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Die Erfindung betrifft ein Verriegelungselement für Unterwasserfahrzeuge, das insbesondere im Bereich des zum Vortrieb benutzten Propellers des Unterwasserfahrzeugs eingesetzt werden kann. Bei dem Unterwasserfahrzeug handelt es sich bevorzugt um Tauchscooter oder Driver Propulsion Vehicle (DPV) genannte Druckkörper.
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Stand der Technik
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Unterwasserfahrzeuge mit einem Druckkörper, welcher in der Regel ein elektrisches Antriebsaggregat und dazugehörige Energieversorgungen aufweist, sind bekannt. Unterwasserfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren und einen die Tauchtiefe begrenzenden Schnorchel gehören ebenfalls zum Stand der Technik. Oftmals ist es wichtig, dass nach der Benutzung aber auch während der Nutzung eine Entnahme des Propellers vom Unterwasserfahrzeug erfolgt. Dies kann z. B. zu Reinigungszwecken oder bei einer benötigten Wartung der Fall sein.
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Als gattungsbildend ist die Schrift
DE 2 208 589 A zu nennen, in der ein Unterwasserfahrzeug für den Unterwassersport eines oder mehrerer Schwimmer oder Taucher beschrieben wird. Die Erfindung umfasst einen Rumpf, eine Antriebsschraube, einen Elektromotor, welcher die Schraube mittels einer Welle antreibt, einen Energiespeicher und eine Steuervorrichtung. Der Druckkörper ist dabei mittels einer Verschraubung fest verschlossen. Die Schraube ist ebenfalls fest auf der Welle montiert und kann lediglich nach Öffnen des Druckkörpers vom Unterwasserfahrzeug getrennt werden.
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In der Schrift
DE 10 2010 037 834 A1 wird ein Propeller vorgestellt, der mittels einer Mutter auf einem Wellenzapfen aufgesetzt ist. Der Wellenzapfen ist lösbar mit der Welle verbunden. Zum Lösen des Wellenzapfens von der Welle wird gegen die Federkraft von um den Wellenzapfen herum angeordneten Federn ein Ring vom Nutzer in Richtung der Mutter gezogen. Das Verschieben des Rings gibt Sperrelemente frei, die sodann das Lösen des Wellenzapfens von der Welle ermöglichen. Die verwendeten Federn können durch Verunreinigungen oder Beschädigungen aufgrund des häufigen Kontakt mit Wasser jedoch im Laufe der Zeit in Mitleidenschaft gezogen werden, so dass dann mit einem erhöhten Aufwand die Funktion des Unterwasserfahrzeugs wieder hergestellt werden muss. Das Aufsetzen des Propellers erfordert positionsgenaues Arbeiten oder eine Führung auf den Bauteilen, da über die Sperrelemente die Rotationsbewegung der Welle auf den Wellenzapfen und somit schließlich auf den Propeller gewährleistet wird. Insbesondere positionsgenaues Arbeiten ist bei schlechten Lichtverhältnissen z. B. unter Wasser nicht immer leicht möglich. Durch diese Art des Verschlusses ist eine besondere Beanspruchung der Sperrelemente zu befürchten.
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Darstellung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verriegelungselement für Unterwasserfahrzeuge bereitzustellen, welches robust ist und trotzdem ein leichtes und schnelles Lösen des Propellers vom Unterwasserfahrzeug ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird dieses durch das Verriegelungselement für Unterwasserfahrzeuge erreicht, welches im Hauptanspruch beschrieben ist. Die Unteransprüche zeigen Ausgestaltungen dieser Verriegelung.
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Das erfindungsgemäße Verriegelungselement für Unterwasserfahrzeuge umfasst einen Wellenzapfen, ein Gegenstück und mindestens ein zwischen Wellenzapfen und Gegenstück angeordnetes Sperrelement. Das Verriegelungselement ist im Innern der Nabe angeordnet, um der Forderung nach einer erhöhten Robustheit nachzukommen. Dies bedeutet aber, dass das Verriegelungselement von der Rotation der Nabe im Nutzungsfall entkoppelbar sein muss, weshalb erfindungsgemäß das den Verschluss herstellende Gegenstück und die Nabe gegeneinander verdrehbar sind. So kann erreicht werden, dass während des Betriebes des Unterwasserfahrzeugs ein Lösen des Propellers nicht erfolgen kann, der Nutzer allerdings sehr wohl durch Verdrehen des Gegenstücks im Innern der Nabe ein Lösbarkeit des Propellers erreichen kann.
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In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verriegelungselements für Unterwasserfahrzeuge sind Wellenzapfen und Gegenstück drehbar zueinander angeordnet. Der Wellenzapfen weist dabei eine Ringnut auf. Das Gegenstück kann mittels einer Rotationsbewegung gegenüber dem Wellenzapfen aus einer ersten Stellung, bei der ein Verschluss freigegeben ist, in eine zweite Stellung, bei der ein Verschluss hergestellt ist, verdreht werden. Bei der Verdrehung wird das mindestens eine Sperrelement einer seitlichen Verschiebung in die Ringnut unterworfen. Wichtig ist, dass am Wellenzapfen ein Mitnehmer angeordnet ist, welcher bei auf den Wellenzapfen aufgesetzter Nabe in einer Wirkverbindung mit der Nabe steht. Nur so kann erreicht werden, dass die Drehbewegung der Welle auch auf die Nabe übertragen wird.
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Weiterhin ist in einer bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungselements für Unterwasserfahrzeuge das Gegenstück als Sperrtopf gestaltet. Der Sperrtopf umschließt dabei direkt den Wellenzapfen oder umschließt Wellenzapfen und einen Teil der Nabe. Im ersten Fall sind in der Außenwand des Sperrtopfen Ausnehmungen vorgesehen, die die Sperrelement vollständig aufnehmen, wenn die Verriegelung gelöst wird. Im zweiten Fall müssen die Ausnehmungen nur so gestaltet sein, das sie in ihrer Tiefe mindestens der Tiefer der Ringnut des Wellenzapfens entsprechen. Wichtig ist lediglich, dass die Ausnehmungen eine derartige Verschiebung des Sperrelements gewährleisten, dass das Sperrelement nicht mehr die Abnahme des Nabenkopfes vom Wellenzapfen unterbindet.
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in einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verriegelungselements für Unterwasserfahrzeuge ist am distalen Ende des Gegenstückes ein Drehknauf angeordnet. Das distale Ende kann direkt durch den Sperrtopf dargestellt sein oder als zapfenförmige Verlängerung des Sperrtopfes nur die Spitze der Propellernabe durchstoßen. So kann vom Nutzer leicht und sicher durch die Drehbewegung des abschließenden Endes des Unterwasserfahrzeugs der Propeller vom Fahrzeug abgenommen werden.
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Weiterhin ist für die Nutzung des Verriegelungsekements für Unterwasserfahrzeuge die Benutzung eines Mitnehmers unerlässlich, um die Drehbewegung der Welle auf den Propeller zu übertragen. In einfacher Weise kann der Mitnehmer bei Aufsetzen des Propellerkopfes auf den Wellenzapfen in die Nabe aufgeschoben werden. Diese Ausführung ist als die robusteste zu bezeichnen. Es ist aber auch denkbar, dass der Mitnehmer derart geformt ist, dass er in die Nabe eingreift oder eine andere Form der Kupplung von diesen Bauteilen gewählt wird.
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Es ist für den Nutzer von besonderem Vorteil, dass er, ohne den Verlust von Teilen wie Schrauben oder Sicherungselementen befürchten zu müssen, den Propeller schnell und unkompliziert abnehmen kann. Die Funktionsweise ließe sogar eine Bedienung mit Handschuhen zu. Zu den größten Vorteilen zählt allerdings, dass das Verriegelungselement vor Verunreinigungen oder Beschädigungen aufgrund seiner Lage im Innern des Nabenkopfes als äußerst robust bezeichnet werden muss.
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Ausführung der Erfindung
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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
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1: eine Schnittdarstellung durch den Propellerkopf eines Unterwasserfahrzeugs entlang dessen Längsachse, im Zustand der Verriegelung
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2: eine Schnittdarstellung entlang der Linie D-D aus 1 im Bereich der Ringnut,
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3: eine Schnittdarstellung durch den Propellerkopf eines Unterwasserfahrzeugs entlang dessen Längsachse, im Zustand der Entriegelung
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4: eine Schnittdarstellung entlang der Linie E-E aus 3 um Bereich der Ringnut und
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5: die Schrägansicht eines Sperrtopfes.
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1 zeigt eine Schnittdarstellung durch den Propellerkopf 1 eines Unterwasserfahrzeugs entlang dessen Längsachse, im Zustand der Verriegelung. Der Propellerkopf 1 sitzt auf einem Wellenzapfen 2. Der Wellenzapfen 2, der das außerhalb des Unterwasserfahrzeugs befindliche Ende von dessen Welle darstellt, überträgt die Rotation der Welle mittels eines Mitnehmers 3 auf die Nabe 4. An der Nabe 4 sind Propellerblätter 5 befestigt. Im Innern der Nabe 4 ist ein Sperrtopf 7 angeordnet, welcher gegenüber der Nabe 4 und dem Wellenzapfen 2 drehbar ist. Der Nutzer kann den Sperrtopf 7 mittels eines Drehknaufs 6 am distalen Ende des Unterwasserfahrzeugs drehen. Der Wellenzapfen 2 weist eine Ringnut 9 auf, die in einem Bereich angeordnet ist, welche vom Sperrtopf 7 umschlossen wird, wobei ein direktes Berühren von Wellenzapfen 2 und Sperrtopf 7 im Ausführungsbeispiel lediglich am distalen Ende des Wellenzapfens erfolgt. In diese Ringnut 9 greifen im dargestellten Zustand der Verriegelung Sperrelemente 8 ein.
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In der 2 ist zur weiteren Erläuterung der Schnitt D-D dargestellt, der in 1 angedeutet ist. Dort ist ebenfalls die Nabe 4 erkennbar, an der die Propellerblätter 5 angesetzt sind. Im Nabenzentrum der Nabe 4 ist der Wellenzapfen 2 eingesetzt. Er wird vom Sperrtopf 7 umschlossen, wobei auch hier zwischen dem Wellenzapfen 2 und der ringförmigen Außenwand 12 des Sperrtopfes 7 kein direkter Kontakt besteht. Vielmehr ragt ein Teil der Nabe 4 in den Sperrtopf 7 hinein. Hier sind auch die Sperrelemente 8 angeordnet, die in die Ringnut 9 eingreifen und so ein Lösen des Propellerkopfes 1 vom Wellenzapfen 2 verhindern. In der Außenwand 12 des Sperrtopfes 7 sind Ausnehmungen 10 zu finden, die in den Bereich der Sperrelemente 8 verdrehbar sind.
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Der bereits in 1 dargestellte Schnitt wird nun in 3 wiederholt, wobei diesmal die Schnittdarstellung in einem entriegelten Zustand erkennbar ist. Auch hier sitzt der Propellerkopf 1 auf einem Wellenzapfen 2. Dieser steckt noch mit einer maximalen Länge innerhalb der Nabe 4, weshalb der Mitnehmer 3 auch noch im Nabeninnern zu finden ist. An der Nabe 4 sind die Propellerblätter 5 angeordnet. Der Sperrtopf 7 ist im vorliegenden Bild mit Hilfe des Drehknaufs 6 derart verdreht worden, dass die Ausnehmungen 10 in der Außenwand 12 des Sperrtopfes 7 im Bereich der Sperrelemente 8 liegen. So können diese Sperrelemente seitlich verschoben werden und geben die Ringnut 9 zum Abziehen des Propellerkopfes 1 vom Wellenzapfen 2 frei.
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Auch für den Fall des Zustands der Entriegelung ist in 4 der Schnitt entlang der Linie E-E aus 3 zeichnerisch dargestellt. Der Wellenzapfen 2 liegt auch hier im Zentrum der Nabe 4, an der die Propellerblätter 5 angeordnet sind. Allerdings ist der Sperrtopf 7 derart gedreht, dass die Ausnehmungen 10 in der Außenwand 12 im Bereich der Sperrelemente 8 liegen. So können diese Sperrelemente 8 aus dem Zentrum in Richtung der Propellerblätter 6 verschoben werden. Sie geben so die Ringnut 9 frei, so dass der Wellenzapfen 2 entnehmbar wird.
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Der Sperrtopf ist in 5 separat dargestellt. Er umfasst eine Zapfen 11, über den die Rotationsbewegung des nicht dargestellten Drehknaufs 6 auf den Sperrtopf 7 übertragen wird, und eine daran angeordnete Außenwand 12. In der Außenwand 12 sind Ausnehmungen 10 vorgesehen, in die die nicht dargestellten Sperrelemente 8 eingreifen können.
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Da es sich bei dem vorhergehenden, detailliert beschriebenen Verriegelungselement für Unterwasserfahrzeuge um ein Ausführungsbeispiel handelt, kann es in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen des Sperrtopfes oder des Mitnehmers in anderer Form als in der hier beschriebenen folgen. Ebenso kann der Drehknauf in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus strömungstechnischen bzw. designerischen Gründen notwendig ist. Weiter schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Propellerkopf
- 2
- Wellenzapfen
- 3
- Mitnehmer
- 4
- Nabe
- 5
- Propellerblatt
- 6
- Drehknauf
- 7
- Sperrtopf
- 8
- Sperrelement
- 9
- Ringnut
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Zapfen
- 12
- Außenwand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2208589 A [0003]
- DE 102010037834 A1 [0004]