlled.
  • Driving means for ships is an embodiment, they can be modified in a conventional manner by a person skilled in the art to a wide extent, without departing from the scope of the invention.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsmittel für Schiffe, welches wenigstens einen mit einem Impellergehause (4) umgebenen Impeller (5) und wenigstens einen den Impeller antreibenden Motor umfasst, wobei jeder Impeller einen Rotor (7) und zwei Statoren (6, 8) umfasst, wobei ein erster Stator (6) vor und ein zweiter Stator (8) hinter dem Rotor angeordnet sind, und jedes Impellergehause im Bereich des jeweiligen Impellers röhrenförmig ausgestaltet ist und das jeweilige Impellergehause von der Rumpfseite und/oder vom Bootsoberdeck zum Heck geführt ist, wobei sich das jeweilige Impellergehause in einer Ruhelage des Schiffes zum größten Teil unterhalb des Wasserspiegels (2) befindet, und welches durch verschließbare Ausnehmungen (1 1) gekennzeichnet ist, welche am zum Heck gerichteten Ende des jeweligen Impellergehäuses auf der Unterseite des jeweligen Impellergehäuses angeordnet sind, wobei diese Ausnehmungen unterhalb der Wasseroberfläche angeordnet sind.

Description

Antriebsmitte! für Schiffe
Beschreibung
[0001] Die Erfindung betrifft ein Antriebsmittel für Schiffe, das über einen
Kaltluftimpeller verfügt, welcher in ähnlicher Form bei
Wasserstrahlantrieben von Jachten, Jetskis etc. bekannt ist.
Stand der Technik
[0002] Schiffsantriebe nach dem Stand der Technik verfügen über
Verbrennungsmotoren, die dazu genutzt werden, eine Schiffsschraube direkt über eine Welle oder indirekt über Podantriebe (Diesel/Elektro) anzutreiben. Dabei befindet sich die Schiffsschraube im Wasser. So wird die Motorkraft in eine Vorwärtsbewegung des Schiffes umgewandelt.
Insbesondere sehr große Schiffe sind in Notfällen kaum zu bremsen, da aufgrund der Geometrie der Schiffsschraube das Wasser optimal vom Heck in rückwärtiger Richtung befördert wird. Zum Bremsen wird die Antriebsrichtung der Schraube geändert, wobei die Bremskraft auch durch die Geometrie der Schraube geringer als die Antriebskraft ausfällt. Zudem muss die rotierende Masse der Schraube und gegebenenfalls auch die der Welle umgedreht werden, weshalb dieser Vorgang insbesondere im Notfall zu lange dauert.
[0003] Konventionelle Schiffsantriebe sind dazu sehr laut und umweltschädigend, bringen neben der Lärmbelästigung für die Menschen auch einen negativen Einfluss auf tierische Meeresbewohner mit sich, u.a. durch Druckwellen, die im ungünstigsten Fall durch eine hervorgerufene
Desorientierung zu Tode kommen können. Bei Unfällen kann die außen liegende Schiffsschraube Menschen oder Tiere verletzen, den Boden aufwühlen und dadurch am Boden lebende Meeresgetier und dessen Brut zerstören kann.
[0004] Daher wurden Schiffsantriebe entwickelt, die eine schnelle Bremsfähigkeit aufweisen und gleichzeitig so gestaltet sind, dass mit ihnen weder
Menschen oder Tiere bei Unfällen verletzt werden können, noch im normalen Betrieb eine Beeinträchtigung der Umwelt erfolgt. So ist mit der Schrift US 3259097 A ein Wasserfahrzeug beschrieben worden, bei dem im Bereich des Bugs durch ein Gitter Luft in den Bootsrumpf eingesogen wird, dort mit Hilfe eines Propellers, der über einen Motor angetrieben wird, eine Rückstoßkraft erzeugt wird und die Luft sodann durch oberhalb der Wasseroberfläche befindliche Öffnungen im Rumpf abgegeben wird. Der Antrieb des Wasserfahrzeuges befindet sich somit außerhalb des Wassers und kann Schwimmer oder Tiere nicht mehr gefährden. In Abhängigkeit vom verwendeten Motor können auch die
Geräuschemissionen reduziert werden. Es besteht allerdings das
Problem, die Bremskraft zu erhöhen, da eine geeignete Schubumkehr bei der genannten Offenbarung nicht vorgesehen ist.
[0005] Nach der japanischen Offenbarung JP 2000168683 A sind im Schiffsrumpf mehrere Schraubenpropeller vorgesehen. Mit einem Schraubenpropeller wird Wasser vom Bug zum Heck geleitet und der Rückstoß des mit der Schraubenkraft beaufschlagten Wassers zum Vortrieb genutzt. Zugleich wird über einen Lufteintritt Luft eingesogen, komprimiert und entweder über einen Schraubenpropeller unterhalb der Wasseroberfläche oder durch einen weiteren Schraubenpropeller oberhalb der Wasseroberfläche abgegeben. Auch wenn der Vorschub unter Eindämmung der Gefahren für Mensch und Tier geräuscharmer erfolgen kann, fehlt es dieser Erfindung an einer geeigneten Nutzung aller Vortriebseinrichtungen für den
Bremsvorgang. Letztlich kann nach der Erfindung lediglich mit dem unterhalb der Wasseroberfläche liegenden Propeller gebremst werden.
[0006] In der DE 103 38 808 A1 ist ein Antriebsmittel für bewegliche Objekte, insbesondere Schiffe, bereitgestellt, bei dem Luft über Kanäle entlang der Längsachse des Schiffes zum Antriebsmittel geführt wird. Dabei ist vorgesehen, das Antriebsmittel und hintere Ausgänge der Kanäle unterhalb der Wasseroberfläche anzuordnen, so dass angesaugte Luft unterhalb der Wasseroberfläche ausgestoßen wird. In einer weiteren Ausführungsform sollen die Kanäle oberhalb der Wasseroberfläche münden.
Darstellung der Erfindung
[0007] Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Antriebsmittel für Schiffe
bereitzustellen, mit dem eine weitere Geschwindigkeitssteigerung erzielt , eine große Tre i bstoff ers pa rn is , höhere Wendigkeit und erhöhte
Bremskräfte erzieht wird, ohne der Gefahr von Kollisionen im
Hafenbereich oder bei schmalen Durchfahrten ausgesetzt zu sein.
[0008] Die Aufgabe wird durch das Antriebsmittel für Schiffe nach Anspruch 1 gelöst. Die weiteren abhängigen Ansprüche zeigen besondere
Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Lösung.
[0009] Das Antriebsmittel für Schiffe umfasst wenigstens einen mit einem
Impellergehäuse umgebenen Impeller und wenigstens einen den Impeller antreibenden Motor. Jeder Impeller weist dabei einen Rotor und zwei Statoren auf, wobei ein erster Stator vor und ein zweiter Stator hinter dem Rotor angeordnet sind. Jedes Impellergehäuse ist im Bereich des jeweiligen Impellers röhrenförmig ausgestaltet und das jeweilige
Impellergehäuse ist von der Rumpfseite und/oder vom Schiffsoberdeck zum Heck geführt. Das jeweilige Impellergehäuse befindet sich in einer Ruhelage des Schiffes zum größten Teil unterhalb des Wasserspiegels. Zur Lösung der Aufgabe sind am zum Heck gerichteten Ende der jeweiligen Impellergehäuse auf der Unterseite der jeweiligen
Impellergehäuse verschließbare Ausnehmungen vorgesehen sind, wobei diese Ausnehmungen unterhalb der Wasseroberfläche angeordnet sind. Vor Fahrtbeginn sind die Ausnehmungen geschlossen. Bei Bedarf kann während der Fahrt die Ausnehmungen geöffnet werden so das Wasser in das Impellerrohr hinter dem Propeller durch Unterdruck der strömenden Luft eingesaugt werden kann, so das sich die gesamte beschleunigte nach hinten ausgeworfene Masse enorm erhöht. Luft, gemischt mit Wasser wird dann aus dem zum Heck gerichteten Ende des Impellergehäuses ausgegeben. Zur Geschwindigkeitssteigerung können nun die
erfindungsgemäßen Ausnehmungen geöffnet werden, so dass vom vorbeistreichenden Luftstrom Wasser in das zum Heck gerichtete Ende des Impellergehäuses eingesogen und gleich darauf durch die hintere Öffnung des Impellergehäuses ausgeworfen wird. Da der Luftstrom eine hohe Geschwindigkeit hat und Unterdruck an der Wandung erzeugt, trifft das angesogene Wasser mit gleicher Geschwindigkeit auf die hinter der Öffnung des Impellergehäuses befindlichen Wassermassen, so dass das Schiff sich dort mit höherer Kraft abstoßen kann.
[0010] Nach einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Antriebsmittels für Schiffe sind die Ausnehmungen als Schlitze in
Fahrtrichtung des Schiffes gestaltet. Dieses gewährleistet einerseits eine leichte Verschließbarkeit, ermöglicht aber trotzdem das Ansaugen einer größeren Wassermenge, die im Luftstrom verwirbelt und über die gesamte hintere Öffnung des Impellergehäuses verteilt ausgeworfen wird.
[001 1] Nach einer weiteren Ausgestaltung des Antriebsmittel für Schiffe ist am zum Heck gerichteten Ende des jeweiligen Impellergehäuses ein Mittel vorgesehen, mit dem der aus dem Heck austretende Luftstrom quer zur Fahrrichtung umgeleitet werden kann. Zur Verlangsamung der Fahrt werden zunächst die Ausnehmungen geschlossen, so dass kein Wasser in den Luftstrom mehr aufgenommen wird. Dieses führt schon zu einer Abnahme der Geschwindigkeit. Um ein Abbremsen zu erreichen, wird das Mittel eingesetzt, mit dem der Luftstrom quer zur Fahrtrichtung über die Schiffsseiten hinaus umgelenkt wird. Bei Katamaranen kann der Luftstrom zwischen die beiden Rümpfe gelenkt werden. In einer einfachen
Ausführungsform können diese Mittel Leitbleche sein, die in unterschiedlichen Winkelstellungen den Luftstrom aus seiner Richtung ablenken.
[0012] Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Antriebsmittels für Schiffe ist das Mittel zur Ablenkung des Luftstroms segmentiert, wobei die Segmente in einer Ruheposition
zusammengeschoben das Ende des Impellergehäuses umfassen und für die Nutzungsposition um eine Drehachse am Impellergehäuse
ausgefächert werden. Insbesondere wenn dieses Mittel halbschalenförmig als Viertelkreissegment ausgebildet ist, ist ein geeigneter Effekt erzielbar.
[0013] Nach einer besonderen Ausgestaltung des Mittels zur Ablenkung ist ein
Antrieb zum Ausfächern der Segmente vorgesehen. Diese fast zwingende Einrichtung ist nötig, um die Segmente in den Luftstrom einführen zu können, ohne den Propeller zuvor erheblich drosseln zu müssen. Dann wird durch einen seitlichen Ausstoß einer großen Luftmenge eine höhere Bremswirkung durch Zusammenprall von Luftstrom und Fahrtwind erreicht.
[0014] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Antriebsmittels für Schiffe sind am ersten Stator Leitschaufeln vorgesehen, wobei die ersten Leitschaufeln derart gestaltet sind, dass sie den Luftstrom in Rotation um die Längsachse der Rotorwelle versetzen. Darüber hinaus sind am zweiten Stator Leitbleche vorgesehen, welche die erzeugte Rotation wieder auflösen und gleichrichten. Dieses hat den Vorteil, dass der bereits in Rotation gesetzte Luftstrom„vorgedreht" auf den Rotor trifft, so dass für den Antrieb eine geringere Energiemenge nötig ist. Durch das Aufheben der Rotation mittels der Gleichrichterleitbleche wird ein gleichmäßiger gerader Luftstrom gebildet, welcher erheblich zur Erfüllung der
erfindungsgemäßen Aufgabe, der Geschwindigkeitssteigerung beiträgt. Der austretende Luftstrom trifft durch das Auflösen der Luftstrahlrotation erheblich effizienter gerade auf das Wasser. Mit einer Luftrotation würde es hinter dem Antreibspropeller zu Verwirbelungen kommen, die den Vortrieb abschwächen. [0015] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Antriebsmittels für Schiffe ist vorgesehen, bei der Verwendung von zwei Impellern die Rotationsrichtungen der Rotoren und der Leitbleche entgegengesetzt einzurichten und die Düsen möglich eng aneinander zu bauen. Dieses hat insbesondere für die Fahrstabilität des Schiffes erhebliche Vorteile und wirkt sich so wiederum auf die Geschwindigkeit des Schiffes aus.
[0016] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Antriebsmittels für Schiffe ist das Mittel zur Ablenkung des Luftstroms eine schwenkbare Düse. Hierdurch wird erreicht, dass mit einem einfachen Mittel, das darüber hinaus robust und einfach zu steuern ist, eine Ableitung des Luftstrahls in eine beliebige Richtung, also horizontal, vertikal und vertikal gegeneinnander, so auch in einem kleineren als dem rechten Winkel zur Bootsachse abgelenkt werden kann.
[0017] Nach einer weiteren Vorteilhaften Ausgestaltung des Antriebsmittels für Schiffe sind am Bootsrumpf an der Öffnung des Impellergehäuses
Schalen vorgesehen, welche klappbar ausgestaltet sind. Insbesondere die Ausgestaltung in Form von Schalensegmenten macht diese Einrichtung einfach handhabbar. Die zusammengeklappte Schale verschwindet elegant im Bootsrumpf, ohne dass dort besonderer Platz vorgehalten werden muss. Die Schalen erleichtern die Zuleitung von Luft in das Impellergehäuse.
Ausführung der Erfindung
[0018] Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schiffshecks mit dem
erfindungsgemäßen Antriebsmittel in einer ersten
Ausführungsform,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Schiffshecks mit dem
erfindungsgemäßen Antriebsmittel in einer zweiten
Ausführungsform,
Fig. 3 eine Darstellung der verschließbaren Ausnehmungen zur
Geschwindigkeitssteigerung in geöffneter Position,
Fig. 4 eine Darstellung der verschließbaren Ausnehmungen zur
Geschwindigkeitssteigerung in geschlossener Position,
Fig. 5 eine Ansicht eines Lufteinlasses mit eingeklappter Schale zur
Luftführung, Fig. 6 eine Ansicht eines Lufteinlasses mit ausgeklappter Schale zur Luftführung,
Fig. 7 eine Draufsicht eines Lufteinlasses mit ausgeklappter Schale zur Luftführung und
Fig. 8 eine Darstellung des hinteren Impellergehäuses im Detail.
[0019] Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Schiffshecks mit dem
erfindungsgemäßen Antriebsmittel in einer ersten Ausführungsform. Dabei ist am Schiff eine Luftführung 1 vorgesehen, die vom Oberdeck bis auf Höhe der Wasserlinie 2 geführt ist. Die Luftführung 1 besitzt einen
Lufteiniass 3 der in Fahrtrichtung des Schiffes gerichtet ist. Die Luftführung 1 geht stufen los in ein Impellergehäuse 4 über, welches zu einem Teil unterhalb der Wasserlinie 2 angeordnet ist. Das Impellergehäuse 4 dient zur Aufnahme eines Impellers 5, welcher seinerseits einen ersten Stator 6, einen Rotor 7 und einen zweiten Stator 8 umfasst, wobei der erste Stator 6 in Richtung des Bugs und der zweite Stator 8 in Richtung des Hecks zeigt. Der Rotor 7 ist zwischen den Statoren 6, 8 angeordnet. Statoren 6,8 und Rotor 7 sind auf einer Antriebswelle 9 angeordnet, die durch das
Impellergehäuse 4 verläuft und dieses über eine Durchführung 10 in einen Generatorenraum verlässt. Auf der Unterseite des Impellergehäuses 4 sind Ausnehmungen 1 1 angeordnet, welche im geöffneten Zustand zur Erhöhung der Geschwindigkeit dienen.
[0020] In einer zweiten Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Lufteiniass 3 nicht auf dem Oberdeck sondern in der Bootswandung oberhalb der Wasserlinie 2 eingelassen. Eintretende Luft wird über die Luftführung 1 in das
Impellergehäuse 4 geleitet. Dort sind wiederum ein erster Stator 6, ein Rotor 7 und ein zweiter Stator 8 wie unter Fig. 1 beschrieben angeordnet. Der Rotor wird über die Antriebswelle 9 durch einen Elektromotor 12 angetrieben, der in besonders bevorzugter Ausgestaltung ein
wartungsarmer Brushless-Motor ist. Der Elektromotor wird über Kabel 13 mit Strom von einem Generator 14 versorgt. Dieser wiederum wird über eine Welle 15 durch einen Motor 16 angeregt, wobei dieser Motor 16 in bevorzugter Ausgestaltung ein Diesel-Aggregat ist. Auch in diesem
Ausführungsbeispiel ist in der Luftführung 1 eine Durchführung 10 für die Antriebswelle 9 vorgesehen. Natürlich weist auch diese Ausführungsform die erfindungsgemäßen Ausnehmungen 1 1 an der Unterseite des
Impellergehäuses 4 auf.
[0021] In Fig. 3 sind diese Ausnehmungen 4 näher dargestellt. Zur Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit des Schiffes werden Verschlusselemente 17 von den in Fahrtrichtung des Schiffes angeordneten Ausnehmungen 1 1 entfernt und auf der Unterseite des Impellergehäuses 4, im Innern des
Impellergehäuses 4 oder innerhalb der Wandung des Impellergehäuses 4 für das spätere Verschließen der Ausnehmungen gelagert. Zum Entfernen der Verschlusselemente 17 können dazu Führungen 18 vorgesehen sein, welche in Querrichtung zu den Verschlusselementen 17 angeordnet sind. [0022] Zur Geschwindigkeitsreduzierung werden - wie in Fig. 4 gezeigt - die
Verschlusselemente 17 mit Hilfe der Führungen 18 in die Ausnehmungen 1 1 in der Unterseite des Impellergehäuses 4 überführt. Dadurch werden die Ausnehmungen 1 1 geschlossen, wobei Verschlusselemente 17 und die Außenwandung des Impellergehäuses 4 im geschlossenen Zustand vorzugsweise eine glatte Fläche ergeben.
[0023] Nach Fig. 5 kann für die zweite Ausgestaltung nach Fig. 2 am Lufteinlass 3 eine Schale 19 vorgesehen sein, die zur verbesserten Luftableitung in die Luftführung 1 ausgeklappt werden kann. Wie dargestellt ist die Schale 19 im Bootsrumpf 21 verborgen, bei der Darstellung handelt es sich daher um eine Ruheposition. Die Schale 19 ist über zwei Drehpunkte 20 am Lufteinlass 3 befestigt, wobei diese Drehpunkte 20 in bevorzugter
Ausführungsform auf gegenüberliegenden Seiten des Lufteinlasses 3 senkrecht übereinander angeordnet sind.
[0024] Zur verbesserten Luftaufnahme in die Luftleitung 1 wird die Schale 20 - wie in Fig. 6 in einer Betriebsstellung gezeigt - aus dem Bootsrumpf 21 heraus geklappt. Dabei besteht die Schale 20 aus mehreren
Schalenelementen, um einerseits ein im Wesentlichen Viertelkreisähnliche Form zu realisieren, andererseits eine platzsparende Lagerung im
Bootsrumpf 21 zu ermöglichen. Vorzugsweise handelt es sich um
Vierundzwanzigstel-Schalenelemente.
[0025] Auch in Fig. 7 ist eine Betriebsstellung diesmal in der Draufsicht
dargestellt. Aus dem Bootsrumpf 21 ist um die Drehachse durch den Drehpunkt 20 die Schale 19 mit ihren Schalenelementen herausgeklappt und bildet nun einen halbkreisförmigen Trichter, der in Fahrtrichtung 29 geöffnet ist. Am Bootsrumpf 21 entlangströmende Luft wird durch die Schale 19 aufgenommen und durch den Lufteinlass 3 in die Luftführung 1 geleitet. In Richtung der Klapprichtung 22 kann dabei die Schale 19 aus Schalenelementen aus dem Bootsrumpf 21 heraus geklappt und wieder eingeklappt werden. [0026] In Fig. 8 wird das Impellergehause 4 mit integriertem Impeller 5 näher betrachtet. Innerhalb des Impellergehauses 4 sind erster Stator 6, Rotor 7 und zweiter Stator 8 in der oben beschriebenen Reihenfolge angeordnet. Der Rotor 7 ist dabei fest mit der Antriebswelle 9 verbunden. Diese wiederum ist in einem Kugellager 23 gelagert, welches mit den beiden Statoren 6, 8 verbunden ist. Der erste Stator 6 weist Leitschaufeln 24 auf. Im gezeigten Beispiel sind zwei Leitschaufeln 24 horizontal und zwei weitere Leitschaufeln 24 vertikal angeordnet. Dabei ist die horizontalen und die vertikalen Leitschaufeln 24 jeweils gegeneinander verschränkt, wobei alle vier Leitschaufeln derart gestaltet sind, dass sie die heran strömende Luft in eine Rotation versetzen. Am zweiten Stator 8 sind Leitbleche 25 vorgesehen, die vertikal bzw. horizontal zur Wasserlinie 2 angeordnet sind. Sie lösen die Rotation der Luft, die durch die
Leitschaufeln 24 erzeugt und den Rotor 7 noch verstärkt wurde, wieder auf. Am hinteren Ende des Impellergehäuses 4 ist eine schwenkbare Düse 26 vorgesehen, welche über ein Gelenk 27 verschwenkt werden kann. So kann die Richtung des Luftaustritts 28 gesteuert werden.
[0027] Da es sich bei der vorhergehenden, detailliert beschriebenen
Antriebsmitteln für Schiffe um ein Ausführungsbeispiel handelt, können diese in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Insbesondere kann die Ausgestaltung der Leitschaufeln und der
Leitbleche variiert werden und folglich die Ausgestaltung des
Antriebsmittels in anderer Form als in der hier beschriebenen erfolgen. Ebenso kann die Ausgestaltung der Impellergehäuse in einer anderen Form vorgenommen werden, wenn dies aus Gründen der
Schiffsgestaltung oder aus Sicherheitsgründen notwendig erscheint.
Weiter schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel„ein" bzw.„eine" nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach bzw. mehrmals vorhanden sein können. Bezugszeichenliste
1 Luftführung
2 Wasserlinie
3 Lufteinlass
4 Impellergehäuse
5 Impeller
6 erster Stator
7 Rotor
8 zweiter Stator
9 Antriebswelle
10 Durchführung
1 1 Ausnehmungen
12 Elektromotor
13 Kabel
14 Generator
15 Welle
16 Motor
17 Verschlusselemente
18 Führung
19 Schale
20 Drehpunkt
21 Bootsrumpf
22 Klapprichtung
23 Kugellager
24 Leitschaufel
25 Leitblech
26 schwenkbare Düse
27 Gelenk
28 Luftaustritt
29 Fahrtrichtung

Claims

Ansprüche
1. Antriebsmittel für Schiffe, umfassend wenigstens einen mit einem
Impellergehäuse (4) umgebenen Impeller (5) und wenigstens einen den Impeller (5) antreibenden Motor (16), wobei jeder Impeller (5) einen Rotor (7) und zwei Statoren (6, 8) umfasst, wobei ein erster Stator (6) vor und ein zweiter Stator (8) hinter dem Rotor (7) angeordnet sind, und jedes
Impellergehäuse (4) im Bereich des jeweiligen Impellers (5) röhrenförmig ausgestaltet ist und das jeweilige Impellergehäuse (4) von der Rumpfseite und/oder vom Bootsoberdeck zum Heck geführt ist, wobei sich das jeweilige Impellergehäuse (4) in einer Ruhelage des Schiffes zum größten Teil unterhalb des Wasserspiegels befindet, dadurch gekennzeichnet, dass
am zum Heck gerichteten Ende des jeweligen Impellergehäuses (4) auf der Unterseite des jeweligen Impellergehäuses (4) verschließbare Ausnehmungen (1 1 ) vorgesehen sind, wobei diese Ausnehmungen (1 1 ) unterhalb der
Wasseroberfläche angeordnet sind.
2. Antriebsmittel für Schiffe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (1 1 ) als Schlitze in Fahrtrichtung des Schiffes gestaltet sind.
3. Antriebsmittel für Schiffe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am zum Heck gerichteten Ende des jeweiligen Impellergehäuses (4) ein Mittel vorgesehen ist, mit dem der aus dem Heck austretende Luftstrom quer zur Fahrrichtung umgeleitet werden kann.
4. Antriebsmittel für Schiffe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel segmentiert ist, wobei die Segmente in einer Ruheposition zusammengeschoben das Ende des Impellergehäuses (4) umfassen und für die Nutzungsposition um einen Drehachse am Impellergehäuse (4)
ausgefächert werden.
5. Antriebsmittel für Schiffe nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Antrieb zum Ausfächern der Segmente vorgesehen ist.
6. Antriebsmittel für Schiffe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Stator (6) Leitschaufeln (24) vorgesehen sind, wobei die
Leitschaufeln (24) derart gestaltet sind, dass sie den Luftstrom in Rotation um die Längsachse der Rotorwelle versetzen, und am zweiten Stator (8)
Leitbleche (25) vorgesehen sind, welche die erzeugte Rotation wieder auflösen.
7. Antriebsmittel für Schiffe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung von zwei Impellern (5) die Rotationsrichtungen der Rotoren (7) und der Leitschaufeln (24) entgegengesetzt sind.
8. Antriebsmittel für Schiffe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine schwenkbare Düse ist.
9. Antriebsmittel für Schiffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
am Bootsrumpf an der Öffnung des Impellergehäuses (4) Schalen (19) vorgesehen sind, welche klappbar ausgestaltet sind.
PCT/EP2013/071819 2012-10-19 2013-10-18 Antriebsmittel für schiffe WO2014060570A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210020537 DE102012020537A1 (de) 2012-10-19 2012-10-19 Antriebsmittel für Schiffe
DE102012020537.6 2012-10-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014060570A1 true WO2014060570A1 (de) 2014-04-24

Family

ID=49517484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/071819 WO2014060570A1 (de) 2012-10-19 2013-10-18 Antriebsmittel für schiffe

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012020537A1 (de)
WO (1) WO2014060570A1 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2943440A (en) * 1959-08-27 1960-07-05 Andras Julius Propulsion of boats or the like
US3259097A (en) 1964-07-10 1966-07-05 John Van Veldhuizen Air-propelled boat
US3273333A (en) * 1963-09-12 1966-09-20 Edward A Sokolski Water jet propulsion device
DE1531579A1 (de) * 1967-11-16 1970-04-16 Walter Kollwer Hochsee-Schnellschiff
US3561392A (en) * 1967-10-23 1971-02-09 Guillermo Federico Baez Unit of propulsion by hydrodynamic reaction
WO1988000903A1 (en) * 1986-07-31 1988-02-11 Franco Solari Propulsion for boats consisting of jets of air drawn into a pair of longitudinal channels under the hull
JP2000168683A (ja) 1998-11-30 2000-06-20 Homare Shoji:Kk 超高速船
DE10338808A1 (de) 2003-08-21 2006-02-16 Schmitz, Torsten Antrieb für bewegliche Objekte, insbesondere Schiffe

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2943440A (en) * 1959-08-27 1960-07-05 Andras Julius Propulsion of boats or the like
US3273333A (en) * 1963-09-12 1966-09-20 Edward A Sokolski Water jet propulsion device
US3259097A (en) 1964-07-10 1966-07-05 John Van Veldhuizen Air-propelled boat
US3561392A (en) * 1967-10-23 1971-02-09 Guillermo Federico Baez Unit of propulsion by hydrodynamic reaction
DE1531579A1 (de) * 1967-11-16 1970-04-16 Walter Kollwer Hochsee-Schnellschiff
WO1988000903A1 (en) * 1986-07-31 1988-02-11 Franco Solari Propulsion for boats consisting of jets of air drawn into a pair of longitudinal channels under the hull
JP2000168683A (ja) 1998-11-30 2000-06-20 Homare Shoji:Kk 超高速船
DE10338808A1 (de) 2003-08-21 2006-02-16 Schmitz, Torsten Antrieb für bewegliche Objekte, insbesondere Schiffe

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012020537A1 (de) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1353841B1 (de) Schnelles militärisches überwasserschiff
DE112013003178T5 (de) Vorrichtung zum Antrieb und Wenden eines Kriegsschiffs oder Schiffs
EP2060482A1 (de) Kortdüse
WO2003101820A1 (de) Antriebssystem für ein schnelles seegehendes schiff, insbesondere ein marine-(navy) schiff
WO2003101829A1 (de) Schnelles seegehendes schiff mit einem doppelboden und einem wasserstrahl-(waterjet) antrieb
WO2004078584A1 (de) Schnelles, durch mindestens einen waterjet angetriebenes, schiff ohne abgasfahne
DE102019006484B3 (de) Mantelstromtriebwerk mit mindestens einer drehmomentstufe
AT517444A1 (de) Wasserstrahlantrieb
WO2014060570A1 (de) Antriebsmittel für schiffe
EP1572533A1 (de) Wasserfahrzeug
EP1740454B1 (de) Schiff mit einem antrieb durch innenbordmotoren und waterjets
DE102006020241B4 (de) Schleppschiff
DE3120670A1 (de) "antriebseinrichtung fuer ein schiff"
AT515167B1 (de) Wasserfahrzeug
DE2733463A1 (de) Antriebssystem, insbesondere fuer luft-, boden- oder wasserfahrzeuge
EP1409341B1 (de) Wasserstrahlantrieb für wasserfahrzeuge
DE69726121T2 (de) Wasserstrahlantriebsvorrichtung für wasserfahrzeuge
WO2001079060A1 (de) Strahl-antriebsvorrichtung für wasserfahrzeuge
EP1315653B1 (de) Antrieb für schnelle schiffe
DE1095697B (de) Vorrichtung zur Herabsetzung des Wasserwiderstandes bei Schiffen
DE102014013662B4 (de) Querstrahlsteuereinrichtung für ein Schiff
DE2047067C3 (de) Strahlantrieb für Wasserfahrzeuge
DE2516426A1 (de) Strahl-steueranlage fuer wasserfahrzeuge
DE102005039043A1 (de) Antriebssystem bestehend aus einer Anordnung von Luftleitkanälen und Luftschrauben zur Erzeugung eines richtungsgesteuerten Schubs
DE2300823A1 (de) Einlauf fuereinen wasserstrahlantrieb fuer wasserfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13785833

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13785833

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1