DE3032716A1 - Vorrichtung fuer ueber eine antriebswelle angetriebene bootspropeller bzw. schiffschrauben - Google Patents

Description

Sven Ingvar Astrand, Barrstigen 14, S-151 50 Södertälje, Schweden

Vorrichtung für über eine Antriebswelle angetriebene Bootspropeller bzw. Schiffsschrauben

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen durch eine Antriebswelle angetriebenen Bootspropeller bzw. eine Schiffsschraube zur Verkleinerung der durch die Schraube bzw. den Propeller in dem ihm umgebenden Wasser erzeugten Strömungswiderstandes bei Fahrt mit abgekuppeltem bzw. abgeschaltetem Antrieb, z.B. beim Segeln oder Schleppen.

Während der Fahrt mit abgetrenntem Propellerantrieb wird die Rotation bzw. das Drehvermögen eines stillstehenden Propellers durch Reibung in den Lagern, Laufbüchsen, Stopfbüchsen und Wellen behindert bzw. verzögert, die durch den Propeller bewegt werden und große Rotationswiderstände auch dann verursachen, wenn das Umkehrgetriebe neutral geschaltet ist. Der Strömungswiderstand oder der Formwiderstand des Propellers können jedoch bei bestimmten gebremsten Rotationszuständen, die durch den Durchgang durch das Wasser verursacht werden, sogar größer sein als in dem Fall, wenn der Propeller gänzlich verriegelt ist, d.h. wenn er sich nicht dreht.

Für Segelboote mit Hilfsmotoren und solchen Propellern, die weder verstellbar noch einziehbar ausgebildet sind, ist es deshalb wünschenswert und damit Aufgabe der Erfindung, eine wirksame Entkupplungsvorrichtung zu schaffen, mit der der Propeller frei drehbar ist, um den Propellerwiderstand während der Fahrt zu verringern.

Dieses wird erfindungsgemäß durch eine zwischen dem An-

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trieb und dem Propeller, vorzugsweise in der Propellernabe angeordnete Freilauf-Kupplung gelöst, wodurch der Propeller bei Kraftübertragung durch die Antriebswelle automatisch an die Antriebswelle ankuppelbar sowie bei nicht kraftbeaufschlagter Antriebswelle automatisch von dieser abkuppelbar und so infolge seiner freien Drehbewegbarkeit leicht durch das Wasser führbar ist. Wesentliche Vorteile der Erfindung bestehen also darin, daß der Propeller durch das automatische Abtrennen oder Auskuppeln des Antriebs infolge des Laufs durch das Wasser leicht rotieren kann, wobei nur sehr geringe Reibung und geringer Gesamtwiderstand der Lager der Anordnung auftreten und die rotierenden Massen klein sind. Dadurch, daß die Freilauf-Kupplung hinter dem Umkehrgetriebe oder dicht an der Propellernabe angeordnet ist, erreicht man, daß von dem Umkehrgetriebe etc. herrührende Widerstände keine Bedeutung haben.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand von in den schematischen Zeichnungen näher erläuterten Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Propeller mit einer in dem Propellernabengehäuse angeordneten Freilauf-Kupplung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Propeller der Fig. und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer entweder an der Innenseite oder Außenseite des Bootsrumpfes auf der Propellerantriebswelle angeordneten Freilauf-Kupplung .

Die Figuren 1 und 2 stellen eine auf eine Propellernabe 2

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aufgesetzte Freilauf-Kupplung dar. Sowohl während des Starts als auch bei Fahrt wirken bei Maschinenbetrieb mehrere Mittel und Bauteile in der Kupplung zusammen,· um unter Ausnutzung des Drehmomentes in einer Propellerantriebswelle 1 die Verbindung zwischen der Propellerantriebswelle 1 und dem Propeller herzustellen und aufrechtzuerhalten. Bei Antrieb durch die Maschine wird, wenn die Propellerantriebswelle 1 in Drehung versetzt wird, das Drehmoment an die Propellernabe 2 über eine eine Nabenhülse 3, zwei flache Keile oder Federn 4 und zwei eine äußere Schicht 6 aus Material mit hohem Reibungswiderstand aufweisenden Antriebsmitnehmern 5 umfassende Antriebseinheit übertragen. Das Drehmoment wirkt über die Keile 4 auf die Mitnehmer 5, um sie auseinander zu drücken, so daß sie in Angriff an einer Nabentrommel 7 gelangen, um das entgegengesetzte Drehmoment von Propellerflügeln 8 des arbeitenden Propellers aufzunehmen. Infolge der Trägheit der massiven Mitnehmer 5 und der geringen Hebelübersetzung an den Keilen 4 reicht das Anlaufmoment der Antriebswelle 1 bereits aus, die Mitnehmer 5 über die Keile 4 gegen die Trommel 7 zu drücken. Der Angriff wird so lange aufrechterhalten, wie die Antriebswelle 1 antreibt, und die Mitnehmer 5 werden auf diese Weise ununterbrochen gegen die Nabentrommel 7 gehalten. Außerdem drückt schon bei LeerlaufUmdrehungen, d.h. üblicherweise bei ca. 200 Umdrehungen/min, die Zentrifugalkraft die Mitnehmer 5 nach außen gegen die Trommel bzw. den Zylinder 7. Wenn die Antriebswelle 2 bei nicht in Betrieb befindlicher Maschine nicht treibt, bewegt eine als 0-Ring ausgebildete Rückholfeder 11 die Mitnehmer 5 nach innen und aus der Angriffslage an dem Zylinder 7 heraus in eine Ruhelage gegen die Hülsennabe 3. So ist die Propellernabe 2 mit ihren Flügeln 8 von der Propellerantriebswelle 1 abgekuppelt. Bei Fahrt tritt eine Axialkraft sowohl in als auch gegen Fahrtrichtung auf, wobei jeweils eine

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vordere oder hintere Endwandung 9 der Propellernabe 2 gegen die entsprechenden Enden der Mitnehmer 5 gedrückt wird. Wenn sich der Propeller nicht unter Last befindet, ist die Propellernabe 2 auf der Nabenhülse 3 in axialer Richtung begrenzt bewegbar (ca. 1 mm in Vorwärts- und 1 mm in Rückwärtsrichtung) und wird durch als O-Ringe ausgebildete Rückstellfedern 12 in eine neutrale Lage bewegt. Das Zusammenwirken der die Verbindung zwischen der Nabe 1 und den Mitnehmern 5 herstellenden Kräfte ergibt/ sogar bei vollkommen abgeschalteter Antriebsenergie eine Reibung und eine gegenseitige Anlage in einem derart großen Maß, daß ein Schlupf nur im Fall eines heftigen, also gewaltsamen Abstoppens des Propellers auftritt, z.B. bei Auflaufen auf ein Riff, wobei in diesem Fall Schlupf zum Schutz des Umkehrgetriebes und der Antriebsmaschine wünschenswert ist.

Leicht an den Keilen 4 anliegende Sperrstifte 10 halten die Mitnehmer 5 mit ausreichender Toleranz in ihrer Lage, und zwar auch dann, wenn die Mitnehmer 5 auseinander gedrückt werden.

Wenn die Propellerantriebswelle 1 mit einem vorgegebenen Drehmoment und/oder bei einer gegebenen minimalen, näherungsweise dem Leerlauf entsprechenden Umdrehungsgeschwindigkeit angetrieben wird, arbeitet die Freilauf-Kupplung derart, daß sie die Antriebswelle 1 automatisch in Eingriff mit dem Propeller bringt. Dieser Vorgang findet sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt statt, und das Antriebsmoment wird von der Antriebswelle 1 über die Kupplung an den Propeller übertragen. Bei nicht treibender Antriebswelle wird die Verbindung zwischen der Antriebswelle 1 und dem Propeller durch die Kupplung gelöst, so

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daß sich der Propeller frei und leicht bewegen kann, wodurch ein nur sehr geringer Widerstand bzw. Rücktrieb entsteht.

Die Fig. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem die Kupplung vor einem Propellernabengehäuse auf einer Propellerantriebswelle mit Umkehrgetriebe und Propeller entweder an der Innenseite oder der Außenseite des Bootsrumpfes angeordnet ist. Für die jeweiligen Bauteile sind ebenfalls die gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2 verwendet worden. Statt in dem Nabengehäuse 2 ist die Kupplung in einem Kupplungsgehäuse 15 angeordnet. In diesem Fall bildet der Zylinder 7 nicht den Nabenkörper für die Propellerflügel. Stattdessen kann hier ein herkömmlicher fester Propeller auf einem Gewindeende 13 der Propellerwelle angeordnet sein. Der gesamte Endbereich 14 der Bootspropellerantriebswelle 1, d.h. der Wellenbereich hinter der Freilauf-Kupplung, ist an der Ausgangsseite über die Endwandungen 9 der Kupplung drehfest mit dem Zylinder 7 verbunden. Die Endwandungen 9 der Ausgangs- und Eingangsseite sind, wie in Figur 1, drehfest auf dem eingangsseitigen Teil der Propellerantriebswelle 1 engeordnet. Wie aus Figur 3 ersichtlich, stellt ein flacher Keil 4 das einzige Bauelement der Hülse 3 dar.

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Claims (5)

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   Sven Ingvar Astrand, Barrstigen 14, 3-151 50 Södertälje, Schweden

   Vorrichtung für über eine Antriebswelle angetriebene Bootspropeller bzw. Schiffsschrauben

   Patentansprüche :

   / 1. /Vorrichtung für über eine Antriebswelle (1) angetriebene v—-^Bootspropeller bzw. Schiffsschrauben(2, 8) zur Verkleinerung des durch die Schraube bzw. den Propeller (2, 8) in dem ihn umgebenden Wasser erzeugten Strömungswiderstandes bei Fahrt mit abgekuppeltem bzw. abgeschalteten«. Antrieb, z.B. beim Segeln oder Schleppen_p gekennzeichnet durch eine zwischen der Antriebsmaschine und dem Propeller (2, 8), vorzugsweise in der Propellernabe (2) angeordnete Kupplung (3-7) nach Art eines Freilaufs, wodurch der Propeller (2, 8) bei Kraftübertragung durch die Antriebswelle (1) automatisch an die Antriebswelle (1) ankuppelbar sowie bei nicht kraxtbeaufschlagter Antriebswelle (1) automatisch von dieser abkuppelbar und so infolge seiner freien Drehbewegbarkeit leicht durch das Wasser führbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (3-7) in Richtung der Momentenübertragung betrachtet hinter einem für die Antriebsmaschine vorgesehenen Umkehrgetriebe angeordnet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (3-7) einen drehfest an den Propellerflügeln (8) angeordneten Rotationskörper (7) umfaßt, wobei in dem Rotationskörper (7) eine drehfest mit der Propellerantriebswelle (1) verbundene Hülse (3) angeordnet ist, die mit umfangsseitigen Vor-

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   Sprungselementen (4) versehen ist, die bei sich drehender Propellerantriebswelle (1) auf der Hülse (3) angeordnete Mitnehmer (5) nach außen zwingen, so daß die Mitnehmer (5) zum Antrieb des Propellers (2, 8) in Angri// an und zum Erfassen der zylindrischen Fläche des Rotationskörpers (7) gebracht werden, wobei der Rotationskörper (7) mit Endwandungen (9) versehen ist und die Mitnehmer (5) zum Angriff an der jeweiligen Endwandung (9) ausgebildete Tragflächen aufweisen, während sich die Tragflächen in Ruhelage in einem geringen axialen Abstand von der benachbarten Endwandung (9) befinden, wodurch die von der Fahrtrichtung weg weisenden Angriffsflächen beim Antrieb über die Propellerantriebswelle (1) in Angriff an der benachbarten Endwandung (9) gezwungen werden.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Angriffsflächen der Mitnehmer (5) zum Angriff an der zylindrischen Fläche und/oder den Endwandungen (9) des Rotationskörpers (7) mit einer äußeren Schicht (6) aus einem eine große Reibung ergebenden Material überzogen sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (5) von Rückfederungsmitteln (12) beaufschlagt sind, um gegen die Hülse (3) in axial ausgerichteter Lage bezüglich des Rotationskörpers (7) anzuliegen.

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