DE69200164T2

DE69200164T2 - Verbesserung an einer hohlstrahlantriebsvorrichtung.

Info

Publication number: DE69200164T2
Application number: DE69200164T
Authority: DE
Inventors: Jean Bernard Chas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-01-02
Filing date: 1992-01-02
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2012-01-03
Also published as: WO1992012048A1; FR2671048A1; EP0564572B1; US5383801A; DK0564572T3; JPH06504017A; DE69200164D1; EP0564572A1; ES2055643T3; RU2087376C1; UA25902C2

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Erzeugung einer Vortriebskraft mittels des Ausstoßes eines Fluids, das beschleunigt wird, um einen Hohlstrahl zu bilden, in dessen Innenraum Druck eingeleitet wird.
Solche Vorrichtungen sind insbesondere in dem Dokument EP 270 544 dargestellt. Diese Vorrichtungen, die eine hohe Vortriebsleistung besitzen, bieten darüber hinaus die Möglichkeit, alle Antriebsmechanismen des Rotors in einem auf der Rückseite der Turbine verfügbaren Raum in dem Hohlstrahl anzuordnen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine zur Erzeugung einer Vortriebskraft mittels des Ausstoßes eines beschleunigten Fluids bestimmte Vorrichtung zu verbessern, wobei diese Vorrichtung Mittel zur Beschleunigung des Fluids, die mit Antriebsschaufeln versehen sind und in einem Stator um eine Drehachse drehend angetrieben werden, einen feststehenden Drehflügel, der auf der Achse zentriert ist und eine Vielzahl von Schaufeln besitzt, die so profiliert sind, daß sie den Strom des von dem Beschleunigungsmittel ausströmenden Fluids zur Bildung eines Hohlstrahls geraderichten, und Mittel zum Einleiten von Druck in den Innenraum dieses Hohlstrahls umfaßt. Die Verbesserung besteht darin, daß die Antriebsorgane der Beschleunigungsmittel im Innenraum des Hohlstrahls angeordnet sind. Einer der Vorteile dieser Anordnung ist, daß diese die Freilegung der Ansaugöffnung und damit die korrekte stromlinienförmige Anordnung des gesamten Turbinenbereichs (Rotor und Stator) ermöglicht, wodurch die Entstehung hydrodynamischer Störgeräusche verhindert wird. Da ferner der auf der Rückseite der Antriebsvorrichtung verfügbare Raum groß ist, können dort großvolumige und verschiedenförmige Antriebsmechanismen des Rotors aufgenommen werden, wie zum Beispiel eine Welle und Zahnräder, ein Elektromotor oder ein Hydraulikmotor.
Diese Antriebsorgane sind durch einen Arm gehalten, der eine rohrförmige Wand durchquert, die der Strahl durch eine profilierte Zone bildet, wodurch die Störungen, die dieser Arm in dem Strahl hervorruft, auf ein Minimum reduziert werden können.
Der Haltearm für die Antriebsorgane kann auch die Halterung für den Stator der Vorrichtung bilden.
Dieser Arm kann in vorteilhafter Weise ein im wesentlichen senkrecht zur Rotordrehachse liegendes Element umfassen, das drehbar und orientierbar in einer Lagerkonstruktion montiert ist, die mit einer Maschine verbunden ist, deren Propeller die Vorrichtung ist.
In vorteilhafter Weise bildet der Arm die stromlinienförmige Verkleidung sämtlicher elektrischer Leitungen oder Fluidleitungen, die zur Versorgung der Antriebsorgane des Rotors dienen, sowie einer oder mehrerer Leitungen für die Versorgung des Innenraums des Hohlstrahls mit einem Druckgas.
Schließlich kann der Arm auch die Halterung eines Gitters oder eines Käfigs an der Vorderseite der Propellervorrichtung bilden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf die anliegenden Zeichnungen bezug genommen wird. Darin zeigt:
Figur 1 eine Schnittansicht einer Propellervorrichtung, die mit der erfindungsgemäßen Verbesserung versehen ist;
Figur 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung von oben betrachtet.
In bekannter Weise enthält der Propeller eine erste Wasserbeschleunigungsstufe, die aus einem Rotor 1 besteht, der hauptsächlich einen kegelstumpfartigen ringförmgen Durchlaß 2 umfaßt, der zwischen einem zentralen Spitzbogen 3 und einer Rotoraußenwand 4 vorgesehen und mit Schaufeln 5 versehen ist zur Beschleunigung des Wassers, das diesen Durchlaß von dem Einlaß 6 des Propellers bis zu dem Drehflügel 7 durchströmt, der den Ausgangsstrahl durch feststehende Schaufeln 8 in einen geradlinigen rohrförmigen Strahl 9 umformt.
Der feststehende Drehflügel 7 ist mit einem Stator 10 verbunden, in welchem der Rotor 1 drehbar gelagert ist und von einem hydrodynamischen rissen 11 getragen wird, das zwischen der rohrförmigen Rotorwand 4 und dem Stator 10 angeordnet sein kann.
Der Antrieb des Rotors 1 erfolgt durch Antriebsorgane 12, die hier in Form eines Hydraulikmotors dargestellt sind. Der Stator, der feststehende Drehflügel und der Motor 12 sind durch einen Haltearm 13 gehalten, der - wie in Figur 2 ersichtlich -profiliert ist, um seinem Vortrieb in dem Wasser einen minimalen Widerstand entgegenzusetzen. Darüber hinaus zeigt dieser in den rohrförmigen Strahl 9 eindringende Arm 13 in Höhe dieses rohrförmigen Strahls eine profilierte Zone 14, um die Störungen einzuschränken, die durch seine Anwesenheit in diesem Strahl hervorgerufen werden. Man kann die negativen Auswirkungen dieser Störungen sogar in Höhe des feststehenden Flügels 7 minimieren, indem Schaufeln 8 vorgesehen werden, durch welche die geradegerichteten Flüssigkeitsfäden in Übereinstimmung mit der in dem eingangs genannten Dokument beschriebenen Funktion dieser Schaufeln 8 umgelenkt werden können, damit diese Fäden die profilierte Oberfläche 14 so stark wie möglich tangieren.
Für den Fall, daß der Motor 12 ein Hydraulikmotor ist, umfaßt der Arm 13 Leitungen 15 und 16, durch welche dieser Motor 12 mit Druckflüssigkeit versorgt und entspannte Flüssigkeit in den Sammelbehälter zurückgeleitet werden kann. Durch den Arm 13 verlaufen auch eine Leitung 17 zur Druckversorgung des Innenraums des rohrförmigen Strahls 9 und eine Leitung 18 zur Versorgung des hydrodynamischen Kissens 11, das die Rotorwand 4 von dem Stator 10 trennt.
Der Motor 12 kann ein Elektromotor sein, wobei die Versorgungsleitungen 15 und 16 dann elektrische Leitungen sind. Gemäß einer nicht dargestellten Abwandlung ist es auch denkbar, daß zusätzlich zu dem Antrieb des Rotors Antriebsmittel wie beispielsweise ein Hilfsmotor und ein Gestänge und geeignete Zahnräder die Änderung der Angriffswinkel der Schaufeln 5 derart sicherstellen, daß der Ausstoß oder die Beschleunigung des die Turbine 1-10 durchströmenden Fluids variiert werden kann. Im Inneren des Hohlstrahls 9 ist ausreichend Raum verfügbar, um eine gewisse Anzahl von Vorrichtungen oder Antriebsorganen verschiedener Teile des Propellers unterzubringen, ohne deshalb die Leistungsfähigkeit des Propellers zu beeinträchtigen.
Wie zu erkennen ist, hat der Arm 13 eine vordere Nase, die ebenfalls profiliert ist und die die Halterung für einen Schutzkäfig 19 für die Mündungsöffnung 6 des Propellers bildet.
Schließlich bildet der Haltearm 13 das Ende eines im wesentlichen senkrecht zur Drehachse des Rotors liegenden rohrförmigen Elements 20, das schwenkbar in einem Lager gehalten ist, das mit der Maschinenkonstruktion 21 verbunden ist, an welcher der Propeller angebracht ist. Die freitragende Länge des Lagers wird so berechnet, daß eine gute Kraftübertragung durch diesen Abschnitt 20 der Halterung sichergestellt werden kann, wobei die Orientierung des Propellers in bezug auf die Maschinenkonstruktion 21 die Lenkung der Maschine ermöglicht.
Obwohl nicht dargestellt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in dem Strahl mit Ablenkflächen oder Flossen versehen werden, durch welche die Maschine ebenfalls gelenkt werden kann, wobei die Steuerung der Neigung dieser Ablenkflächen zu dem Strahl durch Antriebsorgane erfolgt, die ebenfalls auf der Rückseite des Propellers in dem Innenraum des Hohlstrahls 9 angeordnet sind.

Claims

1. Verbesserung an einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Vortriebskraft mittels des Ausstoßes eines beschleunigten Fluids, umfassend Mittel (1) zur Beschleunigung des Fluids, die mit Antriebsschaufeln (5) versehen sind und in einem Stator (10) um eine Drehachse drehend angetrieben werden, einen feststehenden Drehflügel (7), der auf der Achse zentriert ist und eine Vielzahl von Schaufeln (8) umfaßt, die so profiliert sind, daß sie den Strom des von dem Beschleunigungsmittel ausströmenden Fluids zur Bildung eines Hohlstrahls (9) geraderichten, und der Mittel (17) zum Einleiten von Druck in den Innenraum dieses Hohlstrahls (9) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsorgane (12) der Beschleunigungsmittel (1) im Innenraum des Hohlstrahls (9) angeordnet sind.

2. Verbesserung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsorgane (12) von einem Arm (13) gehalten sind, der zumindest in seiner auf der Höhe des Strahls (9) liegenden Zone profiliert ist.

3. Verbesserung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (13) die Halterung des Stators (10) der Vorrichtung bildet.

4. Verbesserung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm (13) ein im wesentlichen senkrecht zur Drehachse liegendes Element (20) umfaßt, das drehbar und orientierbar in einer Lagerkonstruktion montiert ist, die mit einer Maschine (21) verbunden ist, deren Propeller die Vorrichtung ist.

5. Verbesserung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsorgane (12) ein Hydraulikmotor sind, dessen Zuführ- und Abführleitungen (15, 16) in der Halterung (13) enthalten sind.

6. Verbesserung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (13) Mittel (17) zur Druckversorgung des Innenraums des Hohlstrahls (9) umfaßt.

7. Verbesserung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (13) einen vorderen Bereich zum Festhalten eines Käfigs (19) für das in die Mündungsöffnung (6) der Propellervorrichtung eingelassene Wasser aufweist.