Antriebe für Wasserfahrzeuge sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen aus der Praxis bekannt. So gibt es neben herkömmlichen Schrauben-und Schaufel- radantrieben unter anderem auch Jet-Antriebe, bei denen Wasser anströmseitig an- gesaugt und abströmseitig ausgestoßen wird. Sämtliche bekannten Antriebe sind in der Konstruktion aufwendig und weisen üblicherweise rotierende auteile auf, die eine besondere Lagerung und Schmierung erfordern. Umfaßt der Antrieb einen Verbren- nungsmotor, so findet obendrein ein ganz erheblicher Ausstoß an Schadstoffen statt.

Eine nicht unbeachtliche Geräuschemission kommt in nachteiliger Weise hinzu.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für ein Wasserfahrzeug, insbesondere für ein Schiff, derart auszugestalten und weiterzubil- den, dass bei einfachster Konstruktion und unter Vermeidung jedweder Emissionen ein möglichst wartungsfreier Betrieb möglich ist.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 ge- löst. Danach ist ein Antrieb der gattungsbildenden Art dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben einen in eine Strömungsrichtung zumindest weitgehend absperrbaren Durchgang aufweist und in einem vorzugsweise ebenfalls in eine Strömungsrichtung zumindest weitgehend absperrbaren Durchgang des Zylinders hin und her bewegbar ist, wobei der Durchgang des Kolbens in Abhängigkeit von der Hubrichtung gesperrt oder geöffnet ist und wobei der Durchgang des Zylinders bei geöffnetem Durchgang des Kolbens ggf. zumindest weitgehend gesperrt und bei gesperrtem Durchgang des Kolbens zumindest weitgehend geöffnet ist.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass sich zur Realisierung eines konstruktiv einfachen Antriebs für ein Wasserfahrzeug eine Zylinder-Kolben-Anordnung ganz besonders eignet, nämlich dann, wenn der Kolben einen in eine Strömungsrichtung zumindest weitgehend absperrbaren Durchgang aufweist, wobei sich der Kolben in einem Durchgang des Zylinders hin und her bewegt. Bei geöffnetem Durchgang des Kolbens läßt sich der Kolben innerhalb des Durchgangs bei geringstmöglicher Was- serverdrängung bewegen, und zwar in Abhängigkeit von dem wirksamen Querschnitt der Kolbenwandung. Wird der Durchgang im Kolben in eine Strömungsrichtung ab- gesperrt, so ist der Kolben in der Lage, bei einer Bewegung entgegen der Ab- sperrrichtung Fluidum zu verdrängen, da der Kolben dann nämlich mit seinem ge- samten Querschnitt im Sinne eines herkömmlichen Kolbens arbeitet. Insoweit ver- drängt der Kolben Fluidum, welches aus dem Durchgang des Zylinders-durch die Bewegung des Kolbens-ausgestoßen wird. Beim Rückführen des Kolbens wird der im Kolben ausgebildete Durchgang wieder frei gegeben, so dass er sich innerhalb des im Zylinder ausgebildeten Durchgangs bei geringstmöglicher Verdrängung des Fluidums zurückbewegen kann. Danach beginnt der Verdrängungsvorgang nach voranstehend erläutertem Ablauf erneut, nämlich nach erfolgter Richtungsumkehr der Kolbenbewegung.

Mit anderen Worten ist der Durchgang des Kolbens in Abhängigkeit von der Hubrichtung des Kolbens gesperrt oder geöffnet, wobei der Durchgang des Zylinders bei geöffnetem Durchgang des Kolbens zumindest weitgehend gesperrt sein kann und bei gesperrtem Durchgang des Kolbens zumindest weitgehend geöffnet ist. Eine Sperrung des Durchgangs des Zylinders bei geöffnetem Durchgang des Kolbens ist nicht zwingend erforderlich, begünstigt jedoch den Wirkungsgrad des Antriebs, da nämlich eine solche Sperrung einen unbeabsichtigten Impuls entgegen der eigentli- chen Fahrtrichtung vermeidet.

In vorteilhafter Weise erfolgt die Sperrung der Durchgänge sowohl im Kolben als auch im Zylinder durch Schließen der Durchgänge, wobei auch eine Absperrung mittels Ventilen denkbar ist. Darauf wird später noch eingegangen werden.

Der im Zylinder ausgebildete Durchgang könnte im Rahmen einer besonders einfa- chen Konstruktion einen runden Querschnitt aufweisen. In weiter vorteilhafter Weise könnte der Zylinder als Rohr mit vorzugsweise rundem Querschnitt ausgeführt sein, wodurch sich eine ganz besonders einfache Konstruktion des Zylinders ergibt.

Analog der Ausgestaltung des Zylinders könnte ebenfalls der Kolben als Rohr aus- führt sein, wobei die Wandung des Kolbens zum einströmseitigen Ende hin verjüngt bzw. reduziert sein kann. Eine solche Ausgestaltung würde den"Rückhub"bei geöff- netem Durchgang des Kolbens insoweit begünstigen, als aufgrund dieser Maßnahme eine nur geringe Verdrängung des Fluidums entgegen der Fahrtrichtung stattfinden würde.

Ebenso ist es denkbar, dass der Kolben als vorzugsweise dünnwandiges Rohr aus- geführt ist, wodurch sich per se eine nur geringe Verdrängung des Fluidums entge- gen der Fahrtrichtung ergibt, nämlich aufgrund des sich aus der Wandung des Rohrs ergebenden geringen wirksamen Durchmessers des Kolbens.

Ebenfalls analog der Ausgestaltung des im Zylinder ausgebildeten Durchgangs könnte der sich durch den Kolben hindurch erstreckende Durchgang einen runden Querschnitt aufweisen, wodurch sich ganz besonders günstige Strömungsverhält- nisse ergeben.

Im Hinblick auf die zu realisierende Antriebsart ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn der Kolben aus einem elektrisch leitenden Material besteht und elektromagne- tisch-quasi kontaktlos-angetrieben wird. Dazu könnte der Durchgang des Zylin- ders von zwei oder mehreren nacheinander angeordneten, abwechselnd aktivierba- ren elektrischen Spulen umgeben sein. Diese Spulen werden mit Gleichstrom ge- speist, wodurch sich ein Magnetfeld ergibt. Das Magnetfeld induziert in den sich im Bereich der Spule befindlichen Kolben Strom, durch den sich ein dem äußeren Ma- gnetfeld entgegengerichtetes Magnetfeld aufbaut. Entsprechend der Polung der Spule wird der Kolben in die eine oder andere Richtung aus dem Bereich der einen Spule heraus in den Bereich der anderen Spule hineinbewegt. Mittels der zweiten, dritten, vierten, usw. Spule, die entsprechend umgekehrt gepolt sein muss, faßt sich die Bewegung umkehren, so dass sich aufgrund der hier gewählten Anordnung eine Hin-und Herbewegung des Kolbens innerhalb des im Zylinder ausgebildeten Durch- gangs realisieren laf3t.

Hinsichtlich einer konkreten Anordnung der Spulen ist es von Vorteil, wenn diese in die Zylinderwandung integriert sind. Im Rahmen einer besonders einfachen Kon- struktion könnten die Spulen um den Zylinder herum angeordnet sein, und zwar über die Lange des Zylinders hinweg nebeneinander. Insoweit könnten sich die Spulen im wesentlichen über den gesamten Hub des Kolbens hinweg mit im wesentlichen glei- chen Spulenlängen erstrecken, wobei die Kolbenlänge an die Lange einer Spule zu- mindest weitgehend angepasst ist.

Zuvor ist bereits erwähnt worden, dass die Sperrung der Durchgänge durch Schließen der Durchgänge erfolgt, wobei dazu beliebige Schließ-/Sperrmechanismen vorgesehen sein können. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, dass die Durchgänge des Zylinders und des Kolbens mittels Ventilen in eine Strömungsrichtung schließbar sind, wobei es sich dabei vorzugsweise um Rückschlagventile handeln kann. Die Ventile können beispielsweise als Teller-oder Blattventile ausgeführt sein, wobei keine besonderen Maßnahmen zur Steuerung der Ventile erforderlich sind.

Alternativ zu der Vorkehrung von Ventilen könnten die Durchgänge des Zylinders und des Kolbens mittels Klappen schließbar sein. Die Klappen sind in vorteilhafter Weise jeweils endseitig am Zylinder und am Kolben angeordnet, so dass der Lauf des Kolbens innerhalb des Zylinders nicht gestört ist. Die Klappen könnten dabei derart ausgeführt sein, dass sie aufgrund der Wasserströmung-quasi automatisch- öffnen oder schlief3en, nämlich gemäß der voranstehenden Beschreibung der Funk- tionsweise des hier beanspruchten Antriebs.

In weiter vorteilhafter Weise sind die Klappen zumindest geringfügig in Richtung der geschlossenen Stellung kraftbeaufschlagt, wobei zur Kraftbeaufschlagung elastische Mittel, so beispielsweise Federn, vorgesehen sind. Damit die Klappen nicht zu weit öffnen, könnte ein die Öffnungsbewegung begrenzender Anschlag vorgesehen sein, so dass ein reibungsloses Schließen der Klappen-von dem Anschlag ausgehend- mit geringstem Kraftaufwand möglich ist.

Aus Sicherheitsgründen, unter anderem aber auch zur Vermeidung des Ansaugens beliebiger Teile und Partiel, weist der Zylinder einströmseitig einen Filter auf, der abnehmbar ausgeführt sein kann. Unbeabsichtigtes Ansaugen jedweder Teile ist damit wirksam vermieden. Aufgrund der abnehmbaren Ausgestaltung ist eine Reini- gung des Filters auf einfache Weise möglich.

Des Weiteren könnte der Zylinder einströmseitig einen vorzugsweise durch die Strö- mung angetriebenen Häcksler, eine Schraube oder dergleichen aufweisen. Aufgrund einer solchen Maßnahme ist der Einsatz in flachen, veralgten, bzw. krautreichen Gewässern möglich.

Schließlich sei angemerkt, dass der Antrieb zwei oder mehrere parallel arbeitende Zylinder-Kolben-Anordnungen umfassen kann, wobei eine antizyklische Funktion beider Anordnungen von Vorteil ist. Mit anderen Worten wäre es dabei von Vorteil, wenn die Kolben der beiden oder mehreren Anordnungen entgegengesetzt laufen, wobei die Ausstoßrichtung die gleiche ist. Insoweit findet eine"Glattung"der vom Antrieb ausgehenden Impulse statt. Ein gleichmäßig arbeitender Antrieb ist dadurch gewährleistet.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol- gende Erläuterung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich- nungen zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeich- nung zeigt Fig. 1 in einer schematischen Prinzipdarstellung, teilweise geschnitten, ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebs, wobei sich dort der Kolben nahe dem Ende des Förderhubs befindet, Fig. 2 den Gegenstand aus Fig. 1, wobei sich dort der Kolben nahezu am Ende des quasi lastfreien Rückhubs befindet und Fig. 3 in einer schematischen Prinzipdarstellung, teilweise geschnitten, ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebs, wobei einlaßseitig am Zylinder besondere konstruktive Maßnahmen vorgese- hen sind.

Die Figuren zeigen zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Antriebs für ein Wasserfahrzeug, wobei das Wasserfahrzeug der Einfachheit halber hier nicht dargestellt ist. Der Antrieb umfasst einen Zylinder 1 und einen in dem Zylinder 1 lau- fenden Kolben 2, wobei der Zylinder 1 fest mit dem nicht gezeigten Wasserfahrzeug verbunden ist. Diese Verbindung ist symbolisch durch das Bezugszeichen 3 ange- deutet.

Erfindungsgemäß weist der Kolben 2 einen in eine Strömungsrichtung zumindest weitgehend absperrbaren Durchgang 4 auf und ist in einem ebenfalls in eine Strö- mungsrichtung zumindest weitgehend absperrbaren Durchgang 5 des Zylinders 1 hin und her bewegbar. Der Durchgang 4 des Kolbens 2 ist in Abhängigkeit von der Hubrichtung des Kolbens 2 gesperrt oder geöffnet, wobei der Durchgang 5 des Zy- linders 1 bei geöffnetem Durchgang 4 des Kolbens 2 zumindest weitgehend gesperrt und bei gesperrtem Durchgang 4 des Kolbens 2 zumindest weitgehend geöffnet ist.

Diese Funktionsweise läßt sich den Figuren 1 und 2 gemeinsam entnehmen.

Die Sperrung der Durchgänge 4,5 erfolgt durch Schließen mittels Klappen 6.

Sowohl der im Zylinder 1 ausgebildete Durchgang 5 als auch der im Kolben 2 aus- gebildete Durchgang 4 weist bei den in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungs- beispielen einen runden Querschnitt auf. im Konkreten ist sowohl der Zylinder 1 als auch der Kolben 2 als Rohr ausgeführt.

Der Kolben 2 ist bei sämtlichen hier gezeigten Ausführungsbeispielen elektromagne- tisch angetrieben und besteht dazu aus einem elektrisch leitenden Material. Um den rohrförmigen Zylinder 1 herum sind zwei Spulen 7 angeordnet, so dass der Kolben 2 bei entsprechender elektrischer Beaufschlagung der Spulen 7 aus dem Bereich der jeweils einer der beiden Spulen heraus bewegt wird. Bei entsprechender Polung der Spulen 7 und abwechselnder Aktivierung der Spulen ist eine Hin-und Herbewegung des Kolbens 2 möglich.

Die Stromanschlüsse 8 der beiden Spulen 7 sind in den Figuren 1 bis 3 ebenfalls lediglich angedeutet.

Die Figuren 1 und 2 zeigen des Weiteren, dass der Zylinder 1 bzw. dessen Durch- gang 5 einströmseitig mit einem Filter 9 ausgestattet ist. Das unbeabsichtigte Ansau- gen von Partikeln jedweder Art ist dadurch wirksam vermieden.

In den Figuren 1 und 2 ist des Weiteren die Fahrtrichtung mit dem Pfeil 10 gekenn- zeichnet. Bei der in Figur 1 gewähiten Darstellung sind die Klappen 6 des Kolbens 2 geschlossen und die Klappen 6 des Zylinders 1 geöffnet. Dies entspricht einer Mo- mentaufnahme nahezu am hinteren Totpunkt des Kolbens 2, bis zu dessen Lage der Kolben 2 Fluidum aus dem Durchgang 5 des Zylinders 1 heraus verdrängt. Dazu sind die Klappen 6 des Zylinders 1 geöffnet, und zwar zwangsweise durch die Strö- mung des Fluidums.

Hat der Kolben 2 seinen hinteren Totpunkt erreicht, wird die den Kolben 2 dann um- gebende-rechte-Spule aktiviert, so dass der Kolben 2 aus diesem Bereich nach links herausgedrückt wird. Ebenso ist es auch denkbar, dass eine Anziehung auf- grund der auf der linken Seite angeordneten Spule stattfindet, nämlich durch eine entsprechende Polung der beiden Spulen. Aufgrund der Bewegung des Kolbens 2 in die entgegengesetzte Richtung (nach links) öffnen sich die Klappen 6 des Kolbens 2, so dass das Fluidum nahezu ungehindert durch den Durchgang 4 des Kolbens 2 hindurch strömen kann. Der durch den rohrförmigen Kolben 2 hervorgerufene Strö- mungswiderstand ist recht gering. Gleichzeitig werden die Klappen 6 des Zylinders 1 geschlossen, und zwar bei dem hier gewähiten Ausführungsbeispiel durch dort vor- gesehene Federn 11, die nämlich die Klappen 6 in die geschlossene Position zwin- gen. Dadurch ist wirksam vermieden, dass sich die Antriebsrichtung umkehrt. Der voranstehend geschilderte Vorgang wiederholt sich entsprechend der voranstehen- den Beschreibung, so dass ein quasi kontinuierlicher Antrieb realisiert ist.

Des Weiteren sei hier angemerkt, dass der Kolben mittels sonstiger elektrischer und/oder elektromagnetischer Maßnahmen angetrieben werden kann.

Des Weiteren sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Klappen 6 mit einem An- schlag 12 ausgestattet sind, der die Öffnungsbewegung der Klappen 6 begrenzt, so dass die Federkraft zum automatischen Schließen der Klappen 6 ausreicht.

Bei dem in in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Zylinder 1 einströmsei- tig einen Spiralhacksler 13 auf sowie einen sich daran anschließenden Filter 9. Der Spiralhäcksler 13 ermöglicht den Einsatz in flachen, mit Seegras oder dergleichen bewachsenen Gewässern. Ansonsten arbeitet das in Figur 3 gezeigte Ausführungs- beispiel des erfindungsgemäßen Antriebs in identischer Weise.

Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, dass die voranstehend erör- terten Ausführungsbeispiele zur Erläuterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die beiden Ausführungsbeispiele einschränken.