Steuervorrichtung für Wasserfahrzeuge mit hydraulischem Strahlantrieb
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Wasserfahrzeuge mit hydraulischem
Strahlantrieb, bei der zum Steuern des Fahrzeuges der Impulsstrahl durch eine in
der hinter der Strahldüse angeordneten äußeren Düse vorgesehene, beiderseits um
90'
schwenkbare Steuerklappe ab- bzw. umgelenkt wird.Control device for watercraft with hydraulic jet propulsion The invention relates to a control device for watercraft with hydraulic jet propulsion, in which the impulse jet is deflected or deflected by a control flap which is provided in the outer nozzle behind the jet nozzle and can be pivoted by 90 'on both sides to control the vehicle.
Eine bekannte Steuervorrichtung dieser Art weist am Ende einer Antriebsdüse
eine beidseitig um 90'
schwenkbare Steuerklappe auf, durch die in der zur
Rückwärtsfahrt bestimmten Lage die Umlenkung des Wasserstrahls und dessen Ausstoß
über zwei seitliche Kanäle erfolgt. Diese Steuerklappe ist indessen auf einer senkrecht
angeordneten Achse befestigt. Dadurch trifft beim Rückwärtsfahren des Fahrzeuges
der in der Düse geführte Wasserstrahl senkrecht auf die Klappe auf, wodurch derselbe
gestaut wird. Der Stau des Impulsstromes hat eine schlechte Ausnützung des letzteren
zur Folge, da ein großer Teil seiner Strömungsenergie verlorengeht. Außerdem weist
diese Steuervorrichtung keine Doppelstromdüse auf. Durch das Fehlen derselben kann
die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erstreb#te Verstärkung der Düsenwirkung
nicht erzielt werden. Die Düse dieser bekannten Vorrichtung weist außerdem eine
Erweiterung des Austrittsquerschnittes auf, wodurch die Geschwindigkeit des Wasserstrahls
herabgesetzt und in Druck umgesetzt wird. Dies hat zur Folge, daß die Geschwindigkeit
des Fahrzeuges vermindert wird.A known control device of this type has at the end of a drive nozzle a control flap which can be pivoted by 90 ' on both sides, by means of which the deflection of the water jet and its ejection via two lateral channels takes place in the position intended for reversing. This control flap is, however, fastened on a vertically arranged axis. As a result, when the vehicle is reversing, the water jet guided in the nozzle hits the flap perpendicularly, causing it to jam. The accumulation of the impulse flow results in poor utilization of the latter, since a large part of its flow energy is lost. In addition, this control device does not have a double flow nozzle. Due to the lack of these, the enhancement of the nozzle effect aimed for by the device according to the invention cannot be achieved. The nozzle of this known device also has an expansion of the outlet cross-section, whereby the speed of the water jet is reduced and converted into pressure. As a result, the speed of the vehicle is reduced.
Bei einer anderen bekannten Steuervorrichtung sind zwei Steuerklappen
vorgesehen, die auf zwei lotrechten Achsen angeordnet sind. Diese Klappen sind etwa
in der Mitte der Länge einer Hülse angeordnet. Auch bei dieser Vorrichtung staut
sich der durch die Schiffsschraube erzeugte Wasserstrahl bei geschlossener Klappenlage.
Hierbei ist der Stau noch größer als derjenige bei der zuerst erwähnten Vorrichtung,
da die Begrenzungswände des Kanals die Klappen nicht so weit verschwenken lassen,
daß sie in einer Ebene liegen. Die Klappen bilden vielmehr einen mehr oder weniger
großen Winkel, in dem der Wasserstrahl konzentriert zusammenfließt und durcheinandergewirbelt
wird, wodurch die Schubkraft desselben eine erhebliche Dämpfung erfährt. Da zudem
die Klappen mit ihren Ober- und Unterkanten an der Schiffswand bzw. der Düse anliegen,
kann an diesen Stellen bei geschlossenen Klappen der Wasserstrom überhaupt nicht
durchfließen, wodurch eine Verminderung der Düsenwirkung eintritt. Ein weiterer
Nachteil dieser Steuervorrichtung besteht darin, daß zwei Klappen vorgesehen sind,
wodurch die Fertigungskosten erhöht werden. Außerdem müssen beide Klappen einzeln
angetrieben werden. Würde man eine Vorrichtung einbauen, welche beide Klappen gleichzeitig
verstellt, so würde dies verteuernd auf die Herstellung wirken und in nachteiligerweise
das Gewicht erhöhen. Die Geschwindigkeit des mit einer solchen Steuervorrichtung
versehenen Fahrzeuges wird nachteilig beeinflußt, und außerdem benötigt das Manövrieren
desselben eine längere Zeit. Besonders nachteilig wird sich die verminderte Geschwindigkeit
des Fahrzeuges bei der Rückwärtsfahrt bemerkbar machen.Another known control device has two control flaps
provided, which are arranged on two perpendicular axes. These flaps are about
placed in the middle of the length of a sleeve. This device also jams
the water jet generated by the propeller when the flaps are closed.
Here, the traffic jam is even greater than that of the first-mentioned device,
since the boundary walls of the channel do not allow the flaps to pivot so far,
that they lie in one plane. Rather, the flaps form one more or less
large angle in which the water jet converges and whirls around in a concentrated manner
is, whereby the thrust of the same experiences a considerable damping. Since also
the top and bottom edges of the flaps are in contact with the ship's wall or the nozzle,
the water flow cannot at all at these points when the flaps are closed
flow through, whereby a reduction of the nozzle effect occurs. Another
The disadvantage of this control device is that two flaps are provided,
whereby the manufacturing costs are increased. In addition, both flaps must be individually
are driven. One would install a device, which both flaps at the same time
adjusted, this would increase the cost of production and disadvantageously
increase the weight. The speed of using such a control device
provided vehicle is adversely affected, and also requires maneuvering
the same for a long time. The reduced speed is particularly disadvantageous
make the vehicle noticeable when reversing.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine eingangs angeführte Steuervorrichtung
zu schaffen, welche die strömungsphysikalischen Nachteile der bekannten Vorrichtungen
nicht aufweist und einfach im Aufbau und kostensparend in der Herstellung ist. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß die beiden Düsen eine ineinandergreifende, sich
konisch nach hinten verjüngende Doppelstromdüse bilden und daß die am Ende derselben
angeordnete Steuerklappe eine unten schräg nach hinten geneigte Schwenkachse aufweist.
Durch diese Ausbildung der Steuervorrichtung wird der Impulsstrahl ohne nennenswerte
nachteilige Verluste im wesentlichen nach unten umgelenkt.The object of the invention is to provide a control device as mentioned in the introduction
to create, which the physical flow disadvantages of the known devices
does not have and is simple in construction and cost-saving to manufacture. According to the invention
this is achieved in that the two nozzles interlocking
Form conically tapering backwards double flow nozzle and that at the end of the same
arranged control flap has a pivot axis inclined obliquely backwards at the bottom.
Due to this design of the control device, the pulse beam is without significant
disadvantageous losses are essentially diverted downwards.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Schwenkachse der Steuerklappe
über ein an sich bekanntes Kegelgetriebe mit der Steuerwelle verbunden sein. Diese
Ausführung hat den Vorteil, daß die Steuerklappe mit Mitteln betätigt wird, deren
Herstellung wenig Zeit und Material benötigt und deren Ein- und Ausbau mit geringem
Zeitaufwand möglich ist.In a further embodiment of the invention, the pivot axis of the control flap
be connected to the control shaft via a bevel gear known per se. These
Execution has the advantage that the control flap is operated by means of which
Production takes little time and material and their installation and removal with little
Time expenditure is possible.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Steuervorrichtung,
wobei die Steuerklappe für Vorwärtsfahrt eingestellt ist, F i g. 2 einen
Längsschnitt durch die Steuervorrichtung gemäß F i g. 1, wobei die Steuerklappe
für Rückwärtsfahrt eingestellt istj und F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie
A-B in F i g. 1.
In den F i g. 1 bis 3 ist, eine kegelfärmige
Strahldüse 1 mit ihrem Austrittsende in eine weitere, ebenfalls kegelförmige
Düse 2 eingeschoben. Am Ende dieser Düse 2 ist auf einer schräg nach hinten unten
angeordneten Achse 3, deren Enden in Lagern 4, 5
schwenkbar gelagert
sind, eine Steuerklappe 6 starr befestigt, Am oberen Ende der Achse
3 ist ein Kegelrad 7 angeordnet, das mit einem Kegelrad
8 kämmt, das seinerseits auf der Steuerwelle 9 befestigt ist. Mit
4ieser Steuerwelfe 9 kann die Steuerklappe 6'sowohl für die Vorwärts- als
auch für die Rückwärtsfahrt sowie alle ZwischensteRungen eingestellt werden. Die
Pfeilrichtungen zeigen die Strömungsrichtung der Wassermasse an, wobei die primäre
Impulsmasse durch die Düse 1 strömt. Durch die injektorartig wirkende Düse
2 wird die sekundäre Impulsmasse geleitet, wodurch eine verstärkte Düsenwirkung
erzielt wird.An exemplary embodiment is shown schematically in the drawings. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through the control device, the control flap being set for forward travel, FIG. 2 shows a longitudinal section through the control device according to FIG. 1, with the control flap set for reverse travel j and F i g. 3 shows a section along line AB in FIG. 1. In the F i g. 1 to 3 , a conical jet nozzle 1 is inserted with its outlet end into a further, likewise conical nozzle 2. At the end of the nozzle 2 is disposed on an obliquely rearwardly disposed below the axis 3, the ends in bearings 4, 5 are pivotally mounted, is a control flap 6 rigidly mounted on the upper end of the shaft 3, a bevel gear 7, with a bevel gear 8 combs, which in turn is attached to the control shaft 9. With this control hatch 9 , the control flap 6 can be set for both forward and reverse travel as well as all intermediate controls. The directions of the arrows indicate the direction of flow of the water mass, the primary momentum mass flowing through the nozzle 1 . The secondary impulse mass is passed through the injector-like acting nozzle 2, whereby an increased nozzle effect is achieved.
In der F i g. 2 ist dargestellt, daß die Klappe 6 für
Rückwärtsfahrt eingestellt ist. In dieser Lage versperrt die Klappe die Auslaßöffnung
der äußeren Düse 2, so daß infolge der schrägen Anordnung der Klappenachse
3 im wesentlichen eine Umlenkung des Wasserstrahles nach unten erfolgt, wo
er dann durch den unteren Teil 10 der Düse 2 ausgestoßen wird. Die schräge
Anordnung der Klappe 6 verhindert also, daß wesentliche Teile der einströmenden
Wassennasse auch in den oberen Teil der Düse 2 umgelenkt werden, wodurch die Injektorwirkung
derselben aufgehoben würde.In FIG. 2 it is shown that the flap 6 is set for reverse travel. In this position, the flap blocks the outlet opening of the outer nozzle 2, so that, as a result of the inclined arrangement of the flap axis 3, the water jet is essentially deflected downwards, where it is then ejected through the lower part 10 of the nozzle 2. The inclined arrangement of the flap 6 thus prevents essential parts of the inflowing water from being deflected into the upper part of the nozzle 2, as a result of which the injector effect would be canceled out.
Bei Fahrzeugen mit größerem Tiefgang, z. B. Schiffen, könnte die Umlenkung
des Impulsstromes auch nach oben statt nach unten erfolgen, d. h., die Klappe
6 müßte von hinten oben nach unten vorne geneigt sein.For vehicles with a larger draft, e.g. B. ships, the deflection of the pulse current could also take place upwards instead of downwards, i. that is, the flap 6 would have to be inclined from the rear top to the bottom front.