DE2320514A1 - Spezielle unterwasserfahrzeuge, die ein neues integriertes auftriebs-, vortriebsund steuerungssystem verwenden - Google Patents

Spezielle unterwasserfahrzeuge, die ein neues integriertes auftriebs-, vortriebsund steuerungssystem verwenden

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DE2320514A1
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Description

PATENTANWALT DIPL-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden · Bierstadter Höhe 15- Postfach 12068 · Telefon (06121) 565382 Postsdied: Frankfurt/Main 1810 08 · Bank Deutsche Bank 395 63 72 · Nass. Sparkasse 108 00 30 65
Wiesbaden, den 18. April 1973 B 534 s/rd
Paul BASTIDE 2320514 108, Rue de Rennes 75006 Paris, Frankreich
Spezielle Unterwasserfahrzeuge, die ein neues integriertes Auftriebs-, Vortriebs- und Steuerungssystem verwenden
Vorliegende Erfindung betrifft eine neue Katergorie von Unterwasserfahrzeugen, die interessante Anwendungen finden können mit verbesserten Möglichkeiten in wichtigen und neuen Bereich, und mit einer gesteigerten Sicherheit, insbesondere in Ozeanelogie.
Der Gegenstand ist genauer gesagt ein U-Fahrzeug, das es ge- · stattet, jegliche Art von Fonfoewegungen vorz;unehmen, auch solche, die mit herkömmlichen U-Botten unmöglich sind, z.B. schnelle Drehungen auf der Stelle, Bewegungen durch Translation senkrecht zur Längsachse, schnelle Bewegungen ausschliesslich nach oben bzw. nach unten usw.. Dieses U-Fahrzeug umfasst zahlreiche Elemente, die ähnlich sind wie bei einem ge-
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wohnlichen herkömmlichen U-Boots insbesondere einen dicken Mantel, Dichtigkeitsvorrichtungen 9 verschiedene Gerätewellen am Ausgang des oben genannten Mantels 9 Tauchzellen, elektrische Sammelbatterien für die Unterwasserschiffahrt, Druckluft- und Belüftungsanlagen. Dieses U-Fahrzeug unterscheidet sich jedoch von den herkömmlichen U-Booten insbesondere dadurch, dass es entweder mit keiner Antriebsschraube versehen ist, oder nur mit einer zentral gelegenen Antriebsschraube statt der zwei seitlichen Schrauben, und dadurch dass die zur Stabilisierung dienenden Hydro-Vortriebsmittel beseitigt werden, sowie die vier Steuerruder-Flächen mit gewöhnlichen waagerechten Wellen, ein Paar vorn, eLn Paar hinten»
Das U-Fahrzeug gemäss vorliegender Erfindung verwendet ein neues integriertes Auftriebs-, Tortriebs·= und Steuerungssystem, das mindestens aus einem zykloidalförmigen Vortriebsmittel mit waagerechter Achse besteht, das eine flache, runde Krone mit waagerechter Achse umfasst. Diese Krone trägt auf ihrem Umfang eine runde Reihenfolge von gleichartigen waagerechten Schraubenblättera. Jedes Blatt ist um eine zur genannten Krone senkrechten Achse orientierbar unter Einwirkung einer zur Ebene der Krone parallelen Spindel* Die Gesamtheit dieser Spindeln haben dabei einen genieinsamen Steuerkopf, der im Bezug auf die Drehachse des genannten Vortriebsmittels exzentriert werden kann«
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Gemäss einer Eigenschaft vorliegender Erfindung umfasst das U-Fahrzeug vier zykloidalförmige Vortriebsmittel mit waagerechter Achse, die zwei und zwei zusammengefasst sind, ein Paar vorn, ein Paar hinten.
Gemäss einer anderen Eigenschaft der Erfindung sind die oben genannten zwei zykloidalförmigen vorderen und hinteren Vortriebsmittel-Paare symmetrisch im Bezug auf den Symmetriemittelpunkt des Fahrzeuges. Das vordere Paar niedriger, das hintere höher. Die zwei Vortriebsmittel eines gleichen Paares sind koaxial und symmetrisch im Bezug auf die senkrechte Längssymeetrie-Ebene. Alle Drehachsen der vier Vortriebsmittel drehen in die gleiche Richtung für einen Beobachter, der sich seitwärts vom genannten Fahrzeug befindet
Nach einer weiteren Eigenschaft der Erfindung verwendet das U-Fahrzeug ausser den vier zykloidalförmigen Vortriebsmitteln noch ein System von vier Zusatzpropellern mit orientierbaren und umkehrbaren Blättern, mit senkrechter Achse zur senkrechten Längssymmetrie-Ebene XOZ, und die durch zweckmässig verkleidete Streben innerhalb von vier Öffnungen aufgehängt sind, zwei auf der waagerechten Längssymmetrie-Achse OX, vorn und hinten, und zwei auf der senkrechten Quersymmetrie-Achse OZ, im oberen und unteren Bereich des U-Fahrzeuges. Die zwei Schrauben vorn und hinten können sich jede, zusammen mit dem Teil des
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U-Fahrzeuges, der sie trägt, um 90° um die Achse OX drehen, unter Einwirkung von zwei runden Presstöpfen, die sJdi im Inneren des U-Fahrzeuges befinden, so dass die Schübe der zwei entsprechenden Schrauben senkrecht eingestellt werden können, und auf diese Weise bei den reinen Senkrechtbewegungen mitwirken können.
Nur einige Verwirklichungsmethoden der Erfindung werden nachstehend als Beispiel beschrieben mit Hinweisen auf die beigefügten Abbildungen.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, von aussen, eines neuen U-Fahrzeuges, in welchem die zwei Paare Auftriebsund Vortriebsgeräte (vorn und hinten) in der Höhe verschoben sind.
Fig. 2 zeigt eine Aussenansicht (von oben) des Fahrzeuges gemäss Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht (von aussen) eines U-Fahrzeuges gemäss den Abbildungen 1 und 2, jedoch versehen mit Schrauben, mit umkehrbaren Blättern, die gewisse herkömmliche Vorrichtungen ersetzen und verstärken können, um gewisse Steuerungen zu gewährleisten.
Fig. 4 zeigt den Plan der Kräfte, die auf das U-Fahrzeug einwirken können, und zwar allein durch die Auf-
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triebs- und Vortriebsgeräte mit welchen es versehen ist, evtl. zusätzlich zu der normalen hinteren Schraube.
Fig. 5 zeigt einen senkrechten Schnitter Steuerungsvorrichtung der Orientierungsspindel der Blätter von jedem der vier Auftriebs- und Vortriebsgeräte.
Fig. 6 zeigt den Zusammenbau eines Antriebsfahrzeuges (abgeleitet von demjenigen der Abb. 1) mit einem trägen U-Lastkahn, ohne Antriebsmittel.
Die nachstehende Beschreibung bezieht sich auf die herkömmlichen drei Hauptsachen des räumlichen Koordinatensystems. OX zeigt in Richtung der waagerechten Vorwärtsbewegung des U-Fahrzeuges und OZ ist die Senkrechte im Punkt O.
Mit Hinweis auf die Abb. 1 und 2 setzt sich das U-Fahrzeug aus einem Hauptkörper 4 zusammen, der besteht aus einem ovalförmigen senkrechten, durch die Ebene XOZ, Längsschnitt, flacher nach der senkrechten Achse OZ, und aus einem ebenfalls ovalförmigen waagerechten, durch die Ebene XOY, Längsschnitt, jedoch spitzer nach der waagerechten Achse OX. Der Punkt 0 ist ein allgemeiner Symmetriemittelpunkt für die Gesamtheit der Fläche, die diesen Hauptrumpf k begrenzt, d.h. diese Fläche beinhaltet drei Symmetrie-Hauptebenen: XOY, XOZ und YOZ. Daraus erfolgt
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insbesondere, dass bei einer reiniM senkrechten Bewegung» die durch ein herkömmliches U-Bott nicht vorgenommen werden kann, das Wasserströmungsfeld um diese Fläche, ohne Verlängerungsstück im Augenblick, die Achse OZ als Symmetrie«-Achse zulässt, und dass bei einer waagerechten Bewegung gemäss OX das Wasserströmungsfeld diese Achse OX als Symmetrieachse zulässt.
Das spezielle U-Fahrzeug kann gleichzeitig vorgetrieben und evtl. in.seinem normalen Auftrieb unterstützt werden, mittels der seitlichen Tauchzellen9 durch vier identisch zykloidalförmige Vortriebsmittel, die in zwei Paare unterteilt sind, eins vorn und eins hinten«, Die Drehachsen dieser Paare sind senkrecht zur Ebene XOZsVortriebsniittelpaar 5 und 5' vom bzw. Paar β und 6f hinten» Sis sollten möglichst weit voneinander entfernt sein, um jegliche Wechselwirkung zu vermeiden« Die zwei Vortriebsmittel eines gleichen Paares sind symmetrisch im Bezug auf die allgemeine Symmetrie-Ebene.
Diese zykloidalförmigen Vortriebsmittel, auch "Voigth-Schneider-Vortriebsmittel" genannt, bestehen aus einer flachen runden Krone 1, die auf ihrem Umfang eine runde und regelmässige Reihenfolge von identischen Blättern 2 trägt. Jedes Blatt ist orientierbar um eine zur Krone 1 senkrechten Achse, und zwar unter Einwirkung einer zur Ebene dieser Krone parallelen Spindel (siehe Abb. 5). Alle Spindeln haben einen gemeinsamen Steuerkopf, der im Bezug auf die Drehachse 3 des gesamten Vortriebs-
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mittels exzentriert werden kann. Wenn die Lage des gemeinsamen Kopfes dieser Spindeln, unter Einwirkung einer durch den Piloten betätigten mechanischen bzw. hydraulischen Steuerung exzentriert wird, bleibt der Gesamtschub ρ des Vortriebsmittels stets in einer gleichen zur Drehachse 3> hier waagerecht, senkrechten Ebene, und seine Richtung kann in dieser Ebene beliebig um 360° drehen.
Zur Vereinfachung werden wir nachstehen das zykloidalförmige Vortriebsmittel mit waagerechter Achse, das die U-Fahrzeuge ausrüsten wird, durch VSH-Geräte bezeichnen*
Die dem vorderen Vortriebsmittel-Paar gemeinsame Drehachse 3 wird so eingestellt, dass der obere Bereich eines jeden dieser zwei Vortriebsmittel sich ein wenig unterhalb der Ebene XOY befindet. Die Drehachse 3 des hinteren Paares ist, im 3ezug auf den Punkt 0, symmetrisch mit derjenigen des· vorderen Paares· Dadurch befindet sich der untere Bereich eines jeden dieser Vortriebsmittel des hinteren Paares ein wenig oberhalb der Ebene XOY. Diese Anordnung bezweckt, das Wasserströmungsfeld um die zwei vorderen und hinteren Vortriebsmittel einer jeden Seite möglichst zu trennen, um Jegliche Wechselwirkung zwischen diesen zwei Vortriebsmitteln zu vermeiden. Deswegen wird diese Anordnung noch auf jeder Seite vervollständigt durch das waagerech-
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te Querruder 7, 8, das sich in der Ebene XOY befindet und in der Länge, die senkrechten Ebenen, die die Drehachsen 3 des vorderen bzw. des hinteren Vortriebsmittel enthalten, an jedem seiner Enden geringfügig überschreitet. Dieses Querruder ist in zwei gleiche identische Bereich unterteilt. Der vordere Bereich 7, ausgehend von der Ebene YOZ, kann nach oben geklappt werden, um, während der senkrechten Bewegung des U-Fahrzeuges, eine senkrechte Stellung einzunehmen. Der hintere Bereich 8 ist dann senkrecht nach unten geklappt.
Alle VSH-Geräte 5, % 6 und 6* drehen in die gleiche Richtung für einen Beobachter, der auf der Achse OY dem U-Fahrzeug gegenübersteht.
Die Abbildung 4 erläutert die Zerlegung der Schübe P eines jeden VSH-Gerätes in waagerechte Schübe p.1 und in senkrechte Schübe p2, so dass, wenn man voraussetzt, dass die normale hintere Schraube sich nicht dreht, der resultierende waagerechte Schub PI =4p1 die hydrodynamische Gegenwirkung R1 ausgleicht, und die senkrechte Resultante P2 = 4p2 das relative Gewicht "J[ des U-Fahrzeuges, Unterschied zwischen dem wahren Gewicht und dem Archimedischen Auftrieb, ausgleicht.
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Während der senkrechten Bewegung des U-Fahrzeuge.s sind die vier VSH-Geräte so eingestellt, dass ihre Schübe auf ihre maximalen Werte ρ kommen (gleichwertig und senkrecht nach oben). Die Schübe betreffen jeder die Achse 3 des entsprechenden Gerätes und summieren sich, um den Gesamtschub P 3 4p zu ergeben, alle senkrecht vom Punkt 0 nach oben.
Dieser Gesamtschub P kann das relative Gewicht TT des U-Fahrzeuges (senkrecht nach unten vom Massenmittelpunkt G des U-Fahrzeuges, läuft ebenfalls durch 0) spürbar überschreiten, und dann bewegt sich das spezielle U-Fahrzeug senkrecht nach oben.
Dieser senkrechte Gesamtschub P kann auch nach unten gerichtet werden (in entgegengesetzter Richtung von und grosser als der Archimedische Auftrieb). In diesem Fall taucht das U-Fahrzeug senkrecht nach unten. f
Dieser senkrechte resultierende Schub P der vier VSH-Geräte kann dem relativen Gewicht "TT genau entsprechen: in diesem Fall bleibt das U-Fahrzeug an einer fixen Stelle stehen.
Die von den vier VSH-Geräten abgegebenen Sehübe können auch bei der waagerechten Bewegung des U-Fahrzeuges mitwirken, zusätzlich zum Schub der normalen hinteren Schraube.
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Wenn das U-Fahrzeug an einem festen PAxikt stehen bleibt, kann es sich um die senkrechte Achse seines Massenmittelpunktes G schwenken, d.h. um die Achse OZ, indem man die Schübe der zwei Geräte, die sich auf der entgegengesetzten Seite von derjenigen befinden, in welche man die Nase des U-Fahrzeuges drehen lassen will, erhöht und auf die vordere Waagerechte neigt* Gleichermassen muss man dabei die Schübe der auf der anderen Seite liegenden Geräte einstellen, Jedoch auf die hintere Waagerechte neigen. Dies führt dazu, auf das U-Fahrzeug ein reines Drehmoment mit senkrechter Achse, die durch den Massenmittelpunkt G läuft, auszuüben.
Für die Steuerung des U-Fahrzeuges um jede der Hauptachsen OX, OY, OZ, kann das System dervier VSH-Geräte grosse Manöver-Möglichkeiten ergeben,durch Differenzierung der Schubrichtungen der jeweiligen vier VSH-Geräte.
Gemäss einem anderen auf der Abb. 3 dargestellten Verwirklichungsverfahren der Erfindung, kann das Drehmoment um die Achse OX durch zwei Schrauben 9 und 91 hervorgerufen bzw. eingestellt werden. Die Blätter der Schrauben sind orientierbar und umkehrbar. Die Schrauben haben waagerechte Querachsen, die zur Achse OZ senkrecht und im Bezug auf 0 symmetrisch sind. Jede Schraube
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ist, zusammen mit ihrem elektrischen Mitnahaenotor, innerhalb einer runden Öffnung mittels einer zweckmässig verkleideten Strebe (Abb. 3) aufgehängt. Das Drehmoment im die Achse OZ kann gleichermassen durch zwei Schrauben 10 und 10* mit waagerechten Querachsen hervorgerufen bzw. eingestellt werden. Die Blätter dieser Schrauben sind orientierbar und umkehrbar, und im Bezug auf 0 symmetrisch senkrecht zur Achse OX. Die Schrauben befinden sich im vorderen und hinteren Bereich des U-Fahrzeuges (Abb. 3).
Diese Lösung bietet folgenden drei Vorteile: Man kann einerseits über ein zusätzliches Kittel verfügen, um das U-Fahrzeug um seine senkrechte Symmetrie-Achse OZ schwenken zu lassen, und zwar in de«* 1^n die gleichwertigen Querschübe der vorderen und hinteren Schrauben 10 und 101 in entgegengesetzter Richtung richtet. Andererseits verfügt man über ein Mittel, das keines der herkömmlichen U-Botte bietet, um das U-Fahrzeug durch reine Translation, nach einer zur Achse OY parallelen Querachse zu bewegen, und zwar indem man die Schübe der vier Schrauben 9, 9' > 10 und 10' in die gleiche Richtung richtet. Indem man schliesslich vorsieht, dass der vordere und hintere Bereich des U-Fahrzeuges (11 und 11·-) sich jeder um eine nach OX verlaufende Achse um 90° drehen kann, unter Einwirkung eines runden Presstopfes kann man den Achsen der zwei entsprechenden Schrauben 10 und 10' eine senkrechte Richtung geben. Dadurch kann man sie auch verwenden, um bei der schnellen
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senkrechten Bewegung des U-Fahrzeuges nach oben oder nach unten mitzuwirken, dieser Vorgang kann mit einem herkömmlichen U-Boot nicht vorgenommen werden.
Selbstverständlich können Steuerung und Stabilisierung des U-Fahrzeuges selbsttätig erfolgen, indem man jedes der oben beschriebenen Geräte mittels herkömmlicher Verfahren schaltet. Z.B. mit dem Winkel zwischen d en jeweiligen Achsen OX, OY und OZ des räumlichen Koordinatensystems, die betrachtet werden als wären sie mit dem U-Fahrzeug verbunden, und der Projektion der wahren Senkrechte auf jede der drei Hauptsymmetrie-Ebenen. Diese Senkrechte wird stets durch ein Gyroskop dargestellt.
Die zum Betrieb der verschiedenen oben beschriebenen Motore, die normale Schraube, die vier VSH-Geräte, die vier Schrauben mit orientierbaren Blättern. Dabei ist jeder dieser Vortriebsmotore mit einem elektrischen Mitnahmemotor versehen, erforderliche Energie wird erzeugt nach der üblichen Lösung der herkömmlichen U-Boote, d.h.: für die Fahrt an der Oberfläche bzw. mit dem Schnorchel: ein Dieselmotor, der einen gemeinsamen Elektrogenerator mitnimmt; und für die Fahrt unter Wasser: eine Serie von elektrischen Sammenbatterien.
Die Abb. 5 zeigt für jedes VSH-Gerät die schematische Montage, einerseits des elektrischen Mitnahmemotors, innerhalb der Wand der Tauchzelle, und andererseits des Mechanismus, der die
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Exzentrizität des geraeinsamen Kopfes der Spindeln vonj3dem VSH-Gerät steuert. Dieser Mechanismus besteht aus zwei hydraulischen Pressen, im im Winkel von 90° zueinander stehen, zwecks Vereinfachung wurde nur eine dargestellt. Die Pressen wirken auf die bekannte Vorrichtung der drei Gelenke 12, 13 und 14 ein. Dasmittlere Gelenk 13 ist unbeweglich und die zwei anderen beweglich. Das letzte 14 steuert die. Exzentrizität der Spindeln 15 gemäss einer bekannten Kinetik, mit geradem Hebel, gegliedertem Hebel oder Steuerhebel. Die Spindeln befinden sich in der Krone 1 und jede wirkt auf ein Blatt 2 ein.
Die zwei Pressen 16 und 16* sowie das mittlere Gelenk 13 sind unbeweglich und mit dem äusseren Gehäuse des elektrischen Mitnahmemotors des VSH-Gerätes verbunden. Der Hebel 17$ der die Bewegung des dritten Gelenkes 14 steuert, befindet sich innerhalb der hohlen Welle, die den Rotor des Elektromotors mit der Krone des VSH-Gerätes verbindet. Man kann ersehen, dass die Tatsache, VSH-Vortriebsmittel mit waagerechten Achsen zu verwenden, einen grossen Vorteil bringt im Vergleich zu den Vortriebsmitteln mit senkrechter Achse, die bisher ausschliesslich eingesetzt wurden.
Dank des VSH-Gerätes mit waagerechter Achse ist insbesondere die Steuerung der Blätterorientierung, und dabei behält man das gleiche Prinzip der drei Gelenke bei, direkt und wesentlich
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einfacher als die gegenwärtige übliche Steuerung der bisher verwendeten Geräte mit senkrechten Aehsen9 die für die Steuerung der Vorrichtung mit drei Gelenken 9 eine Waagerechte Eingriffswelle ab dem Motor beruhend auf konischen Gfetrieben benötigt,. um die Richtung der Antriebswelle des Vortriebsmittels um 90° zu ändern, damit .sie in senkrechte Stellung kommt.
Der elektrische Mitnahmemotor des YSH=Vortriebsmittels,die zwei hydraulischen Pressen 16 und 165 sowie die Vorrichtung mit den drei Gelenken 12, 13 und 14 sind an der Innenwand 18 einer Tauchzelle befestigt. Die hohle Welle 19 zwischen dem Elektromotor und dem VtSH-Gerät durchquert diese Wand mit einem Abdichtungsring 20« Obige Baugruppe befindet sich -im Inneren eines hohlen Zylinders 21 9 geschlossen durch eine dichte Tür 22. Die Wände des Zylinders sind innen verstärkt durch eine Serie von Verankerungen, die in regelmässigen Abständen abgebracht sind.
Um die Befestigung des hohlen Zylinders 21 an der Wand 18 der Tauchzelle zu verstärken, verbindet das Querspant 24 den dicken Mantel gleichzeitig mit der Wand 18 der Tauchzelle und mit der Wand 21 des hohlen Zylinders? das Spant ist in 25 zweckmässig ausgeschnittens, um die Öffnung der dichten Tür 22 zu ermöglichenο
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Die Abbildung 3 zeigt schliesslich das versenkbare Fahrzeug mit vier Armen 26, zwei und zwei symmetrisch im Bezug auf die Ebenen XOZ und Y02. Sie sind so eilgebaut, dass in Ruhestellung bzw. bei Bewegungen auf dem Grund, die Senkrechte des Massenmittelpunktes des U-Fahrzeuges, in die Mitte des durch die vier Räder 27 definierten Rechteckes fällt. Diese um ihre waagerechte Achse drehenden Räder sind auch vorgesehen, um die β senkrechte Achse 28 schwenken zu können. Dadurch la im. das U-Fahrzeug am Boden auf der Stelle schwenken.
Diese U-Fahrzeuge können endlich in ihrem unteren Bereich und auf der Achse OZ, mit sineia festen Haken 29 versehen werden. Dieser Haken ist orientierbar- um eine Achse, die nach der Achse OZ verläuft. Dadurch können bedeutende Lasten genandhabt werden.
Die neuartigen U-Fahrzeuge gemäss vorliegender Erfindung haben mindestens vier Hauptvorteile im Vergleich zu den üblichen gegenwärtigen U-Bootenί
sie sind einerseits wendiger, insbesondere mit den Möglichkeiten im Wasser wie am Boden, auf der Stelle, um ihre senkrechte Symmetrie-Achse zu drehen, um sich durch reine Translation senten.'sr.t. zu ihrer Längssymmetrie-ebene zu bewegen. Die Wendigkeit der herkömmlichen U-Boote hingegen fordert, dass das U-Boot schon eine Mindestgeschwindigkeit in Vorwärtsrichtung
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besitzt, damit eine Wirkung auf die Steuerflächen erfolgen kann (Seitenruder, vorderes und hinteres Tiefenruder)} Sie können andererseits über bedeutende Mittel verfügen, um schnell und absolut senkrecht zu tauchen bzw. aufzutauchen (die herkömmlichen U-Boote können es nur nach und nach vornehmen), dadurch dass die seitlichen VSH-Vortriebsmittel einen bedeutenden Schub für das schnelle senkrechte Tauchen bzw. Auftauchen abgeben können.
Sie können ausserdem (alle übrigen Bedingungen sind dabei gleich) unter Wasser scherere Lasten heben und befördern, und sie auf den Grund oder an Land absetzen, dank der Möglichkeiten des bedeutenden Schubes nach oben und nach unten, den die vier VSH-Geräte abgeben können.
Und schliesslich, auch wenn aus irgendeinem Grund die eigentliche Schwimmfähigkeit des U-Fahrzeuges negativ wirds Fahrzeug gemäss vorliegender Erfindung, kann sie grössten Teils ausgeglichen werden durch den bedeutenden senkrechten Schub nach oben, der durch die vier VSH-Geräte abgegeben werden kann. Unter ähnlichen Bedingungen hätte ein herkömmliches U-Boot weit weniger wirksame Mittel zur Verfügung, um sich zu retten.
Dank der oben genannten Vorteile gestatten es die U-Fahrzeuge gemäss vorliegender Erfndung verschiedene Tätigkeiten unter Wasser vorzunehemn, insbesondere als wichtige Zusatzmittel bie Vorgängen der Ozeanologie. Unter der Wasseroberfläche oder auf dem Meeresgrund, insbesondere als Werkstätte, um die unter Wasser befindlichen Bereiche der Rümpfe grosser Schiffe zu über-
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prüfen und zu reinigen bzw. reparieren. Als bewegliche Hebebühnen, um schwere Ladungen, die bei Arbeiten auf dem Meeresgrund erforderlich sind, sicher zu geben und zu befördern, und als "Taxi" und "LKW", um ein schnelles senkrechtes Pendeln der Bauteile und der Arbeiter zwischen der Wasseroberfläche und dem Meeresgrund zu gewährleisten. Diese Einsätze erfolgen dabei leichter und sicherer als mit den herkömmlichen U-Booten oder mit jeglichem bisher bekannten U-Boot.
Vorliegende Erfindung sieht schliesslich vor, dass ein U-Fahrzeug mit vier VSH-Vortriebsmitteln gemäss der Abb.1 mit einem trägen U-Lastkahn gekoppelt werden kann. Dieser Lastkahn ist versehen mit Tauchzellen (siehe Querschnitt Abb. 6), die im leeren Zustand es gestatten, ihn mit seiner.ganzen Fracht zu tragen. Der innere Mantel dieses Lastkahns kann entweder "offen sein (Querschnitt Abb. 6) für den Transport von verschiedenen im festen Aggregatzustand befindlichen Waren, oder geschlossen, wie der dicke Mantel eines herkömmlichen U-Bootes, für den Transport von flüssigem Frachtgut (Erdöl z.B.).
Die Verbindung des trägen U-Lastkahns mit dem antreibenden Fahrzeug wird gewährleistet, gemäss Abb. 6, durch seitliche quere Haken 30, die hydraulisch schnell gesteuert werden können.
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Claims (15)

  1. DipL-Phys. Heinrich Seids ■ Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · Postf. 12068 · ®" (06121) 5653
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    Patentansprüche
    m S> SSS SSSS Sm SSS
    -Fahrzeug, das es gestattet, Bewegtingen durch Translation senkrecht zu seiner Längsachse sowie schnelle Bewegungen rein nach oben bzw. nach unten vorzunehmen. Dieses U-Fahrzeug verwendet ein neuartiges integriertes Auftriebs-, Vortriebs-und Steuerungssystem. Das oben genannte integrierte System besteht mindestens aus einem zykloidalförmigen Vortriebsmittel mit waagerechter Achse, das eine flache, runde Krone mit waagerechter Achse umfasst. Auf ihrem Umfang trägt sie eine runde Reihenfolge von waagerechten identischen Blättern. Jedes Blatt ist orientierbar, um eine zur gesamten Krone senkrechten Achse unter Einwirkung einer zur Ebene der genannten Krone parallelen Spindel. Alle Spindeln haben einen gemeinsamen Steuerkopf, der im Bezug auf die Drehachse des genannten Vortriebsmittels exzentriert werden kann·
  2. 2) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 1, das vier zykloidalförmige Vortriebsmittel mit waagerechter Achse umfasst. Die Vortriebsmittel sind in Zweiergruppen unterteilt, ein Paar vorn, ein Paar hinten.
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  3. 3) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 2, bei welchem die zwei oben genannten vorderen und hinteren zykloidalförmigen Vortriebsmittel-Paare im Bezug auf den Symmetriemittelpunkt des Fahrzeuges symmetrisch sind; das vordere Paar niedriger das hintere höher. Die zwei Vortriebsmittel eines.jeden Paares sind koaxial und symmetrisch im Bezug auf die senkrechte Längs-Symmetrieebene, Alle Drehachsen drehen in dieselbe Richtung für einen Beobachter, der sich seitlich vom genannten Fahrzeug befindet.
  4. 4) Ü-Fahrzeug gemäss Anspruch 3, das ausser den vier zykloidalförmigen Vortriebsmitteln noch ein System von vier Zusatzschrauben mit orientierbaren und umkehrbaren Blättern verwendet. Die Achsen der Schrauben sind senkrecht zur senkrechten Langssymmetrie-Ebene XOZ. Die Schrauben sind mittels zweckmässig verkleideter Streben in vier Öffnungen, zwei auf der waagerechten Längssymetrie-Achse OX, vorn und hinten, und zwei auf der senkrechten Quersymmetrie-Achse OZ, im oberen und unteren Bereich des U-Fahrzeuges, aufgehängt. Die zwei Schrauben vorn und hinten können jede, zusammen mit dem Bereich des Fahrzeuges, der sie trägt, um 90° um die Achse OX drehen, und zwar unter Einwirkung von zwei runden Presstöpfen, die sich im Inneren des Fahrzeuges befinden. Dadurch werden die Schübe der zwei entsprechenden
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    Schrauben senkrecht, nach oben oder nach unten, und sie können bei der reinen Senkrechtbewegung mitwirken.
  5. 5) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 1 mit geringerer Länge als ein herkömmliches U-Boot, bei welchem die Fläche, die seinen Hauptrumpf begrenzt, die drei Hauptebenen des räumlichen Koordinatensystems XOY, XOZ und YOZ als Symmetrie-Ebene zulässt» Die drei Schnitte dieser Fläche mit jeder der drei Ebenen sind ovalförmig-flacher nach OY für den Schnitt durch die Ebene YOZ, und länglicher nach OX für den Schnitt durch die Ebene XOY (OX ist dabei Richtung der Vorwärtsbewegung).
  6. 6) U-Fahrzeug nach Anspruch 1, das nur eine hintere Vortriebsschraube verwendet, statt der zwei seitlichen bei einem herkömmlichen U-Boot. Die zur Stabilisierung dienenden Hydrovortriebsmittel wurden entfernt sowie die vier Ruderflächen und üblichen Waagerechten Wellen.
  7. 7) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 3» bei welchem die vier Vortriebsmittel einstellbar sind, um vier senkrechte gleichwertige Schübe gleicher Richtung zu ergeben, im Hinblick auf die rein senkrechten Bewegungen des U-Fahrzeuges. Die Vortriebsmittel können auch vier gleichwertige Schübe gleicher Richtung, auf die Waagerechte geneigt, ergeben, im Hinblick auf eine waagerechte Bewegung,
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    DipL-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 · Postf. 120 68 ■ ® (0 6121) 565382
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  8. 8) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 3, bei welchem die zwei Vortriebsmittel auf jeder Seite weit genug voneinander entfernt sind, damit jegliche Wechselwirkung eines Gerätes auf das andere, auf ein Minimum reduziert wird. Dieses Ergebnis kann leicht erzielt werden, indem die vorderen zwei Vortriebsmittel ausreichend heruntergelassen werden und die hinteren erhöht werden. Die jedem der zwei Geräte entsprechenden WasserStrömungsfelder werden durch die waagerechten Querruder getrennt, die sich in Längsrichtung in der Ebene XOY, längs jeder Wand des U-Fahrzeuges befinden. Diese Querruder können bei der rein senkrechten Bewegung heruntergeklappt werden.
  9. 9) U-Fahrzeug gemäss dem Anspruch 4, bei welchem die vier Vortriebsmittel und die vier Zusatzschrauben durch einen individuellen Elektromotor mitgenommen werden. Der Motor für die vier Vortriebsmittel befindet sich im Inneren des U-Fahrzeuges. Der Strom wird durch einen gemeinsamen Elektrogenerator erzeugt, der angetrieben wird, entweder durch einen Dieselmotor für die Bewegungen an der Oberfläche bzw. mit dem Schnorchel, oder durch eine Serie von elektrischen Sammelbatterien für die Bewegungen unter Wasser bzw. am Meeresgrund.
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  10. 10) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 9, bei welchem jedes Vortriebsmittel sowie der entsprechende Orientierungsmechanismus der Spindeln sich innerhalb einer Tauchzelle des U-Fahrzeuges befinden, und zwar an der Innenwand dieser Tauchzelle. Die Antriebswelle des Vortriebsmittels durchquert die Wand dieser Tauchzelle mit einem Abdichtungsring. Diese Welle ist hohl, damit der Hebel, der das Gelenk, das die Orientierung der Spindeln wahrnimmt, durchlaufen kann.
  11. 11) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 9, bei welchem der elektrische Mitnahmemotor eines jeden VSH-Gerätes sowie der Orientierungsmechanismus der Spindeln sich innerhalb eines Zylinders mit dichter Tür befinden. Der Zylinder ist innen verstärkt durch eine Serie von Verankerungen, die sich in regelmässigen Abständen auf der Wand des Zylinders befinden, und zwar parallel zu seiner Achse. Die Befestigung des Zylinders wird aussen gewährleistet durch ein Querspant des U-Fahrzeuges, das den dicken Mantel gleichzeitig mit der Wand der Tauchzelle und mit derjenigen des Zylinders verbindet. Die Ebene dieses Querspantes enthält die Achse des Zylinders.
  12. 12) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 1, das ein Fahrwerk mit vier Rädern und vier versenkbaren Beinen umfasst, jedes Rad kann durch einen dichten elektrischen Übersetzungsmotor mitgenommen werden» Die Räder sind zwei und zwei symmetrisch
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    Dipl.-Phys. Heinridi Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt ■ Bierst. Höhe 15 · Postf. 12068 · @ (06121) 565382
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    im Bezug auf die Ebenen XOZ und YOZ. Das bzw. die Räder von jedem Bein können nicht nur um eine waagerechte Achse auf dem Meeresgrund rollen, sondern auch um eine senkrechte Achse schwenken, um das Schwenken des U-FahrzeugBs auf der Stelle zu ermöglichen.
  13. 13) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 1, das in seinem unteren Bereich auf der Senkrechte seines Massenmittelpunktes G mit einem Haken, evtl. mit automatischem Greifersystem, versehen ist, der mit dem Rumpf des Fahrzeuges fest verbunden ist. Dieser Haken ist dazu bestimmt, dass das Fahrzeug bedeutende Lasten greifen, heben, befördern und auf jegliches Gelände bzw. Meeresgrund absetzen kann. Dieser Haken kann um eine senkrechte Achse schwenken«
  14. 14) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 1, das mit einem Steuerungssystem versehen ist, welches mit einem· Gyroskop verbunden ist. Dadurch können die Steuerungen und die Stabilisierung des genannten Fahrzeuges selbsttätig erfolgen.
  15. 15) U-Fahrzeug gemäss Anspruch 1 mit Haken versehen, die hydraulisch schnell geschaltet werden können, und die Verbindung mit einem trägen U-Lastkahn gewährleisten.
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