DE1302418B - - Google Patents

Description

Drehzahl umlaufende Laufrad der zweiten Stufe nicht 30 den gleich großen Durchmesser hat wie das voran-

Die Erfindung bezieht sich auf <. nen zweistufigen gehende Laufrad. Die bei Verwendung eines einhydraulischen Strahlantrieb für Wasserfahrzeuge mit zelnen Pumpenlaufrades durch dessen Größe und einem an einen Einlaufstutzen anschließenden und schnellen Umlauf verursachten Schwierigkeiten sind in einen Ausströmstutzen auslaufenden, einen Strö- dann behoben.

mungskanal bildenden rohrförmigen Gehäuse, in dem 35 Bekannt ist auch eine Vorrichtung zum Antrieb

gleichachsig feststehende Leitschaufelkränze und von Schiffen mit mehreren axial taniereinanderliegen-

zwischen diesen zwei Axial-Pumpenlaufräder vorge- den Propellern, von denen der vorn angeordnete

sehen sind, und mit einem außerhalb des Strömungs- Propeller einen größeren Durchmesser aufweist als

kanals angeordneten Antriebsmotor für die Pumpen- der hintere Propeller. Diesen beiden Propellern ist

laufräder. 40 ein Ausgleichsgetriebe zugeordnet, durch welches ein

Die maximale Schubkraft und damit der Wirkungs- Ausgleich erreicht werden soll, um ein beständiges grad eines solchen Strahlantriebes hängt vor allem Gleichgewicht zwischen den Leistungen der beiden von der durchfließenden Wassermenge, vom Fahr- Propeller aufrechtzuerhalten. Durch das Ausgleichszeugwiderstand, von der Beschleunigungsfähigkeit getriebe kann die Umdrehungszahl des großen Prosowie von der zulässigen spezifischen Geschwindig- 45 pellers, der den giößeren Widerstand zu überwinden keit des Fahrzeuges ab. Um einen möglichst hohen hat, vermindert und diejenige des kleinen Propellers Wirkungsgrad zu erzielen, muß man bestrebt sein, entsprechend erhöht werden. Dies ist dort nur ein die durchfließende Wassermenge hoch und die zeitweise auftretender Betriebszustand, der keine Strahlgeschwindigkeit niedrig zu halten. Rückschlüsse zuläßt, wie bei in einem Strömungs-

Nach bekannter Formel ist die spezifische Dreh- 5* kanal axial hintereinander angeordneten Pumpenzahl direkt proportional dem Wurzelwert des Men- laufrädern vorzugehen ist, um die Schubkraft und genstroms und direkt proportional der Drehzahl des damit den Wirkungsgrad zu erhöhen.
Pumpenlaufrades und umgekehrt proportional einer Bei einem Luftkompressor ist es bekannt, mehrere Potenz des Druckes. Ein hoher Ausgangsdruck Luftschrauben auf Abstand hintereinander in einem könnte mittels eines Laufrades großen Durchmessers 55 sie eng umschließenden, zum Auslaufstutzen konvermit entsprechend großem Strömungsquerschnitt er- gierenden Gehäuse anzuordnen,
reicht werden und bzw. oder dadurch, daß man dieses Die dann in Stromrichtung kleiner werdende Laufrad mit hoher Drehzahl umlaufen läßt. Beiden Durchmesser aufweisenden Luftschrauben sind auf Größenwerten sind praktisch Grenzen gesetzt durch getrennten Hohlwellen befestigt, die untereinander die beispielsweise in Schnellbooten sehr beschränk- ^6o durch Ausgleichsgetriebe verbunden sind. Die kleiner ten Raumverhältnisse und durch die mit zunehmen- werdenden Durchmesser stehen hierbei im reziproken der Drehzahl anwachsende Fliehkraft und die zu- Verhältnis zum Luftdruck, wodurch das sich aus nehmende Lagerbelastung. Eine Leistungssteigerung Druck mal Verdichtungsbereich ergebende Produkt läßt sich auch nicht dadurch erreichen, daß, wie be- konstant bleibt und jede Schraube die gleiche Nutzkannt, in einem Strömungskanal hintereinander zwei 65 leistung erbringt. Es tritt hier also keine Aufteilung gleich schnell umlaufende Pumpenlaufräder ange- eines Druckgefälles auf mehrere, funktionell hinterordnet sind. einander angeordnete Laufräder ein und schon gar

Durch zwei in einem Strömungskanal hinterein.- nicht in der Weise, daß durch eine erste Stufe eine

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geringe und durch die nachfolgende Stufe eine höhere förmiges Mittelstück mit etwa waagerechter Achse

Druckdifferenz erzeugt wird auf.

Auch bei in freier Luft umlaufenden Ventilatoren Außerhalb des Gehäuses^ ist ein Antriebsmotor 5

ist es bekannt, zwei Luftschrauben auf Abstand angeordnet, der über eine Antriebswelle 6 das zweite

hintereinander anzuordnen, wobei die in Stromrich- 5 Pumpenlaufrad 12 sowie ein Vorgelege? antreibt,

tang nachfolgende Schraube einen zum Durchmesser von dem aus eine hohle Antriebswelle 8 für das lacg-

der vorangehenden Schraube in festem Verhältnis samer umlaufende erste Pumpenlaufrad 10 angetne-

stehenden kleineren Durchmesser aufweisen soll. ben wird. Die Antriebswelle 6 erstreckt sich dabei

Hierdurch soll erreicht werden, daß die abgestoßene koaxial durch die hohle Antriebswelle 8.

Luftsäule auf möglichst langer Strecke gebündelt io Die äußeren Enden der Laufradflügel ragen, ohne

bleibt. Auch dieser Ausführung kann keine Lehre durch einen sie umgebenden Ring miteinander ver-

darüber entnommen werden, wir in einem zwei- bunden zu sein, bis dicht an die Gehäusewand, und

stangen hydraulischen Strahlantrieb durch Unter- zwar, in Anpassung an deren Konvergenz, nach

teilung des Druckgefälles eine Schubkraft gewünsch- hinten etwas abgeschrägt.

ter Höhe bei Vermeidung von Belastungen und Er- 15 Vor, zwischen und hinter den Pumpenlaufrädern schüttcrung und Verhinderung von Kavitation er- 10 und 12 sind Leitschaufelkränze U, 14 und 15 anreicht werden kann. geordnet, von denen die beiden letztgenannten in

In weiterer Ausgestaltang des erfindungsgemäßen Naben 14« bzw. 15 a zusammenlaufen, in denen Strahlantriebs ist das Pumpenlaufrad der ersten Lager Ub bzw. 15 b vorgesehen sind, welche zur Stufe auf einer die Antriebswelle für Jas Pumpen- 20 Abstützung der rückwärtigen Euden der Antriebslaufrad der zweiten Stufe umschließenden Hohlwelle wellen 6 und 8 dienen. Im übrigen dienen die Leitbefestigt, die über ein Untersetzungsgetriebe antreib- schaufelkränze auch dazu, in bekannter Weise den bar ist. Flrß des Wassers zu begradigen, nachdem dieses die

In der Zeichnung ist ein Ausführuugsbeispiel der Pumpenlaufräder verlassen hat

Erfindung dargestellt. 25 Der nach oben und hinten gerichtete Einlauf-

Der Strahlantrieb U ist in einem Gehäuse H an- stutzen 18 des Gehäuses H kann einen im wesentgeordnet, dessen Einlauföffmmg 1 in gleicher Ebene liehen konstanten Querschnitt aufweisen, während mit dem Boden 2 des Fahrzeuges C liegt und dessen das Mittelstück zumindest in seinem rückwärtigen Ausströmstutzen 3 sich nach hinten durch eine StLn- Teil bis zum Ausströmstutzen 3 hin in Anpassung wand4 erstreckt, an deren Rückseite sich eine Düse// 30 an den äußeren Umfang der Pumpenlaufräder konanschließt. Im übrigen weist das Gehäuse H ein nhr- vergiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ander gleich schnell umlaufende Pumpenlaufräder Patentansprüche: läßt sich aber schnell kein ausreichend hohes An fahrmoment und somit keine schnell ansteigende

1. Zweistufiger hydraulischer Strablenantrieb Schubkraft erreichen, wie es im allgemeinen erfür Wasserfahrzeuge mit einem an einen Einlauf- 5 wünscht ist

stutzen anschließenden und in einen Ausström- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestutzen auslaufenden, einen Strömungskanal bil- steht darin, das Strablgetriebe so auszubilden, daß denden rohrförmigen Gehäuse, in dem gleichachsig das Boot schnell auf Geschwindigkeit kommt und feststehende Leitschaufelkränze und zwischen entsprechend schnell eine hohe Schubkraft erzeugt diesen zwei Axial-Pumpenlaufräder vorgesehen io wird, dabei aber zu beachten, daß Kavitation versind, und mit einem außerhalb des Strömungs- mieden wird.

kanals angeordneten Antriebsmotor, gekenn- Die Lösung dieser Aufgabe ist bei dem eingangs

zeichnet durch die Kombination, daß das beschriebenen zweistufigen hydraulischen Strahl-

die Pumpenlaufräder eng umschließende Ge- antriebes kennzeichnend durch die Kombination, daß

häuse (H) nach hinten konvergiert und das die 15 das die Pumpenlaufräder eng umschließende Ge-

zweite Stufe des Antriebes darstellende Pumpen- häuse nach hinten konvergiert und das die zweite

laufrad (12) rine größere Drehzahl aufweist als Stufe des Antriebes darstellende Pumpenlaufrad eine

das dem Einlauf benachbarte Pumpenlaufrad größere Drehzahl aufweist als das dem Einlauf be-

(10) der ersten Stufe. nachbarte Pumpenlaufrad der ersten Stufe.

2. Strahlantrieb nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 Bei einer solchen Aufteilung des Druckgefälles kennzeichnet, daß das Pumpenlaufrad (10) der und des Durchmesserverhältnisses und der hierdurch ersten Stufe auf einer die Antriebswelle (6) für erreichten ungleichmäßigen Leistungsverteilung auf das Pumpenlaufrad (12) der zweiten Stufe um- beide Stufen werden Lagerbelastungen und Erschütschließenden Hohlwelle (8) befestigt ist, die über terungen des Wasserfahrzeuges kleingehalten, dessen ein Untersetzungsgetriebe (7) antreibbar ist. 35 Stabilität gesteigert und Kavitation verhindert, weil

das den Mengenstrom bestimmende Laufrad der ersten Stufe nur mit verhältnismäßig kleiner Dreh-

zahl umzulaufen braucht und weil das mit höherer