DE1269000B

DE1269000B - Schraubenantrieb fuer Boote

Info

Publication number: DE1269000B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: Joerg Austen
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1966-10-20
Filing date: 1966-10-20
Publication date: 1968-05-22

Description

Schraubenantrieb für Boote Die Erfindung bezieht sich auf einen Schraubenantrieb für Boote od. dgl., bei welchem die Schraube von einem Düsenring umgeben ist und unter Vermittlung eines Wendegetriebes durch eine senkrecht zur Schraubenwelle sich erstreckende Zwischenwelle angetrieben wird, die von einem horizontal geteilten Schaft umgeben ist, an dessen unterem Teil Propellergondel und Düsenring angeformt sind, wobei die Schaftteile Kanäle zur getrennten Führung und Umwälzung von Kühlwasser und Schmieröl für den Motor und den Schraubenantrieb enthalten, die sich von einem Schaftteil in den anderen Schaftteil fortsetzen.
Bei Schraubenantrieben für Außen- oder Inbordmotoren ist es allgemein gebräuchlich, den die Zwischenwelle aufnehmenden Schaft mit Kanälen zur Führung von Kühlwasser und Abgasen der Maschine zu versehen. Ferner ist es bekannt, den Schaft horizontal zu teilen und doppelwandig auszuführen, wobei der Raum zwischen den Wandungen unter anderem als ölkühler für das Schmiermittel der Maschine zu benutzen ist. Diese Vorkehrungen erfordern die Zu- und Ableitung des Schmiermittels durch den Kühlwasserkanal hindurch. Der Kühlwasserkanal selbst läßt lediglich ein Durchsaugen von Seewasser in einem offenen Kreislauf zu. Kühlsysteme dieser Art haben den großen Nachteil, daß sowohl die durchströmten Maschinen- wie auch Schaftteile von dem aggressiven Wasser zerfressen werden. Hinzu kommt, daß eine Betriebstemperatur von etwa 60' C bei diesen Anlagen nicht überschritten werden darf, wenn das Ausfällen von Salz verhindert werden soll. Die Maschine läuft dadurch, wenn sie nicht speziell auf diese Temperatur eingerichtet ist, stets unterkühlt, was die Lebensdauer ganz erheblich vermindert. Es ist auch ein Schraubenantrieb mit einem geschlossenen Kühlsystem bekannt, dessen die Antriebswelle aufnehmenden Schaftteile Hohlräume zur Aufnahme und Führung von Betriebsmitteln der Maschine besitzen. Die Ausführung ist jedoch derart gewählt, daß für den Kühlwasserzulauf zur Wasserpumpe und weiter von der Pumpe zum Kühler der Maschine frei verlegte Rohrleitungen vorgesehen sind, die Hohlräume des Schaftes durchsetzen. Da auch die Abgasleitung im Bereich des Schaftoberteiles als außen verlegte Rohrleitung ausgeführt ist, ergibt sich insgesamt ein kompliziertes, störungsanfälliges Aggregat mit erheblichen Passungs- und Abdichtungsproblemen. Bekannt ist ferner die Verwendung hohler Manteldüsen für Schiffsschrauben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, gegenüber den eingangs genannten Ausführungen einen kompakten Schraubenantrieb zu schaffen, der über ein unabhängiges Kühlsystern für die Maschine verfügt, das mit einem auf die Maschine abgestimmten Temperaturniveau betrieben werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kühlwasserzulaufkanal im Schaft mit dem Rücklaufkanal im Schaft durch einen an sich bekannten hohlen Ringraum im Düsenring verbunden ist und daß beide Kanäle den Abgaskanal zwischen sich einschließen. Dadurch kommt man für den Schraubenantrieb ohne eine einzige außenliegende Leitung aus, was wesentlich zur Vereinfachung des Aggregats und seiner Handhabung beiträgt. Zugleich wird sicher vermieden, daß Bedienungspersonen mit den heißen Abgasführungen in Berührung kommen können. Ein wesentlicher Vorteil besteht ferner darin, daß das Kühlsystem auf diese Weise frei von Seewasserkorrosion gehalten und die Brennkraftmaschine mit der gebräuchlichen Betriebstemperatur von etwa 80' C betrieben werden kann.
Des weiteren können dann ' wenn die Achsen der Anschlußstutzen für den Zu- und Ablaufkanal des Kühlwassers sowie des Anschlußstutzens des Abgaskanals in einer gemeinsamen Ebene, die senkrecht zur Zwischenwelle verläuft im Schaftoberteil angeordnet sind, die einzelnen Schaftteile kostensparend im Druckgußverfahren hergestellt werden. In der Zeichnung, welche eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, ist F i g. 1 ein Mittellängsschnitt durch den Schraubenantrieb mit der erfindungsgemäßen Ausführung des Schraubenantriebgehäuses, F i g. 2 ein Querschnitt durch das Gehäuse nach der Linie II-11 der F i g. 1 und F i g. 3 ein Querschnitt durch das Gehäuse nach der Linie III-III der F i g. 1.
Der Schraubenantrieb besteht aus , einem Z-förmigen Wellenzug mit einer Motoranschlußwelle 1, einer senkrecht dazu angeordneten Zwischenwelle 2 und einer Schraubenwelle 3, auf welcher die Antriebsschraube 4 angebracht ist. An der Antriebsverbindung zwischen der Motoranschlußwelle 1 und der Zwischenwelle 2 ist ein aus Kegelrändern 5, 6 und 7 bestehendes Wendegetriebe angeordnet, das dadurch auf eine auf der ZwischenweIle 2 verschiebbar gelagerte Klauenkupplung 8 schaltbar ist. Zum Antrieb der Schraubenwelle 3 dienen Kegelräder 9 und 10, welche in der Nabe 11 des Schraubenantriebgehäuses 12 gelagert sind. Das Schraubenantriebgehäuse 12 besteht aus einem das Wendegetriebe 5 bis 8 enthaltende Gehäuseoberteil 13 und einem Gehäuseunterteil 14 mit einem Düsenring 15, welcher die Antriebsschraube 4 umgibt. Der Gehäuseoberteil 13 und der Gehäuseunterteil 14 sind mit horizontal verlaufender Trennfuge 16 oberhalb des Düsenringes 15 miteinander verschraubt.
Der Gehäuseoberteil 13 enthält in der Mittellängsebene einen von den Wandungen 17 und 18 begrenzten Abgaskanal 19 und zwei daran angrenzende Kanäle 20 und 21 für die Zu- und Ableitung des Kühlwassers der im einzelnen nicht gezeigten Maschine. Die Kanäle 20,21 sind von den Wandungen 17 und 18 sowie der Außenwandung 22 des Gehäuseoberteiles 13 begrenzt. Ein Schmierölkanal 23, mit dem Gehäuseoberteil aus einem Stück bestehend, umgibt die Zwischenwelle 2 und erstreckt sich von dem das Wendegetriebe 5 bis 8 aufnehmenden Raum 24 bis zur Trennfuge 16. Der Anschlußstutzen 25 und 26 für den Kühlwasserkreislauf sowie der Anschlußstutzen 27 für den Abgaskanal 19 sind, wie in F i g. 2 gezeigt ist, in einer gemeinsamen Querebene angebracht. Der Raum 24 ist an seiner Oberseite durch einen Deckel 28 abgeschlossen, der zugleich das Lager für das Kegelrad 6 enthält. Durch den Deckel 28 wird das Schmieröl für den Schraubenantrieb eingebracht.
Der Gehäuseunterteil 14 enthält ein Lager 29 mit einem Dichtring 29' für die Zwischenwelle 2, die zur besseren Montage ebenfalls in zwei Hälften geteilt ist. Die Verbindung erfolgt durch eine Muffe 30. Die Zwischenwelle 2 durchsetzt einen von der Nabe 11 und der Außenwandung 31 des Gehäuseunterteiles 14 begrenzten Sammelraum 32 für das Getriebeschmier-öl. Im Sammelraum 32 wird das öl gekühlt und strömt über eine Bohrung 33 in den die Kegelräder 9 und 10 enthaltenden Innenraum 34 der Nabe 11. Der Gehäuseunterteil 14 enthält ferner gegenüber dem Sammelraum 32 ausgesparte Kanäle 20' und 21', welche die Fortsetzung der das Kühlwasser führenden Kanäle 20 und 21 des Gehäuseoberteiles 13 bilden. Die Begrenzungswände 17' und 18' für die Kanäle 20' und 21' im Gehäuseunterteil 14 verlaufen deckungsgleich zu den Wandungen 17 und 18 im Gehäuseoberteil. Die Begrenzungswände 17' und 18' bilden in Fortsetzung einen hohlen Ringraum 35 im Düsenring 15. Der Ringraum 35 ist durch ein Endstück 36 geschlossen, das festhaftend mit dem Gehäuseunterteil verbunden ist. Zur Führung der Ab- gase im Gehäuseunterteil dient ein Kanal 19', der die Verlängerung des Kanals 19 im Gehäuseoberteil bildet. Der Kanal 19' mündet oberhalb des Düsenringes 15 aus dem Gehäuseunterteil. Um die das Getriebeschmieröl enthaltenden Räume 24, 32 und 34 für eine Umlaufförderung untereinander zu verbinden, sind im Gehäuseoberteil 13 eine Steigleitung 37 und im Gehäuseunterteil 14 eine Steigleitung 38 und auf der Schraubenwelle 3 eine Förderpumpe 39 vorgesehen.
Wird der Schraubenantrieb durch Kuppeln eines der Zahnräder 6 und 7 mit der Motoranschlußwelle 1 in Betrieb genommen, so läuft die Zwischenwelle 2 und dadurch die Schraubenwelle 3 mit der Antriebsschraube 4 um. Die mit umlaufende Förderpumpe 39 drückt das Schmieröl aus dem Nabeninnenraum 34 über die Steigleitung 38 in den Schmierölkanal 23, von wo aus es in den das Wendegetriebe 6 bis 8 umgebenden Raum 24 strömt. Aus dem Raum 24 gelangt das Schmieröl in entgegengesetzter Richtung über die Leitung 37 in den Sammelraum 32, von wo aus der Kreislauf erneut beginnt.
Das Kühlwasser wird von der Wasserpumpe der Maschine in den Zuleitungskanal 20 des Gehäuseoberteiles 13 gefördert und gelangt über den Kanal 20' in den Ringraum 35 des Gehäuseunterteiles 14. Durch Wärmeaustausch zwischen den innen und außen vom Wasser umströmten Wandungen des Düsenringes 15 wird die Temperatur des Kühlwassers herabgesetzt. Anschließend gelangt das Kühlwasser über den Kanal 21' zum Anschlußstutzen 26 des Ab- leitungskanals 21 und von dort zurück zur Maschine.
Die Abgase der Maschine werden über einen geeigneten Schlauch od. dgl. zum Anschlußstutzen 27 geleitet und von dort durch die Kanäle 19 und 19' hindurch unter der Wasserlinie ausgeblasen.

Claims

Patentansprüche: 1. Schraubenantrieb für Boote od. dgl., bei welchem die Schraube von einem Düsenring umgeben ist und unter Vermittlung eines Wendegetriebes durch eine senkrecht zur Schraubenwelle sich erstreckende Zwischenwelle angetrieben wird, die von einem horizontal geteilten Schaft umgeben ist, an dessen unterem Teil Propellergondel und Düsenring angeformt sind, wobei die Schaftteile Kanäle zur getrennten Führung und Umwälzung von Kühlwasser und Schmieröl für den Motor und den Schraubenantrieb enthalten, die sich von einem Schaftteil in den anderen Schaftteil fortsetzen, d, a d u r c h gekennz e i c h n e t , daß der Kühlwasserzulaufkanal (20,20') im Schaft mit dem Rücklaufkanal (21, 21') im Schaft durch einen an sich bekannten hohlen Ringraum (35) im Düsenring (15) verbunden ist und daß beide Kanäle den Abgaskanal (19, 19') zwischen sich einschließen.
2. Schraubenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Anschlußstutzen (25, 26) für den Zu- und Ablaufkanal (20, 21) des Kühlwassers sowie des Anschlußstutzens (27) des Abgaskanals (19) in einer gemeinsamen Ebene, die senkrecht zur Zwischenwelle (2) verläuft, im Schaftoberteil (13) angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1222 814; deutsche Patentanmeldungen K 5600 XI,'63 f 3 (bekanntgemacht am 24. 1. 1952); K 13175 XI/65 al (bekanntgemacht am 27. 8. 1953); deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1912 803; Patentschrift Nr. 27 645 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin; britische Patentschrift Nr. 831451; USA.-Patentschriften Nr. 2 908 243, 3 164 121.