DE1531625C3 - Trimmeinrichtung für ein Boot mit in das Wasser eintauchendem Rumpf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Trimmeinrichtung für ein Boot mit in das Wasser eintauchendem Rumpf und wenigstens einer Trimmplatte, die an ihrem Vorderrand mit dem Boot verbunden ist und in das Wasser mittels eines aufblasbaren Beutels auslenkbar ist, der zwischen der Trimmplatte und dem Bootskörper oder einem damit verbundenen Tragteil abgestützt und mittels einer Betätigungseinrichtung aufblasbar ist.

Durch derartige Trimmeinrichtungen soll ein Trimmen des Bootes bei verschiedenen Belastungen des Bootes in Längsrichtung und Querrichtung ermöglicht werden. Außerdem dient das Trimmen dazu, eine optimale Lage für die Bewegung des Bootes durch das Wasser, eine größere Geschwindigkeit bei geringerer Antriebsleistung, verbesserte Sichtverhältnisse, einen Ausgleich verschiedener Belastungszustände und eine angenehme Fart durch bewegtes Wasser zu ermöglichen.

Trimmeinrichtungen der eingangs erwähnten Art sind bereits mehrfach bekannt (z. B. US-PS 22 65 206). Hierbei können eine oder mehrere Trimmplatten (US-PS 18 68 054) vorgesehen sein. Bei einem bekannten Vorschlag (US-PS 31 90 587), bei welchem die Gestalt des Unterwasserschiffes nach Bedarf geändert werden soll, ist die untere Wand des Beutels als flexible Platte ausgebildet. Bei allen diesen bekannten Lösungen zum Vertrimmen der Trimmplatte derGleitfläche eines Bootes besteht die Betätigungseinrichtung zum Aufblasen des Beutels aus einem mit Druckbehälter und/oder Pumpe versehenem gesonderten Druckmittelkreis, der manuell geschaltet wird. Hierbei ist es auch bekannt (US-PS 30 91 206) die betätigungseinrichtung für das Aufblasen des Beutels über einen

ίο Druckschalter in Betrieb zu setzen, der am Bug des Bootes normalerweise über der Wasserlinie angeordnet ist und zur Betätigung des Druckmittelkreises anspricht, wenn die Bugwelle über den Druckschalter hinaus aufläuft und dieser in sie eintaucht. Jedoch ist eine gesonderte Druckerzeugungsvorrichtung im Motorboot zur Betätigung der Trimmplatte durch Aufblasen des Beutels verhältnismäßig aufwendig.

Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufgabe gelöst, eine Trimmeinrichtung zu schaffen, bei welcher eine gesonderte Druckerzeugungsvorrichtung zum Zuführen von Druckmittel zum Aufblasen des Beutels entfällt.

Dies wird gemäß der Erfindung mit einer Trimmeinrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß die Betätigungseinrichtung eine an den Beutel angeschlossene Leitung aufweist, welche über eine Öffnung in das Außenwasser mündet, durch welche dem Beutel ein Teil des Außenwassers als Druckwasser unter einem vom dynamischen Druck des Außenwassers an der Öffnung bei der Fahrt des Bootes einstellbar abgeleiteten Druck zuführbar ist.

Erfindungsgemäß wird somit die bei der Fahrt des Bootes ohnehin zur Verfugung stehende, geschwindigkeitsabhängige Druckquelle im Außenwasser als Druckmittel ausgenutzt. Dadurch erübrigt sich ein gesonderter entsprechender Druckmittelkreis mit Druckquelle im Inneren des Bootes. Die jeweils gewünschte Auslenkung der Trimmplatte kann dabei einfach durch Einstellung desjenigen Teils des bei der Fahrt des Bootes vorhandenen dynamischen Druckes im Außenwasser eingestellt werden, der zu einem entsprechend starken Aufblasen des Beutels führt.
Es ist an sich bekannt, an Wasserfahrzeugen ange- brachte schwenkbare Klappen über Steuerkörper zu betätigen, welche als Faltenbalg ausgebildet sein können, die über eine Mehrzahl von Staurohren mit Druckwasser beaufschlagt werden können (DT-AS 11 13 878). Hierbei handelt es sich jedoch um eine Maßnahme an Wassertragflügeln, durch welche das/ selbsttätige Aufrechterhalten der Tauchtiefe des' Wassertragflügels über den Anstellwinkel schwenkbarer Klappen an der Hinterkante der Wassertragflügel erreicht werden soll. Hierzu ist eine Vielzahl von Staurohren erforderlich, deren Mündungen übereinander liegen und von denen je nach der jeweiligen Tauchtiefe mehr oder weniger in das Wasser eintauchen und somit zu entsprechender Änderung des Einstellwinkels der Klappe zur Wirkung gelangen.

Eine derartige Lösung mit übereinander angeordneten Staurohren ist jedoch für die Vertrimmung der Trimmplatte der Gleitfläche eines Bootes mit in das Wasser eintauchendem Rumpf nicht geeignet, da hierzu nicht von einer Veränderung der Eintauchtiefe zur Steuerung der Verstellbewegung der Trimmplatte Gebrauch gemacht werden kann. Überdies wird erfindungsgemäß die Einstellbarkeit des als Betätigungsdruck für die Verstellung der Trimmplatte ausgenutzten Teils des

dynamischen Druckes des Außenwassers vorgeschlagen.

In einer bevorzugten Lösung mündet die Leitung in ein sich in Längsrichtung des Bootes im Wasser erstreckendes Rohr mit offenen Enden, welches mit einem die Strömung durch das Rohr steuernde verstellbaren Ventil versehen ist, welches in Strömungsrichtung hinter der Mündungsstelle der Leitung im Rohr angeordnet ist. Durch die Verstellung des als Blende .wirkenden Ventils kann so der Wasserdruck an der Mündungsstelle der Leitung und damit auch der Betätigungsdruck im Beutel eingestellt werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung dieser Lösung ist das Rohr auf der vom Wasser beaufschlagten Fläche der Trimmplatte angebracht.

Die Erfindung läßt sich auch mit Vorteil zur Richtungssteuerung des Bootes anwenden, wobei dann entsprechende Trimmplatten an entgegengesetzten Seiten des Steuerruders angebracht sind. Es ist zwar an sich bekannt, an einem Wasserfahrzeug ein Hauptruder und an diesem angelenkte Hilfsruder vorzusehen (DT-PS 444 174). Hierbei werden die Hilfsruder jedoch über ein mechanisches Getriebe betätigt.

Die Trimmplatte kann eine starre Platte sein, an welcher der Beutel in geeigneter Weise befestigt ist. Sie kann aber auch flexibel und mit der unteren Wand des Beutels einstückig sein.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele de Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein mit einer Trimmeinrichtung ausgerüstetes Boot,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf ein mit einer Trimmeinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform ausgerüstetes Boot,

Fig. 3 bis 5 vergrößert dargestellte Schnittansichten von drei Ausführungsformen der Trimmeinrichtung,

Fig. 6 eine vergrößert dargestellte Schnittansicht eines Rohres, welches in den in den Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsformen der Trimmeinrichtung enthalten ist,

Fig.7 eine Scnittansicht des rückwärtigen Bereiches eines Bootes, das mit einer Trimmeinrichtung ausgestattet ist, und

Fig. 8 bis 10 die Anwendung der vorliegenden Trimmeinrichtung auf das Steuerruder eines Bootes, wobei Fig. 8 den Horizontalschnitt eines Teils des Steuerruders entlang der Linie VIII-VIII in der Fig. 9 zeigt und die

Fig. 9 und 10 Seitenansichten zweier verschiedener Steuerruder zeigen.

Es wird nun auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, in welchen ein Boot mit einem Rumpf mit einem gekrümmt oder eben verlaufenden Unterwasserschiff 12 und einem Heckspiegel 14 gezeigt ist. Unterhalb des Unterwasserschiffes oder am Unterwasserschiff ist eine Trimmeinrichtung angebracht, die eine im wesentlichen· rechteckige Trimmplatte 16 aufweist, die sich im wesentlichen über die ganze Breite des Unterwasserschiffes des Bootes erstreckt und in verschiedene Winkellagen in bezug auf das Boot eingestellt werden kann. Die Trimmplatte 16 ist mit dem vorderen Ende am Unterwasserschiff befestigt, wohingegen das rückwärtige Ende frei sein kann. Die Abmessung der Trimmplatte in Bootslängsrichtung ist klein in bezug auf die Bootsbreite.

Zwischen der Trimmplatte 16 und dem Un'erwasserschiff oder einem Verlängerungsstück, wie etwa einem an der Rückseite des Hecks befestigten Halteteil, ist ein aufblasbarer Beutel 20 angebracht, dem ein Teil des Außenwassers als Druckwasser zum Aufblasen des Beutels zugeführt werden kann. Das Aufblasen des Beutels hat eine Einstellung der Trimmplatte 16 in einem Winkel in bezug auf das Unterwasserschiff zur Folge, und ein Zusammendrücken oder Zusammenziehen des Beutels läßt den Winkel auf einen Minimalwert sinken, bei welchem die Trimmplatte mit dem Unterwasserschiff fluchtet.

Der Beutel sollte sich über die ganze Länge der Trimmplatte erstrecken, damit diese entlang ihrer gesamten Fläche gestützt wird.

Wenn auch z. B. eine Trimmung in Querrichtung des Bootes beabsichtigt ist, kann die Trimmplatte in mehrere Teilstücke unterteilt werden, die sich zusammen über im wesentlichen die ganze Breite des Bootes erstrecken. Jedem Teilstück kann ein eigener Beutel zugeordnet sein. Eine einfachere Konstruktion ergibt jedoch ein allen Trimmplattenteilstücken gemeinsamer Beutel. In Fig. 1 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher zwei Trimmplattenteilstücke und Beutel 20a und 20ό symmetrisch in bezug auf die Längsmittellinie 28 des Bootes angebracht sind.

Die Kraft der Einstellung der Trimmplatten wird von dem dynamischen Druck des Wassers erzeugt, wenn sich das Boot im Wasser vorwärtsbewegt. Die zugehörige Betätigungseinrichtung weist für jede Trimmeinrichtung ein Rohr 30 auf, das mit seinem offenen Vorderende nach vorwärts gerichtet ist und das bei seinem rückwärtigen offenen Ende ein ais Blende wirkendes verstellbares Ventil 32 aufweist. An einer vor dem Ventil 32 gelegenen Stelle ist eine Verbindung zwischen dem Innern des Rohres und den Beuteln 20a und 20b hergestellt. Das Ventil kann als Klappe ausgeführt sein, die durch einen Bowdenzug 36 und einen Hebel 38 .für jede Trimmplatte betätigt wird.

Die Betriebsweise der Betätigungseinrichtung ist im Prinzip aus Fig. 6 ersichtlich. Wenn sich das Boot vorwärtsbewegt, fließt Wasser in das Rohr 30 und es wird in dem Rohr ein Druck aufgebaut, wenn das am rückwärtigen Ende des Rohres angebrachte Ventil 32 den Durchfluß an diesem Ende begrenzt. Die Leitung 34 zwischen dem Rohr und dem Beutel erstreckt sich von einer vor dem Ventil 32 gelegenen Öffnung 42, wodurch der Druck in dem Rohr in die Beutel 20a und 20b übertragen wird. Dadurch dehnen sich die Beutel aus und die Trimmplatten werden in einen bestimmten Winkel in bezug auf das Unterwasserschiff des Bootes , verstellt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist das Rohr 30 an der Trimmplatte 16 befestigt, die über ein Klappenventil ähnlich dem in Fig. 6 gezeigten Ventil 32 betätigt wird. Das Ventil wird durch einen Kolben 44 in einem Zylinder 45 betätigt, der an der Trimmplatte 16 angebracht ist. Die Oberseite des Zylinders 45 ist verschlossen und sein Innenraum steht mit einem Ende eines Arbeitszylinders 47 durch eine Leitung 49 in Verbindung. Der Zylinder 47 umschließt einen in ihm durch einen Handhebel 53 verschiebbaren Kolben 51. In den Zylinderräumen und der Leitung 49 zwischen den Kolben 44 und 51 ist ein Glas oder eine Flüssigkeit eingeschlossen, so daß die Verschiebung eines Kolbens eine ähnliche Verschiebung des anderen Kolbens zur Folge hat. Somit kann das Ventil 32 leicht durch den Kolben 51, den Zylinder47 und den Hebel 53 eingestellt werden, wobei der Hebel 53 in der Nähe des Steuerplatzes im Boot angebracht ist.

Bei der in Fig.3 gezeigten Ausführungsform weist das Trimmglied eine steife Trimmplatte 16 auf, deren vorderes Ende mit dem Unterwasserschiff durch ein flexibles Anlenkteil 46 verbunden ist, das an dem Boot über einen Schutzstreifen 48 und Schrauben 50 befestigt ist. Die Platte kann mit der Bodenwand des Beutels verklebt oder am Beutel durch irgendwelche anderen geeigneten Mittel befestigt sein. Entsprechend der Darstellung kann an dem Boden der steifen Trimmplatte 16 ein Rohr 30 befestigt sein, welches ein als Klappenventil ausgeführtes Ventil 32 aufweist, Die Leitung zwischen dem Beutel und dem Rohr ist durch eine einzelne Öffnung 42 hergestellt, die durch die Wände des Beutels und des Rohres und die Trimmplatte 16 gebohrt ist.

Bei der in Fig.4 gezeigten Ausführungsform ist die Trimmplatte in der in Fig.3 gezeigten Weise angebracht, sie ist jedoch aus einem flexiblen Material gebildet. Der Beutel 20 kann durch eine Leitung 34, die der in Fig. 1 gezeigten entspricht, aufgeblasen und entleert werden. .

Die Trimmplatte kann auch durch die untere Wand des Beutels selbst gebildet werden, wie dies in Fig.5 bei 16tf gezeigt ist. In diesem Fall muß ein Ablösestreifen 16b für das Wasser am rückwärtigen Bereich des Beutels vorgesehen werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde die Trimmplatte direkt unter dem rückwärtigen Teil des Unterwasserschiffes angebracht. Die Trimmplatte und der Beutel können jedoch auch unterhalb eines Verlängerungsstückes 50 angebracht sein, das an das Heck des Bootes entsprechend der Darstellung in Fig.7 angebaut ist.

Die Trimmeinrichtung kann auch auf das Steuerruder eines Bootes angewendet werden. F i g. 8 zeigt den rückwärtigen Teil eines Schiffsteuerruders 80 im Horizontalschnitt, wobei das Steuerruder auf jeder Seite mit einer Trimmplätte 82 bzw. 84 und einem Betätigungsbeutel 86 bzw. 88 versehen ist. In der Darstellung sind der Beutel 86 entleert und der Beutel 88 aufgeblasen. Die Befestigung der Platten und Beutel am Steuerruder entspricht der in Fig.3 gezeigten Befesti-

s gung. Bei der in Fig.8 gezeigten Ausführungsform werden die Beutel ebenfalls durch eine Servoeinrichtung mit Rohren 90 und 92 betätigt. Die Ventile 94 bzw. 96 werden pneumatisch oder durch Bowdenzüge 98 bzw. 100 betätigt, die entlang dem Steuerruder

ίο oder in seinem Inneren und an dem Ruderschaft in irgendeiner geeigneten Weise aufwärtsgeführt sind. Die Fig.9 und 10 zeigen zwei verschiedene Arten von Befestigungen der Trimmplatten an einem Steuerruder. Gemäß Fig.9 erstrecken sich die Trimmplatten 102 entlang dem ganzen senkrechten rückwärtigen Teil des Steuerruders 104. Die Funktion dieser Trimmplatten entspricht der Funktion der oben beschriebenen Trimmeinrichtung. Das Hauptsteuerruder 104 wird in einer Lage verriegelt, wie es durch eine Klemmeinrichtung 106 angedeutet ist, und die gesamte Steuerwirkung wird durch Aufblasen des einen Beutels oder des anderen Beutels in dem gewünschten Ausmaß bewerkstelligt.
Gemäß Fig. 10 erstrecken sich die Trimmplatten 110 nur entlang einem Teil des senkrechten rückwärtigen Randes eines Steuerruders 112. Dieses Ruder ist im Betrieb nicht verriegelt, es kann vielmehr frei um seinen Steuerruderschaft 114 bewegt werden. Die Steuerwirkung wird unter Servowirkung ausgeführt.

Wenn irgendeine der kleinen Trimmplatten 110 abgespreizt wird, übt die Kraft des Wassers ein Drehmoment auf das Hauptsteuerruder 112 aus, so daß dieses in der der abgespreizten Platte abgewendeten Richtung verschwenkt wird. Die Steuerfunktion wird in diesem Fall durch die Einstellung des Hauptsteuerruders bewirkt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Trimmeinrichtung für ein Boot mit in das Wasser eintauchendem Rumpf, und wenigstens einer Trimmplatte, die an ihrem Vorderrand mit dem Boot verbunden ist und in das Wasser mittels eines aufblasbaren Beutels auslenkbar ist, der zwischen der Trimmplatte und dem Bootskörper oder einem damit verbundenen Tragteil abgestützt und mittels einer Betätigungseinrichtung aufblasbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine an den Beutel (20) angeschlossene Leitung (34, 42) aufweist, welche über eine Öffnung (Rohr 30) in das Außenwasser mündet, durch welche dem Beutel (20) ein Teil des Außenwassers als Druckwasser unter einem vom dynamischen Druck des Außenwassers an der Öffnung bei der Fahrt des Bootes einstellbar abgeleiteten Druck zuführbar ist.

2. Trimmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (34,42) in ein sich in Längsrichtung des Bootes im Wasser erstreckendes Rohr (30) mit offenen Enden mündet, welches mit einem die Strömung durch das Rohr steuernden verstellbaren Ventil (32) versehen ist, welches in Strömungsrichtung hinter der Mündungsstelle der Leitung (34, 42) im Rohr angeordnet ist.

3. Trimmeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (30) auf der vom Wasser beaufschlagten Fläche der Trimmplatte (16) angebracht ist.

4. Trimmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Trimmplatten (82, 84) an entgegengesetzten Seiten eines Steuerruders (80) für das Boot angebracht sind.

5. Trimmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trimmplatte (16) flexibel und mit der unteren Wand des Beutels (20) einstückig ist.