EP2493756B1

EP2493756B1 - Wasserfahrzeug

Info

Publication number: EP2493756B1
Application number: EP10771032.9A
Authority: EP
Inventors: Andre Knaack; Gerhard Jetzorreck
Original assignee: Hoerbiger Automatisierungstechnik Holding GmbH
Current assignee: Hoerbiger Automatisierungstechnik Holding GmbH
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2030-10-26
Also published as: DE102009051410A1; US20120214369A1; EP2493756A1; WO2011050937A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit mindestens einem Rumpf und mindestens einem Antriebsmotor, der über einen Antriebsstrang mit einem ein Vortriebsmittel umfassenden Antriebskopf in einer antreibenden Wirkverbindung steht, wobei der Antriebskopf relativ zum Rumpf bezüglich einer Lenkachse seitwärts schwenkbar gelagert ist und zur Seitenverstellung des Antriebskopfes relativ zum Rumpf mindestens ein hydraulischer Lenkzylinder vorgesehen ist, der von einem eine Hydraulikpumpe umfassenden hydraulischen Lenksystem beaufschlagbar ist.
Für Motorboote, Motoryachten und sonstige motorisch angetriebene Wasserfahrzeuge sind verschiedene Antriebskonzepte bekannt, die sich beispielsweise im Hinblick auf die Lage des Motors relativ zum Rumpf unterscheiden (Außenbordmotor, Innenbordmotor). Innerhalb der Wasserfahrzeuge mit Innenbordmotor lassen sich wiederum anhand der Art, Bau- und Funktionsweise, Lage und Anordnung der Vortriebsmittel weitere Unterscheidungen vornehmen (z.B. Z-Antrieb, Gondelantrieb, Surface-Antrieb und dergleichen), wobei, anders als dies für Schiffe mit Wellenanlagen und konventionellen Rudern gilt, jeweils der Antriebskopf bezüglich einer Lenkachse relativ zum Rumpf seitwärts schwenkbar gelagert ist. Durch Verändern der Stellung des Antriebskopfes mittels der Lenkeinrichtung wird das Wasserfahrzeug gelenkt.
Verbreitet kommen dabei hydraulische Lenksysteme zum Einsatz.
Ein Wasserfahrzeug der eingangs angegebenen Art mit einem hydraulischen Lenksystem ist beispielsweise aus der US 5549493 A bekannt. Bei diesem Wasserfahrzeug ist ein kombiniertes hydraulisches Lenk- und Trimmsystem vorgesehen. Dieses umfasst zwei zueinander parallel geschaltete Hydraulikpumpen, bei denen mangels anderweitiger Angaben davon auszugehen ist, dass sie in herkömmlicher Weise von dem Antriebsmotor des Wasserfahrzeugs angetrieben werden, zwei hydraulische Lenkzylinder, zwei hydraulische Trimmzylinder und ein die vier Hydraulikzylinder mit den beiden Hydraulikpumpen vebindendes, diverse Steuerventile aufweisendes Leitungsnetz. Durch die paarweise doppelte Ausführung von Hydraulikpumpe, Lenkzylinder und Trimmzylinder ergibt sich eine mehrfache Redundanz innerhalb des hydraulischen Lenk- und Trimmsystems, so dass das Wasserfahrzeug auch bei Ausfall einer Hydraulikpumpe, eines Lenkzylinders und/oder eines Trimmzylinders manövrierbar bleibt.
Hydraulische Lenksysteme wie das nach der US 5549493 A zeichnen sich gegenüber mechanischen Lenksystemen (insbesondere Seilzuglenkung) durch eine höhere Flexibilität hinsichtlich der grundlegenden Gestaltung des jeweiligen Wasserfahrzeugs aus. Insbesondere lassen sich ohne nennenswerten Aufwand und ohne Komplikationen Motorboote und Motoryachten mit mehreren Steuerständen ausstatten. Weit verbreitet waren bisher rein hydraulische Lenksysteme, bei denen das Lenkrad jeweils mit einer Hydraulikpumpe (sog. Helmpumpe) verbunden ist, wobei die von der Helmpumpe geförderte Hydraulikflüssigkeit - über entsprechende Hydraulikleitungen zum hydraulischen Lenkzylinder geführt - unmittelbar den Lenkzylinder beaufschlagt und diesen bei entsprechender Drehung des Steuerrads verstellt. In jüngerer Zeit kommen namentlich im oberen Preissegment von Motoryachten zunehmend Steer-by-Wire Lenkkonzepte zum Einsatz, bei denen in einem elektronischen Steuerrad Steuersignale generiert werden. Die Steuersignale werden in nachgeschalteten elektronischen sowie mechanischen, elektrischen und/oder hydraulischen Komponenten des Lenksystems weiterverarbeitet im Sinne einer Verstellung des Antriebskopfes. Während bei Steer-by-Wire Lenkkonzepten grundsätzlich beispielsweise auch rein elektrische Lenksysteme in Betracht kommen, ist die überwiegende Anzahl von ein Steer-by-Wire Lenkkonzept aufweisenden Motorbooten und -yachten mit elektrohydraulischen Lenksystemen ausgestattet, bei denen die Verstellung des Antriebskopfes mittels eines hydraulischen Lenkzylinders bewerkstelligt wird, der von einem hydraulischen Lenksystem beaufschlagbar ist, welches seinerseits eine motorisch angetriebene Hydraulikpumpe und verstellbare Steuerventile umfasst. Bei typischen derartigen Wasserfahrzeugen ist die besagte Hydraulikpumpe über entsprechende Riemen direkt von dem Antriebsmotor des Wasserfahrzeugs angetrieben (s.o.). Bei anderen bekannten gattungsgemäßen Wasserfahrzeugen wird die Hydraulikpumpe des hydraulischen Lenksystems von einem gesonderten, insbesondere als Elektromotor ausgeführten Antriebsmotor betrieben, so dass die besagte Hydraulikpumpe Teil eines eigenständigen Hydraulikaggregats ist.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, die Sicherheit von Wasserfahrzeugen der gattungsgemäßen Art, insbesondere wenn diese mit einem Steer-by-Wire Lenkkonzept ausgestattet sind, zu erhöhen bzw., mit anderen Worten, das Risiko einer Havarie durch Ausfall des Lenksystems zu reduzieren und/oder die Folgen eines solchen Ausfalls zu minimieren.
Gelöst wird die vorstehend angegebene Aufgabenstellung erfindungsgemäß dadurch, dass bei einem Wasserfahrzeug der eingangs angegebenen, gattungsgemäßen Art ein Hydrauliksystem, welches ein gesondertes Hydraulikaggregat umfasst und bestimmungsgemäß der Beaufschlagung eines nicht der Lenkung des Wasserfahrzeuges dienenden hydraulischen Verbrauchers dient, im Sinne einer Beaufschlagung des Lenkzylinders mit dem hydraulischen Lenksystem koppelbar ist. Es kann, mit anderen Worten, bei dem erfindungsgemäßen Wasserfahrzeug ein unabhängiges Hydrauliksystem, welches bestimmungsgemäß im normalen Betrieb mit der Lenkung nichts zu tun hat, aktiv hydraulisch mit dem hydraulischen Lenksystem gekoppelt werden, indem vorbereitete Verbindungen, die im normalen Betrieb des Wasserfahrzeugs gesperrt sind, geöffnet werden mit dem Ergebnis, dass der hydraulische Lenkzylinder im Notbetrieb - bei einem Ausfall wesentlicher Komponenten des hydraulischen Lenksystems - mittels der von dem gesonderten Hydraulikaggregat bereitgestellten hydraulischen Energie beaufschlagbar ist. Je nach dem individuellen Wasserfahrzeug, das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, kommen als geeignete weitere Hydrauliksysteme, die im Sinne der vorliegenden Erfindung für die vorstehend dargelegte Notlenkfunktion herangezogen werden können, unterschiedliche Systeme in Betracht. Zu denken ist hier insbesondere an ein der Trimmung des Wasserfahrzeuges, d.h. der Betätigung einer Trimmeinrichtung dienendes gesondertes Hydrauliksystem. Solches ist, nachdem in typischen Anwendungsfällen das Trimmsystem in räumlicher Nähe zum Lenksystem angeordnet ist, besonders günstig. Allerdings lassen sich auch verschiedene weitere gesonderte Hydrauliksysteme heranziehen, wie beispielsweise dem Betrieb einer Winde, einer Schaltkupplung oder dergleichen dienende Hydrauliksysteme.
Die vorliegende Erfindung wendet sich auf diese Weise gezielt und bewusst von dem wiederholt vorgeschlagenen Ansatz ab, ein einziges Hydraulikaggregat sowohl zur Beaufschlagung des mindestens einen Lenkzylinders und zumindest eines weiteren hydraulischen Verbrauchers (insbesondere mindestens eines hydraulischen Trimmzylinders) heranzuziehen (vgl. JP 2004-001640 A , US 4,836,810 A , US 6,416,370 B1 ). Vielmehr ist, wie weiter oben dargelegt und nachstehend in größerem Detail erläutert wird, bei einem erfindungsgemäßen Wasserfahrzeug - in ausdrücklicher Abkehr von den Konzeptionen gemäß dem vorstehend genannten Stand der Technik - zwingend mindestens ein, bei bestimmungsgemäßer Funktion keinerlei Zusammenhang zum Lenksystem des Wasserfahrzeugs aufweisendes, ein gesondertes Hydraulikaggregat umfassendes (gesondertes) Hydrauliksystem in Notsituationen - durch Öffnen von im Normalbetrieb geschlossenen Verbindungen (s.o.) - an das hydraulische Lenksystem koppelbar. Auf diese Weise lässt sich, durch Inbetriebnahme der hierdurch bereitgestellten Notlenkung, eine Lenkung des Wasserfahrzeugs auch bei Ausfall des hydraulischen Lenksystems bzw. wesentlicher Komponenten desselben aufrechterhalten, so dass selbst in diesem Falle eine Rückkehr in den bzw. einen Hafen aus eigener Kraft möglich ist.
Eine erste bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass das (gesonderte) Hydrauliksystem mit dem hydraulischen Lenksystem über Notventile koppelbar ist, wobei mittels der besagten Notventile die weiter oben bereits erläuterten, im Normalbetrieb geschlossenen Verbindungen zwischen den beiden Hydräuliksystemen öffnen. Die Notventile können dabei insbesondere manuell, mechanisch oder aber, beispielsweise als Magnetventile ausgeführt, elektrisch betätigbar sein. Besonders bevorzugt ist dabei am Bedienpult des bzw. eines Steuerstands ein als solches gekennzeichneter Betätigungsschalter für die Aktivierung der "Notlenkung" vorgesehen, durch dessen Betätigung die besagten Notventile geschaltet werden. Namentlich dann, wenn der mindestens eine hydraulische Verbraucher, dessen Betätigung das (gesonderte) Hydrauliksystem im Normalbetrieb des betreffenden Wasserfahrzeugs dient, für dessen Notbetrieb nicht zwingend erforderlich ist, wie dies typischerweise für eine Trimmeinrichtung gilt, so kann dabei vorgesehen sein, dass der besagte hydraulische Verbraucher mittels der Notventile von dem (gesonderten) Hydrauliksystem entkoppelbar ist, wenn das zugeordnete Hydraulikaggregat durch Betätigung der Notventile mit dem hydraulischen Lenksystem gekoppelt wird. Das betreffende gesonderte Hydraulikaggregat steht in diesem Falle im Notbetrieb ausschließlich für die Notlenkung zur Verfügung; eine Kollision mit der Funktion, die es im Normalbetrieb erfüllt, ist damit ausgeschlossen.
Alternativ zu der vorstehend erläuterten automatischen Entkopplung des gesonderten Hydraulikaggregats von dem zugeordneten hydraulischen Verbraucher kommt in Betracht, dass das Hydrauliksystem zur Beeinflussung der Beaufschlagung des zugeordneten hydraulischen Verbrauchers Schaltventile, insbesondere manuell betätigbare Schaltventile aufweist. Diese können im Notfall so geschaltet werden, dass eine Betätigung des hydraulischen Verbrauchers durch das gesonderte Hydraulikaggregat unterbleibt, womit letzteres vollständig und ausschließlich zur Notbetätigung des Lenkzylinders zur Verfügung steht.
Im Interesse einer gesteigerten Sicherheit des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs kann je nach der Ausführung des hydraulischen Lenksystems weiterhin vorteilhaft sein, wenn das hydraulische Lenksystem in eine Schwimmstellung schaltbar und/oder die mechanische Kopplung des Antriebskopfes mit dem hydraulischen Lenkzylinder lösbar ist. Auf diese Weise lässt sich gewährleisten, dass auch bei gesperrten Komponenten des hydraulischen Lenksystems eine der Steuerung des Wasserfahrzeugs im Notbetrieb dienende Verstellung des Antriebskopfes notfalls von Hand möglich ist.
Gemäß einer abermals anderen bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs ist die Hydraulikpumpe des hydraulischen Lenksystems Teil eines Lenkhydraulikaggregats, d.h. eines einen eigenständigen, allein dem Antrieb der Hydraulikpumpe des hydraulischen Lenksystems dienenden Antriebsmotor umfassenden Hydraulikaggregats, wobei der Antriebsmotor insbesondere in Form eines Elektromotors ausgeführt ist. Denn in diesem Falle ergibt sich die besonders vorteilhafte konstruktive Möglichkeit, dass das Lenkhydraulikaggregat und das (gesonderte) Hydraulikaggregat, welches zur Notlenkung heranziehbar ist, eine (einzige) Baugruppe bilden. In diesem Sinne können namentlich die Hydraulikpumpe des hydraulischen Lenksystems und die Hydraulikpumpe des - das gesonderte Hydraulikaggregat umfassenden - Hydrauliksystems in bzw. an einem gemeinsamen Pumpenblock untergebracht sein und/oder die besagte Baugruppe einen gemeinsamen Anschlussblock umfassen. Dies wiederum eröffnet die Möglichkeit, eine Notventileinheit in dem weiter oben erläuterten Sinne, mittels derer das (gesonderte) Hydraulikaggregat mit dem hydraulischen Lenksystem koppelbar ist, in dem Anschlussblock und/oder dem Pumpenblock integriert unterzubringen. Es bedarf in diesem Falle keiner gesonderten Verbindungsleitungen, was unter Gesichtspunkten der Sicherheit und Zuverlässigkeit wie auch unter Gesichtspunkten der Montage sowie der Wartung besonders günstig ist. Besonders vorteilhaft ist dabei wiederum, wenn das Lenkhydraulikaggregat und das gesonderte Hydraulikaggregat - gemäß einer abermaligen Weiterbildung der Erfindung - aus einem einzigen, gemeinsamen Hydrauliktank versorgt werden. Dies ist unter Gesichtspunkten der Betriebssicherheit äußerst vorteilhaft. Dabei können namentlich die Motoren des Lenkhydraulikaggregats und des Hydraulikaggregats einander benachbart an einer Seite eines Anschluss- und/oder Pumpenblocks und der gemeinsame Hydrauliktank an der anderen Seite des betreffenden Anschluss- und/oder Pumpenblocks angeordnet sein. Eine besonders günstige Möglichkeit der Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs, die sich hierdurch eröffnet, besteht darin, den Hydrauliktank außenbords, die übrigen Komponenten der Hydrauliksysteme indessen innerhalb des Rumpfes anzuordnen.
Im Sinne der weiter oben bereits erläuterten Steer-by-Wire Lenkkonzeption zeichnet sich eine wiederum andere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs dadurch aus, dass das hydraulische Lenksystem elektrisch angesteuerte Steuerventile umfasst, auf die mit einer Lenkeinrichtung verbundene Geber wirken, die mit dem mindestens einen Steuerventil über Steuerleitungen verbunden sind, wobei die Lenkeinrichtung insbesondere als elektronisches Lenkrad ausgeführt sein kann. Alternativ kann das hydraulische Lenksystem mit einem Hydraulikaggregat, dessen Elektromotor reversierbar und über eine von einem elektronischen Lenkrad beaufschlagte Steuereinheit gesteuert ausgeführt ist, ausgestattet sein. Ergänzend zu der erfindungsgemäßen Möglichkeit, bei Ausfall des hydraulischen Lenksystems eine Notlenkung bereitzustellen, kann mindestens eines der - auf verschiedene Steuerstände verteilt angeordneten - elektronischen Lenkräder des betreffenden Wasserfahrzeugs ein kombiniertes elektronisches/ hydraulisches Lenkrad mit einer zusätzlichen konventionellen Helmpumpe bilden, welche mit dem hydraulischen Lenksystem koppelbar ist. In diesem Falle stünde ein mehrstufiges Notlenksystem in dem Sinne bereit, dass bei Ausfall der Steer-by-Wire Lenkung zunächst das konventionelle hydraulische Lenksystem in Betrieb genommen werden könnte, wobei, sollte auch dieses versagen, als zweite Stufe das erfindungsgemäße Notlenksystem aktiviert werden könnte.
Nur der Vollständigkeit halber wird, was ohnehin aus den vorstehenden Erläuterungen ersichtlich ist, darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung für Wasserfahrzeuge mit den unterschiedlichsten Antriebskonzepten gleichermaßen einsetzbar ist. So kann der Antriebskopf beispielweise mindestens eine um eine Rotationsachse drehbar gelagerte Schraube umfassen und/oder der Antriebsmotor als Verbrennungsmotor ausgeführt sein, wobei insbesondere die Ausführung des Motors als Außenbordmotor wie auch als Inboard-Motor mit nachgeschaltetem Z-Antrieb in Betracht kommt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1: in schematischer Draufsicht ein als Sport-Motorboot ausgeführtes Ausführungsbeispiel für ein Wasserfahrzeug nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2: einen Hydraulikschaltplan für das in Fig. 1 veranschaulichte Sport-Motorboot,
Fig. 3: eine bei dem Sport-Motorboot nach Fig. 1 eingesetzte zwei Hydraulikpumpen umfassende Baugruppe in Seitenansicht,
Fig. 4: die Baugruppe nach Fig. 3 in Draufsicht von der Motorseite her, wobei der Elektromotor des Lenkhydraulikaggregats aus Gründen der Darstellung nur angedeutet ist, und
Fig. 5: einen Hydraulikschaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Wasserfahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung.

Das in Fig. 1 gezeigte Wasserfahrzeug mit Z-Antrieb umfasst einem Rumpf 1 und einen Antriebsmotor 2. Dieser wirkt über einen Antriebsstrang 3 auf einen Antriebskopf 4, welcher ein Vortriebsmittel 5 in Form einer Schraube 6 umfasst. Der Antriebskopf 4 ist relativ zum Rumpf 1 bezüglich einer Lenkachse 7 seitwärts schwenkbar gelagert. Zur Seitenverstellung des Antriebskopfes 4 relativ zum Rumpf 1 ist ein hydraulischer Lenkzylinder 8 vorgesehen, der über ein Lenkgestänge 9 auf den Antriebskopf 4 einwirkt. Mittels eines Trimmzylinders 10 ist der Antriebskopf 4 weiterhin um eine horizontale, quer zur Längsachse X des Bootes verlaufende Schwenkachse 11 (Querachse) verstellbar. Da das gezeigte Sport-Motorboot in diesem Umfang dem hinlänglich bekannten Stand der Technik entspricht, sind weitergehende Erläuterungen entbehrlich.
Im Bereich des Führerstandes 12 des Sport-Motorboots sind als Bedienelemente ein die Lenkeinrichtung bildendes Lenkrad 13 und ein Bedienpult 14 angeordnet. Sowohl das Lenkrad 13 als auch das Bedienpult 14 stehen über Steuerleitungen 15 mit der Steuereinheit 16 in Verbindung.
In der Steuereinheit 16 werden die durch das (elektronische) Lenkrad 13 und das Bedienpult 14 erzeugten Eingangssignale in Ausgangssignale umgesetzt, der über Signalleitungen 17 auf die Hydraulikgruppe 18 geschaltet werden. Die Hydraulikgruppe 18 umfasst ein der Beaufschlagung des hydraulischen Lenkzylinders 8 dienendes hydraulisches Lenksystem 19, das seinerseits eine Hydraulikpumpe 20 umfasst, welche von einem (reversierbaren) Elektromotor 21 angetrieben und somit Teil eines Lenkhydraulikaggregats 22 ist. Zu dem hydraulischen Lenksystem gehören weiterhin (vgl. Fig. 2), wie die als solches bekant ist, insbesondere ein Wechselventil 23, zwei entsperrbare Rückschlagventile 24 und zwei Druckbegrenzungsventile 25. Über die Anschlüsse L und R ist das hydraulische Lenksystem 19 mit den beiden Arbeitsräumen 26 und 27 des hydraulischen Lenkzylinders 8 verbunden. Der von der Batterie 28 der Bordelektrik versorgte Elektromotor 21 des Lenkhydraulikaggregats 22 wird im Normalbetrieb des Motor-Sportboots durch Drehen des Lenkrades 13 gesteuert.
Der Trimmzylinder 10 stellt einen nicht der Lenkung des Motor-Sportboots dienenden hydraulischen Verbraucher 29 dar. Dieser wird durch ein weiteres, von dem hydraulischen Lenksystem 19 verschiedenes Hydrauliksystem 30 beaufschlagt, welches ein gesondertes Hydraulikaggregat 31 umfasst. Das gesonderte Hydraulikaggregat 31 umfasst seinerseits eine Hydraulikpumpe 32, welche von einem (reversierbaren) Elektromotor 33 angetrieben ist. Zu dem bestimmungsgemäß der Beaufschlagung des hydraulischen Verbrauchers 29 dienenden Hydrauliksystem 30 gehören weiterhin insbesondere ein Wechselventil 34, zwei entsperrbare Rückschlagventile 35 und zwei Druckbegrenzungsventile 36. Über die Anschlüsse H und S ist das Hydrauliksystem 30 mit den beiden Arbeitsräumen 37 und 38 des hydraulischen Trimmzylinders 10 verbunden. Der von der Batterie 28 der Bordelektrik versorgte Elektromotor 33 des gesonderten Hydraulikaggregats 31 wird im Normalbetrieb des Motor-Sportboots durch Betätigen der an dem Bedienpult 14 angeordneten Knöpfe 39 (Heben) und 40 (Senken) gesteuert.
Um eine Notlenkfunktion bereitzustellen, unter deren Verwendung das Motor-Sportboot auch bei einem Ausfall des Lenkrades 13, der diesem nachgeschalteten Signalverarbeitung in der Steuereinheit 16 und/oder von Komponenten des hydraulischen Lenksystems 19 noch steuerbar ist, ist das weitere Hydrauliksystem 30 im Sinne einer Beaufschlagung des hydraulischen Lenkzylinders 8 mit dem hydraulischen Lenksystem 19 koppelbar. Hierzu ist dem Anschluss H des Hydrauliksystems 30 ein erstes Notventil 41 und dem Anschluss S des Hydrauliksystems 30 ein zweites Notventil 42 zugeordnet. Jedes der beiden Notventile 41 und 42 ist solchermaßen als 3/2-Wegeventil ausgeführt, dass im Normalbetrieb, d.h. bei stromlosem Zustand des jeweiligen Elektromagneten 43, das Hydrauliksystem 30 den Trimmzylinder 10 beaufschlagt. Im Notlenkbetrieb sind indessen die Elektromagnete 43 der beiden Notventile 41 und 42 erregt, was dazu führt, dass das Hydrauliksystem 30 über die Notventile 41 und 42 mit dem hydraulischen Lenksystem 19 koppelbar ist, wobei zugleich der hydraulische Verbraucher 29 (Trimmzylinder 10) mittels der Notventile von dem Hydrauliksystem 30 entkoppelt wird.
Um das Motor-Sportboot im Notlenkbetrieb zu steuern, sind an dem Bedienpult 14 zwei Notlenkknöpfe vorgesehen, nämlich ein erster Notlenkknopf 44 und ein zweiter Notlenkknopf 45. Die Betätigung jedes der beiden Notlenkknöpfe 44 und 45 schaltet beide Notventile 41 und 42 in die Notlenkstellung, in der das Hydrauliksystem 30 in dem oben beschriebenen Sinne mit dem hydraulischen Lenksystem 19 gekoppelt ist. Wird der erste Notlenkknopf 44 betätigt, wird das gesonderte Hydraulikaggregat 31 so angesteuert, dass Hydrauliköl in die mit dem Anschluss L des hydraulischen Lenksystems 19 gekoppelte Leitung NL gepumpt wird. Bei einer Betätigung des zweiten Notlenkknopfs 45 wird das gesonderte Hydraulikaggregat 31 indessen mit umgekehrter Förderrichtung betrieben, so dass Hydrauliköl in die mit dem Anschluss R des hydraulischen Lenksystems 19 gekoppelte Leitung NR gepumpt wird. Da die beiden Rückschlagventile 24 des hydraulischen Lenksystems 19 gesperrt sind, ist eine Betätigung des hydraulischen Lenkzylinders 8 durch das weitere Hydrauliksystem 30 im Notlenkmodus sichergestellt.
Das Lenkhydraulikaggregat 22 und das gesonderte Hydraulikaggregat 31 bilden eine Baugruppe 46 (vgl. Fig. 3 und 4). Zu diesem Zweck sind der Pumpenblock 47 der Hydraulikpumpe 20 des hydraulischen Lenksystems 19 und der Pumpenblock 48 der Hydraulikpumpe 32 des weiteren Hydrauliksystems 30 auf einem gemeinsamen Anschlussblock 49 angeordnet, wobei ersichtlich die beiden Pumpen alternativ auch in einem einzigen, gemeinsamen an dem Anschlussblock 49 angeflanschten Pumpenblock untergebracht sein könnten.
Das Lenkhydraulikaggregat 22 und das gesonderte Hydraulikaggregat 31 werden aus einem gemeinsamen Hydrauliktank 50 versorgt. Dabei sind der Motor 21 des Lenkhydraulikaggregats 22 und der Motor 33 des gesonderten Hydraulikaggregats 31 einander benachbart an einer Seite eines Anschlussblocks 49 und der gemeinsame Hydrauliktank 50 an der anderen Seite des betreffenden Anschlussblocks 49 angeordnet. Ebenfalls an dem gemeinsamen Anschlussblock 49 angeordnet sind die beiden Notventile 41 und 42. Deren hydraulische Komponenten sind in dem Anschlussblock 49 untergebracht; die beiden zugehörigen Elektromagnete 43 sind benachbart zu den Pumpenblöcken 47 und 48 auf dem Anschlussblock 49 montiert. Erkennbar sind die beiden an den Anschlussblock angeschraubten Montagewinkel M, mittels derer die gesamte Baugruppe 46 im Boot an geeigneter Stelle montiert werden kann.
Als mögliche Weiterbildung des bisher beschriebenen Motor-Sportbootes ist in Fig. 2 die optionale Anordnung eines zweiten Steuerstandes 51 mit einem weiteren Lenkrad 52 angedeutet. Dieses ist als kombiniertes elektronisches/hydraulisches Lenkrad mit einer zusätzlichen konventionellen Helmpumpe 53 ausgeführt, die mit dem hydraulischen Lenksystem 19 koppelbar ist.
Anstelle der gezeigten Gestaltung der beiden Hydrauliksysteme, d.h. des hydraulischen Lenksystems 19 und des weiteren Hydrauliksystems 30, mit jeweils einem Hydraulikaggregat 22 bzw. 31, dessen Elektromotor 21 bzw. 33 reversierbar und über die Steuereinheit gesteuert ausgeführt ist, kann jedes der Hydrauliksysteme auf andere als solches bekannte Art ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Beaufschlagung des hydraulischen Lenkzylinders 8 und des hydraulischen Verbrauchers 29 über elektrisch betätigte, verstellbare Steuerventile gesteuert sein, die über Steuerleitungen mit dem jeweils zugeordneten Geber, d.h. insbesondere dem Lenkrad und dem Bedienpult verbunden sind. Dies erschließt sich für den Fachmann unter Berücksichtigung des einschlägigen Standes der Technik ohne weiteres aus der vorstehenden Erläuterung der vorliegenden Erfindung, so dass von einer gesonderten Veranschaulichung dieser Variante abgesehen wird.
Das Hydrauliksystem nach Fig. 5 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 2 im Wesentlichen allein durch eine andersartige Ausführung des hydraulischen Lenksystems 19'. Und zwar kommt nach Fig. 5 kein reversierbares Lenkhydraulikaggregat zum Einsatz, sondern vielmehr ein eine von einem Elektromotor 21' angetriebene Hydraulikpumpe 20' umfassendes nicht-reversierbares Lenkhydraulikaggregat 22'. Demgemäß ist weiterhin ein elektrisch betätigbares, als 4/3-Wegeventil ausgeführtes Steuerventil 54 vorgesehen. Das Steuerventil 54 ist im Sinne eines Steer-by-Wire Lenkkonzepts über Steuerleitungen 57 mit der Steuereinheit 16 verbunden. Es kann durch entsprechende Beaufschlagung durch die Steuereinheit 16, d.h. Erregung eines der zugeordneten Elektromagneten, aus der (in Fig. 5 veranschaulichten) neutralen Stellung, in der der hydraulische Lenkzylinder 8 durch die beiden Rückschlagventile 24 gesperrt ist (Stellung: Halten), in eine erste und eine zweite aktivierte Stellung (Stellungen: Lenken links bzw. Lenken rechts) verstellt werden, in den der Druckanschluss der Hydraulikpumpe 20' mit dem Anschluss L bzw. dem Anschluss R verbunden ist und den hydraulischen Lenkzylinder 8 verstellt. Das hydraulische Lenksystem 19' umfasst weiterhin, wie dies als solches bekannt ist, einen zuströmseitig zur Hydraulikpumpe 20' angeordneten Filter 55, ein Druckregelventil 56 und ein Rückschlagventil 58.
Die Unterbringung der Komponenten des hydraulischen Lenksystems 19' kann in entsprechender Weise gelöst werden, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 erläutert wurde. D.h., auch in diesem Falle können insbesondere die beiden Hydraulikaggregate 22' und 31 zu einer gemeinsamen Baugruppe, die auch alle in einem gemeinsamen Anschluss- und Ventilblock untergebrachten Ventile umfasst, zusammengefasst sein.
Für die Funktion der Notlenkung des mit der Hydraulikanlage nach dem in Fig. 5 gezeigten Schaltplan ausgestatteten Wasserfahrzeugs über das weitere Hydrauliksystem 30, welches wiederum im Normalbetrieb der Betätigung des Trimmzylinders 10 dient, gelten die vorstehenden Erläuterungen, auf die zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen wird, für in entsprechender Weise.

Claims

Wasserfahrzeug mit mindestens einem Rumpf (1) und mindestens einem Antriebsmotor (2), der über einen Antriebsstrang (3) mit einem ein Vortriebsmittel (5) umfassenden Antriebskopf (4) in einer antreibenden Wirkverbindung steht, wobei der Antriebskopf relativ zum Rumpf bezüglich einer Lenkachse (7) seitwärts schwenkbar gelagert ist und zur Seitenverstellung des Antriebskopfes relativ zum Rumpf mindestens ein hydraulischer Lenkzylinder (8) vorgesehen ist, der von einem eine Hydraulikpumpe (21, 21') umfassenden hydraulischen Lenksystem (19, 19') beaufschlagbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Hydrauliksystem (30), welches ein gesondertes Hydraulikaggregat (31) umfasst und bestimmungsgemäß der Beaufschlagung eines nicht der Lenkung des Wasserfahrzeuges dienenden hydraulischen Verbrauchers (29) dient, im Sinne einer Beaufschlagung des hydraulischen Lenkzylinders (8) mit dem hydraulischen Lenksystem (19, 19') koppelbar ist.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem (30) mit dem hydraulischen Lenksystem (19, 19') über Notventile (41, 42) koppelbar ist.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Verbraucher (29) mittels der Notventile (41, 42) von dem Hydrauliksystem (30) entkoppelbar ist.
Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem (30) zur Beeinflussung der Beaufschlagung des zugeordneten hydraulischen Verbrauchers (29) Schaltventile aufweist, welche bevorzugt manuell betätigbar sind.
Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Lenksystem (19, 19') in eine Schwimmstellung schaltbar und/oder die mechanische Koppelung des Antriebskopfes (4) mit dem hydraulischen Lenkzylinder (8) lösbar ist.
Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Verbraucher (29) ein der Verstellung des Antriebskopfes (4) um eine Querachse (11) oder der Verstellung gesonderter Trimmeinrichtungen dienender Trimmzylinder (10) ist.
Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Verbraucher (29) Teil einer hydraulischen Kupplung, eines hydraulischen Gasstellers, eines hydraulischen Wendegetriebes, einer hydraulisch betätigten Winde oder einer sonstigen Verstelleinrichtung ist.
Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (21, 21') des hydraulischen Lenksystems (19, 19') Teil eines Lenkhydraulikaggregats (22, 22') ist, das bevorzugt einen elektromotorischen Antrieb umfasst.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkhydraulikaggregat (22, 22') und das Hydraulikaggregat (31) eine Baugruppe (46) bilden, wobei bevorzugt die Hydraulikpumpe (21, 21') des hydraulischen Lenksystems (19, 19') und die Hydraulikpumpe (32) des Hydrauliksystems (30) in einem gemeinsamen Pumpenblock untergebracht sind.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (46) einen gemeinsamen Anschlussblock (49) umfasst.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussblock (49) und/oder der Pumpenblock eine Notventileinheit (41, 42) aufweist, über die das Hydraulikaggregat (31) mit dem hydraulischen Lenksystem (19, 19') koppelbar ist.
Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Lenkhydraulikaggregat (22, 22') und das Hydraulikaggregat (31) aus einem gemeinsamen Hydrauliktank (50) versorgt werden, wobei bevorzugt die Motoren (21, 21'; 33) des Lenkhydraulikaggregats (22, 22') und des Hydraulikaggregats (31) einander benachbart an einer Seite eines Anschlussblocks (49) und/oder eines Pumpenblocks und der gemeinsame Hydrauliktank (50) an der anderen Seite des betreffenden Anschluss- und/oder Pumpenblocks angeordnet sind.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydrauliktank (50) außenbords, die übrigen Komponenten demgegenüber innerhalb des Rumpfes (1) angeordnet sind.
Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Lenksystem (19') mindestens ein elektrisch angesteuertes Steuerventil (54) umfasst, auf das mindestens ein mit einer Lenkeinrichtung verbundener Geber wirkt.