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Die
Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für eine Innenbord-Außenbord-Antriebsmaschine
eines Wasserfahrzeugs, umfassend eine Antriebseinheit mit einem
oberen Teil, welcher in einem Rumpf des Wasserfahrzeuges angeordnet
ist, und einem unteren Teil, der durch eine abgedichtete Öffnung
im Rumpf in umgebendes Wasser hervorsteht, wobei innerhalb der Antriebseinheit
ein Antriebsstrang geführt ist, durch welchen mindestens
eine, an dem unteren Teil vorgesehene Schraube über einen, im
Bereich des oberen Teils platzierten Motor antreibbar ist.
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Bei
Wasserfahrzeugen, insbesondere bei motorgetriebenen Sportyachten,
finden häufig Antriebskonzepte Anwendung, bei welchen ein
Antriebsmotor des Wasserfahrzeuges innenliegend angeordnet ist und über
eine Antriebseinheit im Bereich des Bootsrumpfs mit einer oder mehreren
Schrauben in Wirkverbindung steht. Zu diesem Zweck ist die Antriebseinheit
hierbei üblicherweise durch eine Öffnung im Rumpf
oder im hinteren Querbord des Bootsrumpfes hindurchgeführt.
Bei derartigen Anordnungen ist es dementsprechend möglich,
leistungsstarke Motoren einschließlich alternativer Antriebskonzepte
Anwendung finden zu lassen.
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Aus
der
DE 699 33 288
T2 ist eine Antriebsanordnung für einen Innenbord-Außenbord-Antrieb bekannt,
bei welcher eine Antriebseinheit mit einem oberen Teil, der im Bereich
eines Motors und in einem Rumpf des Wasserfahrzeuges angeordnet
ist, und einem unteren Teil vorgesehen ist. Dieser untere Teil ragt
dabei durch eine Öffnung im Rumpf in das umgebende Wasser
und führt an seinem Ende eine Schraube, welche bei Rotation
für einen Vortrieb des Wasserfahrzeuges sorgt. Um diese
Rotation hervorzurufen, verläuft im oberen und unteren
Teil der Antriebseinheit ein Antriebsstrang, durch welchen eine Drehbewegung
des Motors mittels Wellen und Kegelradgetrieben auf die Schraube übertragbar
ist. Des Weiteren sind zwei hintereinanderliegende Dichtungen vorgesehen,
um den Eintritt von Wasser über die Öffnung im
Rumpf wirksam zu verhindern. Der obere Teil der Antriebseinheit
steht zudem an einem, dem Motor abgewandten Ende mit einem einseitig
wirkenden Gummilager in Verbindung, welches Kippbewegungen um die
Querachse bei einem Vortrieb des Wasserfahrzeugs in den Rumpf einleitet
und abdämpft.
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Bei
dieser Antriebsanordnung des Standes der Technik besteht allerdings
der erhebliche Nachteil, dass Reaktionskräfte und -momente
in allen anderen Richtungen nicht durch das einseitig wirkende Gummilager
aufgenommen werden, sondern durch eine Lagerung des Motors und auch
die Dichtungen abgefangen werden müssen. Es treten aber
sowohl bei Kurvenfahrt des Wasserfahrzeuges als auch bei dessen
Rückwärtsfahrt derartige Kippbewegungen der Antriebseinheit
auf. Dies führt dazu, dass die Dichtung zwischen Antriebseinheit
und Rumpf steifer ausgeführt werden muss, um die auftretenden
Lasten und Vibrationen auf Dauer zerstörungsfrei aufnehmen
zu können, was allerdings gleichzeitig in einer Verschlechterung
der Dichtungseigenschaften resultiert. Zudem muss auch eine Lagerung
des Motors wesentlich robuster ausgeführt werden.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsanordnung
für eine Innenbord-Außenbord-Antriebsmaschine
eines Wasserfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, bei welcher
die Abdichtung im Bereich des Rumpfs sowie die Lagerung des Antriebsmotors
nicht durch, über die Antriebseinheit eingeleitete Reaktionskräfte
und -momente beim Antrieb des Wasserfahrzeugs belastet werden.
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Diese
Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung
mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauffolgenden,
abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Die
Erfindung umfasst die technische Lehre, dass der obere Teil der
Antriebseinheit mit einem, die in die Antriebseinheit in Längs-,
Quer- und Hochrichtung beim Antrieb des Wasserfahrzeugs eingeleiteten
Reaktionskräfte und -momente mit mehreren Abstützeinheiten
gegenüber dem Rumpf abstützenden Trägersystem
in Kontakt steht. Dadurch, dass durch das Trägersystem
und dessen Abstützeinheiten sämtliche Reaktionskräfte
und -momente direkt aufgenommen und in den Rumpf des Wasserfahrzeuges eingeleitet
werden, kann die Dichtung im Bereich der Öffnung des Rumpfs
optimal in Bezug auf ihre Abdichtungsfunktion ausgelegt werden.
Des Weiteren wird hierdurch auch die Lagerung des Antriebsmotors
wesentlich entlastet.
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Gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung umfasst das Trägersystem
zumindest vier Abstützeinheiten mit jeweils mindestens
einem Abstützelement, wobei die zumindest vier Abstützeinheiten gleichmäßig
um den oberen Teil der Antriebseinheit herum platziert und mit diesem
verbunden sind. Mittels der gleichmäßigen Anordnung
können die jeweils auftretenden und durch die Antriebseinheit
in die Anordnung eingeleiteten Reaktionskräfte und -momente
zuverlässig und mit einer geringen Anzahl an Anbindungsstellen
aufgenommen werden. Zudem kann jede Abstützeinheit entsprechend
der Anzahl an verwendeten Abstützelementen an die vorherrschenden
Lasten angepasst werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung sind die Abstützeinheiten zu
gleichen Teilen beidseitig des oberen Teils der Antriebseinheit
platziert und stehen hierbei pro Seite jeweils über einen
gemeinsamen Trägerarm mit dem oberen Teil in Verbindung.
Durch diese Maßnahme wird eine Art Lagerbett ausgebildet und
sämtliche, eingeleiteten Bewegungen und Vibrationen der
Antriebseinheit optimal abgefangen.
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Entsprechend
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
die Trägerarme durch Hohlprofile mit jeweils rechteckförmigem
Querschnitt gebildet, die im Einzelnen über eine trapezartige
Anformung an dem oberen Teil der Antriebseinheit befestigt sind.
Mittels einer derartigen Ausgestaltung der Trägerarme wird
eine hohe Steifigkeit bei gleichzeitig niedrigem Gewicht erreicht.
Durch die trapezartigen Anformungen kann des Weiteren eine robuste und
gleichzeitig materialsparende Anbindung an die Antriebseinheit erfolgen.
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In
Weiterbildung der Erfindung weisen die Trägerarme jeweils
Querverrippungen auf. Vorteilhafterweise kann hierdurch die Steifigkeit
der Trägerarme weiter gesteigert werden.
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Es
ist eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, dass jedes Abstützelement
nach Art eines zweiseitig wirkenden Gummilagers aufgebaut ist. Durch
eine derartige Ausgestaltung der Abstützelemente können
entsprechend des verwendeten Elastomermaterials eingeleitete Vibrationen
optimal abgedämpft und Bewegungen durch Verformungen der Gummielemente
aufgenommen werden. Durch die zweiseitige Wirkung kann dies zudem
sehr bauraumoptimal verwirklicht werden.
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Gemäß einer
weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
in der Öffnung des Rumpfs eine Plattenanordnung vorgesehen,
welche die Antriebseinheit trägt, wobei zwischen Plattenanordnung
und Rumpf eine statische Dichtung und zwischen Plattenanordnung
und Antriebseinheit eine flexible Dichtung vorgesehen ist. Dies
hat den Vorteil, dass die Antriebseinheit mitsamt flexibler Dichtung und
Plattenanordnung als bereits vormontierte Einheit bei einer Montage
des Wasserfahrzeuges in die Öffnung des Rumpfs gesetzt
werden kann und nur noch die statische Dichtung zwischen Plattenanordnung
und Rumpf zu platzieren ist. Dies reduziert den Montageaufwand.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist der untere Teil der Antriebseinheit
bezüglich des oberen Teils verdrehbar. Durch diese Maßnahme
kann die Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs durch eine gezielte Verdrehung
des unteren Teils der Antriebseinheit gesteuert werden, was die
Manövrierfähigkeit des Wasserfahrzeugs im Vergleich
zu einer konventionellen Rudersteuerung steigert.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung sind am unteren
Teil der Antriebseinheit zwei Schrauben vorgesehen, die beim Antrieb
des Wasserfahrzeuges gegensinnig rotieren. Mittels der gegensinnig
rotierenden Schrauben können Rotationsverluste eliminiert
und Kavitationseinflüsse minimiert werden. Des Weiteren
werden keine ungewollten Seitenkräfte erzeugt und durch
die vergrößerte Schaufelfläche die Verwendung
größerer Gangstufen beim Antrieb ermöglicht.
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Weitere,
die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend
gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
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Es
zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Antriebsanordnung im Bereich eines Rumpfs eines Wasserfahrzeugs;
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2 eine
Schnittansicht eines oberen Teils einer Antriebseinheit der erfindungsgemäßen
Antriebsanordnung, geschnitten in Querrichtung;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Trägersystems mit Abstützeinheiten
der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung; und
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4 eine
Seitenansicht des Trägersystems aus 3.
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In 1 ist
eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Antriebsanordnung im Bereich eines Rumpfs 1 eines Wasserfahrzeug
zu sehen. Diese Antriebsanordnung umfasst eine Antriebseinheit 2,
die sich aus einem oberen Teil 3 sowie einem unteren Teil 4 zusammensetzt
und durch eine Plattenanordnung 5 in einer Öffnung
des Rumpfs 1 getragen wird. Der obere Teil 3 der
Antriebseinheit 2 ist dabei im Rumpf 1 angeordnet
und steht in Längsrichtung an einer Seite über
einen Flansch 6, welcher in dieser Ansicht nur teilweise
zu sehen ist, mit einem – hier nicht dargestellten – Motor
des Wasserfahrzeuges in Verbindung. Der untere Teil 4 der
Antriebseinheit 2 ragt ausgehend von der Öffnung
im Rumpf 1 in das, das Wasserfahrzeug umgebende Wasser
hinein und trägt dabei Antriebsnaben 7 und 8 zweier – hier ebenfalls
nicht dargestellter – Schrauben. Eine über den
Flansch 6 eingeleitete Drehbewegung wird innerhalb der
Antriebseinheit 2 mittels eines, nur in der Schnittansicht
in 2 zu sehenden Kegelradgetriebes 9 eines,
innerhalb der Antriebseinheit 2 geführten Antriebsstranges
mittels einer vertikal verlaufenden Welle 10 zum unteren
Teil 4 übertragen. Im unteren Teil 4 wird
diese Drehbewegung der Welle 10 auf eine dem Fachmann bekannte
Art und Weise dann in entgegengesetzte Drehbewegungen der beiden
Naben 7 und 8 mittels eines weiteren Kegelradgetriebes
umgesetzt. Der untere Teil 4 der Antriebseinheit 2 ist
des Weiteren bezüglich des oberen Teils 3 und
des Rumpfes 1 gezielt verdrehbar, um die Fahrtrichtung des
Wasserfahrzeuges zu steuern.
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Um
die, beim Antrieb des Wasserfahrzeugs auftretenden Reaktionskräfte
und -momente abzufangen, steht der obere Teil 3 der Antriebseinheit 2 in Längsrichtung
an beiden Seiten mit Trägerarmen 11A und 11B in
Kontakt, an deren Enden jeweils mit dem Rumpf 1 in Verbindung
stehende Abstützeinheiten 12A–12D vorgesehen
sind. Diese Abstützeinheiten 12A–12D bilden
in Kombination mit den beiden Trägerarmen 11A und 11B eine
Art Lagerbett für die Antriebseinheit 2, wodurch
die Reaktionskräfte und -momente zuverlässig in
den Rumpf 1 eingeleitet werden können. Durch diese
Anordnung erfolgt nahezu keine Lastbeaufschlagung des Bereichs um
die Plattenanordnung 5, so dass eine statische Dichtung 13 zwischen
Rumpf 1 und Plattenanordnung 5 sowie eine flexible
Dichtung 14, die nur in 2 zu erkennen
ist, zwischen Plattenanordnung 5 und Antriebseinheit 2 optimal
in Bezug auf Dichtungseigenschaften gestaltet werden können.
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In 3 sind
die Trägerarme 11A und 11B gemeinsam
mit den Abstützeinheiten 12A–12D in
einer perspektivischen Ansicht als Einzelheiten zu sehen. Wie zu
erkennen ist, verfügt jede der Abstützeinheiten 12A–12D jeweils über
zwei Abstützelemente, von denen jedes als zweiseitig wirkendes
Gummilager 15 ausgebildet ist. Dieses jeweilige Gummilager 15 steht
in seiner Mitte mit dem jeweiligen Trägerarm 11A bzw. 11B in
Verbindung und fängt dessen jeweilige Bewegung durch beidseitig
und sandwichartig angeordnete Gummikissen 16A und 16B ab.
Dabei stützt sich das Gummilager am – hier nicht
zu sehenden – Rumpf 1 ab.
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Wie
des Weiteren aus 3 ersichtlich ist, verfügen
die Trägerarme 11A und 11B jeweils über einen
rechteckförmigen Querschnitt und besitzen an ihren nach
außen gerichteten Seiten Querverrippungen 17,
um die Steifigkeit zu erhöhen. An ihren Innenseiten weisen
sie hingegen jeweils eine trapezartige Anformung 18A und 18B auf,
deren Verlauf insbesondere aus der Seitenansicht in 4 hervorgeht und
die jeweils die Befestigungsflächen zum Verbinden mit der – hier
nicht zu sehenden – Antriebseinheit 2 bilden.
Dabei wird durch die trapezartige Form die Steifigkeit des jeweiligen
Trägerarmes 11A bzw. 11B in diesem Bereich
verbessert.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Antriebsanordnung
für eine Innenbord-Außenbond-Antriebsmaschine
eines Wasserfahrzeugs ist es somit möglich, die zwischen
Antriebseinheit 2 und Rumpf 1 liegenden Dichtungen 13 und 14 optimal
im Hinblick auf Dichtungseigenschaften zu gestalten und ferner die
Lagerungen eines angegliederten Motors zu entlasten. Des Weiteren
ist es möglich, auch bei einer Schrägstellung
des unteren Teils 4 der Antriebsein heit 2 zur
Einleitung einer Kurvenfahrt des Wasserfahrzeugs die hierbei auftretenden
und nicht nur in Längsrichtung wirkenden Reaktionskräfte
und -momente zuverlässig abzufangen und in den Rumpf 1 einzuleiten.
Schließlich werden durch die Anordnung der Abstützeinheiten 12A–12D und
einer Gestaltung der hierbei jeweils zugehörigen Abstützelemente
als Gummilager 15 auch Vibrationen der Antriebseinheit 2 zuverlässig
abgedämpft.
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- 1
- Rumpf
- 2
- Antriebseinheit
- 3
- oberer
Teil Antriebseinheit
- 4
- unterer
Teil Antriebseinheit
- 5
- Plattenanordnung
- 6
- Flansch
- 7
- Antriebsnabe
- 8
- Antriebsnabe
- 9
- Kegelradgetriebe
- 10
- Welle
- 11A,
11B
- Trägerarme
- 12A–12D
- Abstützeinheiten
- 13
- statische
Dichtung
- 14
- flexible
Dichtung
- 15
- Gummilager
- 16A,
16B
- Gummikissen
- 17
- Querverrippung
- 18A,
18B
- trapezartige
Anformung Trägerarme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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