EP1915288B1 - Watercraft drive - Google Patents
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- EP1915288B1 EP1915288B1 EP06761262A EP06761262A EP1915288B1 EP 1915288 B1 EP1915288 B1 EP 1915288B1 EP 06761262 A EP06761262 A EP 06761262A EP 06761262 A EP06761262 A EP 06761262A EP 1915288 B1 EP1915288 B1 EP 1915288B1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
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- B63H1/18—Propellers with means for diminishing cavitation, e.g. supercavitation
- B63H2001/185—Surfacing propellers, i.e. propellers specially adapted for operation at the water surface, with blades incompletely submerged, or piercing the water surface from above in the course of each revolution
Definitions
- the invention relates to a surface drive for watercraft, which is attached to the stern of a watercraft, according to the preamble of the first claim.
- the invention has for its object to integrate at a surface drive for water vehicles of the type mentioned a self-locking or autohemmenden adjustment for a variable pitch with odometer to experience in a sudden Wirkzylinderhydraulikausfall no uncontrolled Propellersteistrs Sung or trim and the shaft housing, as well as the side thereof fastened flaps, as hydrodynamic lift elements and for water spray channeling, as well as to improve the maneuverability of a watercraft. Furthermore, with the swiveling surface drive, the engine exhaust gases are to flow directly into the propeller blades in every pivoting position.
- the core of the invention is that the self- or autohemmende adjustment mechanism for the variable pitch is integrated in a tower-like container on the shaft housing, that the engine exhaust guide for the propeller ventilation is housed on the shaft housing, that the shaft housing can produce a defined buoyancy component and lying laterally from the shaft housing flaps Vehicle floor extension, propeller tunnel and as a flow deflector when reversing and for lateral opening and closing a transverse thruster tunnel, mounted laterally mounted transverse thrusters.
Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Oberflächenantrieb für Wasserfahrzeuge, welcher am Heck eines Wasserfahrzeuges befestigt wird, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a surface drive for watercraft, which is attached to the stern of a watercraft, according to the preamble of the first claim.
Am Wasserfahrzeugheck befestigte Antriebe sind hinlänglich bekannt, unter anderem Z-Antriebe und Oberflächenantriebe. Zentrale Unterschiede beider Systeme sind z.B. der Motorabgasaustritt, welches beim Z-Antrieb unbedingt hinter den Propeller zu sein hat, während beim Oberflächenpropeller zumindest während der Startphase, wo der Propeller noch vollgetaucht ist, die Motorabgase zur Belüftung des Propellers vor den Propellerflügel austreten sollten, wie z.B. im
Ausserdem benötigt der Propeller eines Oberflächenantriebes einen entsprechenden Abstand vom Wasserfahrzeugheck, da der Propellerwirkungsgrad bei Rückwärtsfahrt sinkt, je näher der Propeller am Heck des Wasserfahrzeuges platziert ist, da ein Teilkreis des Propellerumfanges den Schubstrom des Propellers direkt auf die Heckwand führt und damit einen Strömungsverlust erzeugt. Eine diesbezügliche technische Lösung ist im
Speziell bei den schlanken Oberflächenantrieben ist die Einführung eines Verstellpropellers problematisch, weil die Platzverhältnisse nicht so grosszügig sind wie bei Z-Antrieben wie beschrieben im
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Oberflächenantrieb für Wasserfahrzeuge der eingangs genannten Art einen selbst- oder autohemmenden Verstellmechanismus für einen Verstellpropeller mit Wegmesser zu integrieren um bei einem plötzlichen Wirkzylinderhydraulikausfall keine unkontrollierte Propellersteigungsänderung oder Vertrimmung zu erfahren und das Wellengehäuse, als auch die seitlich davon befestigten Klappen, als hydrodynamische Auftriebselemente und zur Wassergischtkanalisierung, als auch die Manövriereigenschaft eines Wasserfahrzeuges zu verbessern. Im Weiteren sollen beim schwenkbaren Oberflächenantrieb, die Motorabgase in jeder Schwenklage die Propellerflügel direkt anströmen.The invention has for its object to integrate at a surface drive for water vehicles of the type mentioned a self-locking or autohemmenden adjustment for a variable pitch with odometer to experience in a sudden Wirkzylinderhydraulikausfall no uncontrolled Propellersteigungsänderung or trim and the shaft housing, as well as the side thereof fastened flaps, as hydrodynamic lift elements and for water spray channeling, as well as to improve the maneuverability of a watercraft. Furthermore, with the swiveling surface drive, the engine exhaust gases are to flow directly into the propeller blades in every pivoting position.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des ersten Anspruches erreicht.According to the invention this is achieved by the features of the first claim.
Kern der Erfindung ist, dass der selbst- oder autohemmende Verstellmechanismus für den Verstellpropeller in einem aufsatzartigen Behältnis am Wellengehäuse integriert ist, dass die Motorabgasführung für die Propellerbelüftung am Wellengehäuse untergebracht ist, dass das Wellengehäuse eine definierte Auftriebskomponente erzeugen kann und seitlich vom Wellengehäuse liegende Klappen als Fahrzeugbodenverlängerung, Propellertunnel und als Strömungsabweiser bei Rückwärtsfahrt und zur seitlichen Öffnung und Schliessung eines Querstrahlrudertunnels, bei seitlich davon montierten Querstrahlrudern, dienen.The core of the invention is that the self- or autohemmende adjustment mechanism for the variable pitch is integrated in a tower-like container on the shaft housing, that the engine exhaust guide for the propeller ventilation is housed on the shaft housing, that the shaft housing can produce a defined buoyancy component and lying laterally from the shaft housing flaps Vehicle floor extension, propeller tunnel and as a flow deflector when reversing and for lateral opening and closing a transverse thruster tunnel, mounted laterally mounted transverse thrusters.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the following embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. The same elements are provided in the various figures with the same reference numerals.
Es zeigen:
- Fig. 1
- ein schematischer seitlicher Querschnitt durch einen Schiffsantrieb, insbesondere eines Oberflächenantriebes mit integrierter Abgasführung, welcher in alle Richtungen schwenkbar ist und über ein Doppelgelenksystem verfügt, das mit einem andeutungsweise skizzierten Antriebsmotor verbunden ist und am gegenüberliegenden Ende des Schiffsantriebes einen Verstellpropeller antreibt mit einem dazugehörendem Verstellzuleitung, die im Schiffsantrieb platziert ist
- Fig. 2
- eine schematische Aufsicht auf den Schiffsantrieb und Propeller mit den Schwenkzylinder und dem Drehgestell für die Schwenkvorrichtung
- Fig. 3
- ein schematischer Querschnitt durch den Versteller mit Propellerwellendurchlass und mit einem am Verstellgewinde oder am Wirkverstellmittel oder am Verstellzahnrad angebrachten Wegmessmittel
- Fig. 4
- ein schematischer, von hinten betrachteter Querschnitt durch den Schiffsantrieb mit.angeflanschten hydrodynamischen Auftriebsflächen a) für Backbord, b) für Steuerbord und c) für Singelantrieb
- Fig. 5
- ein schematischer seitlicher Querschnitt durch einen Schiffsantrieb, welcher sich in einem Zusatzheckteil befindet, der mit dem Wasserfahrzeugheck durch elastische Vibrations- und oder Dämpfungsmittel verbunden ist und der Schwenkzylinder für die Trimmung an dem zusätzlichen Zusatzheckteil befestigt ist
- Fig. 6
- ein schematischer seitlicher Querschnitt durch einen Schiffsantrieb, welcher sich in einem Zusatzheckteil befindet, wobei während eines Rückwärtsfahrtsmanövers, die Motorabgase- und Kühlwasserauslass über seitliche Öffnungen im Antriebsgehäuse oder und zwischen dem Wasserfahrzeugrumpf und dem Zusatzheckteil geführt werden
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung des Klappensystems in gesenktem und im angehobenen Zustand
- Fig. 8
- eine dreiviertel Ansicht eines Zusatzheckteils mit integriertem Querstrahlruder und dem Klappensystem zur Verschliessung des Querstrahlrudertunneldurchgangs bei Nichtgebrauch.
- Fig. 9
- ein schematischer, von hinten betrachteter Querschnitt durch das Tunnelklappensystem
- Fig. 9a
- eine schematische Aufsicht auf das Tunnelklappensystem
- Fig. 10
- ein schematischer, von hinten betrachteter Querschnitt durch das Leitklappensystem
- Fig. 10a
- eine schematische Aufsicht auf das Leitklappensystem
- Fig. 11
- ein schematischer seitlicher Querschnitt durch einen sperrbaren Wirkzylinder mit integriertem Wegmessmittel
- Fig. 1
- a schematic lateral cross-section through a marine propulsion, in particular a surface drive with integrated exhaust system, which is pivotable in all directions and has a double joint system, which is connected to a suggestively sketched drive motor and drives a variable pitch at the opposite end of the ship propulsion with an associated Verstellzuleitung, the is placed in the ship propulsion
- Fig. 2
- a schematic plan view of the ship propulsion and propeller with the swivel cylinder and the bogie for the swivel device
- Fig. 3
- a schematic cross section through the adjuster with propeller shaft passage and with a mounted on the adjusting thread or the Wirkverstellmittel or the Verstellzahnrad distance measuring means
- Fig. 4
- a schematic, viewed from behind cross section through the ship propulsion mit.angeflanschten hydrodynamic lift surfaces a) for port, b) for starboard and c) for single drive
- Fig. 5
- a schematic lateral cross section through a marine propulsion, which is located in an additional rear part, which is connected to the watercraft rear end by elastic vibration and or damping means and the pivot cylinder for the trim is attached to the additional auxiliary rear part
- Fig. 6
- a schematic side cross-section through a marine propulsion, which is located in an additional rear part, wherein during a reverse maneuver, the engine exhaust and cooling water outlet over lateral openings in the drive housing or and between the watercraft fuselage and the auxiliary tail part are performed
- Fig. 7
- a schematic representation of the flap system in lowered and in the raised state
- Fig. 8
- a three-quarter view of an additional tail section with integrated transverse thruster and the flap system for closing the transverse jet tunnel tunnel passage when not in use.
- Fig. 9
- a schematic, viewed from behind cross section through the tunnel flap system
- Fig. 9a
- a schematic plan view of the tunnel flap system
- Fig. 10
- a schematic, viewed from behind cross-section through the baffle system
- Fig. 10a
- a schematic plan view of the baffle system
- Fig. 11
- a schematic lateral cross-section through a lockable active cylinder with integrated displacement measuring means
Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente schematisch gezeigt.Only the elements essential for the immediate understanding of the invention are shown schematically.
- Fig. 1Fig. 1
-
zeigt einen schematischen seitlichen Querschnitt durch einen Schiffsantrieb, insbesondere eines Oberflächenantriebes 1 bestehend aus einem Wellengehäuse 2 und einem Behältnis 3 in welchem sich ein Teil des Verstellers 4 für die Aktivierung des Propellerverstellmechanismus 5 Platz findet. Das Behältnis 3 ist ein leicht zu öffnendes, servicefreundliches Teil und wenn geschlossen, völlig wasserdicht und mit dem Wellengehäuse 2 fest verbunden. Es ist möglichst strömungsgünstig geformt, sodass die Motorabgase und Kühlmittelabführung A durch den Kanal 6 des Kanalgehäuses 6a ungehindert ausströmen können. Die Motorabgas- und Kühlmittelabführung A werden beim schwenkbaren Oberflächenantrieb 2 mit entsprechenden Beugeraumreserven oder über eine nicht dargestellten flexiblen Kupplung und durch das Abgaskrümmrohrs 7, vom Motor 8 in den Kanal 6 eingeführt. Die Schwenkzylinder 9a,b zur Artikulierung des Oberflächenantriebes 1 sind an der oberen Befestigung 10 und an der seitlichen Befestigung 11 einerseits und andersseitig am Wasserfahrzeugheck 12 an den Befestigungen 13a, 13b befestigt. Der Schwenkzylinder 9a dient zur Trimmung des Oberflächenantriebes 1 und erlaubt vor allem durch die Tauchtiefenvariierung der Propellerflügel 17a im Wasser, die entsprechende Variierung des Propellerdurchmessers. Die Motorenantriebsleistung wird über das Getriebe 14 entweder direkt an die Propellerwelle 15, oder mittels einer zweiten Antriebswelle 16 an den Propeller 17 abgegeben. Die Propellerwelle 15 ist im Wellengehäuse 2 - nicht dargestellt - gelagert und die Schubkräftedes Propellers 17 werden über das Axiallagerpacket 18 übernommen und an das Wellengehäuse 2 weitergeleitet. Die Schubkräfte des Propellers 17 werden wie in
FIG 2 dargestellt über die Lagerzapfen 29 und Drehzapfen 30 ins Gehäuse 22 eingeleitet und über elastische Dämpfungselemente 46 an das Wasserfahrzeugheck 12 übertragen. Die Antriebswelle 16 verfügt über ein Längenausgleichselement 19, sowie über ein zweites Kardan- oder homokinetisches Gelenk 21 und dient zur weiteren Vibrationsdämpfung des Antriebes, sowie zur räumlichen, freieren Positionierung und oder zur weicheren Lagerung des Motors 8. Im Weiteren weist das Wellengehäuse 2 einen Propellerschutz 23 auf, als auch eine hydrodynamische Auftriebsfläche 24, sodass diese bei der Anfahrt des Wasserfahrzeuges wie eine Trimmklappe wirkt und den Bug eines startenden Fahrzeuges möglichst rasch absenken hilft, um schliesslich das Fahrzeug in einen flachen und günstigen Fahrtwinkel überzuführen. Oberflächenpropeller sind für ihre Propellergischt bekannt und um das Wegspritzen des Wassers wirkungsvoll zu reduzieren, ist am Kanalgehäuse 6a ein Propellerabdeckung 25 vorgesehen. Diese kann bogenförmig als Tunnel oder als einfaches T oder ähnlich ausgestaltet sein. Im Falle das Kanalgehäuse 6a aus Kunststoffmaterial besteht, kann die Propellerabdeckung 25 auch direkt über das Anflanschelement 25a am Behältnis 3 befestigt werden, oder als integrierender Bestandteil als Abdeckung 55 der Seitenklappe 50 sein. Um die Hafenmanövrierbarkeit eines Wasserfahrzeuges mit einem Oberflächenantrieb 1 zu verbessern, werden bei Rückwärtsfahrt die Motorabgas- und Kühlwasserabführung A durch den Seitenkanal 26 mittels der Umlenkklappe 27 umgeleitet, welche durch den Wirkverstellmittel 31 automatisch und gemeinsam bei der Steuerstand-Hebelbetätigung für den Rückwärtsgang oder Flügelverstellung für den Rückwärtsschub, aktiviert wird.shows a schematic lateral cross-section through a ship propulsion, in particular asurface drive 1 consisting of ashaft housing 2 and acontainer 3 in which a part of theVerstellers 4 for the activation of the Propellerverstellmechanismus 5 finds room. Thecontainer 3 is an easy-to-open, service-friendly part and when closed, completely waterproof and firmly connected to theshaft housing 2. It is formed as streamlined as possible, so that the engine exhaust and coolant discharge A can flow through the channel 6 of thechannel housing 6a unhindered. The engine exhaust and coolant removal A are introduced in the pivotable surface drive 2 with corresponding flexing room reserves or via a flexible coupling, not shown, and by theAbgaskrümmrohrs 7, 8 from the engine in the channel 6. Theswivel cylinders 9a, b for articulating thesurface drive 1 are attached to theupper attachment 10 and to thelateral attachment 11, on the one hand, and to the other side of thewatercraft 12, to the 13a, 13b. Theattachments swivel cylinder 9a serves to trim thesurface drive 1 and, in particular, by the immersion depth variation of thepropeller blades 17a in the water, allows the corresponding variation of the propeller diameter. The engine drive power is delivered via thegear 14 either directly to thepropeller shaft 15, or by means of asecond drive shaft 16 to thepropeller 17. Thepropeller shaft 15 is in the shaft housing 2 - not shown - stored and the thrust forces of thepropeller 17 are taken over theAxiallagerpacket 18 and forwarded to theshaft housing 2. The thrust forces of thepropeller 17 are as inFIG. 2 represented via thebearing pin 29 andpivot 30 introduced into thehousing 22 and transmitted via elastic dampingelements 46 to the stern 12 of the watercraft. Thedrive shaft 16 has alength compensation element 19, as well as a second cardan or homokinetic joint 21 and serves for further vibration damping of the drive, as well as for spatial, freer positioning and or for softer mounting of the motor. 8 Furthermore, theshaft housing 2 has apropeller protection 23, as well as ahydrodynamic lift surface 24 so that it acts like a trim flap when approaching the watercraft and helps to lower the nose of a launching vehicle as quickly as possible, finally the vehicle in a flat and favorable travel angle convert. Surface propellers are known for their propellant spray and in order to effectively reduce the splash of water, apropeller cover 25 is provided on theduct housing 6a. This can be arcuate designed as a tunnel or a simple T or similar. In the case of thechannel housing 6a is made of plastic material, thepropeller cover 25 can also be attached directly to thecontainer 3 via theAnflanschelement 25a, or be as an integral part of thecover 55 of theside flap 50. In order to improve the port maneuverability of a watercraft with asurface drive 1, the engine exhaust and cooling water outlet A are redirected by theside channel 26 by means of theUmlenkklappe 27 when reversing, which by theWirkverstellmittel 31 automatically and in common in the helm control lever operation for the reverse or wing adjustment for the reverse thrust, is activated. - Fig. 2Fig. 2
-
zeigt eine schematische Aufsicht auf den Oberflächenantrieb 1, das Kanalgehäuse 6a und Propeller 17 und der Propellerabdeckung 25, sowie dem Schwenkzylinder 9a für die Trimmung und den Schwenkzylinder 9b zur Lenkung des Wasserfahrzeuges durch die horizontale Bewegung des Oberflächenantriebes 1. Dazu dient das Dreh- und Hebegestell 28 im Gehäuse 22. Die Lagerzapfen 29 dienen zum Trimmen und zur Schubaufnahme des Oberflächenantriebes 1, der Drehzapfen 30 dient zum seitlichen Schwenken und zur Schubaufnahme des Oberflächenantriebes 1. Das erste Kardan- oder homokinetische Gelenk 20 ist zentrisch zum Dreh- und Hebegestell 28 und deren Lagerzapfen 29 und Drehzapfen 30 welche im Gehäuse 22 untergebracht sind und dient zur reibungsarmen Verschwenkung des Oberflächenantriebes 1.shows a schematic plan view of the
surface drive 1, thechannel housing 6a andpropeller 17 and thepropeller cover 25, and thepivot cylinder 9a for the trim and thepivot cylinder 9b for steering the watercraft by the horizontal movement of thesurface drive 1. This purpose, the rotary and liftingrack 28 in thehousing 22. Thejournals 29 are used for trimming and thrust absorption of thesurface drive 1, thepivot 30 serves for lateral pivoting and thrust absorption of thesurface drive 1. The first cardan or homokinetic joint 20 is centered to the rotary and liftingframe 28 and theirJournal pin 29 andpivot 30 which are housed in thehousing 22 and serves for low-friction pivoting of the surface drive. 1 - Fig. 3Fig. 3
-
zeigt einen schematischen Querschnitt durch den Versteller 4 integriert im Wellengehäuse 2. Ein Wirkverstellmittel 31, welches ein Hydraulik- oder Elektromotor oder ein über ein über ein Winkelgetriebe aktivierter Linearantrieb mit Zahnstange oder Ähnlichem sein kann, treibt ein Zahnrad 33 an, welches über eine Verbindungswelle 34 mit dem Exzenter 35 verbunden ist, sodass an diesem über die Höhenveränderung bei der Umdrehung des Exzenters, die Distanz zwischen dem Exzenter 35 und dem Wegmessmittel 36 elektrisch erfasst werden kann. Das Wegmessmittel kann beispielweise ein induktiver Messsensor, Lasermittel, Hallgeber oder ähnliches sein. Das Zahnrad 33 treibt das Verstellzahnrad 37 an, welches mit einem selbsthemmenden Verstellgewinde 38 verbunden ist, an dessen Ende sich das Verstellaxiallager 39 befindet und welches die stehenden Axialkräfte in die drehende Axialkräfte leitet, welches das Axialgehäuse 40 übernimmt und damit die mechanische Verbindung über die Verbindungselemente 41 zum Verstellmechanismus 5 des Verstellpropellers 17 sichert. Die Teile 37,38,39 haben einen Kerndurchlass, sodass die Propellerwelle 15 sich berührungsfrei, oder entsprechend gelagert, drehen kann. Das Zahnrad 33 ist axial möglichst spielfrei gelagert, während das Verstellzahnrad 37 zusammen mit dem selbsthemmenden Gewinde 38 und dem Verstellaxiallager 39, sowie dem Axialgehäuse 40 und Verbindungselement 41 sich axial bewegt, wie mit den Pfeilen gekennzeichnet ist. Am Verstellgewinde 38 befindet sich zudem der Messkonus 42, ebenfalls mit einem Kemdurchlass, welcher als Messrampe ausgebildet ist, um an dieser Stelle den Verstellhub zu messen, statt am Exzenter 35. Durch die axiale Verschiebung des Verstellzahnrades 37 kann das Wegmessmittel 36 auch seitlich des Verstellzahnrades 37 im Wellengehäuse 2 eingebaut sein. Die Verstellhubmessung dient zur Steigungsidentifizierung der Propellerflügel 17a. Allen gemeinsam in bezug auf die Positionsstellung der Wegmessmittel 36 ist, dass sich diese seitlich von der Propellerwelle 15 befinden. Das Behältnis 3 welches Teile des Verstellers 4 beinhaltet, dient auch für die Zu- und Ableitung 32 des Wrkverstellmittels 31, sowie zur Durchführung des Wegmesskabels 43 und oder als Anflanschelement 25a für die Propellerabdeckung 25. Kern des Verstellers 4 ist die Verstellung der Propellerflügel 17a und Selbst- oder Autohemmung des Verstellers 4. Dies kann nebst einem selbsthemmenden Verstellgewinde 38 auch mittels eines Schneckenrades erfolgen oder aber durch eine Sperrvorrichtung, ausgelöst durch ein elektrisches Signal, mittels einer seitlichen Sperreinführung 49 wie z. B. eines Zahnbolzens in das Zahnrad 33 oder mittels einer Sperrung wie sie in
FIG 9 aufgezeichnet ist und mechanisch wirkt, sobald der Verstellvorgang abgeschlossen ist und als Autohemmung bezeichnet wird.shows a schematic cross section through theadjuster 4 integrated in theshaft housing 2. AnWirkverstellmittel 31, which is a hydraulic or electric motor or an activated via an angle gear linear drive can be with rack or the like, drives agear 33, which is connected via a connectingshaft 34 with the eccentric 35, so that at this over the change in height in the rotation of the eccentric, the distance between the eccentric 35 and theWegmessmittel 36 are electrically detected can. The displacement measuring means can be, for example, an inductive measuring sensor, laser means, Hall sensor or the like. Thegear 33 drives theVerstellzahnrad 37, which is connected to a self-lockingVerstellgewinde 38, at the end of whichVerstellaxiallager 39 is located and which directs the stationary axial forces in the rotating axial forces, which takes over theaxial housing 40 and thus the mechanical connection via the connectingelements 41 to the adjustment mechanism 5 of thevariable pitch 17 secures. The 37, 38, 39 have a core passage, so that theparts propeller shaft 15 can rotate without contact, or stored accordingly. Thegear 33 is mounted axially as possible without play, while theVerstellzahnrad 37 together with the self-lockingthread 38 and theVerstellaxiallager 39, and theaxial housing 40 and connectingelement 41 moves axially, as indicated by the arrows. At the adjustingthread 38 is also the measuringcone 42, also with a Kemdurchlass, which is designed as a measuring ramp to measure at this point the Verstellhub, instead of the eccentric 35. Due to the axial displacement of theVerstellzahnrades 37, the distance measuring means 36 and the side of theVerstellzahnrades 37 be installed in theshaft housing 2. The Verstellhubmessung serves to slope identification of thepropeller blades 17a. Allen in common with respect to the position of the position measuring means 36 is that they are laterally from thepropeller shaft 15. Thecontainer 3, which includes parts of theadjuster 4, also serves for the supply anddischarge line 32 ofWrkverstellmittels 31, and for carrying theWegmesskabels 43 and or asAnflanschelement 25a for thepropeller cover 25. The core of theadjuster 4 is the adjustment of thepropeller blades 17a and Self-locking or auto-locking of theadjuster 4. This can be done in addition to a self-lockingadjustment thread 38 by means of a worm wheel or by a locking device triggered by an electrical signal by means of alateral locking guide 49 such. B. a toothed pin in thegear 33 or by means of a lock like her inFIG. 9 is recorded and acts mechanically as soon as the adjustment process is completed and is referred to as Autohemmung. - Fig. 4Fig. 4
-
zeigt einen schematischen, von hinten betrachteten Querschnitt durch das Wellengehäuse 2 mit diversen angeflanschten hydrodynamischen Auftriebsflächen 24, sodass mit ein und demselben Wellengehäusedesign, dieses für a) für Backbord, b) für Steuerbord und c) für Singelantrieb mittels der hydrodynamischen Auftriebsflächen fertiggestellt werden kann. Die Flächen können somit schnell und preiswert für die verschiedenen Wasserfahrzeugtypen und Einsätze konfiguriert werden, d.h. mit schmaleren oder breiteren Flächen, kürzeren oder längeren Versionen. Die hydraulische Auftriebsfläche 24 ermöglicht es dem Wasserfahrzeug im Wellengang eine stabilere Lage zu bewahren, als auch in der Beschleunigungsphase des Fahrzeuges aus dem Stillstand heraus, die Hebung des Bugs zu reduzieren.shows a schematic, viewed from behind cross section through the
shaft housing 2 with various flanged hydrodynamic lift surfaces 24, so that one and the same shaft housing design, this can be completed for a) port, b) for starboard and c) for single drive by means of hydrodynamic lift surfaces. The surfaces can thus be quickly and inexpensively configured for the various types of vessels and operations, i. with narrower or wider areas, shorter or longer versions. Thehydraulic lift surface 24 allows the vessel to maintain a more stable position in the swell, as well as in the acceleration phase of the vehicle from a standstill, to reduce the lift of the bow. - Fig. 5Fig. 5
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zeigt einen schematischen seitlichen Querschnitt durch den Oberflächenantrieb 1, welcher sich in einem Zusatzheckteil 44 befindet, der mit dem Wasserfahrzeugheck 12 durch elastische Vibrations- und Dämpfungsmittel 45 verbunden ist, wobei der Schwenkzylinder Trimmung 9a, sowie der nicht dargestellte Schwenkzylinder Lenkung 9b am Zusatzheckteil 44 befestigt ist. Durch den Einbau des gesamten Oberflächenantriebes 1 in einem Zusatzheckteil 44, wird durch die Vibrations- und Dämpfungsmittel 45, zwischen dem Wasserfahrzeugheck 12 und dem Zusatzheckteil 44 praktisch ein Abkoppeln von den mechanischen Schwingungen auf das Wasserfahrzeug erreicht; insbesondere bei Verwendung eines zweiten Gelenkes 21 und der diesbezüglichen Antriebswelle 16, sodass der Motor 8 entsprechend komfortbetont gelagert werden kann. Ein mögliches Auslenken der Antriebswelle 16 kann mittels eines geeigneten Dichtelementes 47, wie z.B. eines Faltenbalges und einer herkömmlichen Wellendichtung, aufgenommen werden.shows a schematic side cross-section through the
surface drive 1, which is located in an additionalrear part 44 which is connected to the watercraft stern 12 by elastic vibration and dampingmeans 45, wherein the pivot cylinder trim 9a, and the unillustratedswing cylinder steering 9b attached to theauxiliary tail 44 is. By installing theentire surface drive 1 in an additionalrear part 44, is achieved by the vibration and dampingmeans 45, between the watercraft stern 12 and the additionalrear portion 44 practically uncoupling of the mechanical vibrations on the vessel; in particular when using a second joint 21 and therelevant drive shaft 16, so that the motor 8 can be stored according to comfort. A possible deflection of thedrive shaft 16 can be achieved by means of asuitable sealing element 47, such as e.g. a bellows and a conventional shaft seal, are included. - Fig. 6Fig. 6
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zeigt einen schematischen seitlichen Querschnitt durch den Oberflächenantrieb 1, welcher sich in einem Zusatzheckteil 44 befindet, wobei während Rückwärtsfahrtsmanöver, die Motorabgas- und Kühlmittelabführung A über seitliche Öffnungen 26 im Kanalgehäuse 6a, aufgrund der mittels des Wirkverstellmittels 31 verstellbaren Umlenkklappe 27, umgelenkt werden oder und dass die Motorabgas- und Kühlmittelabführung A zwischen dem Wasserfahrzeugheck 12 und dem Zusatzheckteil 44 mittels einer Auslassführung 48 geführt werden. Dadurch wird der Propeller bei Rückwärtsfahrt nicht angeblasen. Die Umlenkklappe 27 ist über die nicht dargestellte Koppelung der Propellerumsteuerung oder Wendegetriebe verbunden. Die Auslassführung 48 kann auch bei normaler Fahrt dienlich sein, da sie das Unterwasserteil des Zusatzheckteils 44 belüftet und damit dessen Reibwiderstandes im Wasser verringert. Im Weiteren kann damit auch der Venturieffekt erzielt werden und zur effektiveren Abführung der Motorabgase mithelfen.shows a schematic side cross-section through the
surface drive 1, which is located in an additionalrear portion 44, wherein during reverse maneuvers, the engine exhaust and coolant discharge A vialateral openings 26 in thechannel housing 6a, due to the adjustable by means ofWirkverstellmittels 31Umlenkklappe 27, are deflected or and that the engine exhaust and coolant discharge A between the stern 9 and the additional stern 44 are guided by means of anoutlet guide 48. As a result, the propeller is not blown when reversing. The deflectingflap 27 is connected via the not shown coupling of the propeller reversing or reversing gear. Theexhaust guide 48 may also be useful during normal driving, since it ventilates the underwater part of the auxiliaryrear part 44 and thus reduces its frictional resistance in the water. Furthermore, it can also be used to achieve the Venturi effect and to help dissipate the engine exhaust gases more effectively. - Fig. 7Fig. 7
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zeigt eine schematische Darstellung der Seitenklappe 50 mit der Abdeckung 55 in der flachen und somit Fahrt- und Ruheposition, als auch in der angehobenen Position R wie sie für die Rückwärtsfahrt verwendet wird . Diese kann als Einzelelement links und oder rechts vom Oberflächenantrieb 1 oder als einteiliges Element mit einem entsprechenden Ausschnitt oder Überdeckung des Wellengehäuses 2, direkt am Wellengehäuse 2 oder am Wasserfahrzeugheck 12 oder am Zusatzheckteil 44 über Drehelemente 51 befestigt werden und dient als hydrodynamisches Zusatzauftriebselement, sowie als Wassergischtschutz aufgrund der Wasseraufwirbelung durch die Propellerflügel 17a beim Austauchen aus dem Wasser, als auch als Strömungsabweiser des Propellerschubs unter das Wasserfahrzeug im Rückwärtsfahrtmodus. Die Betätigung der Seitenklappe 50 erfolgt über das Hebewirkmittel 52, welches am Wellengehäuse 2, oder am Gehäuse 22 oder Wasserfahrzeugheck 12 oder Zusatzheckteil 44 über den Anlenker 53a und an der Klappenhalterung 53 angebracht ist. Die Hebeaktivierung der Seitenklappe 50 erfolgt über die nicht dargestellte Koppelung an die Propellerumsteuerung oder an das Wendegetriebe mit der am Steuerstand plazierten Umsteuerhebel. Bei der Montage der Seitenklappe 50 direkt am Wellengehäuse 2 bewegt sich, bei der Trimmung oder Lenkung des Oberflächenantriebes 1, die Seitenklappe 50 mit.shows a schematic representation of the
side flap 50 with thecover 55 in the flat and thus travel and rest position, as well as in the raised position R as used for the reverse drive. This can be attached as a single element on the left and or right of thesurface drive 1 or as a one-piece element with a corresponding cutout or coverage of theshaft housing 2, directly on theshaft housing 2 or on the stern 12 or on the additional stern 44 viarotary members 51 and serves as a hydrodynamic Zusatzauftriebselement, as well as Water spray protection due to water swirling through thepropeller blades 17a as it emerges from the water, as well as a deflector of the propeller thrust under the craft in reverse drive mode. The actuation of theside flap 50 via thelifting mechanism 52, which is mounted on theshaft housing 2, or on thehousing 22 or watercraft stern 12 oradditional tail 44 on thelink 53a and theflap holder 53. The lift activation of theside flap 50 via the coupling, not shown, to the propeller reverser or to the reversing gear with the reversing lever placed on the control station. When mounting theside flap 50 directly on theshaft housing 2, during the trimming or steering of thesurface drive 1, theside flap 50 moves with. - Fig.8Figure 8
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zeigt eine schematische dreiviertel Ansicht des Zusatzheckteils 44 mit dem Querstrahlrudertunnel 77 und der Seitenklappe 50, welche die Überdeckung 54 und den Tunnelklappenteil 50a aufweist. Das Tunnelklappenteil 50a verhindert das Durchströmen von Wasser durch den Querstrahlrudertunnel 77 während der Fahrt und schützt den Querstrahlruderpropeller vor eventueller Gischt verursacht durch die Propellerflügel 17a. Bei der Aktivierung des im Querstrahlrudertunnel 77 liegenden Querstrahlruders, wird die Seitenklappe 50 angehoben und gibt den Weg zur Durchströmung des Querstrahlrudertunnels frei.shows a schematic three-quarter view of the
auxiliary tail portion 44 with theQuerstrahlrudertunnel 77 and theside flap 50, which has thecover 54 and thetunnel flap part 50a. Thetunnel flap portion 50a prevents the passage of water through thetransverse jet tunnel 77 during travel and protects the transverse jet propeller from any spray caused by thepropeller blades 17a. When activating the transverse thruster located in thetransverse thruster tunnel 77, theside flap 50 is raised and clears the path for the flow through the transverse thruster tunnel. - Fig. 9Fig. 9
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zeigt einen schematischen, von hinten betrachteten Querschnitt durch eine einteilige Seitenklappe 50, welche als Wassergischtschutz ein tunnelförmige Abdeckung 55 aufweist und zur Verbindung mit den Drehelementen 51 eine Überdeckung 54 des Wellengehäuses 2 aufweist. Im Weiteren ist eine mögliche Position der Klappenhalterung 53 aufgeführt. Es ist verständlich, dass die Überdeckung 54 auch durch eine entsprechende Aussparung gelöst werden kann. Zusätzlich ist die Abdeckung des Querstrahltunnels mittels des Querklappenteils 50a aufgezeigt.shows a schematic, viewed from the rear cross section through a one-
piece side flap 50, which has a tunnel-shapedcover 55 as Wassergischtschutz and for connection to therotating elements 51 has acover 54 of theshaft housing 2. In the following, a possible position of theflap holder 53 is listed. It is understood that thecover 54 can also be solved by a corresponding recess. In addition, the cover of the cross-beam tunnel is shown by means of thetransverse flap part 50a. - Fig. 9aFig. 9a
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zeigt eine schematische Aufsicht auf eine einteilige Seitenklappe 50 mit der Überdeckung 54 des Wellengehäuses 2 und der tunnelförmigen Abdeckung 55, der Klappenhalterung 53 und Drehelemente 51, sowie des Querklappenteils 50a.shows a schematic plan view of a one-
piece side flap 50 with thecover 54 of theshaft housing 2 and the tunnel-shapedcover 55, theflap holder 53 androtary members 51, and thetransverse flap portion 50a. - Fig. 10Fig. 10
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zeigt einen schematischen, von hinten betrachteten Querschnitt durch die zweiteilige Variante der Seitenklappe 50, welche als Wassergischtschutz eine Seitenabdeckung 56 aufweist, wobei die obere Wassergischtabdeckung durch die Propellerabdeckung 25 in Form z.B. eines einfachen T, oder bogenförmig bis zur Seitenabdeckung 56 gebildet werden kann.shows a schematic, viewed from behind cross section through the two-part variant of the
side flap 50, which has aside cover 56 as a water spray protection, wherein the upper water spray cover by thepropeller cover 25 in the form of e.g. a simple T, or arcuate to theside cover 56 can be formed. - Fig. 10aFig. 10a
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zeigt eine schematische Aufsicht auf die zweiteilige Seitenklappe 50 mit der Seitenabdeckung 56, der Klappenhalterung 53 und Drehelemente 51.shows a schematic plan view of the two-
part side flap 50 with theside cover 56, theflap holder 53 and rotating elements 51st - Fig. 11Fig. 11
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zeigt einen schematischen seitlichen Querschnitt durch einen Wirkzylinder 57, welcher funktionsweise für den Schwenkzylinder 9a, 9b, Wirkverstellmittel 31, Hebewirkmittel 52 übertragbar ist. Der Wirkzylinder umfasst den Zylinder 57a, die Verriegelungsmittel 57b und die Wegmessmittel 36. Der Zylinder 57a umfasst mindestens das Fluidzylindergehäuse 58, Hubkolben 59 und Kolbenstange 60. In einem Fluidzylindergehäuse 58 befindet sich ein Hubkolben 59 mit einer daran befestigten hohlgebohrten, verdrehgesicherten Kolbenstange 60 und einer eingelassenen Spindelmutter 61. Das Verriegelungsmittel 57b umfasst mindestens die hohlgebohrte Kobenstange 60, Spindelmutter 61. Rad 62, Spindel 63, Sperrfutter 65, Drehsicherungselement 66, Ausrückteil 67 und Feder 68. Am Fluidzylindergehäuse 58 befindet sich ein Modulteil Z, in welchem sich eine axialgesichertes, frei drehendes Rad 62 befindet, an dessen einen Seite eine Spindel 63 angebracht ist, die in die Spindelmutter 61 hineinpasst und praktisch auf die Länge des Hubweges des Hubkolbens 59 in die Kolbenstange 60 hinein ragt. Auf der anderen Seite des Rades 62 ist eine Keilverzahnungswelle 64 angebracht die in ein Sperrfutter 65 hineinragt und welches in einem Modulteil Y geführt ist. Gegenüberliegend dem Sperrfutter 65 befindet sich ein durch Drehsicherungselemente 66 versehenes, verdrehgesichertes Ausrückteil 67, welches mittels einer Feder 68 gegen das Sperrfutter 65 drückt. Abgeschlossen wird der Wirkzylinder 57 durch ein Befestigungselement 69. Am Rad 62, welches eine exzentrische Form aufweist, ähnlich einer Nockenwelle, befindet sich radial davon ein Wegmessmittel 36. Bei einer gewünschten Hubbewegung des Hubkolbens 59, ist durch die Einlassöffnung 70 ein Druckmedium in die Kammer 71 einzubringen und gleichzeitig über die Entsperröffnung 72 ein Druckmedium in die Sperrkammer 73 zu führen, welches das Ausrückteil 67 gegen die Feder 68 drückt und sich somit axial verschiebt und die Verbindung zum Sperrfutter 65 löst. Dadurch kann der Hubkolben 59 und die Kolbenstange 60 sich axial verschieben, welches zu einer Rotation des in der Spindelmutter 61 geführten Spindel 63 führt, wobei das Sperrfutter 65 über die Keilverzahnungswelle 64 leer mitdreht, ebenso dreht sich das Rad 62 axialspielfrei, welches durch seine exzentrische Form eine Messwertänderung am Wegmessmittel 36 anzeigt und an die Elektronik oder Anzeigegerät weiterleitet. Bei der Hubbewegung des Hubkolbens 59 wird gleichzeitig aus der Gegenkammer 74 Druck über die Auslassöffnung 75 abgelassen. Bei der gewünschten Haltepositionsstelle, erfasst durch das Signal des Wegmessmittels 36, welches über einen nicht dargestellten Controller 76 die Wegeventile ansteuert, wird das Druckmedium in der Kammer 71 angehalten, der Druck in der Sperrkammer 73 wird aufgehoben, welches aufgrund der Entspannung der Feder 68, zu einer axialen Rückführung des verdrehgesicherten Ausrückteils 67 führt. Durch die mechanische Verbindung zwischen Ausrückteil 67 und Sperrfutter 65 kann die Spindel 63 sich nicht mehr drehen und damit ist der Hubkolben 59 über die Spindelmutter 61 voll gesperrt. Die Beschaffenheit der Berührungsflächen des Ausrückteils 67 und des gegenüberliegenden Sperrfutters 65 kann z.B. eine Sinteroberfläche oder Verzahnung aufweisen und kann plan oder konisch sein. Der Wirkzylinder 57 ermöglicht auch eine Sicherheitsentsperrung, z.B. bei Grundberührung des Oberflächenantriebes 1 bei zu hartem Aufsetzung und möglicher Überlastung des Propellerschutzes 23, so kann die Kolbenstange 60 des Schwenkzylinder 9a blitzschnell mechanisch entsperrt werden, sodass ein gravierender Schaden am Oberflächenantrieb 1 vorgebeugt werden kann, mittels einer Ratschenformgebung der Verbindungsflächen des Ausrückteils 67 und Sperrfutter 65. Durch eine entsprechende Auslegung der Federrate kann als Überlastschutz ein notfallmässiges Einfahren des Kolbens 60 trotz Sperre möglich sein.shows a schematic side cross-section through an
active cylinder 57, which functionally for the 9a, 9b,swivel cylinder Wirkverstellmittel 31, Lifting means 52 is transferable. The actuating cylinder comprises the cylinder 57a, the locking means 57b and the displacement measuring means 36. The cylinder 57a comprises at least thefluid cylinder housing 58, reciprocatingpiston 59 andpiston rod 60. In afluid cylinder housing 58 is areciprocating piston 59 with a hollow bored,non-rotating piston rod 60 attached thereto and a The locking means 57b comprises at least the hollowed-out Kobenstange 60,spindle nut 61.Wheel 62,spindle 63,lock chuck 65,anti-rotation element 66,disengagement 67 andspring 68. Thefluid cylinder housing 58 is a module part Z, in which an axially secured, freely rotatingwheel 62 is located on one side of aspindle 63 is mounted, which fits into thespindle nut 61 and practically extends to the length of the stroke of thereciprocating piston 59 in thepiston rod 60 into it. On the other side of thewheel 62, aspline shaft 64 is mounted which projects into a lockingchuck 65 and which is guided in a module part Y. Opposite the lockingchuck 65 is arotational locking elements 66 provided, rotationally secured disengagingpart 67 which presses by means of aspring 68 against the lockingchuck 65. On thewheel 62, which has an eccentric shape, similar to a camshaft, radially therefrom is aWegmessmittel 36. At a desired lifting movement of thereciprocating piston 59, is through theinlet port 70, a pressure medium in thechamber 71 and at the same time lead via the Entsperröffnung 72 a pressure medium in thelock chamber 73, which pushes therelease member 67 against thespring 68 and thus moves axially and the connection to thelock chuck 65 dissolves. This allows thereciprocating piston 59 and thepiston rod 60 to move axially, which leads to a rotation of the guided in thespindle nut 61spindle 63, wherein the lockingchuck 65 rotates about thespline shaft 64 empty, as well as thewheel 62 rotates axially play, which by its eccentric Form indicates a change in the measured value at the distance measuring means 36 and forwards it to the electronics or display device. During the lifting movement of thereciprocating piston 59, pressure is simultaneously discharged from thecounter chamber 74 via theoutlet opening 75. At the desired stop position detected by the signal the displacement measuring means 36, which controls the directional control valves via a controller 76, not shown, the pressure medium in thechamber 71 is stopped, the pressure in thelock chamber 73 is released, which due to the relaxation of thespring 68, leads to an axial return of thenon-rotating disengagement part 67 , Due to the mechanical connection between the disengagingpart 67 and the lockingchuck 65, thespindle 63 can no longer rotate, and thus thelifting piston 59 is fully locked via thespindle nut 61. The nature of the contact surfaces of thedisengagement part 67 and the opposingdetent chuck 65 may, for example, have a sintered surface or toothing and may be flat or conical. Theactive cylinder 57 also allows a security unlocking, eg basic contact of thesurface drive 1 with too hard placement and possible overloading of thepropeller guard 23, thepiston rod 60 of theswing cylinder 9a can be quickly unlocked mechanically, so that serious damage to thesurface drive 1 can be prevented by means a ratchet shaping of the connecting surfaces of the disengagingpart 67 and lockingchuck 65. By an appropriate design of the spring rate may be possible as an overload protection emergency retraction of thepiston 60 despite lock.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.Of course, the invention is not limited to the embodiments shown and described.
Claims (15)
- Surface drive (1), which can be fitted to the stern of a watercraft with a shaft housing (2) and a propeller shaft running through it mounted at the end of which is at least one propeller, characterized in that fitted to shaft housing component (2) is a container (3), in which part of a self-inhibiting or automatically inhibiting adjuster (4) for blade adjustment (17a) is located and / or on the lower part of the shaft housing (2) a hydrodynamic buoyancy area (24) and / or to the side of which at least one side flap (50) and / or to which a propeller ventilation unit via the duct housing (6a) and / or an operating cylinder (57) is mounted.
- Surface drive (1) according to claim 1, characterized in that the self-inhibiting feature is a thread or worm gear.
- Surface drive (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the automatic inhibiting feature is a locking device (57b) that has a mechanical locking effect as soon as the required blade setting has been concluded.
- Surface drive (1) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the adjuster (4) is equipped with an integral operating adjustment device (31) and a distance measurement device (36) and the operating adjustment device (31) is a fluid or electric rotational engine or a linear drive.
- Surface drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the adjuster (4) is located between a joint (20) of the drive shaft (16) and the propeller (17). - Surface drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the adjuster (4) is equipped with a duct for the propeller shaft (15). - Surface drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the side flap (50) is used for the purpose of covering the transverse flow tunnel (77) by way of the tunnel flap component (78). - Surface drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the side flap (50) rises by angle R in reverse travel mode to act as a flow deflector and direct propeller thrust S under the craft in a flow-enhancing manner. - Surface drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the variable-pitch propeller or gear reverse lever on the helm controls is coupled with the hoist device (52), enabling the side flap (50) to be raised in reverse travel mode. - Surface drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the variable-pitch propeller or gear reverse lever on the helm controls is coupled with the operating adjustment device (31) of the reversing flap (27) and the reversing flap (27) can be pivoted in reverse travel mode such that engine exhaust and cooling water extraction A occurs via a side duct (26). - Surface drive (1) according to claim 10, characterized in that engine exhaust and cooling water extraction A occurs via an outlet duct (48), which is located between the watercraft's stern (12) and the supplementary stern unit (44) and / or the outlet duct (48) leads to a ventilation of the supplementary stern unit (44).
- Surface drive (1) according to one of the preceding claims, is characterized in that
the shaft housing (2) picks up the thrust forces of the propeller shaft (15) via an axial bearing package (18) and transfers them to the housing (22) equipped with a damping element (46) via external bearing pins (29) and / or pivot pin (30) and / or has a length compensation element (19). - Surface drive (1) according to claim 12, characterized in that the housing (22) is supported by the supplementary stern unit (44).
- Surface drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the operating cylinder (57) is equipped with a cylinder (57a), a locking device (57b) and a distance measurement device (36) and operates via a controller (76). - Surface drive (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
the operating cylinder acts as an overload cylinder and is equipped with at least one cylinder (57a) and a locking device (57b), whereby the disengagement component (67) and locking chuck (65) have a ratchet-like profile.
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