JET DRIVE

Abstract: 1. Jet propulsion for ships having at least one nozzle body which is attached on the stern side to a holding device arranged underwater and is connected with at least one motor-driven high-pressure pump, the nozzle-shaped outlet of said jet propulsion being aligned generally horizontally, with a circular nozzle port on the outlet side and a diffuser through which, by means of the pressurised water coming out of the nozzle-shaped outlet, further water is sucked in order to increase the quantity of water coming out of the nozzle body, characterised in that the at least one high-pressure pump is connected with a rotationally symmetrical annular chamber (41) which is subdivided by means of a separating bar (81) into two sectional chambers (82, 83) which can alternately be impacted with pressurised water and are connected in each case with a rotationally symmetrical annular chamber (48, 48a), annuluslike nozzle-shaped outlets (43, 80) being arranged on the end sections of the latter that are turned away from the sectional chambers (82, 83), the annular chamber walls (45, 77) of the annular chambers (41, 48, 48a) being designed in such a way that the rotationally symmetrical suction channel (40) surrounded by these has the smallest diameter in the area of the annular chamber (41) and widens at the end sections on the opening side in a diffuser-like manner.

Description: Die Erfindung betrifft einen Strahlantrieb fur Schiffe. Es ist bekannt, zum Schiffsantrieb Schiffsschrauben zu verwenden, die von einem Mantel umgeben sind und hierdurch einen gerichteten Strahl zum Vortrieb des Schiffes erzeugen. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass zum antrieb auch dieser Schiffs- schraube die bei üblichen Schiffsschrauben notwendigen umfangreichen mechanischen Einrichtungen wie Antriebswellen, Getriebe und dgl. erforderlich sind FGr reine Manövrierzwecke ist es ferner bekannt, rein hydraulisch wirkende Quersteuereinrichtungen zu verwenden, mittels denen allgemein rechtwinklig oder winklig zur Schiffslängsachse Wasserstrahlen ausge- stossen werden können, un durch Impulswirkung bestimmte Richtungsanderungen des Schiffes zu bewirken. Zur den Vortrieb eines Schiffes sind derartige Eiarichtungen nicht geeignet. Die rufgabe der Erfindung besteht darin, einen Strahlantrieb rQr Schiffe zu schaffen, der keine aufwendigen mechanischen Bilfseinrichtungen erfordert und sowohl zum Vortrieb des Schiffes wie auch zu dessen Manövrierung geeignet ist. Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung der Aufgabe durch eine heckseitig unter Wasser angeordnete Halteeinrichtung, an der ein Düsenkörper fest gelagert oder un eine vertikale Achse drehbar angeordnet ist, dessen Du sein allgemein horizontal ausgerichtet und ait einer ootorioch betriebenen Bochdruckpuipe verbunden sind. Weitere Herk@ale der Erfindung werden in den Unteranspruchen beschrieben. In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, die nachstehend näber erlautert werden. Es zeigt Fig. 1 die Inordnung des Strahlantriebs in einer schematischen Seitenansicht Fig. 2 den Strahlantrieb nach Fig. 1 in einer Ansicht in Richtung & BR< Fig. 3 weitere Ausbildungen eines Düsenkörpers und 4 fAr einen Strahlantrieb in einer Seitenansicht in Schnitt. Fig. 5a den Düsenkörper nach Fig. 3 und 4 in einer Ansicht in Richtung B Fig. 5b eine weitere Ausbildung des Düsenkör- pers nach Fig. 3 und 4 in einer hinsicht in Richtung B im ausschnitt Fig. 6a weitere Ausbildungen eines Düsenkörpers bis 8 in schematischen Seitenansichten Fig. 9 die Düsenkörper nach Fig. 7 und 8 in einer Ansicht in Richtung C Fig. 10a Detailansichten von Düsenkörpern mit und 10b integrierten Querstrahldüsen Fig. II weitere Ausbildungen von Düsenkörpern und 12 in schematischen Seitenansichten Fig. 13 eine Ansicht von innen auf den D5senke- gel der Düsenkörper nach Fig. 11 und 12 Fig. 14 eine weitere Ausbildung der vor dem Düsenkranz des Düsenkegels ausgebilde ten hydraulisch profilierten Nabe in einer Seitenansicht im Schnitt Fig. 15 weitere Ausbildungen von Düsenkörpern und 16 in schematischen Seitenansichten Der Strahlantrieb 25 besteht aus einem Düsenkörper 7, der an einer Balteeinrichtung 4 vorzugsweise an dem Beck 3 eines Schiffsrumpfs 14 unter Wasser angeordnet ist. Die Balteeiorichtung 4 ist als zylindrischer Rohrkörper 12 ausgebildet, in dem eine Bochdruckwasserleitung 13 zur Versorgung der Düsen 8 des Düsenkörpers 7 mit Rochdruckwasser sowie zwei Steuerleitungen 31, 32 angeordnet sind. Die vertikale Hochdruckwasserleitung 13 ist vorzugsweise durch ein Stevenrohr geführt und am Schiffsrumpf 14 gelagert. Sie ist mittels eines nicht naher dargestellten Drehoder Kugelgelenkflansches mit der Hauptdruckleitung 15 verbunden, til eine Drehung der Halteeinrichtung. 4 u@ 360 zu ermöglichen. Der Düsenkörper 7 ist über eine Bauptdruckleitung 15 mit einer Hochdruckpumpe 9 verbunden, die mittels einer Antriebsein@eit 29 angetrieben wird (Fig. 1). Die Hochdruckpumpe 9 kann drehzahlgeregelt ausgebildet sein, wozu eine Dreh zahlstelleinrichtung 26 dient, die mittels einer Steuerleitung 27 sit einen Steuerglied im Bereich der Einrichtung 24 zur Schiffsmaaovrierung verbunden tst. Die Drehzahlstelleinrichtung 26 kann als auf den Pumpenantrieb einwirkender Fahrstutenregler ausgebildet sein. In der Hauptdruckleitung 15 ist ein Dreiwegeventil 16 sowie zun Beipass 17 ein Druckausglelchsventil 16a oder Druckausgleichsgefass angeordnet, das mittels eines Stellantriebs 19 betatigt werden kann. Der Stellantrieb 19 ist uber eine Steuerleitung 28 mit einer Steuereinrichtung 23 verbunden. Ober einen Beipass 17 ist das Dreiwegeventil 16 mit der Ansaug leitung 18 der Rochdruckpumpe 9 verbunden. Durch entsprechende Einstellung des Dreiwegeventils 16 kann somit bei konstanter Drehzahl der Rochdruckpumpe 9 die dem Düsenkörper 7 zugefuhrte Wassermenge variiert verden. Die Düsen 8 des Düsenkörpers 7 sind kreisringförmig an diesem angeordnet (Fig. 2) und bezogen auf die Mittelachse 30 winklig nach aussen ausgerichtet . Die Düsenkanäle selbst laufen konisch aus. Es ist möglich, die Düsen 8 des Düsenkörpers 7 zur Rorizontalen 10 mittels geeigneter Stelleinrichtungen verstellbar auszubilden. Durch die kreisringf5rmige Anordnung der Diesen 8 wird ein weit gefächerter Wasserstrahl 37 erzielt, dessen Impuls zum Vortrieb des Schiffes 1 geeignet ist. Zur Drehung des Düsenkörpers 7 um die vertikale Achse 6 zwecks Fahrtrichtungsanderung oder Durchführung von Hanövriervorgängen kann die Balteeinrichtung 4 insgesamt oder aber der Düsenkörper 7 um die vertikale Aobse 6 drehbar ausgebildet sein. Im ersten Fall ist die Stelleinrichtung 21 zur Drehung der Halteeinrichtung 4 im Schiffsrumpf 14 angeordnet. Die Stelleinrichtung 21 ist mittels einer Steuerleitung 34 mit der Steuereinrichtung 20 verbunden, die der Einrichtung 24 zur Maaovrierung des Schiffes 1 zugeordnet ist. Durch die Stelleinrichtung 21 wird der mit der Halteeinrichtung 4 fest verbundene Düsenkörper 7 gedreht. Es ist auch möglich, eine Stelleinrichtung 22 am freien Endabschnitt 5 der Halteeinrichtung 4 anzuord nen. In diesen Fall kann die Halteeinrichtung 4 selbst nicht gedreht werden. Die Stelleinrichtung 22 veist ein nicht näher dargestelltes Gelenk 11 auf und kann z. B. mittels Flanschverbindungen 33 mit dem zylindrischen Rohrkörper 12 der Balteeinrichtung 4 verbunden sein (Fig. 2) Zur Betätigung der Stelleinrichtung 22 sind Steuerleitungen 31, 32 vorgesehen, die in dem zylindrischen Rohrkörper 12 getAbrt werden . Die Steuerleitungen 31, 32 sind ebenfalls mit der Stelleinrichtung 20 verbunden. In den Fig. 3 bis 5b ist die Ausbildung weiterer Düsenkörper 38, 39 fur einen Strahlantrieb 25 dargestellt. Der Düsenkörper 38, 39 besteht aus einem sittigen Ansaugkanal 40 um den konzentrisch die Dosen 8 angeordnet sind. Der Ansaugkanal 40 ist als düsenartige rotationssy@metrische Kammer 41 ausgebildet. In diese Kammer 41 wird von dem Eingangsabschnitt 71 durch die Injektionswirkung der Du sein 8 Wasser 2 angesaugt und nach Austritt durch den Ausgangsabsnhnitt 72 durch Injektionswirkung mit den aus den Düsen 8 austretenden Wasserstrahlen 36 vermischt. Bei den Düsenkörpern 38, 39 sind die Dusen 8 nicht als Einzeldüsen sondern als Bestandteil eines Ringkanals 42 ausgebildet. Der Ringkanal 42 umgibt die langer 41 und ist mit der vertikalen Hochdruck- leitung 13 verbunden. Auslassseitig sind die Kammer 41 umgebend düsenartige Auslassöffnungen 43 vorgesehen. Der Ringkanal 42 besteht aus zwei Kanalabschnitten, Der erste Kanalabschnitt wird durch eine mit der Hochdruckleitung 13 uber Durchbreohungen 73 verbundene Ringkammer 44 mit einem kreisringförmigen Querschnitt und allgemein parallel zueinander angeordneten kreisförmigen Seitenwänden 45, 46 gebildet. An diese Ringkammer 44 schliesst sich eine sich zum auslassseitigen Endabschnitt 47 des Düsenkörpers 38, 39 konisch verjflngende weitere Ringkammer 48 an, an deren Endabschnitt 49 die düsenartigen Auslassöffnungen 43 ausgebildet sind. Die Ringkammer 48 kann auch durch zwei Ringkammerwände 76, 77 gebildet sein, die an ihrem jeweils einem Endabschnitt mit den Seitenwänden 46, 45 verbunden sind und auslassseitig einen düsenförmigen Ringschlitz 79 aufweisen (Fig. 5b). Zwischen den Ringkammerwänden 76, 77 kannen radiale Stege 78 vorgesehen sein, die ausser zur Versteifung auch zur Strahllenkung dienen konnen. Der Eingangsabschnitt 71 der kammer 41 ist durch einen rotations syuietrischen Einlaufmantel 50 gebildet, der aus konstruktiven Günden als Doppelmantel mit einem wulstförmig ausgebildeten Stirnabschnitt 51 besteht. Es ist auch möglich auf diesen Einlaufmantel 50 zu verzichten und lediglich einen an die Ringkammer 44 angeformten kreisringförmigen wulstartigen Stirnabschnitt 74 nu verwenden (Fig. 4). Bierdurch kann die Länge des Düsenkörpers 39 geringer sein als die des Düsenkörpers 38. fler Düsenkörper 38 ist in einem Lager 53 gelagert, das auf einem an @eck 3 des Schiffes 1 angeordneten Vorsprung 52 befestigt ist. Dieser Vorsprung 52 ist als über den Uecksteven 54 vorragender Kragarm 55 ausgebildet. Der Kragarm 55 kann konstruktiv mit dem Liel 55 verbunden sein. In den Fig. 6a und 6b ist ein Düsenkörper 38 Sit einer Strahlualenkeinrichtung 70 dargestellt. Bei dieser Strahlualenkeinrichtung 70 ist der an dea der Ringkammer 48 abgewandten Endabschnitt der Ringkammer 44 vorgesehene rotationssymmetrische Einlaufmantel 50 als Ringkammer 48a ausgebildet, die endabschnittseitig dusenartige Auslassöffnungen 8O aufweist. Die Ringkammer 48a kann alternativ zur Ringkammer 48 mit Druckwasser beaufschlagt werden. Hierzu ist es moglich,die Ringkammer 44 iittels eines radialen Trennstegs 81 in zwei Teilkammern 82, 83 zu unterteilen, die jeweils einer der Ringkammern 48, 48a zugeordnet sind. In den Durchbrechungen 73 können Ventile vorgesehen sein, die über das Steuerg1ied 69 mittels Stellantrieben wechselweise betatigt werden. Es ist auch möglich, vor den Durchbrechungen 73 zwei Vorkammern 89, 85 anzuordnen, die jeweils einer der Teilkammern 82, 83 zugeordnet sind und mittels Verschlussgliedern 86, 87 wie Schiebern , Legel- oder Klappenverschlüssen wechselweise mit der Bochdruckwasserleitung 13 verbindbar sind (Fig, 6a). In einer weiteren busge- staltung können in dem zylindrischen Rohrkörper 12 auch zwei Bochdruckwasserleitungen 13, 13a vorgesehen sein, von denen Jede Jeweils mit einer der Teil kratzern 82, 83 verbunden ist. Die Rochdruekwasser- leitungen 13, 13a werden Je nach gewünschtem Betrieb wechselweise mit Druckwasser beaufschlagt. Der Düsenkörper 38 kann auch zu einer Diffusordüse erweitert werden. In Fig. 7 ist eine Diffusordse 137 dargestellt. Diese Diffusordüs 137 besteht aus einem zentralen Düsenkranz 98, der von einem dflsen- förmigen Ringschlitz 79 umgeben ist. Der düsenförmige Ringschlitz 79 ist an einer Ringkammer 58 ausgebil det, in der koaxial zur Mittelachse 93 eine ansaugseitige @abe 101 mit abströmseitig ausgebildeter ringstegartiger Seitenwand 64 angeordnet ist. Diese übergreift einen Dusenkegel 97 einer weiteren abströmseitigen Nabe 101, der mittels eines Dusen- kegelschartes 95 in einem Schaftlager 66 an einem Schott 63 der ansaugseitigen Nabe 101 gelagert und mittels einer Ralte- und Einstellvorrichtung 105 axial verstellbar ist. Die ansaugseitige Nabe 101 ist mittels radial angeordneter Stege 60 mit der Ring kammer 58 verbunden. Diese ist mittels durch die Stege 60 geführter Rochdruckleitungen 61 mit der durch den Dusenkegel 97 und Dusenkegelschaft 95 innerhalb der ringstegartigen Seitenwand 64 ausge- bildeten Vorlaufkammer 116a verbunden. Der Düsenkegel 97 ist mittels eines Dichtungsrings einer Dichtungs- einrichtung 104 in der ringstegartigen Seitenwand 64 gelagert. Der Düsenkranz 98 ist durch randseitig am Düsenkegel 97 angeordnete schlitzartige Ausnehmungen 107, 108, 109 gebildet, die zur Mittelachse 93 der Diffusordüse 137 nach aussen gerichtet sind. Vorzugsweise werden die Ausnehmungen 107, 108, 109 zur Mittel- achse 93 in einem Winkel von etwa 4' bis 12' ausgerichtet. In dem Ringschlitz 79 sind radiale Stege 78 angeordnet, durch die Dosen 62 ausgebildet werden. Der dem Druckrohrabschnitt 65 abgewandten Abschnitt der Ringkammer 58 ist mittels eines Lagers 53 auf einem gragarx 55 gelagert, der heckseitig mit dem Rumpf 2 verbunden ist. Hierdurch ist ein sicheres Verschwenken der Diffusordüse 137 um die vertikale Achse 6 gewahrleistet, so dass die Diffusorduse 137 sowohl zum Vortrieb des Öberwasserschiffs 1 wie auch zu dessen Manövrierung verwendet werden kann. In Fig. 8 ist eine veitere Diffusordüse 138 dargestellt, die zum Vortrieb und zur Manövrierung eines Überwasserschiffs 1 verwendet werden kann. Bei dieser Diffusordüse 138 ist die Ringkammer 58 mittels eines trennstegs 81 in zwei Ringkammern 48, 48a mit Jeweils einem düsenförmigen Ringschlitz 79 unterteilt. Mittels radial angeordneter Stege 60 ist diese Ringkammer 58 mit einer Buchse 142 verbunden, deren Endabschnitte als gegenüber Lagerplatten 143, 144 vorkragende ringstegartige Seitenwände 64 ausgebildet sind. Zwischen den Seitenwänden 64 ist zur Ausbildung eines Düsenkranzes 98 Jeweils ein Düsenkegel 97 mit Nabe 101 angeordnet und mit dem jeweils zugehorigen Düsenkegelschaft 95 in einem Schaftlager 66 an den Lagerplatten 143, 144 gelagert. Jeder Dusenkegel schart 95 ist mittels einer Halte- und Einstellvor- richtung 105 axial verstellbar. Der Jeweilige DQsen- kranz 98 ist wie bei der Diffusordüse 137 ausgebildet. In dem Druckrobrabschnitt 65 sind zwei Druckleitungen 139, 140 vorgesehet, die Jeweils einer Teilkammer 48, 48a zugeordnet sind. Über in den Stegen 60 ausgebildete Hochdruckleitungen 61 kann Druckwasser von der jeweiligen Ringkammer 48, 48a io die zugehörige Vorlaufkammer 116a strdmen. Diese Diffusordüse 138 eignet sich besonders fflr schnelle Umsteuerungsvorgange, da es nicht erforderlich ist den gesaiten Düsenkörper zu schwenken. Es muss lediglich die gewufischte Ringkammer 48, 48a mit Druckwasser beaufschlagt werden. Fahrtrichtungswechsel bei der Vorwarts- und Rückwärtsfabrt sind durch horizontales Verschwenken der Diffusordüse 138 möglich. Die Diffusordüsen 137, 138 können auch mit Querstrahldusen 145, 146 versehen werden, die in der Aussenwand 56 der Ringkammer 58 horizontal ausgerich tet angeordnet werden, was in Fig. 9 durch Strichlinien angedeutet ist. Die Versorgung der Querstrahldüsen 145, 146 mit Druckwasser erfolgt durch eine durch den Druckrohrabachnitt 65 gefuhrte Druckleitung, die nit in den Stegen 60 verlegten Anschluss- leitungen 148, 149; 150, 151 verbunden ist. In den Auschlussleitungen 1U8, 150 ist Jeweils ein motorisch betriebenes Ventil 152, 153 angeordnet, durch die die Querstrahldüsen 145, 146 ein- oder ausgeschaltet werden können. Die Druckkammerversorgung kann über die Bochdruckpumpe 9 erfolgen (Fig. 10a und 10b). In den Fig. 11 und 12 sind zwei weitere Düsenkör- per 89, 90 dargestellt, von denen der Düsenkörper 90 gestreckt und der Dusenkorper 89 in der Länge verkürzt ausgebildet ist. Jeder Düsenkörper 89, 90 weist ein Düsengehäuse 88 auf, das mittels eines Flanschstutzens 100 über die Flanschverbindung 33 mit dem zylindrischen Rohrkörper 12 und mittels eines Lagers 53 auf dem Vorsprung 52 drehbar gelagert ist. Das Düsengehäuse 88 weist eine zur Wasseraustritts- seite sich erweiternde Querschnittsfl che auf. fn dem Düsengehäuse 88 ist koaxial zur Mittelachse 93 ein Düsenkegelschaft 94, 95 mit einem dem öffnungssei teigen Endabschnitt 96 des Düsengehäuses 88 zugeordne- ten Düsenkegel 97 ausgebildet. An dem Dusenkegel 97 ist ein Düsenkranz 98 angeordnet. Der Dusenkegel 97 ist gegen den Mantel 99 des Düsengehäuses 88 abgedichtet. Durch den Düsenkegelschaft 94, 95 wird in dem Düsengehäuse 88 jeweils eine Vorlaufkammer 115, 116 gebildet. In diese strömt über den zylindrischen Rohrkörper 12 das Druckwasser ein und nach Vergleichmässigung des Drucks in der Vorlaufkammer 115, 116 über den Düsenkranz 98 als Primärwasserstrahl 119 aus. Vor dem Düsenkranz 98 des Düsenkegels 97 ist eine hydraulisch profilierte Nabe 101 ausgebildet. An dem de@ öffnungsseitigen Endabschnitt 96 abgewandten Endabachnitt 102 des Düsenkörpers 89, 90 ist ebenfalls eine hydraulisch profilierte Nabe 103 ausgebil det. Zwischen des Mantel 99 des DOsengehäuses 88 und den Düsenkegel 97 ist eine als Lager ausgebildete Dichtungseinrichtung 104 angeordnet, die z. B. ein Dichtungsring od. dgl. aus Kunststoff od. dgl. sein kann. Im Bereich des Endabschnitts 102 des Düsenkör- pers 89, 90 ist eine Balte- und Einstellvorrichtung 105 für den Düsenkegelschaft 94, 95 ausgebildet. Mittels dieser Balte- und Einstellvorrichtung 105 kann der Dusenkegel 97 jeweils in Abhängigkeit von der Leistung der Hochdruckpumpe 9 optimal eingestellt werden. Hierzu ist an der Balte- und Einstellvorrichtung 105 ein Stellmotor 118 vorgesehen, der mit der Steuereinrichtung 20 verbunden ist Zur Stabilisierung des Düsenkörpers 89, 90 sind auf den der Nabe 103 zugewandten Abschnitten des Dusengehauses 88 Steuerflossen 106 vorgesehen (Fig. 11 und 12). 15 Bereich des öffnungsseitigen Endabschnitts 96 des Düsengehäuses 88 sind auf dem Dusenkegel 97 zur Ausbildung des Dusenkranzes 98 koaxial zur Hittelaoh- se 93 augerichtete schlitzartige ausnehmungen 107, 108, 109 ausgebildet (Fig. 13). Die Bodentlachen 110, 111, 112 der Ausnehmungen 107, 108, 109 sind schiefwinklig zur Mittelachse 93 nach aussen gerichtet angeordnet. Um eine optimale Auffächerung des Primärwasserstrahls 119 zu erzielen, sind die Ausneh@ungen 107, 108, 109 in sich wiederholender Weise auf dem Ümfang des Düsenkegels 97 angeordnet. Die Bodenflachen 110, @ 111, 112 sind hierbei zueinander unterschiedlich winklig geneigt zur Mittelachse 93 ausgerichtet. Die Winkel der Bodenflächen 110, 111, 112 zur Mittelachse 93 kön@en stwa 4 bis 12 betragen. In einem Ausführungsbeispiel wurden nach aussen gerichtete Winkel von 4 , 8' und 12 gewählt. Es ist auch möglich, in dem Düsenkegel 97 und der Wabe 101 eine Lingsbohrung 113 auszubilden, die @ittels einer Querbohrung 114 mit der im Dusengehäuse 88 ausgebildeten Vorlaufkammer 115, 116 verbunden ist. In der Langsbohrung 113 kann ein von der Steuereinrichtung 20 betätigbares Regelventil 117 angeordnet sein. Der ausgangsseitige Endabschnitt 122 der Längsbohrung 113 kann als Duse 123 ausgebildet sein. Durch diese Ausgestaltung des Dusenkegels 97 und der Nabe 101 wird zusätzlich zum Priiärwasser strahl 119 ein zentraler Wasserstrahl 124 ausgebildet, durch den ein Totwassergebiet im Bereich der Nabe 101 vermieden wird. Die Nabe 101 kann verschiedenartig ausgebildet sein. Neben der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsform ist es auch möglich, die Nabe 101 wie io Fig. 14 dargestellt im Querschnitt zu gestalten. Bei dem in Fig. 15 und Fig. 16 dargestellten Du sein körper 120, 121 ist in der Xabe 125 eine mit der Längsbohrung 113 verbundene diffusorartige Auslad öffnung 126 augebildet. Die Nabe 125 stellt einen allgenein kegelstumpffbraigen Rotationskorper dar. Der Mantel 127 der Nabe 125 ist konkav gewolbt ausgebildet. Es ist ferner möglich, in dem Dusenkegelschaft 94, 95 einen koaxial zur Mittelachse 93 ausgebildeten Längskanal 128 anzuordnen1 der nit der Längsbohrung 113 und mittels Querkanälen 129 mit der Vorlaufammer 115, 116 verbunden ist. Im Bereich des Endabschnitts 102 des Düsenkörpers 120 ist der Längskanal 128 mittels eines Blindflansches 130 verschlossen. Der Düsenkörper 121 ist als rotationssymmetrischer Bohlkorper ausgebildet und an dem Endabschnitt 102 mittels einer Flanschverbindung 132 od. dgl. mit einem Druckwasseranschlussrohr 133 verbunden (Fig. 14). Das Druckwasseranschlussrohr 132 ist durch den Hecksteven 54 gefuhrt. Der Mantel 131 des Düsenkör- pers 121 ist mittels eines Ständers 134 fest auf dem Vorsprung 52 gelagert. Im Gegensatz zu den Dusenkor- pern 7, 38, 39, 89, 90, 120 ist der Düsenkörper 121 somit nicht drehbar gelagert. Zweckmässig ist es, den Vorderen Abschnitt 135 und den hinteren Abschnitt 136 des Dusenkorpers 89, 120, 121 gleich lang auszubilden, un im Betrieb gegebenenfalls exzentrisch auftretende Belastungen besser aufnehmen zu konnen. Die Strahlantriebe mit den Dtlsenkörpern 7, 38, 39, 89, 90, 120, 121 ermöglichen den Antrieb eines Schiffes 1 ohne dass hierzu aufwendige mechanische Einrichtungen wie Getriebe, Schraubenwellen und Schiffsschrauben erforderlich sind. Ebenso entfällt das übliche Schiffsruder bei um die vertikale Achse 6 drehbaren Düsenkörpern 7. Die Grosse des aus dem Düsenkörper austretenden resultierenden Waaser- strahls kann ggf. durch entsprechende Ausrichtung der DOsen eingestellt werden. Moglich ist z.B. die Du sein in einem Winkel von etwa 10' zur Horizontalen nach aussen einzustellen. Der Antrieb der Hochdruckpumpe 9 kann durch verschiedenartig ausgebildeten Antriebs- einheiten 29 erfolgen. Es ist möglich, den Antrieb über die Abtriebswelle einer Dampfturbine oder eines Verbrennungskolbenmotors vorzunehmen. Alternativ kann auch eine diesel-elektrische Antriebseinheit vorgesehen werden.

Claims: P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Strahlantrieb tOr Schiffe, gekennzeichnet durch eine heckseitig unter Wasser (2) angeordnete Halteeinrichtung (4), aa der ein Düsenkörper (7, 38, 39, 89, 90, 120, 121) fest gelagert oder um eine vertikale Achse (6) drehbar angeordnet ist, dessen Düsen (8, 62, 91, 92) bzw. düsenformige Auslassöff. nungen (43, 80) oder Ringschlitze (79) allgemein horizontal ausgerichtet und mit einer motorisch betriebenen ggf. regelbaren Hochdruckpumpe (9) verbunden sind. 2. Strahlantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass an dem Düsenkörper (7, 38, 39) kreisringför- @ig Düsen (8) angeordnet sind. 3. Strahlantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekenozeich net, dass die Düsen (8) zur Horizontalen (10) winklig nach aussen ausgerichtet sind. 4. Strahlantrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dusenkorper (7) aus einem Rohrbündel besteht, dessen Rohre zu ihren freien Endabschnitten strahlenfbrmig erweitert ausgebildet und endabschnittseitig mit Dosen (8) versehen sind, 5. Strahlantrieb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der DOsenkorper (7, 38, 39, 89, 90, 120) mittels eines Gelenks (11) mit der Halteeinrichtung (4) drehbar verbunden ist. 6. Strahlantrieb nach anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Halteeinrichtung (4) als zylinder förmiger Rohrkbrper (12) ausgebildet ist, in dem ein oder mehrere Rochdruckleitungen (13) rur die Zufuhr von Hochdruckwasser zu dem Dflsenkorper (7, 38, 39, 89, 90, 120, 121) angeordnet sind. 7. Strahlautrieb nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass die Halteeinrichtung (4) am Schiffs- rumpf (t4) drehbar gelagert ist. 8. Strahlantrieb nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rauptdruckleitung (15) der Hochdruckpumpe (9) ein Dreiwegeventil (16) und Druckausgleichsventil (16a) oder Druckausgleichsgefass angeordnet ist, das Ober einen Beipass (17) mit der Ansaugleitung (18) der Bochdruokpumpe (9) verbunden ist. 9. Strahlantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich- not, dass der Stellantrieb (19) des Dreiwegeventils (16) iit einer Steuereinrichtung (20) verbunden und die Stelleinrichtung (21, 22) zur Drehung der Balteinrichtung (4) oder des Düsenkörpers (7, 38, 39, 89, 90, 120) ait einer Steuereinrichtung (23) verbun den ist, wobei die Steuereinrichtung (20, 23) mit der Einrichtung (24) zur Schiffsmanövrierung in Wirkver bindung steht. 10. Strahlantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass die dcl Dusenkerper (7, 38, 39, 89, 90, t20) zugeordnete Stelleinrichtung (22) am freien Endabschnitt (5) der Halteeinrichtung (4) angeordnet ist. 11. Strahlantrieb nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Jede vertikale Hochdruckvasser- leitung (13) durch ein Stevenrohr oder eine Wellen hose geführt und am Schiffsrumpf (14) gelagert sowie Mittels eines Dreh-oder Kugelgelenkflansches mit einem Leitungsabschnitt der horizontalen Hauptdruck- leitung (15) verbunden ist. 12. Strahlantrieb nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dusenkorper (38, 39) einen mittigen Ansaugkanal (40) aufweist, um den konzen- trisch die Düsen (8) angeordnet sind. 13. Strahlantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net dass der Ansaugkanal (40) als dflsenartige rota tionssy@metrische rammer (41) ausgebildet ist. 14. Strahlantrieb nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (41) von einem Ringkanal (42) umgeben ist, der mit der vertikalen Hochdruckleitung (13) verbunden ist und an dem auslassaeitig die Lager (41) umgebend düsenartige Auslassöffnungen (43) ausgebildet sind. 15. Strahlantrieb nach Aospruch 14, dadurch gekennzeich net, dass der Ringkanal (42) aus einer mit der Bochdruckleitung (13) verbundenen Ringkammer (44) mit kreisringförmigen Querschnitt und allgemein parallel zueinander angeordneten kreisförmigen Seitenwänden (45, 46) besteht, an die eine zum auslassseitigen Endabachnitt (47) des Düsenkörpers (38, 39) sich konisch ser Gngende weitere Ringkammer (48) angeformt ist, an deren Endabschnitt (49) die dusenartigen Auslassöffnungen (43) ausgebildet sind. 16. Strahlantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich net, dass die Ringkammer (48) durch zwei Ringkammer wände (76, 77) gebildet ist, die an dem einen Endabschnitt mit den Seitenwänden (46, 45) verbunden sind und auslassseitig einen düsenförmigen Ringschlitz (79) aufweisen. 17. Strahlantrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, dass zwischen den Ringkammerwänden (76, 77) radiale Stege (78) angeordnet sind. 18. Strablantrieb dach Anspruch 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (38, 89, 90, 120, 121) in einem Lager (53) gelagert ist, das auf einem am Beck (3) des Schiffes (1) angeordneten Vorsprung (52), wie über den Becksteven (54) vorragendem Kragarm (55), angeordnet ist. 19. Strahlantrieb nach Anspruch 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Ringkammer (48) abgewandten Endabschnitt der Ringkammer (44) ein rotationssymmetrischer Einlaufmantel (50) angeordnet ist. 20. strahlantrieb nach Anspruch 19, dadurch gekenazeich net , dass der Einlaufmantel (50) als Ringkammer (48a) mit endabschnittseitigen düsenartigen Auslassöffnungen (80) ausgebildet ist, die alternativ zur Ringkammer (48) mit Druckwasser beaufschlagbar sind. 21. Strahlantrieb nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich net, dass die Ringkammer (44) mittels eines radialen Trennstegs (81) in zwei Teilkammern (82, 83) unter teilt ist, die jeweils einer der Ringkammern (48, 48a) zugeordnet sind. 22. Strahlantrieb nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Durchbrechungen (73), in denen Ventile angeordnet sind, mittels derer jeweils eine der Teilkammern (82, 82) mit Druckwasser beaufschlagbar ist, zwei Vorkammern (84, 85) ausge bildet sind, die Jeweils einer der Teilkammern (82, 83) zugeordnet und mittels Verschlussgliedern (86, 87) wie Schiebern, Kegel- oder Klappenverschlüssen wechselseitig mit der Rochdruckwasserleitung (13) verbindbar sind. 23. Strahlantrieb nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rohrkdrper (12) zwei wechselweise mit Druckwasser beaufschlagbare Soch- druckwasserleitungen (13, 13a) angeordnet sind, die Jeweils mit einer der Teilkammern (82, 83) verbunden sind. 24. Strahlantrieb nach Anspruch 14 bis 17 und 19 bis 24 dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (38,39) als Diffusorduqe (137, 138) ausgebildet ist, bei der aindestens ein zentraler Düsenkranz (98) bestrebt, der von einem düsenförmigen Ringschlitz (79) umgeben ist. 25. Strahlantrieb nach Anspruch 24, dadurch gekenn zeichnet, dass der düsenförmige Ringschlitz (79) der Diffusorduse (137) an einer Ringkammer (58) ausgebil det ist, in der koaxial zur Mittelachse (93) eine ansaugseitige Rabe (101) mit abströmseitig ausgebil deter ringstegartiger Seitenwand (64) angeordnet ist, die einen Dusenkegel (97) einer weiteren abstromsei tigen Nabe (101) übergreift, die mittels eines Düsenkegelschaftes (95) in einem Schaftlager (66) an einen Schott (63) der ansaugseitigen Wabe (101) gelagert und sittels einer Halte- und Einstell Vorrichtung (105) axial verstellbar ist, wobei die ansaugseitige Wabe (101) mittels radial angeordneter Stege (60) mit der Ringkammer (58) verbunden ist. 26. Strahlantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Ringkammer (58) der Diffusordüse (138) mittelseines Trennstegs (81) in zwei mit Jeweils einer Druckleitung (139, 140) in dem Druck rohrabschnitt (65) verbundenen Ringkarninern (48, 48a) mit jeweils einem düsenförmigen Ringschlitz (79) unterteilt und mittels radial angeordneter Stege (60) nit einer Buchse (12) verbunden ist, deren Endab schnitte als gegenuber Lagerplatten (143, 144) vorkragende ringstegartige Seitenwände (64) ausge bildet sind, zwischen denen zur Ausbildung eines Düsenkranzes (98) jeweils ein Dusenkegel (97) mit Nabe (101) angeordnet und mit dem Düsenkegelsohaft (95) in einem Schaftlager (66) an der Lagerplatte (143, 144) gelagert und mittels einer Halte- und Einstellvorrichtung (105) radial verstellbar ist. 27. Strahlantrieb nach Anspruch 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammer (58) mittels durch die Stege (60) geführter Hochdruckleitungen (61) mit der durch den Düsenkegel (97) und Düsenkegelschaft (95) innerhalb der jeweiligen ringstegartigen Seitenwand (64) ausgebildeten Vorlaufkammer (116a) verbunden sind. 28. Strablantrieb nach Anspruch 1, 5 bis 7, 8 bis 11, 24 bis 27, gekennzeichnet durch ein mit dem zylindrischen Rohrkörper (12) verbundenes und auf dem Vorsprung (52) drehbar gelagertes DOsengehäuse (88) mit sich zum Wasseraustrittsbereich erweiternder Querschnittsfläche, in dem koaxial zur Mittelachse (93) ein Düsenkegelschaft (94, 95) mit einem dem offnungsseitigen Endabschnitt (96) des Düsengehäuses (88) zugeordneten Düsenkegel (97) mit einem Düsen kranz (98) gegen den Mantel (99) des Düsengehäuses (88) abgedichtet angeordnet ist und dass vor dem Düsenkranz (98) des Düsenkegels (97) eine hydraulisch profilierte Nabe (101, 125) und an dem dem öffnungs- seitigen Endabschnitt (96) abgewandten Endabschnitt (102) des DusenkDrpers (89, 90, 120) eine hydrauliscI' profilierte Nabe (103) ausgebildet ist. 29. Strahlantrieb nach Anspruch 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Düsenkegel (97) und dem Mantel (99) eine als Lager ausgebildete Dicb-- tungseinrichtung (104) wie Dichtungsring od. dgl. aus Kunststoff od. dgl. angeordnet ist. 30. Strahlantrieb nach Anspruch 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Endabschnitts (102) des Düsenkörpers (89, 90, 120) eine Halte und Einstellvorrichtung (105) fur den Dusenkegel schaft (94, 95) angeordnet ist. 31. Strahlantrieb nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Balte- und Einstellvorrichtung (105) einen Stellmotor (118) aufweist, der mit der Steuer einrichtung (20) verbunden ist. 32. Strahlantrieb nach Anspruch 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass auf des der Nabe (103) zugewand ten Abschnitt des Düsengehäuses (88) Steuer flossen (106) angeordnet sind. 33. Strahlantrieb nach Anspruch 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des öffnungsseitigen Endabschnitts (96) des Düsengehäuses (88) auf dem Dsentegel (97) zur Ausbildung des Dusenkranzes (98) koaxial zur Mittelachse (93) ausgerichtete schlitzar tige lusnehtungen (107, 108, 109) ausgebildet sind. 34. Strahlantrieb nach Anspruch 33, dadurch gekenn zeichnet, dass die Ausnehmungen (107, 108, 109) in sich wiederholender Weise auf dem Umfang des Dusen- kegels (97) angeordnet und deren Bodenflächen (110, 111, 112) unterschiedlich winklig geneigt zur Mittelachse (93) ausgebildet sind. 35. Strahlantrieb nach Anspruch 34, dadurch gekennzeich oet, dass der Winkel der Bodenflächen (110, 111 112) zur Mittelachse (93) etwa 4' bis 12' beträgt. 36. Strahlaotrieb nach Anspruch 27 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Düsenkegel (97) und der Nabe (101) eine Längsbohrung (113) ausgebil det ist, die mittels einer Querbohrung (114) mit der im Düsengehäuse (88) ausgebildeten Vorlaufkammer (115, 116) verbunden ist. 37. Strahlantrieb nach Anspruch 36, dadurch gekennzeich net, dass in der LEngsbohrung (113) ein von der Steuereinrichtung (20) betätigbares Regelventil (117) wie Ventil od. dgl. ausgebildet ist. 38. Strahlantrieb nach Anspruch 37, dadurch gekennzeich net, dass der ausgangsseitige Endabschnitt (122) der Laagsbohrung (113) als Düse (123) ausgebildet ist. 39. Strahlantrieb nach Anspruch 36 bis 37, dadurch @ekennzeichnet, dass in der Nabe (101, 125) eine mit der Längsbohrung (113) verbundene difrusorartige Auslassöffnung (126) ausgebildet ist. 40. Strahlantrieb nach Anspruch 39, dadurch gekennzeich net, dass die Nabe (125) als allgemein kegelstumpf förmiger Rotationskörper ausgebildet ist. 41. Strahlantrieb nach Anspruch 40, dadurch gekennzeich net, dass der Mantel (127) der Nabe (125) konkav gewolbt ausgebildet ist. 42. Strahlantrieb nach Anspruch 41, dadurch gekennzeich net, dass in dem Düsenkegelschaft (9, 95) ein koaxial zur Hittelachae (93) ausgebildeter Längskanal (128) angeordnet ist, der mit der Ltogabohrung (113) und mittels Querkanälen (129) mit der Vorlaufkammer (115, l verbunden ist. 43. Strahlantrieb nach Anspruch 42, dadurch gekennzeich net, dass der Längskanal (128) im Bereich des Endab schnitts (102) des Düsenkörpers (120) mittels eines Blindflansches (130) verschlossen ist. 44. Strahlantrieb nach Anspruch 36 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (131) des Düsenkörpers (121) als rotationssymmetrischer Hohlkörper ausgebil det ist und an dem Endabschnitt (102) mittels einer Flanschverbindung (132) od. dgl. mit einem Druck wasseranschlussrohr (133) verbunden ist. 45. Strahlantrieb nach Anspruch 44, dadurch gekennzeich net, dass der Mantel (131) des Düsenkörpers (121) mittels eines Ständers (134) auf dem Vorsprung (52) gelagert ist. 46. Strahlantrieb nach Anspruch 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Abschnitt (135) und der hintere Abschnitt (136) des Düsenkörpers (89, 120, 121) gleich lang sind. 47. Strahlantrieb nach Anspruch 12 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aussenwand (56) der Ringkammer (48 bzw. 48a) einander gegenüberliegend Jeweils mindestens eine horizontal ausgerichtete Querstrahldflse (145, 146) angeordnet ist, die mittels Anschlussleitungen (148, 149; 150, 151) mit motorisch betätigbaren Ventilen (152, 153) mit einer durch den Druckrohrabschnitt (65) gefuhrten Druckleitung (147) verbunden sind. 48. Strablantrieb nach Anspruch 47, dadurch gekennzeich net, dass die Anschlussleitungen (148, 149; 150, 151) durch die Stege (60) geführt sind.

Inventors: LABENTZ, PETER
Applicants: LABENTZ, PETER
Application year: 1985
Main classification: B63H11
IPC codes: B63H11