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Die Erfindung betrifft ein Wassersportgerät mit einem Jetantrieb mit einem Elektromotor, der in einem wasserdichten Innenraum angeordnet ist und mit einem Jetrohr.
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Wassersportgeräte mit Jetantrieb sind im Stand der Technik bekannt.
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Beispielweise ist aus der
DE 10 2015 103 503.0 ein aufblasbares Surfboard bekannt, mit einer heckseitigen Aussparung in einem aufblasbaren Rumpf, wobei in die heckseitige Aussparung eine Antriebseinheit mit einem Elektromotor und einem Jetantrieb eingesteckt ist.
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Problematisch bei den aus der
EP 3 569 487 B1 bekannten Wassersportgeräten mit Elektromotor ist die Abdichtung des Elektromotors gegenüber der Umgebung. In dem Wassersportgerät ist das Jetrohr durch den wasserdichten Bereich hindurchgeführt und dient selbst als wasserdichte Wandung des wasserdichten Bereichs. Das Jetrohr muss daher selber wasserdicht abgedichtet sein. Insbesondere müssen die Bereiche der Düse wasserdicht gegenüber dem Innenraum, in dem sich der Motor und die Motorelektronik befinden, abgedichtet sein. Diese Ausgestaltung der Antriebseinheit ist aufwendig und damit kostenintensiv.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wassersportgerät der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das kostengünstiger herstellbar ist.
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Die Aufgabe wird durch ein eingangs genanntes Wassersportgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Unter Wassersportgeräten sind hier insbesondere Surfboards, aber auch Jetski und andere Geräte zu verstehen.
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Die Erfindung macht von der Idee Gebrauch, einen wasserdichten Innenraum, in dem ein Elektromotor und dessen Elektronikeinheit zum Antrieb eines Jetantriebs eines Wassersportgerätes angeordnet sind, kleiner als herkömmlicherweise auszugestalten. Die Erfindung macht auch von der Idee Gebrauch, ein Jetrohrbauteil, das zumindest einen Abschnitt eines Jetrohres umfasst, als separates Bauteil auszubilden, das lösbar und aus dem Jetantrieb herausnehmbar ist.
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Das Jetrohrbauteil umfasst vorzugsweise das Jetrohr und eine Wellendurchführung. Es kann einteilig vorzugsweise als Spritzgussbauteil ausgebildet sein.
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Vorzugsweise ist das Jetrohrbauteil als separates Bauteil ausgebildet, das lösbar vom Jetanrieb ausgebildet ist.
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Das Jetrohr des Jetrohrbauteils ist nicht mehr durch den wasserdichten Innenraum hindurchgeführt und bildet auch keine Wandung des wasserdichten Innenraumes aus. Nach dem Herausnehmen des Jetrohrbauteils bleibt der wasserdichte Innenraum bestehen.
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Das Jetrohrbauteil ist erfindungsgemäß außerhalb des wasserdichten Innenraumes angeordnet. Dadurch kann vorteilhafterweise das gesamte Jetrohrbauteil zumindest geringfügig wasserdurchlässig sein, die Wandungen müssen nicht so ausgestaltet sein, dass entlang von Fügestellen überhaupt kein Wasser mehr hindurchtritt. Die Ansprüche an die Fertigung werden dadurch herabgesetzt. Insbesondere im Bereich der Düse, wo üblicherweise Kühlwasser für den Elektromotor aus dem Wasserstrom abgezweigt wird, muss insbesondere eine Verbindung der Kühlwasserleitung zum Jetrohrbauteil vorteilhafterweise nicht zwingend vollständig wasserdicht ausgestaltet sein.
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Vorzugsweise ist der wasserdichte Innenraum von einem Antriebseinheitsgehäuse umgeben. Die Innenwandung des Antriebseinheitsgehäuses bildet den wasserdichten Innenraum aus. Durch die separate wasserdichte Kapselung des Elektromotors samt Elektronikeinheit kann das Jetrohr kostengünstiger hergestellt werden
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Das Antriebseinheitsgehäuse kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Vorzugsweise weist es einen Deckel und einen Boden auf, die wasserdicht zusammengefügt sind. Deckel und Boden sind jeweils vorzugsweise als wasserundurchlässige Spritzgussbauteile ausgebildet.
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Vorzugsweise sind alle Innenwandungen des Jetrohres und alle Außenwandungen des Antriebseinheitsgehäuses getrennt voneinander ausgebildet. Dadurch kann das Jetrohrbauteil mit dem Jetrohr entnommen werden ohne die Dichtigkeit der Wandungen des Antriebseinheitsgehäuses zu verringern.
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Günstigerweise weist das Jetrohrbauteil eine Wellendurchführung auf, durch welche die Welle des Elektromotors durchgeführt ist und ein vorzugsweise s-förmig verschwungenes Jetrohr. Die Wellendurchführung geht vom Jetrohr ab und ist durch eine Wellenöffnung des Antriebseinheitsgehäuses geführt.
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Der Jetantrieb umfasst in herkömmlicher Weise den Elektromotor, das Jetrohr sowie die Welle und einen Impeller, der im Jetrohr auf der Welle angeordnet ist, während die Welle durch eine bugseitige Wandung des Jetrohrs hindurchgeführt ist. Die Welle ist vorzugsweise von einer oder mehreren Radialwellendichtungen umgeben und durch die Radialwellendichtungen verläuft die im Betrieb rotierende Welle in einer Längsrichtung, wobei die Radialwellendichtungen die Welle gegen die Wellendurchführung und gegen das Jetrohr abdichten. Radialwellendichtungen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt und daher ebenfalls kostengünstig und leicht erhältlich. Die Radialwellendichtungen bilden um einen Abschnitt der Welle herum einen Zwischenraum, der mit einem Sperrmedium, vorzugsweise Fett, gefüllt ist und als Fettbuchse bezeichnet werden kann.
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Die Ausgestaltung macht auch von der Idee Gebrauch, die rotierende Welle gegenüber der Wellendurchführung, die in das Antriebseinheitsgehäuse hineingeführt ist, vorzugsweise mittels der Radialwellendichtungen, abzudichten und den Innenraum auf diese Weise wasserdicht auszugestalten.
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Vorzugsweise ist der Elektromotor an einer heckseitigen Innenwandung des Antriebseinheitsgehäuses fest angeordnet, vorzugsweise verschraubt oder verklebt. Insbesondere kann der Elektromotor von einem Elektromotorgehäuse umgeben sein, das an einer Innenwandung des Antriebseinheitsgehäuses befestigt ist. Zwischen Elektromotorgehäuse und Innenseite des Antriebseinheitsgehäuses können weitere O-Ringe vorgesehen sein, die den wasserdichten Innenraum abdichten.
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Vorzugsweise ist die Elektronikeinheit auf eine bugseitige Stirnseite des Elektromotorgehäuses montiert. Die Elektronikeinheit ist im wasserdichten Innenraum angeordnet.
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Vorzugsweise weist das Antriebseinheitsgehäuse eine Steckeröffnung auf. Die Steckeröffnung ist vorzugsweise an einer trittflächenseitigen Wandung des Antriebseinheitsgehäuses angeordnet. Günstigerweise ist in die Steckeröffnung ein antriebsseitiger Stecker eingesetzt. Der antriebsseitige Stecker wirkt mit einem batteriemodulseitigen komplementären Stecker zusammen, wenn das Batteriemodul und die Antriebseinheit mittels der Steckerverbindung ineinandergesteckt werden. Günstigerweise sind durch die beiden Stecker elektrische Anschlüsse geführt, die direkt an eine in dem wasserdichten Innenraum angeordneten Elektronikeinheit angeschlossen sind. Die Elektronikeinheit umfasst eine Motor-Control-Unit sowie eine System-Unit welche als Schnittstelle zwischen den Einzelsystemen (Motor-Control-Unit, Batteriemodul, Remote-Control) fungiert.
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Vorzugsweise sind die Batterieeinheit in einer trittflächenseitigen Aussparung des Antriebsboxgehäuses und die Antriebseinheit in einer bodenseitigen Aussparung des Antriebsboxgehäuses jeweils lösbar eingesteckt, und sie bilden über eine Öffnung zwischen den beiden Aussparungen die Steckerverbindung aus.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in vier Figuren beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Surfboards,
- 2 Ansicht des Surfboards in 1 mit einer herausgenommenen Batterieeinheit,
- 3 eine Antriebseinheit des Surfboards in 1,
- 4 eine Schnittansicht des Surfboards in 1 entlang der Linie IV-IV.
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Das in 1 dargestellte erfindungsgemäße Surfboard 1 umfasst einen aufblasbaren Rumpf 2. Der Rumpf 2 besteht vorzugsweise aus einem Drop Stitch Material und ist vorzugsweise mit Luft aufgeblasen. In dem Rumpf 2 ist eine heckseitige Aussparung vorgesehen. In die heckseitige Aussparung ist ein Antriebsboxgehäuse 3 eingeschoben. Das Antriebsboxgehäuse 3 weist eine obere, trittflächenseitige Aussparung 4 zum Einsetzen einer Batterieeinheit 6 und eine untere, bodenseitige Aussparung 7 zum Einsetzen einer Antriebseinheit 8 auf.
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Die trittflächenseitige und die bodenseitige Aussparung 4, 7 überlappen sich in und senkrecht zu einer Längsrichtung L und sind über eine Öffnung 9, gemäß 2, miteinander verbunden. Durch die Öffnung 9 ist ein antriebseitiger Stecker 11 geführt. Auf den antriebseitigen Stecker 11 ist ein (nicht dargestellter) batterieseitiger Stecker während des Betriebes aufgesteckt, der an einer Bodenseite in der Batterieeinheit 6 integriert ist.
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Die 2 zeigt das Surfboard 1 mit aus der trittflächenseitigen Aussparung 4 herausgenommener Batterieeinheit 6. Die Bodenseite der trittflächenseitigen Aussparung 4 weist am heckseitigen Ende die Öffnung 9 auf, durch die der antriebsseitige Stecker 11 der Antriebseinheit 8 hindurchgesteckt ist. Die Batterieeinheit 6 weist an ihrem bodenseitigen Ende den komplementären batterieseitigen Stecker auf, der im Betriebszustand auf den antriebsseitigen Stecker 11 aufgesteckt ist und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Batterieeinheit 6 und über eine Elektronikeinheit 17 mit einem Elektromotor 13 der Antriebseinheit 8 ausbildet.
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3 zeigt die Antriebseinheit 8, die in der bodenseitigen Aussparung 7 des (in 3 nicht dargestellten) Antriebsboxgehäuses 3 lösbar montiert ist, in einer perspektivischen Ansicht. Die Antriebseinheit 8 ist über Schrauben 12 in die bodenseitige Aussparung 7 des (in der 3 nicht dargestellten) Antriebsboxgehäuses 3 eingeschraubt und positionsfest, aber vorzugsweise leicht lösbar, in der bodenseitigen Aussparung 7 befestigt. Die Antriebseinheit 8 weist einen Jetantrieb mit dem Elektromotor 13 auf. Der Elektromotor 13 wird über die Batterieeinheit 6 mit Strom versorgt.
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Der Elektromotor 13 ist gemäß 4 in einem wasserdichten Innenraum 14 angeordnet. Der wasserdichte Innenraum 14 ist innerhalb eines Antriebseinheitsgehäuses 16 vorgesehen und von ihm begrenzt, in dem auch der Elektromotor 13 angeordnet ist. Der wasserdichte Innenraum 14 wird durch das Innere des Antriebseinheitsgehäuses 16 ausgebildet. In dem Antriebseinheitsgehäuse 16 ist die Elektronikeinheit 17 angeordnet. Der antriebsseitige Stecker 11 ist mittels Kabel mit der Elektronikeinheit 17 verbunden.
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4 zeigt den Innenaufbau der Antriebseinheit 8 in einer Schnittansicht. Das Antriebseinheitsgehäuse 16 kann mehrteilig ausgebildet sein. Die Antriebseinheit 8 ist in das Antriebsboxgehäuse 3 eingelassen und das Antriebsboxgehäuse 3 ist in die heckseitige Aussparung des aufblasbaren Rumpfes 2 des Surfboards 1 eingeschoben. In 4 umfasst das Antriebseinheitsgehäuse 16 einen Deckel 16a sowie einen Boden 16b. Boden 16b und Deckel 16a sind durch eine mit einer Dichtung versehenen Feder-Nut-Verbindung 18 ineinandergesteckt und miteinander verschraubt und so wasserdicht miteinander verbunden. Der Deckel 16a und der Boden 16b sind jeweils einteilige Spritzgussbauteile und daher wasserundurchlässig ausgebildet. Da unter anderem die Verbindung zwischen dem Boden 16b und dem Deckel 16a ebenfalls wasserdicht ausgebildet ist, ist der Innenraum 14, in dem der Elektromotor 13 angeordnet ist, ebenfalls wasserdicht.
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Das Antriebseinheitsgehäuse 16 weist eine Wellenöffnung 19 am heckseitigen Ende auf. Durch die Wellenöffnung 19 ist eine Welle 21 des Jetantriebs geführt. Ein bugseitiges Ende der Welle 21 ist mit einem Rotor 22 des Elektromotors 13 verbunden. Am heckseitigen Ende der Welle 21 ist ein Impeller 23 angeordnet.
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Ein Jetrohrbauteil 25 umfasst eine Wellendurchführung 33 und ein Jetrohr 24. In die Wellenöffnung 19 des Antriebseinheitsgehäuse 16 ist ein Ende der Wellendurchführung 33 eingesteckt.
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Die Welle 21 durchläuft fast den gesamten Elektromotor 13. Sie ist drehfest mit dem Rotor 22 des Elektromotors 13 verbunden. Die Antriebseinheit 8 ist als Jetantrieb ausgebildet. Sie umfasst des Weiteren das Jetrohr 24. Der Jetantrieb weist einen bodenseitigen Wassereinlass 26 und einen heckseitigen Wasserauslass 27 auf. Der bodenseitige Wassereinlass 26 ist mit einem Eingriffsschutz 28 versehen. An einem heckseitigen Ende des Jetrohrs 24 ist eine Düse 29 mit einem integrierten Stator 31 angeordnet. Bugseitig des Stators 31 ist im Jetrohr 24 der Impeller 23 angeordnet, der von der Welle 21 angetrieben wird. Im Bereich des Impellers 23 ist ein Kühlwassereinlass 32 für einen nicht eingezeichneten Kühlschlauch vorgesehen, der vom Jetrohr 24 zum Elektromotor 13 führt und diesen kühlt.
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Das Jetrohrbauteil 25 kann aus mehreren sich in oder quer zur Stromrichtung S des durchlaufenen Wassers erstreckenden Teilen ausgebildet sein, die miteinander verschweißt oder anderweitig verbunden sind. Das Jetrohr 24 ist s-förmig verschwungen. Jedenfalls befindet sich das Jetrohr 24 außerhalb des wasserdichten Innenraumes 14, so dass es nicht notwendig ist, das Jetrohr 24 selbst, bzw. dessen Wandung, gänzlich wasserdicht auszubilden. Von dem Jetrohr 24 geht bugseitig die Wellendurchführung 33 ab, in der sich im Betrieb die Welle 21 dreht. Die Wellendurchführung 33 ist außen gegen das Antriebseinheitsgehäuse 16, bzw. den Deckel 16a des Antriebseinheitsgehäuses 16, gesetzt und ragt ein Stück weit durch die Wellenöffnung 19 in das Antriebseinheitsgehäuse 16 hinein. Von innen ist gegen die Innenwandung des Antriebseinheitsgehäuses 16 der Elektromotor 13, bzw. das Elektromotorgehäuse 36, montiert, das mittels weiterer O-Ringe 34 gegen das Antriebseinheitsgehäuse 16 abgedichtet ist.
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Die Welle 21 ist in herkömmlicher Weise über zwei Radialwellendichtungen 37 gegenüber einer Innenwandung der Wellendurchführung 33 abgedichtet. Vorteilhafterweise sind im wasserdichten Innenraum 14 der Elektromotor 13 und die Elektronikeinheit 17 angeordnet. Das Jetrohr 24, der Impeller 23 und die Welle 21 selber sind nicht im wasserdichten Innenraum 14 angeordnet.
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Des Weiteren weist das Antriebseinheitsgehäuse 16 eine Steckeröffnung 41 auf. Die Steckeröffnung 41 ist auf einer trittflächenseitigen Wandung des Antriebseinheitsgehäuses 16 angeordnet, vorzugsweise des Deckels 16a der Antriebseinheit 8. Auf die Steckeröffnung 41 ist der antriebsseitige Stecker 11 außen angebracht und mittels eines O-Ringes 42 ebenfalls gegen den Deckel 16a der Antriebseinheit 8 abgedichtet.
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Das Jetrohr 24 kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Von dem Jetrohr 24 kann die Wellendurchführung 33, die ebenfalls ein- oder mehrteilig ausgebildet ist, abgehen. Die einzelnen Bauteile, die die Wellendurchführung 33 und das Jetrohr 24 ausbilden, können miteinander verschweißt oder verklebt sein oder miteinander einteilig ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Surfboard
- 2
- aufblasbarer Rumpf
- 3
- Antriebsboxgehäuse
- 4
- trittflächenseitige Aussparung
- 6
- Batterieeinheit
- 7
- bodenseitige Aussparung
- 8
- Antriebseinheit
- 9
- Öffnung
- 11
- antriebsseitiger Stecker
- 12
- Schrauben
- 13
- Elektromotor
- 14
- wasserdichter Innenraum
- 16
- Antriebseinheitsgehäuse
- 16a
- Deckel
- 16b
- Boden
- 17
- Elektronikeinheit
- 18
- Feder-Nut-Verbindung
- 19
- Wellenöffnung
- 21
- Welle
- 22
- Rotor
- 23
- Impeller
- 24
- Jetrohr
- 25
- Jetrohrbauteil
- 26
- bodenseitiger Wassereinlass
- 27
- heckseitiger Wasserauslass
- 28
- Eingriffsschutz
- 29
- Düse
- 31
- Stator
- 32
- Kühlwassereinlass
- 33
- Wellendurchführung
- 34
- O-Ringe
- 36
- Elektromotorgehäuse
- 37
- Radialwellendichtungen
- 41
- Steckeröffnung
- 42
- O-Ring
- L
- Längsrichtung
- S
- Stromrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1020151035030 [0003]
- EP 3569487 B1 [0004]
