EP2899113A1 - Tauchscooter - Google Patents

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EP2899113A1
EP2899113A1 EP15000014.9A EP15000014A EP2899113A1 EP 2899113 A1 EP2899113 A1 EP 2899113A1 EP 15000014 A EP15000014 A EP 15000014A EP 2899113 A1 EP2899113 A1 EP 2899113A1
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EP
European Patent Office
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housing
electric motor
scooter
diving
scooter according
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EP15000014.9A
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Nico Fischer
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Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/46—Divers' sleds or like craft, i.e. craft on which man in diving-suit rides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2241/00—Design characteristics
    • B63B2241/20—Designs or arrangements for particular purposes not otherwise provided for in this class
    • B63B2241/22—Designs or arrangements for particular purposes not otherwise provided for in this class for providing redundancy to equipment or functionality of a vessel, e.g. for steering

Definitions

  • the invention relates to a scooter.
  • a scooter serves as a propulsion for a single person in the water and is used in particular by divers.
  • the drive of a scooter is usually done by an electric motor.
  • Diving scooters are known.
  • the scooter has a housing on which the diver hold on and can be pulled by the scooter through the water.
  • two handles are usually attached to the housing of the submersible scooter.
  • Known dive scooters have a single propeller, which is driven by an electric motor. The supply of the electric motor via an accumulator or a battery.
  • the maximum depth is usually determined by the pressure resistance of the housing. Weak point here are the seals at the point where the drive shaft for the propeller from the housing exit. These seals are regularly designed as a sliding ring or O-ring seals. When the pressure is increased, these can extremely increase the friction on the sealing surface. This must be compensated by an increased drive power, which can reduce the maximum depth. In addition, the seals are a wearing part that must be checked and replaced regularly to ensure the safety of the scooter.
  • the present invention seeks to provide an improved submersible, which has a high ease of use and can be operated safely.
  • the scooter according to the invention is given by the features of the main claim 1. Useful developments of the scooter are given by the features of the other claims.
  • the scooter according to the invention has a housing on which the diver can hold.
  • the scooter has at least two propellers, which can be driven in opposite directions. As a result, no counter-momentum can arise in the sum, which would have to be compensated by the diver. This means an increased ease of use and a reduced effort during use.
  • the two propellers could be driven by a common drive, which may be designed in particular as an electric motor.
  • each propeller can be equipped with a separate drive.
  • the drives can each have a separate control electronics.
  • each drive can also have a separate energy supply, in particular in the form of a rechargeable battery.
  • the use of two separate drive systems will cause failure one of the two systems still operation of the scooter is possible. Since the scooters are used in particular by professional divers in technical diving and, for example, cave divers, this can be lifesaving in an emergency. This effect can be further enhanced by the use of separate power supplies for the respective drives. In this case, if any part of the system fails, it will still be possible to operate the submersible scooter, which can ensure the diver returns to the water surface, thus ensuring its survival.
  • the drive shafts of the propeller can each be mounted in a sliding bearing.
  • no more seal is required, which can become brittle and thus pose a security risk.
  • by means of the slide bearing a greater depth of the scooter can be made possible.
  • the use of plain bearings is therefore of independent inventive importance and can be implemented in an immersion scooter with only a single propeller in an advantageous manner.
  • the housing can be releasably secured to the housing of the scooter with the sliding bearing. This attachment can be done for example by means of a screw. It is usually necessary to clean the scooter to clear the scooter of collected silt, grass and algae.
  • the housing of the sliding bearing may preferably be present at least one flushing bore, by means of which the interior of the electric motor can be flooded with water.
  • the magnets of the electric motor can be shielded in a watertight manner from the interior of the electric motor, so that they do not come into contact with the water.
  • This shield can in a structurally particularly simple embodiment by a cup-shaped housing, which seals the interior of the electric motor.
  • the rotor of the electric motor can be shielded by an inner housing waterproof. The ambient water during diving can be used in this case for cooling the electric motor, so that a highly effective and cost-effective engine cooling can be achieved.
  • the submersible scooter 10 according to the invention is in perspective in Fig. 1 shown.
  • the scooter 10 has a housing 12 to which one or more handles not shown here may be attached. At the handles, a diver can hold on to the scooter 10 through the water.
  • the housing 12 is regularly covered in the front area by a cap, which is not shown in the drawing. The shape of the cap can be adapted to the particular circumstances, even lighting the cap may be possible.
  • the scooter 10 according to the invention has two propellers 20, 22.
  • the propeller 20 rotates clockwise while the propeller 22 rotates counterclockwise. Due to this opposite rotation of the two propellers 20, 22, no counter-momentum arises, which would have to be compensated by the diver. In addition to the reduced effort for the diver results in a particularly quiet operation of the scooter, which also contributes to ease of use.
  • Each of the two propellers 20, 22 has its own electric motor 24, 26.
  • the electric motors 24, 26 each have their own energy supply in the form of an accumulator 30, 32 and their own control electronics 34, 36.
  • a drive shaft 44, 46 is driven, which ensures the rotation of the propeller 20, 22.
  • This drive shaft 44, 46 exits at the rear end of the scooter 10 from the housing 12 of the same.
  • the drive shaft 44, 46 is mounted after its exit from the housing 12 in a sliding bearing 50, 52.
  • the bearing in the sliding bearing 50, 52 ensures that no seals must be used, which represent wearing parts and would reduce the maximum possible depth.
  • the housing 54 of the sliding bearing 50, 52 has an approximately conical shape (see in particular Fig. 4 ).
  • a plurality of flushing holes 56 are distributed in the housing 54 in a distributed manner.
  • the flushing holes 56 extend through the housing 54, so that the interior 60, 62 of the electric motors 24, 26 is freely accessible and can be flooded with dive with water. Such water cooling is effective and inexpensive and is also hardly prone to failure.
  • the interior space 60, 62 of the electric motors 24, 26 is delimited by a pot-like housing 64, 66, which in the present example in each case consists of stainless steel.
  • This pot-like housing 64, 66 seals the motor interior 60, 62 waterproof and ensures that the magnets 70, 72 of the electric motors 24, 26 do not come into contact with the water. The magnets 70, 72 are thus protected against corrosion.
  • the rotor 40, 42 is also surrounded by an inner housing 74, which also consists of stainless steel in the present example. This inner housing 74 ensures that the rotor windings also do not come into contact with the water.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Tauchscooter mit einem Gehäuse (12) und mit zumindest zwei Propellern (20, 22), die gegenläufig angetrieben werden können. Jeder Propeller kann mit einem separaten Antrieb in Form eines Elektromotors (24, 26) ausgestattet sein. Jeder Antrieb (24, 26) kann mit einer separaten Steuerungselektronik (34, 36) ausgestattet sein und über eine separate Energieversorgung (30, 32) verfügen. Die Magnete (70, 72) des Elektromotors (24, 26) sind von dem Innenraum (60, 62) des Elektromotors (24, 26) wasserdicht abgeschirmt. Die Antriebswelle (44,46) der Propeller (20, 22) ist jeweils in einem Gleitlager (50, 52) gelagert, wobei in dem Gehäuse (54) des Gleitlagers (50, 52) zumindest eine Spülbohrung (56) vorhanden ist, mittels der der Innenraum (60, 62) des Elektromotors (24, 26) mit Wasser geflutet werden kann.

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft einen Tauchscooter. Ein Tauchscooter dient als Antrieb für eine einzelne Person im Wasser und wird insbesondere von Tauchern eingesetzt. Der Antrieb eines Tauchscooters erfolgt in der Regel durch einen Elektromotor.
    • STAND DER TECHNIK
  • Tauchscooter an sich sind bekannt. Der Tauchscooter besitzt ein Gehäuse, an dem sich der Taucher festhalten und von dem Tauchscooter durch das Wasser ziehen lassen kann. Zu diesem Zweck sind an dem Gehäuse des Tauchscooters in der Regel zwei Griffe angebracht. Bekannte Tauchscooter besitzen einen einzelnen Propeller, der durch einen Elektromotor angetrieben wird. Die Versorgung des Elektromotors erfolgt über einen Akkumulator oder eine Batterie.
  • Beim Betrieb des Tauchscooters kommt es in der Regel zu einem Gegenmoment, das vom Taucher dauerhaft ausgeglichen werden muss. Wenn das Gegenmoment nicht ausreichend ausgeglichen wird, kann es zu unerwünschten Richtungsänderungen kommen. Der Ausgleich des Gegenmoments führt auch zu einer erhöhten Kraftanstrengung, was die Dauer der möglichen Tauchphase verkürzen kann. Das Gegenmoment kann konstruktiv zwar durch den Einsatz von Leitblechen oder durch angepasste Propellergeometrien reduziert werden, dies geht jedoch zu Lasten der Antriebsleistung und der Laufzeit.
  • Die maximale Tauchtiefe ist in der Regel durch die Druckfestigkeit des Gehäuses bestimmt. Schwachpunkt dabei sind die Dichtungen an der Stelle, an denen die Antriebswelle für den Propeller aus dem Gehäuse austritt. Diese Dichtungen sind regelmäßig als Gleitring oder als O-Ringdichtungen ausgeführt. Bei einer Erhöhung des Drucks können diese die Reibung auf der Dichtfläche extrem erhöhen. Dies muss durch eine erhöhte Antriebsleistung ausgeglichen werden, was die maximale Tauchtiefe reduzieren kann. Darüber hinaus sind die Dichtungen ein Verschleißteil, das regelmäßig überprüft und ausgetauscht werden muss, um die Sicherheit des Tauchscooters zu gewährleisten.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Tauchscooter anzugeben, der einen hohen Bedienkomfort aufweist und möglichst sicher betrieben werden kann.
  • Der erfindungsgemäße Tauchscooter ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs 1 gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen des Tauchscooters sind durch die Merkmale der weiteren Ansprüche gegeben.
  • Der erfindungsgemäße Tauchscooter besitzt ein Gehäuse, an dem sich der Taucher festhalten kann. Erfindungsgemäß besitzt der Tauchscooter zumindest zwei Propeller, die gegenläufig angetrieben werden können. Dadurch kann in der Summe kein Gegenmoment entstehen, das vom Taucher ausgeglichen werden müsste. Dies bedeutet einen erhöhten Bedienkomfort und eine verringerte Kraftanstrengung bei der Benutzung.
  • Grundsätzlich könnten die beiden Propeller über einen gemeinsamen Antrieb, der insbesondere als Elektromotor ausgebildet sein kann, angetrieben werden. Vorzugsweise kann jedoch jeder Propeller mit einem separaten Antrieb ausgestattet sein. Auch die Antriebe können jeweils über eine separate Steuerungselektronik verfügen. Insbesondere kann auch jeder Antrieb über eine separate Energieversorgung, insbesondere in Form eines Akkumulators, verfügen. Die Verwendung von zwei separaten Antriebssystemen führt dazu, dass beim Ausfall eines der beiden Systeme nach wie vor ein Betrieb des Tauchscooters möglich ist. Da die Tauchscooter insbesondere von Berufstauchern in der technischen Taucherei sowie beispielsweise von Höhlentauchern eingesetzt werden, kann dies im Ernstfall lebensrettend sein. Dieser Effekt kann durch die Verwendung von separaten Energieversorgungen für die jeweiligen Antriebe noch verstärkt werden. In diesem Fall kann bei Ausfall eines beliebigen Teils des Systems nach wie vor ein Betrieb des Tauchscooters ermöglicht werden, der eine Rückkehr des Tauchers an die Wasseroberfläche gewährleisten kann und somit dessen Überleben sichert.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können die Antriebswellen der Propeller jeweils in einem Gleitlager gelagert sein. Dadurch ist keine Dichtung mehr erforderlich, die brüchig werden und somit ein Sicherheitsrisiko darstellen kann. Darüber hinaus kann mittels der Gleitlager eine größere Tauchtiefe der Tauchscooter ermöglicht werden. Die Verwendung der Gleitlager ist somit von eigenständiger erfinderischer Bedeutung und kann auch bei einem Tauchscooter mit nur einem einzelnen Propeller in vorteilhafter Weise umgesetzt werden.
  • Um eine möglichst einfache Reinigung des Tauchscooters durch den Benutzer zu ermöglichen, kann das Gehäuse mit dem Gleitlager lösbar an dem Gehäuse des Tauchscooters befestigt werden. Diese Befestigung kann beispielsweise mittels einer Schraubbefestigung erfolgen. Eine Reinigung des Tauchscooters ist regelmäßig erforderlich, um den Tauchscooter von eingezogenem Schlick, Gras und Algen zu befreien.
  • In dem Gehäuse des Gleitlagers kann vorzugsweise zumindest eine Spülbohrung vorhanden sein, mittels der der Innenraum des Elektromotors mit Wasser geflutet werden kann. Die Magnete des Elektromotors können bei dieser Ausführungsform von dem Innenraum des Elektromotors wasserdicht abgeschirmt angeordnet sein, so dass diese nicht mit dem Wasser in Berührung kommen. Diese Abschirmung kann in einer konstruktiv besonders einfachen Ausführungsform durch ein topfartiges Gehäuse erfolgen, das den Innenraum des Elektromotors abdichtet. Auf vergleichbare Weise kann auch der Rotor des Elektromotors durch ein Innengehäuse wasserdicht abgeschirmt sein. Das Umgebungswasser beim Tauchen kann in diesem Fall zur Kühlung des Elektromotors herangezogen werden, so dass eine hoch effektive und kostengünstige Motorkühlung erreicht werden kann.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie dem nachstehenden Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Tauchscooters,
    Fig. 2
    einen Längsschnitt durch den Endbereich des Tauchscooters gemäß Fig. 1,
    Fig. 3
    einen Längsschnitt durch das Gleitlager und den Elektromotor des Tauchscooters gemäß Fig. 1 und
    Fig. 4
    eine perspektivische Ansicht des Gleitlagers des Tauchscooters gemäß Fig. 1.
    WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Der erfindungsgemäße Tauchscooter 10 ist perspektivisch in Fig. 1 dargestellt. Der Tauchscooter 10 besitzt ein Gehäuse 12, an dem ein oder mehrere hier nicht dargestellte Griffe befestigt sein können. An den Griffen kann sich ein Taucher festhalten, um sich von dem Tauchscooter 10 durch das Wasser ziehen zu lassen. Das Gehäuse 12 ist regelmäßig im vorderen Bereich von einer Kappe abgedeckt, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Form der Kappe kann an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst sein, auch eine Beleuchtung der Kappe kann möglich sein.
  • Der Tauchscooter 10 besitzt erfindungsgemäß zwei Propeller 20, 22. Im vorliegenden Beispielsfall rotiert der Propeller 20 im Uhrzeigersinn, während der Propeller 22 im Gegen-Uhrzeigersinn rotiert. Durch diese gegenläufige Rotation der beiden Propeller 20, 22 entsteht kein Gegenmoment, das von dem Taucher ausgeglichen werden müsste. Neben der reduzierten Kraftanstrengung für den Taucher resultiert dadurch ein besonders geräuscharmer Betrieb des Tauchscooters, was ebenfalls zum Bedienkomfort beiträgt.
  • Jeder der beiden Propeller 20, 22 besitzt einen eigenen Elektromotor 24, 26. Die Elektromotoren 24, 26 besitzen jeweils eine eigene Energieversorgung in Form eines Akkumulators 30, 32 und eine eigene Steuerungselektronik 34, 36.
  • Durch den Rotor 40, 42 des Elektromotors 24, 26 wird jeweils eine Antriebswelle 44, 46 angetrieben, die für die Rotation der Propeller 20, 22 sorgt. Diese Antriebswelle 44, 46 tritt am hinteren Ende des Tauchscooters 10 aus dem Gehäuse 12 desselben aus. Die Antriebswelle 44, 46 ist nach ihrem Austritt aus dem Gehäuse 12 in einem Gleitlager 50, 52 gelagert. Die Lagerung in dem Gleitlager 50, 52 sorgt dafür, dass keine Dichtungen verwendet werden müssen, die Verschleißteile darstellen und die maximal mögliche Tauchtiefe verringern würden.
  • Das Gehäuse 54 des Gleitlagers 50, 52 besitzt eine etwa kegelförmige Gestalt (siehe insbesondere Fig. 4). Die Befestigung des Gehäuses 54 an dem Gehäuse 12 erfolgt über eine Schraubverbindung, so dass eine einfache Reinigung und Wartung der Gleitlager 50, 52 möglich ist. In dem Gehäuse 54 sind im vorliegenden Beispielsfall mehrere Spülbohrungen 56 umfangmäßig verteilt vorhanden. Die Spülbohrungen 56 verlaufen durch das Gehäuse 54 hindurch, so dass der Innenraum 60, 62 der Elektromotoren 24, 26 frei zugänglich ist und beim Tauchgang mit Wasser geflutet werden kann. Eine solche Wasserkühlung ist effektiv und kostengünstig und ist darüber hinaus kaum störungsanfällig.
  • Der Innenraum 60, 62 der Elektromotoren 24, 26 wird von einem topfartigen Gehäuse 64, 66 begrenzt, das im vorliegenden Beispielsfall jeweils aus Edelstahl besteht. Dieses topfartige Gehäuse 64, 66 dichtet den Motorinnenraum 60, 62 wasserdicht ab und sorgt dafür, dass die Magnete 70, 72 der Elektromotoren 24, 26 nicht mit dem Wasser in Berührung kommen. Die Magnete 70, 72 sind somit vor Korrosion geschützt. Der Rotor 40, 42 ist ebenfalls von einem Innengehäuse 74 umgeben, das im vorliegenden Beispielsfall ebenfalls aus Edelstahl besteht. Dieses Innengehäuse 74 sorgt dafür, dass die Rotorwicklungen ebenfalls nicht mit dem Wasser in Kontakt kommen.

Claims (9)

  1. Tauchscooter (10)
    - mit einem Gehäuse (12),
    - mit zumindest zwei Propellern (20, 22), die gegenläufig antreibbar sind.
  2. Tauchscooter nach Anspruch 1,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - jeder Propeller (20, 22) mit einem separaten Antrieb, insbesondere in Form eines Elektromotors (24, 26), ausgestattet ist.
  3. Tauchscooter nach Anspruch 1 oder 2,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - jeder Antrieb (24, 26) mit einer separaten Steuerungselektronik (34, 36) ausgestattet ist.
  4. Tauchscooter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - jeder Antrieb (24, 26) über eine separate Energieversorgung, insbesondere einen separaten Akkumulator (30, 32), verfügt.
  5. Tauchscooter nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Antriebswelle (44, 46) der Propeller (20, 22) in einem Gleitlager (50, 52) gelagert ist.
  6. Tauchscooter nach Anspruch 5,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Gehäuse (54) des Gleitlagers (50, 52) lösbar an dem Gehäuse (12) des Tauchscooters (10), insbesondere an einem Gehäuseflansch, befestigt oder befestigbar ist.
  7. Tauchscooter nach Anspruch 5 oder 6,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Magnete (70, 72) des Elektromotors (24, 26) von dem Innenraum (60, 62) des Elektromotors (24, 26) wasserdicht abgeschirmt angeordnet sind,
    - in dem Gehäuse (54) des Gleitlagers (50, 52) zumindest eine Spülbohrung (56) vorhanden ist, mittels der der Innenraum (60, 62) des Elektromotors (24, 26) mit Wasser flutbar ist.
  8. Tauchscooter nach Anspruch 7,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Innenraum (60, 62) des Elektromotors (24, 26) durch ein topfartiges Gehäuse (64, 66), insbesondere ein Edelstahl-Gehäuse, wasserdicht abgedichtet ist.
  9. Tauchscooter nach Anspruch 7 oder 8,
    - dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Rotor (40,42) des Elektromotors (24, 26) durch ein Innengehäuse (74) von dem Innenraum (60, 62) des Elektromotors (24, 26) wasserdicht abtrennbar ist.
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