DE1005399B - Hydraulischer Strahlantrieb fuer Wasserfahrzeuge - Google Patents

Description

• Hydraulischer Strahlantrieb für Wasserfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des hydraulischen Strahlantriebes nach dem Hauptpatent 958 003, bei dem zwei gegenläufige Kolben eines doppelt wirkenden Freikolbenmotors mit zwei doppelt wirkenden düsenförmigen Pumpenkolben starr verbunden sind und zusammen zwei gegenläufige Schwingkolbensysteme darstellen, die in einem Strömungskörper angeordnet sind. Das Wasser strömt dabei unter dem Einfluß des Staudruckes vorn. in den Strömungskörper ein, wird dann abwechselnd in die einzelnen Pumpenräume eingeleitet und schließlich durch die Düsen ausgestoßen. Bei dem Strahlantrieb nach dem Hauptpatent sind als Einlaßeinrichtungen Ventile vorgesehen. Derartige Ventile haben aber Nachteile hinsichtlich Strömungsverlauf und Betätigungsmöglichkeit.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die die Wassermassen in der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit unter optimalen strömungstechnischen Verhältnissen in die einzelnen Pumpenräume steuert, billig in der Herstellung und einfach und ohne besondere Schwierigkeit betätigbar ist. Die erfindungsgemäße Steuerung ist gekennzeichnet durch mindestens eine axial angeordnete Ringführung, die zusammen mit der Außenwand des Strömungskörpers und der Wand des Motorzylinders bzw. des Pumpenzylinders zu den verschiedenen Pumpenräumen führende Ringkanäle bildet, und durch eine Einrichtung, die abwechselnd im Gleichlauf mit den Pumpenkolben die einzelnen Ringkanäle freigibt bzw. absperrt. Als Absperreinrichtung dient erfindungsgemäß ein Ringschiebersystem, das aus einem feststehenden, mit Durchlaßöffnungen versehenen Leitring und einem drehbaren, ebenfalls mit Durchlaßöffnungen versehenen Ringschieber besteht, dessen Durchlaßöffnungen so angeordnet sind, daß sie jeweils nur den Zugang zum gewünschten Ringkanal freigeben. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung erläutert. Es bedeutet Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch den Strahlantrieb, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V der Fig. 1; Fig. 6, 7, 8 entsprechen den Fig. 1, 2, 3 und stellen eine andere Ausführungsform dar.
• Bei beiden Ausführungsbeispielen besteht der Strahlantrieb aus einem doppelt wirkenden Freikolbenmotor 1 mit zwei gegenläufigen Kolben, die durch entsprechend ausgebildete Kolbenstangen mit den düsenförmigen Pumpenkolben 3, 4 starr verbunden sind, welche in dem Pumpenzylinder 2 laufen. Der Strömungskörper 5 umgibt den Motor 1 und die Pumpe 2, wobei der Motor mit Strömungshauben 1 a und 1 b versehen ist. Das vordere Ende 5 a des Strömungskörpers und die Motorhaube 1 a bilden den Staudruckraum 6, während das hintere düsenförmige Ende 5 a des Strömungskörpers 5 zusammen mit dem Pumpenkolben 4 den Pumpenraum 7 bildet. Der Pumpenkolben 3 bildet zusammen mit dem Pumpenkolben 4 den Pumpenraum 8 und zusammen mit der Motorhaube 1 b den Pumpenraum 9. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist eine Ringführung 10 vorgesehen, die mit der Wandung 5 des Strömungskörpers den Ringkanal 11 und mit der Wandung des Motors 1 bzw. 1 b den Ringkanal 12 bildet. Der Ringkanal 11 führt unmittelbar in den mittleren Pumpenraum 8, der Ringkanal 12 zum vorderen Pumpenraum 9. Da aber der Pumpenraum 9 zusammen mit dem Pumpenraum 7 im gleichen Arbeitstakt arbeitet, müssen beide Pumpenräume gleichzeitig beaufschlagt werden. Zu diesem Zweck sind Zwischenkanäle 13 angeordnet, die vom Ringkanal 12 zum Pumpenraum 7 führen. Beim zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 6) sind zwei Ringführungen 10a und 10 b angeordnet, die die drei Ringkanäle 12 a, 11 und 12 b bilden, die unmittelbar zu den Pumpenräumen 7, 8 und 9 führen. Als abwechselnd wirkende Einlaß-bzw. Absperreinrichtung dient in beiden Fällen ein Ringschiebersystem, bestehend aus dem feststehenden Leitring 14 und dem drehbaren Ringschieber 15, die unmittelbar vor der oder den Ringführungen 10 angeordnet sind. Der Leitring 14 und der Ringschieber 15 besitzen Durchlaßöffnungen 14a, 15a und Stege 14b, 15b, die konzentrisch angeordnet sind und einander abwechseln. Wenn, wie im ersten Beispiel, nur eine Ringführung 10 angeordnet ist, so daß zwei Ringkanäle entstehen, sind auch im Ringschieber 15 zwei konzentrische Reihen 15a 1, 15a2 bzw. 15b1, 15b2 angeordnet, wobei die eine Reihe gegenüber der anderen um eine halbe Teilung versetzt ist. Wenn mehr als zwei Ringkanäle gebildet werden, so wird der Ringschieber in ebenso viele konzentrische Reihen unterteilt, beim zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 6 und 8) also in drei Reihen mit den Durchlaßöffnungen 15 a 1, 15 a 2 und 15 a 3 bzw. den Stegen 15 b 1, 15 b 2 und 15 b 3. Die Reihe 15 a 1, 15 b 1 ist in diesem Fall dem Ringkanal 12 a und dem Pumpenraum 7, die Reihe 15 a 2, 15 b 2 dem Ringkanal 11 und dem Pumpenraum 8 und schließlich die Reihe 15 a 3, 15 b 3 dem Ringkanal 12 b und dem Pumpenraum 9 zugeordnet. Da die Pumpenräume 7 und 9 im gleichen Takt arbeiten, sind die Reihen 15 a 1, 15 b 1 und 15 a. 3, 15 b 3 radial gleich angeordnet, während die mittlere Reihe 15a2, 15b2 um eine halbe Teilung gegenüber den anderen Reihen versetzt ist. Die Querschnitte der Durchlaßöffnungen sind so bemessen, daß bei jedem Takt ungefähr gleich viel Wassermasse durchströmt. Die Summe der Querschnitte 15a l und 15a3 entspricht also ungefähr dem Gesamtquerschnitt von 15 a 2.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Es sei angenommen, daß die Motorkolben gegeneinander und die Pumpenkolben 3 und 4 in Pfeilrichtung voneinander sich wegbewegen. Dabei wird das in den Pumpenräumen 7 und 9 befindliche Wasser nach hinten ausgestoßen. Der Ringschieber 15 steht dabei so, daß durch die Stege 15 b 2 der Durchgang zum Ringkanal 12 und damit zu den Pumpenräumen 9 und 7 abgesperrt ist (Fig. 5).
• Dagegen ist der Durchgang zum Ringkanal 11 frei, so daß das Wasser in den Pumpenraum 8 einströmen kann (Fig. 4). Bei Totpunktlage der Kolben wird der Ringschieber um eine halbe Teilung gedreht. Damit wird der Durchgang zum Ringkanal 11 abgesperrt und dafür der zum Ringkanal 12 freigegeben, so daß nunmehr das: Wasser in den Pumpenraum 9 und über die Zwischenkanäle 13 in den Pumpenraum 7 einströmen kann, während es gleichzeitig aus dem Pumpenraum 8 nach hinten ausgestoßen wird. Sobald wiederum die Totpunktlage erreicht ist, wird der Ringschieber 15 entweder in die ursprüngliche Lage zurückgedreht oder um eine halbe Drehung weitergedreht. Die Wirkungsweise beim zweiten Ausführungsbeispiel ist ähnlich, nur daß an Stelle des einen Ringkanals 12 mit den Zwischenkanälen 13 die beiden Ringkanäle 12 a und 12 b treten.

Claims (6)

1. PATENTANSPRüCHE: 1. Hydraulischer Strahlantrieb für Wasserfahrzeuge mit doppelt wirkenden, gegenläufigen, düsenförmigen Pumpenkolben, bei dem eine Einlaßeinrichtung das unter dem Staudruck stehende Wasser abwechselnd vor oder hinter den Kolben einsteuert, nach Patent 958 003, gekennzeichnet durch mindestens eine axial angeordnete Ringführung (10), die zusammen mit der Außenwand des Strömungskörpers (5) und der Wandung des Motorzylinders (1) bzw. des Pumpenzylinders (2) zu den verschiedenen Pumpenräumen führende Ringkanäle (11, 12) bildet und durch eine Einrichtung, die abwechselnd im Gleichlauf mit den Pumpenkolben die einzelnen Ringkanäle freigibt bzw. absperrt.
2. 2. Hydraulischer Strahlantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein unmittelbar vor der Ringführung (10) angeordnetes Ringschiebersystem, das aus einem feststehenden, mit Durchlaßöffnungen versehenen Leitring (14) und einem drehbaren, ebenfalls mit Durchlaßöffnungen versehenen Ringschieber (15) besteht, dessen Durchlaßöffnungen (15a) so angeordnet sind, daß sie jeweils nur den Zugang zum gewünschten Ringkanal freigeben.
3. 3. Hydraulischer Strahlantrieb nach den Ansprächen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsam beaufschlagten Pumpenräume (7, 9) von einem Ringkanal (12) gespeist werden, indem ein Teil des Wassers mittels Zwischenkanäle (13) von dem unmittelbar zum einen Pumpenraum (9) führenden Ringkanal (12) zum anderen Pumpenraum (7) abgeleitet wird.
4. 4. Hydraulischer Strahlantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei konzentrische Ringführungen (10a., 10b) angeordnet sind, die drei unmittelbar zu den einzelnen Pumpenräumen (7, 8, 9) führende Ringkanäle (12a, 11, 12b) bilden, und daß die Schlitze des drehbaren Ringschiebers (15a1, 15a2, 15a,3) so bemessen sind, daß die in die beiden äußeren Pumpenräume (7, 9) einströmende Wassermasse gleich der beim anderen Takt in den mittleren Pumpenraum (8) einströmenden Wassermasse ist.
5. 5. Hydraulischer Strahlantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Ringschieber (15) so viele konzentrische Schlitzreihen besitzt als Ringkanäle vorhanden sind und daß die Schlitzreihen paarweise gegeneinander versetzt sind.
6. 6. Hydraulischer Strahlantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Schlitzen verbleibenden Stege des Leitringes (14b) und des Ringschiebers (15b) stromlinienförmig ausgebildet sind.