DE3029390C2 - Steueranordnung zum unabhängigen vertikalen Bewegen zweier Antriebe eines Wasserfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die US-PS 29 99 476 beschreibt elektrisch gesteuerte, mit Schaltern betätigte, hydraulisch angetrieben ausfahrbare und einziehbare Verstell/Kipp-Zylinder zum vertikalen Verstellen oder Kippen von individuellen Außenbordermotoren oder Heckantrieben in die gewünschten Winkelstellungen. Ein solcher Zylinder, der mit Hydraulikflüssigkeit von einer mit einem Motor angetriebenen Pumpe gespeist wird und auf die Betätigung eines von Hand betätigbaren, drei Stellungen, nämlich aus, nach oben, nach unten aufweisenden elektrischen Schalters anspricht, bewirkt die Verstellung des Antriebes, z. B. beim Fahren des Bootes, und hebt und senkt den Antrieb, um die erforderliche Freiheit über Grund zu erreichen. Das Verstellen wird innerhalb eines Verstellbereiches bewirkt, der durch die vollständig nach unten eingestellte Antriebsstellung und eine etwas höhere Verstellgrenzstellung bestimmt ist, und es ändert den Winkel des Propellerschubes, wodurch der Bootsbug ansteigt oder abgesenkt wird, und es ermöglicht die Wahl eines geeigneten Winkels für unterschiedliche Belastungen oder unterschiedliche Wassertiefen. Ein Kippen oder Anheben des Antriebes nach oben über den Verstellbereich ermöglicht ein sicheres Fahren in flachem Wasser und erleichtert ein Slippen oder Trailern.

Wenn zwei solcher verstellbarer/kippbarer Antriebe nebeneinander angeordnet sind und zum Antrieb desselben Bootes benutzt werden, wirken die Antriebsintpulse vom Propeller eines Antriebs auf die des anderen Antriebs und können einen verstärkten Verschleiß der Antriebsbauteile oder andere Probleme bewirken. Die Wirkung dieses Phänomens wird durch Benutzung einer Zugstange vermindert, die mechanisch und schwenkbar die Gehäuse der zwei Antriebe außerhalb des Bootes miteinander verbindet, während sie gleichzeitig eine horizontale Bewegung der Antriebe für Steuerzwecke mit Hilfe geeigneter Steuereinrichtungen innerhalb oder außerhalb des Bootsrumpfs ermöglicht Da jedoch die Länge der Zugstange konstant ist, kann eine Beschädigung auftreten, wenn die zuvor erwähnten Verstell/ Kipp-Zylinder unabhängig voneinander betätigt werden, um einen Antrieb nach oben oder unten um eine bestimmte Entfernung zu bewegen, während der andere Antrieb in seiner Position gehalten wird. Unabhängig davon sind jedoch infolge der mechanischen Toleranzen und Abstände bei der Verbindung der Zugstange mit den Antrieben relativ kleine Unterschiede im Antriebswinkel zwischen den benachbarten Antrieben für Verstellzwecke immer noch möglich und verursachen auch keine Beschädigung. Eine Bedienungsperson für einen Zwillings-Bootsantrieb mit einer solchen äußeren Zugstange muß daher sehr sorgfältig sein, um eine Beschädigung der Antriebe und/oder der Zugstange zu verhindern, wenn die Verstell/Kipp-Zylinder für irgendeinen Zweck betätigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steueranordnung anzugeben, die gewährleistet, daß bei einer von Hand ausgewählten Bewegung für einen der Antriebe, dieser oder beide Antriebe abhängig von der Position der einzelnen Antriebe nur derart bewegt werden, daß keine Beschädigung auftreten kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Steueranordnung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1.

Durch die getroffenen Schaltungsmaßnahmen ist sichergestellt, welche Bewegungen einer der Antriebe oder beide abhängig von ihren jeweiligen Positionen ausführen können.

Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steueranordnung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steueranordnung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 perspektivisch das Heck eines Bootes mit zwei mechanisch miteinander verbundenen, kippbaren Heck-

antrieben, die außerhalb des Bootsrumpfs angeordnet sind,

Fig.2 eine Seitenansicht des Bootshecks und des Backbordantriebs aus Fig. 1, wobei der Antrieb in der vollständig abgesenkten Stellung und in gestrichelten Linien in der vollständig angehobenen oder Trailer-Stellung gekippt gezeigt ist,

F i g. 3 eine Draufansicht eines Schaltbretts, das am Armaturenbrett des Bootes angeordnet ist und drei von Hand betätigbare Wahlschalter aufweist, und

F i g. 4 einen Stromlaufplan einer elektrischen Steuereinrichtung des Ausführungsbeispiels zum Kippen der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Antriebe mit Hilfe der in F i g. 3 gezeigten Schalter.

Die F i g. 1 und 2 zeigen ein Boot 10 mit einem Rumpf 11, an dem Heckantriebe 12 und 13 zwillingsmäßig nebeneinander und mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die Backbord- und Steuerbord-Heckantriebe 12 und 13 sind in ihrer Konstruktion, ihrer Betriebsweise und bestimmten zugcorunctcn Bsutchcn einander gleich, so daß hier nur der Backbordheckantäeb 12 im einzelnen beschrieben wird.

Der Heckantrieb 12 weist einen Kardanring 15a auf, der schwenkbar eine mit dem Rumpf 11 über eine Halterung 15 verbundene Antriebseinheit 16 um eine vertikale Achse A-A zum Steuern und um eine horizontale Achse B-B zum Verstellen und Kippen lagert Die Antriebseinheit 16 weist einen Propeller 14 auf, der von einem Motor 17 innerhalb des Bootes 10 mit Hilfe eines hier nicht gezeigten geeigneten Getriebes angetrieben ist, das sich durch die Halterung 15 und durch die Antriebseinheit 16 hindurch erstreckt Eine flexible Kupplung 18 (vgl. Fig.2) ermöglicht eine Bewegung der Antriebseinheit 16 während des Steuerns und Verstellens.

Wie F i g. 1 zeigt, sind die Heckantriebe 12 und 13 mit Hilfe einer mechanischen Einrichtung, wie einer Zugstangenanordnung 20, mechanisch miteinander verbunden, die außerhalb des Rumpfs 11 angeordnet ist und die durch die Antriebsimpulse von dem Propeller des einen Antriebs auf den anderen Antrieb bedingten Wirkungen beseitigt, während sie gleichzeitig eine Steuerung, Verstellung und Kippbewegung in vertikaler Richtung der Antriebe zuläßt. Die Zugstangenanordnung 20 weist eine rohrförrnige Zugstange 21 fester Länge auf, die mit Hilfe von Verbindungseinrichtungen 22 und 23 an entgegengesetzten Enden an einem Vorsprung 24 an den Heckantrieben 12 und 13 über Kardangelenke 25 und 26 befestigt ist, die eine vertikale Relativbewegung zwischen den Antrieben über Stifte 27 und 28 zulassen. Die Kardangelenke 25 und 26 ermöglichen es den Antrieben 12 und 13. unterschiedliche Verstellpositionen innerhalb eines Verstellgrenzbereiches einzunehmen.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist der Heckantrieb 12 mit Hilfe eines Paars von hydraulisch ausfahrbaren und zusammenziehbaren Verstell/Kipp-Zylindern 30, in vertikaler Richtung kippbar. Die einander entgegengesetzten Enden des Zylinders 30 sind schwenkbar mit Hilfe von Schwenkeinrichtungen 31 und 32 an Vorsprüngen 33 und 24 jeweils ander Halterung 15 und dem Gehäuse der Antriebseinheit 16 befestigt. Wenn die Zylinder 30 voll zusammengezogen sind, nimmt der Heckantrieb 12 seine voll abgesenkte Stellung ein, die in den F i g. 1 und 2 gezeigt und durch Hie senkrechte Gerade 34 in F i g. 2 bezeichnet ist. Wenn die Zylinder 30 voll ausgefahren sind, nimmt der Heckanuieb 12 seine voll angehobene oder Trailerstellung ein, die in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt ist und durch die die voll angehobene Stellung angebende Gerade 35 in F i g. 2 bezeichnet ist Die Zylinder 30 schwenken oder kippen den Antrieb in die vollständig abgesenkte oder vollständig angehobene Stellung oder aber in jede dazwischenliegende Stellung, einschließlich der Verstellstellungen innerhalb eines Verstellbereiches θ zwischen der Geraden 34 und einer Geraden 36 in F i g. 2, die eine Verstellgrenzstellung angibt Im Verstellbereich θ wird der Antrieb normalerweise eingestellt, um ein Verstellen oder Trimmen zu bewirken, während das Boot 10 fährt, und die Verstellgrenzstellung der Gerade 36 ist durch die Position bestimmt, die durch einen Verstellgrenzschalter 55 für den Heckantrieb 12 festgelegt ist wie dieses später noch beschrieben und in F i g. 4 gezeigt ist

Das Paar von Versteli/Kipp-Zylindern 30 für den Backbordantrieb 12 wird von einem in F i g. 4 schematisch gezeigten elektro-hydraulischen Betätigungssystem 40 betätigt, dessen Einzelheiten mit der Ausnahme des folgenden nicht zur Erfindung g/';ören: Das Betätigungssysteni iO ist Uuer ein 1 asr von ot/OniungsinitiCizuführungs/Rückführungs-Leitungen 41 mit jedem Zylinder 30 des Heckantriebs 12 verbunden und mit vier externen elektrischen Verbindungsanschlüssen versehen, die durch einen mit Erde verbundenen Erdanschluß 42, einem Hauptspeiseanschiuß 43, einen Anschluß 44 für oben und einen Anschluß 45 für unten gebildet sind. Das Betätigungssystem 40 enthält eine hydraulische Pumpe, einen reversierbaren Elektromotor für die Pumpe und weitere Betätigungselemente. Das Betätigungssystem 40 und seine zugeordneten Verstell/Kipp-Zylinder 30 für den Heckantrieb 12 arbeiten wie folgt: Wenn die Anschlüsse 42,43,44 und 45 in der in F i g. 4 gezeigten Weise geschaltet sind, bewirkt eine Speisung des Anschlusses 44 für oben ein Ausfahren der Verstell/ Kippzylinder 30 für den Heckantrieb 12 und damit ein Kippen desselben nach oben, während eine Speisung des Anschlusses 45 für unten ein Zusammenziehen der Verstell/Kipp-Zylinder 30 für den Heckantrieb 12 und ein Kippen desselben nach unten bewirkt

Vi'ie es in F i g. 4 gezeigt ist, sind die Verstell/Kipp-Zylinder 30 des Heckantriebs 13 mit einem elektro-hydraulischen Betätigungssystem 50 versehen, das in allen Merkmalen gleich dem System 40, wie es zuvor beschrieben wurde, ist und mit 42A, 43/4, 44Λ und 45/4 bezeichnete Anschlüsse hat, die den Anschlüssen 42,43, 44 und 45 des Betätigungssystems 40 jeweils entsprechen.

Fig.4 zeigt eine erfindungsgemäße elektrische Steuereinrichtung zum Betätigen der elektro-hydraulischen Systeme 40 und 50 für die Heckantriebe 12 und 13. Die Steuereinrichtung wird von einer Batterie B gespeis' und weist einen Hauptschalter 51, drei von Hand betätigbare elektrische Schalter, die als Trailerschalter 52, als Steuerbord»i/stellschalter 54 und als Sackbordverstellschalter 53 bezeichnet sind, einen Backbordgrenzschalter 55 und einen Steuerbordgrenzschalter 56, die auf die Antriebsstellung ansprechen, zwei Relais 57 und 58 und mehrei e Entkopplungsdioden 61 bis 68 auf. Der Hauptschalter 51 ist vorzugsweise ein schlüsselbetätigter einpoliger Schalter, der dem hier nicht gezeigten Zündschalter des Bootes zugeordnet ist. Jeder Wahlschalter 52, 53, 54, wie sie in den F i g. 3 und 4 gezeigt sind, ist vorzugsweise ein zweipoliger, zeitweiliger Umschalter, der eine Aus-, Oben- und Unten-Stellung hat. Die Grenzschalter 55 und 56 sind einpolige Schalter mit einem beweglichen Kontakt, der geschlossen ist, wenn der jeweilige Heckantrieb 12 oder 13 sich unterhalb der Verstellgrenzstellung befindet, das heißt.

innerhalb des Verstellbereiches Θ, und der geöffnet ist, wenn der zugeordnete Antrieb sich oberhalb der Verstellgrenzstellung befindet, die durch die Gerade 36 in F i g. 2 angegeben ist. Die Relais 57 und 58 haben einpolige Ruhekontakte 57A, 58A Die Dioden 61 bis 68 werden zur Entkopplung der Backbord- und Steuerbord-Schaltungsfunktionen, wie auch zum Verhindern von Fehlfunktionen benutzt, wenn mehr als ein Wahlschalter 52,53,54 gleichzeitig betätigt wird.

Der negative Anschluß 70 der Batterie B ist geerdet. Der positive Anschluß 71 der Batterie B ist über einen Leiter 72 mit einem beweglichen Kontakt 52a des Trailerschalters 52 verbunden. Der positive Anschluß 71 der Batterie B ist auch über einen Leiter 73 mit den Hauptanschlüssen 43 und 43/4 der Betätigungssysteme 40 und 50 verbunden. Der bewegliche Kontakt 52a des Trailerschalters 52 ist über einen Leiter 74 mit einer Seite eines Ruhekontaktes 57.4 des Relais 57 verbunden, während die andere Seite des Ruhekontaktes 57/4 über einen Leiter 75 mit einem beweglichen Kontakt 52ddes Trailer-Schalters 52 verbunden ist

Der feste Oben-Kontakt 52e des Trailer-Schalters 52 ist über einen Leiter 77 und eine Diode 68 in Reihenschaltung mit dem festen Oben-Kontakt 54/>des Steuerbord-Verstellschalters 54 verbunden, wobei dieser Kontakt 54/> über einen Leiter 78 mit dem Oben-Anschluß 44Λ des Betätigungssystems 50 verbunden ist. Der feste Oben-Kontakt 52e des Trailer-Schalters 52 ist auch über einen Leiter 80 und eine in Reihe geschaltete Diode 67 mit dem festen Oben-Kontakt 53e des Backbord-Verstellschalters 53 verbunden, während der Kontakt 53e über einen Leiter 81 mit dem Oben-Anschluß 44 des Betätigungssystems 40 verbunden ist.

Der feste Unten-Kontakt 52c des Trailer-Schalters 52 ist über einen Leiter 82 und eine in Reihe geschaltete Diode 66 mit dem festen Unten-Kontakt 54/des Steuerbord-Verstellschalters 54 verbunden, während der Kontakt 54/über einen Leiter 83 mit dem Unten-Anschluß 45i4 des Betätigungssystems 50 verbunden ist. Der feste Unten-Kontakt 52c des Trailer-Schalters 52 ist auch über einen Leiter 84 und eine in Reihe geschaltete Diode 65 mit dem festen Unten-Kontakt 53c des Backbord-Verstellschalters 53 verbunden, während der Kontakt 53c über einen Leiter 85 mit dem Unten-Anschluß 45 des Betätigungssystems 40 verbunden ist

Ein fester Unten-Kontakt 54/ des Steuerbord-Verstellschalters 54 ist über einen Leiter 86 mit einer Seite eines Ruhekontaktes 58a des Relais 58 verbunden, wobei die andere Seite des Ruhekontaktes 58a über einen Leiter 87 mit einem festen Unten-Kontakt 53cdes Backbord-Verstellschalters 53 verbunden ist

Der positive Anschluß 71 der Batterie B ist .Tiit einer Seite des Hauptschalters 51 verbunden, während die andere Seite des Hauptschalters 51 über einen Leiter 90 mit dem beweglichen Kontakt 54ddes Steuerbord-Verstellschalters 54 verbunden ist während dieser bewegliche Kontakt 54d seinerseits über einen Leiter 91 mit dem beweglichen Kontakt 53a des Backbord-Verstellschalters 53 verbunden ist

Die genannte andere Seite des Hauptschalters 51 ist auch über einen Leiter 92 mit einer Seite der Verstellgrenzschalter 55 und 56 verbunden.

Die andere Seite des Backbord-Verstellgrenzschalters 55 ist über einen Leiter 93 und eine in Reihe geschaltete Diode 63 mit dem beweglichen Kontakt 53t/ des Backbord-Verste'lschalters 53 verbunden.

Die andere Seite des Steuerbord-Verstellgrenzschalters 56 ist über einen Leiter 94 und eine in Reihe geschaltete Diode 64 mit dem beweglichen Kontakt 54a des Steuerbord-Verstellgrenzschalters 54 verbunden.

Die Relaiswicklungen 576 und 58Λ der Relais 57 und 58 sind jeweils mit einer Seite mit Erde verbunden. Die anderen Seiten der Relaiswicklungen 51b und 58Z? sind miteinander über einen Leiter 95 verbunden, der seinerseits über einen Leiter 96 mit einem Schaltpunkt 97 verbunden ist.

Die genannten anderen Seiten der Verstellgrenzschalter 55 und 56 sind auch über Leiter 98 und 99 und entgegengesetzt zueinander gepolte Dioden 61 bzw. 62, mit dem Schaltpunkt 97 verbunden.

Die in Fig.4 gezeigte Schaltung und die Schalter gemäß F i g. 3 arbeiten gewöhnlich wie folgt: Wenn der IS Hauptschalter 51 insbesondere beim Trailern ausgeschaltet ist, bleiben die Relais 57 und 58 abgeschaltet und ihre Kontakte geschlossen, und die Verstellgrenz-55 und -56 h?.b?n Weine; Wirkung auf die Schaltung. Die Einstellung »Oben« oder »Unten« des Trailer-Schalters 52 bewirkt daher ein entsprechendes gleichzeitiges Kippen beider Heckantriebe 12 und 13, unabhängig von ihrer Anfangsstellung. Die Verstellschalter 53 und 54 sind vollständig unwirksam, da der Schalter 51 geöffnet ist und infolge der Wirkung der Dioden 63 und 64.

Wenn der Hauptschalter 51 beim Fahren des Bootes geschienen ist, werden die Relais 57, 58 und die Verstellgrenzschalter 55, 56 wirksam. Wie zuvor bewirkt eine Einstellung »Unten« des Trailer-Schalters 52 ein gleichzeitiges Kippen beider Heckantriebe 12 und 13 nach unten, unabhängig von dsr Anfangsstellung. Jedoch bewirkt die Einstellung »Oben« des Trailerschalters 52 ein Kippen beider Heckantriebe nach oben, nur, wenn beide Antriebe sich bereits oberhalb des Verstellbereiches θ befinden, und beide Verstellgrenzschalter 55, 56 geöffnet sind, wodurch die Relais 57, 58 abgeschaltet und ihre Kontakte geschlossen sind. Wenn beide Heckantriebe 12 und 13 sich oberhalb des Verstellbereiches θ befinden, bewirkt eine Einstellung »Unten« jeder der Verstellschalter 53 oder 54 ein gleichzeitiges Kippen beider Heckantriebe nach unten, bis der Verstellbereich θ erreicht ist, wonach die Verstellgrenzschalter 55,56 schließen, um die Relais 57,58 einzuschalten und die Relaiskontakte zu öffnen. Das öffnen der Kontakte des einen Relais 58 trennt den Backbord- und Steuerbord-Steuerteil der Steuerschaltung voneinander. Wenn beide Heckantriebe 12 und 13 sich innerhalb des Verstellbereiches θ befinden, bewirkt eine Einstellung »Oben« oder »Unten« jedes der Versteilschalter 53

so oder 54 eine entsprechende Kippbewegung nur Jzs jeweiligen Heckantriebes, den er steuert Dieses tritt auf, da das Relais 57 ein Trailern nur dann ermöglicht, wenn beide Heckantriebe angehoben wurden und ihre jeweiligen Verstellgrenzen erreicht haben, wodurch die Verstellgrenzschalter 55 und 56 geöffnet und die Relais 57 und 58 abgeschaltet werden. Das Relais 58 ermöglicht es beiden Heckantrieben 12 und 13, sich nach unten zu bewegen, wenn einer der Backbord- oder Steuerbord-Verstellschalter 53 oder 54 betätigt wird, und sich die Antriebe oberhalb des Verstellgrenzbereiches θ befinden. An dem Punkt bei dem irgendeiner der Heckantriebe 12 oder 13, die sich nach unten bewegen, seine Verstellgrenze erreicht und ein Verstellgrenzschalter 55 oder 56 schließt öffnet das andere Relais 58, wodurch sich eine individuelle Antriebssteuerung ergibt

Es sei darauf hingewiesen, daß bei geöffnetem Hauptschalter 51 und im Verstellbereich befindlichen Heckantrieben eine Situation eintreten kann, in der an die Pum-

pe 40 über beide Anschlüsse 44 und 45 Spannung angelegt wird. Dies stört jedoch nicht, da lediglich die Pumpe
zeitweilig nicht arbeitet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

10

15

20

25

45

50

55

60 §

65

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Steueranordnung zum unabhängigen vertikalen Bewegen zweier nebeneinander angeordneter Antriebe eines Wasserfahrzeugs, die mechanisch miteinander derart verbunden sind, daß zwar eine unabhängige vertikale Bewegung der Antriebe innerhalb eines unteren Verstellbereichs ermöglicht, jedoch eine volle unabhängige vertikale Bewegung der Antriebe innerhalb eines oberen Kippbereichs mechanisch verhindert ist, wenn sich einer der beiden Antriebe außerhalb des Verstellbereichs befindet, gekennzeichnet durch

mindestens einen Grenzschalter (55,56) zur Angabe, ob die Antriebe sich in dem Verstell- oder Kippbereich befinden,

einen Steuerbord- und einen Backbordverstellschalter (53,54fr. die im Verstellbereich den jeweils zugeordneten Antrieb einzeln nach oben oder unten steuern, während beide Antriebe gemeinsam nach unten bewegt werden, wenn sich einer der Antriebe im Kippbereich befindet und der Steuerbord- und/ oder Backbordverstellschalter (53 bzw. 54) betätigt wird, und

einen Trailerschalter (52), bei dessen Betätigung beide Antriebe gemeinsam nach unten, unabhängig von ihrer jeweiligen Stellung, und nach oben jedoch nur im Kippbereich verstellt werden können.

2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Antrieb je ein Grenzschalter (55,56) vorgesehen ist.

3. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hauptschalter (51) vorgesehen ist und daß der oder die Grenzschalter (55,56) sowie der Steuerbord- und Backbordschalter (53, 54) nur bei geschlossenem Hauptschalter (51) wirksam sind, während der Trailerschalter (52) unabhängig von der Stellung des Hauptschalters (51) wirksam ist

4. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in elektrischer Schaltung ausgeführt ist

5. Steueranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem oder den Grenzschalter(n) (55, 56) Relais (57, 58) zugeordnet sind, von denen das eine (58) die elektrische Verbindung zwischen dem Backbordschalter (53) und dem Steuerbordschalter (54) unterbricht, wenn sich beide Antriebe im Verstellbereich befinden, während das andere (57) den Trailerschalter (52) für eine Bewegung der Antriebe nach oben unwirksam macht, wenn sich zumindest einer der Antriebe im Verstellbereich befindet.