DE3907494A1 - SHIP SCREW DRIVE SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Description
Diese Erfindung betrifft Schiffsschrauben-Antriebssysteme für Boote und im besonderen ein Schiffsschrauben-Antriebssystem mit einer gelenkigen Schraubenwelle, die ein Antriebsgelenk für gleichbleibende Drehzahl aufweist.This invention relates to propeller propulsion systems for Boats and in particular a propeller propulsion system with an articulated screw shaft that is a drive joint for has constant speed.
Über die Jahre hinweg wurden drei Systeme als Schiffsschrauben- Antriebssysteme bevorzugt. Diese sind bekannt als "Außenbord"-, "Innenbord-Außenbordantrieb"- und "Innenbord"-Schraubenan triebssysteme. Sie weisen jeweils unterschiedliche Funktions merkmale und Kennzeichen auf, nach denen sich bestimmt, welches dieser Systeme für eine bestimmte Anwendung gewählt wird.Over the years, three systems have been Drive systems preferred. These are known as "outboards", "Inboard Outboard Drive" and "Inboard" Screws drive systems. They each have different functions features and characteristics according to which it is determined which of these systems is chosen for a specific application.
Das Außenbord-Schraubenantriebssystem hat einen in sich ge schlossenen Motor mit Getriebe für die Schraube, welcher achtern vom Boot auf eine speziell adaptierte, auf dem Spiegel angebrachte Halterung montiert ist. Dies hat den Vorteil, daß es leicht zu überholen ist, da der Motor leicht vom Boot entfernt werden kann. Wichtiger noch, es hat den Vorteil, daß die Einheit als Ganzes schwenkt, wenn eine Wende eingeleitet wird. Dies bedeutet, daß die Schubachse der Schraube in die Wende hineingedreht wird, wodurch die Handhabung bei niedrigen Geschwindigkeiten außerordentlich verbessert und die Bedienung eines Einschraubenantriebs bei Rückwärtsfahrt relativ leicht gemacht wird. Das Außenbord-Schraubenantriebssystem hat jedoch den Nachteil, daß es aufgrund komplizierter Mechanik teuer ist. Des weiteren ist es ineffektiv, da sich ein wesentlicher Teil unter der Wasseroberfläche befindet, was einen Scherwiderstand zur Folge hat. Hinzu kommt, daß der Berührungspunkt des Schrauben-Antriebssytems mit dem Boot sich an einer Stelle auf dem Spiegel hoch über dem Schiffsrumpf befindet, was zur Folge hat, daß der Schub vom Schrauben-Antriebssystem nicht in einer Linie mit dem Schiffsrumpf ausgerichtet ist. Und schließlich bedeuten diese Außenbord-Schraubenantriebssysteme ein beträcht liches Gewicht achtern vom Spiegel, was es bei niedrigen oder mittleren Laufgeschwindigkeiten häufig schwierig macht, das Boot richtig ins Gleiten zu bringen.The outboard screw drive system has one in itself closed motor with gear for the screw which aft of the boat on a specially adapted one, on the mirror attached bracket is mounted. This has the advantage that it is easy to overhaul as the engine is easily off the boat can be removed. More importantly, it has the advantage that the unit as a whole pivots when a turn is initiated becomes. This means that the thrust axis of the screw in the Turn is screwed in, making handling at low Extremely improved speeds and operation a single screw drive when reversing relatively easily is made. However, the outboard screw drive system has the disadvantage that it is expensive due to complicated mechanics. Furthermore, it is ineffective because there is an essential part located below the water surface, which is a shear resistance has the consequence. In addition, the point of contact of the Screw propulsion systems with the boat at one point the mirror is located high above the hull, which results in has that the thrust from the screw drive system is not in one Line is aligned with the hull. And finally these outboard screw drive systems mean a considerable amount weight aft from the mirror, what it is at low or medium running speeds often makes that difficult To get the boat to glide properly.
Beim Innenbord-Außenantrieb-Schraubenantriebssystem befindet sich der Motor im Boot selbst, jedoch der Schraubenantriebs mechanismus befindet sich in einer externen Außenantriebs- Einheit achtern vom Spiegel. Allgemein ist die externe Außen antriebs-Einheit am Spiegel befestigt und relativ zu diesem schwenkbar, wobei sie sehr ähnlich wie der Schraubenantrieb eines Außenbord-Schraubenantriebssystems funktioniert. Das Innenbord-Außenantrieb-Schraubenantriebssystem hat den Vorteil, daß im Handel erhältliche Maschinen nach einem Umbau für das Schiff benutzt werden können, wodurch die Kosten wesentlich vermindert werden. Des weiteren dreht sich die Schubachse der Schraube wie beim Außenbord-Schraubenantriebssystem, da die externe Außenantriebs-Einheit sich dreht, wenn eine Wende eingeleitet wird, wodurch sich die Manövrierbarkeit bei niedri ger Geschwindigkeit und bei Rückwärtsfahrt außerordentlich erhöht.Located on the inboard-outboard screw drive system the motor in the boat itself, but the screw drive mechanism is in an external external drive Unit aft of the mirror. General is the external outside drive unit attached to the mirror and relative to this swiveling, being very similar to the screw drive an outboard screw drive system works. The Inboard outboard propulsion screw propulsion system has the advantage that commercially available machines after a conversion for the Ship can be used, making the cost substantial can be reduced. Furthermore, the thrust axis of the Screw like the outboard screw drive system because the external external drive unit rotates when a turn is initiated, whereby the maneuverability at low low speed and extraordinary when reversing elevated.
Es gibt zahlreiche Beispiele für Innenbord-Außenantrieb-Schrau benantriebssysteme. Das US-Patent 31 36 287 von North ist beispielhaft für ein Innenbord-Außenantrieb, und auch allgemein beispielhaft für die komplexe Übertragungsmechanik, die häufig zusammen mit Innenbord-Außenantrieb-Schraubenantriebssystemen verwendet wird. North befestigt seine externe Außenantriebsein heit an einem schwenkbaren Zwischenteil, welches seinerseits am Spiegel befestigt ist. Ein Universalgelenk ermöglicht das Schwenken und Steuern der externen Außenantriebseinheit. Es wurden viele andere Innenbord-Außenantrieb-Schraubenantriebs systeme entwickelt, einschließlich das US-Patent 33 68 516 von MacDonald u. a., das ein Antriebsgelenk für gleichbleibende Drehzahl benutzt; das US-Patent 33 68 517 von MacDonald u. a., das ein Kardan-Universalgelenk benutzt; das US-Patent 33 82 838 von Bergstedt, das eine schrägliegende Antriebswelle und ein Kegelradgetriebe benutzt; und das US-Patent 38 26 219 von Nossiter, welches eine Kraftübertragung benutzt, die ohne Verwendung von Universalgelenken eine Gelenkigkeit gestattet. Das US-Patent 34 87 804 von Kiekhaefer ist erwähnenswert, da es ein verbessertes Innenbord-Außenantrieb- Schraubenantriebssystem zeigt, welches zur Reduzierung des Scherwiderstandes einen Luftstrom auf die Schraube vorsieht. Der Innenbord-Außenantrieb behält viele Vorteile des Außenbor ders bei, während er im wesentlichen alle dessen Nachteile wie oben aufgeführt beibehält.There are numerous examples of inboard-outboard propellers power transmission systems. U.S. Patent No. 31 36 287 to North exemplary of an inboard-external drive, and also in general exemplary of the complex transmission mechanics that are common together with inboard outboard propulsion screw propulsion systems is used. North attached its external external drive unit on a pivotable intermediate part, which in turn on Mirror is attached. A universal joint makes it possible Swiveling and controlling the external external drive unit. It became many other inboard outboard screw drives systems developed, including U.S. Patent 3,368,516 by MacDonald u. a., the one drive joint for constant Speed used; U.S. Patent 3,368,517 to MacDonald et al. a. that uses a universal joint; the U.S. patent 33 82 838 from Bergstedt, which has an inclined drive shaft and used a bevel gear; and the U.S. patent 38 26 219 from Nossiter, which uses a power transmission, which is flexible without the use of universal joints allowed. U.S. Patent No. 3,487,804 to Kiekhaefer worth mentioning as it has an improved inboard outboard drive Screw drive system shows which to reduce the Shear resistance provides an air flow to the screw. The inboard outboard drive retains many of the advantages of the outboard ders while he essentially like all of its disadvantages maintains the above.
Beim Innenbord-Schraubenantriebssystem befinden sich Motor und Übertragungsteile gänzlich innerhalb des Bootes. Meistens tritt eine Schraubenwelle vor dem Spiegel aus dem Schiffsrumpf aus und bildet einen Winkel abwärts bis zu einem Punkt nahe beim Spiegel. Bei diesen Systemen besitzt die Schraubenwelle kein Gelenk, und die Schraube ist in einer festen Position zum Schiffsrumpf angebracht. Aufgrund der Festposition der Schraube ist es sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich, das Boot bei niedrigen Geschwindigkeiten oder bei Rückwärtsfahrt zu lenken. Zur Lösung dieses Problems ist es beim heutigen Stand der Technik üblich, zwei Schraubenwellen in Abstand voneinander vorzusehen. Durch Betreiben der Schraubenwellen mit unter schiedlichen Drehgeschwindigkeiten kann der Bootsführer ein Drehmomente-Paar erzeugen, welches das Boot lenkt. Eine zweite Schraubenwelle kann zwar die Manövrierbarkeit bei niederen Geschwindigkeiten und bei Rückwärtsfahrt verbessern, ist jedoch teuer und nicht generell so manövrierfähig wie die Innenbord- Schraubenantriebssysteme und die Innenbord-Außenantrieb-Schrau benantriebssysteme. Innenbord-Schraubenantriebssysteme haben den Vorteil, daß herkömliche Motoren und Übertragungsteile, die für den Schiffsgebrauch umgebaut werden, verwendet werden können, wodurch die Kosten für diese Komponenten vermindert werden. Des weiteren ist die von der Schraube erzeugte Dreh achse im allgemeinen in einer Linie mit und gerichtet auf den Schiffsrumpf, wodurch die Leistungskennwerte des Bootes außer ordentlich verbessert werden.The inboard screw drive system includes the engine and Transmission parts entirely inside the boat. Mostly occurs a screw shaft in front of the mirror from the hull and forms an angle down to a point near the Mirror. In these systems, the screw shaft has none Joint, and the screw is in a fixed position for Hull attached. Due to the fixed position of the screw it is very difficult, if not impossible, to get the boat at steer at low speeds or when reversing. To solve this problem it is the current state of the art Technology common, two screw shafts spaced apart to provide. By operating the screw shafts with under the operator can set different speeds Generate torque pair that steers the boat. A second Screw shaft can reduce maneuverability at low However, speeds and when reversing improve expensive and not generally as maneuverable as the inboard Screw drive systems and the inboard-external drive screw power transmission systems. Have inboard screw drive systems the advantage that conventional motors and transmission parts, which are converted for ship use can, reducing the cost of these components will. Furthermore, the rotation generated by the screw axis generally in line with and directed towards the Ship hull, causing the boat's performance characteristics beyond be properly improved.
Eine Ausführung dieser Erfindung betrifft Innenbord-Schrauben antriebssysteme mit Schraubenwellen, die durch den Spiegel aus dem Boot austreten. Ein besonders einschlägiges Beispiel hier für ist ein Innenbord-Schraubenantriebssystem für Oberflächen effekt-Schrauben. Oberflächeneffekt-Schrauben werden für Hoch leistungsboot-Ausführungen verwendet, wo man festgestellt hat, daß die Schraubenwirkung am größten ist, wenn diese zum Teil außerhalb des Wassers dreht. Dementspechend befindet sich bei diesen Oberflächeneffekt-Schrauben-Antriebssystemen die Schrau benwelle am Spiegel nahe der Wasserlinie. Ein Beispiel für ein Oberflächeneffekt-Schrauben-Antriebssystem ist das US-Patent 39 33 116 von Adams u. a. Adams u. a. beschreiben detailliert ein Schiffsschrauben-Antriebssystem, das eine gelenkige Schraubenwelle mit einem Doppel-Kardangelenk, eine Schraubenabdeckung und ein Drucklagergehäuse für die Schrauben welle aufweist. Die Schraube ist in vertikalen wie in horizon talen Richtungen schwenkbar. Der Schub der Schraube wird an der Befestigungsstelle des Drucklagergehäuses auf den Spiegel übertragen. Ein weiteres Beispiel für ein Oberflächeneffekt- Schrauben-Antriebssystem ist das US-Patent 45 65 532 von Connor. Connor beschreibt detailliert eine schwenkbare Schrau benwelle mit einem Doppel-Kardangelenk, einer kardanischen Aufhängung für die Schraubenwelle und einem senkrecht angeord neten Getriebegehäuse. Das Getriebegehäuse macht einen umfang reichen Aufbau achtern am Spiegel nötig. Der Schraubenschub wird an der Stelle an den Spiegel übertragen, wo das Getriebe gehäuse am Spiegel befestigt ist. Sowohl das Schiffsschrauben- Antriebssystem von Adams u. a. wie auch das von Conner beinhalten komplizierte Konstruktionen, wobei die Schraube weit achtern vom Spiegel angebracht sein muß. Des weiteren erfordern die Halterungs- und Antriebskonstruktionen der Schiffsschrau ben-Antriebssysteme von Adams u. a. und Conner den Einbau auf dem Spiegel, was ihre Verwendung in Fällen ausschließt, bei denen herkömmliche Innenbord-Schiffsschraubenantriebssysteme mit der Antriebswelle unter dem Schiffsrumpf benutzt werden. Hinzu kommt, daß die Schiffsschrauben-Antriebssysteme von Adams u. a. und Conner mit Doppel-Kardan-Universalgelenken arbeiten, die, obwohl sie manchmal fälschlicherweise als "Universalge lenke für gleichbleibende Drehzahl" bezeichnet werden, nicht wirkliche Universalgelenke für gleichbleibende Drehzahl sind, insofern Wellenvibrationen auftreten, verursacht durch Dreh zahländerungen im Gelenk. Und schließlich übertragen die Schiffsschrauben-Antriebssysteme von Adams u. a. und Conner den Schraubenschub im allgemeinen auf den Spiegel, eine nicht wünschenswerte Eigenschaft, da für optimale Leistung und Manöv rierbarkeit der Schraubenschub am Rumpf und in einer Linie mit der Schraubenwelle auf das Boot übertragen werden sollte. One embodiment of this invention relates to inboard screws drive systems with screw shafts made by the mirror exit the boat. A particularly relevant example here for is an inboard screw drive system for surfaces effect screws. Surface effect screws are used for high power boat designs used where it has been found that the screw effect is greatest when it is partially turns out of the water. Dementspechend is at these surface effect screw drive systems the screw benwelle at the mirror near the waterline. An example of a Surface effect screw drive system is the US patent 39 33 116 by Adams u. a. Adams et al. a. describe details a propeller propulsion system, the one articulated screw shaft with a double universal joint, one Screw cover and a thrust bearing housing for the screws has wave. The screw is in vertical as well as in horizon valley directions pivotable. The thrust of the screw is on the Fastening point of the thrust bearing housing on the mirror transfer. Another example of a surface effect Screw drive system is US Pat. No. 4,565,532 by Connor. Connor describes in detail a swiveling screw benwelle with a double universal joint, a gimbal Suspension for the screw shaft and one arranged vertically Neten gear housing. The gear housing makes a lot sufficient aft structure at the mirror is necessary. The screw thrust is transferred to the mirror at the point where the gearbox housing is attached to the mirror. Both the propeller Drive system from Adams u. a. like that of Conner involve complicated constructions, the screw being wide must be installed aft of the mirror. Also require the ship's props and props ben drive systems from Adams u. a. and Conner on the installation the mirror, which precludes their use in cases those of conventional inboard propeller propulsion systems can be used with the drive shaft under the hull. In addition, the propeller propulsion systems from Adams u. a. and Conner work with double universal joints, which, although sometimes mistakenly called "Universalge steer for constant speed "are not are real universal joints for constant speed, insofar as shaft vibrations occur, caused by rotation changes in the number of joints. And finally broadcast the Propeller propulsion systems from Adams u. a. and Conner the Screw push generally on the mirror, one not desirable property because for optimal performance and maneuver the screw thrust on the fuselage and in line with the screw shaft should be transferred to the boat.
Daher gibt es beim heutigen Stand der Technik den Bedarf nach einem Innenbord-Schrauben-Antriebssystem, das die Manövrier barkeit von Außenbord- und Innenbord-Außenantrieb-Schrauben- Antriebssystemen gewährleisten kann, und doch im wesentlichen die Einfachheit der Außenkonstruktion und die auf den Rumpf gerichtete Übertragung des Schraubenschubs herkömmlicher Innen bord-Schrauben-Antriebssysteme beibehält. Des weiteren besteht beim heutigen Stand der Technik der Bedarf, die obengenannte Manövrierbarkeit und die auf den Rumpf gerichtete Übertragung des Schraubenschubs unter Benutzung eines echten Universalge lenks für gleichbleibende Drehzahl, wie im Rzeppa-Modell bei spielhaft ausgeführt, zu gewährleisten.Therefore, with the current state of the art, there is a need for an inboard screw propulsion system that maneuvers Availability of outboard and inboard outboard screws Drive systems can guarantee, and yet essentially the simplicity of the outer construction and that on the fuselage Directional transmission of the screw thrust conventional inside maintains on-board screw drive systems. Furthermore there is at today's state of the art the need for the above Maneuverability and transmission directed towards the fuselage the bolt thrust using a real universal ge steers for constant speed, as in the Rzeppa model playfully executed to ensure.
Diese Erfindung betrifft ein Schiffsschrauben-Antriebssystem mit einem echten Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl zum Schwenken der Schraubenwelle, wobei das Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl das Drehmoment zur Schraube überträgt, während kein Schraubenschub auf diesem Wege übertragen wird. Des weiteren sieht diese Erfindung vor, daß der Schraubenschub in einer Linie mit der Schraubenwelle ausgerichtet ist, so daß der Schraubenschub am Rumpf auf das Boot übertragen werden kann.This invention relates to a propeller propulsion system with a real universal joint for constant speed for swiveling the screw shaft, the universal joint for constant speed transmits the torque to the screw, while no bolt thrust is transmitted this way. Furthermore, this invention provides that the screw thrust is aligned with the screw shaft so that the bolt thrust on the hull can be transferred to the boat can.
Eine innere Schraubenwelle ist an einem Ende mit dem Maschinen getriebe verbunden, das sich an einer Stelle innerhalb des Bootes befindet. Die innere Schraubenwelle ist am anderen Ende mit dem inneren Laufteil eines Universalgelenks für gleichblei bende Drehzahl verbunden. Eine äußere Schraubenwelle ist an einem Ende mit dem äußeren Laufteil des Universalgelenks für gleichbleibende Drehzahl verbunden, wobei die Schraube mit deren anderen Ende verbunden ist.An inner screw shaft is at one end with the machine gear connected, which is located at one point within the Bootes is located. The inner screw shaft is at the other end with the inner barrel part of a universal joint for consistent speed connected. An outer screw shaft is on one end with the outer barrel part of the universal joint for constant speed connected, the screw with the other end of which is connected.
Der durch die Schraubendrehung erzeugte Schub wird durch die äußere Schraubenwelle auf Drucklager übertragen. Die Drucklager übertragen den Schraubenschub auf ein äußeres Druckgehäuse, welches den äußeren Laufteil des Universalgelenks für gleich bleibende Drehzahl vollständig umgibt, jedoch nicht berührt. Der Schraubenschub wird weitergeleitet auf ein inneres Druckge häuse mit einer Kreisöffnung, in der die innere Schraubenwelle angebracht ist.The thrust generated by the screw rotation is caused by the Transfer outer screw shaft to thrust bearing. The thrust bearing transfer the screw thrust to an outer pressure housing, which is equal to the outer barrel part of the universal joint surrounding speed completely, but not touched. The screw thrust is forwarded to an internal pressure housing with a circular opening in which the inner screw shaft is appropriate.
Die Steuerung erfolgt durch Drehung einer Steuerwelle, die mit dem äußeren Druckgehäuse verbunden ist. Wenn das äußere Druck gehäuse gedreht wird, bewirkt das Drucklager, daß die äußere Schraubenwelle sich ebenfalls dreht.It is controlled by rotating a control shaft with is connected to the outer pressure housing. If the outside pressure is rotated, the thrust bearing causes the outer Screw shaft also rotates.
Auf diese Weise ist die Schraubenwelle erfindungsgemäß durch ein eingebautes echtes Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl gelenkig; des weiteren wird der Schraubenschub um das Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl herumgeführt und axial in einer Linie mit der inneren Schraubenwelle geleitet. In this way, the screw shaft according to the invention a built-in real universal joint for constant Articulated speed; furthermore the screw thrust is around that Universal joint led around for constant speed and axially in line with the inner screw shaft.
Aufgrund dieser Konstruktionsmerkmale wird der Schraubenschub direkt auf den Bootsrumpf übertragen, anstatt auf den Spiegel. Des weiteren kann diese Erfindung sowohl durch den Spiegel wie auch durch den Rumpf verlaufend angebracht werden, wobei Letzteres bei herkömmlichen Innenbord-Schrauben-Antriebssyste men die Praxis ist.Because of these design features, the bolt thrust transferred directly to the boat hull instead of the mirror. Furthermore, this invention can be seen both through the mirror also attached through the fuselage The latter with conventional inboard screw drive systems is the practice.
Dementsprechend ist es ein Zweck dieser Erfindung, ein Schiffsschrauben-Antriebssystem mit einer gelenkigen Schrau benwelle, die ein echtes Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl aufweist, zu schaffen.Accordingly, it is a purpose of this invention to: Propeller propulsion system with an articulated screw benwelle, which is a real universal joint for constant Revs to create.
Ein weiterer Zweck dieser Erfindung ist ein Schiffsschrauben- Antriebssystem mit einer gelenkigen Schraubenwelle, die ein echtes Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl aufweist, einschließlich einem Druckgehäuse zur Umleitung des Schrau benschubs um das Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl herum und zur koaxialen Weiterleitung dieses Schubs, bezogen auf einen inneren Teil der Schraubenwelle.Another purpose of this invention is a propeller Drive system with an articulated screw shaft, the one has real universal joint for constant speed, including a pressure housing to redirect the screw shifts around the universal joint for constant speed around and related to the coaxial forwarding of this thrust on an inner part of the screw shaft.
Ein weiterer Zweck dieser Erfindung ist ein Schiffsschrauben- Antriebssystem, das ein Schwenken der Schraubenwelle erlaubt und den Schraubenschub zum Rumpf leitet.Another purpose of this invention is a propeller Drive system that allows the screw shaft to pivot and directs the bolt thrust to the fuselage.
Ein weiterer Zweck dieser Erfindung ist ein kompaktes, unkom pliziertes, vibrationsfreies Schiffsschrauben-Antriebssystem mit einer gelenkigen Schraubenwelle, wobei das Schiffsschrau ben-Antriebssystem entweder durch den Spiegel oder durch den Rumpf verlaufend anzubringen ist.Another purpose of this invention is a compact, uncomfortable Plated, vibration-free propeller propulsion system with an articulated screw shaft, the ship's screw ben drive system either through the mirror or through the Fuselage to be attached.
Diese und weitere Zwecke, Vorteile, Merkmale und Nutzanwendun gen dieser Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.These and other purposes, advantages, features and uses This invention will be apparent from the following description evident.
Abb. 1 ist eine Seitenansicht im Teilschnitt von dieser Er findung in Betrieb, angebracht durch ein Bootsheck verlaufend; Fig. 1 is a side view in partial section of this invention He in operation, mounted by a boat stern;
Abb. 2 ist eine ausschnittsweise Seitenansicht im Teilschnitt von dem erfindungsgemäßen Gelenk für gleichbleibende Drehzahl; Fig. 2 is a partial side view in partial section of the joint according to the invention for constant speed;
Abb. 3 ist eine detaillierte ausschnittsweise Seitenansicht im Teilschnitt von dieser Erfindung; Figure 3 is a detailed fragmentary side view in partial section of this invention;
Abb. 4 ist eine Seitenansicht im Teilschnitt von dem erfin dungsgemäßen Drucklager; Fig. 4 is a side view in partial section of the thrust bearing inven tion;
Abb. 5 ist eine Hinteransicht von dieser Erfindung in Betrieb wie in Abb. 1; und Fig. 5 is a rear view of this invention in operation as in Fig. 1; and
Abb. 6 ist eine Seitenansicht im Teilschnitt von dieser Er findung in Betrieb, angebracht durch einen Bootsrumpf verlau fend. Fig. 6 is a side view in partial section of this invention in operation, attached by a boat hull expiring.
Bezugnehmend auf die Abbildungen, stellt Abb. 1 ein erfin dungsgemäßes Schiffsschrauben-Antriebssystem 10 dar, das durch einen Spiegel 12 eines Bootes 14 verlaufend angebracht ist. Das Schiffsschrauben-Antriebssystem 10 weist eine gelenkige Schrau benwelle mit einer stationären inneren Schraubenwelle 16, einem Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl 18 und einer schwenkbaren äußeren Schraubenwelle 20 auf. Der Schub von einer Schraube 22 wird auf ein äußeres Druckgehäuse 24, ein inneres Druckgehäuse 26 und schließlich auf den Bootsrumpf 28 übertra gen.Referring to the figures, Fig. 1 shows a propeller propulsion system 10 according to the invention, which is attached through a mirror 12 of a boat 14 . The propeller drive system 10 has an articulated screw benwelle with a stationary inner screw shaft 16 , a universal joint for constant speed 18 and a pivotable outer screw shaft 20 . The thrust from a screw 22 is transmitted to an outer pressure housing 24 , an inner pressure housing 26 and finally to the boat hull 28 .
Bezugnehmend auf die Abb. 1 bis 5, kann der Aufbau des Schiffsschrauben-Antriebssystems verstanden werden. Die innere Schraubenwelle 16 ist an einem Ende mit einer herkömmlichen Schiffsantriebsanlage verbunden, bestehend aus einer Antriebs maschine und dem Getriebe (nicht dargestellt), welche sich innerhalb des Bootes 14 befinden. Wie in Abb. 2 am besten zu sehen ist, ist die innere Schraubenwelle an ihrem anderen Ende mit einem inneren Laufteil 30 des Universalgelenks für gleich bleibende Drehzahl 18 verbunden.Referring to Figs. 1 through 5, the structure of the propeller drive system can be understood. The inner screw shaft 16 is connected at one end to a conventional ship propulsion system, consisting of a drive machine and the transmission (not shown), which are located inside the boat 14 . As best seen in Fig. 2, the inner screw shaft is connected at its other end to an inner race 30 of the universal joint for constant speed 18 .
Das Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl 18 ist vor zugsweise, aber nicht notwendigerweise der in den US-Patenten 16 65 280 und 20 46 584, beide im Besitz von Alfred Rzeppa, dargestellte Typ. Dieser Typ eines Universalgelenks hat den besonderen Vorteil, daß die Drehgeschwindigkeit der mit dem inneren Laufteil verbundenen Welle die gleiche ist wie die der mit dem äußeren Laufteil verbundenen Welle, ungeachtet der Winkelstellung der inneren und äußeren Laufteile zueinander und innerhalb eines festgelegten Bereichs von Winkelstellungen zueinander. Bezugnehmend auf Abb. 2, überträgt das Univer salgelenk für gleichbleibende Drehzahl 18 das Drehmoment über mehrere Kugelelemente 32 (eines davon ist in Abb. 2 darge stellt). Diese Kugelelemente drehen sich in paarweise einander gegenüberliegenden Rillen 34 und 36, die an einer teilweise kugelförmigen Oberfläche 38 des inneren Laufteils 30 bzw. an einer teilweise kugelförmigen Oberfläche 40 des äußeren Lauf teils ausgeformt 42 sind. Es ist eine Kugelführungsvorrichtung in Form eines Käfigs 44 angebracht, um die Kugelelemente in einer homokinetischen Rotationsebene zu halten und zu führen, wobei die Mitten der Kugelelemente den Gelenkwinkel zwischen den kugelförmigen Oberflächen der inneren und äußeren Laufteile halbieren, wodurch eine gleichbleibende Geschwindigkeit der Drehbewegung ohne Vibration entsteht. Der Kugelkäfig besteht normalerweise aus äußeren und inneren teilweise kugelförmigen Oberflächen 46 und 48, die durch die vorgenannten teilweise kugelförmigen Oberflächen der äußeren bzw. inneren Laufteile geführt werden, wobei ein radiales Spiel dazwischen besteht, um eine angemessene Schmierung zu gewährleisten.The constant speed universal joint 18 is preferably, but not necessarily, the type shown in U.S. Patents 1,665,280 and 2,046,584, both owned by Alfred Rzeppa. This type of universal joint has the particular advantage that the rotational speed of the shaft connected to the inner race part is the same as that of the shaft connected to the outer race part, regardless of the angular position of the inner and outer race parts relative to one another and within a defined range of angular positions relative to one another. Referring to Fig. 2, the universal joint for constant speed 18 transmits the torque over several ball elements 32 (one of which is shown in Fig. 2). These spherical elements rotate in pairs opposite grooves 34 and 36 , which are formed 42 on a partially spherical surface 38 of the inner race 30 and on a partially spherical surface 40 of the outer race. A ball guide device in the form of a cage 44 is attached to hold and guide the ball elements in a homokinetic plane of rotation, with the centers of the ball elements halving the joint angle between the spherical surfaces of the inner and outer race members, thereby maintaining a constant speed of rotation without vibration arises. The ball cage normally consists of outer and inner partially spherical surfaces 46 and 48 which are passed through the aforementioned partially spherical surfaces of the outer and inner races, with a radial clearance therebetween to ensure adequate lubrication.
Die innere Schraubenwelle 16 ist mit den inneren Laufteil 30 durch ineinandergreifende Längsnuten 50 und 52 an der inneren Schraubenwelle bzw. am inneren Laufteil 30 verbunden. Die äußere Schraubenwelle 20 ist mit dem äußeren Laufteil 42 fest verbunden. Am Ende 61 der äußeren Schraubenwelle ist die Schraube 22 in herkömmlicher Weise abnehmbar befestigt. Insbe sondere weist die herkömmliche Schraube innerhalb einer Auf steckbohrung axial angeordnete Nuten für die Aufnahme auf der Schraubenwelle auf. Mit Nuten 54 auf einer äußeren Oberfläche 56 der äußeren Schraubenwelle 20 sowie mit einem in eine axiale Blindbohrung 60 am Ende 61 der äußeren Schraubenwelle einge schraubten Bolzen 58 (dargestellt in Abb. 1 und 5) wird die Schraube abnehmbar auf der äußeren Schraubenwelle 20 befestigt.The inner screw shaft 16 is connected to the inner race 30 by interlocking longitudinal grooves 50 and 52 on the inner screw shaft and on the inner race 30 , respectively. The outer screw shaft 20 is fixedly connected to the outer running part 42 . At the end 61 of the outer screw shaft, the screw 22 is removably attached in a conventional manner. In particular, the conventional screw has axially arranged grooves for insertion on the screw shaft within a plug-in bore. The screw is detachably fastened to the outer screw shaft 20 with grooves 54 on an outer surface 56 of the outer screw shaft 20 and with a bolt 58 screwed into an axial blind bore 60 at the end 61 of the outer screw shaft (shown in FIGS. 1 and 5).
Sobald die Schraube dreht, wird ein Schub erzeugt, der auf die äußere Schraubenwelle 20 übertragen wird. Für das Universalge lenk für gleichbleibende Drehzahl 18 ist ein axialer Schub dieser Größenordnung auf seine inneren Teile nicht akzeptabel. Dementsprechend sieht diese Erfindung eine Konstruktion vor, die den Schraubenschub um das Universalgelenk für gleichblei bende Drehzahl herumleitet, wobei das Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl mit der äußeren Schraubenwelle 20 nur zur Übertragung des Drehmoments auf diese zusammenwirkt.As soon as the screw rotates, a thrust is generated which is transmitted to the outer screw shaft 20 . For the universal joint for constant speed 18 , an axial thrust of this magnitude on its inner parts is not acceptable. Accordingly, this invention provides a construction that redirects the screw thrust around the universal joint for constant speed, the constant speed universal joint cooperating with the outer screw shaft 20 only to transmit the torque thereon.
Bezugnehmend auf die Abb. 1, 3 und 4, wird hier die Konstruktion zur Umleitung des axialen Schubs dargestellt. Ein Druckring 62 ist an die äußere Schraubenwelle 20 geschweißt. Der Druckring weist eine Schulter 64 auf, die an einem Druck lager 66 anliegt. Das Drucklager ist bevorzugt ein herkömm liches zweikränziges Lager vom Typ "SS", im Detail in Abb. 4 dargestellt. In dem zweikränzigen Lager vom Typ "SS" wird ein großvolumiges Lager vom Typ "TS" 68 mit einem Sprengring- Tassenabstandshalter 70 in einem Laufring-Tassenabstandshalter 72 verwendet. Der Sprengring-Tassenabstandshalter 70 weist einen Sprengring 74 auf, der in eine Rille 76 des äußeren Druckgehäuses 24 eingreift. Auf diese Weise wird der axiale Schub von der Schraube 22 durch die äußere Schraubenwelle 20 auf den Druckring 62, auf das zweikränzige Lager vom Typ "SS" und schließlich über den Sprengring auf das äußere Druckgehäuse übertragen.Referring to Figs. 1, 3 and 4, the construction for redirecting the axial thrust is shown here. A pressure ring 62 is welded to the outer screw shaft 20 . The pressure ring has a shoulder 64 , which rests on a pressure bearing 66 . The thrust bearing is preferably a conventional two-ring type "SS" bearing, shown in detail in Fig. 4. In the double-row "SS" type bearing, a large-volume "TS" type bearing 68 with a snap ring cup spacer 70 in a race cup spacer 72 is used. The snap ring cup spacer 70 has a snap ring 74 which engages in a groove 76 in the outer pressure housing 24 . In this way, the axial thrust is transmitted from the screw 22 through the outer screw shaft 20 to the pressure ring 62 , to the double-row type "SS" bearing and finally to the outer pressure housing via the snap ring.
Eine Steuerwelle 78 ist auf herkömmliche Weise mit einer herkömmlichen Steuerung (nicht dargestellt) verbunden. Für die herkömmliche Steuerung ist der Typ mit hydraulischem Zylinder und auf die Steuerwelle treffende Verbindungswelle vorzuzie hen, wobei der hydraulische Zylinder durch Bewegung eines Steuerrades auf dem Boot betätigt wird und die Steuerwelle sich gleichermaßen mit der Drehung des Steuerrades dreht. Die Steuerwelle sitzt in einer Steuerwellenbuchse 80 des inneren Druckgehäuses 26 und dreht sich auf einer Laufbüchse 82 innerhalb der Steuerwellenbuchse. Die Ruderwelle 78 ragt durch das innere Druckgehäuse in eine Steuerwellenöffnung 84 im äußeren Druckgehäuse. Die Ruderwelle 78 hat eine Bohrung 86 und das äußere Druckgehäuse 24 hat ebenfalls eine Bohrung 88, in die ein Stift 90 gesteckt ist. Der Stift 90 bewirkt durch Eingreifen in die Bohrungen 86 und 88, daß das äußere Druckge häuse 24 sich mit der Drehung der Steuerwelle 78 dreht. A control shaft 78 is connected in a conventional manner to a conventional controller (not shown). For conventional control, the type with hydraulic cylinder and connecting shaft hitting the control shaft is preferable, the hydraulic cylinder being actuated by moving a steering wheel on the boat and the control shaft rotating equally with the rotation of the steering wheel. The control shaft is seated in a control shaft bushing 80 of the inner pressure housing 26 and rotates on a liner 82 within the control shaft bushing. The rudder shaft 78 projects through the inner pressure housing into a control shaft opening 84 in the outer pressure housing. The rudder shaft 78 has a bore 86 and the outer pressure housing 24 also has a bore 88 into which a pin 90 is inserted. The pin 90 causes by engaging in the bores 86 and 88 that the outer Druckge housing 24 rotates with the rotation of the control shaft 78 .
An dem inneren Druckgehäuse 26 befindet sich gegenüberliegend der Steuerwellenbuchse 80 eine Ruderblattbuchse 92. Eine Ruderblattwelle 94 ist in der Ruderblattbuchse drehbar mon tiert, wobei sich die Ruderblattwelle auf einer Laufbüchse 96 innerhalb der Ruderblattbuchse dreht. Die Ruderblattwelle ragt in der oben für die Steuerwelle 78 beschriebene Weise durch das innere Druckgehäuse. Insbesondere nehmen eine Bohrung 98 in der Ruderblattwelle 94 und eine Bohrung 100 im äußeren Druckge häuse einen Stift 102 auf, der in diese gesteckt wird. Wenn daher das äußere Druckgehäuse in Reaktion auf die Drehung der Steuerwelle dreht, dreht die Ruderblattwelle desgleichen. An die Ruderblattwelle 94 schließt sich ein Beschlag 104 für die Befestigung eines Ruderblatts 106 an dieser an (dargestellt in Abb. 1). Das Ruderblatt unterstützt die Steuerwirkung der Schraube in Reaktion auf die Drehung der Steuerwelle in einer beim heutigen Stand der Technik bekannten Weise.At the inner pressure housing 26, opposite to the control shaft bushing 80 a rudder blade socket 92nd A rudder blade shaft 94 is rotatably mounted in the rudder blade bush, the rudder blade shaft rotating on a liner 96 within the rudder blade bushing. The rudder blade shaft projects through the inner pressure housing in the manner described above for the control shaft 78 . In particular, a bore 98 in the rudder blade shaft 94 and a bore 100 in the outer Druckge housing on a pin 102 which is inserted into this. Therefore, when the outer pressure housing rotates in response to the rotation of the control shaft, the rudder shaft rotates as well. A fitting 104 for attaching a rudder blade 106 to the rudder blade shaft 94 is connected (shown in FIG. 1). The rudder blade supports the control action of the screw in response to the rotation of the control shaft in a manner known in the art today.
Bezugnehmend auf Abb. 1, weist das innere Druckgehäuse 26 eine Ringöffnung 108 auf, in der die innere Schraubenwelle ange bracht ist. Das innere Druckgehäuse tritt am Spiegel in das Boot ein und endet dann in einem Verbindungsteil 110, welches in bekannter Weise mit einer Halterung 112 verbunden ist, die vorzugsweise am Rumpf 28 des Bootes verankert ist. Dementspre chend wird der Schraubenschub in einer Weise auf den Bootskör per übertragen, die charakteristisch ist für ein Schiffsschrau ben-Antriebssystem mit einer Schubübertragung auf das Boot nur mittels Schraubenwelle, wobei das Universalgelenk für gleich bleibende Drehzahl und die innere Schraubenwelle jedoch nicht dem Schraubenschub ausgesetzt sind.Referring to Fig. 1, the inner pressure housing 26 has an annular opening 108 in which the inner screw shaft is attached. The inner pressure housing enters the boat at the mirror and then ends in a connecting part 110 , which is connected in a known manner to a holder 112 , which is preferably anchored to the hull 28 of the boat. Accordingly, the screw thrust is transferred to the boat hull in a manner that is characteristic of a ship's propulsion drive system with a thrust transmission to the boat only by means of a screw shaft, but the universal joint for constant speed and the inner screw shaft are not exposed to the screw thrust .
Vorzugsweise sollte das Innere des inneren und äußeren Druckge häuses mit einem Schmiermittel gefüllt sein, um eine vollstän dige und einwandfreie Schmierung des Universalgelenks für gleichbleibende Drehzahl zu gewährleisten. Dies kann den An schluß in herkömmlicher Weise an ein beim heutigen Stand der Technik bekanntes Ölpumpsystem beinhalten.Preferably, the inside of the inner and outer Druckge be filled with a lubricant to make it complete perfect and perfect lubrication of the universal joint for to ensure constant speed. This can connect in a conventional manner to the current state of the Technology known oil pump system include.
Erfindungsgemäß sind Schutzmanschetten und Dichtungen vorgese hen, um die Unversehrtheit des Schiffsschrauben-Antriebssystems 10 vor Wasser zu gewährleisten. Eine Rudermanschette 114, die aus gefaltetem, elastischem Material besteht, wird durch einen ersten Sicherungsring 116 an einem Ende 118 des äußeren Druckgehäuses 24 gesichert, wobei eine Vertiefung 120 für die Aufnahme eines Hakens 122 der Rudermanschette vorgesehen ist. Die Rudermanschette ist mit ihrem anderen Ende in der oben genannten Weise an einen Manschettenring 124 gesichert, wobei der Manschettenring an der Basis sowohl der Steuerwellenbuchse 80 als auch der Ruderblattbuchse 92 befestigt ist, insbesondere werden hierfür ein Sicherungsring 116, eine Vertiefung 120 und ein Haken 122 verwendet. Eine auf Wunsch zu befestigende Spiegelmanschette 126 ist vorgesehen, um die Eintrittsstelle des inneren Druckgehäuses 26 in die Heckwand 12 (Transom) abzudichten. Zur Sicherung der Spiegelmanschette an dem inneren Druckgehäuse wird ein Sicherungsring 128 verwendet; es können wenn gewünscht auch ein Haken und entsprechende Vertiefungen wie oben be schrieben verwendet werden. Die Spiegelmanschette kann zum Spiegel abgedichtet werden, indem eine Passung oder ein Klemm ring 130 benutzt wird, der seinerseits am Spiegel befestigt ist. Eine Lippendichtung 132 für das äußere Druckgehäuse befindet sich zwischen dem äußeren Druckgehäuse 24 und dem Druckring 62. Eine Steuerwellendichtung 134 ist am Ende 136 der Steuerwellenbuchse 80 vorgesehen; desgleichen ist eine Ruder blattwellendichtung 138 am Ende 140 der Ruderblattbuchse 92 vorgesehen.According to the invention, protective sleeves and seals are provided to ensure the integrity of the propeller drive system 10 from water. A rudder cuff 114 , which is made of folded, elastic material, is secured by a first locking ring 116 at one end 118 of the outer pressure housing 24 , a recess 120 being provided for receiving a hook 122 of the rudder cuff. The rudder sleeve is secured at its other end to a sleeve ring 124 in the manner mentioned above, the sleeve ring being fastened to the base of both the control shaft bushing 80 and the rudder blade bushing 92 , in particular a retaining ring 116 , a depression 120 and a hook 122 are used for this used. A mirror sleeve 126 , which can be attached if desired, is provided in order to seal the entry point of the inner pressure housing 26 into the rear wall 12 (transom). A locking ring 128 is used to secure the mirror sleeve to the inner pressure housing; if desired, a hook and corresponding depressions as described above can also be used. The mirror sleeve can be sealed to the mirror using a fit or a clamping ring 130 which is in turn attached to the mirror. A lip seal 132 for the outer pressure housing is located between the outer pressure housing 24 and the pressure ring 62 . A control shaft seal 134 is provided at the end 136 of the control shaft bushing 80 ; Likewise, a rudder blade shaft seal 138 is provided at the end 140 of the rudder blade bushing 92 .
Abb. 5 zeigt das erfindungsgemäße Schiffsschrauben-Antriebs system 10 von der Bootshinterseite 14 aus gesehen. In dieser Abbildung wurde die Schraube während eines Wendemanövers aus der Achse der inneren Schraubenwelle herausgeschwenkt. Fig. 5 shows the propeller propulsion system 10 according to the invention seen from the boat rear 14 . In this illustration, the screw was swung out of the axis of the inner screw shaft during a turning maneuver.
Die Betriebskonfiguration 142, wie in den Abb. 1 und 5 dargestellt, ist ein Innenbord-Schiffsschrauben-Antriebssystem mit Oberflächeneffekt-Schraube. Wie oben angegeben, wird eine Oberflächeneffekt-Schraube 22 in Hochleistungsausführungen ver wendet, bei denen sich ein Teil der Schraube außerhalb des Wassers befindet. Dementsprechend ist eine Schraubenabdeckung 144 vorgesehen, die dergestalt montiert werden kann, daß sie den Richtungsänderungen der äußeren Schraubenwelle folgt, oder auch nicht. Die Betriebskonfiguration 146, die in Abb. 6 dargestellt ist, ist für ein Innenbord-Schiffsschrauben- Antriebssystem mit herkömmlich angeordneter Schraube. Eine herkömmliche Schraube 22′ ist dafür konstruiert, völlig unter Wasser zu arbeiten. Es wird gezeigt werden, daß die Standard halterung für Schraubenwellen, die bei herkömmlichen Innenbord- Schiffsschrauben-Antriebssystemen verwendet wird, durch die Steuerwellenbuchse 80′ ersetzt werden kann. Auf diese Weise ist in dieser Betriebskonfiguration 146 das erfindungsgemäße Schiffsschrauben-Antriebssystem auf dem Rumpf 28′ montiert, wobei der Spiegel 12′ von jeglichen Halterungen hierfür frei ist. Die vorstehend für die in den Abb. 1 bis 5 dargestellte Betriebskonfiguration 142 beschriebenen Komponenten kommen gleichermaßen für die Betriebskonfiguration 146 zur Anwendung, die in Abb. 6 dargestellt ist.Operating configuration 142 , as shown in Figures 1 and 5, is an inboard propeller propulsion system with a surface effect screw. As indicated above, a surface effect screw 22 is used in high performance designs where part of the screw is out of the water. Accordingly, a screw cover 144 is provided which may or may not be mounted to follow the changes in direction of the outer screw shaft. Operating configuration 146 , shown in Figure 6, is for an inboard propeller propulsion system with a conventionally arranged screw. A conventional screw 22 ' is designed to work completely under water. It will be shown that the standard screw shaft bracket used in conventional inboard propeller propulsion systems can be replaced by the control shaft bushing 80 ' . In this way, in this operating configuration 146, the propeller drive system according to the invention is mounted on the fuselage 28 ' , the mirror 12' being free of any brackets for this. The components described above for the operating configuration 142 shown in FIGS. 1 to 5 are equally used for the operating configuration 146 , which is shown in FIG. 6.
Vorzugsweise gibt es eine leichte Winkelabweichung zwischen der Drehachse 149 der inneren Schraubenwelle und der Drehachse 150 der äußeren Schraubenwelle, damit das Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl ständig in Bewegung ist und dabei die darin befindlichen Schmiermittel verteilt.There is preferably a slight angular deviation between the axis of rotation 149 of the inner screw shaft and the axis of rotation 150 of the outer screw shaft so that the universal joint is constantly in motion for constant speed and thereby distributes the lubricants therein.
In Betrieb wird das Drehmoment von einer herkömmlichen Schiffs antriebsanlage auf die innere Schraubenwelle abgegeben. Das Drehmoment wird dann über das Universalgelenk für gleich bleibende Drehzahl, über die äußere Schraubenwelle und schließ lich auf die Schraube übertragen. Der Schub von der Schraube wird von der äußeren Schraubenwelle über einen Druckring, über ein Drucklager, über das äußere Druckgehäuse, über das innere Druckgehäuse und schließlich in koaxialer Ausrichtung mit der inneren Schraubenwelle auf den Bootsrumpf übertragen. Ein Schraubenschub, der auf die äußere Schraubenwelle ausgeübt wird, welche mit dem äußeren Laufteil 42 des Universalgelenks für gleichbleibende Drehzahl 18 verbunden ist, wird nicht auf das innere Laufteil 30 und die innere Schraubenwelle 16 übertragen, da die innere Schraubenwelle mittels der Nuten 50 und 52 axial verschiebbar ist, während der Schraubenschub auf das äußere und innere Druckgehäuse geleitet wird. Die Steuerung erfolgt durch Drehen der Steuerwelle über ein herkömmliches Rudergestänge, das mit einem Steuerrad verbunden ist, wie in der heutigen Technik bekannt; die Steuerwelle dreht sich, das äußere Druckgehäuse dreht sich und bewirkt, daß sich die äußere Schraubenwelle gleichermaßen dreht. Des weiteren wird bewirkt, daß sich die Ruderblattwelle auch gleichermaßen dreht. Das Ruderblatt erzeugt während der vorstehend genannten Drehung der Steuerwelle einen Wasserwiderstand und unterstützt dadurch die Steuerung des Bootes.In operation, the torque is delivered from a conventional ship propulsion system to the inner screw shaft. The torque is then transmitted via the universal joint for constant speed, via the outer screw shaft and finally to the screw. The thrust from the screw is transmitted from the outer screw shaft to the boat hull via a pressure ring, a thrust bearing, the outer pressure housing, the inner pressure housing and finally in a coaxial alignment with the inner screw shaft. A screw thrust exerted on the outer screw shaft connected to the outer race 42 of the constant speed universal joint 18 is not transmitted to the inner race 30 and the inner screw shaft 16 because the inner screw shaft by means of the grooves 50 and 52 is axially displaceable while the screw thrust is directed onto the outer and inner pressure housing. It is controlled by rotating the control shaft via a conventional rudder linkage, which is connected to a steering wheel, as is known in today's technology; the control shaft rotates, the outer pressure housing rotates and causes the outer screw shaft to rotate equally. It also causes the rudder blade shaft to rotate equally. The rudder blade creates water resistance during the above-mentioned rotation of the control shaft and thereby supports the steering of the boat.
Man sieht daher, daß das erfindungsgemäße Schiffsschrauben- Antriebssystem die Manövrierbarkeit bei niedrigen Geschwindig keiten in Vorwärtsfahrt und bei Rückwärtsfahrt mit nur einem erforderlichen Schraubenantrieb gestattet, wobei der Schrauben antrieb den Schub direkt an den Bootsrumpf abgibt.It can therefore be seen that the propeller according to the invention Drive system the maneuverability at low speed in forward and reverse with only one required screw drive allowed, the screws drives the thrust directly to the boat hull.
Fachleute auf dem Gebiet, in das diese Erfindung fällt, werden die oben beschriebene bevorzugte Ausführung möglicherweise ändern oder modifizieren wollen. Solche Änderungen oder Modifi zierungen können ausgeführt werden, ohne den Rahmen der Erfin dung zu verlassen, der nur durch den Rahmen der sich anschlie ßenden Ansprüche begrenzt sein soll.Those skilled in the art to which this invention falls will become the preferred embodiment described above may be want to change or modify. Such changes or modifi Decorations can be carried out without the scope of the inven to leave that only through the framework of the ß claims should be limited.
Claims (34)
eine innere Schraubenwelle mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende der inne ren Schraubenwelle mit der Schiffsantriebsanlage ver bindbar ist;
ein Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das er ste Gelenk gelenkig zum zweiten Ende angeordnet und das zweite Ende der inneren Schraubenwelle mit dem ersten Ende des Universalgelenkes für gleichbleibende Drehzahl verbunden ist;
einer äußeren Schraubenwelle mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende der äußeren Schraubenwelle mit dem zweiten Ende des Universalgelen kes für gleichbleibende Drehzahl verbunden und das zweite Ende der äußeren Schraubenwelle so konstruiert ist, daß es die Schraube abnehmbar aufnimmt;
eine Vorrichtung zur Übertragung des Drehmomentes von der Schiffsantriebsanlage zu der Schraube;
eine Vorrichtung zur Übertragung des Schubs von der Schraube zu dem Boot, wobei der Schub dergestalt über tragen wird, daß er zumindest um das erste Ende des Universalgelenks für gleichbleibende Drehzahl und die innere Schraubenwelle herumgeleitet wird; sowie durch eine Vorrichtung, die die Gelenkigkeit der äußeren Schraubenwelle zur inneren Schraubenwelle bewirkt.1. Propeller propulsion system for a boat, which is equipped with a propulsion system and a screw for generating thrust, characterized by
an inner screw shaft with a first end and a second end, the first end of the inner screw shaft being ver bindable to the marine propulsion system;
a constant speed universal joint having a first end and a second end, the first joint being articulated to the second end and the second end of the inner screw shaft connected to the first end of the constant speed universal joint;
an outer screw shaft having a first end and a second end, the first end of the outer screw shaft being connected to the second end of the universal joint for constant speed and the second end of the outer screw shaft being designed to detachably receive the screw;
a device for transmitting the torque from the marine propulsion system to the screw;
a device for transmitting the thrust from the screw to the boat, the thrust being carried over such that it is directed at least around the first end of the universal joint for constant speed and the inner screw shaft; and by a device that causes the articulation of the outer screw shaft to the inner screw shaft.
ein mit der äußeren Schraubenwelle verbundenes Druckla ger;
ein mit dem Drucklager verbundenes äußeres Druckge häuse; und
ein mit dem äußeren Gehäuse verbundenes inneres Druck gehäuse, wobei das innere Druckgehäuse eine Kreisöff nung besitzt, in der die innere Schraubenwelle zumin dest teilweise angeordnet ist.2. System according to claim 1, characterized in that the device for thrust transmission comprises:
a thrust bearing connected to the outer screw shaft;
an outer Druckge housing connected to the thrust bearing; and
an inner pressure housing connected to the outer housing, the inner pressure housing having a circular opening in which the inner screw shaft is at least partially arranged.
ersten Nuten an dem ersten Ende des Universalgelenkes für gleichbleibende Drehzahl;
zweiten Nuten an dem zweiten Ende der inneren Schrau benwelle, wobei die ersten und zweiten Nuten ineinan dergreifen, so daß die innere Schraubenwelle sich zu dem ersten Ende des Universalgelenks für gleichblei bende Drehzahl axial bewegt; und
dritten Nuten an dem zweiten Ende der äußeren Schrau benwelle für den Eingriff mit der axial angeordneten, mit Nuten versehenen Aufsteckbohrung der Schraube. 3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the screw has an axially arranged, with slots ver seen plug holes, the device for transmitting the torque is formed from
first grooves on the first end of the universal joint for constant speed;
benwelle second grooves at the second end of the inner screw, the first and second grooves engaging in each other so that the inner screw shaft moves axially to the first end of the universal joint for constant speed; and
third grooves at the second end of the outer screw benwelle for engagement with the axially arranged, grooved mounting hole of the screw.
einer Steuerwellenbuchse am inneren Gehäuse;
einer Steuerwelle, die drehbar an der Steuerwellen buchse montiert ist, wobei die Steuerwelle eine erste Bohrung nahe an einem ihrer Enden aufweist;
wobei das äußere Druckgehäuse eine Steuerwellenöffnung zur Aufnahme des einen Endes der Steuerwelle und eine zweite Bohrung aufweist, die mit der ersten Bohrung in der genannten Steuerwelle ausgerichtet ist, wenn die Steuerwelle in der Steuerwellenöffnung aufgenommen ist;
sowie aus einem in die erste und zweite Bohrung ge steckten Stift zur Übertragung der Drehbewegung der Steuerwelle auf das äußere Druckgehäuse.4. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the device for the articulated movement is formed from
a control shaft bushing on the inner housing;
a control shaft rotatably mounted on the control shaft bushing, the control shaft having a first bore near one end thereof;
the outer pressure housing having a control shaft opening for receiving one end of the control shaft and a second bore which is aligned with the first bore in said control shaft when the control shaft is received in the control shaft opening;
and from a pin inserted into the first and second bores for transmitting the rotary movement of the control shaft to the outer pressure housing.
eine innere Schraubenwelle mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende der inneren Schraubenwelle mit der Schiffsantriebsanlage verbindbar ist;
ein Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl mit einem inneren Laufteil und einem äußeren Laufteil, wo bei eines der Laufteile des inneren Laufteils und des äußeren Laufteils, mit dem zweiten Ende der inneren Schraubenwelle verbunden ist;
eine äußere Schraubenwelle mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende der äußeren Schraubenwelle mit dem anderen der Laufteile, des inne ren Laufteils und des äußeren Laufteils, verbunden ist, wobei das zweite Ende der äußeren Schraubenwelle so konstruiert ist, daß es die Schraube abnehmbar auf nimmt; ein mit der äußeren Schraubenwelle verbundenes Drucklager;
ein mit dem Drucklager verbundenes äußeres Druckge häuse;
ein mit dem äußeren Gehäuse verbundenes inneres Druck gehäuse, wobei das innere Druckgehäuse eine Kreisöff nung besitzt, in der die innere Schraubenwelle zumin dest teilweise angeordnet ist;
eine Vorrichtung zur Übertragung des Drehmoments von der Schiffsantriebsanlage zu der Schraube;
sowie durch eine Vorrichtung, die die Gelenkigkeit der genannten äußeren Schraubenwelle relativ zur genannten inneren Schraubenwelle bewirkt.11. Propeller propulsion system for a boat, which has a propulsion system and a screw for generating thrust, characterized by
an inner screw shaft having a first end and a second end, the first end of the inner screw shaft being connectable to the marine propulsion system;
a constant speed universal joint having an inner race and an outer race where one of the race parts of the inner race and the outer race is connected to the second end of the inner screw shaft;
an outer screw shaft having a first end and a second end, the first end of the outer screw shaft being connected to the other of the race parts, the inner race part and the outer race part, the second end of the outer screw shaft being constructed so that it removably takes the screw; a thrust bearing connected to the outer screw shaft;
an outer Druckge housing connected to the thrust bearing;
an inner pressure housing connected to the outer housing, the inner pressure housing having a circular opening in which the inner screw shaft is at least partially arranged;
a device for transmitting the torque from the marine propulsion system to the screw;
and by a device which causes the articulation of said outer screw shaft relative to said inner screw shaft.
ersten Nuten am inneren Laufteil oder äußeren Laufteil;
zweiten Nuten an dem zweiten Ende der inneren Schrau benwelle, wobei die ersten und zweiten Nuten ineinan dergreifen, so daß die innere Schraubenwelle sich zum inneren Laufteil oder äußeren Laufteil axial bewegt; und
dritten Nuten an dem zweiten Ende der äußeren Schrau benwelle zum Ineinandergreifen mit der axial angeordne ten, mit Nuten versehenen Aufsteckbohrung der Schraube.12. System according to claim 11, characterized in that the screw has an axially arranged, with verse hene slip hole, the device for transmitting the torque is formed from
first grooves on the inner race or outer race;
benwelle second grooves at the second end of the inner screw, wherein the first and second grooves engage in each other so that the inner screw shaft moves axially to the inner race or outer race; and
third grooves at the second end of the outer screw benwelle for engaging with the axially arranged, grooved mounting hole of the screw.
einer Steuerwellenbuchse an dem inneren Druckgehäuse;
einer Steuerwelle, die drehbar an der Steuerwellen buchse montiert ist, wobei die Steuerwelle eine erste Bohrung nahe an einem ihrer Enden aufweist;
wobei das äußere Druckgehäuse eine Steuerwellenöffnung zur Aufnahme des einen Endes der Steuerwelle und eine zweite Bohrung aufweist, die sich mit der ersten Boh rung der Steuerwelle in einer Linie befindet, wenn die Steuerwelle in der Steuerwellenöffnung aufgenommen ist;
sowie einem in die erste und zweite Bohrung gesteckten Stift zur Übertragung der Drehbewegung der Steuerwelle auf das äußere Druckgehäuse.13. System according to claim 12, characterized in that the device which causes the articulation is formed from
a control shaft bushing on the inner pressure housing;
a control shaft rotatably mounted on the control shaft bushing, the control shaft having a first bore near one end thereof;
wherein the outer pressure housing has a control shaft opening for receiving one end of the control shaft and a second bore which is in line with the first Boh tion of the control shaft when the control shaft is received in the control shaft opening;
and a pin inserted into the first and second bores for transmitting the rotary movement of the control shaft to the outer pressure housing.
eine Schiffsantriebsanlage innerhalb des Boots;
eine innere Schraubenwelle mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende der inneren Schraubenwelle mit der Schiffsantriebsanlage verbunden ist;
ein Universalgelenk für gleichbleibende Drehzahl mit einem inneren Laufteil und einem äußeren Laufteil, wo bei eines der Laufteile mit dem zweiten Ende der inne ren Schraubenwelle verbunden ist;
eine äußere Schraubenwelle mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende der äußeren Schraubenwelle mit dem anderen der Laufteile verbunden ist; eine Schraube, die abnehmbar auf dem zweiten Ende der äußeren Schraubenwelle befestigt ist;
ein mit der äußeren Schraubenwelle verbundenes Druckla ger;
ein mit dem Drucklager verbundenes äußeres Druckge häuse;
ein mit dem äußeren Gehäuse verbundenes inneres Druck gehäuse, wobei das innere Druckgehäuse eine Kreisöff nung besitzt, in der die innere Schraubenwelle zumin dest teilweise angeordnet ist;
eine Vorrichtung zur Übertragung des Drehmoments von der Schiffsantriebsanlage zu der Schraube;
sowie durch eine Vorrichtung, die die Gelenkigkeit der äußeren Schraubenwelle zur inneren Schraubenwelle be wirkt.20. Boat and propeller propulsion system, characterized by a boat with a hull and a stern wall;
a marine propulsion system within the boat;
an inner screw shaft having a first end and a second end, the first end of the inner screw shaft being connected to the marine propulsion system;
a universal joint for constant speed with an inner running part and an outer running part, where one of the running parts is connected to the second end of the inner screw shaft;
an outer screw shaft having a first end and a second end, the first end of the outer screw shaft being connected to the other of the running parts; a screw that is removably attached to the second end of the outer screw shaft;
a thrust bearing connected to the outer screw shaft;
an outer Druckge housing connected to the thrust bearing;
an inner pressure housing connected to the outer housing, the inner pressure housing having a circular opening in which the inner screw shaft is at least partially arranged;
a device for transmitting the torque from the marine propulsion system to the screw;
and by a device that affects the articulation of the outer screw shaft to the inner screw shaft be.
zweiten Nuten an dem zweiten Ende der inneren Schrau benwelle, wobei die ersten und zweiten Nuten ineinan dergreifen, so daß die innere Schraubenwelle sich zu dem inneren oder äußeren Laufteil axial bewegt; und
dritten Nuten an dem zweiten Ende der äußeren Schrau benwelle zum Ineinandergreifen mit der axial angeordne ten, mit Nuten versehenen Aufsteckbohrung der Schraube.21. System according to claim 20, characterized in that the screw has an axially arranged, with verse hene slip hole, the device for transmitting the torque is formed from first grooves on one of the running parts;
benwelle second grooves at the second end of the inner screw, wherein the first and second grooves engage in each other so that the inner screw shaft moves axially to the inner or outer race member; and
third grooves at the second end of the outer screw benwelle for engaging with the axially arranged, grooved mounting hole of the screw.
einer Steuerwellenbuchse an dem inneren Druckgehäuse;
einer Steuerwelle, die drehbar an der Steuerwellen buchse montiert ist, wobei die Steuerwelle eine erste Bohrung nahe an einem ihrer Enden aufweist;
wobei das äußere Druckgehäuse eine Steuerwellenöffnung zur Aufnahme des einen Endes der Steuerwelle und ferner eine zweite Bohrung aufweist, die sich mit der ersten Bohrung der Steuerwelle in einer Linie befindet, wenn die Steuerwelle in der Steuerwellenöffnung aufgenommen ist;
sowie einem in die erste und zweite Bohrung gesteckten Stift zur Übertragung der Drehbewegung der Steuerwelle auf das äußere Druckgehäuse.22. System according to claim 21, characterized in that the device which causes the articulation is formed from
a control shaft bushing on the inner pressure housing;
a control shaft rotatably mounted on the control shaft bushing, the control shaft having a first bore near one end thereof;
wherein the outer pressure housing has a control shaft opening for receiving the one end of the control shaft and further a second bore that is in line with the first bore of the control shaft when the control shaft is received in the control shaft opening;
and a pin inserted into the first and second bores for transmitting the rotary movement of the control shaft to the outer pressure housing.
eine innere Schraubenwelle mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende der inneren Schraubenwelle mit der Schiffsantriebsanlage verbunden werden kann;
einem Universalgelenk mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende gelenkig zu dem zweiten Ende angebracht ist, wobei das zweite Ende der inneren Antriebswelle mit dem ersten Ende des Univer salgelenks verbunden ist;
eine äußere Schraubenwelle mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende der äußeren Schrau enwelle mit dem zweiten Ende des Universalgelenks für gleichbleibende Drehzahl verbunden und das zweite Ende der äußeren Schraubenwelle so konstruiert ist, daß es die Schraube abnehmbar aufnimmt;
eine Vorrichtung zur Übertragung des Drehmoments von der Schiffsantriebsanlage zu der Schraube;
eine Vorrichtung zur Übertragung des Schubs von der Schraube zu dem Boot, wobei der Schub dergestalt über tragen wird, daß er zumindest um das erste Ende des Universalgelenks und die innere Schraubenwelle herumge leitet wird, wobei der Schub auf den Rumpf und des wei teren in Axiallinie mit der inneren Schraubenwelle an das Boot übertragen wird; sowie
durch eine Vorrichtung, die die Gelenkigkeit der äuße ren Schraubenwelle zur inneren Schraubenwelle bewirkt.27. Propeller propulsion system for a boat, which has a propulsion system and a screw for generating thrust, characterized by
an inner screw shaft having a first end and a second end, the first end of the inner screw shaft being connectable to the marine propulsion system;
a universal joint having a first end and a second end, the first end being hinged to the second end, the second end of the inner drive shaft being connected to the first end of the universal joint;
an outer screw shaft having first and second ends, the first end of the outer screw shaft being connected to the second end of the universal joint for constant speed and the second end of the outer screw shaft being designed to detachably receive the screw;
a device for transmitting the torque from the marine propulsion system to the screw;
a device for transmitting the thrust from the screw to the boat, the thrust being carried over such that it is guided around at least around the first end of the universal joint and the inner screw shaft, the thrust on the hull and the further axially is transmitted to the boat with the inner screw shaft; such as
by a device that causes the articulation of the outer screw shaft to the inner screw shaft.
ein mit der äußeren Schraubenwelle verbundenes Druckla ger;
ein mit dem Drucklager verbundenes äußeres Druckge häuse; und
ein mit dem äußeren Gehäuse verbundenes inneres Druck gehäuse, wobei das innere Druckgehäuse eine Kreisöff nung besitzt, in der die innere Schraubenwelle zumin dest teilweise angeordnet ist.28. System according to claim 27, characterized in that the device for thrust transmission comprises:
a thrust bearing connected to the outer screw shaft;
an outer Druckge housing connected to the thrust bearing; and
an inner pressure housing connected to the outer housing, the inner pressure housing having a circular opening in which the inner screw shaft is at least partially arranged.
ersten Nuten an dem ersten Ende des Universalgelenks;
zweiten Nuten an dem zweiten Ende der inneren Schrau benwelle, wobei die ersten und zweiten Nuten ineinan dergreifen, so daß die innere Schraubenwelle sich zu dem ersten Ende des Universalgelenks axial bewegt; und
dritten Nuten an dem zweiten Ende der äußeren Schrau benwelle zum Ineinandergreifen mit der axial angeordne ten, mit Nuten versehenen Aufsteckbohrung der Schraube.29. System according to claim 28, characterized in that the screw has an axially arranged, with verse hene slip hole, the device for transmitting the torque is formed from
first grooves on the first end of the universal joint;
benwelle second grooves at the second end of the inner screw, wherein the first and second grooves engage in each other so that the inner screw shaft moves axially to the first end of the universal joint; and
third grooves at the second end of the outer screw benwelle for engaging with the axially arranged, grooved mounting hole of the screw.
einer Steuerwellenbuchse an dem inneren Gehäuse;
einer Steuerwelle, die drehbar an der Steuerwellen buchse montiert ist, wobei die Steuerwelle eine erste Bohrung nahe an einem ihrer Enden aufweist;
wobei das äußere Druckgehäuse eine Steuerwellenöffnung zur Aufnahme des einen Endes der Steuerwelle aufweist, wobei das äußere Gehäuse des weiteren eine zweite Boh rung aufweist, die sich mit der ersten Bohrung in der Steuerwelle in einer Linie befindet, wenn die Steuer welle in der Steuerwellenöffnung aufgenommen ist;
einem in die erste und zweite Bohrung gesteckten Stift zur Übertragung der Drehbewegung der Steuerwelle auf das äußere Druckgehäuse.30. System according to claim 29, characterized in that the device which causes the articulation consists of
a control shaft bushing on the inner housing;
a control shaft rotatably mounted on the control shaft bushing, the control shaft having a first bore near one end thereof;
wherein the outer pressure housing has a control shaft opening for receiving one end of the control shaft, wherein the outer housing further has a second Boh tion, which is in line with the first bore in the control shaft when the control shaft is received in the control shaft opening ;
a pin inserted into the first and second bores for transmitting the rotary movement of the control shaft to the outer pressure housing.
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