DE3445505C2 - Schiffsantriebsvorrichtung - Google Patents
SchiffsantriebsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schiffsantriebsvorrichtung, umfassend
ein mit dem Rumpf eines Bootes zu verbindendes Element, eine
Antriebsanordnung, die mit dem Element schwenkbeweglich verbunden
ist, derart, daß sie - in der Montageanordnung des Elementes am
Bootsrumpf - vertikal verschwenkbar ist, eine hydraulische
Zylinderanordnung, die einen Hydraulikzylinder sowie eine
verschiebbar in dem Zylinder aufgenommene Kolbenstange aufweist
und zwischen dem Element und der Antriebsanordnung angeordnet ist,
so daß infolge einer Bewegung der Kolbenstange in eine Richtung
relativ zu dem Zylinder und infolge einer Bewegung der Kolben
stange in die dazu entgegengesetzte Richtung die Antriebsanordnung
vertikal verschwenkbar ist, eine selektiv drehbare Pumpeneinrich
tung mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung, wobei die
erste Öffnung bei Drehung der Pumpeneinrichtung in eine Richtung
unter Druck gesetzt wird und die zweite Öffnung bei Drehung der
Pumpeneinrichtung in die andere Richtung unter Druck gesetzt wird,
und eine einen Filter und eine Steuereinrichtung umfassende
Leitungseinrichtung, die die erste Öffnung und die zweite Öffnung
mit der hydraulischen Zylinderanordnung verbindet, um die
Kolbenstange relativ zu dem Zylinder in die eine Richtung oder in
die entgegengesetzte Richtung bei Drehung der Pumpeneinrichtung
in die eine Drehrichtung bzw. in die andere Drehrichtung zu
bewegen.
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Schiffsantriebsvor
richtungen und insbesondere der Außenbordmotoren mit Antriebs
anordnungen, die in einer im wesentlichen horizontalen Ebene
Steuerbewegungen und in einer vertikalen Ebene Schwenkbewegungen
vornehmen können, wobei sich die Erfindung insbesondere mit
Hydrauliksystemen zum Trimmen und kraftbetriebenen Verschwenken
der Antriebseinheit zwischen einer unteren, normalen Betriebs
stellung, bei der der Antriebspropeller in das Wasser eingetaucht
ist, und einer angehobenen Stellung, bei der der Propeller
oberhalb des Wassers zugänglich ist, befaßt.
Eine Schiffsantriebsvorrichtung der eingangs genannten Art ist
beispielsweise aus der US 4 096 820 bekannt. Bei der Schiffs
antriebsvorrichtung nach der US 4 096 820 wird ein hydraulischer
Kippzylinder zum Verschwenken der Antriebsanordnung von einer
Pumpe mit einem hydraulischen Fluid versorgt, wobei je nach Hebe-
oder Senkvorgang der Antriebsanordnung die eine oder die andere
der durch den Zylinderkolben voneinander separierten Zylin
derkammern mit Druckfluid gespeist wird. Die Hubrichtung des
Zylinderkolbens hängt von der wählbaren Drehrichtung der Pumpe ab.
Die Pumpe und ein daran angeschlossenes Steuerventil zur Steuerung
der Fluidströme in dem hydraulischen System der bekannten
Schiffsantriebsvorrichtung sind in ein Leitungssystem integriert,
das an einem Behälter mit einem Vorrat an Hydraulikfluid ange
schlossen ist. An dem Auslaß dieses Behälters ist ein Filter
vorgesehen, der das von dem Behälter an das Leitungssystem
abgegebene Hydraulikfluid filtert. Das hydraulische System der
Schiffsantriebsvorrichtung nach der US 4 096 820 ist jedoch so
gestaltet, daß die Pumpe im wesentlichen das gesamte Arbeitsfluid
über das Steuerventil zwischen den beiden, durch den Kolben des
Hydraulikzylinders voneinander getrennten Zylinderkammerteilen
unter Umgehung des Ölvorratsbehälters und somit des Filters
umwälzt, wenn die Antriebsanordnung durch Betätigung des Hydrau
likzylinders in die angehobene Kippstellung oder in die Fahr
betriebsstellung verschwenkt wird. Aus dem Vorratsbehälter wird
lediglich zusätzlich benötigtes Fluid in das Leitungssystem
eingepumpt, und nur diese zusätzliche Fluidmenge wird der
Filterung durch den Filter unterzogen. Das bei der Verschiebung
des Kolbens von einem Zylinderkammerteil in den anderen Zylin
derkammerteil gepumpte Öl durchströmt die Pumpe somit völlig
ungefiltert. Es liegt daher das Problem vor, daß die Pumpe beim
Betrieb des Hydraulikzylinders laufend mit Öl beaufschlagt wird,
das Verunreinigungen, etwa durch Abrieb in der Kolben/Zylinder
anordnung, enthalten kann. Derartige Verunreinigungen haben einen
erhöhten Verschleiß der Pumpe und gegebenenfalls anderer Kom
ponenten des hydraulischen Systems zur Folge, was die Betriebs
zuverlässigkeit und die Lebensdauer vermindert.
Eine Schiffsantriebsvorrichtung der eingangs genannten Art ist
ferner aus der DE 32 13 337 A1 bekannt, bei der beim Betrieb der
hydraulischen Zylinderanordnung ebenfalls eine von dem betreffen
den Steuerventil gesteuerte Umwälzung des Drucköls zwischen den
Zylinderkammerteilen der hydraulischen Zylinderanordnung statt
findet und nur etwaiges zusätzliches erforderliches Öl über den
Filter aus dem Vorratsbehälter in das Leitungssystem eingepumpt
wird, so daß auch hier die in bezug auf die US 4 096 820 disku
tierten Nachteile vorliegen.
Zum Stand der Technik bezüglich hydraulischer Systeme und darin
vorgesehener Steuerventile für den Betrieb von Schwenkzylindern
in Schiffsantriebsvorrichtungen wird ferner auf die DE 31 37 888
C2 verwiesen.
Zum allgemeinen Stand der Technik bezüglich des Aufbaus von
Steuerventilen und bezüglich Filteranordnungen in Hydrauliksyste
men wird auf das Fachbuch "Ölhydraulik F. u. D. Findeisen, Springer-
Verlag 1978, S. 136-140, 196, 197" verwiesen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Schiffs
antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art die Pumpeneinrich
tung besser vor Verschleiß zu schützen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einer Schiffs
antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriff des
Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die mit dem Filter in Verbindung
stehende Steuereinrichtung im wesentlichen sämtliches von der
hydraulischen Zylinderanordnung zu der Pumpeneinrichtung strömen
des Fluid dazu veranlaßt, den Filter zu durchströmen.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Pumpe nur gefiltertes
Öl pumpt und daß Verunreinigungen, die in den Zylindern in das Öl
gelangen, von dem Filter wirksam zurückgehalten werden. Die Pumpe
unterliegt somit einem geringeren Verschleiß durch Verunreinigun
gen als dies bei gattungsgemäßen Schiffsantriebsvorrichtungen nach
dem Stand der Technik der Fall ist.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise schematische, teilweise geschnitte
ne Seitenansicht einer Schiffsantriebsvorrich
tung nach der Erfindung,
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild des für die Schiffs
antriebsvorrichtung nach Fig. 1 verwendeten
Hydrauliksystems,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Schiffsan
triebsvorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 4 eine vergrößerte geschnittene Ansicht der bei
der Schiffsantriebsvorrichtung nach Fig. 3 ver
wendeten Kolbenzylinder-Schwenkanordnung,
Fig. 5 eine vergrößerte geschnittene Ansicht der bei
der Schiffsantriebsvorrichtung nach Fig. 3 ver
wendeten Kolbenzylinder-Trimmanordnung,
Fig. 6 ein schematisches Schaltbild des bei der Schiffs
antriebsvorrichtung nach Fig. 3 verwendeten Hydrau
liksystems,
Fig. 7 eine schematische Ansicht der in den Hydraulik
systemen nach Fig. 2 und 6 verwendeten Steuer
einrichtung,
Fig. 8 eine weitere schematische Ansicht der in Fig. 7 ge
zeigten Steuereinrichtung mit dem darin befind
lichen Ventilkolben in der äußersten rechten Position,
Fig. 9 eine schematische Ansicht einer weiteren Aus
führungsform der in Fig. 7 gezeigten Steuerein
richtung, und
Fig. 10 eine weitere schematische Ansicht der in Fig. 9
gezeigten Steuereinrichtung mit dem darin vorge
sehenen Steuerkolben in der äußersten rechten
Position.
In Fig. 1 und 2 ist schematisch eine Schiffsantriebsvorrich
tung in Gestalt eines Außenbordmotors 11 mit einem Element
13 gezeigt, das in geeigneter Weise am Rumpf 15 des Bootes
befestigt werden kann. Eine mit dem Element 13 verbundene
Antriebsanordnung 17 kann zwischen einer vollständig abgesenkten
Position und einer vollständig angehobenen Position vertikale
Kippbewegungen vornehmen.
Die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gezeigte Antriebsanordnung 17 besteht aus
einer Drehhalterung 19, die mit dem
Element 13 schwenkbeweglich um eine horizontale Kippachse 21 verbunden ist, und
einer Antriebseinheit 23, die mit der Drehhalterung 19 ver
bunden ist und relativ zu dieser eine Lenkbewegung vornehmen
kann. Die Erfindung ist ebenfalls auf sog. Sternantriebe
anwendbar.
Mit dem Element 13 und der Antriebsanordnung 17 ist gemäß
Fig. 2 ein hydraulisches System 25 zum Schwenken und Trimmen
der Antriebsanordnung 17 relativ zu dem am Boot befestigten
Element 13 verbunden. Der Ausdruck "Trimmen" betrifft die
winkelmäßige Verstellung oder Bewegung innerhalb eines Trimm
bereiches, der sich von der vollständig abgesenkten
Position der Antriebsanordnung 17 erstreckt, während der
Ausdruck "Schwenken" eine winkelmäßige Verstellung oder Be
wegung innerhalb eines Schwenkbereiches angibt, der sich
von der oberen Grenze des Trimmbereiches nach oben bis zur
vollständig angehobenen Position der Antriebsanordnung 17
erstreckt.
Das hydraulische System 25 umfaßt eine oder mehrere hydraulische
Zylinderanordnungen 31 bzw.
33, die mit dem Element 13 und der Antriebsanordnung 17 verbunden
sind und zum Trimmen bzw. Schwenken der Antriebsanordnung 17 dienen.
Insbesondere umfaßt die
Zylinderanordnung 33 einen Schwenkzylinder 35, der gegenüberliegende
erste und zweite Enden 37 bzw. 39 hat, an seinem ersten Ende
37 schwenkbeweglich entweder mit dem Element 13 oder der
Antriebsanordnung 17 verbunden ist und einen Schwenkkolben 41
enthält, der mit einer Kolbenstange 43 verbunden ist, die sich
durch das zweite Zylinderende 39 erstreckt und schwenkbeweglich
mit dem betreffenden anderen Element, d. h. dem Element 13 bzw.
der Antriebsanordnung 17 verbunden ist. Vorzugsweise ist die nachstehende,
auch als Kolbenzylinder-Schwenkanordnung bezeichnete
Zylinderanordnung 33 am Element 13 und der Drehhalterung
19 befestigt, wobei das erste Ende 37 des Schwenkzylinders
35 gelenkig mit dem Element 13 und die Kolbenstange
43 gelenkig mit der Halterung 19 in Verbindung
stehen.
Die nachstehend auch als Kolbenzylinder-Trimmanordnung bezeichnete
Zylinderanordnung 31 umfaßt einen Trimmzylinder
45, der gegenüberliegende erste und zweite Enden 47 bzw. 49
hat, an entweder dem Element 13 oder der Antriebsanordnung 17
befestigt ist und einen Trimmkolben 51 enthält, der mit einer
Kolbenstange 53 verbunden ist, welche sich durch das zweite
Ende 49 des Trimmzylinders 45 erstreckt und lösbar in Eingriff
mit dem betreffenden anderen Teil, d. h. dem Element 13 bzw.
der Antriebsanordnung 17 bringbar ist. Vorzugsweise ist der
Trimmzylinder 45 mit dem Element 13 verbunden, während die
Kolbenstange 53 in lösbaren Eingriff mit der Drehhalterung
19 bringbar ist.
Im Schwenkkolben 41 ist ein Einwegeventil 61 in Gestalt eines
federbelasteten Kugelrückschlagventiles angeordnet, das eine
Strömung vom ersten Ende 37 des Zylinders 35 zum zweiten Ende
39 verhindert, jedoch eine Strömung vom zweiten Ende 39 des
Zylinders 35 zum ersten Ende 37 des Zylinders 35 erlaubt, so
daß, wenn die Antriebsanordnung 17 gegen ein unter Wasser be
findliches Hindernis stößt und der Schwenkzylinder 35 demge
mäß rasch ausgefahren wird, das Ventil 61 eine Strömung vom
zweiten Ende 39 des Zylinders 35 durch den Kolben 41 zum ersten
Ende 37 des Zylinders 35 ermöglicht. Die Vorspannkraft auf
das Ventil 61 ist relativ hoch und kann z. B. etwa 175 kp/cm²
betragen.
Eine Druckfluidversorgungseinrichtung ist vorgesehen,
um die Kolbenzylinder-Trimm- und Schwenkanordnungen
31 und 33 mit einem Druckfluid zu beaufschlagen. Bei der gezeigten
Konstruktion umfaßt diese Einrichtung eine Pumpe 73 mit
gegenüberliegenden ersten und zweiten Seitenöffnungen 74 und
76, die wahlweise als Ein- und Auslaßöffnungen je nach Dreh
richtung der Pumpe wirken, Zufuhrleitungen 77 und 79, die mit
der ersten bzw. zweiten Öffnung 74, 76 verbunden sind, und eine
mit Ventilen versehene Fluidleitungseinrichtung, die sich zwischen
den Zufuhrleitungen 77 und 79 und den Schwenk- und Trimmzylindern
35 und 45 erstreckt und eine Steuereinrichtung 75 enthält, die
mit der Pumpe 73 über die Zufuhrleitungen 77 und 79 verbunden
ist. Die Leitungseinrichtung umfaßt ferner einen Behälter oder
Sumpf 71, der durch die Leitungen 77 und 79 mit der Pumpe 73
verbunden ist.
Die Zufuhrleitungen 77 und 79 sind in betreffender Weise über
die Leitungen 81 und 83 mit dem Behälter 71 verbunden. Die
Leitungen 81 und 83 enthalten wiederum betreffende Einwege
ventile 87 und 89, die einen Fluß zur Pumpe 73 erlauben und
einen Fluß zum Behälter 71 verhindern. Die Leitungen 81 und 83
stehen mit dem Sumpf oder Behälter 71 über ein gemeinsames
im Behälter 71 befestigtes Filter 91 in Verbindung.
Die in Fig. 2 schematisch und in Fig. 7 und 8 im Detail gezeigte
Steuereinrichtung 75 stellt sicher, daß im wesentlichen das gesamte
von den hydraulischen Zylinderanordnungen 31 und 33 zur Pumpe
73 strömende Fluid durch den Filter 91 geht. Ferner trennt
bei der gezeigten Ausführungsform die Steuereinrichtung 75 die
Verbindung zwischen der Pumpe 73 und den hydraulischen Anord
nungen 31 und 33 ab, wenn, wie nachfolgend im Detail beschrie
ben, die Pumpe 73 kein Fluid durch entweder die erste Zufuhr
leitung 77 oder die zweite Zufuhrleitung 79 pumpt.
Wie in Fig. 2 dargestellt, steht die Steuereinrichtung 75 in
Verbindung mit der ersten und zweiten Zufuhrleitung 77 bzw. 79,
der ersten und zweiten Zylinderleitung 111 bzw. 131, der ersten
und zweiten Steuerleitung 136 bzw. 137 und einer Rückführleitung
113, worauf nachfolgend näher eingegangen wird.
Die zweite Zylinderleitung 131 steht ferner in Verbindung mit
dem ersten Ende 37 des Schwenkzylinders 35 über eine Leitung
133 mit einem normalerweise geschlossenen Ventil 135 in Gestalt
eines federbelasteten Einwegeventiles, das eine Strömung von
der zweiten Zylinderleitung 131 zum ersten Ende 37 des Schwenk
zylinders 35 verhindert, jedoch eine Strömung vom ersten Ende
37 des Schwenkzylinders 35 zur zweiten Zylinderleitung 131 er
laubt oder in aufhebbarer Weise verhindert.
Mit dem ersten Ende 37 des Schwenkzylinders 35 steht ferner in
Verbindung die zweite Steuerleitung 137, die sich von der Steuer
einrichtung 75 erstreckt und ein normalerweise geschlossenes
Ventil 139 in Gestalt eines federbelasteten Einwegeventiles ent
hält, das eine Strömung vom ersten Ende 37 des Schwenkzylinders
33 zur Steuereinrichtung 75 verhindert, jedoch eine Strömung
von der Steuereinrichtung 75 zum ersten Ende 37 des Schwenk
zylinders 33 unabhängig vom Absperrventil 135 ermöglicht oder
in aufhebbarer Weise verhindert.
Das Hydrauliksystem 25 umfaßt ferner eine Absenkeinrichtung,
die eine automatische Überführung des Druckfluides vom ersten
Ende 37 des Schwenkzylinders 35 zum zweiten Ende 39 des Zylinders
35 vorsieht, so daß die Antriebsanordnung 17 nach Aufprall ge
gen ein Unterwasserhindernis sich wieder nach unten bewegen
kann. Insbesondere ist zwischen den Enden 37 und 39 des Schwenk
zylinders 35 hydraulisch eine automatische Absenkanordnung 151
eingefügt, die ein Betätigungsventil 153 in Gestalt eines nor
malerweise geschlossenen federbelasteten Rückschlagventiles
enthält, das über eine Leitung 154 mit dem zweiten Ende 39 des
Schwenkzylinders 35 in Verbindung steht und so ausgelegt ist,
daß es eine Strömung zum zweiten Ende 39 des Schwenkzylinders
35 verhindert, jedoch eine Strömung vom zweiten Ende 39 des
Schwenkzylinders 35 ermöglicht oder in aufhebbarer Weise ver
hindert. Die Vorspannkraft auf das Ventil 153 ist relativ hoch
und kann z. B. etwa 175 kp/cm² betragen.
In der Absenkanordnung 151 ist ferner ein Absenkventil
155 mit einem Gehäuse 157 enthalten, das ein erstes mit dem
Ventil 153 in Verbindung stehendes Ende 159 und ein zweites Ende
161 aufweist, das mit einem Bypassventil 163 in Gestalt eines
normalerweise geschlossenen federbelasteten Absperrventiles
in Verbindung steht, welches wiederum über eine Leitung 165
mit dem ersten Ende 37 des Schwenkzylinders 35 verbunden ist.
Die Vorspannkraft auf das Absperrventil 163 ist relativ hoch
und kann z. B. 1,75 kp/cm² betragen.
In dem Gehäuse 157 des Absenkventiles ist ein Kolben 171 ange
ordnet, der zwischen einer ersten Stellung nahe dem ersten
Ende 159 des Ventilgehäuses 157 und einer zweiten Stellung
in Abstand von der ersten Stellung in Richtung auf das zweite
Ende 161 des Gehäuses 157 bewegbar ist. Der Kolben 171 umfaßt
eine Drosselbohrung oder Öffnung 172, die das erste und zweite
Ende des Ventilgehäuses 157 miteinander verbindet. Ferner ent
hält der Kolben 171 einen Vorsprung 173, der bei Bewegung des
Kolbens 171 in die zweite Position das Ventil 163 öffnen kann,
so daß eine Fluidströmung vom ersten Ende 37 des Schwenkzylinders
35 in das Ventilgehäuse 157 möglich wird.
Mit dem zweiten Ende des Ventilgehäuses 157 und dem zweiten
Ende 39 des Schwenkzylinders 35 steht eine Leitungseinrich
tung in Verbindung, die aufweist eine Leitung 175, welche sich
von nahe dem zweiten Ende 161 des Ventilgehäuses 157 zum Sumpf
71 erstreckt, und eine Leitung 177, die sich vom Sumpf 71 zu dem
zweiten Ende 39 des Schwenkzylinders 35 erstreckt und ein
Einwegeventil 179 enthält, das eine Strömung zum Sumpf 71 ver
hindert, jedoch eine Strömung vom Sumpf 71 erlaubt.
Das Hydrauliksystem 25 umfaßt ferner ein normalerweise ge
schlossenes Überlastventil 191, das die Leitungen 165 und 175
miteinander verbindet und ein federbelastetes Rücksperrventil
darstellt, welches so ausgelegt ist, daß es eine Strömung
von der Leitung 165 zur Leitung 175 erlaubt, jedoch eine
Strömung von der Leitung 175 zur Leitung 165 und damit vom
ersten Ende 37 des Schwenkzylinders 35 zum Sumpf 71 für den
Fall verhindert, daß während des Betriebes der Antriebsanordnung
17 eine übermäßige Vortriebskraft entwickelt wird. Wenn eine
Aufwärtsbewegung der Antriebsanordnung 17 erfolgt, verhindert
das Überlastventil 191 ferner eine Überlastung der Pumpe 73,
indem das Druckfluid unter Umgehung der Pumpe zum Sumpf 71
strömen kann, falls die Bewegung des Trimmkolbens 51 oder des
Schwenkkolbens 41 blockiert ist, oder wenn sich die Antriebs
anordnung 17 in der vollständig angehobenen Position befindet.
Die Federvorspannkraft auf das Ventil 191 ist größer als die
Federvorspannkraft auf das Ventil 139 und größer als die
Federvorspannkraft auf das Ventil 135.
Bei Abwärtsbewegung der Antriebsanordnung 17 er
laubt das Ventil 135 einen Rückfluß vom ersten Ende 37 des
Schwenkzylinders 35 zur Steuereinrichtung 75 und zurück durch
die Rückführleitung 113 zum Sumpf 71, worauf nachfolgend näher
eingegangen wird.
Das Hydrauliksystem 25 enthält ferner ein Druckentlastungs
ventil 193, das mit dem Sumpf 71 über die erste Steuerleitung
136 sowie mit der Steuereinrichtung 75 in Verbindung steht
und eine Strömung von der Steuereinrichtung 75 zum Sumpf 71
bei einem übermäßigen Druck ermöglicht, wenn das Absenken der
Antriebsanordnung 17 kraftbetrieben erfolgt. Ferner kommt das
Entlastungsventil 193 beim kraftbetriebenen Anheben der An
triebsanordnung 17 zur Wirkung, um zu verhindern, daß die
relativ hohen Ausstoßbelastungen resultierenden Drücke die
Pumpe 73 beschädigen. Das Druckentlastungsventil 193 ist vor
zugsweise ein normalerweise geschlossenes federbelastetes Ab
sperrventil.
Das hydraulische System 25 umfaßt ferner eine Leitung 197, die
die gegenüberliegenden Enden 37 und 39 des Schwenkzylinders 35
verbindet und ein manuell betätigbares Ventil 199 enthält,
welches einen Fluidbypass zum Schwenkzylinder 35 vorsieht, um
von Hand die Antriebsanordnung 17 anheben und absenken zu können.
In Fig. 3 ist eine weitere Schiffsantriebsvorrichtung in Gestalt
eines Außenbordmotors 211 mit einer grundsätzlich herkömmlichen
Antriebseinheit 213 gezeigt, die an ihrem unteren Ende einen
drehbar gelagerten von einer Welle 217 angetriebenen Propeller
215 trägt. Der Außenbordmotor 211 umfaßt ferner eine Einrich
tung 221 zur schwenkbeweglichen Befestigung der Antriebsein
heit 213, so daß diese relativ zur Heckplatte 223 eines Bootes
225 Schwenkbewegungen sowohl in horizontalen als auch vertikalen
Ebenen vornehmen kann. Dies ermöglicht eine Steuerbewegung der
Antriebseinheit 213 in horizontaler Ebene und eine Bewegung
der Antriebseinheit 213 in der vertikalen Ebene zwischen einer
untersten Position mit voll im Wasser für den Antrieb einge
tauchtem Propeller 215 und einer angehobenen Position, in der
der Propeller 215 oberhalb des Wasserspiegels zugänglich ist.
Die Einrichtung 221 zur schwenkbeweglichen Befestigung der
Antriebseinheit 213 umfaßt eine Heckplatten-Halterungseinrich
tung 231, bei der es sich um eine einteilige oder mehrteilige
Konstruktion handeln kann und die an der Heckplatte 223 des
Bootes 225 befestigbar ist.
Die Einrichtung 221 zur schwenkbeweglichen Befestigung der
Antriebseinheit 213 umfaßt ferner eine nachstehend auch als
Sternhalterung bezeichnete Kipphalterung 241 mit
einem oberen Ende 243 sowie einer ersten oder oberen Schwenk
einrichtung 245, die rückwärtig der Schiffsheckplatte 223 ange
ordnet ist und das obere Ende 243 der Sternhalterung 241 mit
der Heckplatten-Halterungseinrichtung 231 verbindet, so daß
die Sternhalterung 241 um eine erste oder obere Drehachse
247, die bei am Boot befestigter Halterung 241
horizontal liegt, eine Schwenkbewegung vornehmen kann.
Die Einrichtung 221 zur schwenkbeweglichen Befestigung der
Antriebseinheit 213 umfaßt ferner eine Drehhalterung 251 mit
einer unteren oder zweiten Schwenkeinrichtung 253, die die
Drehhalterung 251 mit der Sternhalterung 241 an einer Stelle
unterhalb der ersten Schwenkeinrichtung 245 verbindet, so daß
die Drehhalterung 251 relativ zur Sternhalterung 241 um eine
zweite oder untere Drehachse 255, die parallel zur ersten
oder oberen Drehachse 247 liegt, Schwenkbewegungen vornehmen
kann.
Die Einrichtung zur schwenkbeweglichen Befestigung der An
triebseinheit 213 umfaßt ferner eine Einrichtung 261 zur schwenk
beweglichen Verbindung dem Antriebseinheit 213 mit der Dreh
haltung 251, so daß sich die Antriebseinheit 213 gemeinsam mit
der Drehhalterung 251 um die erste und zweite oder obere
und untere Drehachse 247 und 255 bewegen und die Antriebs
einheit 213 um eine im wesentlichen vertikale Achse relativ
zur Drehhalterung 251 zur Vornahme einer Steuerbewegung ver
schwenken läßt. Irgendeine geeignete Einrichtung kann vorge
sehen werden, um die Drehhalterung 251 und die Antriebseinheit
213 schwenkbeweglich zu verbinden und irgendeine geeignete
Einrichtung kann vorgesehen werden, damit die Antriebseinheit
213 relativ zur Drehhalterung 251 eine Steuerbewegung in einer
horizontalen Ebene vornehmen kann.
Der Außenbordmotor 211 umfaßt ferner ein Hydrauliksystem 264
zur Bewegungg der Drehhalterung 251 und der damit verbundenen
Antriebseinheit 213 um die untere horizontale Drehachse 255
und um die obere horizontale Drehachse 247. Bei der in Fig. 6
gezeigten Konstruktion umfaßt das Hydrauliksystem 264 eine oder
mehrere hydraulische Zylinderanordnungen 265 zum Schwenken der Antriebseinheit 213, die
jeweils eine Achse 267 und gegenüberliegende Enden 269 und
270 haben. Ein Ende 269 ist gelenkig durch irgendeine
geeignete Einrichtung mit der Heckplatten-Halterungseinrichtung
231 verbunden, während das andere Ende 270 durch irgendeine geeignete
Einrichtung mit der Sternhalterung 241 in gelenkiger
Verbindung steht.
Bei
der dargestellten Konstruktion umfaßt die nachstehend auch als Kolbenzylinder-Schwenkanordnung
bezeichnete Zylinderanordnung 265 (vgl. insbesondere Fig. 4) eine Kolbenstange 262 mit
einem ersten Ende, das schwenkbeweglich entweder mit der Sternhalterung
241 oder mit der Heckplatten-Halterungseinrichtung
231 verbunden ist, einen Kolben 263, der am anderen Ende oder zweiten
Ende der Kolbenstange 262 befestigt ist, und einen Zylinder 266,
der die Kolbenstange 262 aufnimmt und ein erstes oder stangenseitiges
Ende hat, durch das sich die Kolbenstange 262 hindurch
erstreckt, wohingegen ein zweites oder Blindende schwenkbeweglich
mit dem anderen Teil, d. h. der Sternhalterung 241 oder der
Halterungseinrichtung 231 verbunden ist. Bei der gezeigten Kon
struktion steht die Kolbenstange in Schwenkverbindung mit der
Heckplatten-Halterungseinrichtung 231 und das zweite oder Blind
ende des Zylinders 266 in Schwenkverbindung mit der Sternhalte
rung 241.
Des weiteren umfaßt das Hydrauliksystem 264 zur Verschwenkung
der Drehhalterung 251 und der damit verbundenen Antriebsein
heit 213 ein oder mehrere Kolbenzylinder-Trimmanordnungen 271,
die jeweils eine Achse 273 und gegenüberliegende Enden 275 und
276 haben. Ein Ende 275 ist durch eine geeignete Einrichtung
schwenkbeweglich verbunden mit der Sternhalterung 241, und das
andere Ende 276 ist durch irgendeine geeignete Einrichtung
schwenkbeweglich verbunden mit der Drehhalterung 251.
Bei der ge
zeigten Konstruktion umfaßt die Kolbenzylinder-Trimmanordnung 271
(vgl. insbesondere Fig. 5) eine Kolbenstange 272 mit einem ersten
Ende, das schwenkbeweglich mit der Drehhalterung 251 verbunden
ist, einen am anderen oder zweiten Ende der Kolbenstange 272
befestigten Kolben 274 und einen den Kolben aufnehmenden Zylin
der 276 mit einem ersten oder stangenseitigen Ende, durch das
sich die Kolbenstange 272 hindurch erstreckt, und einem zweiten
oder Blindende, das schwenkbeweglich mit der Sternhalterung 241
verbunden ist.
Zur Erzielung einer aufwärtsgerichteten
Schwenkbewegung der Antriebseinheit 213 durch den Trimmbereich und
dann durch den Schwenkbereich unter Vortriebskraft sind die
Schwenkverbindungen für die Kolbenzylinder-Trimmanordnung 271 und die Kolbenzylinder-Schwenkanordnung
265 so vorgesehen, daß, wenn sich die Drehhalterung
251 und die damit verbundene Antriebseinheit 213 in der untersten
Position befinden, das Verhältnis der senkrechten Abstände
von der unteren oder zweiten Drehachse 255
zur Achse des Propellers 215 und zu der Achse 273 der Kolbenzylinder-
Trimmanordnung 271 kleiner ist als das Verhältnis der senkrechten
Abstände von der oberen oder ersten horizontalen
Achse 247 zu der Achse des Propellers 215 und der Achse 267
der Kolbenzylinder-Schwenkanordnung 265.
In dem Hydrauliksystem zur Bewegung der Drehhalterung 251
und der damit verbundenen Antriebseinheit 213 um die oberen und
unteren horizontalen Drehachsen 247 bzw. 255 ist ferner eine
Druckfluidquelle 281 enthalten (vgl. insbesondere Fig. 6) sowie
eine Fluidleitungssysteme 283 mit einer Steuereinrichtung 75. Die
Druckfluidquelle 281 umfaßt eine bezüglich der Pumprichtung umkehrbare elektrische Pumpe
285 mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Seitenöffnungen
287 und 289, die wahlweise als Ein- oder Auslaßöffnungen je
nach Drehrichtung der Pumpe fungieren. Die Druckfluidquelle 281 weist
ferner eine erste mit der ersten Seitenöffnung 287 verbundene
Zufuhrleitung 77 und eine zweite mit der zweiten Seitenöffnung
289 verbundene Zufuhrleitung 79 auf. Die
Zufuhrleitungen 77 und 79 stehen über eine erste Rohrleitung 294
bzw. eine zweite Rohrleitung 298 mit einem Behälter oder Sumpf
292 in Verbindung. Die erste Rohrleitung 294 enthält eine Absperrventileinrichtung
296, die eine Fluidströmung durch die
Leitung vom Sumpf 292 zur ersten Seitenöffnung 287 der Pumpe
285 erlaubt, jedoch eine umgekehrte Strömung verhindert. Die
zweite Rohrleitung 298 enthält eine Absperrventileinrichtung
300, die eine Fluidströmung von der Pumpe 285 zur anderen oder
zweiten Seitenöffnung 289 der Pumpe 285 erlaubt, jedoch eine
umgekehrte Strömung verhindert. Ein Filter 290 ist zwischen der
Pumpe 285 und den Rohrleitungen 294 und 298 vorgesehen.
Das Fluidleitungssystem 283 verbindet ferner die Druckfluidquelle
281 mit den Kolbenzylinder-Schwenk- und Trimmanordnungen
265 bzw. 271. Dazu umfaßt das Fluidleitungssystem 283 grundsätzlich
erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Leitungseinrichtungen
291, 293, 295, 297 bzw. 299.
Die Steuereinrichtung 75, die in Fig. 6 schematisch und im Detail
in Fig. 7 und 8 gezeigt ist, stellt sicher, daß im wesentlichen
das gesamte von den hydraulischen Kolbenzylinderanordnungen
265 und 271 zur Pumpe 285 fließende Fluid durch den Filter 290
strömt. Ferner trennt bei der gezeigten Ausführungsform die
Steuereinrichtung 75 die Verbindung zwischen der Pumpe 285 und
den hydraulischen Zylinderanordnungen 265 und 271, wenn die Pumpe 285
kein Fluid durch die erste Zufuhrleitung 77
oder die zweite Zufuhrleitung 79 pumpt, wie dies im Detail
nachfolgend erläutert wird.
Nach Fig. 6 steht die Steuereinrichtung 75 in Verbindung mit
der ersten und zweiten Zufuhrleitung 77 bzw. 79, der ersten und
zweiten Steuerleitung 136 bzw. 137, der ersten und zweiten
Zylinderleitung 111 bzw. 131 und einer Rückführleitung 113. Die
Steuereinrichtung 75 und die vorerwähnten Leitungen tragen
die gleichen Bezugszeichen wie die vergleichbaren Bauteile der
ersten Ausführungsform 11.
Die erste Leitungseinrichtung 291 enthält eine erste Absperrventileinrichtung
301, die die erste Leitungseinrichtung 291
in die erste Steuerleitung 136, die mit der Steuereinrichtung
75 in Verbindung steht, und einen stromabwärtigen Abschnitt
303 unterteilt, der mit dem ersten oder stangenseitigen Ende
des Trimmzylinders 271 verbunden ist, wobei die erste Absperrventileinrichtung
301 durch eine Feder 305 in die Schließstellung
federnd vorgespannt ist und eine Strömung von dem
stromaufwärtigen Abschnitt zum stromabwärtigen Abschnitt 303 erlaubt,
wenn an der ersten Pumpenöffnung 287 unter Druck stehendes
Fluid ansteht bzw. eine Störung von dem stromabwärtigen Abschnitt
303 zum stromaufwärtigen Abschnitt erlaubt, wenn an der
zweiten Pumpöffnung 289 unter Druck stehendes Fluid ansteht.
Die zweite Leitungseinrichtung 293 wird durch die Steuerein
richtung 75 in die erste mit der ersten Pumpenöffnung 287 ver
bundene Zufuhrleitung 77 und die erste Zylinderleitung 111 unter
teilt, die mit dem ersten oder stangenseitigen Ende des Schwenk
zylinders 265 verbunden ist.
Die dritte Leitungseinrichtung 295 wird durch die Steuerein
richtung 75 in die zweite mit der zweiten Pumpenöffnung 289 ver
bundene Zufuhrleitung 79 und die zweite Zylinderleitung 131 unter
teilt, die mit dem zweiten oder Blindende des Trimmzylinders
271 verbunden ist.
Die vierte Leitungseinrichtung 297 enthält eine vierte Absperrventileinrichtung
331, die die vierte Leitungseinrichtung
297 in die zweite mit der Steuereinrichtung 75 verbundene
Steuerleitung 137 und einen stromabwärtigen Bereich oder Abschnitt 333 unterteilt,
der mit dem zweiten oder Blindende des Schwenkzylinders
265 verbunden ist, wobei die vierte Absperrventileinrichtung
331 durch eine Feder 335 federnd in die Schließstellung vorgespannt
ist und eine Strömung vom stromaufwärtigen Bereich
zum stromabwärtigen Bereich 333 erlaubt, wenn an der zweiten
Pumpenöffnung 289 unter Druck stehendes Fluid vorliegt.
Die fünfte Leitungseinrichtung 299 enthält ein fünftes kombiniertes
Absperr- und Druckentlastungsventil 341, das
zwischen der zweiten Zylinderleitung 131 und dem stromabwärtigen
Abschnitt 333 der vierten Leitungseinrichtung 297 angeordnet
und durch eine Feder 345 in Schließstellung vorgespannt ist.
Das Ventil 341 verhindert eine Fluidströmung von der zweiten
Zylinderleitung 131 zum stromabwärtigen Abschnitt 333 der
vierten Leitungseinrichtung 297. Es ermöglicht dagegen eine
Fluidströmung vom stromabwärtigen Abschnitt 333 der vierten
Leitungseinrichtung 297 zur zweiten Zylinderleitung 131, wenn
das Fluid im stromabwärtigen Abschnitt 333 der vierten Leitungseinrichtung
297 unter einem Druck einer bestimmten Höhe steht.
Einrichtungen sind ferner vorgesehen, um das normalerweise ge
schlossene Absperrventil 301 in der ersten Leitungseinrichtung
291 bei Pumpenbetrieb zu öffnen. Zu diesem Zweck ist ein
Steuerkolben 361 in einem Steuerzylinder 363 angeordnet und um
faßt an einem Ende einen axial sich erstreckenden Stift 365, der
bei einer Bewegung des Kolbens im Steuerzylinder 363 mit dem
normalerweise geschlossenen Absperrventil 301 in der ersten
Leitungseinrichtung 291 zu dessen Öffnung in Eingriff tritt.
Um eine Speicherwirkung nach Auftreffen gegen ein Unter
wasserhindernis vorzusehen, d. h. die Antriebseinheit 213 in
die zuvor eingestellte Position zurückzubringen, umfaßt die
Kolbenzylinder-Schwenkanordnung 265 und Kolbenzylinder-Trimmanordnung 271 ventilfreie
schwimmende Kolben 409 bzw. 410, die zwischen dem Blindende
des betreffenden Zylinders und dem zugehörigen Kolben angeordnet
sind.
Um eine Aufwärtsbewegung der Antriebseinheit 213 bei Auftreffen
gegen ein Unterwasserhindernis zu ermöglichen, enthält der
Kolben 263 gemäß Fig. 6 eine Drosselöffnung 401 und
ein federbelastetes Absperrventil 403, das sich bei einem wesentlich
angestiegenen Druck am stangenseitigen Ende des
Schwenkzylinders 266 öffnet, so daß eine Strömung vom stangenseitigen
Ende des Schwenkzylinders 266 in den Bereich zwischen
dem an der Kolbenstange 262 angeordneten Kolben 263 und dem schwimmenden Kolben 409 des
Schwenkzylinders 266 erfolgen kann. Die Bewegung des Fluides
in den Schwenkzylinder 266 durch die Drosselöffnung 401 be
wirkt, daß sich die Kolbenzylinder-Schwenkanordnung 265 aus
dehnen kann, um während der raschen aufwärtsgerichteten Schwenk
bewegung der Antriebseinheit 213 bei Auftreffen auf ein Unter
wasserhindernis Energie zu absorbieren.
Der Kolben 263 umfaßt ferner eine zweite durchgehende Drossel
öffnung 405 und ein federbelastetes Ventil 407, welches die
Aufgabe hat, federnd eine Fluidströmung von dem Bereich zwischen
dem Kolben 263 und dem schwimmenden Kolben 409
des Schwenkzylinders 266 zum stangenseitigen Ende des Zylinders
266 zu verhindern. Diese Drosselöffnung 405 ermöglicht ein Zusammen
ziehen der Zylinderkolbenanordnung 265 während der Abwärtsbe
wegung der Sternhalterung 241 und der damit verbundenen Antriebs
einheit 213 im Anschluß an einen Stoß gegen ein Unterwasser
hindernis, indem das Hydraulikfluid vom Blindende des Schwenk
zylinders 266 zu dessen stangenseitigem Ende zurückfließen kann
- es sei daran erinnert, daß die Strömung des Hydraulikfluides
vom Blindende des Schwenkzylinders 266 durch die vierte Leitungs
einrichtung 297 durch das Absperrventil 331 verhindert wird.
In Verbindung mit der Aufwärtsbewegung der Antriebseinheit 213
bei Aufprall gegen ein Unterwasserhindernis umfaßt der Trimm
kolben 274 gemäß Fig. 5 ferner eine Drosselbohrung 402 und ein
federbelastetes Absperrventil 404, das sich bei einem wesent
lich angestiegenen Druck am stangenseitigen Ende des Trimmzylin
ders 276 öffnet, so daß eine Strömung vom stangenseitigen Ende
des Trimmzylinders 276 in den Bereich zwischen dem
Kolben 274 und dem schwimmenden Kolben 410 des Trimmzylinders
möglich ist. Die Bewegung des Fluides im Trimmzylinder 276
durch die Drosselbohrung 402 bewirkt, daß sich die Kolbenzylinder-
Trimmanordnung 271 ausdehnen kann, um während der raschen auf
wärtsgerichteten Schwenkbewegung der Antriebseinheit 213 auf
grund eines Aufpralles gegen ein Unterwasserhindernis Energie
zu absorbieren.
Der Trimmkolben 274 enthält ferner eine zweite Drosselbohrung
406 und ein federbelastetes Ventil 408, das nachgiebig eine
Fluidströmung vom Bereich zwischen dem Kolben
274 und dem schwimmenden Kolben 410 des Trimmzylinders 276
zum stangenseitigen Ende dieses Zylinders verhindert. Diese
Drosselbohrung ermöglicht ein Zusammenziehen der Kolbenzylinder
anordnung 265 während der Abwärtsbewegung der Drehhalterung 251
und der damit verbundenen Antriebseinheit 213 im Anschluß an
einen Aufprall gegen ein Unterwasserhindernis, indem das Hydrau
likfluid vom Blindende des Trimmzylinders 276 zu dessen stangen
seitigem Ende zurückfließen kann - es sei daran erinnert, daß
Hydraulikfluid vom Blindende des Trimmzylinders 276 durch die
dritte Leitungseinrichtung 295 durch die Pumpe 285 und die
Steuereinrichtung 75 verhindert ist.
Das Fluidleitungssystem 283 enthält ferner ein manuelles Frei
gabeventil 411, das eine freie Bewegung der
Zylinderanordnungen 265 und 271 erlaubt. Das Freigabeven
til 411 arbeitet sequentiell dergestalt, daß die erste Zylinder
leitung 111 der zweiten Leitungseinrichtung 293 über die Abzweig
leitungen 413 und 415 mit der zweiten Zylinderleitung 131
der dritten Leitungseinrichtung 295 und dann zusätzlich die
erste Zylinderleitung 111 der zweiten Leitungseinrichtung
293 über die Abzweigleitung 417 mit dem abstromseitigen Ab
schnitt 333 der vierten Leitungseinrichtung 297 verbunden
werden, während die Verbindung zwischen der zweiten Leitungs
einrichtung 293 und der dritten Leitungseinrichtung 295 er
halten bleibt.
Das manuelle Freigabeventil 411 enthält ein mit einem Gewinde versehenes Ventilelement
419, das bei einer Verdrehung in einem Gehäuse 441
relativ zum benachbarten Ende der Abzweigleitung 415 axial
beweglich ist. Wenn das Ventil in der in Fig. 6 gezeigten
vollständig geschlossenen Position steht, schließt das Ende
des Ventilelementes 419 die Abzweigleitung 415, was eine
Fluidströmung zwischen der Abzweigleitung 413 und der Abzweig
leitung 415 verhindert. Bei einer anfänglichen auswärts gerich
teten Bewegung des Ventilelementes 419 nach links in Fig. 6 gelangt
das Ende des Ventilelementes 419 weg von der Abzweigleitung
415, was eine Fluidströmung von der Abzweigleitung 413 in
einen Ringraum 423 zwischen dem Ende des Ventilelementes
419 und dem Gehäuse 441 und dann in die Abzweigleitung 415
ermöglicht. Eine weitere Auswärtsbewegung des Ventilelementes
419 nach links in Fig. 6 führt zu einer Verbindung einer
Passage 425, die Teil der Abzweigleitung 417 ist mit dem Ring
raum 423 längs des inneren Endes des Ventilelementes 419, wodurch
die Abzweigleitung 417 mit der zweiten Leitungseinrichtung
293 in Verbindung tritt.
Das Fluidleitungssystem 283 umfaßt ferner ein Druckentlastungsventil
451, das die erste Seitenöffnung 287 der Pumpe 285 mit
dem Sumpf 292 verbindet, und ein Druckentlastungsventil
461, das den Sumpf 292 und den stromabwärtigen Abschnitt 333
der vierten Leitungseinrichtung 297 verbindet. Ferner enthält
das Fluidleitungssystem 283 zusätzlich ein Druckentlastungsventil
471, das den Sumpf 292 mit dem stromabwärtigen Abschnitt
323 der dritten Leitungseinrichtung 295 verbindet. Die Druck
entlastungsventile 451 und 461 sind so eingestellt, daß sie
bei einem Druck größer als der Druck an der fünften Ventil
einrichtung 341, d. h. bei etwa 105 kp/cm² bei der vorliegen
den Ausführungsform, ansprechen, während das Druckentlastungs
ventil 471 bei einem Druck größer als der Ansprechdruck der
Entlastungsventile 451 und 461, d. h. bei etwa 175 kp/cm², an
spricht.
Zusätzlich zu der Isolierung der hydraulischen Zylinderanordnungen 31 bzw.
265 und 33 bzw. 271 sieht die Steuereinrichtung 75 gemäß Fig. 7
und 8, wenn die Pumpe 73 bzw. 285 kein Fluid pumpt, vor,
daß im wesentlichen das gesamte von den hydraulischen Zylinderanordnungen
31 und 33 bzw. 265 und 271 zur Pumpe 73 bzw.
285 strömende Fluid durch den Filter 91 bzw. 290 fließt. Bei
einigen Ausführungsformen kann eine Überdruckentlastungseinrichtung
vorgesehen werden, die eine Fluidströmung von den
hydraulischen Zylinderanordnungen zur Pumpe ohne Durchgang durch den
Filter erlaubt. Solange das Fluid während des normalen Betriebes
ohne Überdruck gefiltert wird, werden sämtliche im
Fluid befindlichen Verunreinigungen beseitigt.
Obgleich die Steuereinrichtung 75 in Fig. 2 und 6 in den bei
den besonderen hydraulischen Systemen 25 und 264 dargestellt
ist, kann sie auch bei anderen Schiffsantriebsvorrichtungen
verwendet werden, die hydraulische Trimm- und Schwenkzylinder
aufweisen.
Insbesondere umfaßt die Steuereinrichtung 25 der hydraulischen
Systeme 25 und 264 ein Rückführsteuerventil 500 mit einem
Ventilgehäuse 504, das eine Aussparung 508 bildet, die ein
erstes Ende 512 und ein zweites Ende 516 hat. Die erste Zu
führleitung 77 steht in Verbindung mit dem ersten Ende 512
der Aussparung 508 und die zweite Zufuhrleitung 79 in Ver
bindung mit dem zweiten Ende 516 der Aussparung 508.
Die Steuereinrichtung 75 enthält ferner die Rückführleitung
113, die in Verbindung mit der Pumpe 73 bzw. 285 durch den
Sumpf 71 bzw. 292 und den Filter 91 bzw. 290 und in Verbindung
mit der Ventilaussparung 508 des Rückführsteuerventiles
zwischen dem ersten Ende 512 und dem zweiten Ende 516 steht.
Insbesondere ist nach Fig. 2 und 6 die Rückführleitung 113
mit dem Sumpf 71 bzw. 292 verbunden, so daß das durch die
Rückführleitung 113 zum Sumpf 71 bzw. 292 fließende Fluid
durch den Filter 91 bzw. 290 vor Rückfluß zur Pumpe 73 bzw.
285 strömen muß. Bei anderen nicht gezeigten Ausführungsformen
kann der Filter in der Rückführleitung 113 angeordnet
sein.
Wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, steht die erste Zylinderleitung
111 in Verbindung mit der Aussparung 508 zwischen der ersten
Zufuhrleitung 77 und der Rückführleitung 113 und die zweite
Zylinderleitung 131 in Verbindung mit der Aussparung 508 zwi
schen der zweiten Zuführleitung 79 und der Rückführleitung
113.
Das Rückführsteuerventil 500 umfaßt ferner eine Ventilein
richtung 520, die verschiebbar in der Ausnehmung 508 aufgenommen
ist und dem Hydraulikdruck am ersten Ende 512 der Ausnehmung
508 (vgl. Fig. 8) unterliegt, um die erste Zuführleitung
77 mit der ersten Zylinderleitung 111 und die zweite Zylinder
leitung 131 mit der Rückführleitung 113 zu verbinden. Die
Ventileinrichtung 520 wird ferner durch den Hydraulikdruck am
zweiten Ende 516 der Ausnehmung 508 (vgl. Fig. 7) betätigt,
um die zweite Zuführleitung 79 mit der zweiten Zylinderlei
tung 131 und die erste Zylinderleitung 111 mit der Rückführ
leitung 113 zu verbinden.
Die Ventileinrichtung 520 umfaßt einen Ventilkolben 524 mit
einem Paar Kolbenteilen 528, die verschiebbar in der Ausnehmung
508 aufgenommen sind, eine Einrichtung 532, die einen Fluid
durchlaß zwischen den Kolbenteilen 528 ermöglicht, und eine
Einrichtung 536 zur Zentrierung des Ventilkolbens 524 zwischen
dem ersten Ende 512 der Ausnehmung 508 und dem zweiten Ende
516, wenn kein Hydraulikdruck am ersten Ende 512 und zweiten
Ende 516 der Ausnehmung 508 ansteht. Wenn der Ventilkolben
524 in der Ausnehmung 508 zentral liegt, steht die erste
Zuführleitung 77 nicht in Verbindung mit der ersten Zylinder
leitung 111 und die zweite Zuführleitung 79 nicht in Verbin
dung mit der zweiten Zylinderleitung 131, so daß die betreffen
den Zylinderanordnungen gegenüber der ersten und zweiten Zuführ
leitung 77 und 79 und der Pumpe 73 oder 285 abgetrennt sind.
Obgleich andere Konstruktionen bei anderen Ausführungsformen
verwendet werden können, hat die Einrichtung, die einen Fluid
durchgang zwischen den Kolbenteilen 528 ermöglicht, die Ge
stalt einer die Kolbenteile 528 verbindenden Stange 532. Die
Stange 532 hat einen Durchmesser, der kleiner als der Durch
messer der Kolbenteile 528 ist.
Die Zentriereinrichtung 536 umfaßt eine erste Feder 540 in
der Ausnehmung 508, die zwischen einem der Kolbenteile 528
und dem Ventilgehäuse 504 angeordnet ist, sowie eine zweite
Feder 544 in der Ausnehmung 508, die zwischen dem anderen
Kolbenteil 528 und dem Ventilgehäuse 504 angeordnet ist. Obgleich
andere Konstruktionen bei anderen Ausführungsformen verwendet
werden können, enthält die Zentriereinrichtung 536 ferner
Platten 545, die zwischen den Kolbenteilen 528,
den ersten und zweiten Federn 540 und 544 und den Absätzen 547 in dem
Ventilgehäuse 504 angeordnet sind. Die Absätze 547 stehen in in inwärtigem Ab
stand von den Enden 512 und 516 der Ausnehmung 508 und treten
in Eingriff mit den Platten 545, wenn die ersten und zweiten
Federn 540 und 544 voll ausgedehnt sind.
Wie in Fig. 2 und 6 gezeigt, umfaßt jedes Hydrauliksystem
25 und 264 zwei Zylinderanordnungen 31 und 33 bzw. 265 und
271. Jedes Hydrauliksystem 25 und 264 enthält ferner die erste
Zylinderleitung 111, die die Steuereinrichtung 25 und eine
Zylinderanordnung 33 bzw. 265 verbindet. Die Hydrauliksysteme
25 und 264 weisen ferner die Zylinderleitung 131 auf, die
die Steuereinrichtung 75 und die andere Zylinderanordnung
33 bzw. 271 miteinander verbindet.
Die Steuereinrichtung 75 enthält ferner eine Absperrventil
einrichtung 548 in der ersten und zweiten Zylinderleitung
111 und 131, um eine Fluidströmung durch die erste und
zweite Zylinderleitung 111 und 131 zu verhindern, wenn an
dem mit der Ausnehmung 508 verbundenen Bereich der ersten
und zweiten Zylinderleitung 111 und 131 kein Druckfluid an
steht.
Die Absperrventileinrichtung 548 umfaßt eine Ausnehmung 552
im Gehäuse 504, die gegenüberliegende erste und zweite Enden
556 und 560 hat, die mit der ersten bzw. zweiten Steuerlei
tung 136 bzw. 137 verbunden sind.
Mit dem ersten Ende 556 der Ausnehmung 552 ist ein erstes
federbelastetes, normalerweise geschlossenes Absperrventil
564 verbunden, das ebenfalls in Verbindung mit der ersten
Zylinderleitung 111 steht. Das erste Absperrventil 564
ermöglicht eine Strömung des Druckfluides vom ersten Ende
556 der Ausnehmung 552 zur ersten Zylinderleitung 111 und
verhindert aufhebbar eine umgekehrte Fluidströmung. Mit dem
zweiten Ende 560 der Ausnehmung 552 ist ein zweites federbe
lastetes, normalerweise geschlossenes Absperrventil 568 ver
bunden, das ebenfalls in Verbindung mit der zweiten Zylinder
leitung 131 steht. Das zweite Absperrventil 568 ermöglicht
eine Druckfluidströmung vom zweiten Ende 560 des Ventilge
häuses 552 zur zweiten Zylinderleitung 131, während es auf
hebbar eine umgekehrte Fluidströmung verhindert.
Die Ausnehmung 552 des Absperrventiles enthält einen Kolben
572, der von einer Zentralposition zur ersten bzw. zweiten
Endposition nahe dem ersten bzw. zweiten Ende 556, 560 der
Ausnehmung 552 gemäß Fig. 7 und 8 bewegbar ist. Der Kolben
572 wird aufgrund einer Druckbeaufschlagung des ersten
Endes 556 der Ausnehmung 552 bewegt, wenn die Pumpe 73 bzw.
281 sich in eine Richtung dreht, und aufgrund einer Beaufschla
gung des zweiten Endes 560 der Ausnehmung 652 bewegt, wenn
sich die Pumpe 73 bzw. 281 in die andere Richtung dreht.
Einrichtungen sind ferner am Kolben 572 des Absperrventiles
in Gestalt von gegenüberliegend sich erstreckenden ersten
und zweiten Vorsprüngen 576 und 578 vorgesehen, um die be
nachbarten Absperrventile zu öffnen, wenn der Steuerkolben
572 des Absperrventiles in der ersten bzw. zweiten Endstel
lung steht. Insbesondere wenn gemäß Fig. 8 das erste Ende
556 der Ausnehmung 552 des Absperrventiles unter Druck steht,
öffnet der zweite Vorsprung 578 das zweite Absperrventil
568, so daß das Fluid von der zweiten Zylinderleitung 131 ein
fließen kann. Wenn dagegen gemäß Fig. 7 das zweite Ende
560 der Ausnehmung 352 unter Druck steht, öffnet der erste
Vorsprung 576 das erste Absperrventil 564, so daß das Fluid
von der ersten Zylinderleitung 111 einfließen kann.
Wenn die Pumpe 73 bzw. 281 nicht in Betrieb ist, schließen
die Federn der Absperrventile 564 und 568 die betreffenden
Ventile und bringen den Kolben 572 in die mittige Position,
was die erste und zweite Zylinderleitung 111 und 131, wie
beschrieben, blockiert.
Eine andere Ausführungsform 580 der Steuereinrichtung 75
ist in Fig. 9 und 10 gezeigt. Die Steuereinrichtung 580 umfaßt
viele Bauteile, die entsprechend bei der ersten Ausführungsform
75 vorgesehen sind, wobei gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen
tragen und nicht erneut beschrieben werden.
Die Steuereinrichtung 580 hat eine andere Ausführungsform
582 für die Absperrventileinrichtung 548. Bei dieser Aus
führungsform dient die Ausnehmung 508 des Rückführventiles
als Ventilausnehmung 552 und sind die Absperrventile 564 und
568 am ersten bzw. zweiten Ende 512, 516 der Ventilausnehmung
508 angeordnet. Der Steuerventilkolben 524 dient als Absperr
ventilkolben 572, und die Vorsprünge 576 und 578 erstrecken
sich axial nach außen von den Kolbenteilen 528 des Steuer
ventiles, um die betreffenden Absperrventile 564 und 568 in
der vorbeschriebenen Weise zu öffnen.
Da die Ausnehmung 508 des Steuerventiles auch als Ausnehmung
552 des Absperrventiles dient, steht die erste Zylinderlei
tung 111 mit der Ausnehmung 508 sowohl zwischen der ersten
Zufuhrleitung 77 als auch Rückführleitung 113 und gegenüberliegend
zur ersten Zuführleitung 77 durch eine Leitung 590 in Verbindung.
Die zweite Zylinderleitung 131 steht in Verbindung
mit der Ausnehmung 508 sowohl zwischen der Rückführleitung
113 als auch der zweiten Zufuhrleitung 79 und gegenüberliegend
zur zweiten Zuführleitung 79 durch eine Leitung 592.
Bei dieser Ausführungsform steht die erste Steuerleitung
136 durch die Leitung 590 mit dem ersten Ende 512 der Steuer
ventilausnehmung 508 und die zweite Steuerleitung 137 durch
die Leitung 592 mit dem zweiten Ende 516 der Steuerventil
ausnehmung 508 in Verbindung.
Da die erste und zweite Zylinderleitung 111 bzw. 131 in Ver
bindung mit dem ersten bzw. zweiten Ende 512, 516 der Steuer
ventilausnehmung 508 steht, sind in der ersten und zweiten
Zufuhrleitung 77 bzw. 79 Einrichtungen vorgesehen, die ver
hindern, daß das von den hydraulischen Zylinderanordnungen
durch die Zylinderleitungen 111 und 131 zurückfließende Fluid
zur Pumpe 73 bzw. 285 durch die Zufuhrleitungen 77 und 79
strömt. Obgleich andere Anordnungen bei anderen Konstruktionen
verwendet werden können, umfaßt diese Einrichtung bei der
vorliegenden Ausführungsform ein Einwegeabsperrventil 586
in der ersten Zuführleitung 77 und ein Einwegeabsperrventil
588 in der zweiten Zuführleitung 79, welche eine Fluid
strömung von der Steuereinrichtung 580 zur Pumpe 73 bzw.
285 verhindern, jedoch eine Fluidströmung von der Pumpe
73 bzw. 285 zur Steuereinrichtung 580 ermöglichen.
Claims (9)
1. Schiffsantriebsvorrichtung umfassend ein mit dem Rumpf
(15; 223) eines Bootes zu verbindendes Element (13;
231), eine Antriebsanordnung (17; 213), die mit dem
Element (13; 231) schwenkbeweglich verbunden ist,
derart, daß sie - in der Montageanordnung des Elemen
tes (13; 231) am Bootsrumpf (15; 223) - vertikal ver
schwenkbar ist, eine hydraulische Zylinderanordnung
(31, 33; 265, 271), die einen Hydraulikzylinder (35,
45; 266, 276) sowie eine verschiebbar in dem Zylinder
(35, 45; 266, 276) aufgenommene Kolbenstange (43, 53;
262, 272) aufweist und zwischen dem Element (13; 231)
und der Antriebsanordnung (17; 213) angeordnet ist, so
daß infolge einer Bewegung der Kolbenstange (43, 53;
262, 272) in eine Richtung relativ zu dem Zylinder
(35, 45; 266, 276) und infolge einer Bewegung der
Kolbenstange in die dazu entgegengesetzte Richtung die
Antriebsanordnung (17; 213) vertikal verschwenkbar
ist, eine selektiv drehbare Pumpeneinrichtung (73;
285) mit einer ersten Öffnung (74; 287) und einer
zweiten Öffnung (76; 289), wobei die erste Öffnung
(74; 287) bei Drehung der Pumpeneinrichtung (73; 285)
in eine Richtung unter Druck gesetzt wird und die
zweite Öffnung (76; 289) bei Drehung der Pumpenein
richtung (73; 285) in die andere Richtung unter Druck
gesetzt wird, und eine einen Filter (91; 290) und eine
Steuereinrichtung (75) umfassende Leitungseinrichtung,
die die erste Öffnung (74; 287) und die zweite Öffnung
(76; 289) mit der hydraulischen Zylinderanordnung (31,
33; 265, 271) verbindet, um die Kolbenstange (43, 53;
262, 272) relativ zu dem Zylinder (35, 45; 266, 276)
in die eine Richtung oder die entgegengesetzte Rich
tung bei Drehung der Pumpeneinrichtung (73; 285) in
die eine Drehrichtung bzw. in die andere Drehrichtung
zu bewegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mit dem Filter (91; 290) in Verbindung stehen
de Steuereinrichtung (75) im wesentlichen sämtliches
von der hydraulischen Zylinderanordnung (31, 33; 265,
271) zu der Pumpeneinrichtung (73; 285) strömendes
Fluid dazu veranlaßt, den Filter (91; 290) zu durch
strömen.
2. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (75) dazu eingerichtet
ist, die Verbindung zwischen der Pumpeneinrichtung (73) und
der hydraulischen Zylinderanordnung (31, 33) zu unterbrechen,
wenn die Pumpeneinrichtung (73) an ihren Öffnungen (74, 76)
keinen Pumpdruck bereitstellt.
3. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (75) ein Ventilge
häuse (504) umfaßt, das eine Ausnehmung (508) mit einem
ersten Ende (512) und einem zweiten Ende (516) aufweist,
wobei die erste Öffnung (74) der Pumpeneinrichtung (73) mit
dem ersten Ende (512) der Ausnehmung (508) über eine erste
Zuführleitung (77) in Verbindung steht und wobei die zweite
Öffnung (76) der Pumpeneinrichtung (73) mit dem zweiten Ende
(516) der Ausnehmung (508) über eine zweite Zuführleitung
(79) in Verbindung steht, daß die Steuereinrichtung (75)
ferner eine Rückführleitung (113), die mit der Pumpeneinrich
tung (73) über den Filter (91) in Verbindung steht und mit
der Ausnehmung (508) zwischen dem ersten Ende (512) und dem
zweiten Ende (516) verbunden ist, eine mit der Zylinderanord
nung (31, 33) und mit der Ausnehmung (508) an einer Stelle
zwischen der ersten Zuführleitung (77) und der Rückführ
leitung (113) in Verbindung stehende erste Zylinderleitung
(111), eine mit der Zylinderanordnung (31, 33) und mit der
Ausnehmung (508) an einer Stelle zwischen der zweiten
Zuführleitung (79) und der Rückführleitung (113) in Ver
bindung stehende zweite Zylinderleitung (131) und eine
Ventileinrichtung (520) umfaßt, die verschiebbar in der
Ausnehmung (508) aufgenommen und dazu eingerichtet ist, in
Reaktion auf hydraulischen Druck an dem ersten Ende (512) der
Ausnehmung (508) die erste Zuführleitung (77) mit der ersten
Zylinderleitung (111) und die zweite Zylinderleitung (131)
mit der Rückführleitung (113) zu verbinden sowie in Reaktion
auf hydraulischen Druck an dem zweiten Ende (516) der
Ausnehmung (508) die zweite Zuführleitung (79) mit der
zweiten Zylinderleitung (131) und die erste Zylinderleitung
(111) mit der Rückführleitung (113) zu verbinden.
4. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (75) mit einer Ein
richtung (71) zur Bereitstellung von Hydraulikfluid verbunden
ist, die die Rückführleitung (113) mit der Pumpeneinrichtung
(73) verbindet, daß der Filter (91) in der Einrichtung (71)
zur Bereitstellung von Hydraulikfluid angeordnet ist und die
Einrichtung (71) zur Bereitstellung von Hydraulikfluid in
einen Abschnitt stromaufwärtig des Filters (91) und einen
Abschnitt stromabwärtig des Filters (91) unterteilt, daß die
Pumpeneinrichtung (73) mit dem stromabwärtigen Abschnitt der
Einrichtung (71) zur Bereitstellung von Hydraulikfluid
verbunden ist und daß die Rückführleitung (113) mit dem
stromaufwärtigen Abschnitt der Einrichtung (71) zur Bereit
stellung von Hydraulikfluid in Verbindung steht.
5. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ventileinrichtung (520) einen Ventilkolben
(524) mit zwei voneinander beabstandeten und verschiebbar in
der Ausnehmung (508) aufgenommenen Kolbenteilen (528), eine
Einrichtung (532), die eine Fluidströmung zwischen den
Kolbenteilen (528) ermöglicht, und eine Zentriereinrichtung
(536) aufweist, die den Ventilkolben (524) zwischen dem
ersten Ende (512) und dem zweiten Ende (516) der Ausnehmung
(508) zentriert, wenn an dem ersten Ende (512) und an dem
zweiten Ende (516) der Ausnehmung (508) kein hydraulischer
Druck ansteht.
6. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung, die eine Fluidströmung
zwischen den Kolbenteilen (528) ermöglicht, eine die Kolben
teile (528) verbindende Stange (532) aufweist, deren Durch
messer kleiner ist, als der Durchmesser der Kolbenteile
(528).
7. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung (536) eine erste
Feder (540), die in der Ausnehmung (508) zwischen einem der
Kolbenteile (528) und dem Ventilgehäuse (504) angeordnet ist,
und eine zweite Feder (544) umfaßt, die in der Ausnehmung
(508) zwischen dem anderen Kolbenteil (528) und dem Ventilge
häuse (504) angeordnet ist.
8. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinrichtung (75) eine Absperrventil
einrichtung (548) in der ersten Zylinderleitung (111) und in
der zweiten Zylinderleitung (131) aufweist, wobei die
Absperrventileinrichtung (548) eine Fluidströmung durch die
erste Zylinderleitung (111) und durch die zweite Zylin
derleitung (131) verhindert, wenn an den Enden (512, 516) der
Ausnehmung (508) kein Druckfluid ansteht.
9. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Absperrventileinrichtung (548) ein erstes
normalerweise geschlossenes Absperrventil (564) in der ersten
Zylinderleitung (111), welches eine Strömung von unter Druck
stehendem Fluid vom ersten Ende der Ausnehmung (508) her
ermöglicht, ein zweites normalerweise geschlossenes Absperr
ventil (568) in der zweiten Zylinderleitung (131), welches
eine Strömung von unter Druck stehendem Fluid von dem zweiten
Ende (516) der Ausnehmung (508) her ermöglicht, und eine
Einrichtung umfaßt, die dazu eingerichtet ist, eines der
Absperrventile (564, 568) zu öffnen, wenn an einem der Enden
(512, 516) der Ausnehmung (508) Fluid unter Druck ansteht.
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