ABSCHLUSSKAPPE ZUM LEITEN EINES ABGASSTROMS EINES BOOTSMOTORS, PROPELLERSYSTEM FÜR EINEN BOOTSMOTOR, BOOTSMOTOR, VERWENDUNG EINER ABSCHLUSSKAPPE UND VERFAHREN ZUM LEITEN EINES ABGASSTROMS EINES BOOTSMOTORS

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Abschlusskappe (10), ein Propellersystem (2), einen Bootsmotor (1), die Verwendung einer Abschlusskappe (10) und ein Verfahren zum Leiten eines Abgasstroms eines Bootsmotors (1). Die Abschlusskappe (10) ist dazu ausgebildet, auf eine Propellermutter (5) des Bootsmotors (1) aufgesetzt zu werden, um den Abgasstrom des Bootsmotors (1) zu leiten. Hierzu umfasst die Abschlusskappe (10) einen Basiskörper (12) mit einer Bodenfläche (16) und einer Mantelfläche (14), die von der Bodenfläche (16) ausgehend in der Spitze (19) zusammenläuft. In die Bodenfläche (16) ist eine Ausnehmung (18) zur Aufnahme der Propellermutter (5) eingebracht. Eine Abgasführungsstruktur (20) windet sich wendelförmig um die Mantelfläche (14) herum.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Abschlusskappe zum Leiten eines Abgasstroms eines Bootsmotors. Zudem betrifft die Erfindung ein Propellersystem für einen Bootsmotor, einen Bootsmotor, eine Verwendung einer Abschlusskappe zum Leiten eines Abgasstroms eines Bootsmotors und ein Verfahren zum Leiten eines Abgasstroms eines Bootsmotors.

[0002] Bootsmotoren, wie beispielsweise Außenbordmotoren oder Innenbordmotoren, werden zum Antrieb von verschiedenen Wasserfahrzeugen eingesetzt, wie z.B. von Motorbooten verschiedenster Größe oder auch als Hilfsantrieb für Segelboote oder Segelschiffe.

[0003] Als Antriebssystem weisen Bootsmotoren vielfach einen Propeller auf, der in Rotation versetzt wird, um dem Wasserfahrzeug auf diese Weise Vortrieb zu verleihen. Bei Bootsmotoren, die als Verbrennungsmotor ausgebildet sind, wird regelmäßig ein erzeugter Abgasstrom durch einen Abgaskanal abgeleitet, der konzentrisch um eine Propellerwelle des Propellers ausgebildet ist. Während der Fahrt wird der Abgasstrom vielfach in Heckrichtung ausgestoßen, um auf diese Weise den Vortrieb zu steigern.

[0004] Eine Bestrebung beim Bau von Bootsmotoren ist es, die durch den Motor zur Verfügung gestellte mechanische Arbeit noch effizienter in Vortrieb für das angetriebene Wasserfahrzeug umzusetzen, da auf diese Weise höhere Geschwindigkeiten erreicht werden und Treibstoff eingespart werden kann.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Effizienz eines Bootsmotors zu verbessern.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Abschlusskappe zum Leiten eines Bootsmotors, wobei die Abschlusskappe dazu ausgebildet ist, auf eine Propellermutter des Bootsmotors aufgesetzt zu werden, wobei die Abschlusskappe einen Basiskörper mit einer Bodenfläche, einer Mantelfläche und einer Spitze umfasst, wobei die Spitze und die Bodenfläche in einer Längsrichtung der Abschlusskappe voneinander beabstandet sind, wobei die Mantelfläche von der Bodenfläche ausgehend in der Spitze zusammenläuft, wobei in die Bodenfläche eine Ausnehmung zur Aufnahme der Propellermutter eingebracht ist, wobei die Abschlusskappe wenigstens eine wendelförmig die Mantelfläche umlaufende Abgasführungsstruktur aufweist.

[0007] Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass im Betrieb des Bootsmotors während der Fahrt massive Verwirbelungen im Abgasstrom entstehen, die den durch den Propeller erzeugten Vortrieb reduzieren und sich daher negativ auf die Effizienz des Bootsmotors auswirken. Es wurde erkannt, dass die Verwirbelungen unter anderem durch eine Propellermutter verursacht werden, die zentral an einem Ausgang des Abgaskanals angeordnet ist und mit der der Propeller auf der Propellerwelle fixiert wird.

[0008] Um die Verwirbelungen zu reduzieren oder vollständig zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die Abschlusskappe bereitgestellt, die auf die Propellermutter aufsetzbar ist. Dazu weist die Abschlusskappe einen Basiskörper mit einer Bodenfläche auf, in die die Ausnehmung eingebracht ist. Insbesondere ist die Ausnehmung formkomplementär zu der Propellermutter ausgebildet. Dadurch lässt sich die Abschlusskappe sicher und einfach auf die Propellermutter aufstecken. Die Bodenfläche ist insbesondere ringförmig ausgebildet, wobei im inneren der ringförmigen Bodenfläche die Ausnehmung eingebracht ist.

[0009] Um den Abgasstrom, der aus dem Abgaskanal des Propellers austritt, besser zu leiten, weist der Basiskörper der Abschlusskappe eine Mantelfläche auf, die ausgehend von der Bodenfläche in der Spitze zusammenläuft. Diese Form des Basiskörpers ist besonders geeignet, um den Abgasstrom entlang der Mantelfläche zu leiten und ein Abreißen des Abgasstroms zu verhindern.

[0010] Um Verwirbelungen im Abgasstrom zu reduzieren oder komplett zu vermeiden, ist die Abgasführungsstruktur auf der Mantelfläche vorgesehen, die wendelförmig die Mantelfläche umläuft. Wendelförmig ist insbesondere gleichbedeutend mit schraubenförmig. Mit anderen Worten windet sich die Abgasführungsstruktur insbesondere außen um die Mantelfläche herum. Insbesondere windet sich die Abgasführungsstruktur um 45° bis 360°, insbesondere 160° bis 360°, entlang einer Umfangsrichtung um die Mantelfläche herum. Die Ausbildung der Wendelstruktur kann von ihrem geplanten Einsatz abhängig sein.

[0011] So können hohe Steigungen, bei denen die Wendelstruktur die Mantelfläche zu ½, ¾ oder mehr umrundet, bei eher niedrigen Leistungen bzw. PS-Zahlen des Motors zu finden sein, während bei höheren PS-Zahlen die Steigung der Wendelstruktur eher nachlassen kann, also in Richtung ½ oder auch ¼ gehen kann.

[0012] Durch die Abgasführungsstruktur an der Abschlusskappe wird zusätzlich ein Sog im Abgasstrom erzeugt, welcher einen positiven Einfluss auf einen Abgasgegendruck des Bootsmotors ausübt. Auf diese Weise werden die entstehenden heterogenen Verwirbelungen in einen gerichteten Strudel mit einer Sogwirkung umgewandelt. Wenn sich der Propeller dreht, dreht sich damit auch die Abschlusskappe, so dass der Abgasstrom durch die wenigstens eine wendelförmige Abgasführungsstruktur geführt wird.

[0013] Die Abgasführungsstruktur steht insbesondere in einer radialen Richtung von der Mantelfläche ab und/oder ist in die Mantelfläche eingebracht. Dadurch wird eine besonders effektive Leitung des Abgasstroms erreicht.

[0014] Bevorzugt nimmt eine radiale Ausdehnung der Abgasführungsstruktur entlang einer Längsrichtung der Abschlusskappe von der Bodenfläche in Richtung der Spitze des Basiskörpers, insbesondere kontinuierlich, ab, insbesondere in einer konvexen, konischen oder konkaven Form. Die radiale Ausdehnung der Abgasführungsstruktur gibt an, wie weit die Abgasführungsstruktur in radialer Richtung von der Mantelfläche absteht oder in die Mantelfläche eingebracht ist. Indem die radiale Ausdehnung der Abgasführungsstruktur in Richtung der Spitze hin abnimmt, wird die Sogwirkung im entstehenden gerichteten Strudel verbessert. Eine konkave oder konische Form eignet sich besser für Anwendungsfälle, in denen die Abschlusskappe tief in den Propeller versenkt ist, was bei einigen der Mercury-Außenbordmotoren der Fall ist. In dem Fall hat die konvexe Form den Vorteil, dass der Druck auf das Bauteil größer ist als bei einer konkaven Form. Letztere ist beispielsweise gut geeignet für kürzere Propeller, aus denen auch eine konkave Kappe in ausreichendem Maß heraussteht.

[0015] Vorzugsweise endet die Abgasführungsstruktur an oder unterhalb der Spitze des Basiskörpers. Mit anderen Worten bildet in der Alternative "unterhalb der Spitze" die Spitze des Basiskörpers, und nicht die Abgasführungsstruktur, den heckseitigen Abschluss der Abschlusskappe. Diese Ausbildung ist vorteilhaft zur Erzeugung des gerichteten Strudels im Abgasstrom. In einigen Fällen kann die Abgasführungsstruktur aber auch bis zur Spitze des Basiskörpers durchgezogen sein.

[0016] Vorzugsweise umfasst die Abgasführungsstruktur wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, ferner insbesondere wenigstens sechs, symmetrisch versetzt zueinander wendelförmig die Mantelfläche umlaufende Abgasführungselemente. Die Anzahl und Ausbildung der Abgasführungselemente kann verschieden ausgestaltet sein und hängt u.a. von einer Propellergröße und einer Art des Bootsmotors ab. Durch die symmetrische Anordnung entlang der Mantelfläche wird ein gleichmäßiger gerichteter Strudel erzeugt.

[0017] Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Abgasführungsstruktur wenigstens eine in einer radialen Richtung von der Mantelfläche abstehende Erhebung.

[0018] Die Ausbildung als Erhebung führt dazu, dass die sich um die Mantelfläche windende Abgasführungsstruktur effizient den Abgasstrom entlang der Mantelfläche leitet, wenn sich der Propeller und damit die Abschlusskappe dreht. Die Abgasführungsstruktur ist in dieser Ausführungsform insbesondere als wenigstens eine Wendel ausgebildet. Ein Querschnitt der Erhebung ist insbesondere rechteckig.

[0019] Gemäß einer Ausführungsform entspricht eine Höhe der Erhebung an ihrem höchsten Abschnitt 10 % bis 20 % eines Durchmessers der Bodenfläche. Bei dieser Ausführungsform ist die wenigstens eine Erhebung bzw. Wendel somit im Vergleich zum Basiskörper verhältnismäßig klein ausgebildet. Insbesondere weist die Abschlusskappe in dieser Ausführungsform sechs Abgasführungselemente auf.

[0020] Gemäß einer anderen Ausführungsform entspricht eine Höhe der Erhebung an ihrem höchsten Abschnitt 20 % bis 70 %, insbesondere 40 % bis 50 %, eines Durchmessers der Bodenfläche. Bei dieser Ausführungsform ist die wenigstens eine Erhebung bzw. Wendel somit vergleichsweise groß ausgebildet. Insbesondere weist die Abschlusskappe in dieser Ausführungsform drei Abgasführungselemente auf.

[0021] Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Abgasführungsstruktur wenigstens eine in radialer Richtung in die Mantelfläche eingebrachte Rille. In dieser Ausführungsform wird der Abgasstrom somit nicht durch eine oder mehrere hervorstehende Wendeln, sondern durch eine oder mehrere in die Mantelfläche eingebrachte Rillen geführt. Insbesondere weist die Abschlusskappe in dieser Ausführungsform sechs Abgasführungselemente in Form von Rillen auf. Eine Tiefe der Rille nimmt insbesondere in Richtung einer Spitze der Mantelfläche, insbesondere kontinuierlich, ab. Insbesondere entspricht die Tiefe der Rillen in ihrem tiefsten Abschnitt 2 % bis 5 % des Durchmessers der Bodenfläche. Die Rille bzw. die Rillen weisen insbesondere eine gekrümmte Querschnittsfläche auf.

[0022] Vorzugsweise ist der Basiskörper als Rotationskörper ausgebildet, dessen erzeugende Kurve in einem an der Bodenfläche beginnenden Abschnitt parallel zur Rotationsachse verläuft und sich in einem anschließenden Abschnitt in einer Kurve zur Rotationsachse neigt und diese unter einem Winkel, insbesondere an der Spitze des Basiskörpers, schneidet, wobei die Rotationsachse insbesondere parallel zu der Längsrichtung der Abschlusskappe ist, wobei die Abschlusskappe und/oder der Basiskörper insbesondere achsensymmetrisch zu einer Längsachse des Basiskörpers ausgebildet sind. Ein Rotationskörper ist ein Körper, der durch Rotation der erzeugenden Kurve um die Rotationsachse gebildet wird. Die Ausbildung des Basiskörpers als Rotationskörper, der sich zunächst parallel zur Längsrichtung erstreckt und schließlich heckseitig in der Spitze zusammenläuft hat sich als besonders vorteilhaft zur Leitung des Abgasstroms herausgestellt.

[0023] Bevorzugt nimmt eine Breite des Basiskörpers ausgehend von der Bodenfläche in Längsrichtung hin zu der Spitze, insbesondere kontinuierlich, ab, wobei insbesondere eine Krümmung der Mantelfläche ausgehend von der Bodenfläche in Längsrichtung hin zu der Spitze, insbesondere kontinuierlich, zunimmt. Auch die Abnahme der Breite und Zunahme der Krümmung hin zu der Spitze verbessert die Leitung des Abgasstroms.

[0024] Die Spitze und/oder die Mantelfläche im Bereich der Spitze sind vorzugsweise vollständig geschlossen. Dadurch wird erreicht, dass der Abgasstrom nicht im Inneren durch den Basiskörper, sondern außen entlang der Mantelfläche verläuft.

[0025] Vorzugsweise ist wenigstens eine Bohrung zur Aufnahme eines Splints in die Mantelfläche eingebracht, wobei sich die Bohrung insbesondere quer zu der Längsrichtung der Abschlusskappe erstreckt, wobei sich die Bohrung insbesondere durch eine gesamte Breite der Mantelfläche erstreckt. Durch die wenigstens eine Bohrung ist die Abschlusskappe vorteilhaft einfach auf der Propellerwelle fixierbar. Regelmäßig ist zur Fixierung der Propellermutter an der Propellerwelle ein Splint vorgesehen. Insbesondere ist mittels desselben Splints, mit dem die Propellermutter auf der Propellerwelle fixiert wird, auch die Abschlusskappe auf der Propellermutter fixierbar. Auf diese Weise ist eine schnelle und sichere Montage der Abschlusskappe möglich.

[0026] Die Ausnehmung ist vorzugsweise als Sackloch ausgebildet, das einen äußeren ersten Aufnahmeabschnitt und einen inneren zweiten Aufnahmeabschnitt aufweist, wobei der zweite Aufnahmeabschnitt tiefer als der erste Aufnahmeabschnitt ausgebildet ist, wobei insbesondere der erste Aufnahmeabschnitt einen kreisförmigen Außenumfang aufweist und/oder der zweite Aufnahmeabschnitt einen sechseckigen Außenumfang aufweist. Durch die Ausbildung als Sackloch kann die Abschlusskappe leicht auf die Propellermutter aufgesteckt werden. Der zweite Aufnahmeabschnitt liegt innen und ist zur Aufnahme der Propellermutter vorgesehen, während der außenliegende erste Aufnahmeabschnitt einen verbreiterten Abschnitt der Propellerwelle aufnimmt, auf die die Propellermutter aufgeschraubt ist. Der zweite Aufnahmeabschnitt ist insbesondere zur Aufnahme der Propellermutter ausgebildet. Insbesondere ist der zweite Aufnahmeabschnitt formkomplementär zu der Propellermutter ausgebildet. Die wenigstens eine Bohrung verläuft insbesondere durch den zweiten Aufnahmeabschnitt.

[0027] Bevorzugt weist das Sackloch einen dritten Aufnahmeabschnitt auf, der zentral im zweiten Aufnahmeabschnitt angeordnet und tiefer als der zweite Aufnahmeabschnitt ist, wobei der dritte Aufnahmeabschnitt insbesondere einen kreisförmigen Außenumfang aufweist.

[0028] Durch die Ausbildung der drei Aufnahmeabschnitte in einem gestuften Sackloch lässt sich die Abschlusskappe einfach und sicher auf die Propellermutter aufstecken. Der dritte Aufnahmeabschnitt ist insbesondere zur Aufnahme eines Abschnitts der Propellerwelle des Bootsmotors ausgebildet. Insbesondere ist der dritte Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des Abschnitts der Propellerwelle ausgebildet, der in Längsrichtung über die Propellermutter vorsteht.

[0029] Alternativ zu einer Befestigung mit einem Splint wird bei Außenbordmotoren von Mercury eine spezielle Mutter mit einer speziellen Unterlegscheibe verwendet, die zu mehreren Seiten hin Extensionen aufweist, welche unter anderem eine Verdrehung der Unterlegscheibe gegenüber der Antriebswelle verhindern. Im Falle einer solchen Mercury-Befestigung wird zur Befestigung der Abschlusskappe eine Mutter verwendet, insbesondere mitgeliefert, welche wenigstens zwei Sacklochbohrungen aufweist, wobei zusätzlich die Abschlusskappe entsprechende Gewindelöcher mit Madenschrauben aufweist, welche zur Fixierung in die Sacklochbohrungen an der Mutter einschraubbar sind.

[0030] Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Propellersystem für einen Bootsmotor, umfassend einen Propeller, eine Propellerwelle und eine Propellermutter, wobei der Propeller mittels der Propellermutter auf der Propellerwelle fixiert ist, wobei der Propeller einen Abgaskanal aufweist, der konzentrisch um die Propellerwelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Propellersystem ferner eine Abschlusskappe nach einer der zuvor diskutierten Ausführungsformen umfasst, die auf die Propellermutter aufgesetzt ist, so dass die Abschlusskappe zentral in dem Abgaskanal oder an einem Ende des Abgaskanals angeordnet ist. Das Propellersystem verkörpert die gleichen Vorteile, Merkmale und Eigenschaften wie die zuvor beschriebene Abschlusskappe.

[0031] Das Propellersystem mit der Abschlusskappe führt den Abgasstrom deutlich besser als ein Propellersystem ohne eine Abschlusskappe, da Verwirbelungen reduziert oder vermieden werden. Die Abschlusskappe ist insbesondere so auf der Propellermutter angeordnet, dass die Spitze des Basiskörpers nach achtern und die Bodenfläche bugseitig zeigt.

[0032] Die Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Bootsmotor umfassend ein Propellersystem nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, wobei der Bootsmotor insbesondere als Außenbordmotor ausgebildet ist. Auch der Bootsmotor verkörpert die gleichen Vorteile, Merkmale und Eigenschaften, wie die zuvor beschriebene Abschlusskappe und das zuvor beschriebene Propellersystem.

[0033] Die Aufgabe wird auch gelöst durch die Verwendung einer Abschlusskappe nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen zum Leiten eines Abgasstroms eines Bootsmotors.

[0034] Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Leiten eines Abgasstroms eines Bootsmotors, wobei eine Abschlusskappe nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen auf eine Propellermutter des Bootsmotors aufgesetzt und, insbesondere mittels eines Splints fixiert, wird.

[0035] Die Verwendung der Abschlusskappe und das Verfahren zum Leiten eines Abgasstroms eines Bootsmotors verkörpern die gleichen Vorteile, Merkmale und Eigenschaften wie die zuvor beschriebene Abschlusskappe, das zuvor beschriebene Propellersystem und der zuvor beschriebene Bootsmotor.

[0036] Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.

[0037] Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit "insbesondere" oder "vorzugsweise" gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.

[0038] Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematisch vereinfachte Darstellung eines Bootsmotors in Form eines Außenbordmotors,

Fig. 2

eine schematisch vereinfachte Explosionsdarstellung eines Propellersystems mit einem Propeller, einer Propellermutter und einem Splint,

Fig. 3

eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung einer Propellermutter,

Fig. 4

eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung eines Propellersystems mit einer auf die Propellerwelle aufgeschraubten Propellermutter,

Fig. 5

eine schematisch vereinfachte Darstellung eines Propellersystems mit einer auf die Propellermutter aufgesetzten Abschlusskappe,

Fig. 6

eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer Abschlusskappe in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 7

eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf eine Abschlusskappe gemäß der ersten Ausführungsform,

Fig. 8

eine schematisch vereinfachte Ansicht von unten auf eine Abschlusskappe gemäß der ersten Ausführungsform,

Fig. 9

eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung einer Abschlusskappe in der ersten Ausführungsform,

Fig. 10

eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung eines Propellersystems mit einer Abschlusskappe gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 11

eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung einer Abschlusskappe gemäß der zweiten Ausführungsform,

Fig. 12

eine schematisch vereinfachte perspektivische Darstellung eines Propellersystems mit einer Abschlusskappe gemäß einer dritten Ausführungsform,

Fig. 13

eine schematisch vereinfachte Seitenansicht der Abschlusskappe gemäß der dritten Ausführungsform,

Fig. 14

eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer Abschlusskappe in einer vierten Ausführungsform,

Fig. 15

eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht der vierten Ausführungsform,

Fig. 16

eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf die Spitze der vierten Ausführungsform und

Fig. 17

eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf die Unterseite der vierten Ausführungsform.

[0039] In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.

[0040] Fig. 1 zeigt schematisch vereinfacht in einer Seitenansicht einen Bootsmotor 1, der in dem gezeigten Beispiel als Außenbordmotor ausgebildet ist. Derartige, als Außenbordmotoren ausgebildete Bootsmotoren 1 werden vielfach zum Antrieb von Motorbooten und als Hilfsantrieb für Segelboote eingesetzt. Hierzu wird der Außenbordmotor am Heck des Boots fixiert. Im Betrieb des Bootsmotors 1 ragt ein oberer Teil des Bootsmotors 1 aus dem Wasser, während sich ein unterer Teil im Wasser befindet. Der untere Teil des Bootsmotors 1 weist ein Propellersystem 2 mit einem Propeller 3 auf, der dem Außenbordmotor den nötigen Vortrieb verleiht. Zum Ausstoß von Abgasen umfasst das Propellersystem 2 zudem einen Abgaskanal 6, der sich zwischen den Schaufeln des Propellers 3 nach hinten erstreckt und, zumindest bei einer Vorwärtsfahrt, einen nach hinten gerichteten Abgasstrom erzeugt.

[0041] Fig. 2, 3 und 4 zeigen schematisch vereinfacht eine Montage des Propellersystems 2. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist zum Fixieren des Propellers 3 eine Propellermutter 5 vorgesehen, die mittels eines Splints 7 auf der in Fig. 2 nicht dargestellten Propellerwelle fixiert wird, um den Propeller 3 auf der Propellerwelle zu befestigen. Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht dieser Propellermutter 5, in der sichtbar ist, dass die Propellermutter 5 einen sechseckigen Querschnitt aufweist und an ihrer Oberseite zwischen den Kanten jeweils Ausnehmungen umfasst. In Fig. 4 ist das Propellersystem 2 in einem montierten Zustand dargestellt, bei dem der Propeller 3 auf der Propellerwelle 4 mittels der Propellermutter 5 fixiert ist. Die Propellerwelle 4 und die Propellermutter 5 befinden sich damit zentral an einem Ausgang des Abgaskanals 6 des Propellers 3.

[0042] Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass der Abgasstrom, der während der Fahrt aus dem Abgaskanal 6 austritt, unter anderem aufgrund der Beschaffenheit der Propellermutter 5 abreißt und es zu Verwirbelungen kommt, welche die Strömungseffizienz im Wasser negativ beeinflussen. Um dieses Problem zu lösen, ist erfindungsgemäß eine Abschlusskappe 10 vorgesehen, die auf die Propellermutter 5 aufgesteckt wird, wie in Fig. 5 schematisch vereinfacht dargestellt. Zur Fixierung der Abschlusskappe 10 wird beispielsweise der Splint 7 genutzt, der in den Fig. 4 und Fig. 5 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Die Abschlusskappe 10 weist in der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform eine Abgasführungsstruktur 20 mit mehreren als Erhebungen bzw. Wendeln ausgebildeten Abgasführungselementen auf, mit denen zusätzlich ein Sog im Abgasstrom erzeugt wird, der einen positiven Einfluss auf den Abgasgegendruck des Bootsmotors 1 ausübt. Die heterogenen Verwirbelungen werden dabei in einem gerichteten Strudel mit einer Sogwirkung umgewandelt, wodurch die Effizienz des Bootsmotors 1 verbessert wird, so dass die Geschwindigkeit des Bootsmotors 1 erhöht und/oder der Treibstoffverbrauch reduziert werden kann.

[0043] Die Fig. 6 bis 9 zeigen eine erste Ausführungsform der Abschlusskappe 10 in verschiedenen Ansichten. In der in Fig. 6 gezeigten schematisch vereinfachten Seitenansicht wird deutlich, dass die Abschlusskappe 10 einen Basiskörper 12 mit einer Bodenfläche 16 und einer Mantelfläche 14 umfasst, die sich von der Bodenfläche 16 bis zu einer Spitze 19 erstreckt. Sechs als Erhebungen bzw. Wendeln 22 ausgebildete Abgasführungselemente 21 winden sich wendelförmig von der Bodenfläche 16 in Richtung der Spitze 19 um die Mantelfläche 14 herum. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Fig. 6 und den nachfolgenden Figuren jedoch nur eine der Wendeln 22 als ein Abgasführungselement 21 gekennzeichnet, wenngleich alle Wendeln 22 auch Abgasführungselemente 21 sind. Die Höhe der Wendeln 22, also ihre radiale Ausdehnung von der Mantelfläche 14 weg, nimmt in Richtung der Spitze 19 hin ab. Unterhalb der Spitze 19 enden alle Abgasführungselemente 21 der Abgasführungsstruktur 20. Eine Bohrung 36 ist zur Befestigung der Abschlusskappe 10 auf der Propellermutter 5 vorgesehen.

[0044] In der Draufsicht aus Fig. 7 ist schematisch vereinfacht dargestellt, dass die als Wendeln 22 ausgebildeten Abgasführungselemente 21 symmetrisch versetzt zueinander auf der Mantelfläche 14 ausgebildet sind.

[0045] Fig. 8 zeigt die Abschlusskappe 10 schematisch vereinfacht von unten betrachtet. In dieser Ansicht ist sichtbar, dass die Bodenfläche 16 ringförmig ausgebildet ist und in ihrer Mitte eine Ausnehmung 18 aufweist. Die Ausnehmung 18 ist als stufenförmiges Sackloch 30 ausgebildet, das einen außenliegenden ersten Aufnahmeabschnitt 31, einen mittleren zweiten Aufnahmeabschnitt 32 und einen inneren dritten Aufnahmeabschnitt 33 aufweist. Der innenliegende dritte Aufnahmeabschnitt 33 ist der tiefste Abschnitt und weist einen kreisförmigen Außenumfang auf, so dass er den hervorstehenden Teil der Propellerwelle 4 aufnehmen kann, wie er in Fig. 4 dargestellt ist. Der mittlere zweite Aufnahmeabschnitt 32 ist flacher als der dritte Aufnahmeabschnitt 33 aber tiefer als der erste Aufnahmeabschnitt 31. Der zweite Aufnahmeabschnitt 32 ist zur Aufnahme der Propellermutter 5 ausgebildet und weist aus diesem Grund einen sechseckigen Außenumfang auf. Der außenliegende erste Aufnahmeabschnitt 31 ist der flachste Aufnahmeabschnitt und ist dazu ausgebildet und vorgesehen, den Abschnitt der Propellerwelle 4 aufzunehmen, der unterhalb der Propellermutter 5 angeordnet ist, wie in Fig. 4 dargestellt. Die Anzahl und genaue Ausbildung der verschiedenen Aufnahmeabschnitte 31, 32, 33 ist in Fig. 8 rein beispielhaft und kann an verschiedene Propellersysteme 2 von Bootsmotoren 1 angepasst werden, um die Abschlusskappe 10 sicher auf Propellerwellen 4 bzw. Propellermuttern 5 von verschiedenen Motortypen zu befestigen.

[0046] Fig. 9 zeigt die erste Ausführungsform der Abschlusskappe 10 in einer schematisch vereinfachten perspektivischen Darstellung. In dieser Darstellung sind die verschiedenen Richtungen der Abschlusskappe 10 in Form der Längsrichtung 40, der radialen Richtung 50 und der Umfangrichtung 60 angedeutet. Zudem ist die Bohrung 36 deutlich zu erkennen. Die Bohrung 36 erstreckt sich durch die komplette Breite des Basiskörpers 12 und verläuft dabei durch den zweiten Aufnahmeabschnitt 32 hindurch. Mittels der Bohrung 36 lässt sich die Abschlusskappe 10 einfach und sicher auf der Propellermutter 5 befestigen indem der Splint 7, der bereits zur Fixierung der Propellermutter 5 vorgesehen ist, nunmehr auch zur Fixierung der Abschlusskappe 10 verwendet wird.

[0047] Fig. 10 zeigt schematisch vereinfacht ein Propellersystem 2 mit einer Abschlusskappe 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform sind die Abgasführungselemente 21 nicht als Wendeln 22, sondern als Rillen 24 ausgebildet, wie in der schematisch vereinfachten perspektivischen Darstellung der Abschlusskappe 10 in Fig. 11 dargestellt. Genau wie die Wendeln 22 der ersten Ausführungsform winden sich die Rillen 24 der zweiten Ausführungsform wendelförmig um die Mantelfläche 14 des Basiskörpers 12. Wie auch bei der ersten Ausführungsform umfasst die Abgasführungsstruktur 20 in der zweiten Ausführungsform insgesamt sechs Abgasführungselemente 21.

[0048] Eine dritte Ausführungsform der Abschlusskappe 10 ist in den Fig. 12 und 13 dargestellt. Wie in der schematisch vereinfachten perspektivischen Darstellung des Propellersystems 2 in Fig. 12 sichtbar, umfasst die Abgasführungsstruktur 20 gemäß der dritten Ausführungsform wiederum als Erhebungen bzw. Wendeln 22 ausgeführte Abgasführungselemente 21. Wie in der schematisch vereinfachten Seitendarstellung in Fig. 13 gezeigt, sind die Wendeln 22 jedoch deutlich größer als gemäß der ersten Ausführungsform. Mit anderen Worten ist die Höhe der Wendeln 22, also die Erstreckung in radialer Richtung 50, deutlich stärker ausgeprägt als in der ersten Ausführungsform. Allerdings sind in der dritten Ausführungsform lediglich drei statt sechs Abgasführungselemente 21 vorgesehen.

[0049] Welche Art von Abschlusskappen 10 für einen gegebenen Bootsmotor 1 verwendet wird, hängt u.a. von der Propellergröße des Propellers 3, der Drehzahl und der Art des Bootsmotors 1 ab. In jedem Fall wird durch die Verwendung der Abschlusskappe 10 das Auftreten von Verwirbelungen im Abgasstrom verringert oder vermieden und die Effizienz des Bootsmotors 1 verbessert.

[0050] Die Figuren 14 bis 17 zeigen verschiedene Ansichten einer vierten Ausführungsform einer Abschlusskappe 10 gemäß der Erfindung.

[0051] Diese unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsformen im Wesentlichen in der konkaven Ausführung der Mantelfläche 14 des Basiskörpers 12, welche in einer abgeflachten Spitze 19 endet. In diesem Fall verläuft die Wendel 22 der Abgasführungsstruktur 20 bis zur Spitze 19 des Basiskörpers 12. Die konkave Struktur ist einer Ausprägung der Formung eines Abgasstrudels hinter dem Propeller nachgebildet. Die in Fig. 17 gezeigte Unterseite entspricht im Wesentlichen denjenigen aus den Figuren 8, 9 oder 11.

[0052] Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.

Bezugszeichenliste

[0053] 

1

Bootsmotor

2

Propellersystem

3

Propeller

4

Propellerwelle

5

Propellermutter

6

Abgaskanal

7

Splint

10

Abschlusskappe

12

Basiskörper

14

Mantelfläche

16

Bodenfläche

18

Ausnehmung

19

Spitze

20

Abgasführungsstruktur

21

Abgasführungselement

22

Wendel

24

Rille

30

Sackloch

31

Erster Aufnahmeabschnitt

32

Zweiter Aufnahmeabschnitt

33

Dritter Aufnahmeabschnitt

36

Bohrung

40

Längsrichtung

50

Radiale Richtung

60

Umfangsrichtung

Ansprüche

1. Abschlusskappe (10) zum Leiten eines Abgasstroms eines Bootsmotors (1), wobei die Abschlusskappe (10) dazu ausgebildet ist, auf eine Propellermutter (5) des Bootsmotors (1) aufgesetzt zu werden, wobei die Abschlusskappe (10) einen Basiskörper (12) mit einer Bodenfläche (16), einer Mantelfläche (14) und einer Spitze (19) umfasst, wobei die Spitze (19) und die Bodenfläche (16) in einer Längsrichtung (40) der Abschlusskappe (10) voneinander beabstandet sind, wobei die Mantelfläche (14) von der Bodenfläche (16) ausgehend in der Spitze (19) zusammenläuft, wobei in die Bodenfläche (16) eine Ausnehmung (18) zur Aufnahme der Propellermutter (5) eingebracht ist, wobei die Abschlusskappe (10) eine wendelförmig die Mantelfläche (14) umlaufende Abgasführungsstruktur (20) aufweist.

2. Abschlusskappe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine radiale Ausdehnung der Abgasführungsstruktur (20) entlang einer Längsrichtung (40) der Abschlusskappe (10) von der Bodenfläche (16) in Richtung der Spitze (19) des Basiskörpers (12), insbesondere kontinuierlich, abnimmt, insbesondere in einer konvexen, konischen oder konkaven Form.

3. Abschlusskappe (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasführungsstruktur (20) an oder unterhalb der Spitze (19) des Basiskörpers (12) endet.

4. Abschlusskappe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasführungsstruktur (20) wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, ferner insbesondere wenigstens sechs, symmetrisch versetzt zueinander wendelförmig die Mantelfläche (14) umlaufende Abgasführungselemente (21) umfasst.

5. Abschlusskappe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasführungsstruktur (20) wenigstens eine in einer radialen Richtung (50) von der Mantelfläche (14) abstehende Erhebung umfasst, wobei insbesondere eine Höhe der wenigstens einen Erhebung an ihrem höchsten Abschnitt 10 % bis 20 % oder 20 % bis 70%, insbesondere 40 % bis 50 %, eines Durchmessers der Bodenfläche (16) entspricht.

6. Abschlusskappe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasführungsstruktur (20) wenigstens eine in radialer Richtung (50) in die Mantelfläche (14) eingebrachte Rille (24) umfasst.

7. Abschlusskappe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (12) als Rotationskörper ausgebildet ist, dessen erzeugende Kurve in einem an der Bodenfläche (16) beginnenden Abschnitt parallel zur Rotationsachse verläuft und sich in einem anschließenden Abschnitt in einer Kurve zur Rotationsachse neigt und diese unter einem Winkel, insbesondere an der Spitze (19) des Basiskörpers (12), schneidet, wobei die Rotationsachse insbesondere parallel zu der Längsrichtung (40) der Abschlusskappe (10) ist, wobei die Abschlusskappe (10) und/oder der Basiskörper (12) insbesondere achsensymmetrisch zu einer Längsachse des Basiskörpers (12) ausgebildet sind.

8. Abschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite des Basiskörpers (12) ausgehend von der Bodenfläche (16) in Längsrichtung (40) hin zu der Spitze (19), insbesondere kontinuierlich, abnimmt, wobei insbesondere eine Krümmung der Mantelfläche (14) ausgehend von der Bodenfläche (16) in Längsrichtung (40) hin zu der Spitze (19), insbesondere kontinuierlich, zunimmt.

9. Abschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (19) und/oder die Mantelfläche (14) im Bereich der Spitze (19) vollständig geschlossen sind.

10. Abschlusskappe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Bohrung (36) zur Aufnahme eines Splints (7) in die Mantelfläche (14) eingebracht ist, wobei sich die Bohrung (36) insbesondere quer zu der Längsrichtung (40) der Abschlusskappe (10) erstreckt, wobei sich die Bohrung (36) insbesondere durch eine gesamte Breite der Mantelfläche (14) erstreckt.

11. Abschlusskappe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (18) als Sackloch (30) ausgebildet ist, das einen äußeren ersten Aufnahmeabschnitt (31) und einen inneren zweiten Aufnahmeabschnitt (32) aufweist, wobei der zweite Aufnahmeabschnitt (32) tiefer als der erste Aufnahmeabschnitt (31) ausgebildet ist, wobei insbesondere der erste Aufnahmeabschnitt (31) einen kreisförmigen Außenumfang aufweist und/oder der zweite Aufnahmeabschnitt (32) einen sechseckigen Außenumfang aufweist, wobei das Sackloch (30) insbesondere einen dritten Aufnahmeabschnitt (33) aufweist, der zentral im zweiten Aufnahmeabschnitt (32) angeordnet und tiefer als der zweite Aufnahmeabschnitt (32) ist, wobei der dritte Aufnahmeabschnitt (33) insbesondere einen kreisförmigen Außenumfang aufweist.

12. Propellersystem (2) für einen Bootsmotor (1), umfassend einen Propeller (3), eine Propellerwelle (4) und eine Propellermutter (5), wobei der Propeller (3) mittels der Propellermutter (5) auf der Propellerwelle (4) fixiert ist, wobei der Propeller (3) einen Abgaskanal (6) aufweist, der konzentrisch um die Propellerwelle (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Propellersystem (2) ferner eine Abschlusskappe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst, die auf die Propellermutter (5) aufgesetzt ist, so dass die Abschlusskappe (10) zentral in dem Abgaskanal (6) oder an einem Ende des Abgaskanals (6) angeordnet ist.

13. Bootsmotor (1) umfassend ein Propellersystem (2) nach Anspruch 12, wobei der Bootsmotor (1) insbesondere als Außenbordmotor ausgebildet ist.

14. Verwendung einer Abschlusskappe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Leiten eines Abgasstroms eines Bootsmotors (1).

15. Verfahren zum Leiten eines Abgasstroms eines Bootsmotors (1), wobei eine Abschlusskappe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auf eine Propellermutter (5) des Bootsmotors (1) aufgesetzt und, insbesondere mittels eines Splints (7), fixiert wird.

Zeichnung