DE2365946A1 - Bootsstrahlantrieb - Google Patents

Description

BETOTSWICK COEPOEATION One Brunswick Plaza

Skokie, Illinois 6OO76 USA

PAT E N TA N W Ä LT E

A. GRÜNECKER

DiPU-ING.

H. KINKELDEY

DH-INa

W. STOCKMAIR

DR-ING · AoE(CA1.7CCH)

K. SCHUMANN

DR RCR NAI. ■ DIF-U IMYa

P. H. JAKOB

DIPL-If-JG.

G. BEZOLD DH RERMST- DIPl.-CHEM

8 MÜNCHEN 22

MAXlMlLlANSTRASEEi 43

1 3. August 1976 P 7572 I

Bootsstrahlantrieb

Aussclieidungsanmeldung aus P 23 63 318.3-22

Die Erfindung betrifft einen Bootsstrahlantrieb mit einem an eine Antriebseinheit gekuppelten Innenbordmotor zum Antrieb eines Bootes auf dem Wasser, wobei die Antriebseinheit ein Gehäuse umfaßt, das nach hinten durch eine Öffnung im Bootsheck ragt, und der Innenbordmotor ein Abgassystem aufweist.

Herkömmliche kleine Sportboote umfassen ein hinteres Bootsheck, an dem einer der verschiedenen Antriebe befestigt

609851/0009

TEl EFOM (OHf)) aüüBf.2

TSSI !"ΚΟΡΙΚ«ΓΗ

werden kann. Ein sehr befriedigender Antrieb ist der sogenannte Innenbord--Aussenbordcintrieb und insbesondere der in letzter Zeit entwickelte Bootsstrahlantrieb in Innenbord-Aussenbordbauweise. Bei derartigen Innenbord-Aussenbordantrieben ist die öffnung im Bootsheck um die herausragende Antriebseinheit 'herum abgedichtet. Dabei umfasst die Dichteinrichtxmg vorzugsweise ein elastisches Element, um in der Antriebseinrichtung erzeugte'Schwingungen und Schubkräfte vorn Bootsheck fernzuhalten. Ferner v/erden auch Isoliergrundxerungen und andere ähnliche Mittel verwendet, um eine sichere Abdichtung des Bootshecks zu erreichen. . '. ■-..-.

Obwohl bereits befriedigende Dichtungen für die Öffnung im Bootsheck entwickelt worden sind, sind diese Entwicklungen auf ein bestimmtes Boot oder eine bestimmte Bootsklasse beschränkt. Die Antriebseinheit wird in einer festen Winkelbeziehung zum Boden des Bootes montiert. Der Winkel des Bootshecks gegenüber der senkrechten Ebene ist jedoch stark unterschiedlich; in der Regel liegt dieser Winkel zwischen 0 und 20 gegenüber einer senkrechten Ebene. Im Stand der Technik stehen in der Regel eine Vielzahl von Heckdichtringen bzw. —platten zur Verfügung, von denen jede so ausgelegt ist, dass sie- zu einem bestimmten Heckwinkel oder einem begrenzten Bereich von Heckwinkeln passt, um den räumlichen unterschied zwischen dem Rand der Öffnung im Bootsheck und dem Dichtring aus-, zugleichen. Obwohl diese Systems in der Regel befriedigend sind, ist es dennoch sehr wünschenswert, eine einzige, universell verwendbare Heckhalterung zur Verfügung zu haben, die im wesentlichen jedes beliebige Bootsheck· abdichten kann. '" · .··--.-· ·

• $09851/0009 . .-·.-.·

BAD ORfGfMAL V.

Bei einem Bootsstrahlantrieb in Innenbord-Außenbordbauweise "bereitet es bauartbedingt Schwierigkeiten, das Ab gas syst em des Innenbordmotors so anzuordnen, daß die Abgase einwandfrei und weitgehend gedämpft in oder gegen das Wasser geleitet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abgassystem

eines an einen Bootsstrahlantrieb angekuppelten Innenbordmotors mit geringem technischen Aufwand so in die Antriebseinheit zu integrieren, daß die Abgase zuverlässig und gedämpft ins bzw. gegen das Wasser geleitet werden und die Antriebseinheit kompakt aufgebaut sein kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mindestens ein Abgasabführungsorgan im Bootsstrahlantrieb, das durch das Bootsheck hindurchgeht und am äußeren Ende in einer nach unten gerichteten Auslaßöffnung endet, durch die die Abgase nach unten gegen das V/asser abgelassen werden, und ein Übergangsstück am inneren Ende des Abgasrohres, das der Verbindung mit dem Abgassystem des Motors dient.

Diese Anordnung der Abgasrohre im Bereich der Strahlanordiiung sichert das Ableiten der Abgase des Innenbordmotors unter die Wasseroberfläche, und zwar in einem nach allen Seiten günstig abgeschirmten Bereich vor der Strahlsteuereinheit. Diese Abgasführung ist von außerhalb des Bootes nicht sichtbar, außerdem werden keine zusätzlichen Durchbrüche im Bootskörper benötigt. Gerade beim Leerlauf und bei niedriger Fahrgeschwindigkeit sind die Auspuffgeräusche, sowohl gegen das Bootsinnere, als auch nach außen,.überraschend stark- gedämpft.

609851/0009

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist ferner gekennzeichnet durch eine Antrieb spuiape mit einem nach hinten durch eine Öffnung im Bootsheck ragenden äußeren Gehäuse und einer Pumpenummantelung., die Abstand zum äuße-~ reri Gehäuse hat und einen. Kanal begrenzt, daß das Abgasabführungsorgan aus einem oder mehreren Abgasrohren besteht, die in dem Kanal ausgebildet sind und im Inneren des Gehäuses durch das Gehäuse und die Öffnung im Bootsheck verlaufen und am gegenüberliegenden Ende in Verbindung mit einer Öffnung im Boden des äußeren Gehäuses enden, wobei durch diese Öffnung die Abgase nach unten in das Wasser abgelassen werden und das innere Ende der Abgasrohre ein Übergangsstück zur Verbindung mit einem Abgassvstem des Motors aufweist.

Diese Maßnahme ergibt eine kompakte und gutaussehende Bauform für die Antriebseinheit, in der die Abgasführung so gut integriert ist, daß sie die Leistungsfähigkeit und Funktionssicherheit des Strahlantriebs nicht stört.

Die Erfindung schlägt bei einer weiteren Ausführungsform ferner vor, daß das äußere Gehäuse der Antriebspumpe ein im wesentlichen rechteckiges Gehäuse mit drei im we sentliehen ebenen Wänden, die· zur Bildung von drei Seiten des Gehäuses miteinander verbunden sind, sowie einer bogenförmigen Oberseite ist, daß die Pumpenummantelung mittig im Gehäuse angeordnet ist und ein Paar Kanäle begrenzt, wobei jeweils ein Kanal auf jeder Seite der Pump enummante lung liegt, und daß ,je ein Abgasrohr in jedem der Kanäle ausgebildet ist. .

609851/0009

Damit kann auch eine große Abgasleistung, beispielsweise eines starken Iniieiibordmotors, ohne großen Aufwand einwandfrei abgeleitet werden.

Ausfiinrungsbei spiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine ausschnittsweise Seitenansicht eines Wasserfahrzeugs mit einem Strahlantrieb, der in erfindungsgemäßer Weise an einem Bootsheck angebracht ist;

Fig. 2 einen vergrößerten, senkrechten Längsschnitt durch das Wasserfahrzeug gemäß Fig. 1, wobei die erfindungsgemäße Einrichtung zum Abdichten am Bootsheck in Einzelheiten dargestellt ist;

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt gemäß 3-3 in Fig. 1;

Fig. ^L\- eine vergrößerte Ansicht der Elemente der Dichtungseinheit für das Bootsheck;

Fig. 5 bis 7 ähnliche, ausschnittsweise Schnittansichten typischer, verschieden geneigter Bootsheckstellungen mit der gleichen Dichtungseinheit zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung; und

609851/0009

Fig. 8 eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zur Bestimmung einer Oberfläche bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt»

In. Fig. 1 eier Zeichnungen ist eine Boots antriebseinheit 1 dargestellt, die in ein Boot 2 eingebaut ist, von dem nur ein Teil dargestellt ist. Die Antr5.ebseinhe.it 1 umfasst eine geeignete Kraftquelle wie beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine 3, die mit einer Antriebspumpe 4 verbundeiylst, die durch eine öffnung 5 im Bootsheck 6 hindurchragt. Eine erfindungsgernäss ausgebildete Dichtuncjseinheit 7 ist am Bootsheck 6 angebracht und dichtet die Öffnung 5 ur.i die Antricbspumpe 4 herum eib. Die Antriebspumpe 4 hat eine Einlassöffnung im Boden des Boots 2 und kann Wasser nach oben durch das Boot ansaugen, dieses Wasser unter Druck setzten und das unter Druck stehende Wasser über eine Auslass- bzw. Strahlsteuereinheit 8 ausstossen, die hinter dem Heck angebracht ist und mit der Antriebspumpe 4 verbundenest, von der sie einen Teil bildet. Eine Lenkfernsteuerung umfasst einen Umstellhebe.l 9, der mit einem Umstellseil 10 verbunden ist und zur Wahl zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt dient, sowie ein Lenkrad 11, das mit einem Lenkseil 12 verbunden ist und zum Steuern zur rechten und zur linken Seite dient.

Bei der Antriebspumpe 4 kann es sich um eine Zentrifugal-Schraubenradpumpe handeln, die mit einem vorderen Gehäuse 13 versehen ist, das nach hinten durch die Öffnung 5 im Heck hindurchragt. Ein Pumpenrad 14 ist mittels einer Schraube bzw. einer Mutter 15 mit einer Pumpenwelle ver-

609851/00 0 9

BAD ORKSiNAL

bunden. Ein hinteres Pumpengehäuse 16 ist einstückig mit der Strahlsteuerexnhext 8 susgebildet und umfasst ein hinteres, zylindrischer., schalenförmiges Teil, durch das ein Paar Düsenstrahlen auf gegenüberliegende Seiten eines schwenkbar gelagerten Steuerruders 17 geleitet werden. Die Erfindung ist insbesondere auf die Dichtungseinheit 7 am Bootsheck gerichtet. Die Dichtungseinheit 7 umf asst eine grosse Ringdichtung 19 aB einem gummi artigen Material oder einem beliebigen anderen elastischen Medium. Die Ringdichtung 19 umgibt das Gehäuse 13 zwischen einem Paar von Halteteilen 20 und 21, die beispielsweise mittels Schrauben 22 an der Aussenseite des Bootshecks 6'angeschraubt sind.

Das Pumpengehäuse, und insbesondere der in Fig. 3 dargestellte Abschnitt 13, hat eine im wesentlichen rechteckige Ausbildung mit verhältnismässig ebenen Seitenwänden 23 und 24 sowie einem flachen bwz. horizontalen Boden 25. Die Antriebseinheit 1 ist so angeordnet, dass die Seitenwände 23 und 24 sich in einer senkrechten Ebenen befin-den und dass der Boden 25 sich in einer horizontalen Ebene befindet. Die Oberseite 26 des Gehäuses 13 ist mit einer besonderen Krümmung versehen, die vom hinteren Abschnitt des Gehäuses 13 ausserhalb des Bootshecks 6 zum vorderen Abschnitt innerhalb des Bootshecks 6 verläuft und für alle möglichen Winkel des Bootshecks 6 geeignet ist. Die Oberseite 26 ist von einem hinteren Abschnitt an kontinuierlich nach oben gekrümmt, woboi der hintere Abschnitt die grössten Bootsheckwinkel bildet.

Das Halteteil 20 ist rechteckig ausgebildet und v/eist einen mit Öffnungen, beispielsweise bei 27, ausgebildeten Rand

609851/0009

23659A6

Zwischen'das Halteteil 20 und das Bootßheck 6 kcum zum Zwecke des Abdichtens eine Dichtung 27a angeordnet sein. Das Halteteil 21 umfasst einen, mit Öffnungen versehenen Flansch 28, der aia ersten Halteteil 20 anliegt; diese Einheit ist mittel's Schrauben 22 am Bootshock befestigt. Das Halteteil 21 ragt vom Bootsheck aus nach hinten und nach innen zum Gehäuse 13, so dass eine Ausnehmung bzw. Kammer 29 gebildet- wird, innerhalb derer die Ringdi-chtung 19 zusammengedrückt werden kann. Die dargestellte neue Ausnehmung 29 umfasst ein kurzes, flaches V7andstück, das vorn anliegenden ersten Halteteil 20 aus nach hinten ragt und dann nach hinten und winklig nach innen zu einein nach innen vorspringenden Lippenabschnitt 30 ragt, der dicht vor dem Gehäuse 13 auf- , hört.

Die Ringdichtung 19 kann einf ach in Form eines O-Ilinges mit im wesentlichen rechteckiger Farn ausgebildet sein, der beim Anziehen der Halteteile 20 und 21 gegen das Bootsheck 6 zur :"Forrn der Ausnehmung 29 deformiert wird und dabei gleichzeitig nach aussen gedruckt wird, wobei er zur dichtenden Anlage gegen die benachbarte Aussenflache des Gehäuses 13 der Strahlantriebseinheit 1 gedruckt wird, wie dies bei 31 (Fig. 2) dargestellt ist.

Bei dem in den Figuren 1, 2 und 6 dargestellten Ausführungs beispiel der Erfindung ist der Bootsheckwinkel 13 . Die Längsmittellinie bzw. Achse 18 durch die Antriebseinheit 1 ist unabhängig vom Bootsheckwinkel in bestimmter Viirikelrichtung relativ zur Horizontellen ausgerichtet. Wie am deutlichsten aus den Figuren 2 und 5 bis 7 ersichtlich ist,

• 609851/0009

BAD ORK3INAL

bildet auch der flache Boden 25 des -Gehäuses 13 eine Bezxignfläche, die als feste Bezugsfläche -unabhängig vom Bootsheckwinkel angeordnet ist. Diese Bezugaflache kann dazu verwendet worden, die gekrümmte Obc-:rr.;cj.ite 26 und insbesondere das Auämass der Krümmung inc:>?.r Weise zu entwickein, dass eine von einem Punkt am Boden oder an der Unterkante der öffnung 5 im Bootsheck oder dgl» ausgehende Linie, die durch einen gemeinsamen Mittelpunkt zur Oberseite verläuft und über die angenommenen Bootsheckwinkel gedreht wird, sich entlang einer Kurve bewegt, die im wesentlichen derje-nigen Kurve entspricht, die durch die Oberkante der Öffnung des Bootshecks bei einer entsprechenden Drehung des Bootshecks 6 beschrieben wird.

Das Verfcihren zur Erzeugung der Oberseite 26 ist in Fig. 8 schematisch durch die Bewegung einer Linie 33 zwischen einer Stellung mit einem Bootsheckwinkel von 0 und einer Stellung mit einem Bootsheckwinkel von 20 dargestellt, wobei die Linie 33 die Länge der Öffnung des Bootshecks wiedergibt» Das untere Ende 34 der Linie 33 folgt der Horizontalen bzw. Bodenbezugsebene. Damit die Linie 33 durch den gemeinsamen Schwenkpunkt 32 verläuft, bewegt sie sich aufwärts, so dass ihr Oberes Ende eine gekrümmte Oberfläche beschreibt, die die bevorzugte bzw. optimale Form für die Oberseite 26 liefert.

In den Darstellungen hat die Oberseite 26 eine im wesentlichen konstante Krümmung, zu der ein gemeinsamer Radius j 35 gehört« Diese Kurve nähert'die in der anhand von Fig. 8 erläuterten Weise erzeugte Kurve recht gut an, und es ist festgestellt worden, dass sie zu einer brauch-

6 09851/0009

baren und ζηνerlässigen Dichtung führt. Bei der Konstruktion wird der geraeinsame Schwenkpunkt 32 festgelegt und eine rechteckige öffnung 5 in das Bootsheck 6 geschnitten. Zimt Festlegen des Schwenkpunktes 32 und der zugehörigen Wasseraufnahmeöffnung im Boden des Bootes kann eine geeignet geformte, nicht dargestellte Lehre vorgesehen v/erden. Ferner kann eine nicht dargestellte Lehre zum Schneiden der öffnung 5 verwendet werden. Somit würde ein Schenkel einer L-£örmigen Lehre einen Vorsprung haben, der die Lage des Schwenkpunlctes kennzeichnet, wodurch bei Anlage ain Bootsheck die Vorderkante und die Hinterlcante der Aufnahmeöffnung richtig gekennzeichnet wäre. In Fig„ 5 ist das obere Ende der öffnung 5 im Bootsheck schematisch durch die Bezucrslinie 36 für einen Bootsheckvinkel von 0 wiedergegeben.

In den Figuren 2 und 6 ist ein Bootsheck mit 13 dargestellt, wobei die Öffnung scheinatisch durch die Linie 37 dargestellt ist, die vom Boden 25 aus gemessen geringeren Abstand als die Linie 36 hat. Durch die gekrümmte Oberfläche bzw. die gekrümmte Oberseite 26 wird diese Verminderung ausgeglichen und der cjleiche wirksame Dichtspalt wird beibehalten.

In Fig. 7 ist ein Bootsheck mit 20° dargestellt. Die Öffnung im Bootsheck ist durch die Linie 38 angezeigt, wobei wiederum die gekrümmte Oberseite 26 die weitere Änderung der Öffnung des Bootshecks gegenüber den Figuren"5 und ausgleicht.
\

Durch diese Konstruktion wird somit der kleinste senkrechte Querschnitt bei den Bootsheckstellungen mit grösstem V7inkel "

6 09851/0009

und der am weitesten ausgedehnte ,senkrechte Querschnitt bei den Bootsheckstellungen mit kleinstem Viinkel gebildet. Der Lageunterschied der Linien 36 bis 38 zeigt die Veränderung, die durch die besondere Ausbildung des Gehäuses ausgeglichen wird und die die Verwendung einer einzigen, universellen Dichtungseinheit ermöglicht.

Das im wesentlichen rechteckige 'Gehäuse 13 mit einer gekrümmten Oberseite und. drei ebenen Seiten stellt eine günstige Dichtungsanordnung dar. Die dargestellte grosse 0-Ringdichtung mit dem kreisförmigen Querschnitt ist ein leicht zu verwendendes und praktisches Element; es können jedoch auch besondere Querschnitte verwendet ' werden.

Das einen rechteckigen Querschnitt aufweisende Gehäuse 13 begrenzt einen Kanal bzw. einen freien Raum 41 zwischen den aus s er en Seitenwänden 23 und 24 und der Puüipenummantelung 42, die einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist oder auf andere Weise in diesem angeordnet ist. In diesen Kanälen 41 sind gemäss einem Merkmal der Erfindung Abgasrohre 43, und 44 des Motors oder dgl. angeordnet«. Die Abgasrohre 43 und 44 sind ähnlich ausgebildet, und lediglich das Abgasrohr 43 wird beschrieben. Das Abgasrohr· 43 umfasst ein mit einem Kupplungsflansch versehenes Ende 45, das sich durch die an der Öffnung des Bootshecks gelegene Seite des Gehäuses 13 erstreckt und mit der entsprechenden Motorabgasleitung 46 verbunden, ist. Das Abgasrohr 43 hat im wes erblich en L-Fo rm und ragt nach unten 'durch den Boden 25 des Gehäuses .13, so dass die Abgase unterhalb der Wasseroberfläche vor dej: S'traÜsteucreinheit 8 nach unten abgelassen v/erden können. Dadurch ■ wird nicht nur das

609851/0009

- 12 - 23659A6

Aussehen verbessert, sondern drin Geräusch wird insbesondere im Leerlauf und bei niedriger Geschwindigkeit Ijsw. Drahr.nhl merkbar ver:ninder.t. Daruberhinaur; vermeidet diene Konstruktion die herkömmlichen Aianpuff öffnungen in ßootsheck, die zusätzliche Kosten vcrurnacb.cn und das Aussehen beeinträchtigen.

Das im wesentlichen rechteckige Gehäuse hat eine gleichbleibende Seiten- und Bodonabmessung, die zusammen mit der Oberseite, die über ihre Breite so geformt ist, daß sie die vergrößerte Abmessung aufnehmen kann, oLnen verhältnismäßig einfachen und leichten Guß ermöglichan. Das gleiche Konzept und die gleiche Lehre kann auch auf andere Konfigurationen angewendet werden, wobei dies jedoch zur Erreichung einer wirksamen Dichtung eine etwas kompliziertere Ausbildung der Struktur des Gehäuses erfordern kann, um eine im wesentlichen konstante öffnung im Bootsheck beizubehalten, die im wesentlichen mit einem einzigen Dichtungsteil wirksam abgedichtet werden kann.

Somit stellt die vorliegende Erfindung eine einfache und billige Möglichkeit her, das Abgassystem eines Innenbordmotors mit einem Strahlantrieb zu kombinieren und beseitigt die Notwendigkeit zu doppelter und mehrfacher Herstellung von Teilen, um Abgassysteme den stark unterschiedlichen Bootskonstruktionen anzupassen, die gegenwärtig erhältlich sind und angewendet werden.

303351/0003

BAD

Claims (3)

1. 23659*6

   Pat e η i; a η s ρ r ü c h ο

   Bootsstrahlantrieb mit einem an eine Antriebseinheit aippelten Innenbordmotor zum Antrieb eines Bootοs auf dem Wasser ,-,wobei die Antriebseinheit ein Gehäuse umfaßt, das nach hinton durch die öffnung im Bootshock ragt, und der Innenbordmotor ein Abgasnysstem. aufweist, g e k e η η zeichnet durch mindestens ein Abgasabführungsorgan (4-3, 44·) im Bootsstrahlantrieb (4), da3 durch das Bootsheck (6) hindurchgeht und am äußeren Ende in einer nach unten gerichteten Auslaß-Öffnung endot, durch die die Abgo.se nach unten gegen das Wasser abgelassen werden, und ein Übergangsstück am inneren Ende des Abgasrohres, das der Verbindung mit dem Abgassystem (46) des Motors (3) dien

   t.
2. 2. Eootsstrahlantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Antriebspumpe (4) mit einem nach hinten durch eine öffnung (5) im Bootsheck (6) ragenden äußeren Gehäuse (13) und einer Pumpenummantelung (42), die Abstand zum äußeren Gehäuse hat und einen Kanal begrenzt, daß das Abgasabführungsorgan aus einem oder mehreren Abgasrohren (43,44) besteht, die in dem Kanal ausgebildet sind und im Inneren des Gehäuses durch das Gehäuse und die öffnung (5) im Bootsheck· verlaufen und am gegenüberliegenden Ende in Verbindung mit einer Öffnung im Boden (25) des äußeren Gehäuses (13) enden, wobei durch diese öffnung die Abgase nach unten in das Wasser abgelassen werden und das innere Ende der Abgasrohre ein Übergangsstück zur Verbindung mit einem Abgassystera (46) des Motors (3) aufweist.

   809851/0009

   COPY
   BAD ORIGINAL
3. 3. Bootsstrahlantrieb nach. Anspruch 2, dadurch,
   gekennzeichnet , daß das äußere Gehäuse (13) der Antriebspumpe (^zl-) ein im xiresentlichen rechteckiges Gehäuse mit drei im wesentlichen ebenen Wänden (23, 24-, 25), die zur Bildung von drei Seiten des Gehäuses miteinander
   verbunden sind, sowie einer bogenförmigen Oberseite (26)
   ist, daß die Piuapenummantelung (42) mittig im Gehäuse (13) angeordnet ist und ein Paar Kanäle begrenzt, wobei jeweils ein Kanal auf jeder Seite der Pumpenummantelung liegt,
   und daß je ein Abgasrohr (43, 44) in jedem der Kanäle ausgebildet ist.

   609851/0009

   /S Lee rs ο ι te