DE2046428C3 - Unterwasser-Auspuff für ein Schwimmer-Schleppgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf .'inen Unterwasser-Auspuff für den Brennkraft-Antriebsmotor eines Schwimmer-Schleppgerätes, mit ein- r die Auspuffgase durchleitenden Kammer mit einer Auslaßöffnung, die durch ein entgegen dem Gasdruck federbelastetes, von außen gegen die Kammer gedrücktes Ventilelement gegenüber dem Wasser abgedichtet ist.

Ein derartiger, aus US-PS 12 16 565 bekannter Unterwasser-Auspuff wurde bei U-Booten verwendet. Sein grundlegender Nachteil, bei der Antriebsmaschine des U-Bootes einen ständigen merklichen Leistungsabfall zu verursachen, weil der Abgasstrom ständig die Federkraft und zusätzlich den der Tauchtiefe entsprechenden Wasserdruck, mit denen das Ventilelement belastet wird, überwinden muß, wurde bei U-Booten durch Einbau einer stärkeren Maschine kompensiert und somit unter Verschlechterung des Wirkungsgrades hingenommen. Da aus naheliegenden Gründen in ein Schwimmer-Schleppgerät nur ein Antriebsmotor mit geringer Leistung und mit kleinem Treibstoffvorrat eingebaut werden kann, wiegt dieser Nachteil hier ungleich schwerer.

Ferner ist aus US-PS 31 62 181 ein gewöhnlich unter der Wasseroberfläche arbeitender Auspuff für ein Wasserskigerät mit Eigenantrieb bekannt, dessen Abschlußventil durch die Schwerkraft und zusätzlich durch den Wasser-Strömungsdruck entgegen dem austretenden Abgasstrom belastet wird. Dieser letztgenannte bekannte Auspuff hat den Nachteil, daß die auf sein Abschlußventil wirkenden Schließkräfte mit wachsender Fahrtgeschwindigkeit durch das Wasser zunehmen, d. h. je mehr Leistung die Antriebsmaschine aufbringen muß, desto mehr wird ihre Leistung durch die Behinderung ihres Abgasstromes reduziert.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Unterwasser-Aus-

puff der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß er die Leistung des Antriebsmotors nur in geringem Maße reduziert und durch seinen einfachen gewichtssparenden Aufbau für ein Schwimmer-Schleppgerät besonders geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ventilelement ein Ventilteller ist, der auf der Außenseite der im Betrieb vom Wasser angeströmten Kammerwand derart freiliegend angeordnet ist, daß er dem verringerten statischen Druck des strömenden Wassers ausgesetzt ist

Durch dieses Prinzip wird erreicht, daß bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit, d. h. mit zunehmender Maschinenleistung dem Abgas ein verminderter Austrittswiderstand entgegengestellt wird. Dadurch wird die vorhandene Maschinenleistung besser ausgenutzt und ein verbesserter Wirkungsgrad erzielt.

Dabei kann es vorteilhaft sein, die Kammer im Grundriß spitzwinklig auszubilden und in den Schraubenwasserstrom zu legen.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann der Ventilteller schüsseiförmig ausgebildet und von einem die Feder abstützenden, an der Kammerwand befestigten Winkelstück gehalten sein.

Ferner kann es vorteilhaft sein, den Ventilteller aus Kunststoff herzustellen.

Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 ein mit dem nachstehend beschriebenen Unterwasser-Auspuff ausgestattetes Schwimmer-Schleppgerät in einer Seitenansicht, teilweise längsgeschnitten,

F i g. 2 eine zur Hälfte als Draufsicht und zur anderen Hälfte als Horizontalschnitt im Verlauf einer Linie H-II von F i g. 1 gestaltete Ansicht, und

Fig. 3 einen durch eine Linie V-V von Fig. 1 verlaufenden maßstäblich vergrößerten Teilschnitt.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schwimmer-Schleppgerät besitzt einen Verbrennungsmotor 1, bestehend aus einem Zylinder- und Kurbelgehäuse 2, einem Zylinderkopf 3, einem angeflanschten Gehäuse 4 für ein Schwungrad mit Zündmagnet sowie Zündspule und einer Auspuffanlage mit einer Kammer 5, sowie eine Antriebsschraube 6, welche in der in Fig. 1 nach links weisenden Fahrtrichtung vorn liegt und mit dem Motor durch eine durch die Kammer 5 hindurchgeführte Motor-Abtriebswelle verbunden ist.

In der Eintrittsöffnung eines die Antriebsschraube 6 umgebenden im wesentlichen rohrförmigen Kanalgehäuse 7 befindet sich ein feststehendes Leitrad 8 als Schutzelement für die Antriebsschraube, welches das Eindringen größerer Fremdkörper verhindert. Die im Grundriß spitzwinklig ausgebildete Kammer 5, deren Spitze in Fahrtrichtung weist, teilt den Schraubenwasserstrom in zwei Teilströme, die aus seitlichen Öffnungen 9 des Kanalgehäuses 7 austreten.

Am hinteren Ende des Geräts ist ein Handgriff 10 am Gehäuse 4 befestigt. Er dient dem das Gerät benutzenden Schwimmer zum Festhalten und überträgt auf ihn die Vortriebskraft des Motors 1.

Durch einen strömungsgünstig geformten, hohlen Schaft II, der einerseits am Kanalgehäiise 7, andererseits an einem Hohlkörper 12 befestigt ist, ist der mit dem Kanalgehäuse 7 verbundene Motor 1 · am Schwimmkörper 13 aufgehängt, welcher eine Kammer des Hohlkörpers 12 bildet. Im Innern des Hohlkörpers 12 ist eine Zwischenwand 14 angeordnet, welche ihn in

zwei Kammern unterteilt, von denen die eine der Schwimmkörper 13 und die andere der Vorratstank 15 für den Kraftstoff ist.

In den Schwimmkörper 13, der sich im Betrieb nur wenig oberhalb des in Fig. I angegebenen Wasserspiegels befindet, mündet ein Schnorchel 16. Aus dem Innenraum des Schwimmkörpers 13 wird die Verbrennungsluft des Motors angesaugt, und zwar durch einen Ansaugstutzen 17, der an den höchsten Punkt des Schwimmkörper-Innenraums geführt ist (Fig. 1). Der Schwimmkörper 13 dient somit zugleich als Abscheider für etwa durch den Schnorchel 16 eindringendes Wasser und verhindert, daß durch den Ansaugstutzen 17 Wasser in einen Vergaser 18 und den Verbrennungsraum des Motors gelangt

Ein Auspuffkrümmer 34 mündet, vom Zylinderkopf 3 her kommend, in die bereits erwähnte Kammer 5, welche in F i g. 3 näher dargestellt ist und einen Teil der Auspuffanlage bildet. Die Kammer 5 hat spitzwinkligen Grundriß und teilt, wie bereits beschrieben, den von der Schraube 6 erzeugten Wasserstrom in zwei Teilst röme, weiche Kammerwände 35 und 36 überspülen. Vlittig durch die Kammer 5 läuft eine abgedichtet eingeschweißte Hülse 37, weiche die Abtriebswelle 38 führt, auf der die Antriebsschraube 6 sitzt.

In der Kammerwand 36 ist die Auslaßöffnung 39 der Auspuffanlage angeordnet Bei stehendem Motor ist sie von dem schüsseiförmigen Ventilteller 40 eines im Ganzen mit 41 bezeichneten Ventils abgedeckt. Eine Feder 42, die sich an einem an der Kammerwand 36 befestigten Winkelstück 43 abstützt, das gleichzeitig auch den Schaft 44 des Ventiltellers 40 führt, spannt den Ventilteller 40 gegen die Kammerwand 36 vor. Der Druck des umgebenden Wassers drückt den Ventilteller 40 dicht gegen die Kammerwand, wobei die Dichtwirkung noch dadurch unterstützt wird, daß der Ventilteller

40 aus Kunststoff besteht und spitz auslaufenden Wandquerschnitt hat.

Sobald der Motor läuft, hebt der Ventilteller 40 von der Wand 36 der Kammer 5 ab. Der öffnungsdruck des Abgases, der auch bei geschlossenem Ventil auf die gesamte Innenfläche des Ventiltellers 40 wirken kann, wird noch dadurch unterstützt, daß das vorbeiströmende Wasser im Bereich des Ventils 41 vor allem durch das Winkelstück 43 abgelenkt und dabei beschleunigt wird, so daß von außen auf den Ventilteller 40 wegen des erhöhter/ Staudruckes ein entsprechend verringerter statischer Druck wirkt.

Die intensive Kühlung der Kammer 5 und damit des darin befindlichen Abgases durch den geteilten Wasserstrom verringert das Volumen des Abgases und ermöglicht eine relativ kleine Auslaßöffnung 39 sowie die Verwendung eines Kunststoffes mit guter Dichtwirkung für den Ventilteller 40. Im übrigen sorgt die Teilung des Wasserstroms durch die Kammer 5 dafür, daß der hinter dem .Schleppgerät hängende Schwimmer nicht dem vollen Druck des Wassersiroms ausgesetzt ist. Auch belästigen die Abgase den -schwimmer nicht, da sie von dem die Kammerwand 36 überstreichenden Teilstrom sogleich weggerissen und aus dem Bereich des Schwimmers gebracht werden.

Der Kraftstoff gelangt aus dem Vorratstank 15 über das Absperrventil 45 und eine nicht dargestellte Schlauchleitung in den Vergaser 18. In den Vorratstank 15 ragt ein Rohr 46, das an die Auspuffanlage angeschlossen ist, um oberhalb des Kraftstoffspiegels im Tank 15 den erforderlichen Druckausgleich herbeizuführen. Es ist zwar auch möglich, den Vorratstank 15 vom Ansaugsystem her zu belüften, jedoch besteht dann die Gefahr, daß Kraftstoff in das Ansaugsystem gelangt und das Starten des Motors 1 beeinträchtigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Unterwasser-Auspuff für den Brennkraft-Antnebsmotor eines Schwimmer-Schleppgerätes, mit einer die Auspuffgase durchleitenden Kammer mit

feiner Auslaßöffnung, die durch ein entgegen dem Oasdruck federbelastetes, von außen gegen die Kammer gedrücktes Ventilelement gegenüber dem Wasser abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement ein Ventilteller (40) ist, der auf der Außenseite der im Betrieb vom Wasser angeströmten Kammerwand (36) derart freiliegend angeordnet ist, daß er dem verringerten statischen Druck des strömenden Wassers ausgesetzt ist.

2. Unterwasser-Auspuff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (5) im Grundriß spitzwinklig ist und im Schraubenwasserstrom liegt.

3. Unterwasser-Auspuff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (40) schlüsseiförmig ausgebildet und von einem die Feder (42) abstützenden, an der Kammerwand (36) befestigten Winkelstück (43) gehalten ist.

4. Unterwasser-Auspuff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (40) aus Kunststoff besteht.

5. Unterwasser-Auspuff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (40) im Achsschnitt nach außen spitz auslaufend gestaltet ist.