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Außenbord-Antriebsvorrichtung für Schiffe Die Erfindung betrifft eine
Außenbord-Antriebsvorrichtung für Schiffe, hei welcher die Schraubenwelle am unteren
Ende eines sich senkrecht Qrstreckenden Schraubentraggehäuses angeordnet ist, (las
um eine senkrechte Achse zwecks Steuerns ;1,es Schiffes gedreht werden kann und
bei welcher die Schraul)enwelle durch eine innerhal ) des Gehäuses angeordnete senkrechte
Triel)welle anwird.
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Hei .@ußenl)ord-.Xntriebs@-orriclrotungen dieser Art erzeugt die Übertragung,
der Kraft durch die senkrcchte "friebwelle ein Drehmoment 2@uf das sich senkrecht
erstreckende Gehäuse. Dieses Drehmament ist lrestrel>t. (las Gehäuse um seine senkrechte
Achse in derselben Richtung zu drehen, in der sich die Triebwelle umdreht. Wenn
ein derartiges Drehmoment unausgeglichen .bleibt, stellt es eine Son,derbelas-tung
des Steuermechanismus dar, wenn dieser zum Drehen des Gehäuses in einer der 'Drehrichtung
der Triebwelle entgegengesetzten Richtung benutzt,wird. Das Drehmoment unterstützt
die Steuerbewegung; wenn das Gehäuse in umgekehrter Richtung ;bewegt wird. Infolgedessen
ist das Steuern in einer Richtung erheblich schwieriger als in der anderen Richtung.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung neuer Mittel z:um Ausgleich des
Drehmoments, das durch die Vhertragung der Kraft durch die senkrechte
'I@riebwelle
auf das. senkrechte. Gehäuse ausgeübt wird, derart, daß der Steuermechanismus durch
ein derartiges 'Drehmoment nicht beeinflußtwird.
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Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß die waagerechte Schiffsschraubenwelle
auf eine Seite der senkrechten Drehachse des Gehäuses verlegt wird, also zu ihr
derart versetzt wird, daß durch das Versetzen und das Ausmaß des Versetzens sowie
die Wahl der Seite der senkrechten Achse ein zweites Drehmoment auf das sich senkrecht
er-' strecken.de Gehäuse erzeugt wird, das entgegengesetzt dem erstgenannten ist
und dieses ersi-(Tenannte Drehmoment, das durch die Übertragung der Antriebskraft
mittels der senkrechten Triebwelle auf das senkrechte Gehäuse ausgeübt wird, ausgleicht.
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Andere Merkmale ,der Erfindung beziehen sich auf Verbesserungen, die
nachfolgend beschrieben werden.
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In den Zeichnungen ist Fig. i eine Seitenansicht der der Erfindung
entsprechenden Antriebseinheit, und zwar ist sie auf einer Barke oder einem Prahm
angeordnet: Der vordere Teil .der Barke und ein Teil -des Antriebsmotors sind abgebrochen
gezeichnet; Fig. 2 ist eine Rückenansicht der in Fig. i dargestellten Vorrichtung;
Fig.3 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung; der Antriebsmotor ist fortgel,aissen
und ein Teil im Schnitt dargestellt; Fig.4 isst ein Schnitt gemäß Linie IVAV in
Fig. 1; Fig. 5 ist ein senkrechterQuerschnitt ingrößerem `laßstabe gemäß Linie V-V
in Fig. i ; FinG. 6 ist ein senkrechter Querschnitt, gleichfalls in größerem Maßstabe
gemäß Linie VI-VI in Fig. 2; Fig. 7 ist ein Querschnitt gemäß Linie VII-VII in Fig.
5; Fig. 8 ist eine Seitenansicht der auf dem Schiff angeordneten Vorrichtung, sie
zeigt, wie die Schiffsschraube aus dem Wasser nach aufwärts geschwungen werden kann;
Fig. 9 ist eine schematische 1)a@rstellung der Beziehung zwischen den Zahnrädern
17 und 18 zum \titriel> der Schraube.
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In den Zeichnungen bezeichnet i ein Boot oder ein sonstiges Schiff,
auf welchem die verbesserte _\ntriebsvorrichtung angeordnet ist.
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Diese Antriebsvorrichtung besitzt einen Antriehsmotor 2, der z. B.
eine Brennkraftmaschine oder eitre andere geeignete Kraftquelle sein kann, eine
Schratil).e 3 und geeignete Triebverbindungen r@cischen dem Krafterzeuger 2 und
der Schraube 3. Diese Teile sind sämtlich auf einer Grundplatte (>der einem Traggestell,
das allgemein mit 4 laezeichnet ist, angeordnet, das auf dem Deck des lic>otes i
aufgebaut ist..DerMotor 2, die Schraube3, die Triet>verl>indunf;en und dieGrundplatte4
bilden eine 1?inheit, die als Ganzes gebaut und zu dem Schiff lxförc1ert Nverden
kann und darauf einfach durch Be f:stigung der Grundplatte 4 auf dem Schiff montiert
werden kann.
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Das dargestellte Gestell besitzt zwei Träger und f>, welche die Grundplatte
oder das Bett bilden, auf dem der Motor 2 angeordnet ist. Die Schwelfen oder Tragbalken
:sind in geeigneter Weise miteinander verbunden, ebenso mit dem Deck des Schiffes
i. Die Grundplatte besitzt zwei Arme 7 und 8, die an den Trägern 5 und 6 befestigt
sind und sich aufwärts und auswärts erstrecken. An ihren oberen Enden tragen sie
undrehbar eine waagerechte Tragachse 9, an welcher die Schiffsschraube .und ihr
Gehäuse aufgehängt ist. Die Tragachse 9 befindet sich .außenbords, so daß die an
ihr aufgehängte Schraube sich in der für den Vortrieb des Schiffes geeigneten Lage
befindet.
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Beliebige Triebverbindungen zwischen. dem Motor 2 und der Schraubenwelle
i9 sind anwendr bar. Die benutzten Verbindungen umfassen eine Motorwelle io mit
einem Kegelrad i4, eine Kegelradgetriebeeinheit, -bestehend aus den Kegelrädern
12, 1 , 3 und dem 'Kegelrad 15 am oberen Teil 2o der, senkrechten Triebwelle
16. Diese steht an ihrem unteren Ende in Triebverbindung mit der Schraubenwelle
i9.
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Die senkrechte Triebwelle 16 besteht aus dem oberen Teil 2o, dem mittleren
Teil 22 und dem unteren Teil 24. 'Diese Teile sind durch Universalgelenke 21 und
23 miteinander verbunden.
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' Nachfolgend werden die senkrechte Welle 16 und ihre Triebverbindung
mit der Schraubenwelle i9 beschrieben. Die Kegelradgetriebeeinheit und der obere
Teil 2o der senkrechten Triebwelle sind in einem ortsfesten Gehäuse 27 eingeschlossen,
während der mittlere Tei122 und der untere Teil 24 der senkrechten Triebwelle 16
in einen Gehäuseteil 26 eingeschlossen sind, der von dein ortsfesten Gehäuseteil
derart getragen wird, daß er eine Drehbewegung um eine senkrechte Achse ausführen
kann.
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Der untere Wellenteil 24 und die Schraubenwelle r9 sind in Lagern
angeordnet, vorzugsweise Rollenlager 29 und 30, . die in einem Lagerträger 31 eingebaut
sind. Dieser Lagerträger besitzt einen Flansch 32, der zwischen das untere Ende
des Gehäusetei,l-s 26 und dem Gehäuseteil 25 geklemmt ist; diese beiden Teile sind
mittels Bolzen 33 verbunden. 34 bezeichnet eine Packung für die Schraubenwelle i9,
die von dem unteren Gehäuseteil 25 getragen wird.
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Der Gehäuseteil 26 ist an dem unteren Ende des oberen Gehäuseteils
27 derart befestigt, daß der Gehäuseteil 26 mit der Schraubenwelle um eine
senkrechte Achse gedreht werden kann, wie nachfolgend beschrieben wird. Der obere
Wellenteil 20 ist in Lagern 35 angeordnet, die in einem Lagerhalter 36 angebracht
sind. Dieser ist starr mit dem Zahnradgehäuse 37 des Zahnradgetriebes 14, 12, 13
und r5 verbunden, welch letzteres auf der Tragachse 9 angeordnet ist. Das Gehäuse
3571 trägt auch die Lager des Zahnradgetriebeelements 12, 13. Dieses Element ist
mit zwei Naben 38 um-d 39 versehen, die drehbar auf der Achse 9 angeordnet und in
Rollenlagern 4o gelagert sind; letztere sind in die Naben 41 des Gehäuses 37 eingebaut.
Diese
Art der :\nbringung des Gehäuses 27, 26 und 25 auf der :\chse 9 und die Bauart des
Zahn-14, 12, 13 und 15 gegtatten es, das Gehäuse und die Schiffsschraube
um die Tragachse 9 als Einheit aus der unteren wirksamen Lage. die in Fig.8 in ausgezogenen
Linien dargestellt ist. in eine angehobene, in Fig. 8 gestrichelt gezeichnete Lage
zu schwenken. Um eine derartige Schwenkbewegung der Schiffsschraube zu ermöglichen,
ist jedoch das Gehäuse 37 für das Zalitiradgetri@elw aus den beiden Teilen 42 und
43 hergestellt. Der Teil 42 ist ortsfest auf der Achse 9 angeordnet und trägt eint
Lager 44 für ein Ende der Motorwelle to. Der Gehäuseteil 42 besitzt eine axiale
Öffnung, die das innere Ende einer Buchse gi aufnimmt, die von dem oberen Ende des
Armes 8 getragen wird und durch die die Tragachse 9 hindurchgeführt ist. Der andere
Teil 43 des Gehäuses ist jedoch starr mit dem Gehäuseteil 27 verbunden und nimmt
so an dessen Schwenkbewegungen um die :\cllse 9 teil, wenn die Schraube gehoben
oder gesenkt wird. Der Geliäuseteil43 ist mit einer Nabe 9o versehen, die drehbar
auf der Achse 9 angeordnet ist. Um eine dichte Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen
42 und 43 zu schaffen, ist an dem linken Ende des Teiles 42 ein lZing 63 befestigt,
der sich gegen die Außenkante 64 des ("ehäuseteiles 43 stützt. Diese Kante 64 bes-itzt
eine keglige Ringfläche 65. Der Ring 63 ist gleichfalls mit einer kegligen Ringfläche
66 versehen. Ein Sprengring 67, der eine im Querschnitt V-förmige Rinne auf seiner
Innenfläche besitzt, umgibt die kegligen Flächen 66 und 65 und dient so zum Zusammenhalten
der beiden Gehäuseteile und zur Schaffung einer dichten Verbindung. Diese Bauart
gestattet ein Drehen des Gehäuseteils 63 um die Achse 9 und in bezug auf den Gehäuseteil
42.
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In dein Gehäuseteil 27 ist eine Querwand 45 angeordnet, durch welche
der Wellenteil 2o hindurchgeführt ist, und der Lagerträger 36, der starr mit dein
Gehäuseteil 43 verbunden ist. Er besitzt einen Ansatz 46, dessen unteres Ende in
einte in der Platte 45 ausgebildete Öffnung hineinragt.
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48 und 49 sind Dichtungselemente zum Abdichten des \Vellenteils 2o
in dem Ansatz 46 und dieses Ansatzes in der Platte 45. Die Schiffsschraube 3 soll
<las Schiff 1 nicht nur vorwärts treiben, sondern es auch steuern und seine Bewegungsrichtung
umkehren. Zu diesem Zweck ist der Gehäuseteil 26 finit (lern oberen Gehäuseteil
27 drehbar verbunden, so (laB der Gehäuseteil 26 und die Schraube um eine senkrechte
.Achse in verschiedeire \Vitikellagen zum Steuern des Schiffes gedreht werden können
und gegebenenfalls bis in die in Fig. i gestrichelt eingezeichnete Lage zwecks lZiickwärtsfalirt
des Schiffes.
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l)et- Gehäuseteil 26 ist an seinem oberen Ende nlit einem Schneckenrad
50, 58 verbunden, und zwar durch Holzen 51. Mit dein Gehäuseteil 27 isst am unteren
Ende dessellxn ein einwärts gerichteter Ringflansch 52 starr verbunden, an dessen
Unterseite ein Haltering 5,4 mittels Bolzen 53 befestigt ist. I )ris das Schtu@cketirad
58 tragende Glied 5o i besitzt unten-eine Schulter 55. Zwischen dieser Schulter
55 und dem Haltering 54 ist ein Rollenlager 56 angeordnet, welches den Gehäuseteil
26
stützt. 57 bezeichnet eine Dichtung irgendeiner üblichen Bauart zwischen
dem Gehäuseteil 26 und dem Haltering 54.
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Das auf dem Tragglied,5o angeordnete Schneckenrad 58 kämmt mit einer
Schnecke 59, die auf einer Welle 6o ausgebildet ist; letztere ist in einem Lager
gelagert, das von dem Gehäusetei127 getragen wird. Die Welle 6o kann irgendwie,
z. B. mittels Elektromotor 62, angetrieben werden, der durch nicht dargestellte
Schalter gesteuert werden kann. Durch Betätigung des Motors 62 kann der GehäuSeteil
26 mit der Schiffsschraube in irgendeine Winkellage um eine senkrechte Achse gedreht
und damit das Schiff gesteuert oder rückwärts getrieben werden.
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Wenn Kraft durch,die senkrechte Welle 16 übertragen wird, erzeugt
die Drehreaktion auf diese Welle und die Reaktion der Schraube 3 jim Wasser ein
Drehmoment auf den Gehäuseteil 2,6, das bestrebt ist, es um die senkrechte
Achse in der Drehr richturig der senkrechten Welle zu drehen. Das Auftreten eines
derartigen Drehmoments auf das Gehäuse erschwert das Steuern des Schiffes in einer
Drehrichtung im Gegensatz zum Steuern in der anderen Richtung, weil es die Drehung
des Gehäuses in einer Drehrichtung hemmt, in der anderen Drehrichtung dagegen unterstützt.
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Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit ist eine Bauart geschaffen, bei
der dieAchse .der Schraubenwelle 1,9 seitlich der Achse angeordnet ist, um welche
die Gehäuseteile 25, 26 sich drehen, so daß der Schub auf die Schraubenwelle i9
bestrebt ist, die Gehäuseteile 25, 26 um ihre Achse entgegengesetzt dem durch die
Kraftübertragung durch die senkrechte Welle 16 erzeugten Drehmoment zu drehen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dies
durch Anordnung der Schraubenwelle i9 an einer Seite der senkrechten Achse, um die
das Gehäuse 26 sich dreht, erreicht und durch Schaffung einer Triebverbindung zwischen
dem Wellenteil 24 und der Schraubenwelle i9, welche die Kraft von der Triebwelle
auf die Schraubenwelle trotz der versetzten Anordnung derselben überträgt.
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Die Schraubenwelle i9 ist mit einem Kegelrad 18 versehen, das mit
einem Kegelrad 17 auf dem Ende des Wellenteiles 24 kämmt und von diesem getrieben
wird. Diese Kegelräder sind besonders geformt, so daB sie die Kraft von der Triebwelle
auf die Schraubenwelle trotz derversetzten Anordnung der Schraubenwelle iil bezug
auf die senkrechte Achse .des drehbaren Gehäuseteils 26 übertragen.
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'Diese versetzte Anordnung ist am besten aus Fig.9 ersichtlich, und
zwar ist die Schraubenwelle i9 nach rechts in bezug auf den Wellenteil 24 versetzt,
.der gleichachsig mit der senkrechten Drehachse des Gehäuseteils 26 ist.
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Diese versetzte Anordnung erzeugt ein Drehmoment auf den Gehäuseteil
26, wenn die Schraube
in Tätigkeit ist. Dieses Drehmoment ist bestrebt,
das Gehäuse um die senkrechte Achse zu drehen. Die Richtung des Versetzens der Schraubenwelle
in bezug auf die senkrechte Gehäusewelle ist derart, daß das infolge des Versetzens
auftretende Drehmoment entgegengesetzt dem Drehmoment ist, welches durch die Kraftübertragung
über die Triebwelle auf das Gehäuse 26 ausgeübt wird.
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Infolge dieser Bauart wird die Steuervorrichtung durch das infolge
der Kraftübertragung auf das Gehäuse ausgeübte Drehmoment nicht beeinflußt. Infolgedessen
kann das Schiff in beiden Richtunge1i gleich leicht .gesteuert werden.
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Die ortsfeste Tragachse 9 ist an einem Ende unmittelbar im Tragarm
7 eingebaut, mit dem anderen Ende in eine Buchse 9i, die in einer C)ffnung des oberen
Endes des Armes 8 angeordnet und mit dem Arm durch Bolzen 92 verbunden ist. Das
innere Ende .der Buchse trägt ein kreisförmiges Lagergl'iecl 93. Die Achse 9 trägt
an ihrem linken 1#'nde in Fig. 5 ein ähnliches Lagerglied 93. Auf diesen Lagergliedern
sind die Ansätze 28 des schwingenden Gehäuses 27 gelagert.
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Die an dem Gehäuseteil 25 angebrachten Schutzflossen 84 dienen
zum Schutz der Schiffsschraube. Die Gelhäuseteile 25, 26, 27, die vollständ ig von
der waagerechten ortsfesten Achse 9 getragen werden, dienen zum Tragen :der Schiffsschraube.
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Die Schwenkbewegung der Schraube aus der mit ausgezogenen Linien dargestellten
Lage (Fig. 8) in die gestricheftdargestellte Lage kann in verschiedener Weise bewirkt
werden. Beider dargestellten Ausführungsform wird die Bewegung durch eine hydraulische
Vorrichtung bewirkt; diese beStehit aus einem in einem Zylinder 81 arbeitenden Kolben
8o. Der Kolben ist mit einer Kolbenstange 82 versehen, die bei 813 mit dem Gehäuse
27 verbunden ist. Durch Einführung von Druckflüssigkeit in die linke Seite des Zylinders
81 (Fig. i) wird der Kolben 8o nach außen bewegt und der Propeller aufwärts geschwenkt.
Wenn der Druck,im Zylindier 81 nachläßt, schwingt die Schraube unter Schwerkraftwirkung
in ihre Ursprungslage zurück. Die hydraulische Vorrichtung wirkt dabei als Anschlag,
der die Schwingbewegung des Gehäuses 26, 25 gegen das Schiff begrenzt; er dient
so als Spreize, die bei der Kraftübertragung von der Schiffsschraube auf das Schiff
mitwirkt.