DE3132063C2 - Schiffsantriebsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiffsantriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Schiffsantriebsvorrichtung ist aus der US 4 177 747 bekannt. Hier ist eine Antriebseinheit zusammen mit einer Drehhalterung, welche Steuerschwenkbewegungen der Antriebseinheit um eine im wesentlichen vertikale Achse ermöglicht, um eine horizontale Achse schwenkbar an einem Bootsheck angelenkt. Eine zwischen dem Bootsheck und einem Schwenkglied angebrachte Trimmzylinderkolbenan­ ordnung kann die Antriebseinheit zusammen mit dem Schwenk­ glied um diese horizontale Achse verschwenken. Eine einerseits mit dem Schwenkglied und andererseits mit der Drehhalterung verbundene Kippzylinderkolbenanordnung kann die Antriebseinheit um dieselbe horizontale Achse ver­ schwenken. Die Trimmzylinderkolbenanordnung ist dabei für die relativ kleinen Trimmbewegungen der Antriebseinheit vorgesehen, während die Kippzylinderkolbenanordnung für eine größere Schwenkbewegung der Antriebseinheit in eine gekippte oder angehobene Stellung, bei der der Propeller oberhalb der Wasseroberfläche zugänglich liegt, vorgese­ hen ist. Bei dieser Schiffsantriebsvorrichtung fällt die Schwenkachse für die Trimmbewegung mit der Schwenkachse für die Kippbewegung zusammen, wodurch insbesondere beim Rückwärtsbetrieb der Schiffsantriebsvorrichtung die für beide Bewegungen erforderlichen Momente im wesentlichen gleich groß sind. Hier kann ein gesteuerter Ablauf zwi­ schen Trimm- und Kippbewegung, insbesondere beim Rück­ wärtsbetrieb der Schiffsantriebsvorrichtung, nur durch den aktiven Eingriff einer Bedienperson erfolgen.

Auch die aus der US 3 722 455 bekannte Schiffsantriebs­ vorrichtung sieht eine gemeinsame Schwenkachse für Trimm- und Kippbewegung vor. Trimm- und Kippbewegung müssen von einer Bedienperson unabhängig voneinander gesteuert werden.

Aus der DE-AS 26 50 879 ist eine Schiffsantriebsvorrich­ tung bekannt, bei der zwei parallel nebeneinanderliegende Zylinderkolbenanordnungen sowohl die Trimm- als auch die Kippbewegung bewirken. Die beiden Zylinderkolbenanordnun­ gen sind mit ihrem einen Ende fest mit der Antriebsein­ heit verbunden und mit ihrem anderen Ende schwenkbar über einen Lenkerhebel am Bootsheck angelenkt. Auch hier ist die Antriebseinheit nur um eine Achse schwenkbar.

Auch bei der aus der US 4 052 952 bekannten Schiffsan­ triebsvorrichtung mit zwei Zylinderkolbenanordnungen ist die Antriebseinheit nur um eine Achse schwenkbar.

In der nicht veröffentlichten, jedoch prioritätsälteren DE 31 27 807 A1 wird eine Schiffsantriebsvorrichtung mit zwei Zylinderkolbenanordnungen vorgeschlagen, bei welcher die Antriebseinheit beim Trimmen um eine Achse geschwenkt wird, die unterhalb der Achse liegt, um welche die An­ triebseinheit während des Kippens schwenkt. Dadurch ergibt sich insbesondere beim Rückwärtsbetrieb der Schiffsantriebsvorrichtung für die Trimmbewegung ein gegenüber der Kippbewegung wesentlich kleineres erforder­ liches Drehmoment, da der senkrechte Abstand der Trimm­ schwenkachse von der Propellerachse kleiner als der senkrechte Abstand der Kippschwenkachse von der Propel­ lerachse ist. In dieser Druckschrift findet sich aber kein Hinweis auf eine konkrete Ausgestaltung eines die beiden Zylinderkolbenanordnungen bewegenden Fluidlei­ tungssystems, welches den gesteuerten Ablauf zwischen Trimm- und Kippbewegung bewirkt.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schiffs­ antriebsvorrichtung anzugeben, die selbsttätig einen sequentiellen Bewegungsablauf von Trimmbewegung und Kippbewegung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzei­ chen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht von einem erfindungsgemäß aufgebauten Außenbordmotor,

Fig. 2 eine vergrößerte geschnittene Ansicht von der im Außenbordmotor nach Fig. 1 eingebauten Zylinderkolbenanordnung für die Kippbewegung,

Fig. 3 eine vergrößerte geschnittene Ansicht von der im Außenbordmotor nach Fig. 1 eingebauten Zylinderkolbenanordnung für die Trimmbewegung,

Fig. 4 eine schematische Ansicht des im Außenbordmotor nach Fig. 1 enthaltenen Druckfluidzuführ- und -leitungssystems, und

Fig. 5 eine vergrößerte fragmentarische geschnittene Ansicht von einem Teil der in Fig. 2 gezeigten Zylinderkolbenanordnung für die Kippbewegung.

Fig. 1 zeigt eine Schiffsantriebsvorrichtung in Form von einem Außenbordmotor 11, der eine im wesentlichen her­ kömmliche Antriebseinheit 13 aufweist, die an ihrem unteren Ende drehbar einen von einer Propellerwelle 17 angetriebenen Propeller 15 hält. Der Außenbordmotor 11 umfaßt ferner eine Einrichtung 21 zur schwenkbeweg­ lichen Befestigung der Antriebseinheit 13, so daß diese sowohl in horizontaler als auch vertikaler Ebene relativ zum Heck 23 eines Bootes 25 Schwenkbewegungen vornehmen kann. Die Antriebseinheit 13 kann daher in der horizontalen Ebene eine Steuerbewegung und in der vertikalen Ebene zwischen einer untersten Stellung, bei der der Propeller 15 vollständig zur Abgabe der An­ triebskraft im Wasser eingetaucht ist, und einer ange­ hobenen Stellung eine Bewegung vornehmen, bei der der Propeller 15 oberhalb des Wassers zugänglich ist.

Die Einrichtung 21 zur schwenkbeweglichen Befestigung der Antriebseinheit 13 umfaßt eine Heckhalterungseinrichtung 31, bei der es sich um eine einteilige Konstruktion oder um eine Konstruktion aus mehreren Teilen handeln kann und die fest am Heck 23 des Bootes 25 befestigt werden kann.

Die Einrichtung 21 zur schwenkbeweglichen Befestigung der Antriebseinheit 13 umfaßt ferner eine achternseitige Halterung 41 mit einem oberen Ende 43, sowie eine erste oder obere Schwenkeinrichtung 45, die rückwärtig des Boot­ hecks 23 angeordnet ist und das obere Ende 43 der achtern­ seitigen Halterung 41 mit der Heckhalterungseinrichtung 31 verbindet, so daß die Halterung 41 um eine erste oder obere Drehachse 47, die bei am Boot befestigter Heck­ halterungseinrichtung 31 horizontal liegt, verschwenkt werden kann. Irgendeine Einrichtung, die diese Schwenk­ verbindung vorsieht, kann verwendet werden.

Die Einrichtung 21 zur schwenkbeweglichen Befestigung der Antriebseinheit 13 umfaßt ferner eine Drehhalterung 51 zusammen mit einer unteren oder zweiten Schwenkein­ richtung 53, die die Drehhalterung 51 mit der achtern­ seitigen Halterung 41 an einer Stelle unterhalb der ersten Schwenkeinrichtung 45 verbindet, so daß die Dreh­ halterung 51 relativ zur achternseitigen Halterung 41 um eine zweite oder untere Drehachse 55 verschwenkt werden kann. Diese Achse 55 liegt parallel zur ersten oder oberen Drehachse 47. Irgendeine Einrichtung, die eine solche Schwenkverbindung vorsieht, kann verwendet werden.

Die Einrichtung 21 zur schwenkbeweglichen Befestigung der Antriebseinheit 13 umfaßt ferner eine Einrichtung 61, die die Antriebseinheit 13 schwenkbeweglich mit der Drehhalterung 51 verbindet, so daß sie gemeinsam mit der Drehhalterung 51 eine Bewegung um die erste und zweite oder obere und untere Drehachse 47 und 55 und eine Steuerbewegung um eine im wesentlichen vertikale Achse relativ zur Drehhalterung 51 vornehmen kann. Irgend­ eine geeignete Einrichtung kann für die Schwenkverbindung zwischen Drehhalterung 51 und Antriebseinheit 13 vorge­ sehen werden, und irgendeine geeignete Einrichtung kann ver­ wendet werden, um die Steuerbewegung in einer horizontalen Ebene der Antriebseinheit 13 relativ zur Drehhalterung 51 zu bewirken.

Der Außenbordmotor 11 umfaßt ferner eine Einrichtung zur Bewegung der Drehhalterung 51 und der damit verbundenen Antriebseinheit 13 um die untere horizontale Drehachse 55 und um die obere horizontale Drehachse 47. Bei der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion umfaßt diese Einrichtung eine oder mehrere hydraulische Zylinder-Kolben-Kippan­ ordnungen 65, die jeweils eine Achse 67 und gegenüberliegende Enden 69 und 70 haben. Ein Ende 69 ist durch irgendeine geeignete Einrichtung schwenkbar mit der Heckhalterungs­ einrichtung 31 und das andere Ende 70 schwenkbar durch irgendeine geeignete Einrichtung mit der achternseitigen Halterung 41 verbunden.

Obgleich verschiedene Anordnungen verwendet werden könn­ ten, umfaßt die dargestellte Zylinderkolbenanordnung 65 eine Kolbenstange 62 mit einem ersten Ende, das schwenk­ beweglich mit entweder der Heckhalterungseinrichtung oder der achternseitigen Halterung 41 verbunden ist, einen am anderen oder zweiten Ende der Kolbenstange 62 befestigten Kolben 63 und einen Zylinder 64, der den Kolben 63 aufnimmt und ein erstes oder Stangenende be­ sitzt, durch das sich die Kolbenstange 62 hindurcher­ streckt, sowie ein zweites oder Blindende aufweist, das schwenkbeweglich mit der betreffenden anderen Halterung 41 bzw. 31 verbunden ist. Bei der dargestellten Konstruk­ tion ist das zweite oder Blindende des Zylinders 64 schwenkbeweglich mit der achternseitigen Halterung 41 ver­ bunden.

Des weiteren umfaßt die Einrichtung zur Schwenkbewegung der Drehhalterung 51 und der damit verbundenen Antriebs­ einheit 13 ein oder mehrere Zylinderkolbenanordnungen 71 für eine Trimmbewegung, die jeweils eine Achse 73 und gegenüberliegende Enden 75 und 76 haben. Ein Ende 75 ist schwenkbeweglich durch irgendeine geeignete Ein­ richtung mit der achternseitigen Halterung 41 und das andere Ende 76 schwenkbeweglich durch irgendeine geeigne­ te Einrichtung mit der Drehhalterung 51 verbunden.

Obgleich andere Ausbildungen möglich sind, umfaßt die dargestellte Zylinderkolben-Trimmanordnung 71 eine Kolben­ stange 72 mit einem ersten Ende, das schwenkbeweglich mit der Drehhalterung 51 verbunden ist, einen Kolben 74, der an dem anderen oder zweiten Ende der Kolbenstange 72 befestigt ist, und einen Zylinder 76, der den Kolben aufnimmt und ein erstes oder Stangenende hat, durch das sich die Kolbenstange 72 hindurcherstreckt, sowie ein zweites oder Blindende hat, das schwenkbeweglich mit der achternseitigen Halterung 41 verbunden ist.

Um eine sequentielle aufwärtsgerichtete Schwenkbewegung der Antriebseinheit über den Trimmbereich und dann den Kippbereich unter Belastung zu bewirken, sind die Schwenkverbindungen für die Trimmanordnung 71 und die Kippanordnung 65 so gelegen, daß, wenn sich die Drehhalterung 51 und die damit verbundene Antriebsein­ heit 13 in der untersten Stellung befinden, das Verhältnis der senkrechten Abstände von der unteren oder zweiten Drehachse 55 zur Achse des Propellers 15 und zur Achse 73 der Trimmanordnung 71 kleiner ist als das Verhältnis der senkrechten Abstände von der oberen oder ersten horizontalen Achse 47 zur Achse des Propellers 15 und zur Achse 67 der Kippanordnung 65.

Insbesondere ist darauf hinzuweisen, daß der Momenten­ arm zwischen dem oberen Drehpunkt oder der Kippachse 47 und der Achse 67 der Kippanordnung 65 um ein Vielfaches kleiner als der Momentarm (ungefähr 20% des Momentarms) von dem oberen Drehpunkt oder der Kippachse 67 zur Achse des Propellers 15 ist. Des weiteren sei darauf hingewiesen, daß der Momentarm von dem unteren Drehpunkt oder der Trimmachse 55 zur Achse 73 der Trimmanordnung 71 kleiner als der Momentenarm (etwa 40% des Momentarms) von dem unteren Drehpunkt oder der Trimmachse 55 zur Achse des Propellers 15 ist. Wenn daher die Querschnittsabmessungen von Trimm- und Kippanordnung 65, 71 annähernd gleich sind, werden wesentlich größere Drücke in der Kolben­ zylinderanordnung 65 für die Kippbewegung gegenüber der Kolbenzylinderanordnung 71 für die Trimmbewegung bei einer von dem Propeller 15 aufgebrachten Antriebskraft ent­ wickelt.

Wenn eine andere Befestigungsanordnung für die Kipp- und Trimmanordnungen 65 und 71 verwendet werden, läßt sich die gewünschte sequentielle aufwärtsgerichtete Kippbe­ wegung zunächst durch den Trimmbereich und dann durch den Kippbereich auch dadurch bewirken, daß man eine größere längs der Achse 73 der Trimmanordnung 71 ausge­ übte Kraft gegenüber der Kraft längs der Achse 67 der Kippanordnung 65 vorsieht. Diese größere Kraft kann dadurch erhalten werden, daß man der Zylinderkolben­ anordnung 71 für die Trimmbewegung ein Hydraulikfluid mit höherem Druck als das der Kippanordnung 65 zugeführte Fluid zuführt und/oder die Querschnittsfläche des Zylinders der Trimmanordnung 71 gegenüber dem Zylinder der Kipp­ anordnung 65 vergrößert.

In der Einrichtung zur Bewegung der Drehhalterung 51 und der damit verbundenen Antriebseinheit 13 um die obere und untere horizontale Drehachse 47 bzw. 55 ist ferner eine Druckfluidquelle 81 und ein Fluidleitungssystem 83 ent­ halten. Die Druckfluidquelle 81 umfaßt eine umkehrbare elektrische Pumpe 85 mit gegenüberliegenden Seitenöffnungen 87 und 89, die abwechselnd als Ein- oder Auslaßöffnungen je nach Drehrichtung der Pumpe wirken. Die Druckfluid­ quelle 81 steht über das Fluidleitungssystem 83 mit einem Sumpf 91 in Verbindung, wobei das Fluidleitungssystem 83 eine erste Leitung 93 mit einer Rückschlagventilein­ richtung 95 enthält, die eine Fluidströmung vom Sumpf 91 zur Seitenöffnung 87 der Pumpe 85 erlaubt, jedoch eine Rückströmung verhindert. Eine zweite Leitung 97 enthält ein Rückschlagventil 99, das eine Fluidströmung vom Sumpf 91 zur anderen Seitenöffnung 89 der Pumpe 85 ermöglicht, jedoch eine Rückströmung verhindert. Wenn erwünscht, können die Leitung 97 und das Rückschlagventil 99 weg­ gelassen werden, doch verhindert ihr Vorsehen das Auf­ treten einer Pumpenkavitation. Des weiteren ist eine dritte Leitung 101 zwischen der Seitenöffnung 87 der Pumpe 85 und dem Sumpf 91 vorgesehen, und diese Lei­ tung enthält ein Absperrventil 103, das als Druckent­ lastungsventil für den Fall wirkt, daß an der Seiten­ öffnung 87 der Pumpe 85 ein übermäßiger Druck anliegt, so daß von der Pumpe 85 eine Rückströmung zum Sumpf 91 eintreten kann. Wenn erwünscht, kann zwischen dem Sumpf 91 und der Leitung 93 und 97 ein Filter 90 vorge­ sehen sein.

Das Fluidleitungssystem 93 verbindet ferner die Druck­ fluidquelle 81 mit der Zylinderkolbenanordnung 65 bzw. 71 für die Kipp- bzw. Trimmbewegung. Zu diesem Zweck umfaßt das Fluidleitungssystem 83 grundsätzlich eine erste Leitung 111, die sich zwischen der Druckfluidquelle 81 und dem Stangenende der Zylinderkippanordnung 65 erstreckt, eine zweite Leitung 131, die die Druckfluidquelle 81 mit dem Stangenende der Zylindertrimmanordnung 71 verbindet, eine dritte Leitung 115, die sich zwischen der Druckfluidquelle 81 und dem Blindende der Zylinder­ kippanordnung 65 erstreckt, und eine vierte Leitung 117, die die Druckfluidquelle 81 mit dem Blindende der Zylinder­ trimmanordnung 71 verbindet. Obgleich andere Anordnungen möglich sind, erstreckt sich bei der gezeigten die vierte Leitung 117 zwischen den Blindenden der Zylinderkipp- und -trimmanordnungen 65 und 71. Wenn erwünscht, könnte die vierte Leitung 117 auch direkt mit der Druckfluidquelle 81 in Verbindung stehen. Jede erste, zweite, dritte und vierte Leitung 111, 113, 115 bzw. 117 enthält ein erstes, zweites, drittes und viertes durch eine Feder normalerweise geschlossenes Ventil 121, 123, 125 bzw. 127, und diese Ventile verhindern federnd eine Strömung von den Zylinderkolbenanordnungen 65 und 71 zur Pumpe 85. Die federvorgespannten Ventile 121, 123, 125 und 127 sind relativ leicht, so daß, wenn kein Rückdruck an die­ sen Ventilen anliegt, eine nur geringe Kraft zum Öffnen der Ventile erforderlich ist.

Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um die normaler­ weise geschlossenen Ventile 121 und 125 in der ersten und dritten Leitung 111 und 115 bei Pumpenbetrieb zu öffnen. Hierzu ist ein Steuerkolben 131 in einem Steuer­ zylinder 135 angeordnet, der axial sich erstreckende Stifte 137 und 139 aufweist, die bei entsprechender Be­ wegung des Kolbens im Steuerzylinder 135 in Eingriff mit dem normalerweise geschlossenen Ventil 121 bzw. 125 treten, um diese zu öffnen.

Auch sind Einrichtungen vorgesehen, um das normalerweise geschlossene Ventil 123 in der zweiten Leitung 113 zu öffnen, wozu ein Steuerkolben 141 dient, der in einem Steuerzylinder 145 angeordnet ist und ein Ende mit einem axial sich erstreckenden Stift 147 hat, der bei einer Bewegung des Kolbens im Steuerzylinder 145 mit dem normalerweise geschlossenen Ventil 123 in der zweiten Leitung 113 zu dessen Öffnung in Eingriff treten kann.

Die Steuerzylinder 135 und 145 sind an ihren gegenüber­ liegenden Enden mit den Seitenöffnungen 87 und 89 der Pumpe 85 durch betreffende Leitungen 151 und 153 ver­ bunden. Wenn daher die mit der Seitenöffnung 87 in Verbindung stehende Leitung 151 durch die Pumpe 85 unter Druck gesetzt wird, bewegt sich der Kolben 131 nach rechts, um das normalerweise geschlossene Ventil 125 in der dritten Leitung 115 zu öffnen und damit einen Abfluß des Druckfluides aus dem Blindende der Kippan­ ordnung 65 über die Leitung 115 und aus dem Blindende der Trimmanordnung 71 über die Leitung 115 und aus der Leitung 117 zu bewirken. Ebenfalls öffnet das durch die Steuerzylinder 135 und 145 wirkende Druckfluid die normalerweise geschlossenen Ventile 121 und 123 in der ersten und zweiten Leitung 111 und 113, was zu einer Zuführung des Druckfluides durch die Leitungen 111 und 113 zu den Stangenenden der Kipp- und Trimm­ anordnungen 65 und 71 führt.

Wenn die Seitenöffnung 89 durch die Pumpe 85 unter Druck gesetzt wird, dient das Druckfluid in der Leitung 153 zur Bewegung der Kolben 131 und 141 nach links, so daß die normalerweise geschlossenen Ventile 121 und 123 in der ersten und zweiten Leitung 111 und 113 ge­ öffnet werden und dadurch ein Abfluß des Druckfluides durch die Leitungen 111 und 113 aus den Stangenenden der Kipp- und Trimmanordnungen 65 und 71 möglich ist. Gleichzeitig bewirkt das Druckfluid im Steuerzylinder 135 ein Öffnen des normalerweise geschlossenen Ventils 125 in der dritten Leitung 115, so daß das Druckfluid durch die Leitungen 115 und 117 zu den Blindenden der Kipp- und Trimmanordnungen 65 und 71 geführt wird.

Wie noch später dargelegt, sind Einrichtungen zum Öff­ nen des vierten normalerweise geschlossenen Ventils 127 vorgesehen, um ein sequentielles Einziehen der Zylindertrimmanordnung 71 nur nach einem vollständigen Einziehen der Zylinderkippanordnung 65 zu bewirken.

Das Fluidleitungssystem 83 umfaßt ferner ein Druckent­ lastungsventil 161 in der Leitung 163, die den Sumpf 91 mit der dritten Leitung 115 verbindet. Dieses Ventil spricht bei einer Druckhöhe an der Seitenöffnung 89 der Pumpe 85 oberhalb eines bestimmten Wertes oder bei einem übermäßigen Druck am Blindende der Zylinderkipp­ anordnung 65 an und erlaubt einen Rückfluß des Druck­ fluides zum Sumpf 91. Die Ventile 103 und 161 verhindern eine Pumpenüberbelastung, wenn sich die Antriebseinheit 13 in der untersten Stellung und der vollgekippten Stel­ lung befindet. Das Ventil 161 hat ferner die Aufgabe, die Höhe des Vorwärtsdruckes zu begrenzen, der von der Zylinderkippanordnung 65 aufgenommen werden kann. Ein übermäßiger Druck kann, wenn sich die Antriebseinheit 13 im Kippbereich befindet, gegebenenfalls zu Schäden an den Befestigungsbauteilen führen.

Das Fluidleitungssystem 83 umfaßt ferner ein manuelles Entlastungsventil 171, das eine freie Bewegung der Zylinder­ kipp- und -trimmanordnungen 65, 71 erlaubt. Das Ent­ lastungsventil 171 ist sequentiell so betätigbar, daß es die erste Leitung 111 über die Abzweigleitungen 173 und 175 mit der dritten Leitung 115 und dann zusätzlich die zweite Leitung 113 über die Abzweigleitung 175 mit der dritten Leitung 115 verbindet, wobei die Ver­ bindung zwischen der ersten Leitung 111 und der dritten Leitung 115 beibehalten wird. Das manuelle Entlastungsventil 171 enthält ein mit Gewinde versehenes Ventilelement 177, das bei einer Verdrehung eine Axialbewegung in einem Gehäuse 179 und damit relativ zu dem benachbarten Ende der Abzweigleitung 175 erfährt, die an das Gehäuse 179 angeschlossen ist. Wenn sich das Ventil in der in Fig. 4 gezeigten vollständig geschlossenen Stellung befindet, verschließt das Ende des Ventilelementes 177 die Ab­ zweigleitung 175, so daß eine Strömung von der von der ersten Leitung 111 abzweigenden Leitung 173 zur Abzweig­ leitung 175 verhindert wird. Eine anfängliche Auswärts­ bewegung des Ventilelementes nach links in Fig. 4 be­ wirkt jedoch, daß das Ende des Ventilelementes 177 in Abstand von der Abzweigleitung 175 kommt und damit eine Fluidströmung von der Abzweigleitung 173 in einen Ringraum 181 zwischen dem Ende des Ventilelementes 177 und dem Gehäuse 179 und dann längs dem Ende des Ventil­ elementes 177 zur Abzweigleitung 175 stattfindet. Eine weitere nach links gerichtete Bewegung des Ventilelementes 177 führt dazu, daß eine ringförmige Passage 183, die einen Teil der zweiten Leitung 113 bildet, und der Ringraum 181 mit dem inneren Ende des Ventilelementes 177 mitein­ ander in Verbindung kommen und hierdurch nachfolgend die zweite Leitung 113 mit der Abzweigleitung 175 verbunden wird.

Um eine Aufwärtsbewegung der Antriebseinheit 13 bei Kollision mit einem unter Wasser liegenden Hindernis zu ermöglichen, enthält der Kippkolben 63 eine kleine Öffnung 201 und ein federgespanntes Absperrventil 203, das sich bei einem wesentlich angestiegenen Druck am Stangenende des Kippzylinders 64 öffnet und damit einen Abfluß aus dem Stangenende des Kippzylinders 64 zum Blindende des Kippzylinders 64 ermöglicht. Diese Bewegung des Fluides im Kippzylinder 64 durch die kleine Öffnung 201 erlaubt ein Ausfahren der Kippanordnung 65 und damit eine Absorption von Energie während einer raschen auf­ wärtsgerichteten Schwenkbewegung der Antriebseinheit 13 bei Kollision mit einem Unterwasserhindernis.

Der Kippkolben 63 enthält ferner eine zweite kleine Durch­ gangsöffnung 205 und ein federbelastetes Ventil 207, das die Aufgabe hat, nachgiebig eine Fluidströmung von dem Blindende des Kippzylinders 64 zu dessen Stangenende zu unterbinden. Diese kleine Öffnung erlaubt ein Ein­ ziehen der Zylinderkippanordnung 65 während der Abwärts­ bewegung der achternseitigen Halterung 51 und der damit verbundenen Antriebseinheit 13 im Anschluß an die Kollision mit einem Unterwasserhindernis, indem ein Rückfluß des Hydraulikfluides von dem Stangenende des Kippzylinders 64 ermöglicht wird; in diesem Zusammenhang sei daran erinnert, daß die Strömung des Hydraulikfluides von dem Kippzylinder 64 durch die erste Leitung 111 zur Druckfluidquelle 81 durch das Absperrventil 121 verhindert ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, daß die Absperrventile 121 und 123 in der ersten und zweiten Fluidleitung eine Strömung von dem Kippzylinder 64 zu der Druckfluidquelle 81 verhindern. Nur im Aus­ nahmefall, d. h. wenn der Fluiddruck am Blindende des Kippzylinders 64 den eingestellten Wert am Entlastungs­ ventil 161 überschreitet, ergibt sich eine Strömung vom Kippzylinder 64 zum Sumpf 91.

Wie nachfolgend noch deutlich wird, sei insbesondere darauf hingewiesen, daß bei Auftreffen auf ein Unterwasser­ hindernis die Einstellung der Trimmzylinderanordnung 71 nicht gestört wird, und daß bei abwärtsgerichteter Rückkehrbewegung der Antriebseinheit 13 diese die gleiche Stellung wie vor dem Aufprall einnimmt.

Die Befestigungsanordnung für die Zylinderkolbenanordnungen 65 und 71 einschließlich der erwähnten betreffenden Momentenarme und des Fluidleitungssystems 83 ergibt eine Einrichtung zur Bewegung der Drehhalterung 51 und der damit verbundenen Antriebseinheit 13 um die obere und untere horizontale Achse 47 und 55 dergestalt, daß während der Aufwärtsbewegung und bei Rückwärtsbetrieb der Antriebseinheit 13 ein sequentielles volles Ausfahren der Zylindertrimmanordnung 71, gefolgt von einem Aus­ fahren der Zylinderkippanordnung 65 stattfindet, und daß während der Abwärtsbewegung und bei Rückwärtsbetrieb der Antriebseinheit 13 ein sequentielles vollständiges Einziehen der Zylinderkippanordnung 65, gefolgt von einem Einziehen der Zylindertrimmanordnung 71 ausgelöst werden.

Was das sequentielle Ausfahren der Zylindertrimm- und -kippanordnungen 71 und 65 betrifft, so resultiert diese Wirkung aus der Verwendung der separaten Ventile 121 und 123 in der ersten und zweiten Leitung 111 und 113 im Unterschied zu einer Steuerung der Fluidströmung durch beide Leitungen 111 und 113 durch ein einzelnes Ventil und damit zu beiden Anordnungen 71 und 65, wo­ bei die vorbeschriebenen Gesichtspunkte bezüglich der Momentenarme Berücksichtigung finden. Da insbesondere das Verhältnis der senkrechten Abstände oder Momenten­ arme von der oberen Drehachse 47 zur Kippzylinderachse 67 und zur Achse des Propellers 15 kleiner als das Verhältnis der senkrechten Abstände oder Momentenarme von der unteren Drehachse 55 zur Trimmzylinderachse 73 und zur Achse des Propellers 15 ist, ist ein größerer hydraulischer Druck für die Kippbewegung als für die Trimmbewegung notwendig. Folglich ist während der rück­ wärtigen Antriebsbewegung der Rückdruck im Kippzylinder größer als im Trimmzylinder. Daher liegen die Drücke an den Stangenenden der Zylinderkippanordnung 65 und der Zylindertrimmanordnung 71 an der Rückseite der Ven­ tile 121 bzw. 123 an. Folglich wird der anfängliche von der Pumpe 85 aufgebrachte Fluiddruck nur ausreichen, um den Steuerkolben 141 so zu betätigen, daß das Ventil 123 gegen den Rückdruck von der Zylindertrimmanordnung 71 geöffnet wird und damit ein Ausfahren der Zylinder­ trimmanordnung 71 durch Abfluß des Fluides aus dem Stangenende der Anordnung durch die Leitung, 113, das Ventil 123 und die Leitung 151 zur Seitenöffnung 87 der Pumpe stattfindet. Der anfängliche Fluiddruck reicht jedoch nicht aus, daß der Kolben 131 das Ventil, 121 in der ersten Leitung 111 wegen des größeren Rück­ druckes am Stangenende der Zylinderkippanordnung 65 öffnen kann. Während der anfänglichen Druckbeaufschla­ gung, die sich hinsichtlich eines Ausfahrens der Zylinder­ trimmanordnung 71 auswirkt, dient daher der Rückdruck am Stangenende der Zylinderkippanordnung 65 dazu, das Ventil 121 in der ersten Leitung 111 geschlossen zu hal­ ten. Nach vollem Ausfahren der Zylindertrimmanordnung 71 entwickelt die Pumpe 85 jedoch einen Druck mit einer ausreichenden Höhe, daß der Rückdruck am Stangenende der Zylinderkippanordnung 65 überwunden wird und damit eine Öffnung des Ventiles 121 in der ersten Leitung 111 durch den Steuerkolben 131 erfolgen kann. Folglich wird das Fluid im Stangenende der Zylinderkippanordnung 65 durch die erste Leitung 111, durch das Ventil 121 und durch die Leitung 151 zur Seitenöffnung 87 der Pumpe 85 abgelassen. Das Vorsehen der separaten Ventile 121 und 123 wirkt in Verbindung mit der Ausbildung der Momenten­ arme dergestalt, daß sichergestellt ist, daß die Zylindertrimmanordnung 71 vollständig vor dem Ausfahren der Zylinderkippanordnung 65 ausgefahren ist, wobei dies unab­ hängig von einem Betrieb der Antriebseinheit 13 in Rück­ wärtsrichtung stattfindet, bei der die Antriebseinheit 13 nach oben ausschwenken will.

Die Einrichtung, die ein sequentielles vollständiges Einziehen der Zylinderkippanordnung 65, gefolgt von einem Einziehen der Zylindertrimmanordnung 71 während des Rückwärtsbetriebes der Antriebseinheit 13 und während deren Abwärtsbewegung bewirkt, umfaßt eine Einrichtung zum Öffnen des normalerweise geschlossenen Ventiles 127 in der vierten Leitung 117. Verschiedene mechanische und/oder elektrische Anordnungen können verwendet werden, wo­ bei dies zum Teil von der Anordnung der vierten Leitung 117 abhängt, um das Öffnen des Ventiles 127 bei volleinge­ zogener Zylinderkippanordnung 65 hervorzurufen. Bei der dargestellten Konstruktion umfaßt diese Einrichtung einen schwebenden nicht ventilgesteuerten Kolben 191, der in der Zylinderkippanordnung 65 zwischen dem Zylinder­ blindende und dem Kolben 63 angeordnet ist.

Des weiteren ist, wie am besten aus Fig. 5 hervorgeht, das Ventil 127 in einer Aussparung 193 vorgesehen, die in dem Blindende des Zylinders 64 angeordnet ist, Teil der Leitung 117 bildet und an ihrem oberen Ende ein Gewinde trägt, das einen Verschluß 195 mit einer quer­ liegenden Wand 197 aufnimmt, die eine zentrale Öffnung 199 enthält. Von der querliegenden Wand 197 erstreckt sich nach unten ein Kranz 201. Wenn der Verschluß 195 voll in die Ausnehmung 193 eingeschraubt ist, steht das untere Ende des Kranzes 201 in dichtender Berührung mit dem Boden der Ausnehmung 193, so daß die Leitung 117 mit einem ringförmigen Bereich 203 außerhalb des Kranzes 201 und mit einer Ventilkammer 205 innerhalb des Kranzes 201 versehen wird. Am oberen Bereich des Kranzes 201 kurz unterhalb der querliegenden Wand 197 sind eine oder mehrere Ventilöffnungen 207 ausgebildet, die eine Verbindung zwischen der Ventilkammer 205 und dem ringförmigen Leitungsbereich 203 herstellen.

In der Ventilkammer 205 ist ein kolbenförmiges Ventil­ element 209 mit einem Kranz 211 angeordnet, der entlang dem Kranz 201 schleift und die Ventilöffnungen 207 je nach Stellung des Ventilelementes 201 in der Ventilkammer 205 öffnet oder schließt. Das Ventilelement 201 wird durch eine geeignete Feder 213 in Eingriff mit der quer­ liegenden Wand 197 nach oben vorgespannt und schließt dabei die Ventilöffnungen 207.

Durch das Ventilelement 209 erstreckt sich axial eine Ablaßöffnung 215, die während der Bewegung des Ventil­ elementes eine Fluidströmung durchläßt.

Fest von dem Ventilelement 209 erstreckt sich durch die Öffnung 199 und in die Bohrung des Zylinders 64 ein Stift 217, der, wenn von dem schwebenden Kolben 191 berührt, das Ventilelement 209 axial gegen die Kraft der Feder 213 unter Freigabe der Ventilöffnungen 207 ver­ schiebt.

Bei Abwärtsbewegung der Antriebseinheit 13 von der ange­ hobenen Stellung aus und unabhängig von einem Rückwärts­ betrieb der Antriebseinheit 13, was diese nach oben ver­ schwenken will, bewirkt das von der Pumpe 85 durch die Leitung 151 zugeführte Druckfluid eine Bewegung des Steuerkolbens 131 nach rechts, so daß das Ventil 125 geöffnet wird, um die Fluidströmung von den Zylinderkipp- und -trimmanordnungen 65 und 71 durch die dritte Leitung 115 zur Seitenöffnung 89 der Pumpe 85 zurückzuführen. Be­ sagte Druckfluidzufuhr durch die Leitung 151 öffnet auch beide Ventile 121 und 123, um das Druckfluid den Stangen­ enden der Zylinderkipp- und -trimmanordnungen 65 und 71 zuzuliefern und dadurch deren Kolben gegen die Blindenden der Zylinderkipp- und -trimmanordnungen 65 und 71 zu drücken. Die Zufuhr des Druckfluides zum Stangenende der Zylindertrimmanordnung 71 wirkt sich nicht hinsichtlich eines Einziehens der Zylindertrimmanordnung 71 auf­ grund der geschlossenen Stellung des Ventiles 127 aus. Das Anlegen des Druckfluides an die Zylinderkippanordnung 65 führt jedoch zu deren Einziehen und zu einer Verlagerung des Kippkolbens in Richtung auf das Blindende des Kipp­ zylinders. Während dieser Bewegung fließt das Druckfluid aus dem Blindende des Kippzylinders zur Seitenöffnung 89 der Pumpe 85 ab. Wie erwähnt, ist jedoch das Druckfluid im Blindende des Trimmzylinders eingeschlossen, was ein Einziehen der Zylindertrimmanordnung 71 infolge des Ventiles 127 verhindert. Bei volleingezogener Zylinder­ kippanordnung 65 wird jedoch der schwebende Kolben 191 durch den Kippkolben 63 zum Blindende des Kippzylinders 64 bewegt, so daß der Stift 217 unter Öffnung des Ventiles 127 in Eingriff kommt. Dies ermöglicht einen Abfluß aus dem Blindende des Trimmzylinders 76 und dessen Einziehen aufgrund der Zufuhr des unter Druck stehen­ den Fluides von der Pumpe 85 zum Stangenende des Trimm­ zylinders 76. Unabhängig von einem Betrieb der Antriebs­ einheit in Rückwärtsrichtung, was ein Ausfahren von sowohl der Zylinderkipp- als auch -trimmanordnung 65 und 71 hervorrufen will, zieht sich die Zylindertrimm­ anordnung 71 nur ein, nachdem ein vollständiges Ein­ ziehen der Zylinderkippanordnung 65 stattgefunden hat.

Darauf hinzuweisen ist, daß wegen der Leitung 215 der Fluiddruck an beiden Seiten des Ventilelementes 209 gleich ist und daher der Fluiddruck alleine das Ventil­ element 209 nicht bewegen kann. Sobald jedoch die Zylinder­ kippanordnung 65 sich vollständig eingezogen hat, d. h. die achternseitige Halterung 41 ihre unterste Stellung eingenommen hat, berührt der schwebende Kolben 191 den Stift 217, so daß das Ventil 127 geöffnet wird. Bei Zufuhr des Druckfluides durch die Leitung 115 er­ laubt daher das offene Ventil 127 einen Durchlaß der Fluidströmung zur Leitung 117 und zur Zylindertrimman­ ordnung 71. Wie schon angedeutet, wird sich daher wegen der Auslegung der Momentenarme die Zylindertrimmanordnung 71 vor dem Ausfahren der Zylinderkippanordnung 65 ausdehnen.

Claims (7)

1. Schiffsantriebsvorrichtung umfassend:

• - eine Heckhalterung (31) zur Verbindung mit einem Bootsheck (23),
• - eine achternseitige Halterung (41),
• - ein erstes die achternseitige Halterung (41) um eine erste im Betrieb im wesentlichen horizontale Dreh­ achse schwenkbar mit der Heckhalterung (31) verbin­ dendes Schwenklager (45),
• - eine Antriebseinheit (13) mit einem Propeller an ihrem unteren Ende,
• - eine Drehhalterung (51),
• - ein die Antriebseinheit (13) um eine im Betrieb im wesentlichen vertikale Achse schwenkbar mit der Drehhalterung (51) verbindendes Steuerlager, das zusammen mit der Drehhalterung (51) und der An­ triebseinheit (13) in einer vertikalen Ebene um die erste horizontale Achse (47) schwenkbar ist,
• - eine Trimmzylinderkolbenanordnung (71) mit einem Trimmzylinder (76), einem in dem Trimmzylinder (76) angeordneten Trimmkolben (74) und einer an einem ersten Ende des Trimmzylinders (76) aus diesem aus­ tretenden, einerseits mit dem Trimmkolben (74) und andererseits schwenkbar mit der achternseitigen Halterung (41) oder der Drehhalterung (51) verbun­ denen Trimmkolbenstange (72), wobei der Trimmzylin­ der (76) mit seinem zweiten Ende schwenkbar mit der jeweils anderen Halterung (51 bzw. 41) verbunden ist,
• - eine Kippzylinderkolbenanordnung (65) mit einem Kippzylinder (64), einem in dem Kippzylinder (64) angeordneten Kippkolben (63) und einer an einem ersten Ende des Kippzylinders (64) aus diesem aus­ tretenden, einerseits mit dem Kippkolben (63) und andererseits schwenkbar mit der achternseitigen Halterung (41) oder der Heckhalterung (31) verbunde­ nen Kippkolbenstange (62), wobei der Kippzylinder (64) mit seinem zweiten Ende schwenkbar mit der jeweils anderen Halterung (31 bzw. 41) verbunden ist,
• - eine Druckfluidquelle (81) und ein Fluidleitungs­ system (83), das die Druckfluidquelle (81) mit der Trimmzylinderkolbenanordnung (71) und der Kippzylin­ derkolbenanordnung (65) verbindet,

dadurch gekennzeichnet, daß die Drehhalterung (51) mittels eines zweiten Schwenk­ lagers (53) unterhalb des ersten Schwenklagers (45) um eine zur ersten Drehachse (47) parallele zweite Dreh­ achse (55) schwenkbar mit der achternseitigen Halte­ rung (41) verbunden ist,
und daß das Fluidleitungssystem (83) eine während des Rückwärtsbetriebs der Antriebseinheit (13) betreibbare Einrichtung umfaßt, um ein anfängliches volles Ausfah­ ren der Trimmzylinderkolbenanordnung (71) gefolgt von einem Ausfahren der Kippzylinderkolbenanordnung (65) während der aufwärts gerichteten Kippbewegung der Antriebseinheit (13) oder/und ein anfängliches volles Einziehen der Kippzylinderkolbenanordnung (65) gefolgt von einem anschließenden Einziehen der Trimmzylinder­ kolbenanordnung (71) während der abwärts gerichteten Kippbewegung der Antriebseinheit (13) zu bewirken, wobei die während des Rückwärtsbetriebs betreibbare Einrichtung umfaßt:

• - eine die Druckfluidquelle (81) mit dem ersten Ende des Kippzylinders (64) verbindende erste Leitung (111) mit einer normalerweise durch Vorspannung geschlossenen ersten Ventileinrichtung (121),
• - eine die Druckfluidquelle (81) mit dem ersten Ende des Trimmzylinders (76) verbindende zweite Leitung (113) mit einer normalerweise durch Vorspannung geschlossenen zweiten Ventileinrichtung (123) und
• - eine die Druckfluidquelle (81) mit dem zweiten Ende des Trimmzylinders (76) verbindende dritte Leitung (115, 117) mit einer dritten Ventileinrichtung (127), die normalerweise durch Vorspannung geschlos­ sen ist, um eine Strömung in der dritten Leitung von dem Trimmzylinder (76) zur Druckfluidquelle (81) zu verhindern.

2. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die während des Rückwärtsbetriebs betreibbare Einrichtung Mittel (191) zum Öffnen der dritten Ventileinrichtung (127) nach vollständigem Einziehen der Kippzylinderkolbenanordnung (65) auf­ weist.

3. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Leitung (115, 117) zwei Teilabschnitte (115, 117) und die dazwischen angeord­ nete dritte Ventileinrichtung (127) umfaßt, wobei der erste Teilabschnitt (115) die Druckfluidquelle (81) mit dem zweiten Ende (70) des Kippzylinders (64) verbindet, und der zweite Teilabschnitt (117) das zweite Ende (70) des Kippzylinders (64) mit dem zwei­ ten Ende (75) des Trimmzylinders (76) verbindet.

4. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Kippzylinder (64) zwischen dem Kippkolben (63) und dem zweiten Ende (70) des Kippzylinders (64) schwebender Kolben (191) nach vollständigem Einziehen der Kippzylinderkolbenanord­ nung (65) über ein Anschlagglied (217) die dritte Ventileinrichtung (127) für den Fluidabfluß aus dem zweiten Ende (75) des Trimmzylinders (76) und damit für das Einziehen der Trimmzylinderkolbenanordnung (71) öffnet.

5. Schiffsantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippkolben (63) eine erste Absperrventileinrichtung (201, 203) und eine zweite Absperrventileinrichtung (205, 207) aufweist, wobei die erste Absperrventileinrichtung (201, 203) eine Fluidströmung in Richtung von dem kolbenfernen Ende der Kippkolbenstange (62) zum kolbennahen Stangenende und die zweite Absperrventileinrichtung (205, 207) eine Fluidströmung in entgegengesetzter Richtung ermöglicht.

6. Schiffsantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schwenk­ lager (45) rückwärtig vom Bootsheck angeordnet ist.