AT524750A1 - Verfahren und Vorrichtungen eines besonders energieeffizienten Schiffsvortriebs - Google Patents

Abstract

Eine Wasserauffangwannen-Konstruktion am Schiffsbug(12) übernimmt anströmendes Bugwasser. Hochleistungspumpen(l)+(2) an Auffangwannen-Wanddurchbrüchen(14a) pumpen das Bugwasser in zweiparallelwandig-viereckigen Wasserhochdruckrohre(7), die vom Kiel(13a) bis zur Höchstwasserlinie(19) nebeneinander an der gesamten Ursprungsschiffswand(6) befestigt sind. Auf ihnen sind hintereinander Hohlwippen-Hochdruck- Wasserverteilungsapparate(40) befestigt, die mittels Trichtergebilde(56) das Hochdruck-Bugwasser aus den parallelogrammartigen Rohren(7) hineingepresst bekommen, das danach in Bug-oder Heckrichtung auf alle Hohlwippen- Rückenflächen(53) ausgespritzt wird, damit das auf die funktionelle Schiffswand(53) aufgestrahlte Hochdruckwasser das durch Adhäsion anhaftende Schiffsumgebungswasser wegspritzt, um dadurch eine Schiffsvorausfahrt hemmende Wasserhaftreibung in eine Wassergleitreibung zu wandeln, den Schiffsvorausfahrt- Energieaufwand zu verringern. Der gleichzeitige Ausspritzwasser-Rückstoß aller Funktionsschiffswände(53) erzeugt eine Zusatzvortriebskraft. Die Pumpenenergie für die Auffangwannen-Hochleistungpumpen(l) + (2) kommt von übereinander schiebbaren Fotovoltaikpaneelen(61)-Satteldachkonstruktionen(62), deren Fotovoltaik-Stromerzeugung durch Auszugsvorrichtungen verborgen übereinanderliegender Fotovoltaik-Dacheinheiten(62) gesteigert und durch kippbare, Sonneneinstrahlung nachführbare Fotovoltaik- Dacheinheiten optimiert werden. Alle Satteldacheinheiten(62) ruhen auf Stelzen(63) mit an ihnen paarweise übereinanderbefestigten, tragenden, ferngesteuert angetriebenen Doppel-Zahn-Rädern(65), die auf parallelen, außenbordig befestigten H-Profil-Doppelschienen(77) laufen.

Description

Drejeckslangselte bzw..-grundselte bzw. Hohlwidpenrücken ( 53

Diese kurzen schmalen Parallelen sind an beiden { (Dreiecks) nden offen. Die beider offenen. Enden, die Ausspritzschlitze {41} der Hohlwippen, sind auch als Lippen {41} bezeichnet, :

Der Scheitel (Kamm) {S7) als-stumpfer Winkel der beiden kurzen Hohiwipgenflächep (22) Regt-quer zur Längsachse des sehr nahen viereckigen Dzwi.rechteckigen Wasserhachdruckre iSE ihm zugewandt. Dieser Scheitel ist Kunfert und dadurch. durchbrochen und zu einer schmalen Jänglichen rechteckigen Öffnung {57} geworden, die fast die Breite der Hohiwippe Durch diese schmale längliche rechteckige Öffnung ragt FÜR Berührung ein hohles, schmales lJängliches rechteckiges : Trichterverbindungsstück (56), das vom Wasserhachdruckröhr {73 kommt und mit Fun fest verbunden 4St, hinein ar. die wasserhochdruckfähige Hahiwippe (40

Vom zweiseltig-paralleiwandigen viereckigen Wasserhochdruckrohr schließt das ehemalige Bugwasser mi 3 Hack hdruck dürch diese Irichterförmige Verbindung In die Hahiwippe hinein.

Das trichterförmige Verbindungsstück (56) mit Jänglic rechteckigem Querschnitt, das vom viereckigen paralleiwandigen Wasserhochdruckrohr wegsteht und in die Hohlwippe hineinreicht,

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und Stülpt sich über den schmalen Ansatzteil des TrichterVerbindungsstücks,

Die Hohlwippen: und viereckig paratelwandigen bzw. rechteckigen Wasserhöchdruckrohre liegen im nahen Abstand parallel übereinander vom Bug bis zum Heck des Schiffs und Vom Kiel bis zur höchsten Wasserlinie, Die Hochdruckröhre. Sind an den brsprünglichen Schlifswänden (61.massiy und vibrationssicher angebrac| ;

Hohlwippen und Wasserhochdruckrohre stellen mit den |

zum Umgebungswasser abschließenden Hahiwippernin me die neue, funktionelle Schliifswand dar {53}.

Das ehemalige Bugwasser strömt mit Hochdruck vom rechteckigen Wasserhechdrucktfchr (7) über das trichterfärmige Verbindungsstück (56) in die Hahlwippe (40) und von. dort weiter mit Hochdruck durch deren Ausspritzschlitz (41) auf den var ihm etwas aufgestellten ebenen Rücken (53) der im Schiffsumgebungswasser sich befindenden nächsten Hoh

Jede Hohlwinpe (40) ist gurch eine muldenfärmig gefon

massive Metalliejste (46), befestigt auf je einem Halbsockel, hinten und Vorne Zur Steterung des Aussprizvorganges ; vormaligen Bugwassers begrenzt,

Für eine optimale Absperrfunktion im Zug der Steueru |

“tz vorganges wird auf die Kreisbahn der Enden der

Hohlwippen beim Wippyvergang entsprechend geachtet,

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Kreismittelpunkt für das Wippen ist.die Lagermitte des hochgeständerten Wippeniagers (453. ;

Die Steuerung des AUusspritzvorganges des vormaligen Bugwassers Bedeutet beim Abwippen (55) des Mälfteteils einer Hohlwippe {40}, dass gleichzeitig der andere Hälftetel dieser Hohlwippe aus seiner bisheriger Abspemstellung aufgewippt {34} wird, entsprechend der Arbeitsweise einer Balkenwaage,

Absenken das ist. die: Versenkung- des Ausspritzschlitzes (41), Ende jedes Hälfteteils einer Hohlwippe: in die Mulde (60} der auf je emem Hallksockel hochgeständerten Metalisteuerleiste (46) die vor den zwei Enden jeder Hohiwigpe positioniert Ist,

Die gesamten unter Wasserhochgdruck stehenden Hohlwinpen

© 0} funktionieren SO, dass immer sofort das Wasser mit Hachdruck aus den hochwippenden (54) die Absperrmulden verlässenden Ausspräzschlätzen (41) in. die neue Ausspritzfichtung, die Gegenrichtung Zur vorherigen, spnfzt, ;

Im Allgemeinen wird dadurch das gesamte Ausspritzen über die funktionelle Schifswangd {53)um 180° gedreht, dementsprechend ist dann die gesamte Rückstößkraft In die Gegenrichtung zur bisherigen gerichtet, .

Durch die Installation der Hohlwippe, die mmer jede für sich in ein Sichtung eine leicht aufgestellte Rückennäche (S3) hat, ist die Summe dieser Hohliwippentückenfiächen die neues, fur anele Schiffswand {53} -Oberfläche, die über beide Schiffsseitenwände

vom Kiel (1322) bis’ zur höchsten Schiffswasserfinie (19) reicht,

Avon SS

Alle Hahlwippen sind zentral ferngesteuert und funktionieren im Allgemeinen synchron. So spritzen nur jene Hahlwippern, die gerade unter. der aktuellen Wasserlinie (19) Regen, Ihr Spritzwasser gleichzeitig in. gieicher Weise in eine Richtung 4 auf die nächster vor ihnen Hagenden, leicht pulfartig. aufg ebenen Rückenflächen (53) der nächsten; ebensö synchron bewegten HOohbwippen; USW. USW... ;

Daher wird in der Regel für eine Vorausfahrt Hochdruckwasser

synchron vorn allen Ausspritzschlitzen unter der aktuellen Wasserlinie {19} Inıdas Umgelungswasser nach hinten, also heckwärts ausgespritzt,

Die Synchronbewegung kann Sich auf alle Hahliwippen des Schiffs beziehen oder nur auf bestimmte Gruppen von Hohlwip Diese folgen dann einern eigenen Steuerungsbefehl;, um etwa em Brems-oder Steuermanöver zu unterstützen,

s hat erfindungsgemäß ein starker, breiter, fächerhaft facher Wasserstrahl gleichzeitig aus allen gieichgerichteten, Für unter der Wasserinie Kegenden Hohiwippenlippen (41) eine dynamische Wassearschicht über. die Oberfläche der funktig jellen Schlifswand (53), Summe aller Hohiwipperücken, herzustellen.

Dieser zwischen fünktioneler Schiifswand (53) und ; Schiffsumgebungswasser aus allen im Wasser Hegenden Hohlwip euligpen {41} scharf ausgespritzte. Wasserkail Hat die Aufgabe, durch das Wegspritzen des Schlifsu Imgebungswassers

von jedem nächsten leicht püktartig aufgestellten

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Hohlwippenrücken (53) die gesamte Adhäsionskraft zwischen Umgebungswässer und funktioneller Schifswand {53} nicht zur Geltung kommen zu lassanı, dadurch dass ein im Allgemeinen heckwärts gerichteter über die gesamte funktionelle Schiffswand

gelegter dynamischer Wasserfiln: aufgebracht wird.

Dieser Wasserfilm ermöglicht eine Wassergleifreibung zwischen

betroffener funktioneller Schiifswandoberffäche {53} und dem Schiffsumgebungswasser,

Diese Wassergleitreibungsschicht, die ein schnell bewe scharfer Fächerwasserstrahl aus dem System der Hohlwippe vormaligem Bugwasser ist un bei Vorausfahrt heckwärts aufgespritzt wird, lässt das Umgebungswasser zur funktio : Schiffswand nicht durchkommen und auch tüchtanhaften. £ Umgebungswasser wird in. Schichten Teil des stark Deweg Wasserfächers und haftet. dadurch nicht an. Es kommt zu Wassergleitreibung. Die bewegte funktionelle Schiffswänd, d.h das ganze Schiff, gleitet „Wasserwalzen gelagert“ durch das Umgebungswasser Das’ ins Wasser eingetauchte Schiff schwimmt in einer dauernd. erneyerten, heckwärts bewegten Hülle eites Fächerwasserstrahls,

Die Energie verbrauchende, zwandhafte Mitbewegung des Schiffsumgebungswassers mit. den Schlfiswänden, vera durch die-Adhäsionskraft, Ist damit zum. allergrößten, Teil unterbunden,

Zur Überwindung des Wassergleitreibungswiderstäandes dieser

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bewegten Schiffswand bedarf es weniger Energie als zur Überwindung des Wasserhaftreibuingswiderstandes,

tützt, Bet gleichhieibender bisheriger Schiifsgeschwif

tet. dies einen geringeren Schifeschrauben-Energiesi

Energiegewinn durch weitgehendes Ausschalten der i

| kraft des bei Vorausfahrt gegen den Bug drückenden!

Ssers, Energiegewien durch weitgehende Verringerung der rreibung nach Umstellung von Haft- auf Gleitreibung an den nellen Schiifswänden {S3},

Energiegewfan durch hinzugekömmene Rückstoßkraft des

ohiwippen fächerhaft ausgestoßenen „entsargten”. bzw.

jaligen Rugwassers zur Beseitigung der Wasserhaftreibung an

37 yoer 39

den funktionellen Schiffewänden,

Die Ausspritzschlitze {41} stoßen beim Stellungswechs 8 Hohlwippe vamı Aufwippen (54) zum Abwippen (55) und umgekehrt kurzfristig aus beiden Enden einer Hohlwippe eütweder in abnehmender oder zunehmender Weise Hochdruckwasser Was bei Schiffsienkmanövern Berücksichtigt wird.

Die synchrone Steuerung aller Hohiwippen erfolgt über elektrisch faerngesteuerte, wasserdicht gekapselte. Elektremötgren (24). weiche dürch. fernabgegebenes S$teuerungsimpulse Gewindespindel(25) antreiben; die wiederum über Schneckenräder (26) und daran angeflanschte Nocken (23) durch diesen Mechanismus die Hahılwippen (40) zum Wippen veranlass die Wasserausspritzrichtung ändern,

Dieser Mechanismus sieht. Vor, dass unter beiden Hälften einer Hahlwippe sich wenigstens je zwei elliptische, yHttig drehbar gelagerte Nocken befinden, Diese Nacken sind am viereckig zweiseltig paralleiwandigen zw. rechteckigen Wasserhöchdruckröhr massiv befestigt und arbeiten zwische diesem Rohr und der gegenüber fegenden Hohlwippenunke

Ein Schneckenrad {263} mit angefanschter Steuernocke 23) unter einer Haohiwippenhälfte ist verbunden mit einem Schneckenrag samt angeflanschter Nocke unter der anderen, gegenüberliegenden Hälfte derselben Hohlwippe durch eine Gewindespindel (25), die In diese zwei Schneckenräder antreibend

eingreift

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Unter dem kurzen parallelwandigerr Endstück (21} der Hohlwippenhälfte, Wasserzuführtell zum Wasserausspritzschlitz {41} der Hälfte einer Hohlwigpe; drehen zumindest zwei solcher Steuernacken gleichsinnig (Nockenpaar), und unter dem paralleiwandigen Endstück (21) der anderen Hohlwippenhälfte, Wasserzuführtell zum Wasserausspritzschlitz (41} der andeten Hälfte derselben Hohlwippe, drehen ebenfalls wenigstens zwei solcher Steuernocken gleichsinnig (Nockenpaar), Über die ) Gewindespindel gleichzeitig angetrieben, drehen diese zweisich gegenüberfiegenden Nockenpaare oder auch mehrere Nocken auf einer Wellehachse (27) zueinander so; dass €s zu einem

gleichzeitigen Aufwipgen und Abwippen der sich

gegenhüberfiegenden Ausspritzschlitze (41) derselben Hohlwippe

kommt. : Das wird dadurch erreicht, dass die jeweils sich gegenüber tegenden Nockenpaare, oder auch mehr als zwei Nacken auf einer achse (27), unter einer Hohlwippe In ihrer eilpkischen riztät zuemander um 90% verdreie sind, : Nocken (23) beider Seiten unter ein und derselb n pe (40), das sind gesamt wenigstens vier, sind m den Kontakt mit. den Unterseiten der zwei Hälften dieser pe, den paralleiwandig endständigen Wasserzuführ u dern jeweils falgenden Enden der Hotlwippen; den ) rausspritzschlitzen (41) ; nrindirektern Bewegungskantakt vor HoONiwippe (402 und

Nacken {23} - direkter massiver Kontakt des Wasserhachdruckrahrsi mit der Hohlwinpe besteht bereits durch hoch geständerte Wippenlager (45) - wird eine dynamische Kraftverbindung der je zwei Unterseitenhäfften einer MOhiwWwippe mit der'a genüber legenden Seite des Wasserhochdruckrohrs stellt, am einer nicht guszuschließenden Vibrations- oder Flatterneigung der Hohlwinppge bet einem gulsiereand duret chießenden Hochdruckwasser zu begegnen. se dynamische dauerhafte Kraftverbindung von eine r tig parallehwvandigen, viereckigen Wasserhochdruckt iptischen Nacken {23} und Im Weiteren mit zwei Hä arübertegenden Hablwipne (40) istso hergestellt, dass es ste Dayerverbindung des Wasserhochdrückrohrs gibt über je ochgeständerte Nockenwellentiager (28) mit der | ehörigen Nockenwelle (27) unter den je zwei Hälften einer jüpe, Auf jeder Nockenweille befinden Sich wenigstens Zwei ch befestigte, eiliptische Steuernocken (23). eitiptischen. Seitenfaächen dieser Steuermocken auf den nweilen (27) sind parallel zur Längsachse: der Hohlwiepe ichtet und stehen rechtwinkelig Zu ihren Wellen, worauf sie igt sind, Diese Nocken berühren im Dauerkontakt senkrecht ZWEI Hohiwippenunterseitenhälften {29}, wo diese Hälften paralleie Wasserzuführtelle {Z1} zu den Ausspritzschlitzen nd.

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Der Dayerkoantakt ist sowohl ein Druck- als auch ein Zugkantakt. Die veranlassten Drehbewegungen der Hohlwäipen {40} sind ein glieichzeitiges, geringes Aufwippen (54) und Abwinpen {535} der Ausspritzschlitze (413, so dass der nächste Wippenrücken {53} die gleiche Steigung wie der aus. derm breiten Ausspritzschlitz {41) ausgestaßene Fächerwasserstrahl half also sich beide in einer parallelen nie befinden, .

Der Dauerzug- und Druckkantakt wird hergestellt mittels eines Zum eiiptischen Umfang der Steuernocke {23} parallel eingefrästen, gekrümmten Langlochs (30) in jede scheibenförmige, eiliptische Nocke, Dieses Langdloch ist eine Führung für einen senkrecht durch diese Eflipsen-Nockernscheibe durchgesteckten kräftigen Darm (31), der parallel zur Uns ; einer Hohlwippenhälfte steht, die hier als deren Endstüc durch Knicken der Kurzseiter {22} der Hohlwippe, Daral

Hohlwippenrückenfläche {53} geworden Kt Die Länge des zum

Eilipsenumfang Daraßelgeformten- Langlachs entspricht der Nockendrehbewegung, am von einer Aufwigpstellüng (54) Abwippstellung (55) einer Hahlwippe und umgekehrt zu kammen. Ein solcher Dorn (31), positiöniert nahe der elfiptischen‘ Nockenscheibe, ist an- jedem Endstück (21) der beiden halben Unterseiten einer Hohiwippe von diesen senkrecht abstehend ZUGund druckfest hefeastigt (33). Er ist In Höhe des Krummen Landlochs (30) der Steuernoecke (23} rechtwinkelig ze diesem krummen Langloch hinabgebagen und durch dieses

durchgesteckt, um, durch das ellistisch gebogene krumme

Langloch als Führung, beim zentrischen Drehen. der eiptisch ovalen Nocke- um ca: 90° den Aussprizschitz der Hohlwippe Hach sich ziehend eder drückend, auf und nieder ze bewegen,

Arı jeder der zwei Halbunterseiten (29) einer Hohlwipge geschieht dieses Mitnehmerr des Dorns {31} und Somit des jewei lügen Endstücks {21} der zwei Hohlwinpenhälften durch wenigstens vier ovale Steuernocken {23}, die auf zwei ; Nockenweilen {27} sitzen;

Oie Gewindespindet (25) Ist miidestens an ihren beiden Enden hochageständert gelagert (32). Sie wird durch einen auf en Konsüle gestellten, ferngesteuerten, wasserdicht gekapselter Motor (24) angetrieben

Die auf Dauerbetrieb ausgelegten Befestigungen der ; mechanischen Einheiten, die zum Wipavorgang der Hohlwigben führen [Wippenbefestigungen, Aockenbefestigungen, Elektromotorenbefestigungen samt deren Stromleitungen und den Befestigungen der Lager {32} der GewWindespindel (25) zunt gleichzeiti gen vaarweisen Antrieb der an den Nocken

ofilanschten Schneckenrägder (26); Trichterbefestigung (56) 1, berücksichtigen ausreichend die Vibrationen der durch starke Rotationspumpen veranlassten Strömung des vormaiigen Bugwassers in dern verschiedenen Teilen des wasserführen Systems, Ebenso verfahren wird mit. allen anderen )

asserführenden Systemtellern Selbst,

Die Sackein der Gewindespindel, des E-Mofars samt

entsprechender KabelFührung, der ejligtisch ovalen Nocken ünd die hachgeständerten Lagerbefestigungen der Hohlwippe (45) sind auf dem rechteckigen. Hochdruckrühr (7) befestigt, das aus. diesem Grund an. solchen Stellen rundum verstärkt ist (44).

Im Allgemeinen arbeiten alle Elektrosfeusrungsmoteren 24) ferngesteuert synchron; die die Gewindespindeln antreiben. Die wiederum bewegen. die Schneckenräder, die an den Nocken : angeflanscht sind, Die veranlasste Bewegung der um 90® : zueinander versetzten Reihen von Steuerungsnocken setzt Sich in Auf“ und Abwippbewegung der Hahlwippern fart. So wird die

ahrt durch die Beeinflussung der Wasserausstoßrich ferngesteuert mitgelenk£.

Es lassen sich zu Zwecken der Schiffssteterung größere‘ Gruppen Von E-Möotoren zusammenfassen und fernsteuerm. Diese veranlassen durch: besondere Steuerungsbefehle über : Gewindespindel, Schneckenräder und Nocken, dass nür gewisse

re Gruppen van Hohiwipgen synchren die Richtung d Wasserausstoßes ändert und dadurch steuerne wirken.

Die Energie für ale Pumpen ist eine elektrische und kann auch VöR mit fossilen. Treibsioffen betriebenen Generatoren 51a an, die auch Noftfalksgenerateren san müssen,

Hauptsächlich stammt. die Energie von Fotavaltalk-Pans . en (61). Der Strom aus Fotovoltalk-Paneelen wird im entsprechenden Ak umulataren gesammelt. [Diese nebeneinander montierten

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Platten brauchen Platz und finden dieser auf dachähnlichen: Konstruktionen (62) auf dem Schiff. Alle Flächen über De

Schiffes kommen als Träger von Fotovoltaik-Panselen in Frage, Sie werden SO angepasst, dass entweder Flachdächer, Hache pulktdadcher oder fache Satteldächer Träger dieser Fotovoltar Paneele sind und. werden konstruktionsgewollt zum Sonnenstand weitgehend aufornatisch nachjustgert,

Da Schiffe verschiedenste Be: und Entiadungvorgängs ausführen, müssen die Fatavoltaik-Paneele bzw. deren Träger jederzeit Pfatz dafür machen und von Ihrem Stramerzeugun Spfatz verschoben bzw. entfernt werden können. und dennoch el Stromproduktion aufrecht erhalten, Daher sind diese Döächerkonstruktionen in Abschnitte unterteilt, die im Bedarf über- bzw. untereinander geschoben werden. ;

Dachkonstruktionen für Fotovoltalk-Paheele sind im Allgemeinen auf entsprechenden Stelzen (83) auf den. möglichen Fläche Schiffs angebracht, z.B, obere Schifsbardwände (74).

Auf dem Schlff ermöglichen diese Stelzen die Bildung eines hohen Dachräums für verschledene Beladungsszenen, Die Steizen sind nach Bedarf verschieden. hoch und kanstruktionsabhängl Höhe nach verstellbar, um einem gerade erforderlichen Dachiyp- Zu entsprechen oder um die Dachabschnittskanstrüktionen (62) übereinander schieben zu können.

Die in der Länge variablen Stelzen für die Abstützeng der

Dachkonstruktionen (die Dimensionierung ist der Kräftedynamik

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auf einem Schiff angepasst} sind bei emer Längen- Bzw. Höhenveränderung; 2,8, bef Neigüungsänderung. der FOLovoltäalkpansele zur hesseren. Nachführung zur Sonne, hinreichend. sicher in ihrer neuen Position zu arretieren, um verschiedenen Schlifsund Luftbewegungen sicher standhalten zu können.

Mehrere spezielle parallele Schienen für mehrere Dachabschnittskonstruktionen (62); das sind Trage- und Führungsschienen (64) und Zahnstangernschienen {7Z3) ne sind auf beiden Seiten des Schiffs, Insbesondere außenbards an den oberen Bordwänden, mittels kragenden H-ProfilSchienenbefestigungen (73) montiert,

Über diese Schienen laufen an Steizen übereinander angebrachte Danpel-(Zahn)Räder (65) mit. angefügten Kfeintragrädern, die auf den Führungswulsten {707} laufen, die angetrieben und geführt und tragend in einem sind, Zwis schen den paarweise übereinander angebrachten Rädern legt die Trage- Una Führungsschiene (64), Diese zwei übereinander angeordneten (Zahn)Räder jaufen in H-Profil-Dappelschlenen (77), deren jeweils parallele, kantige Wulste {783 die Führung der Räder in.det‘ Schiene sichern. Diese Schienen nehmen auch die wechselnden Zug“ und Druckkräfte auf; die über die Stelzen und Rädern '

zugef übhrt werden.

Positionsbewegungen und -festsetzungen der yerschiehbaren

Dachabschnittskonstruktionen (62) auf den parallel angeordneten

H-Profil-Doppelschienen {77 entlang der oberen Schiffshordseiten

3 van 8

erfolgen über synchron angetriebene Elektromotoren {72).

Zwei E-Motoren {72} ar jeder Steize {63} übertragen ihre

Drehkraft einmal indirekt (oben) und einmal direkt (unten) über angeflanschte Zahnräder (66) (aben} bzw. Doppel/ Zahn }Rägder {65} (unten) auf je-einen Zahnkranz (73) der zwei übereinander angeordneten Doppeiltäder (651 Diese greifen wiederum In Zahnstangen (71) ein, die in den Mulden der H-ProfilDoappelschienen {77} angebracht.sind, Damit kann eine Ortsveränderung der Steizen herbeigeführt werden.

Ferngesteuert bewegt werden Dachabsechnittskonstrüuktionen {62} für Fatovoltaikpaneele (GL): mit wenigstens vier Steilzen ie Schiffsseite mit entsprechenden {Zahn)-Rädern durch mit ihnen verbundenen. E-Moforen, um auf ihnen zugewiesenen Schienen {64}X in. geforderte Positionen bewegt werden zu können, Für Starkwindbelastung sind.alle Tefle mit hinreichenden Sicherheiten ausgelegt. .

Die Lasten der Dachabschnittskanstruktionen werden auf die parallelen Weulste (780). und. auf die Zahnstange (71) in der ÄAE ;henliegenden Milde verteilt, Dementsprechend sind die Auflagenflächen der {Zahn} - Räder samt den angefügten Kleintragräder( 76) gestaltet,

Übereinander Hegende, durch Stelzen miteinander verbündene Doppelräder werden eingeseizt, damit sie Zug- und Druckkräfte der Dachkonstruktionsteile samt den Fotovoltaik-Paneeslen (61) und den einwirkenden Windkräften, die alle über die Stelzen wirken,

SE var 39

jederzeit aufnehmen können.

Die Bewegung der Dachabschnittskanstruktionen und der darauf montierten Fotovoltalk-Pansele: zur Stromerzeugung intern a und außerhalb ihrer maximalen Sannennositien und. ihr döriges Verhärren ist. dem jeweiligen Maximieren der notwendigen. Vorgänge auf.dem (Transport Schliff als auch der Stromprüduktion angepasst, einschließlich von möglichen negativen Vorkommnissen; Wie 2,8, von Kurzschlüssen oder Stark und ihren Folder,

Die Bewegung der Dachfächen 52) mit.den PotovaltaikPanesien {61} auf Rädern mit Stelzen ist. weitgehend automatisiert DZWw. ferngesteuert und berücksichtigt ihre statischen und dynamischen Massen sowohl auf dem Schlifskörper m offer Meer als auch br der Binnenschlfffahrt sowie beim Be- und ) Entladen im Hafen.

Wenn es aus schiffsbaulchen ader.anderen Gründen vor! ist, sind auch über Deck schifemittig Schienen zur Unterstützung eines geeigneten. Systems für verschiebbare Dachflächen mit Fotovoltaik-Paneelen angebracht, /

Für den Fall von Starkeinden ist vorgesehen, dass die verschiebbaren Dachkonstruktianen, die gegen Verdrehung bzw. Verwindung ausgelegt sind, ineinander so geschoben wer

die höheren Dachteile sich auf dem untersten Dachte der

besonders stabil ausgelegt ist, aufeinander wirkend abstützen, z.B.

durch ineinander hakende, Zug und Druck aufnehmende

ST van 38

Konstruktionen von Firstrollen (68) und Dachtraufenrollen (69).

Die Giebelwände sind, sowelt die Verschiebung der Dachteile es zulässt, gegen dynamische Wachselkräfte, auch Schiffsverwindung, besonders stabil gestaltet,

Alle Schienen and. ihre Anbindumngen am Schliff sind ihref Aufgaben entsprechend stabil gestaltet, Ebenso stabil sind die Anbindungen der Fotevoltalk-Pansele an die auf Trage- und Führungsschienen (G4} bewegten Dachabschnittskönstruktionen ausgeführt.

Nicht außer Acht gelassen sind. die entsprechend Gefestigten, auch automatisch‘ bedienbaren Spühvorrichtungen der FotovoltaikPaneele auf den verschiebhar beweglichen Dachkonstruktiänen, LEN Verdunhkelüng weger: Verschmutzung, Quelle einer Verringerung der Stramerzeugung, begegnen zu können, duch um im opümalen Temperaturbereich für die stromerzeugenden Fatovoltaikpansele zu bleiben.

Die Stramproduktion mittels Fatovoltaikpaneelen {61} wird

erhöht durch die Vergrößerung der Wirkfläche der Fotovoltalkpanesle; das Ist die senkrechte Schnittfäche der Sanneneinstrählung auf eine zur Sonneneinstrahlung schräg stehende Fatovoltaikpaneefläche: Dazu wird jedoch die festgefügte Dachkonstruktion(62) verlassen. Demnach ist jede Seite einer Dachabschrittekonstruktion (62) an ihrer unteren Kante (Dachtraufe), die mit der Befestigung an den Steizenverbildungen

(63) zusammen ältt, kippbar befestigt. Um für die größtmögliche

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Sf van 38

Stromerzeugung eine optimale Neigungsstellung zu erhalten; eine senkrechte Ebene zum Sonnenstand, wird diese Dachseite der Dachabschnittskonstrüktion an Ihrer frstnahen Seite vom

First alken £78} her durch mehrere massive, stufenlos gesteuerte scherengitterähn! iche Abspreiksungen bewegt and sichernd . gestützt, um automatisch kippend dem Sonnenstand nachgeführt zu werden, Ei Einsatz dieser Vorrichtung der Ne} igungsänderung ist von der jeweiligen Wetterlage abhängig.

Die Stromproduktion mithilfe von Fotevoltaikpaneelen wird weiters durch. eine temporäre Vergrößerung der FotovoltaikProduktionsflächen erhöht. ohne die feastgefügte Dachkonst {62} zu verlassen, dadurch dass über die vorhandene Dachkonstruktion für Fotavaltaikpanesele eine weitere solche, ZUM

Hieber geeignete Konstruktion montiert ist, die aus

obenauf Hegenden. Stellung über die darunter Hegende nac8

wegeezogen wird, wödurch die Stram produzlerende Fotovoltaikfläct 3e: bis zur doppelten Größe erweitert werden kann und die Stromproduktior entsprechend erhöht wird,

Auf die Stabilität dieses Überbau-Auszugs, eines Teils der Dacheinheit (62) ist konstruktionsmäßig. besonders einzu um den Fotovoltaik-Auszug der Überbaukonstruktion auch bei stär kerer Luftströmung zur ernöhten Stromproduktion zu nützen. Diese Überhatkäuszugskanstrüktion ist m jedem Produktionszustand wetterabhängig automatisiert, stufenlas feststellbar und fernstegerbar.

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ZELLE

Die Stromerzeugung wird. auf das höchste Ausmaß gebracht dadurch, dass die der Sahne Zugeneigten DachNÄächen des

Satteidachs (62) mit Ihren Fotovoltaikpaneselen (61) in den .

einzelnen Dacheinheiten (62) samt ihren ausgezogenen Überbaukonstruktionen drehbar um die waagrechts Schnitte der oberen Enden der Stelzen (63) Aut. den unteren Enden der Sattedachflächen befestigt sind, um einen möglichst. senk schten Sonneneinfall auf. die erweiterte FotovoltalkpaneeiHäche du

deren jewelliges Nachführen (Kippen)} zur Sonne zu erreich

um dadurch eine größtmögliche Stromerzeugung aller produktionsfähigen Fofovoltaikpaneele zu erzielen; Die stabile

fes tgefügte Satteldachkonstruktion {62} ist für diese Stromproduktionsvearlante aterdings aufzugeben, Für die FOtovoltaikstromerzeugung anderer Dachfarmen gilt: das oben AÄRS ‚geführte in gleicher Weise,

; Figur 1 — Figur 3 Wasserhachleistungspumpen in der Praiiwand, hinter den Wanddurchbrüchen = Wassarturbinenpumpen ; Wasserhachleistungspumpen | in der Grundwand hinter den Wanddurchbrüchen = Wasserturbinengumpen Wannenseitenteile Schutzgittervorsatz Wöässerfit ter nach Schutzgittervorsatz ursprüngliche Schiffswand = Schwirmmkörper = Schi Hekör ber

rechteckiges bzw. zweiseitig paratlehvandig viereckiges Wasserhöchdruckrahr = Befastagungspiattform

fs-"Birmne“ am Schlffsbug Drehangel-Achse 9a Sicherung eines Seitentells der Auffangwanne 10 drehbare Seitenteile der Auffangwanne

{0a Satteidachschlüld, gebildet. aus den großen Teiiflächern der Wannenseitentell ie

41 ÄArfetierung der Teiflächen der Warnnenseitantefle 12 Schiffsbug

13 Gründwand

138 Kiel

14 Praiiwand

148 Wanddurchötüche.an- der Praiiwand als auch an der Grundwand als Wasserdürchlässe

15 oberer Auffangwannentell 16: Seitentell-Teilfläche der Wannenseltentelle 17 linke Und rechte seitliche Öffnung durch kleine Seitentell TEN Häche

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garafleles Endstück der Hoblwippenhätfte, endständiger Wasserzuführtell: paralleigewordene Dreleckseiten

Kurzseiten der Hohlwippe, Spitz zusammenfaufende Dreier Kksseften

eiliptis che bzw. ovale -Steuerungsaoccken im Wasser gekapselter Elektrometer Gewindespinde! 5 Schnecken-Getriebe-Radrad Wellen-Achse Für elfintische Nacken Nocken- Wellenlager auf Hochständer, Nocken- ‚Wellenlager- ‚Konsole Unterseite des Paralleistücks einer Hohlwipgenhälfter

elliptisches Langlach parallel zum Umfang in der eliptischen Steuerocke, elliptisches Krummlach

Darn, befestigt an der Unterseite eines parallelen Endsfücks der HONMWIDDE

Gewindespindel-Lager, hachgeständert, - mit erhöhten: Lagersocke!l Norn-Befestiqgungsart bis 39 „leer

Hohl Wippe, gesteuerter T-fürmiger Hochdruckwasser- . Verteilungsapparat, dicht an dicht auf Schiffswandteile befestigt

Ausspritz Schlitz. == Hohlwipgenippe, Lippe bis 42 „leer

Kohrbefesligungsverstärkung, Montageunterlage aller Hohlwinpen-Fünktionselemente auf Eckrohrböreitseite, Hefestigungsbasis ;

Hochständer bzw. Hochseckeldes Hahiwippenlagers, Winpengelenksbefestigungss sackel

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Laschen, Rohrteil zum Befestigen des rechteckigen Bzw. Viereckigen Wasserhochdruckrohrs ar Ursprünglicher Schifswand.

Löch für Befestigungsschraube

Metallband, Unterbat für viereckiges Rohr, mit. Gewint ursprüngliche Schiffswand aufgeschweißt

Schlu Von Fochteehrobre änden mit entsprechend darüberH Maohlwippen

Laschentlefe

Wulste, parallel montierte& Ringe am Trichterende, zwischen Ihnen berührungsios der Rand der Wippenöfnhung

Hohiwippenrücken, funktionelle Schiffswand = Summe von Hohliwigpenrücken, Dreiecksgrundseite :

Aufwinpenshechwippen, Lippen werden aus Absperrmul Ge DZW. Steuerleiste bewegt und Spritzen Wasser aus

Abwippen, Lippen irn Steuerleiste bzw. Abspermrmülde versenkt und Wasserausstoß beendet

Trichter, rechteckiges hohles Verbindungsstück zwischen Roth und Hohlwippe, ragt ohne Berührung In Hohlwippe ; Ourchsteckloch, rechteckig Schmale Wippenöffnung am: Scheitel der Mohlwippe dürch das Trichterende in Wippe ragt, aus dem Wasser in Wippe strömt ;

Hohlwinnen-Außenseitenwand, Hohlwippen-Seitenwand, trapezförrnig

Innenverstärkungsstege, parallele, montjerhare Verbindungselemente im Inneren von Hahlwippen, parallel zu Wippen-Außenseitenwänden

Metallische Mulde. = Metallsteuerleiste am Ende der FOREN WasserHÄuss sperrend, wenn Lippe SMgetaucht

Figur &. = Figur 12 Fotovoltai ikpaneele, Fotovoltaik-Wirkfläche, FotoveltaiksPlatten

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Steizen, Träger für Dachkonstraktion bzw.Dachaufbauten

Trage-und Führungsschiene mit H-Profil für Doppelt Zahnräder, parallel befestigt an oberen Tellen der Schiffswand

en als Trag- und nen a PREISE

Zahnrad {oberes}, Eingnff auf oberes DepoeltZehn)rad, & Übertragungswelle eines E-Motors: unteres. Zahrirad ; unterem DoppeK Zahnrad, auf Übertragungswelle eines E-Motors

„Heer Firstrallenkonstruktion zur kaskadenfürmigen Abstützung dachtraufenähnfiche, seitliche Ahbstützkanstruktion parallele Führungswulste der H-Profii-Doppelischiene Zahnstange in der Mulde der H-Profil-Doppelschiene

Motor an. der Stelze zum Antrieb der Doppelt Zahn)räder zur Verschiebung der Dachabschnitte

Zahnrad; überträgt Drehmoment des E-Motors auf Zahnitranz des oberen Doppel Zahn)rads, indirekte Drehkraftübertra El unteres Zahnrad Direktübertragung des E-Motordrehmements

obere Schiffsberdwänd für H-Profii-Doppelschlenen kragende H-Profil-Doppelschienenbefestigung an der Bardwand

Radauflage auf H-Profil-Doppelschiene, einerseits auf Zahnstange In der Mulde. des Doppel Zahn }rads, andererseits. auf Schienenwulste ger am Dogbekk Zahnrad beidseits angefügten Kieinr

H-ProfisDoppelschienen, paralleiwulstige Doppeischienen im hMat, M-Schlienenprofil

balken; Schiffsmittiger Abstützbalken einer Dachein er Dachabschnittskenstruktion; eigener schiffSmifti ufgeständeter waagrechter Balken zur A&Stützung von kippDaren Dachhälfften ;

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Claims (1)

1, Verfahren zur Vermeidung des Wasserwiderstandes am Schlffsbug (12), dadurch gekennzeichnet; dass erfindungsgemäß das angefahrene BugwWaßsSser am Schliffshug von der Vorrichtung einer nach vyarne offenen Auffangwanne aufgefangen wird, u Sofort ohne zu stagen aus’ der Auffangwange abgepumptf. Zu ) werden, Wobsl eine genügend große Anzahl von Wasserhachleistungspumpen {11+€2)3, befestigk an Wanddurchbrüchen (14a) der Auffangwanne, das einströmende Bugwasser abpumpt, wober die zwei senkrechten, parallslerı ) Wannenseitentelle (3) 50: beweglich befestigt sind, dass sie | A Fall einer Bremsfahrt Zweinemn überschiffshreiten Satteldachse

or dem anströmenden Bugwäasser mittels Gewintde- oder Teleskopspindel (18) zusammengeklaput werden können,

zZ. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erfindungsgemäß die elektrisch angefriebenen Wasserhöchleistungspumpen (1Y+(2).das- aus der Auffangwanne abgepumpte Bugwasser Fdie zugewiesenen, zweiseftig varalleiwandigen vierackigen Wässerhochdruckrohre {7} pre

die befestigt an den Schiffswänden (6) außenbords verlaufen und aus denen mittels Trichterverbindungssiücken {556} das ; Hochdruckwasser in. alte ferngesteuerten Vorrichtungen von . Hohl ippen- Hochdruckwasser-Vertelungsapparaturen (40)

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3 Verfahren nach Anssruch 1 ünd/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass erfindungsgemäß zur Beherrschung und Lenkung der Strämung des stark strömenden Hochdruckwassers im Inneren einer Hohlwippe (40) die zwei kleineren Kurzseliten- ) Metallflächen (22) mit. der den beiden kleineren Flächen gegenübenliegenden graßen Metallfläche dem Hohiwippenrücken {533, mittels mehrerer durchbröchener Intenverstärkungsstegen {59} paratlei verlaufend zu den schmalen trapezfürmigen Außenseitenwänden (58); verbunden sind.

+, Verfahren 8ach Anspruch L-oder einem der folgenden, di} | gekennzeichnet, dass es erfindungsgemäß durch den synch fächerhaften Unterwasser-Ausstoß des ehemalgern Buqgwa

Entfernen des durch Adhäsianskraft an der funktionellen Schiffswand (53) anhaftenden Umgebhungswassers kommt,

5 Verfahren nach Anspruch 1.oder einem: der folgenden,

Ausspritzschlitzen {41} einer Hohlwippe davor abhängt, weiches

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Schlitzende durch Abwippen (53) in die hochgeständerte Mulde (60) gesenkt wird, wobei die Geometrie der Metallimulde (60) mi des Ausspritzschläitzes genau übereinstinaunt und dadurch den Wasserausfluss unterbindet, wobei gieichzeitig der gegenuüberliegende Hohlwippenschlitz aus seiner bisherigen Absperrstellung in der Metallmulde hochgewippt {54} wird Gnd.das ; ige Bugwasser daraus nt Hochdruck ausspritzf, 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flattern oder Vibrieren der Vorrichtung einer Hohlwinpe (40) infolge StrömungsturBulenzen dadurch verringert wird, dass die Hohlwippe über drei dynamische Kraftschlüsse mit der Befestigungsbasis (44) dauerhaft verbunden ist, wobet erfindungsgemäß zwei dieser Verbindungen mittels der Vorrichtung emes abaewinkeiten. Dornas {31} hergestellt sindi der an jeder Unterseite {33} einer Wipgpenhälfte je Steuerungsnacke {23} befestigt ist und der in einem parallel zum Ellipsenamfang ainer Nocke hergestellten krummen Langloch (303 in der. Scheibe der eiliptischen Steuerungsnacke (23) kraftschlieBend geführt Wird wohet jeweils die Hälftanzahl der Steuerungsnocken unter eier Hahiwippe einander um 907? verdreht gegenüber stehen, sodass jede Hohiwippenhälfte gezwungen ist, die. gieiche Auf- und Niederbewegung zu machen wie die Steuerungsnocken dies selbst gesteue über ein Schneckengetrieberad {26}. von einern ferngesteuerten Motor {24}, vorgeben, und so über Steu erungsnockenweille (27) und ihrer Könsöle (28) mit der‘ verstärkten Wand {441} des Wasserhochdrückrohres als

Befestigungsbasis verbunden 4sl.

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—.

7, Verfahren nach Anspruch Lader einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass für das Betreiben der Hochleistungspi {3 (2) die Herstellung dieser Elektroenergie an Bord des SChlfs durch Umwandlung dar Sonnenenergie mittels Fotoveltaikpan eien {613 erfolgt, die auf erfindungsgemäßen Vorrichtungen von © entsprechenden Dachaufbauten (62%, dazugehörigen Stelzent untereinander schiebbare Abstützkonsfruktionen (68} + (69.die in bestimmten Sicherungspostlionen der sich einander stützenden Dacheinheiten (67) zur Anwendung kammen, wobei deren aufgenommene wechselnde Wetter- und Windlaste erfindungsgemäß über Vorrichtungen von Doppel(Zahn)rädern {65% Mulden und Wissten der H-Profilschienen {77} und AUS Senbordwänden auf das Schlff überträgen werden, wobei

n (72) und davan angetriebenen Rädern (65} die Dächerbositionierung der Dachkonstruktionen (62} am Schfff . vorgenommen werden, wobei auf Energie aus dauerlaufenden Notstromagarege sten nicht verzichtet wird, 8} Verfahren nach Anspruch X oder einem folgenden, dadur f gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung der ' Fotovoltalkflächen {61} auf dem Schiff, nach Auflösung der festen starren Satteigachkonstruktion; zur opfinerenden Stromerzeugung

in eine senkfecht zum Sonnenstand ausgerichtete Ebene gebracht

wird durch kippendes Nachführen einer Hälfte einer

Satteldachkonstruktion (62) um die Befestigungsiinie des End einer Dachkonstruktion (62) mit dem entsprechenden öberen Steizenende, wobet die Firstseiten jeder halben Dachkonstru | on

durch m 1a5sive stüfenlasgeregelte Abspreifzungern Vom First balken

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{783 unterstützt und. gesichert Sind. 9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die grundlegende stramerzeugende Fotaveltaikfläche (GL). auf dem Schiff erfindungsgemäß vergrößert wird dadurch, dass die Fotovoltaiknansele tragende Dachel ) {627 \ jeimal. je Dacheinheit,. namlich dicht übereinander angeordnet, vorhanden ist und mittels geeigneter Auszugsapparatur bei geeigneter Wind- und Wetterlage Dis dappelte Fotovaltaik-Wirkfläche {61} ausgezogen wird, 10. Ve fahren nach Anspruch Lader einem folgenden, dad gekennzeichnet, dass es erinduäigsgemäß durch der Syach fächerhaften Unterwasser Ausstoß des ehemaligen Bügwass der Gesamtheit aller Ausspritzschlitze auf die funktionelle Schiffswand zwecks Ablöse des anhaftenden : Schiifsamgebungswassers zu einem Rückstoßantrieb als weiteren

chifsantrieb über die gesamte wasserführende funktionelle

Schlitswand kommt,