DE102009000994A1

DE102009000994A1 - Dichtungsanordnung für einen schwenkbaren Bootsantrieb

Info

Publication number: DE102009000994A1
Application number: DE102009000994A
Authority: DE
Inventors: Fernando Gallato; Adone Bertolo; Andrea Tognon
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2010-08-19
Also published as: EP2398701B1; JP5584707B2; US8740662B2; WO2010094611A1; CN102317151B; AU2010215632A1; US20110291367A1; EP2398701A1; JP2012517936A; AU2010215632B2; CN102317151A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung (1) für einen in einem Bootsrumpf schwenkbar angeordneten Bootsantrieb, welcher eine bodenseitige Rumpföffnung durchsetzt. Es wird vorgeschlagen, dass der Bootsantrieb mit dem Bootsrumpf oder einem in den Bootsrumpf eingesetzten Zwischenstück (2) einen Ringspalt bildet, dass der Ringspalt durch mindestens zwei flexible Dichtelemente (5, 6) überbrückt wird und dass die mindestens zwei Dichtelemente (5, 6) mindestens eine Ringkammer (7) zwischen sich einschließen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für einen schwenkbaren Bootsantrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bekannte Innenbord-Bootsantriebe weisen eine unter Wasser angeordnete Steuer- und Vortriebseinheit auf, welche um eine Hochachse schwenkbar ist. Der Vortrieb wird durch eine oder zwei Schrauben erzeugt, deren Drehachse mittels der Steuereinheit schwenkbar ist. Durch die Verschwenkbarkeit des Vortriebsvektors wird eine Steuerwirkung für das Boot erreicht. Die Vortriebs- und Steuereinheit weist eine senkrecht angeordnete Säule auf, welche die Antriebswelle für den Propeller aufnimmt und durch eine in den Bootsrumpf eingesetzte Bodenplatte, auch Zwischenstück genannt, hindurchgeführt ist. Bei bekannten Bootsantrieben ist die schwenkbare Steuer- und Vortriebseinheit gegenüber der Rumpföffnung durch elastische Ringe abgestützt und abgedichtet, d. h. gleichzeitig werden aus dem Propellerschub resultierende Reaktionskräfte direkt in den Rumpf übertragen. Nachteilig bei der bekannten Dichtungsanordnung ist, dass die elastischen Ringe relativ große Kräfte aufnehmen und daher eine relativ hohe Elastizität aufweisen müssen, was für eine gute Dichtwirkung weniger vorteilhaft ist. Darüber hinaus unterliegt eine derartige Dichtung einem erhöhten Verschleiß infolge von Relativbewegungen zwischen der Dichtung und dem abzudichtenden Bauteil.
Durch die WO 2005/005249 A1 wurde ein ähnlicher schwenkbarer Bootsantrieb mit einer ziehenden Doppelschraube bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung der eingangs genanten Art mit einer verbesserter Dichtwirkung und einer ständigen Funktionskontrolle der Dichtwirkung zu schaffen, insbesondere bei schwingungsbedingten Vertikalbewegungen des Bootsantriebes.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhaft Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß durchsetzt der Bootsantrieb die Rumpföffnung mit einem Ringspalt, welcher von mindestens zwei flexiblen Dichtelementen überbrückt wird, sodass eine den Bootsantrieb umfangsseitig umgebende, geschlossene Ringkammer gebildet wird. Durch die abgedichtete Ringkammer wird erreicht, dass der Bootsantrieb Relativbewegungen gegenüber dem Bootsrumpf ausführen kann, insbesondere in vertikaler Richtung. Dies ist besonders vorteilhaft für einen Bootsantrieb, der gegenüber dem Bootsrumpf elastisch aufgehängt ist und daher Schwingungen, insbesondere in vertikaler Richtung ausführt.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Ringkammer mit einer Kontrollflüssigkeit gefüllt ist und mit einem Kontrollbehälter kommuniziert. Damit wird der Vorteil einer ständigen Kontrolle der Dichtwirkung erreicht. Bevorzugt weist der Kontrollbehälter eine Flüssigkeitsstandanzeige auf, durch welche der Flüssigkeitsstand laufend kontrolliert werden kann. Sinkt beispielsweise der Stand der Kontrollflüssigkeit im Kontrollbehälter ab, läuft Kontrollflüssigkeit aus der Ringkammer aus, d. h. das innere (dem Bootsinneren zugewandte) Dichtelement ist undicht, sodass die Kontrollflüssigkeit in das Bootsinnere ausströmt. Andererseits kann der Stand der Kontrollflüssigkeit im Kontrollbehälter ansteigen – in diesem Falle dringt Seewasser in die Ringkammer ein, d. h. das äußere, seewasserseitige Dichtelement ist undicht, während das innere Dichtelement noch intakt ist. Schließlich ist der Fall möglich, dass beide, das innere und das äußere Dichtelement undicht werden, auch dann ergibt sich eine Änderung des Kontrollpegels, d. h. eine Warnung für einen Wassereinbruch.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kontrollbehälter im Inneren des Bootsrumpfes angeordnet und über eine flexible Leitung mit der Ringkammer verbunden. Damit ist die Möglichkeit gegeben, dass der Kontrollbehälter an beliebiger Stelle im Boot angeordnet und der Flüssigkeitsstand im Kontrollbehälter bequem abgelesen werden kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die mindestens zwei Dichtelemente als Balg- oder Faltenbalgdichtungen ausgebildet, die vorzugsweise an ihrem inneren und äußeren Umfang wulstförmige Verdickungen aufweisen. Damit ergibt sich der Vorteil, dass die Dichtungen beiderseits fest eingespannt werden können und andererseits Relativbewegungen in senkrechter Richtung zulassen.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen umfassen eine erste Klemmvorrichtung auf dem Umfang des Bootsantriebes und eine zweite Klemmvorrichtung am Umfangsbereich der Rumpföffnung. Damit können die Dichtelemente mit ihren peripheren Wulsten beiderseits eingespannt werden, sodass sich eine leckfreie Abdichtung ergibt. Damit ist auch das Volumen der Ringkammer zur Aufnahme der Kontrollflüssigkeit definiert.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Rumpföffnung in einem Rumpfzwischenstück, im folgenden auch kurz Zwischenstück genannt, angeordnet, welches in den Bootsrumpf einsetzbar ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Ringkammer, die flexiblen Dichtelemente und die Klemmvorrichtungen mit dem Zwischenstück als Baueinheit vormontiert werden können, welche dann in die eigentliche Rumpföffnung eingesetzt wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Rumpfzwischenstück als Crashteil ausgebildet werden, und zwar vorzugsweise in Sandwichbauweise. Da das Zwischenstück – aufgrund der flexiblen Dichtelemente – keine Reaktionskräfte aus dem Schraubenschub aufnimmt, kann es leicht und verformbar ausgebildet werden. Als Crashteil dient es der Erhöhung der Sicherheit des Bootsrumpfes.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
1a, 1b eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung, befestigt an einem Rumpfzwischenstück und
2 einen Teilschnitt durch einen Bootsantrieb in Verbindung mit der Dichtungsanordnung gemäß 1a.
1a zeigt eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung 1 in einem Querschnitt, während 1b die Dichtungsanordnung 1 in einer Ansicht von oben, eingebaut in ein Rumpfzwischenstück 2, im Folgenden auch kurz Zwischenstück 2 genannt, zeigt. Das Zwischenstück 2 ist in eine nicht dargestellte Öffnung, welche dem ovalen Umfang des Zwischenstückes 2 entspricht, eines nicht dargestellten Bootsrumpfes eingesetzt und mit diesem fest und dicht verbunden. In einer zeitgleich eingereichten Patentanmeldung der Anmelderin (internes Aktenzeichen der Anmelderin: 002087) ist ein derartiges Zwischenstück, welches eine Sandwichstruktur aufweist, ausführlich beschrieben. Die Dichtungsanordnung 1 umfasst eine erste (innere) Klemmvorrichtung 3, eine zweite (äußere) Klemmvorrichtung 4 sowie zwei flexible, als Balgdichtungen 5, 6 ausgebildete Dichtelemente, welche jeweils auf ihrem Innen- und Außenumfang Ringwulste 5a, 5b, 6a, 6b aufweisen. Die Balgdichtungen 5, 6, welche mit ihren Ringwulsten 5a, 5b, 6a, 6b in die Klemmvorrichtungen 3, 4 eingespannt sind, bilden eine geschlossene Ringkammer 7. Die zweite (äußere) Klemmvorrichtung 4 ist mit dem Zwischenstück 2 fest verbunden und bildet mit diesem eine vormontierte Baueinheit, welche in den nicht dargestellten Bootsrumpf eingesetzt wird. Das Zwischenstück 2 ist nur unvollständig, d. h. im Wesentlichen nur mit einer oberen Stahlplatte 2a dargestellt. Das in der Zeichnung oben angeordnete Dichtelement 5 ist dem Innenraum des Bootsrumpfes zugewandt; das in der Zeichnung unten angeordnete Dichtelement 6 ist auf der Seewasserseite angeordnet. Die Ringkammer 7 ist – wie im Folgenden beschrieben wird – mit einer Kontrollflüssigkeit gefüllt, welche der Funktionskontrolle der Dichtwirkung der beiden Dichtelemente 5, 6 dient.
2 zeigt die Dichtungsanordnung 1 in Verbindung mit einem teilweise dargestellten Bootsantrieb 8 und dem Zwischenstück 2, welches hier mit der inneren Stahlplatte 2a und einer äußeren (seewasserseitigen) Stahlplatte 2b dargestellt ist. Der Bootsantrieb 8 umfasst eine schwenkbare, über ein nicht näher erläutertes Getriebe antreibbare Steuereinrichtung 9, welche ein Gehäuse 9a zur Aufnahme einer Antriebswelle 10 für einen nicht dargestellten Propeller (auch Schraube genannt) aufweist. Die Steuereinrichtung 9 ist gegenüber einem rumpfseitig abgestützten Lager 11 schwenkbar um die Hochachse z gelagert und in beiden axialen Richtungen fixiert. Am Lager 11 ist die innere Klemmvorrichtung 3 befestigt, während die äußere Klemmvorrichtung 4 mit dem Zwischenstück 2 verbunden ist. Der gesamte Bootsan trieb 8, umfassend die Steuereinrichtung 9 sowie das Lager 11, ist gegenüber dem Bootsrumpf elastisch aufgehängt, wobei die Reaktionskräfte aus dem Propellerschub und dem Gewicht des Bootsantriebes 8 direkt in den Rumpf eingeleitet werden. Das Zwischenstück 2 ist somit gegenüber diesen Kräften isoliert und lastfrei. Aufgrund der elastischen Aufhängung führt der Bootsantrieb 8, insbesondere in senkrechter Richtung (z-Richtung) Schwingungen aus, d. h. es findet eine Relativbewegung zwischen der inneren Klemmvorrichtung 3 und der äußeren Klemmvorrichtung 4 statt, welche durch die flexiblen Dichtelemente 5, 6 zugelassen wird.
Die Ringkammer 7, welche mit einer Kontrollflüssigkeit gefüllt ist, kommuniziert mit einem Kontrollbehälter 11, welcher eine nicht dargestellte Flüssigkeitsstandanzeige aufweist. In der äußeren Klemmvorrichtung 4 sind eine Quer- und eine Längsbohrung 12a, 12b angeordnet, über welche die Ringkammer 7 an eine nicht dargestellte flexible Verbindungsleitung zum Kontrollbehälter 11 angeschlossen werden kann. Mit diesem System ist eine Funktionskontrolle der Dichtelemente 5, 6 möglich. Bei einer Veränderung des Flüssigkeitsstandes im Kontrollbehälter 11 liegt in der Regel eine Funktionsstörung der Dichtung vor. Steigt der Flüssigkeitspegel im Kontrollbehälter, ist das seewasserseitige Dichtelement 6 defekt, Seewasser strömt in die Ringkammer 7 und von dort in den Kontrollbehälter 11. Fällt der Flüssigkeitspegel im Kontrollbehälter 11, ist das innere Dichtelement 5 defekt, und die Kontrollflüssigkeit tritt aus der Ringkammer 7 in das Bootsinnere aus. Bei sinkendem Flüssigkeitspegel im Kontrollbehälter 11 kann ferner der Fall vorliegen, dass beide Dichtelemente 5, 6 undicht sind und somit Seewasser in den Bootsinnenraum strömt. Somit ist durch die mit dem Kontrollbehälter 11 über die Kontrollflüssigkeit kommunizierende Ringkammer 7 eine wirksame und ständige Kontrolle darüber gegeben, ob die Dichtung intakt ist oder ob eine Störung in Form einer Undichtigkeit vorliegt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist lediglich eine Ringkammer 7 dargestellt, welche von zwei Dichtelementen 5, 6 eingeschlossen wird. Möglich und im Rahmen der Erfindung liegend ist es auch, dass mehrere durch Dichtelemente abgeteilte, hintereinander angeordnete Ringkammern vorgesehen sind. Damit würde sich eine höhere Sicherheit gegen Undichtwerden ergeben.

1: Dichtungsanordnung
2: Rumpfzwischenstück
2a: Stahlplatte
2b: Stahlplatte
3: erste (innere) Klemmvorrichtung
4: zweite (äußere) Klemmvorrichtung
5: Balgdichtung
5a: Ringwulst
5b: Ringwulst
6: Balgdichtung
6a: Ringwulst
6b: Ringwulst
7: Ringkammer
8: Bootsantrieb
9: Steuereinrichtung
9a: Gehäuse
10: Antriebswelle
11: Kontrollbehälter
12a: Querbohrung
12b: Längsbohrung
z: Hochachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2005/005249 A1 [0003]

Claims

Dichtungsanordnung für einen in einem Bootsrumpf schwenkbar angeordneten Bootsantrieb (8), welcher eine bodenseitige Rumpföffnung durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bootsantrieb (8) mit dem Bootsrumpf oder einem in den Bootsrumpf eingesetzten Zwischenstück (2) einen Ringspalt bildet, dass der Ringspalt durch mindestens zwei flexible Dichtelemente (5, 6) überbrückt wird und dass die mindestens zwei Dichtelemente (5, 6) mindestens eine Ringkammer (7) zwischen sich einschließen.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ringkammer (7) mit einer Kontrollflüssigkeit gefüllt ist und mit einem Kontrollbehälter (11) kommuniziert.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ringkammer (7) über eine flexible Flüssigkeitsleitung mit dem Kontrollbehälter (11) verbunden ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontrollbehälter (11) eine Flüssigkeitsstandanzeige aufweist
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Dichtelemente als Balgdichtungen (5, 6), vorzugsweise mit inneren und äußeren Ringwulsten (5a, 5b, 6a, 6b) ausgebildet sind.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bootsantrieb (8) auf seinem Umfang eine erste Klemmvorrichtung (3) zur Aufnahme der mindestens zwei Dichtelemente (5, 6) aufweist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Rumpföffnung eine zweite Klemmvorrichtung (4) zur Aufnahme der mindestens zwei Dichtelemente (5, 6) angeordnet ist.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Dichtelemente (5, 6) Relativbewegungen zwischen der ersten und der zweiten Klemmvorrichtung (3, 4) in senkrechter und/oder horizontaler Richtung zulassen.
Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rumpföffnung in einem Rumpfzwischenstück (2) angeordnet ist, welches in den Bootsrumpf einsetzbar ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rumpfzwischenstück (2) als Crashteil, insbesondere in Sandwichbauweise ausgebildet ist.