DE9115413U1

DE9115413U1 - Propulsion device for watercraft

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Publication number: DE9115413U1
Application number: DE9115413U
Authority: DE
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Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2001-12-10

Description

Antriebsvorrichtung für WasserfahrzeugePropulsion device for watercraft

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Antriebsvorrichtung für Wasserfahrzeuge mit zwischen zwei parallelen, vorzugsweise durch Muskelkraft angetriebenen, endlosen Ketten, zwischen denen in definierten Abständen umlaufende Schaufeln angeordnet sind.The present innovation relates to a propulsion device for watercraft with two parallel, preferably muscle-powered, endless chains, between which rotating blades are arranged at defined intervals.

Herkömmliche Antriebsvorrichtungen für Wasserfahrzeuge wie Schiffsschrauben oder Schaufelräder leiden insgesamt am Nachteil eines zu geringen Wirkungsgrades. Aus diesem Grunde sind etwa Schaufelräder in sehr großen Dimensionen eingesetzt worden, um den Wirkungsgrad durch möglichst viele gleichzeitig im Wasser befindliche Schaufeln zu erhöhen, wobei sowohl der Größe der Schaufeln, wegen des daraus resultierenden Tiefganges, wie auch der Größe der Schaufelräder aus ökonomischen Gründen Grenzen gesetzt sind.Conventional propulsion devices for watercraft such as ship propellers or paddle wheels suffer from the overall disadvantage of being insufficiently efficient. For this reason, paddle wheels of very large dimensions have been used in order to increase efficiency by having as many blades in the water as possible at the same time, although there are limits to both the size of the blades, due to the resulting draft, and the size of the paddle wheels for economic reasons.

Abhilfe bezüglich des Schaufelantriebes brachten schließlich in Fahrtrichtung umlaufende, mit Schaufeln versehene endlose Ketten, wobei der Untertrum so dicht über dem Wasserspiegel liegt, daß die daran befestigten und senkrecht im Wasser hängenden Schaufeln ihre volle Wirkung beim Vortrieb des Fahrzeuges leisten können.The solution to the problem of paddle drive was finally provided by endless chains fitted with paddles that rotate in the direction of travel, with the lower strand lying so close to the water level that the paddles attached to it and hanging vertically in the water can have their full effect in propelling the vehicle.

Diese Konstruktion beansprucht allerdings wegen der auch am Obertrum senkrecht abstehenden Schaufeln viel Platz im Viasserfahrzeug und aus Stabilitätsgründen z.T. aufwendige Führungen für die Schaufeln.However, this design requires a lot of space in the viasser vehicle because the blades also protrude vertically on the upper run and, for stability reasons, requires complex guides for the blades.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es daher, einen Schaufelkettenantrieb zu schaffen, der bei relativ geringem Platzbedarf und einfacher Konstruktion einen hohen Wirkungsgrad aufweist.The aim of this innovation is therefore to create a bucket chain drive that has a high level of efficiency while requiring relatively little space and being simple in design.

Zur Lösung der Aufgabe sind die Schaufeln zwischen zwei parallel und gleichsinnig umlaufenden Ketten quer zur Laufrichtung rechtwinklig schwenkbar so angelenkt, daß sie bei Erreichen des Untertrums bzw. beim Eintauchen ins Wasser infolge Schwerkraft und Wasserdruck in die senkrechte Anschlagposition schwenken und somit Antriebsarbeit leisten können, während sie sich anschließend bei Erreichen des Obertrums infolge Schwerkraft und/oder vorgesehener Federkraft raumsparend schuppenartig aufeinander legen. Die durch die Aufhängungsvorrichtung der Schaufeln verbundenen Ketten werden über je zwei, auf gemeinsamen Achsen befindliche Räder geführt, wobei die in Fahrtrichtung vordere Achse auf herkömmliche Weise über eine bzw. zwei Ketten durch Muskelkraft mittels Pedalantrieb oder auch durch Motorkraft angetrieben wird.To solve the problem, the blades are hinged between two chains that rotate parallel and in the same direction and can be pivoted at right angles to the direction of travel so that when they reach the lower run or when they are immersed in the water, they pivot into the vertical stop position due to gravity and water pressure and can thus perform drive work, while when they reach the upper run, they then lay on top of each other in a space-saving manner due to gravity and/or the spring force provided. The chains connected by the suspension device of the blades are each guided by two wheels on common axles, with the front axle in the direction of travel being driven in the conventional way via one or two chains by muscle power using a pedal drive or by motor power.

Zum Zwecke des Rückwärtsantriebes können die Schaufeln in ihrer senkrechten Anschlagposition mit Hilfe einer auf den Untertrum parallel absenkbaren Profilschiene, die eine Zwangsführung von an den Schaufellagern befindlichen Sperrstiften bewirkt, arretiert werden.For the purpose of reverse drive, the blades can be locked in their vertical stop position with the help of a profile rail that can be lowered parallel to the lower run and which ensures a positive guide of the locking pins located on the blade bearings.

Bei Einsatz von Zahnriemen statt der Ketten vermindern sich Geräuschentwicklung und Wartungsaufwand in vorteilhafter Weise.Using toothed belts instead of chains reduces noise and maintenance costs.

Zwecks Stabilisierung und Gewährleistung der Kettenspannung kann für den Untertrum je ein Spannrad vorgesehen sein.In order to stabilize the chain and ensure tension, a tension wheel can be provided for each lower strand.

In der bevorzugten Ausführung besteht das Wasserfahrzeug aus zwei langgestreckten, fest verbundenen Schwimmkörpern, zwischen denen der neuerungsgemäße Antrieb angeordnet ist. Der Einbau im Bodenbereich herkömmlicher Bootskörper ist wegen des geringen Platzbedarfes ebenfalls möglich.In the preferred design, the watercraft consists of two elongated, firmly connected floating bodies, between which the innovative drive is arranged. Installation in the bottom area of conventional boat hulls is also possible due to the small space requirement.

Ein neuerungsgeroäßes Ausführungsbeispiel wird in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:An example of an innovation is shown in the drawings. They show:

Fig.l Eine Seitenansicht des neuerungsgemäßen AntriebesFig.l A side view of the new drive

Fig.2 Einen Querschnitt durch ein neuerungsgemäß angetriebenes Wasserfahrzeug.Fig.2 A cross-section through a watercraft powered according to the innovation.

Fig.3 Eine Teilansicht der Schaufelkette mit Darstellung der Schaufel-Arretiervorrichtung.Fig.3 A partial view of the bucket chain showing the bucket locking device.

Nach Fig.l ist nur eine Hälfte der Antriebsvorrichtung dargestellt und besteht aus den beiden Kettenrädern 1 und 2, die, zusammen mit den nicht sichtbaren Rädern der parallelen zweiten Kette, auf den gemeinsamen Achsen la und 2a sitzen, dem Spannrad 3 und der Kette 4 mit den in regelmäßigen Abständen angelenkten Schaufeln 5.According to Fig. 1, only one half of the drive device is shown and consists of the two chain wheels 1 and 2, which, together with the invisible wheels of the parallel second chain, sit on the common axles 1a and 2a, the tension wheel 3 and the chain 4 with the blades 5 hinged at regular intervals.

Die den maximalen Tiefgang des Fahrzeuges bestimmende Lange der Schaufeln bzw. ihre Abstände voneinander sind so bemessen, daß sie sich in Ruhestellung schuppenartig aufeinander legen können.The length of the blades, which determines the maximum draught of the vehicle, and the distance between them are such that they can lie on top of each other like scales when at rest.

Die Breite der Schaufeln kann größer sein, als der Abstand zwischen beiden Ketten.The width of the blades can be larger than the distance between the two chains.

Das hier insbesondere durch den Pedalantrieb 6 entgegen dem Uhrzeiger bewegte Kettenrad 1 nimmt die Schaufelkette im gleichen Sinn mit, sodaß die auf dem Obertrum schuppenartig aufeinander liegenden Schaufeln infolge Krümmung der Kette am Kettenrad 1 bereits vor dem Eintauchen in das Wasser abgespreitzt werden und am Untertrum durch Wasserdruck und Schwerkraft in ihre senkrecht begrenzte Wirkstellung schwenken.The chain wheel 1, which is moved counterclockwise here in particular by the pedal drive 6, drives the blade chain in the same direction, so that the blades lying on top of one another in a scale-like manner on the upper run are spread apart due to the curvature of the chain on the chain wheel 1 before they are immersed in the water and swing into their vertically limited operating position on the lower run by water pressure and gravity.

Am hinteren Kettenrad tauchen die Schaufeln aus dem Wasser auf und werden, falls sie an ihren Schwenklagern mit einerThe blades emerge from the water at the rear sprocket and, if they are fitted with a

Federwirkung beaufschlagt sind, infolge fehlenden Wasserdruckes sofort wieder an die Kette herangeschwenkt und nehmen damit die schuppenartige Ruhelage auf dem Obertrum ein.Spring action is immediately swung back towards the chain due to the lack of water pressure and thus assumes the scale-like resting position on the upper run.

Ist keine Federwirkung vorgesehen, die die Schaufeln an die Kette heranzieht, so schwenken diese infolge Schwerkraft selbsttätig in die schuppenartige Ruhelage, da der Obertrum in Abhängigkeit von der Anordnung bzw. vom Durchmesser des hinteren Kettenrades 2 nach vorn geneigt sein kann.If no spring action is provided to pull the blades towards the chain, they will automatically swing into the scale-like rest position due to gravity, since the upper run can be inclined forwards depending on the arrangement or diameter of the rear chain wheel 2.

Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt zeigt zusätzlich die beiden Schwimmkörper 7a und 7b, zwischen denen die beschrie bene Antriebsvorrichtung mit den Schaufeln 5 gelagert ist.The cross section shown in Fig. 2 additionally shows the two floating bodies 7a and 7b, between which the described drive device with the blades 5 is mounted.

In Fig.3 ist eine Teilansicht der Schaufelkette 4 mit der zwecks Rückwärtsfahrt auf den Untertrum absenkbaren Arretier-Schiene 8 und den Sperrstiften 9, die in Sackbohrungen 10 eingreifen.Fig.3 shows a partial view of the bucket chain 4 with the locking rail 8 that can be lowered onto the lower run for reversing and the locking pins 9 that engage in blind holes 10.

Wird bei beabsichtigter Rückwärtsfahrt die Arretierschiene parallel auf den Untertrum abgesenkt, so werden die an der Innenseite der Schaufelketten im Bereich der Schaufellager vorgesehenen, federkraftbeaufschlagten Sperrstifte 9 zwangsgeführt in die ihnen bei senkrechter Anschlagposition der Schaufeln 5 gegenüberstehenden Sackbohrungen oder Nuten 10 der Schaufelschwenklager abgesenkt und die Schaufeln 5 auf diese Weise arretiert.If the locking rail is lowered parallel to the lower run during intended reversing, the spring-loaded locking pins 9 provided on the inside of the bucket chains in the area of the bucket bearings are forcibly lowered into the blind holes or grooves 10 of the bucket pivot bearings that are opposite them when the buckets 5 are in the vertical stop position, and the buckets 5 are locked in this way.

Die Arretierschiene 8 und die Sperrstifte 9 sind in ihren Kontaktbereichen so ausgestattet, daß ein möglichst reibungsarmes Gleiten gewährleistet ist. Insbesondere können die Sperrstifte 9 ein Laufrad aufweisen.The locking rail 8 and the locking pins 9 are designed in their contact areas in such a way that sliding with as little friction as possible is ensured. In particular, the locking pins 9 can have a running wheel.

Es ist offensichtlich, daß der in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Pedalantrieb unbeschadet der Funktion der Schaufel-It is obvious that the pedal drive shown in this embodiment without affecting the function of the shovel

kettenvorrichtung durch andere bekannte Antriebsmittel ersetzt werden kann.chain device can be replaced by other known drive means.

Abgesehen von der Raumeinsparung durch die im Obertrum an die Ketten heranschwenkbaren Schaufeln ergibt sich infolge der robusten Aufhängung der Schaufeln zwischen zwei Ketten ein Stabilitätsvorteil gegenüber bereits bekannten, mit einer oder mit zwei getrennten Ketten arbeitenden Schaufelkettenantrieben, der eine zusätzliche Führung der Schaufeln entbehrlich macht.Apart from the space saving due to the blades that can be swiveled towards the chains in the upper run, the robust suspension of the blades between two chains results in a stability advantage over already known blade chain drives that work with one or two separate chains, which makes additional guidance of the blades unnecessary.

Ein weiterer Vorteil entsteht durch die schwenkbaren Schaufeln beim Befahren flacher oder mit Hindernissen versetzter Gewässer, da Beschädigungen weitgehend vermieden werden.Another advantage is the pivoting blades when navigating shallow waters or waters with obstacles, as damage is largely avoided.

Schließlich laßt sich das Fahrzeug notfalls auch durch Ruder oder Segel fortbewegen, da die Schaufeln bei Beaufschlagung mit Federkraft bzw. bei dem hierbei entstehenden Wasserdruck auf ihre Vorderfläche selbsttätig in Richtunge Ruhelage schwenken.Finally, if necessary, the vehicle can also be moved by oars or sails, since the blades automatically swivel towards the rest position when subjected to spring force or the resulting water pressure on their front surface.

Claims

Protection claims

1. Drive device for watercraft with rotating blades arranged at a defined distance, characterized in that the blades (5) are articulated to two parallel, endless chains (4) arranged in the longitudinal direction of the vehicle, which are guided in the same direction via at least two spaced-apart chain wheels each fastened to a common axle.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the blades (5) are each movably hinged to a connecting axis between the two chains (4) in such a way that they can be pivoted from a working position approximately at a right angle to the plane formed by the two parallel chains into a rest position close to the chain plane.

3. Drive device according to claim 1 and 2, characterized in that the working position is assumed due to gravity and water pressure with rotating chains.

4. Drive device according to claims 1-3, characterized in that the blades are subjected to a spring force in such a way that they swing into the rest position when there is no water pressure as a result of the chains being at rest.

5. Drive device according to claims 1-3, characterized in that the upper run falls in the direction of the front sprockets (1) as a result of the arrangement or choice of the diameter of the rear sprockets (2), so that the blades (4) automatically swing into the rest position even without the application of spring force.

6. Drive device according to claims 1-5, characterized in that the blades can be locked in the area of the lower run for the purpose of reverse drive.

7. Drive device according to claim 6, characterized in that the blades are locked in particular by locking pins provided on the inside of the chains, which can be reset by spring force and which are positively guided by means of a locking rail which can be lowered parallel to the lower chain run, and which only engage in blind holes of the blade pivot bearings opposite them when the working position of the blades is reached.

8. Drive device according to claims 1-7, characterized in that toothed belts are used instead of chains.

9. Drive device according to claims 1-8, characterized in that the spacing of the blades or their predetermined length enable their scale-like arrangement in the rest position.

10. Drive device according to claims 1-9, characterized in that each of the chain wheel axles can be driven by known means, but in particular a pedal drive is provided on the front chain wheel axle (la).

11. Drive device according to claims 1-10, characterized in that tensioning and stabilizing wheels (3) can be provided in particular on the lower strand.