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Antrieb für Wasserfahrzeuge, vorzugsweise Amphibienfahrzeuge Die Erfindung
betrifft einen Antrieb für Wasserfahrzeuge, vorzugsweise für Amphibienfahrzeuge,
deren Bootskörper zu Wasser und zu Lande verwendbar ist.
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Amphibienfahrzeuge haben zur Fortbewegung im Wasser in der Regel einen
Propellerantrieb. Bei kleinen Amphibienfahrzeugen kann dieser ein normaler Außenbordmotor
sein. Bei großen Amphibienfahrzeugen wird der Propeller jedoch von dem eingebauten
Fahrmotor angetrieben, welcher durch Umschaltung für die Land- und Wasserfahrt zugleich
dient. Auch sind Amphibienfahrzeuge bekanntgeworden, deren Propeller das Wasser
nur nach hinten ausstoßen kann, so daß der Propeller nur die Aufgabe der Fortbewegung
hat, während zu deren Steuerung im Wasser besondere Ruder verwendet werden müssen.
Hierbei kann der Propeller auf einer aus dem Fahrzeug heraustretenden Welle oder
auf einem sogenannten Z-Antrieb angeordnet sein.
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Amphibienfahrzeuge müssen für die Landfahrt möglichst kleine Ausmaße,
für die Wasserfahrt jedoch eine möglichst große Tragfähigkeit besitzen. Durch diese
sich gegenüberstehenden Forderungen ergibt sich ein kastenförmiger Schwimmkörper,
welcher im Wasser einen sehr großen Widerstand für die Fortbewegung und die Steuerung
besitzt. Erfahrungsgemäß sind an solchen Fahrzeugen Ruder als Manövriermittel, völlig
unzureichend, um die Manöver auszuführen, welche nach dem heutigen Stand von einem
derartigen Fahrzeug verlangt werden. Beispielsweise muß mit den Manövriermitteln
auch eine Fortbewegung quer zur Fahrtrichtung möglich sein, um beim Brückenschlagen,
wo die Amphibien als Pontons dienen, ein Traversieren ganzer Brückenteile zu ermöglichen.
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Bei Wasserfahrzeugen ist es nun bekanntgeworden, um 360° zum Steuern
verschwenkbare wie auch mittels Schlitten höhenverstellbare Ruderpropeller zu verwenden,
die auch des weiteren um eine an ihrem Schaft angelenkte waagerechte Achse nach
hinten oben aus dem Wasser herausschwenkbar sind. Auch ist es nicht neu, die Propeller
in Nischen am Heck des Fahrzeuges anzuordnen.
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Von den bekannten Ausführungen unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
dadurch, daß die Ruderpropeller ihren Antrieb für Vortrieb und Steuerung von einem
mittschiffs und über Wasser am Heck angeordneten Verteilergetriebe erhalten, das
selbst vom Schiffsinnern aus angetrieben wird und das über kardanisch angelenkte
und ausziehbar ausgebildete Kraftübertragungswellen, welche in auf den Schlitten
für die Höhenverstellung der Ruderpropeller gelagerte trommelförmige, dem Ein- und
Ausschwenken der Ruderpropeller dienende Tragzapfen zu den in ihnen angeordneten
Winkelgetrieben hineinführen, die Ruderpropeller antreibt und zum Steuern verschwenkt.
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Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Höhenverstellung
wie auch das Ein- und Ausschwenken der Ruderpropeller einzeln und unabhängig voneinander
wie auch gleichzeitig und zusammen vomehmbar ist.
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Durch diese Anordnung und Ausbildung der um 360° schwenkbaren Ruderpropeller
läßt sich neben dem Vortrieb eine Manövrierfähigkeit erreichen, wie sie mit anderen
Mitteln nicht möglich ist.
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Dabei ist den unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Amphibienfahrzeuge,
v.,zlche sich durch den Wechsel von Land- und Wasserfahrt und ferner durch die unterschiedliche
Tauchtiefe des Fahrzeuges ergeben, Rechnung getragen, indem die Ruderpropeller bei
der Landfahrt sich in geschützter Stellung befinden, beim Wechseln von Land- zur
Wasserfahrt und umgekehrt ohne manuelle Kräfte in die Arbeitsposition gebracht werden
und der Tiefgang des Propellers auf die jeweilige Tauchtiefe des Fahrzeuges einreguliert
werden kann. Diese Funktionen können einzeln oder zusammen ausführbar sein, ohne
daß die Betriebsbereitschaft unterbrochen wird, d. h., die Kraft- und Steuerungsübertragung
zum Ruderpropeller bleibt während dieser Funktionsvorgänge intakt.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise im Schema
veranschaulicht, und zwar zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht der Propelleranordnung
und deren Antrieb, Fig. 2 eine Ansicht von hinten hierzu, Fig.3 eine Seitenansicht
des Fahrzeuges bei Wasserfahrt und mit gestrichelter hochgeschwenkter Lage des Propellers
bei Landfahrt.
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Der Propellerantrieb ist nachstehend als Zweischraubenanlage behandelt.
Die Anlage ist auf die Außenwand des Hecks 3 montiert. Dabei können vorgesehene
Nischen am Heck den oder die beiden Ruderpropeller und das Verteilergetriebe aufnehmen,
damit diese bei Straßenfahrt nicht überstehen. Die beiden Ruderpropeller 1 sind
zwecks Tiefgangverstellung an hydraulisch höhenverstellbaren Schlitten 2 am Heck
3 angeordnet. Die Schlitten 2 besitzen dieserhalb für die Höhenverstellung der Ruderpropeller
trommelförmige, verdrehbare Tragzapfen 4, die gleichzeitig zum Ein- und Ausschwenken
der Ruderpropeller 1 in Pfeilrichtung 5 (Fig. 3) nach hinten oben aus dem Wasser
heraus aus der Arbeitsstellung in die Transportstellung bei Landfahrt und umgekehrt
dienen. Fig. 3 zeigt gestrichelt den Ausgeschwenkten Ruderpropeller in der Hochstellung
des Schlittens 2. Diese Höhenlage des Propellers 1 kann bei Landfahrt zwecks besserer
Sicht in die unterste Lage des Verstellschlittens gesenkt werden.
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Die Ruderpropeller 1 erhalten ihren Antrieb für Vortrieb und Steuerung
von einem mittschiffs und über Wasser am Heck 3 angeordneten Verteilergetriebe 8,
das selbst vom Schiffsinnern aus angetrieben wird und das über kardanisch angelenkte
und ausziehbar ausgebildete Kraftübertragungswellen 6 und 7 zu den ihnen zugeordneten
Winkelgetrieben innerhalb der Tragzapfen 4 führt, die Ruderpropeller antreibt und
zum Steuern verschwenkt. Die Wellen 6 dienen als Antriebswellen und die Wellen 7
als. Steuerwellen. Mit 9 sind die Wellengelenke bezeichnet. Die Übertragungswellen
6 und 7 gestatten das Ausschwenken der Propeller in Pfeilrichtung 5 ohne Behinderung.
Infolge der Ausziehbarkeit der Gelenkwellen können die sich ergebenden Längendifferenzen
bei der Schlittenbewegung und bei dem Ausschwenkvorgang ausgeglichen werden. Der
Ausschwenkvorgang kann demnach in jeder Schlittenstellung, also auch während des
Verstellvorganges erfolgen, ohne daß die Kraftschlüssigkeit aufgehoben wird.
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Die Kraftübertragung, Steuerungsübertragung, Schlittenverstellung
und das Ausschwenken des Ruderpropellers können somit alle zusammen oder einzeln
ausgeführt werden. Es kann z. B. während des Ausschwenkvorganges eine Steuerbewegung
ausgeführt werden, es können auch während der Tiefgangverstellung des Schlittens
zugleich Ausschwenk- und Steuerbewegungen gemacht werden, ganz gleich, ob der Propeller
arbeitet oder stillsteht. Umgekehrt kann der Ruderpropeller beim Auftreffen auf
ein Hindernis über dieses hinweggleiten und nach hinten ausweichen, ohne daß die
Kraftübertragung oder Steuerungsübertragung funktionsmäßig gestört wird.
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Das Verteilergetriebe 8 hat die Aufgabe, die ankommende Kraft von
Motor und Steuerung auf die Ruderpropeller zu übertragen. Es kann so ausgeführt
werden, daß ein Motor zwei Ruderpropeller zugleich treibt; es können aber auch bei
zwei Motoren je ein Motor einen Propeller antreiben. Die Steuerung jedoch besitzt
in der Regel nur eine Eingangswelle 10, welche die von der Steuereinrichtung kommende
Kraft auf beide Ruderpropeller zugleich abgibt, und zwar in gegenläufigem Drehsinn,
wodurch sich an den Ruderpropellern infolge der zueinandergekehrten Kegelradwellen
gleichläufiger Drehsinn und damit synchrone Steuerbewegungen ergeben.
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Nach dem Ausführungsbeispiel ist das Verteilergetriebe so gehalten,
daß die vom Motor kommende Übertragungswelle 15 über das treibende Kegelrad 16 und
das getriebene Tellerrad 17, das mit der Welle 18 des Verteilergetriebes verbunden
ist, die Ruderpropeller antreibt.
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Die Kraftübertragungswellen 6 zu den Ruderpropellern 1 haben gleichläufigen
Drehsinn, so daß sich gegenläufiger Propellerdrehsinn ergibt.
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Vorzugsweise wird jedoch gegenläufiger Drehsinn der Kraftübertragungswellen
6 angewendet, welches gleichen Drehsinn der Propeller ergibt. Dies hat den Vorteil
der vollkommenen gleichen Ausführung der Antriebe rechts wie links und damit der
Typeneinschränkung. Eine weitere Vereinfachung der Anlage wird damit erreicht, daß
sowohl die Verteilergetriebeteile für die Kraftübertragung als auch die für die
Steuerung in einem Gehäuse untergebracht sind, so daß die korrespondierenden Wellen
von Getriebe und Ruderpropeller zwangläufig die richtige Position zueinander haben.
Bei voller Funktion jedes Propellers 1 wird ein möglichst geringer Tiefgang derselben
angestrebt. Andererseits ist ein möglichst großer Propeller erforderlich, um die
Leistung überhaupt aufnehmen zu können. Es ist daher notwendig, den Tiefgang jedes
Propellers dem jeweiligen Belastungszustand des Fahrzeuges so anzupassen, daß der
Propeller völlig getaucht ist.
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In dieser Antriebsposition kann infolge der Saugwirkung an den Flügeln
Luft angesaugt und die Funktion des Propellers unmöglich oder wenigstens im Wirkungsgrad
erheblich beeinträchtigt werden. Um diesen sogenannten Lufteinbruch zum Propeller
zu vermeiden, ist eine dachförmige Abdeckung 12 vorgesehen, welche eine Kegelstumpfform
besitzt und auf jeden Fall eingetaucht ist. Es ist hierbei vorgesehen, daß die Eintrittskante
der Abdeckung 12, welche vor der Saugseite des Propellers liegt, möglichst weit
von diesem entfernt ist. Infolge des hierdurch erzeugten geringen Unterdruckes wird
ein Lufteinbruch mit Sicherheit vermieden. Gegen Grundberührungen des Propellers
ist ein Propellerschutzbügel 13 vorgesehen, der durch eine V-förmige Stütze 14 abgestützt
ist, die gleichzeitig als Drehmomentkompensationsßosse dient und dementsprechend
ausgebildet ist. Die in diesem Absatz beschriebenen Ausbildungen mit der Abdeckung
12 und dem Schutzbügel 13 sollen nicht unter das Schutzbegehren fallen.