DE102013217049A1 - Propeller shaft arrangement and boat drive - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Propellerwellenanordnung (1) für einen Bootsantrieb mit einem Propeller (5), wobei der Propeller (5) auf einem Propellerabschnitt (38) einer Propellerwelle (2) angeordnet ist, und wobei zumindest alle ein Antriebsdrehmoment übertragenden Teile der Propellerwelle (2) gegenüber Wasser abgedichtet sind. Dabei umfasst die Propellerwellenanordnung (1) zumindest einen ersten Dichtungsring (6) und einen zweiten Dichtungsring (7) zum Abdichten des Propellerabschnittes (38) der Propellerwelle (2) gegen Wasser. Des Weiteren wird ein Bootsantrieb mit einer derartigen Propellerwellenanordnung vorgeschlagen.The invention relates to a propeller shaft arrangement (1) for a boat drive with a propeller (5), the propeller (5) being arranged on a propeller section (38) of a propeller shaft (2) and at least all parts of the propeller shaft transmitting a drive torque (2 ) are sealed against water. In this case, the propeller shaft arrangement (1) comprises at least a first sealing ring (6) and a second sealing ring (7) for sealing the propeller section (38) of the propeller shaft (2) against water. Furthermore, a boat drive with such a propeller shaft arrangement is proposed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Propellerwellenanordnung für einen Bootsantrieb mit einem Propeller, wobei der Propeller auf einem Propellerabschnitt einer Propellerwelle angeordnet ist, und wobei zumindest alle ein Antriebsdrehmoment übertragenden Teile der Propellerwelle gegenüber Wasser abgedichtet sind. Des Weiteren umfasst die Erfindung einen Bootsantrieb mit einer derartigen Propellerwellenanordnung. Eine solche Propellerwellenanordnung und der entsprechende Bootsantrieb können beispielsweise in einem Oberflächenantrieb eines Bootes verwendet werden. The invention relates to a propeller shaft arrangement for a boat propulsion with a propeller, wherein the propeller is arranged on a propeller section of a propeller shaft, and wherein at least all a drive torque transmitting parts of the propeller shaft are sealed against water. Furthermore, the invention comprises a boat drive with such a propeller shaft arrangement. Such a propeller shaft arrangement and the corresponding boat drive can be used for example in a surface drive of a boat.
Da der Propeller am abtriebsseitigen Ende einer Propellerwelle zumindest teilweise im Wasser rotiert, um das Boot im Wasser anzutreiben, besteht auch für die Propellerwelle eine erhöhte Korrosionsgefahr durch den Kontakt mit dem Wasser. Insbesondere Meerwasser verursacht beim Kontakt mit Stahlbauteilen eine stärkere Korrosion und geringere Ermüdungsbeständigkeit bzw. Dauerfestigkeit des Stahls. Eine Möglichkeit eine Propellerwelle mit hoher Belastbarkeit und hoher Lebensdauer trotz Wasserkontakt zu erhalten, ist die Verwendung von rostfreiem Stahl als Material für die Propellerwelle und/oder eine größere Dimensionierung der Propellerwelle. Beides erhöht jedoch die Material- und die Bearbeitungskosten einer Propellerwelle erheblich. Des Weiteren verringert der Kontakt mit Meerwasser auch bei Bauteilen aus rostfreiem Stahl die Ermüdungsbeständigkeit bzw. Dauerfestigkeit um mehr als 50 Prozent gegenüber Stahlbauteilen, die nur mit Luft in Berührung kommen. Since the propeller rotates at least partially in the water at the output end of a propeller shaft in order to drive the boat in the water, there is also an increased risk of corrosion from contact with the water for the propeller shaft. Seawater in particular, when in contact with steel components, causes greater corrosion and lower fatigue resistance or fatigue strength of the steel. One way to obtain a propeller shaft with high durability and long life despite water contact is the use of stainless steel as a material for the propeller shaft and / or a larger dimension of the propeller shaft. However, both significantly increases the material and processing costs of a propeller shaft. In addition, contact with seawater also reduces fatigue life and fatigue strength of stainless steel components by more than 50 percent compared to steel components that only come into contact with air.
Es ist daher wünschenswert eine Propellerwelle mit möglichst geringen Abmessungen aus möglichst kostengünstigem und einfach zu bearbeitendem Material bereitstellen zu können, die trotzdem eine hohe Belastbarkeit und Lebensdauer aufweist. It is therefore desirable to be able to provide a propeller shaft with the smallest possible dimensions as cost-effective and easy-to-process material as possible, which nevertheless has a high load capacity and service life.
Es sind mehrere Propellerwellenanordnungen bekannt, bei denen der antriebsseitige Teil einer Propellerwelle mit deren Lagerstellen durch Dichtungsringe abgedichtet ist gegen Wasser. So ist aus der
Aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Propellerwellenanordnung mit hoher Belastbarkeit und mit einer langen Lebensdauer anzugeben, die einfach im Aufbau und bei der Herstellung und dadurch kostengünstig bereitzustellen ist. Dabei soll die Propellerwelle auch mit möglichst geringen Abmessungen aus kostengünstigem und einfach zu bearbeitendem Material herstellbar sein. It is the object of the present invention to provide a propeller shaft assembly with high load capacity and with a long life, which is easy to provide in construction and in the production and thereby cost. In this case, the propeller shaft should be produced with the smallest possible dimensions of inexpensive and easy to edit material.
Die Aufgabe wird durch eine Propellerwellenanordnung gemäß dem Patentanspruch 1 und durch einen Bootsantrieb gemäß dem Patentanspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beansprucht. The object is achieved by a propeller shaft arrangement according to the patent claim 1 and by a boat drive according to the
Die Erfindung betrifft demnach eine Propellerwellenanordnung für einen Bootsantrieb mit einem Propeller, bei der der Propeller auf einem Propellerabschnitt einer Propellerwelle angeordnet ist und bei der zumindest alle, ein Antriebsdrehmoment übertragenden Teile der Propellerwelle gegenüber Wasser abgedichtet sind. Dabei umfasst die Propellerwellenanordnung zumindest einen ersten und einen zweiten Dichtungsring zum Abdichten des Propellerabschnittes der Propellerwelle gegen Wasser. The invention accordingly relates to a propeller shaft arrangement for a boat propulsion with a propeller, in which the propeller is arranged on a propeller section of a propeller shaft and in which at least all parts of the propeller shaft which transmit driving torque are sealed off from water. In this case, the propeller shaft assembly comprises at least a first and a second sealing ring for sealing the propeller section of the propeller shaft against water.
Die Abdichtung des Propellerabschnittes der Propellerwelle durch zwei Dichtungsringe hat sich gegenüber den bekannten Ausführungen als konstruktiv einfache Möglichkeit zur effektiven Abdichtung dieses Teiles der Propellerwelle herausgestellt. Der Propellerabschnitt erstreckt sich in axialer Richtung vom einen Ende der Propellernabe zum anderen Ende der Propellernabe. The sealing of the propeller portion of the propeller shaft by two sealing rings has been found over the known designs as a structurally simple way to effectively seal this part of the propeller shaft. The propeller section extends in the axial direction from one end of the propeller hub to the other end of the propeller hub.
Durch Wasserkontakt verursachte Korrosion wird bei einer solchen Propellerwellenanordnung dadurch vermieden, dass alle, ein Antriebsdrehmoment übertragenden Teile der Propellerwelle gegenüber dem Wasser abgedichtet sind. Dadurch kann die Propellerwelle aus kostengünstigem Material, z.B. aus nicht rostfreiem Stahl, gefertigt werden und trotzdem eine ausreichende Festigkeit und Lebensdauer aufweisen. Alternativ kann so auch eine Propellerwelle aus rostfreiem Stahl in verhältnismäßig kleinen Abmessungen hergestellt werden, wodurch die Herstellkosten und die Materialkosten ebenfalls gering gehalten werden. Corrosion caused by water contact is avoided in such a propeller shaft arrangement in that all, a drive torque transmitting parts of the propeller shaft are sealed from the water. As a result, the propeller shaft made of inexpensive material, for example made of stainless steel, and still have sufficient strength and durability. Alternatively, a propeller shaft made of stainless steel in relatively small dimensions can be prepared so that the Manufacturing costs and material costs are also kept low.
Besonders kostengünstig ist sind die bevorzugten Ausführungen, bei denen der erste und der zweite Dichtungsring jeweils einstückig aus elastischem Material gefertigt sind. Deren Querschnitt kann beispielsweise als Kreisfläche ausgestaltet sein, was eine kostengünstige Herstellung der Dichtungsringe ermöglicht. Die elastische Eigenschaft des Materials der Dichtungsringe gewährleistet auf einfache Weise, dass sich die Dichtungsringe an den anliegenden Teilen derart anlegen und in ihrer Form anpassen, dass sich eine wasserdichte Abdichtung zur Propellerwelle hin ergibt. Particularly cost are the preferred embodiments in which the first and the second sealing ring are each made in one piece of elastic material. Their cross-section can be configured, for example, as a circular surface, which allows a cost-effective production of the sealing rings. The elastic property of the material of the sealing rings ensures in a simple manner that the sealing rings on the adjacent parts so create and adapt in shape that results in a watertight seal towards the propeller shaft out.
Besonders bevorzugt können als Dichtungsringe handelsübliche Standard-O-Ringe verwendet werden, was weiter zur kostengünstigen Herstellung beiträgt. Particularly preferred commercially available standard O-rings can be used as sealing rings, which further contributes to cost-effective production.
Weitere Aspekte der Erfindung betreffen den Aufbau und die Anordnung der Dichtungsringe zu den anderen Komponenten der Propellerwellenanordnung. Der erste Dichtungsring kann zwischen einem Befestigungselement zur Befestigung des Propellers auf der Propellerwelle und einem radialen Absatz der Propellerwelle angeordnet sein. Alternativ dazu kann der erste Dichtungsring auch zwischen dem Befestigungselement und der Propellernabe angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Propellerwelle vom abtriebsseitigen Ende her zumindest ab der Stelle gegen Wasser abgedichtet, an der das Antriebsmoment von der Propellerwelle weiter auf den Propeller geführt wird. Das äußerste abtriebsseitige Ende der Propellerwelle auf dem beispielsweise ein Gewinde zum Aufschrauben einer Befestigungsmutter für den Propeller angeordnet ist, wird vom Antriebsdrehmoment nicht mehr belastet und hat deshalb deutlich geringere Anforderungen an Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Trotzdem ist es beispielsweise möglich das äußerste abtriebsseitige Ende der Propellerwelle mit einer wasserdichten Lackierung oder durch eine Abdeckkappe gegen Wasser abzuschirmen bzw. abzudichten. Other aspects of the invention relate to the construction and arrangement of the seal rings to the other components of the propeller shaft assembly. The first sealing ring can be arranged between a fastening element for fastening the propeller to the propeller shaft and a radial shoulder of the propeller shaft. Alternatively, the first sealing ring may also be arranged between the fastening element and the propeller hub. In this way, the propeller shaft is sealed from the output side end at least from the point against water, at which the drive torque is guided by the propeller shaft on the propeller. The outermost output-side end of the propeller shaft on which, for example, a thread for screwing a fastening nut for the propeller is arranged, is no longer loaded by the drive torque and therefore has much lower requirements for strength and corrosion resistance. Nevertheless, it is for example possible to shield or seal the outermost output end of the propeller shaft with a waterproof coating or by a cap against water.
Der zweite Dichtungsring ist vorzugsweise zwischen einem Dichtungsträger eines dritten Dichtungsringes und einer Propellernabe angeordnet. Der dritte Dichtungsring kann dabei ein Dichtungsring sein, der den antriebsseitigen Teil der Propellerwelle mit deren Lagerstellen abdichtet gegen Wasser. The second sealing ring is preferably arranged between a seal carrier of a third sealing ring and a propeller hub. The third sealing ring may be a sealing ring which seals the drive-side part of the propeller shaft with its bearing points against water.
So ist es möglich die gesamte Propellerwelle gegen Wasser abzudichten, wodurch eine erhöhte Korrosion der Propellerwelle durch Wasserkontakt ausgeschlossen ist und ausreichende Dauerfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit mit günstigeren Stählen als mit rostfreiem Stahl erreicht werden können. Thus, it is possible to seal the entire propeller shaft against water, whereby increased corrosion of the propeller shaft is prevented by contact with water and sufficient fatigue strength and corrosion resistance can be achieved with cheaper steels than stainless steel.
Um vorzeitigen Verschleiß der Dichtungsringe zu vermeiden, sind der erste und der zweite Dichtungsring bevorzugt derart in der Propellerwellenanordnung eingebaut, dass sie im Betrieb zusammen mit den angrenzenden Bauteilen rotieren. Bevorzugt sind dies die Propellerwelle, die Propellernabe, der Dichtungsträger und das genannte Befestigungselement. Dadurch ergeben sich im Betrieb keine Relativbewegungen zwischen den erwähnten Bauteilen und damit keine Reibung insbesondere an den Dichtungsringen. Dies erhöht die Lebensdauer der Dichtungsringe. To avoid premature wear of the seal rings, the first and second seal rings are preferably installed in the propeller shaft assembly such that they rotate in operation together with the adjacent components. These are preferably the propeller shaft, the propeller hub, the seal carrier and said fastener. As a result, there are no relative movements between the mentioned components during operation and thus no friction, in particular at the sealing rings. This increases the life of the sealing rings.
Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung auch einen Bootsantrieb mit einer Propellerwellenanordnung wie oben beschrieben. Dieser Bootsantrieb kann beispielsweise ein Oberflächenantrieb sein. Finally, the present invention also includes a boat propulsion with a propeller shaft arrangement as described above. This boat drive can be, for example, a surface drive.
Die Erfindung und weitere Vorteile werden nachfolgend anhand der dazugehörigen Figuren näher erläutert. The invention and further advantages will be explained in more detail with reference to the accompanying figures.
Dabei zeigen Show
Der in
Im Bereich des abtriebsseitigen Endabschnitts
Zur Befestigung des Propellers
Ein Trimzylinder
Zur Abschirmung der Propellerwelle
Zum Abdichten des Propellerabschnittes
Der erste Dichtungsring
Der zweite Dichtungsring
Der erste und der zweite Dichtungsring
Im antriebsseitigen Bereich sind die Antriebswelle
Am abtriebsseitigen Ende des Propellerwellenrohres
Der vierte, fünfte und sechste Dichtungsring
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Propellerwellenanordnung Propeller shaft arrangement
- 2 2
- Propellerwelle propeller shaft
- 3 3
- Endabschnitt end
- 4 4
- Propellernabe propeller hub
- 5 5
- Propeller propeller
- 6 6
- erster Dichtungsring first sealing ring
- 7 7
- zweiter Dichtungsring second sealing ring
- 8 8th
- Kontermutter locknut
- 9 9
- Befestigungsmutter fixing nut
- 10 10
- Befestigungselement fastener
- 11 11
- Dichtungsträger seal carrier
- 12 12
- dritter Dichtungsring third sealing ring
- 13 13
- vierter Dichtungsring fourth sealing ring
- 14 14
- fünfter Dichtungsring fifth sealing ring
- 15 15
- sechster Dichtungsring sixth sealing ring
- 16 16
- Wälzlager roller bearing
- 17 17
- Anschlagring stop ring
- 18 18
- Propellerwellenrohr Propeller shaft tube
- 19 19
- Dichtungsbuchse sealing bush
- 20 20
- Befestigungsschraube fixing screw
- 21 21
- Gewinde thread
- 22 22
- Verzahnung gearing
- 23 23
- Zentrierabschnitt centering
- 24 24
- Rotationsachse axis of rotation
- 25 25
- Trimzylinder Trimzylinder
- 26 26
- Kolben piston
- 27 27
- Gelenk joint
- 28 28
- Bootskörper hull
- 29 29
- Heckspiegel transom
- 30 30
- Wälzlager roller bearing
- 31 31
- Wälzlager roller bearing
- 32 32
- Wellengelenk shaft joint
- 33 33
- Antriebswelle drive shaft
- 34 34
- Faltenbalg bellow
- 35 35
- Abdeckrohr cover tube
- 36 36
- Wälzlager roller bearing
- 37 37
- Wälzlager roller bearing
- 38 38
- Propellerabschnitt propeller section
- 39 39
- Absatz paragraph
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 5249995 [0004] US 5249995 [0004]
- US 2862733 [0005] US Pat. No. 2,862,733 [0005]
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-
2014
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |