Die Erfindung betrifft eine Propellerwellenanordnung für einen Bootsantrieb mit einem Propeller, wobei der Propeller auf einem Propellerabschnitt einer Propellerwelle angeordnet ist, und wobei zumindest alle ein Antriebsdrehmoment übertragenden Teile der Propellerwelle gegenüber Wasser abgedichtet sind. Des Weiteren umfasst die Erfindung einen Bootsantrieb mit einer derartigen Propellerwellenanordnung. Eine solche Propellerwellenanordnung und der entsprechende Bootsantrieb können beispielsweise in einem Oberflächenantrieb eines Bootes verwendet werden.

Da der Propeller am abtriebsseitigen Ende einer Propellerwelle zumindest teilweise im Wasser rotiert, um das Boot im Wasser anzutreiben, besteht auch für die Propellerwelle eine erhöhte Korrosionsgefahr durch den Kontakt mit dem Wasser. Insbesondere Meerwasser verursacht beim Kontakt mit Stahlbauteilen eine stärkere Korrosion und geringere Ermüdungsbeständigkeit bzw. Dauerfestigkeit des Stahls. Eine Möglichkeit eine Propellerwelle mit hoher Belastbarkeit und hoher Lebensdauer trotz Wasserkontakt zu erhalten, ist die Verwendung von rostfreiem Stahl als Material für die Propellerwelle und/oder eine größere Dimensionierung der Propellerwelle. Beides erhöht jedoch die Material- und die Bearbeitungskosten einer Propellerwelle erheblich. Des Weiteren verringert der Kontakt mit Meerwasser auch bei Bauteilen aus rostfreiem Stahl die Ermüdungsbeständigkeit bzw. Dauerfestigkeit um mehr als 50 Prozent gegenüber Stahlbauteilen, die nur mit Luft in Berührung kommen.

Es ist daher wünschenswert eine Propellerwelle mit möglichst geringen Abmessungen aus möglichst kostengünstigem und einfach zu bearbeitendem Material bereitstellen zu können, die trotzdem eine hohe Belastbarkeit und Lebensdauer aufweist.

Es sind mehrere Propellerwellenanordnungen bekannt, bei denen der antriebsseitige Teil einer Propellerwelle mit deren Lagerstellen durch Dichtungsringe abgedichtet ist gegen Wasser. So ist aus der US 5,249,995 ein Bootsantrieb von der Art eines Oberflächenantriebes mit zwei Propellerwellen für zwei gegensinnig rotierbaren Propellern bekannt. Die Propellerwellen sind dabei mittels Wälzlagern in einem Gehäuse gelagert. Im Bereich des Gehäuses sind die Propellerwellen durch Dichtungsringe gegen Wasser von außen abgedichtet. Allerdings ist hier der abtriebsseitige Teil der Propellerwelle, auf dem der Propeller befestigt wird, der Propellerabschnitt, nicht gegen das Wasser abgedichtet. Deshalb ist dieser Teil der Propellerwelle wegen des Wasserkontaktes weiterhin korrosionsanfällig und weist eine geringe Dauerfestigkeit auf. Bei herkömmlichen Propellerwellenanordnungen ist der Propellerabschnitt der Propellerwelle häufig nicht gegen Wasser abgedichtet, wodurch die beschriebenen Nachteile auftreten.

Aus der US 2,862,733 ist eine Propellerwellenanordnung bekannt, bei der die gesamte Propellerwelle gegen Wasser abgedichtet ist, um vom Wasser verursachte Korrosion und als Folge davon Ermüdungsbrüche der Propellerwelle zu vermeiden. Dabei sind Teile der Propellerwelle von einem Ölbad umgeben, um so den Kontakt mit Wasser und daraus resultierende Korrosion zu vermeiden. Diese Ausführung ist jedoch relativ aufwändig und daher mit hohen Kosten verbunden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Propellerwellenanordnung mit hoher Belastbarkeit und mit einer langen Lebensdauer anzugeben, die einfach im Aufbau und bei der Herstellung und dadurch kostengünstig bereitzustellen ist. Dabei soll die Propellerwelle auch mit möglichst geringen Abmessungen aus kostengünstigem und einfach zu bearbeitendem Material herstellbar sein.

Die Aufgabe wird durch eine Propellerwellenanordnung gemäß dem Patentanspruch 1 und durch einen Bootsantrieb gemäß dem Patentanspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beansprucht.

Die Erfindung betrifft demnach eine Propellerwellenanordnung für einen Bootsantrieb mit einem Propeller, bei der der Propeller auf einem Propellerabschnitt einer Propellerwelle angeordnet ist und bei der zumindest alle, ein Antriebsdrehmoment übertragenden Teile der Propellerwelle gegenüber Wasser abgedichtet sind. Dabei umfasst die Propellerwellenanordnung zumindest einen ersten und einen zweiten Dichtungsring zum Abdichten des Propellerabschnittes der Propellerwelle gegen Wasser. Die Abdichtung des Propellerabschnittes der Propellerwelle durch zwei Dichtungsringe hat sich gegenüber den bekannten Ausführungen als konstruktiv einfache Möglichkeit zur effektiven Abdichtung dieses Teiles der Propellerwelle herausgestellt. Der Propellerabschnitt erstreckt sich in axialer Richtung vom einen Ende der Propellernabe zum anderen Ende der Propellernabe.

Durch Wasserkontakt verursachte Korrosion wird bei einer solchen Propellerwellenanordnung dadurch vermieden, dass alle, ein Antriebsdrehmoment übertragenden Teile der Propellerwelle gegenüber dem Wasser abgedichtet sind. Dadurch kann die Propellerwelle aus kostengünstigem Material, z.B. aus nicht rostfreiem Stahl, gefertigt werden und trotzdem eine ausreichende Festigkeit und Lebensdauer aufweisen. Alternativ kann so auch eine Propellerwelle aus rostfreiem Stahl in verhältnismäßig kleinen Abmessungen hergestellt werden, wodurch die Herstellkosten und die Materialkosten ebenfalls gering gehalten werden.

Besonders kostengünstig ist sind die bevorzugten Ausführungen, bei denen der erste und der zweite Dichtungsring jeweils einstückig aus elastischem Material gefertigt sind. Deren Querschnitt kann beispielsweise als Kreisfläche ausgestaltet sein, was eine kostengünstige Herstellung der Dichtungsringe ermöglicht. Die elastische Eigenschaft des Materials der Dichtungsringe gewährleistet auf einfache Weise, dass sich die Dichtungsringe an den anliegenden Teilen derart anlegen und in ihrer Form anpassen, dass sich eine wasserdichte Abdichtung zur Propellerwelle hin ergibt.

Besonders bevorzugt können als Dichtungsringe handelsübliche Standard-O-Ringe verwendet werden, was weiter zur kostengünstigen Herstellung beiträgt.

Weitere Aspekte der Erfindung betreffen den Aufbau und die Anordnung der Dichtungsringe zu den anderen Komponenten der Propellerwellenanordnung. Der erste Dichtungsring kann zwischen einem Befestigungselement zur Befestigung des Propellers auf der Propellerwelle und einem radialen Absatz der Propellerwelle angeordnet sein. Alternativ dazu kann der erste Dichtungsring auch zwischen dem Befestigungselement und der Propellernabe angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Propellerwelle vom abtriebsseitigen Ende her zumindest ab der Stelle gegen Wasser abgedichtet, an der das Antriebsmoment von der Propellerwelle weiter auf den Propeller geführt wird. Das äußerste abtriebsseitige Ende der Propellerwelle auf dem beispielsweise ein Gewinde zum Aufschrauben einer Befestigungsmutter für den Propeller angeordnet ist, wird vom Antriebsdrehmoment nicht mehr belastet und hat deshalb deutlich geringere Anforderungen an Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Trotzdem ist es beispielsweise möglich das äußerste abtriebsseitige Ende der Propellerwelle mit einer wasserdichten Lackierung oder durch eine Abdeckkappe gegen Wasser abzuschirmen bzw. abzudichten.

Der zweite Dichtungsring ist vorzugsweise zwischen einem Dichtungsträger eines dritten Dichtungsringes und einer Propellernabe angeordnet. Der dritte Dichtungsring kann dabei ein Dichtungsring sein, der den antriebsseitigen Teil der Propellerwelle mit deren Lagerstellen abdichtet gegen Wasser.

So ist es möglich die gesamte Propellerwelle gegen Wasser abzudichten, wodurch eine erhöhte Korrosion der Propellerwelle durch Wasserkontakt ausgeschlossen ist und ausreichende Dauerfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit mit günstigeren Stählen als mit rostfreiem Stahl erreicht werden können.

Um vorzeitigen Verschleiß der Dichtungsringe zu vermeiden, sind der erste und der zweite Dichtungsring bevorzugt derart in der Propellerwellenanordnung eingebaut, dass sie im Betrieb zusammen mit den angrenzenden Bauteilen rotieren. Bevorzugt sind dies die Propellerwelle, die Propellernabe, der Dichtungsträger und das genannte Befestigungselement. Dadurch ergeben sich im Betrieb keine Relativbewegungen zwischen den erwähnten Bauteilen und damit keine Reibung insbesondere an den Dichtungsringen. Dies erhöht die Lebensdauer der Dichtungsringe.

Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung auch einen Bootsantrieb mit einer Propellerwellenanordnung wie oben beschrieben. Dieser Bootsantrieb kann beispielsweise ein Oberflächenantrieb sein.

Die Erfindung und weitere Vorteile werden nachfolgend anhand der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Propellerwellenanordnung am Beispiel eines Oberflächenantriebes und

Fig. 2 die schematische Darstellung des abtriebsseitigen Endes einer erfindungsgemäßen Propellerwellenanordnung in einer vergrößerten Darstellung.

Der in Fig. 1 dargestellte Bootsantrieb ist als Oberflächenantrieb ausgestaltet. Die Propellerwellenanordnung 1 umfasst die Propellerwelle 2, die abtriebsseitig mittels eines Wälzlagers 16 und antriebsseitig mittels zweier Wälzlager 30 und 31 rotierbar in einem Propellerwellenrohr 18 gelagert ist. Die Propellerwelle 2 kann dabei um ihre Rotationsachse 24 rotieren. Auf der Antriebsseite der Propellerwelle 2 ist diese über ein Wellengelenk 32 mit einer Antriebswelle 33 verbunden. Die Antriebswelle 33 ist mittels zweier Wälzlager 36 und 37 im Bootskörper 28 gelagert. Die Antriebswelle 33 ist antriebswirksam mit einer nicht dargestellten Abtriebswelle eines Antriebsmotors im Inneren des Bootskörpers 28 verbunden. Derartige Antriebsstränge für Oberflächenantriebe sind bekannt und können beispielsweise auch weitere Kupplungs- und Getriebeelemente zwischen dem Antriebsmotor und der Propellerwelle umfassen.

Im Bereich des abtriebsseitigen Endabschnitts 3 der Propellerwelle 2 ist ein Propeller 5 drehfest auf einem Propellerabschnitt 38 der Propellerwelle 2 befestigt. Der Propeller 5 weist eine Propellernabe 4 auf, über die der Propeller 5 drehfest mit der Propellerwelle 2 verbunden ist mittels einer Verzahnung 22, die aus einer Innenverzahnung am Innenumfang der Propellernabe 4 und aus einer dazu passenden Aussenverzahnung im Bereich des Propellerabschnittes 38 der Propellerwelle 2 besteht. Ein zylinderförmiger Zentrierbereich 23 des Propellerabschnittes 38 sorgt für die exakt mittige Positionierung der Propellernabe 4 und des Propellers 5 auf der Propellerwelle 2, sodass die Propellerwelle 2 mit dem Propeller 5 im Betrieb gleichmäßig und ohne Unwucht um die Rotationsachse 24 rotieren. Der Propellerabschnitt 38 erstreckt sich in axialer Richtung vom einen Ende der Propellernabe 4 zum anderen Ende der Propellernabe 4. Zur Befestigung des Propellers 5 auf der Propellerwelle 2 sind eine Zwischenscheibe 10, eine Befestigungsmutter 9 und eine Kontermutter 8 auf ein Gewinde 21 der Propellerwelle 2 aufgeschraubt.

Ein Trimzylinder 25 mit dem dazugehörigen Kolben 26 ermöglicht das sogenannte Trimmen des Antriebes, bei dem der Propeller im Wesentlichen in vertikaler Richtung verstellt wird. Auf diese Weise wird die Eintauchtiefe des Propellers in das Wasser entweder manuell oder elektronisch gesteuert, abhängig von verschiedenen Betriebsbedingungen. Der Trimmzylinder 25 ist dazu an seinem abtriebsseitigen Ende gelenkig mit dem Propellerwellenrohr 18 verbunden. Am entgegen gesetzten Ende der Trimzylinder-Kolben-Einheit 25, 26 ist eine Kolbenstange des Kolbens 26 über ein Gelenk 27 am Heckspiegel 29 des Bootskörpers 28 befestigt.

Zur Abschirmung der Propellerwelle 2 gegen das Wasser bzw. Meerwasser aus der Umgebung sind mehrere Dichtungselemente vorgesehen, sodass alle ein Antriebsdrehmoment übertragenden Teile der Propellerwelle 2 gegenüber Wasser abgedichtet sind. Die Abdichtung der Propellerwelle 2 im Bereich des Propellerabschnittes 38 der Propellerwelle 2 ist insbesondere in der größeren Darstellung in Fig. 2 erkennbar.

Zum Abdichten des Propellerabschnittes 38 der Propellerwelle 2 gegen Wasser um- fasst die Propellerwellenanordnung 1 einen ersten Dichtungsring 6 und einen zweiten Dichtungsring 7. Der erste und der zweite Dichtungsring 6 und 7 sind beide einstückig aus elastischem Material gefertigt und weisen im unbelasteten Zustand einen zumindest nahezu kreisförmigen Querschnitt auf. Vorteilhaft können hier kostengünstige Standard-O-Ringe verwendet werden. Im dargestellten eingebauten Zustand sind die beiden Dichtungsringe 6 und 7 in axialer Richtung eingespannt zwischen den angrenzenden Bauteilen, sodass ihr ursprünglich kreisförmiger Querschnitt auf einen etwa ellipsenförmigen Querschnitt zusammengedrückt ist. Durch das Einspannen der elastischen Dichtungsringe 6 und 7 passen sie sich genau an die Oberflächen der angrenzenden Bauteile an und dichten so die innenliegende Propellerwelle 2 effektiv gegen Wasser ab. Die Stärke der Vorspannung bzw. der elastischen Verformung des ersten und zweiten Dichtungsringes 6 und 7 in axialer Richtung lässt sich durch die Geometrie der Propellerwelle 2 und der Propellernabe 4 beeinflussen. Der erste Dichtungsring 6 ist zwischen einem Befestigungselement 10 zur Befestigung des Propellers 5 auf der Propellerwelle 2 und einem radialen Absatz 39 der Propellerwelle 2 angeordnet. Das Befestigungselement 10 ist in dieser Ausführung als eine Zwischenscheibe ausgebildet, die von der Befestigungsmutter 9 in axialer Richtung gegen die Propellernabe 4 gedrückt wird und den ersten Dichtungsring 6 zwischen der Zwischenscheibe selbst und dem radialen Absatz 39 einspannt und elastisch verformt.

Der zweite Dichtungsring 7 ist zwischen einem Dichtungsträger 1 1 eines dritten Dichtungsringes 12 und der Propellernabe 4 angeordnet.

Der erste und der zweite Dichtungsring 6 und 7 sind derart in der Propellerwellenanordnung 1 eingebaut, dass sie im Betrieb zusammen mit der Propellerwelle 2, der Propellernabe 4, dem Dichtungsträger 1 1 und dem Befestigungselement 10 rotieren. Auf diese Weise werden Relativbewegung und Reibung zwischen den einzelnen Bauteilen vermieden und die Dichtwirkung der Dichtungsringe 6 und 7 bleibt langfristig erhalten.

Im antriebsseitigen Bereich sind die Antriebswelle 33, das Wellengelenk 32 und die Propellerwelle 2 durch ein am Heckspiegel 29 befestigtes Abdeckrohr 25 und einen daran befestigten flexiblen Faltenbalg 34 vom Wasser abgeschirmt. Der Faltenbalg 34 ist antriebsseitig wasserdicht mit dem Abdeckrohr 25 und abtriebsseitig wasserdicht mit dem Propellerwellenrohr 18 verbunden, sodass in diesem Bereich kein Wasser eintreten kann. Der flexible Faltenbalg 34 ist so ausgestaltet und angeordnet, dass er langfristig bei jeder Trimstellung des Oberflächenantriebes eine effektive Abdichtung gegen Wassereintritt im Bereich des Wellengelenks 32 gewährleistet.

Am abtriebsseitigen Ende des Propellerwellenrohres 18 sorgen ein dritter, vierter, fünfter und sechster Dichtungsring 12, 13, 14 und 15 für eine zuverlässige Abdichtung der in dem Propellerwellenrohr 18 angeordneten Propellerwelle 2 gegen Wasser. Dabei ist der dritte Dichtungsring 12 drehfest auf einem Dichtungsträger 1 1 angeordnet. Der Dichtungsträger 1 1 ist wiederum drehfest auf der Propellerwelle 2 befestigt, sodass die Propellerwelle 2, der Dichtungsträger 1 1 und der dritte Dichtungs- ring 12 im Betrieb gemeinsam um die Rotationsachse 24 rotieren. Eine Dichtlippe des dritten Dichtungsringes 12 gleitet im Betrieb entlang einer Dichtfläche einer Dichtungsbuchse 19. Die Dichtungsbuchse 19 ist mit mehreren Befestigungsschrauben 20 in dem Propellerwellenrohr 18 befestigt.

Der vierte, fünfte und sechste Dichtungsring 13, 14 und 15 sind alle drehfest in der Dichtungsbuchse 19 angeordnet. Am Innenumfang der Dichtungsringe 13, 14 und 15 gleiten diese auf einer zylinderförmigen Dichtfläche des mit der Propellerwelle 2 rotierenden Dichtungsträgers 1 1 . Der vierte und der fünfte Dichtungsring 13 und 14 tragen so zusätzlich zum dritten Dichtungsring 12 zur Abschirmung der Propellerwelle 2 gegen Wasser bei, während der sechste Dichtungsring 15 im Wesentlichen den Austritt von Schmierstoffen verhindert, die im Inneren des Propellerwellenrohres 18 das Wälzlager 16 schmieren.

Bezugszeichen Propellerwellenanordnung

Propellerwelle

Endabschnitt

Propellernabe

Propeller

erster Dichtungsring

zweiter Dichtungsring

Kontermutter

Befestigungsmutter

Befestigungselement

Dichtungsträger

dritter Dichtungsring

vierter Dichtungsring

fünfter Dichtungsring

sechster Dichtungsring

Wälzlager

Anschlagring

Propellerwellenrohr

Dichtungsbuchse

Befestigungsschraube

Gewinde

Verzahnung

Zentrierabschnitt

Rotationsachse

Trimzylinder

Kolben

Gelenk

Bootskörper

Heckspiegel

Wälzlager

Wälzlager Wellengelenk

Antriebswelle

Faltenbalg

Abdeckrohr

Wälzlager

Wälzlager

Propellerabschnitt

Absatz