DE3235173A1

DE3235173A1 - Kuehlmittelversorgungseinrichtung

Info

Publication number: DE3235173A1
Application number: DE19823235173
Authority: DE
Inventors: Dubley William Woking Surrey Brown
Original assignee: Mitsui Machinery Sales(uk)ltd; Mitsui Machinery Sales UK Ltd
Current assignee: Mitsui Machinery Sales(uk)ltd; Yamaha Motor UK Ltd
Priority date: 1981-11-18
Filing date: 1982-09-23
Publication date: 1983-06-01
Also published as: SE8204988L; FR2516594A1; JPS5891321A; IT8223402A0; SE8204988D0; GB2110339A; DK394382A

Description

DipL-Ing. LUDWIG MUNK ~£~" «^augsburg 06.09.82

Prinzregentenstraße 1 L**

PATENTANWALT Telefon (0821) 519622

beim Europäischen Patentamt zügel. Vertreter ^{Telex: 53 37 6l} (VerteÜers für PA Munk)

[p] Parkhaus Scfaaezlerstraße

Dipl.-Ing. Ludwig Munk · Prinzregentenstraße 1, 8900 Augsburg Bankverbindungen:

Deutsche Bank Augsburg (BLZ 72070001) Konto-Nr. 4156790

Deutsches Patentamt " Dresdner Bank Augsburg (BLZ72080101)

Zweibrückenstraße 12 Komo-Nr. 107001000

Postscheckamt München Konto-Nr. 488 20-808

8000 München 2.

EKl-Wd

VKE: 106321

Anmelder: HITSm MACHIEBRr SAIiES (u.E.) LTD

KühlmittelversorgungseinriclitTing

Die Erfindung betrifft eine KüMmittelversorgungseinrichtung für einen Schiffsmotor, insbesondere einen Außenbordmotor, mit Wasserkühlung.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art wird das Kühlwasser unterhalb der Wasserlinie des Schiffs aufgenommen, im su kühlenden Motor umgewälzt und anschließend abgelassen. Außenbordmotoren finden vielfach bei verhältnismäßig kleinen Schiffen, wie bei Rettungsbooten od'er Fährbooten Verwendung, die als Schlauchboote ausgebildet sind. Derartige Boote können beispielsweise dazu verwendet werden, eine Arbeitsmannschaft zwischen einem Stamm-

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schiff und einer Bohranlage zu transportieren. Beim Transport vom Stammschiff zur Bohranlage wird das Boot mit der hierin sich bereits befindenden Arbeitsmannschaft an der Seite des Stammschiffs abgesenkt und, sobald das Boot sich im Wasser befindet, wird der zugeordnete Außenbordmotor angelassen. Es kann jedoch, wie die Erfahrung gezeigt hat, vorkommen, daß das Anlassen des Außenbordmotors nicht so kurzfristig bewerkstelligt werden kann, um ein Abtriften des Schlauchboots von seine.' Halterung aufgrund des Seegangs und der Heeresströmung zu verhindern, was für die im Boot sich befindende Arbeitsmannschaft eine große Gefahr für Leib und Leben bedeuten kann.

Da die bekannten Außenbordmotoren zur Kühlung auf das Wasser angewiesen sind, in welchem das Boot schwimmt, könnte es jedoch ^zu schweren Motorschäden kommen, wenn der Motor bereits liefe, solange das Boot sich noch außerhalb des Wassers befindet, da in einem derartigen Falle infolge mangelnder Kühlung eine starke Überhitzung zu befürchten wäre.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen eine Kühlmittelversorgungseinrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen, die es gestattet, den Motor bereits zu starten und zu betreiben, bevor das betreffende Schiff, auf welchem dieser Motor aufgenommen ist, zu Wasser gelassen wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Kühlmittelversorgungseinrichtung gattungsgemäßer Art erfindungsgemäß da-

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durch gelöst, daß sie mittels eines Umschaltventils so umsteuerbar ist, daß das dem Schiffsmotor zuführbare Kühlmittel wahlweise aus einer bordeigenen Kühlmittelquelle ent- oder von außerhalb des Schiffs aufnehmbar ist.

Diese Maßnahmen stellen sicher, daß der Schiffsmotor zu jeder Zeit zuverlässig gekühlt werden kann, und zwar unabhängig davon, ob das zugehörige Schiff bereits zu Wasser gelassen ist oder noch nicht. Es ist daher in vorteilhafter Weise möglich, den Motor eines von einem Stammschiff aus ins Wasser abzusenkenden Boots bereits vor dem Absenken zu starten, so daß dieses Boot, sobald es Wasserberührung bekommt, sofort manövrierfähig ist, was sich positiv auf die erzielbare Sicherheit auswirkt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der übergeordneten Haßnahmen kann darin bestehen, daß das Umschaltventil ein Ventilgehäuse mit einem ersten, der bordeigenen Kühlmittelquelle zugeordneten Zuströmanschluß und einem zweiten, der außerhalb des Schiffs befindlichen Kühlmittelquelle zugeordneten Zuströmanschluß sowie mit einem den beiden Zuströmanschlüssen gemeinsam zugeordneten Abströmanschluß aufweist, über welchen der Schiffsmotor mit Kühlmittel beaufschlagbar ist, und daß im Ventilgehäuse ein Yentilglied vorgesehen ist, mittels dessen jeweils einer der Zuströmanschlüsse absperrbar und gleichzeitig der jeweils andere freigebbar ist, wobei der der bordeigenen Kühlmittel quelle zugeordnete erste Zuströmans'chluß '30 freigebbar ist, wenn der andere, zweite Zuströman-schluß trocken ist und dieser freigebbar und der erste

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absperrbar ist, wenn er mit Wasser aus der Umgebung des zugeordneten Schiffs versorgbar ist. Diese Maßnahmen ergeben einen einfachen und übersichtlichen Aufbau sowie eine hohe Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Umschaltventils.

In weiterer zweckmäßiger Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann eine einen das Ventilglied bildenden Verschiebekolben aufnehmende Ventilgehäuse-Bohrung, in welche die Zuströmanschlüsse und im Bereich zwischen diesen der Abströmanschluß einmünden, als Durchgangsbohrung ausgebildet sein, die einerseits mittels einer eine den Verschiebekolben beaufschlagende S"eder abstützenden Schraube verschließbar ist und andererseits eine durch einen Bund gebildete, dem Verschiebekolben zugeordnete Sitzfläche aufweist, die den ersten, der bordeigenen Kühlmittelquelle zugeordneten, der Feder gegenüberliegenden Zuströmanschluß begrenzt. Hierdurch ist sichergestellt, daß das Ventilglied durch den anstehenden Plüssigkeitsdruck im Bereich des der bordeigenen Kühlmittelquelle zugeordneten Zuströmanschlusses entgegen der Federkraft betätigbar ist, sobald die bordeigene Kühlmittelquelle aktiviert ist. Hierzu ist die Federkraft einfach so zu dimensionieren, daß sie von der aus dem Flüssigkeitsdruck resultierenden Kraft überwunden werden kann. Diese Maßnahmen ergeben somit in vorteilhafter Weise eine gewisse Selbststeuerung des Umschaltventils derart, daß der normalerweise geöffnete zweite Zustrümanschluß bei Aktivierung der bordeigenen Kühlmittelquelle automatisch geschlossen wird und umgekehrt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige

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Weiterbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen.

In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine rückwärtige Ansicht eines einen Außenbootmotor mit erfindungsgemäßer Kühlmittelversorgungseinrichtung aufweisenden Schlauchboots in schemati3cher Darstellung und

5*igur 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Umschaltventils im Schnitt.

Figur 1 zeigt ein aufblasbares Schlauchboot 1 mit einem Außenbordmotor 2, der mit einer Wasserkühlung versehen sein soll. Im Bereich des Kühlmittelkreislaufs soll eine Wasserpumpe (nicht dargestellt) zum Bewegen des die Kühlkammern des Außenbordmotors 2 durchströmenden Kühlwassers vorgesehen sein. Stromaufwärts von dieser Pumpe ist ein Umschaltventil 3 angeordnet, wie es im einseinen aus Figur 2 erkennbar ist. Das Umschaltventil 3 weist einen ersten Zuströmanschluß 4- zur Versorgung des Kühlmittelkreislaufs mit Kühlwasser aus einer bordeigenen Kühlmittelquelle und einen zweiten Zuströmanschluß 5 2ur Versorgung des Kühlmittelkreislaufs mit von außerhalb des Boots aufgenommenem Wasser auf. Die beiden Zuströmanschlüsse 4 und 5 sind mit einem gemeinsamen. Abströmanschluß 6 verbunden, über den das Kühlwasser in den Kühlkreislauf des Außenbordmotors 2 eingespeist wird. Die Zuströmanschlüsse A- und 5 ^ηά der Abströmanschluß 6 sind als in zugeordnete Bohrungen des Gehäuses des Umschaltventils 3 eingesetzte Muffen ausgebildet, an die weiterführende Leitungen,

etwa in 2¹Orm von Schlauchleitungen, anschließbar sind. Der Zuströmanschluß A ist mittels einer Leitung 7 mit einer an Bord vorhandenen Wasser- bzw. Frischwasserversorgung verbunden, wodurch hieraus entnehmbares Wasser über eine am Ende der Leitung 7 vorgesehene Einweg-Schnellkupplung 8 dem Umschaltventil 3 zuführbar ist. Die Einweg-Schnellkupplung stellt sicher, daß Wasser aus der Leitung 7 nicht in die hiermit kuppelbare Wasser- bzw. Frischwasser-Versorgung zurückschlagen kann. Eine weitere Leitung verbindet einen Seewasser-Aufnahmestutzen 10, der unterhalb der Wasserlinie des Boots 1 angeordnet ist, mit dem zweiten, zur Aufnahme von Seewasser vorgesehenen Zuströmanschluß 5 des Umschaltventils 3- Die gesamte Wasserversorgung des Umschaltventils 3 ist dabei so ausgelegt, daß dem Umschaltventil 3 Wasser mit einem Minimaldruck von 103.4-3 χ ΙΟ·⁷ Nm (15 psi) zugeführt wird.

Das Umschaltventil 3 ist, wie am besten aus Figur erkennbar ist, mit einem hier als Verschiebekolben ausgebildeten Ventilglied 11 versehen, mittels dessen wahlweise der Zuströmanschluß 4· bzw. der Zuströmanschluß 5 geöffnet und mit dem Abströmanschluß 6 verbunden ist, wobei der jeweils andere Zuströman-Schluß abgesperrt, ist. Der das Ventilglied 11 bildende Verschiebekolben wird mittels einer Feder 12 in einer Normalstellung gehalten, in welcher der erste Zuströmanschluß 4· abgesperrt ist, so daß bei laufendem Motor und im Wasser sich befindendem Boot über den Ansaugstutzen 10 Seev/asser aufgenommen und über die Leitung 9 und den Zuströcianschluß 5 dem · Umschaltventil 3 und über dessen Abströmanschluß 6 dem Motor zugeführt wird. Sofern Jedoch der Motor

bereits angelassen werden soll, noch bevor das Boot zu Wasser gelassen ist, wird die Schnellkupplung 8 betätigt, wodurch die Leitung 7 mit Wässer-bzw. Irischwasser und damit mit Druck beaufschlagt wird, der hier auf die den Zuströmanschluß A- verschließende Stirnseite des das Ventilglied 11 bildenden Verschiebekolbens wirkt. Hierzu ist dem das Ventilglied 11 bildenden Verschiebekolben eine Durchgangsbohrung des Ventilgehäuses zugeordnet, die einerseits mittels einer die Feder 12 abstützenden Schraube verschließbar ist und andererseits eine durch einen Bund, hier einfach durch die Stirnseite der dem Zuströmanschluß 4- zugeordneten Muffe gebildete Sitzfläche aufweist, die den ersten Zuströmanschluß 4, der der Feder 12 gegenüberliegt, begrenzt. Der erste Zuströmanschluß 4 ist somit koaxial zu der das Ventilglied aufnehmenden Durchgangsbohrung angeordnet. Der zweite Zuströmanschluß 5 um! der Abströmanschluß 6, die ebenfalls in diese Durchgangsbohrung einmünden, sind quer hierzu angeordnet, und zwar so, daß sich der Abströmanschluß zwischen den beiden Zuströmanschlüssen 4- bzw. 5 so befindet, daß in der einen bzw. anderen Endstellung des das Ventilglied 11 bildenden Verschiebekolbens ein zuverlässiger Strömungsweg vom jeweils offenen Zuströmanschluß 4 bzw. 5 zum Abströmanschluß 6 besteht. Der Abstand zwischen Sitzfläche und Abströmanschluß 6 entspricht daher hier etwa der Kolbenlänge. Dasselbe gilt für die lichte Weite im Bereich der Einmündung des Zuströmanschlusses 5i die bei zusammengedrückter Feder vom Kolben 11 überbrückt wird, ohne daß -dabei der Abströmanschluß 6 nennenswert beeinträchtigt wird.

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Der bei aktivierter Schnellkupplung 8 in der Leitung 7 anstehende Flüssigkeitsdruck bewirkt, daß der das Ventilglied 11 bildende Verschiebekolben entgegen der Kraft der Feder 12 vom zugeordneten Sitz abgehoben und zurückgeschoben wird, wobei der Zuströmanschluß 5 abgesperrt und der Strömungsweg vom Zuströmanschluß 4- zum Abströmanschluß 6 freigegeben wird, so daß nun das mittels der Leitung 7 aufnehmbare Wasser in Richtung Abströmanschluß 6 geführt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Motor 2 gekühlt und damit bereits in Betrieb genommen werden kann, während das Boot erst ins Wasser abgesenkt wird. Mit Hilfe der Leitung 7 uncL der Schnellkupplung 8 kann dabei vorteilhaft eine Verbindung zum Kühlkreislauf des Stamm- bzw. Mutterschiffs, das im Wasser schwimmt und daher zuverlässig Seewasser aufnehmen kann, hergestellt werden. Ein eigener Tank ist daher gar nicht erforderlich.

Sobald das Boot abgesenkt ist und selbst im Wasser schwimmt, wird die Einweg-Schnellkupplung 8 wieder gelöst, wodurch der das Ventilglied 11 bildende Verschiebekolben unter der Wirkung der zusammengedrückten Feder 12 in seine Ausgangslage zurückgeschoben werden kann, in welcher er mit seiner vorderen Stirnseite an der zugeordneten Sitzfläche anliegt und dabei den Zuströmanschluß 4 absperrt. Gleichzeitig wird dabei der Strömungsweg zwischen Zuströmanschluß 5 u¹¹^ Abströmanschluß 6 wieder freigegeben, womit nunmehr über den Saugstutzen 10 aufnehmbares Seewasser in den Kühlkreislauf eingespeist wird. Hiermit ist somit eine praktisch ununterbrochene Kühlung des Motors 2· gewährleistet. Der das Ventilglied 11 bildende Verschiebekolben ist mit einer seine Stirnflächen verbindenden Entlastungsbohrung 13 versehen. Hierdurch

ist sichergestellt, daß der Verschiebekolben vergleichsweise schnell bewegt werden kann.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen können ohne weiteres auch noch nachträglich bei bereits in Betrieb befindliehen Schiffsmotoren wie Außenbordmotoren zur Anwendung gebracht werden. Hierzu ist lediglich die normalerweise bereits vorhandene, ausschließlich mit Seewasser gespeiste Eühlwasserleitung durch den Einbau des erfindungsgemäßen Umschaltventils zu unterbrechen und eine bordseitige Wasserversorgung vorzusehen. Es wäre natürlich auch denkbar, die bisherige Seewasser-Aufnahmeeinrichtung durch eine andere zu ersetzen.

Die vorstehenden Ausführungen lassen erkennen, daß die vorliegende Erfindung vor allem bei Eettungsfahrseugen und insbesondere bei solchen, die von der Seite eines Schiffs, eines Docks oder eines Kais ins Wasser abgelassen werden, mit besonderem Vorteil einsetzbar ist.

Claims

Ansprüche

Kühlmittelversorgimgseinrichtung für einen Schiffsmotor (2), insbesondere einen Außenbordmotor, mit Wasserkühlung, dadurch gekennzeichnet, daß sie mittels eines Umschaltventils (3) so umsteuerbar ist, daß das dem Schiffsmotor (2) zuführbare Kühlmittel wahlweise aus einer bordseitig vorgesehenen Kühlmittelquelle ent- oder von außerhalb des Schiffs (1) aufnehmbar ist.
2. Kühlmittelversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, 10 dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (3) ein Ventilgehäuse mit einem ersten, der bordseitig vorgesehenen Kühlmittelquelle zugeordneten 2uströmanschluß (A-), einem zweiten, der außerhalb des Schiffs (1) befindlichen Kühlmittelquelle sugeord-15 neten ZuströraanscEIuß (5) sowie mit einem den bei-

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den Zuströmanschlüssen (4- bzw. 5) gemeinsam zugeordneten Abströmanschluß (6) aufweist, über welchen der Schiffsmotor (2) mit Kühlmittel beaufschlagbar ist, und daß im Ventilgehäuse ein Ventilglied (11) vorgesehen ist, mittels dessen jeweils einer der Zuströmanschlüsse (4· bzw. 5) absperrbar und gleichzeitig der jeweils andere freigebbar ist, wobei der der bordseitigen Kühlmittelquelle zugeordnete, erste Zuströmanschluß (4-) freigebbar ist, wenn der andere Zuströmanschluß (5) trocken ist und dieser freigebbar und der erste Zuströmanschluß (4-) absperrbar ist, wenn er mit Wasser aus der Umgebung des Schiffs (1) versorgbar ist.
3. Kühlaittelversorgungseinrichtung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (11) bei Unterbrechung des aus der bordseitigen Kühlmittalquelle gespeisten Kühlmittelstroms selbsttätig in eine Stellung verschiebbar bzw. in dieser iialtbar ist, in welcher der zweite, der Wasseraufnahme von außerhalb des Schiffs (1) zugeordnete Zuströmanschluß (5) offen ist.
4·. Kühlmittelversorgungseinrichtung nach Anspruch oder 3* dadurch gekennzeichnet;, daß das Ventilglied (11) mittels einer es beaufschlagenden Peder (12) in einer den ersten, der bordeeitigen Kühlmittelquelle zugeordneten Zuströmanschluß (4-) absperrenden Normalstellung haltbar ist.
5. Kühlmittelversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß

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das Yentilglied (11) als Verschiebekolben ausgebildet ist, der vorzugsweise mit einer eine hohe Verschiebegeschwindigkeit ermöglichenden Durchgangsbohrung (13) versehen ist.
6. Kühlmittelversorgungseinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der das Yentilglied (11) bildende Verschiebekolben in einer Bohrung des Ventilgehäuses aufgenommen ist, in welche die Zuströmanschlüsse (4 bzw. 5) und im Bereich zwischen diesen der Abströmanschluß (6) einmünden.
7- Kühlmittelversorgungseinrichtung nach Anspruch· 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den das Ventilglied (11) bildenden Verschiebekolben aufnehmende Bohrung als Durchgangsbohrung ausgebildet ist, die einerseits mittels einer die Feder (12) abstützenden Schraube verschließbar ist und andererseits eine durch einen Bund gebildete, dem Verschiebekolben zugeordnete Sitzfläche aufweist, die den ersten, der bordseitigen Kühlmittelquelle zugeordneten, der Feder (12) gegenüberliegenden Zuströmanschluß (4) begrenzt.
8. Kühlmittelversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7> dadurch Kekenn zeichnet, daß die auf den das Ventilglied (11) bildenden Verschiebekolben.wirkende Federkraft kleiner als die dieser entgegenwirkende, vom am ersten Zuströmanschluß (4) bei dessen Beaufschlagung anstehenden Kühlmittel aufbringbare Kraft ist.
'·'_' .iähimittelversorgungseinrichtung mit einer Kühlmittelpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelpumpe" stromabwärts vom Umschaltventil (3) angeordnet ist.
10. Kühlmittelversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuströmanschlüsse (4- "bzw. 5) des Umschaltventils (5) durch Kühlmittelleitungen (7)bzw. 9) mit der bordseitigen Kühlmittelquelle bzw. mit einem Ansaugstutzen (10) verbindbar sind, der mit seinem Eingangsquerschnitt unterhalb der Wasserlinie des den zugeordneten Schiffsmotor (2) aufnehmenden Schiffs (1) angeordnet ist.
11. Kühlmittelversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der bordseitigen Kühlmittelquelle zugeordnete Kühlmittelleitung (7) im Bereich stromabwärts vom Umschaltventil (3) eine Kupplungseinrichtung (8) sum Anschluß an eine Kühlmittelquelle aufweist.
12. Kühlmittelversorgungseinrichtung nach Anspruch für den Motor eines zu einem Mutterschiff gehörenden Boots, dadurch gekennzeichnet, daß die der bordseitigen Kühlmittelquelle zugeordnete Kühlmittelleitung (7) mittels der vorzugsweise als Einweg-Schnellkupplung ausgebildeten Kupplungseinrichtung (8) mit der Kühlwasserversorgung des Mutterschiffs verbindbar ist.