EP2915734A1 - Multi-hull water craft with equaliser link for reducing the load on a bearing - Google Patents
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- EP2915734A1 EP2915734A1 EP14000753.5A EP14000753A EP2915734A1 EP 2915734 A1 EP2915734 A1 EP 2915734A1 EP 14000753 A EP14000753 A EP 14000753A EP 2915734 A1 EP2915734 A1 EP 2915734A1
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- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
- B63B1/10—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls
- B63B1/14—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected resiliently or having means for actively varying hull shape or configuration
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- B63B2001/145—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected resiliently or having means for actively varying hull shape or configuration having means for actively varying hull shape or configuration
Definitions
- the present invention relates to multi-hull watercraft such as catamarans or trimarans.
- the present invention relates to variable width multi-hull watercraft.
- Catamarans and trimarans are known in the art. These multi-hulled watercraft have advantages over monohulled watercraft. As compared with monohull boats, multi-hull vessels achieve the required stability against wind pressure typically through a large width of the craft. The comparatively narrow trained monohulls get their stability against the wind pressure by a large keel ballast. The fact that no keel ballast is required for multi-hull watercraft, in particular means that multi-hull vessels are considered unsinkable with suitable construction.
- the previously developed multi-hull vessels are typically rigid in width.
- the hulls are often designed so that they are usable for residential purposes.
- a disadvantage of these conventional multi-hull vessels is that they can not or only to a limited extent use the usual maritime infrastructure in marinas, since these are designed for the narrower monohulls. This applies to berths as well as cranes, winter berths on land, as well as locks on inland waterways.
- Embodiments provide a multi-hull watercraft having first and second hulls.
- the multi-hull watercraft may have a connection structure via which the first hull is connected to the second hull.
- the connecting structure may have an adjusting bearing for at least partially supporting a change in a position and / or an orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
- the connecting structure may be formed such that the adjusting bearing is connected via at least one compensating connection with at least a part of the first fuselage.
- the balance joint may have one or more degrees of freedom to reduce bearing load on the adjustment bearing.
- This provides a multi-hulled watercraft having a reliable device for varying the position and / or orientation of the hulls relative to one another.
- the longevity of the adjustment can be guaranteed and bearing failures are prevented.
- the multi-hull vessel may be, for example, a catamaran or a trimaran.
- the catamaran may be configured so that a distance between the first and the second hull is variable.
- the distance may be measured along a direction perpendicular to a central axis of the multi-hulled watercraft.
- the multi-hull vessel may have width variability.
- the longitudinal axis of the first fuselage can always be aligned substantially parallel to the longitudinal axis of the second fuselage.
- the connection structure may include one or more power transmission components.
- a power transmission component may for example be designed as a beam.
- Each of the power transmission components is configured to transmit power to the first or second fuselage to change the position and / or orientation of the fuselage relative to the second fuselage.
- the Power transmission can be done for example in an axial direction of the beam.
- connection structure may, for example, comprise four power transmission components, two of the power transmission components being designed to transmit power to the first fuselage and the two further power transmission components to transmit power to the second fuselage.
- Each of the power transmission components can perform the same or substantially the same position and / or orientation change with the hull on which the power transmission takes place.
- the term "substantially” in this context may mean that a relative movement between the power transmission component and the fuselage, which is permitted by the degree of freedom or the degrees of freedom of the balancing connection, is disregarded.
- the balancing connection may be disposed at a junction between the connection structure and the fuselage.
- the compensation connection can be arranged at a transition from a power transmission component to the fuselage, at which the power transmission takes place through the power transmission component.
- the compensation connection may be part of the connection structure and / or part of the fuselage.
- the compensation connection can be arranged between two components of the connection structure or two components of the trunk.
- the connection structure may have a support structure or be connected to a support structure.
- the support structure may be configured to receive a transport load.
- the transport load may include a changing non-permanent loading of the ship, such as passengers and / or luggage.
- the support structure may include a living gondola or be adapted to carry a living gondola.
- the gondola may have a living and / or lounge area for the passengers. Additionally or alternatively, the support structure may carry at least one sail mast.
- At least one or all of the power transmission components may be connected to the support structure.
- the power transmission components may derive at least a portion of the vertical load of the support structure and / or the transport load.
- the connection between the support structure and the power transmission component may be a movable connection.
- the movable connection may have a bearing.
- the bearing can be a linear bearing.
- the bearing can be the adjustment bearing, which at least partially supports the change in position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
- the connection may comprise an elastic connecting element.
- the elastic connecting element may for example be an elastomeric connecting element.
- the support structure may be torsionally rigid or substantially torsionally rigid.
- the support structure may comprise, for example, a plate or platform.
- a balancing connection can be defined as a connection having at least one degree of freedom.
- the degrees of freedom of the compensation connection can be translational and / or rotational.
- connection structure and the second trunk.
- the adjusting bearing and / or a further adjusting bearing of the connecting structure can be connected to at least one part of the second body via at least one further compensating connection.
- the balancing connection can have one or more degrees of freedom.
- the one degree of freedom or the multiple degrees of freedom may be configured to reduce a bearing load of the adjustment bearing.
- the bearing load may be a force which is oriented substantially perpendicular to a degree of freedom or to a running direction of the adjustment bearing.
- a bearing load of a linear bearing can be oriented substantially perpendicular to the guide direction of the linear bearing.
- a bearing load of a radial bearing can be oriented substantially in the radial direction.
- the compensating connection may be single or have multiple joints.
- a joint can be defined as a movable connection between two rigid parts.
- the compensating connection may be rigidly connected to at least a part of the fuselage, the connecting structure and / or the adjusting bearing.
- the compensation connection can be rigidly connected to the adjustment bearing and / or rigidly connected to the first body.
- the adjusting bearing may have a linear bearing or consist of a linear bearing.
- the compensation connection is designed to transmit at least part of a force for changing the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
- the balancing link can block those degrees of freedom used to transmit the fraction of force.
- all degrees of freedom of the compensation connection can be oriented essentially perpendicular to the direction of the force transmission.
- the degree of freedom or the degrees of freedom of the compensation connection is uninvolved or substantially uninvolved in the adjustment of the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
- no or substantially no relative movement of the compensating connection along the degrees of freedom of the compensating connection may be required.
- the compensation connection to a floating bearing and / or an elastic connecting element.
- a movable bearing can be defined as a bearing which fixes at least one degree of freedom and has at least one unfixed degree of freedom.
- the floating bearing can be a linear bearing.
- the linear bearing may for example have a plain bearing and / or a linear roller bearing.
- the elastic connecting element may for example be an elastomeric connecting element.
- At least one of the degrees of freedom is a translational degree of freedom.
- the translational degree of freedom can be the only degree of freedom of the compensation connection.
- the translational degree of freedom is oriented along a longitudinal axis of the first fuselage.
- the balance joint is configured to compensate for differences in expansion between components of the multi-hulled watercraft.
- the components may be, for example, the first hull, the second hull, the connection structure and / or the support structure.
- the strain can be a temperature-induced strain.
- the compensation connection can be designed to compensate for a difference in expansion between the first and / or the second hull on the one hand and another component of the multi-hulled watercraft on the other hand, such as the connection structure.
- the elongation of the first and / or second hull may, for example, be an elongation along the longitudinal axis of the respective hull.
- the compensation connection can be configured to compensate for changing mechanical load.
- the changing mechanical load can be caused by wave movements.
- the changing mechanical load can lead to a torsion of the multi-hulled watercraft.
- the connecting structure, a power transmission component, the adjusting bearing, and / or a further adjusting bearing of the connecting structure is connected via a fixing connection with the first hull.
- the fixing compound can be designed so that at least all translatory degrees of freedom of the fixing compound are fixed. In other words, the fixing compound has only rotational degrees of freedom.
- the further adjusting bearing can be designed for at least partial storage of the change in the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage. A derivation of a vertical load of the supporting structure and / or the transport load can take place at least partially via the further adjusting bearing.
- the fixing compound may for example have one or more fixed bearings or be a restraint.
- a fixed bearing can be defined as a connection which fixes all three degrees of translational freedom, but with no torques being transmitted.
- a restraint can be defined as a joint that fixes all six degrees of freedom.
- the fixing compound may be configured to transmit at least a portion of a force to change the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
- the axial separation may be greater than one tenth, greater than a quarter, greater than one third, or greater than half the axial length of the first fuselage. All balancing connections can be arranged on the first fuselage bow-side or rear-side relative to all fixing connection.
- the multi-hull watercraft has a supporting device for activatable mechanical bridging of the adjusting bearing.
- the activation of the mechanical bridging takes place depending on the position and / or the orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
- the supporting device may be configured to at least partially support a bearing load of the adjusting bearing.
- the support device may have one or more bolts.
- the bolt can be arranged on a first component.
- An opening which is designed to receive the bolt, can be arranged on a second component.
- the activation of the support device can be done by engaging the bolt in the opening.
- the first component may be connected via the adjustment bearing with the second component.
- At least one of the degrees of freedom of the compensating connection allows a relative movement of more than 5 millimeters, or more than 10 millimeters, or more than 50 millimeters, or more than 100 millimeters, or more than 200 millimeters.
- the allowed relative movement may be less than 300 millimeters or less than 200 millimeters or less than 100 millimeters.
- the relative movement can be measured between components of the balance joint, which are relative to each other along the degree of freedom move.
- the relative movement may be a movement of a sliding element on a rail of a linear bearing.
- the multi-hull vessel has a support structure for receiving a transport load.
- a derivative of a vertical load of the support structure and / or the transport load can at least partially take place via the adjustment bearing.
- the transport load may include a changing loading of the ship, such as passengers and / or luggage.
- the derivation of the vertical load of the support structure and / or the transport load at least partially via the compensation connection and / or the fixing compound.
- the derivative of the vertical load of the support structure and / or the transport load can be at least partially via a power transmission component.
- the power transmission component may be connected to at least a portion of the first fuselage via the balancing link.
- the power transmission component can be connected to the support structure via the adjusting bearing.
- the compensation connection has a linear bearing.
- the multi-hull watercraft has a measuring device which is configured to detect a position parameter and / or a movement parameter of the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull
- a positional parameter may be a distance between the first hull and the second hull. The distance may be measured perpendicular to the central axis of the multi-hulled watercraft.
- a motion parameter may be a rate of change of a position parameter, such as the rate of change of the distance.
- the measuring device may for example comprise a laser and / or a measuring wire.
- the measuring wire can, for example, along a distance to be measured to be excited.
- the change in the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage can take place automatically, in particular without limiting or regulating influencing of operating personnel.
- the multi-hulled watercraft may include one or more drives for changing the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull.
- the drive can be, for example, hydraulic, electrical and / or pneumatic.
- the multi-hull watercraft is designed such that the change in the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull is controlled depending on the position parameters and / or movement parameters detected by the measuring device.
- the multi-hulled watercraft may include a controller configured to control one or more drives to change the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull.
- Controlling the change in position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage may be configured such that along the trajectory of the position and / or orientation change, the relative positions and / or orientations of the fuselages reduce the bearing load of the recliner.
- the multi-hull watercraft may be configured such that the above-mentioned features and embodiments additionally apply to the second hull or to a plurality of other hulls.
- FIG. 1 shows a multi-hull watercraft 1 according to an embodiment.
- the multi-hull vessel 1 is designed as a catamaran, which has a first hull 2 and a second hull 3. However, it is also conceivable that the multi-hull vessel 1 has more than two hulls. In particular, the multi-hull vessel may alternatively be designed as a trimaran be.
- the support structure 4 is designed to receive a transport load, such as passengers and luggage.
- the support structure 4 comprises a housing unit, which has a window front 5.
- the support structure 4 also has a navigation area 6.
- a sail mast 7 is arranged, which in the FIG. 1 is shown only partially for ease of illustration.
- the hull 2 is connected to the support structure 4 via the beams 10 and the beam 13 (not shown in FIGS FIG. 1 ) connected; and the hull 3 is connected to the support structure 4 via the beams 11 and 12.
- the beams 10 and 11 are arranged on the bow side relative to the beams 12 and 13. Each of the beams is oriented with its longitudinal axis perpendicular to the central axis M of the multi-hulled watercraft.
- Each of the beams 10, 11, 12 and 13 is formed as an I-beam.
- the beams may, for example, at least partially made of CFRP (carbon fiber reinforced plastic) exist.
- the hulls 2, 3 are displaceable so that a distance of the hulls from the central axis M is variable. Therefore, the beams represent power transmission components.
- Each of the beams is adapted for transmitting power to one of the hulls for changing the position of the hulls 2, 3 relative to each other.
- the width b of the catamaran can be changed.
- the catamaran is designed so that the hulls 2, 3 are simultaneously adjustable. However, it is also conceivable that the hulls 2, 3 are independently adjustable.
- FIG. 2A shows the catamaran in the first configuration
- FIG. 2B shows the catamaran in the second configuration.
- Each of these figures shows a cross section through the catamaran along the in FIG. 1 illustrated section line CC.
- the first configuration the hulls 2, 3 are extended so far that the catamaran has sufficient stability against the wind pressure to be moved by sail force.
- the second configuration the hulls 2, 3 retracted, so that the catamaran can be maneuvered for example in narrow berths and can use lock systems in inland waterways.
- cranes and winter berths can be used in the second configuration, which are usually designed for monohulls with a smaller width b.
- FIGS. 2A and 2B In the cross sections of the FIGS. 2A and 2B are the bow-side beams 10 and 11, their connection to the support structure 4, as well as their connection with the hulls 2, 3 illustrated schematically.
- the connection of the rear-side beams 12 and 13 to the support structure 4 is configured accordingly, as in the bow-side beams 10 and 11.
- the connection between the rear-side beams 12, 13 and the hulls 2, 3 differs from the connection between the bow-side beams 10, 11 and the hulls 2, 3rd
- the bow-side beams 10 and 11 are offset in a direction along the central axis of the catamaran relative to each other.
- the rear-side beams 12, 13 are arranged offset in a direction along the central axis relative to each other. Therefore, in the FIG. 2B the beam 10 partially hidden by the beam 11.
- Each of the beams 10, 11, 12, 13 is connected to the support structure 4 via a linear bearing.
- Each of the linear bearings derives a part of the vertical load of the support structure 4 and the transport load received therefrom.
- the linear bearings in the FIGS. 2A and 2B shown.
- the linear bearings are designed accordingly.
- each of the bow-side beams 10, 11 each have a linear bearing rail 30, 31 which is mounted on the top of the respective beam and extending substantially along the entire length of each beam extends.
- Each of the linear bearing slides 32, 33, 34 and 35 run on each of the linear bearing rails 30, 31.
- Each of the linear bearing slides 32, 33, 34 and 35 is connected to the support structure 4 (not shown in FIGS FIGS. 2A and 2B ).
- the connection with the support structure 4 is designed to be movable.
- the connection between the linear bearing slide 32, 33, 34, 35 and the support structure 4 may comprise an elastomeric element and / or be formed gimbal.
- the linear bearings which connect the respective beam with the support structure, designed as a linear roller bearing for each of the beams.
- the linear bearings are designed as linear sliding bearings.
- Each of the linear bearings performs the function of an adjustment bearing.
- Each of the adjusting supports the change in the position of the first hull 2 relative to the second hull 3 partially so that all adjusting bearings together cause the storage of the change in position.
- the beams 10, 11, 12 and 13, the adjusting bearings and the supporting structure 4 together perform the function of a connecting structure which connects the first hull 2 to the second hull 3.
- each of the compensating connections is configured as a linear plain bearing.
- Such a bearing load can be generated, for example, by different temperature-induced expansions of the first fuselage, the second fuselage and / or the support structure 4.
- the first fuselage may vary in temperature along its longitudinal axis as compared to the support structure 4 due to temperature.
- bearing loads can be generated by changing mechanical loads.
- Such changing mechanical loads can be generated by water waves, which lead to a torsion of the vessel.
- the bow-side beam 10 is connected via the compensating connections 20 and 21 to the fuselage 2 and the bow-side beam 11 is connected to the fuselage 3 via the compensating connections 22 and 23.
- the compensating connections 20, 21, 22 and 23 a portion of a vertical load of the support structure 4 and the transport load is derived.
- FIG. 3 is a plan view of the beams 10, 11, 12 and 13, the hulls 2 and 3, as well as the connections between the beams 10, 11, 12 and 13 and the hulls 2 and 3.
- the support structure 4 are particularly (shown in the FIGS. 2A and 2B ) and the linear bearings, which connect the beams 10, 11, 12 and 13 with the support structure 4, not shown.
- the section line CC for the cross sections of FIGS. 2A and 2B located.
- Each of the equalizing connections 20, 21, 22 and 23 has exactly one degree of freedom, which is a translational degree of freedom.
- the translational degree of freedom is oriented along the longitudinal axis A1, A2 of the fuselage to which the respective compensating connection provides a connection.
- Each of the equalizing joints 20, 21, 22, 23 transmits a part of the force for changing the position of the hulls 2, 3.
- Each of the degrees of freedom 40, 41, 42 and 43 is oriented substantially perpendicular to a direction of travel of the beam, which for the compensation connection of the respective degree of freedom leads. Thereby, the direction of the force transmission, which is caused by the beam, is substantially perpendicular to the degree of freedom. Therefore, each of the equalizing links 20, 21, 22 and 23 blocks those degrees of freedom which are used to transmit power to the respective balancing link. As a result, each of the degrees of freedom 40, 41, 42 and 43 is substantially uninvolved in adjusting the position of the hulls 2 and 3.
- the degrees of freedom 40 and 41 of the balancing connections 20 and 21 between the beam 10 and the fuselage 2 are oriented along the longitudinal axis A 2 of the fuselage 2.
- the degrees of freedom 42 and 43 of the balancing connections 22 and 23 between the beam 11 and the fuselage 3 are oriented along the longitudinal axis A 1 of the fuselage 3. It has been shown that this effectively different strains on the hulls 2, 3 and / or component support structure can be compensated. These strains can be, for example, temperature-induced strains. These differences in expansion then do not lead to an increase in the bearing load of the adjustment.
- the compensating connections 20, 21, 22 and 23 can reduce the influence of changing loads on the bearing load.
- the changing loads can be generated for example by wave movements.
- the rear-side beam 12 is connected to the fuselage 3 with a plurality of fixing connections 25, 26, 27.
- the rear-side beam 13 is connected to the fuselage 2 with a plurality of fixing connections 28, 29, 30.
- Each of the fixing compounds fixes at least all three translational degrees of freedom.
- Each of the fixing connections 25, 26, 27, 28, 29, 30 can be designed, for example, as a screw connection.
- all fixing connections 25, 26, 27, 28, 29 and 30 are axially separated from all equalizing connections 20, 21, 22, 23.
- the separation distance s may be greater than a quarter, greater than one third, or greater than half the axial length of the respective trunk.
- the multi-hulled watercraft further includes a measuring device (not shown in FIG of the FIG. 3 ), which is designed to detect position parameters and / or movement parameters of the position of the first fuselage relative to the second fuselage.
- the measuring device is designed to detect a distance d1 between the longitudinal axes A1, A2 of the hulls 2, 3 at the bow-side end sections of the hulls 2, 3. Further, the measuring device detects a distance d2 between the longitudinal axes A1, A2 at the rear end portions of the hulls 2, 3. Alternatively, the measuring device may be configured to detect rates of change of the distances d1 and d2.
- the multi-hull watercraft has a plurality of drives for changing the position of the first fuselage 2 relative to the second hull 3.
- the drives are dependent on the detected position parameters by a control device (not shown in the FIG. 3 ) controlled. This makes it possible that during adjustment, the distance d1 is substantially equal to the distance d2. It has been shown that thereby the bearing load of the adjustment can be kept low.
- FIG. 4 shows a cross section through the compensating connection 20 according to a first embodiment.
- the balancing connection 20 is arranged between the beam 10 and the fuselage 2.
- the longitudinal axis of the fuselage 2 is perpendicular to the plane of the paper FIG. 4 oriented.
- the compensating connections 21, 22 and 23 may be formed corresponding to the balancing connection 20 shown.
- the compensating connection 20 is designed as a linear sliding bearing, the degree of freedom of which is oriented along the longitudinal axis of the fuselage 2, that is to say perpendicular to the plane of the paper FIG. 4 ,
- the beam 10 has a tunnel-shaped recess 43 in the bottom surface 49 of the beam 10, which extends along the longitudinal axis of the fuselage 2.
- a carriage 42 is arranged in the recess 43.
- a bottom plate 40 is mounted on the top of the hull 2.
- a rail 41 is attached on the bottom plate 40.
- the rail has a T-shaped profile.
- the rail extends with constant profile in one direction, which is oriented parallel to the longitudinal axis of the fuselage 2.
- sliding linings 44, 45, 46, 47 and 48 are arranged, which cooperate with sliding surfaces of the carriage 42.
- the sliding linings 44, 45, 46, 47 and 48 may for example be at least partially made of plastic.
- FIG. 5A shows a balancing connection 20A according to a second embodiment.
- FIG. 5A shown second embodiment of a balancing connection 20a has components which are similar to those in the FIG. 4 shown components of the first embodiment 20 in their structure and / or function are analog. Therefore, the components of the second embodiment are partially provided with similar reference numerals, but having the accompanying character "a".
- the compensating connection 20a has a sliding element 50a as a bearing element, which is displaceably guided by a rail as an abutment element.
- the rail is formed by the bottom plate 40a and a structure 61a and has a C-profile. In the interior of the C-profile, running surfaces are arranged, on which the sliding surfaces of the sliding element 50a slide.
- the slider 50a has a foot which is disposed inside the rail. Further, the slider 50a has an extension 51a which extends away from the foot and has a threaded hole. In the threaded hole of the extension 51 a, a bolt 55 a can be arranged, through which the sliding element 50 a can be fastened to the beam 10. The bolt 55a and a part of the extension 51a can be arranged in an opening of the beam 10 and fastened to the beam 10 by means of a nut 54a.
- the extension 51a has a shoulder 58a, on which a collar element 56a rests. On the collar element 56a, in turn, there is a stabilizing element 53a, via which the extension 51a is fastened in a form-fitting manner to the beam 10.
- the positive locking blocks two translational degrees of freedom, which are oriented orthogonally to the translational degree of freedom of the compensation connection.
- the stabilizing element 53a allows a greater force application into the beam 10.
- FIG. 5B is a perspective view of the compensating connection 20a.
- the balance joint 20a is shown with the stabilizing element 53a
- the balancing connection 20a is shown without the stabilizing element 53a.
- the bar 10 is not shown.
- the compensating connection 20a in addition to a second sliding element 52a as a bearing element, which is arranged relative to the first sliding element 50a offset along a direction which is parallel to the longitudinal axis of the fuselage 2.
- the second sliding member 52a is formed substantially the same as the first sliding member 50a.
- the second sliding element 52a is also connected by a bolt (not shown in FIGS Figures 5B and 5C ) fastened to the beam 10.
- the second sliding member 52a runs in a rail as an abutment member formed by the bottom plate 40a and the structure 61a.
- the structure 61a has a first slot 72a and a second slot 73a.
- Each of the elongated holes 72a, 73a is configured such that the bottom plate 40a and the structure 61a form a C-profile for guiding the first sliding member 50a and the second sliding member 52a.
- the first slider 50a extends through the first slot 72a and the second slider 52a extends through the second slot 73a.
- the stabilizing element 53a has a first opening 74a through which the first sliding element 50a extends at least partially.
- the stabilizing element 53a has a second opening 75a, through which the second sliding element 52a at least partially extends.
- the stabilizing element stabilizes at least two sliding elements stabilizing 50a, 52a.
- the multi-body watercraft 1 on a supporting device.
- the support device is configured so that a mechanical bridging of the adjustment can be activated. About the mechanical bridging at least a part of the bearing load of the adjustment is derived. This is shown in the FIG. 6A for the other side beams 10, 12 and 13, the support device is formed accordingly.
- the beam 11 is formed as an I-beam.
- the linear bearing rail 31 is arranged, which extends substantially along the entire length of the beam 11.
- the linear bearing slides 34 and 35 are arranged, which with the support structure 4 (shown in the FIGS. 2A and 2B ) are connected.
- the linear bearing slides 34 and 35 together with the linear bearing rail 31 an adjustment.
- this adjusting bearing forms a bearing for changing the position of the hulls relative to each other.
- the beam 11 via the balancing connections 22 and 23 with the surface 36 of the fuselage 3 (also shown in the FIGS. 1 . 2A and 2B ) connected.
- the support structure 4 has a first frame 62 and a second frame 63.
- the second frame 63 is open towards the bottom.
- the beam 11 and the linear bearing rail 31 disposed thereon extend through the opening 64 of the first frame 62 and through the opening 65 to the second frame 63.
- the first frame 62 is disposed substantially in the center of the multi-hulled watercraft.
- the second frame 63 is disposed on an outer side of the support structure 4, at which the beam 11 protrudes under the support structure 4.
- the beam 11 has at a first end a first end plate 66 and at a second end a second end plate 69. Further, the beam 11 on the in the FIG. 6A shown side a first rib 68 and a second rib 67 on the opposite, in the FIG. 6A not shown side, the beam 11 has a rib 68 corresponding to the first rib 68, which has a same axial position as the first rib 68, and a second rib 67 corresponding rib, which has a same axial position, as the second rib 67 ,
- FIG. 6A shows the beam 11 when the catamaran is in the second configuration (shown in FIG. 2B ), in which the hulls are retracted.
- the first end plate 66 is abutted against the second frame 63.
- the first rib 68 and the corresponding rib are abutted against the first frame 62.
- the first frame 62 has two bolts (not shown) , which in the second configuration into corresponding openings (not shown) in the first rib 68 and the thereto intervene corresponding rib.
- the second frame 63 has two bolts (not shown) which in the second configuration engage corresponding apertures (not shown) in the first end plate 66.
- Each of the bolts is oriented along the longitudinal axis of the beam 11, so that by moving the beam in a direction parallel to its longitudinal axis, the bolts can be inserted into or removed from the openings.
- an additional positive connection is provided, which connects the support structure with the beam 11.
- This positive connection is an additional connection to the connection between the support structure and the beam 11 via the adjusting bearing.
- This additional positive connection supports the bearing load of the adjustment from.
- the adjusting bearing is therefore mechanically bridged.
- the mechanical override is activated when the catamaran is brought into the second configuration and the bolts engage in the corresponding openings.
- the beam 11 moves in the arrow direction 70.
- the position of the beam 11 relative to the first and second frames 62, 63 in the first configuration is shown in FIG FIG. 6B shown.
- the first rib 68 and the corresponding rib, as well as the first end plate 66 respectively detach from the stop, and the bolts of the first and second frames 62, 63 come out of the respective openings. This deactivates the mechanical bypass.
- FIG. 6B is in the first configuration, the second end plate 69 in abutment against the first frame 62.
- the second rib 67 hidden by the second frame 63, since the second rib and the corresponding rib in abutment against the second frame 63 are.
- the second frame 63 has two bolts, which in the first configuration engage in corresponding openings in the second rib 67 and in the rib corresponding thereto. Furthermore, the first frame 62 has two bolts, which in the first configuration engage in corresponding openings in the second end plate 69. Each of the bolts is aligned along the longitudinal axis of the beam.
- an additional positive connection is provided in the first configuration, which connects the support structure with the beam 11.
- This positive connection is an additional connection to the connection between the support structure and the beam 11 via the adjusting bearing.
- This additional positive connection supports the bearing load of the adjustment from.
- the adjusting bearing is therefore mechanically bridged. The mechanical bypass is activated when the catamaran is brought into the first configuration.
- the mechanical bridging by the engagement of the bolts in the openings is in particular made possible by the compensating connections 20, 21, 22, 23.
- These compensating connections are in particular configured to compensate for differences in expansion between components of the catamaran. Furthermore, these compensating connections are configured to compensate for changing mechanical loads generated by wave shock.
- This provides a multi-hulled watercraft that efficiently provides high stability in the first and second configurations.
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Abstract
Offenbart wird ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug, wie beispielsweise ein Katamaran. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) weist einen ersten und einen zweiten Rumpf (2, 3) auf, sowie eine Verbindungsstruktur, über welche der erste Rumpf (2) mit dem zweiten Rumpf (3) verbunden ist. Die Verbindungsstruktur weist ein Verstelllager auf zu einer Veränderung einer Position und/oder einer Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf Das Verstelllager ist über mindestens eine Ausgleichsverbindung mit dem ersten Rumpf verbunden. Die Ausgleichsverbindung wist einen oder mehrere Freiheitsgrade auf zur Verringerung einer Lagerbelastung des Verstelllagers.Disclosed is a multi-hull watercraft, such as a catamaran. The multi-hull watercraft (1) has a first and a second hull (2, 3), and a connecting structure, via which the first hull (2) is connected to the second hull (3). The connecting structure has an adjusting bearing for changing a position and / or an orientation of the first fuselage relative to the second fuselage. The adjusting bearing is connected to the first fuselage via at least one compensating connection. The balancing connection has one or more degrees of freedom to reduce bearing load on the adjustment bearing.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge, wie Katamarane oder Trimarane. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf breitenvariable Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge.The present invention relates to multi-hull watercraft such as catamarans or trimarans. In particular, the present invention relates to variable width multi-hull watercraft.
Aus dem Stand der Technik sind Katamarane und Trimarane bekannt. Diese Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge weisen Vorteile gegenüber Einrumpf-Wasserfahrzeugen auf. Verglichen mit Einrumpfbooten erreichen Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge die erforderliche Stabilität gegen den Winddruck typischerweise durch eine große Breite des Wasserfahrzeugs. Die demgegenüber vergleichsweise schmal ausgebildeten Einrumpfboote erhalten ihre Stabilität gegen den Winddruck durch einen großen Kielballast. Die Tatsache, dass bei Mehrrumpf-Wasserfahrzeugen kein Kielballast erforderlich ist, hat insbesondere zur Folge, dass Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge bei geeigneter Bauweise als unsinkbar gelten.Catamarans and trimarans are known in the art. These multi-hulled watercraft have advantages over monohulled watercraft. As compared with monohull boats, multi-hull vessels achieve the required stability against wind pressure typically through a large width of the craft. The comparatively narrow trained monohulls get their stability against the wind pressure by a large keel ballast. The fact that no keel ballast is required for multi-hull watercraft, in particular means that multi-hull vessels are considered unsinkable with suitable construction.
Die bisher entwickelten Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge sind typischerweise starr in ihrer Breite ausgebildet. Die Rümpfe sind oftmals so ausgebildet, dass sie für Wohnzwecke benutzbar sind.The previously developed multi-hull vessels are typically rigid in width. The hulls are often designed so that they are usable for residential purposes.
Ein Nachteil dieser herkömmlichen Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge ist jedoch, dass sie die übliche maritime Infrastruktur in Yachthäfen nicht oder nur eingeschränkt nutzen können, da diese für die schmaler ausgebildeten Einrumpfboote ausgerichtet sind. Dies betrifft Liegeplätze ebenso, wie Krananlagen, Winterliegeplätze an Land, sowie Schleusenanlagen an Binnenwasserstraßen.A disadvantage of these conventional multi-hull vessels, however, is that they can not or only to a limited extent use the usual maritime infrastructure in marinas, since these are designed for the narrower monohulls. This applies to berths as well as cranes, winter berths on land, as well as locks on inland waterways.
Aus diesem Grund wurden Katamarane vorgeschlagen, deren Breite variabel ist.For this reason, catamarans have been proposed whose width is variable.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die mechanische Vorrichtung für die Veränderung der Breite des Mehrrumpf-Wasserfahrzeuges fehleranfällig ist und einem erhöhten Verschleiß unterliegt.However, it has been found that the mechanical device for modifying the width of the multi-hulled watercraft is prone to failure and subject to increased wear.
Es besteht daher ein Bedarf an Mehrrumpf-Wasserfahrzeugen, welche eine zuverlässige Vorrichtung zur Veränderung der Position und/oder Orientierung der Rümpfe relativ zueinander aufweisen.There is therefore a need for multi-hulled watercraft which have a reliable apparatus for varying the position and / or orientation of the hulls relative to one another.
Ausführungsformen stellen ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug bereit, welches einen ersten und einen zweiten Rumpf aufweist. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann eine Verbindungsstruktur aufweisen, über welche der erste Rumpf mit dem zweiten Rumpf verbunden ist. Die Verbindungsstruktur kann ein Verstelllager aufweisen zur zumindest teilweisen Lagerung einer Veränderung einer Position und/oder einer Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf. Die Verbindungsstruktur kann so ausgebildet sein, dass das Verstelllager über mindestens eine Ausgleichsverbindung mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes verbunden ist. Die Ausgleichsverbindung kann einen oder mehrere Freiheitsgrade aufweisen zur Verringerung einer Lagerbelastung des Verstelllagers.Embodiments provide a multi-hull watercraft having first and second hulls. The multi-hull watercraft may have a connection structure via which the first hull is connected to the second hull. The connecting structure may have an adjusting bearing for at least partially supporting a change in a position and / or an orientation of the first fuselage relative to the second fuselage. The connecting structure may be formed such that the adjusting bearing is connected via at least one compensating connection with at least a part of the first fuselage. The balance joint may have one or more degrees of freedom to reduce bearing load on the adjustment bearing.
Dadurch wird ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug bereitgestellt, welches eine zuverlässige Vorrichtung aufweist zur Veränderung der Position und/oder der Orientierung der Rümpfe relativ zueinander. Insbesondere kann dadurch die Langlebigkeit des Verstelllagers garantiert werden und Lagerausfällen vorgebeugt werden.This provides a multi-hulled watercraft having a reliable device for varying the position and / or orientation of the hulls relative to one another. In particular, the longevity of the adjustment can be guaranteed and bearing failures are prevented.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann beispielsweise ein Katamaran oder ein Trimaran sein.The multi-hull vessel may be, for example, a catamaran or a trimaran.
Der Katamaran kann so ausgebildet sein, dass ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Rumpf variierbar ist. Der Abstand kann entlang einer Richtung senkrecht zu einer Mittelachse des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs gemessen werden. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann Breitenvariabilität aufweisen. Die Längsachse des ersten Rumpfes kann stets im Wesentlichen parallel zur Längsachse des zweiten Rumpfes ausgerichtet sein.The catamaran may be configured so that a distance between the first and the second hull is variable. The distance may be measured along a direction perpendicular to a central axis of the multi-hulled watercraft. The multi-hull vessel may have width variability. The longitudinal axis of the first fuselage can always be aligned substantially parallel to the longitudinal axis of the second fuselage.
Die Verbindungsstruktur kann einen oder mehrere Kraftübertragungskomponenten aufweisen. Eine Kraftübertragungskomponente kann beispielsweise als Balken ausgeführt sein. Jede der Kraftübertragungskomponenten ist ausgebildet zu einer Kraftübertragung an den ersten oder den zweiten Rumpf zur Veränderung der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf. Die Kraftübertragung kann beispielsweise in einer axialen Richtung des Balkens erfolgen.The connection structure may include one or more power transmission components. A power transmission component may for example be designed as a beam. Each of the power transmission components is configured to transmit power to the first or second fuselage to change the position and / or orientation of the fuselage relative to the second fuselage. The Power transmission can be done for example in an axial direction of the beam.
Die Verbindungsstruktur kann beispielsweise vier Kraftübertragungskomponenten aufweisen, wobei zwei der Kraftübertragungskomponenten zur Kraftübertragung an den ersten Rumpf und die zwei weiteren Kraftübertragungskomponenten zur Kraftübertragung an den zweiten Rumpf ausgebildet sind.The connection structure may, for example, comprise four power transmission components, two of the power transmission components being designed to transmit power to the first fuselage and the two further power transmission components to transmit power to the second fuselage.
Jede der Kraftübertragungskomponenten kann mit demjenigen Rumpf, an welchen die Kraftübertragung erfolgt, eine gleiche oder eine im Wesentlichen gleiche Positions- und/oder Orientierungsänderung durchführen. Der Ausdruck "im Wesentlichen" kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass eine Relativbewegung zwischen der Kraftübertragungskomponente und dem Rumpf unberücksichtigt bleibt, welche vom Freiheitsgrad oder von den Freiheitsgraden der Ausgleichsverbindung zugelassen wird.Each of the power transmission components can perform the same or substantially the same position and / or orientation change with the hull on which the power transmission takes place. The term "substantially" in this context may mean that a relative movement between the power transmission component and the fuselage, which is permitted by the degree of freedom or the degrees of freedom of the balancing connection, is disregarded.
Die Ausgleichsverbindung kann an einem Übergang zwischen der Verbindungsstruktur und dem Rumpf angeordnet sein. Insbesondere kann die Ausgleichsverbindung an einem Übergang von einer Kraftübertragungskomponente zu dem Rumpf angeordnet sein, an welchem die Kraftübertragung durch die Kraftübertragungskomponente erfolgt. Alternativ kann die Ausgleichsverbindung Teil der Verbindungsstruktur und/oder Teil des Rumpfes sein. Beispielsweise kann die Ausgleichsverbindung zwischen zwei Komponenten der Verbindungsstruktur oder zwei Komponenten des Rumpfes angeordnet sein.The balancing connection may be disposed at a junction between the connection structure and the fuselage. In particular, the compensation connection can be arranged at a transition from a power transmission component to the fuselage, at which the power transmission takes place through the power transmission component. Alternatively, the compensation connection may be part of the connection structure and / or part of the fuselage. For example, the compensation connection can be arranged between two components of the connection structure or two components of the trunk.
Die Verbindungsstruktur kann eine Tragstruktur aufweisen oder mit einer Tragstruktur verbunden sein. Die Tragstruktur kann ausgebildet sein, eine Transportlast aufzunehmen. Die Transportlast kann eine wechselnde nichtständige Beladung des Schiffes umfassen, wie beispielsweise Passagiere und/oder Gepäck. Die Tragstruktur kann eine Wohngondel aufweisen oder ausgebildet sein, eine Wohngondel zu tragen. Die Wohngondel kann einen Wohn- und/oder Aufenthaltsbereich für die Passagiere aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Tragstruktur zumindest einen Segelmast tragen. Zumindest eine oder alle der Kraftübertragungskomponenten können mit der Tragstruktur verbunden sein. Die Kraftübertragungskomponenten können zumindest einen Teil der Vertikallast der Tragstruktur und/oder der Transportlast ableiten. Die Verbindung zwischen der Tragstruktur und der Kraftübertragungskomponente kann eine bewegliche Verbindung sein. Die bewegliche Verbindung kann ein Lager aufweisen. Das Lager kann ein Linearlager sein. Das Lager kann das Verstelllager sein, welches die Veränderung der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf zumindest teilweise lagert. Zusätzlich oder alternativ kann die Verbindung ein elastisches Verbindungselement aufweisen. Das elastische Verbindungselement kann beispielsweise ein elastomeres Verbindungselement sein.The connection structure may have a support structure or be connected to a support structure. The support structure may be configured to receive a transport load. The transport load may include a changing non-permanent loading of the ship, such as passengers and / or luggage. The support structure may include a living gondola or be adapted to carry a living gondola. The gondola may have a living and / or lounge area for the passengers. Additionally or alternatively, the support structure may carry at least one sail mast. At least one or all of the power transmission components may be connected to the support structure. The power transmission components may derive at least a portion of the vertical load of the support structure and / or the transport load. The connection between the support structure and the power transmission component may be a movable connection. The movable connection may have a bearing. The bearing can be a linear bearing. The bearing can be the adjustment bearing, which at least partially supports the change in position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage. Additionally or alternatively, the connection may comprise an elastic connecting element. The elastic connecting element may for example be an elastomeric connecting element.
Die Tragstruktur kann verwindungssteif oder im Wesentlichen verwindungssteif ausgebildet sein. Die Tragstruktur kann beispielsweise eine Platte oder Plattform umfassen.The support structure may be torsionally rigid or substantially torsionally rigid. The support structure may comprise, for example, a plate or platform.
Eine Ausgleichsverbindung kann definiert werden als eine Verbindung, welche zumindest einen Freiheitsgrad aufweist. Die Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung können translatorisch und/oder rotatorisch sein.A balancing connection can be defined as a connection having at least one degree of freedom. The degrees of freedom of the compensation connection can be translational and / or rotational.
Für die Verbindung zwischen der Verbindungsstruktur und dem zweiten Rumpf kann Entsprechendes gelten. Insbesondere kann das Verstelllager und/oder ein weiteres Verstelllager der Verbindungsstruktur mit zumindest einem Teil des zweiten Rumpfes über mindestens eine weitere Ausgleichsverbindung verbunden sein.The same applies to the connection between the connection structure and the second trunk. In particular, the adjusting bearing and / or a further adjusting bearing of the connecting structure can be connected to at least one part of the second body via at least one further compensating connection.
Die Ausgleichsverbindung kann einen oder mehrere Freiheitsgrade aufweisen. Der eine Freiheitsgrad oder die mehreren Freiheitsgrade können so konfiguriert sein, dass eine Lagerbelastung des Verstelllagers verringert wird. Die Lagerbelastung kann eine Kraft sein, welche im Wesentlichen senkrecht zu einem Freiheitsgrad oder zu einer Laufrichtung des Verstelllagers orientiert ist. Beispielsweise kann eine Lagerbelastung eines Linearlagers im Wesentlichen senkrecht zur Führungsrichtung des Linearlagers orientiert sein. Eine Lagerbelastung eines Radiallagers kann im Wesentlichen in radialer Richtung orientiert sein.The balancing connection can have one or more degrees of freedom. The one degree of freedom or the multiple degrees of freedom may be configured to reduce a bearing load of the adjustment bearing. The bearing load may be a force which is oriented substantially perpendicular to a degree of freedom or to a running direction of the adjustment bearing. For example, a bearing load of a linear bearing can be oriented substantially perpendicular to the guide direction of the linear bearing. A bearing load of a radial bearing can be oriented substantially in the radial direction.
Die Ausgleichsverbindung kann eingelenkig sein oder mehrere Gelenke aufweisen. Ein Gelenk kann definiert werden als eine bewegliche Verbindung zwischen zwei starren Teilen. Die Ausgleichsverbindung kann starr mit zumindest einem Teil des Rumpfes, der Verbindungsstruktur und/oder dem Verstelllager verbunden sein. Die Ausgleichsverbindung kann starr mit dem Verstelllager und/oder starr mit dem ersten Rumpf verbunden sein.The compensating connection may be single or have multiple joints. A joint can be defined as a movable connection between two rigid parts. The compensating connection may be rigidly connected to at least a part of the fuselage, the connecting structure and / or the adjusting bearing. The compensation connection can be rigidly connected to the adjustment bearing and / or rigidly connected to the first body.
Das Verstelllager kann ein Linearlager aufweisen oder aus einem Linearlager bestehen.The adjusting bearing may have a linear bearing or consist of a linear bearing.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausgleichsverbindung ausgebildet, zumindest ein Teil einer Kraft zur Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf zu übertragen. Die Ausgleichsverbindung kann diejenigen Freiheitsgrade blockieren, welche zur Übertragung des Anteils der Kraft verwendet werden. Beispielsweise können alle Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Kraftübertragung orientiert sein.According to one embodiment, the compensation connection is designed to transmit at least part of a force for changing the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage. The balancing link can block those degrees of freedom used to transmit the fraction of force. For example, all degrees of freedom of the compensation connection can be oriented essentially perpendicular to the direction of the force transmission.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Freiheitsgrad oder sind die Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung an der Verstellung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf unbeteiligt oder im Wesentlichen unbeteiligt. In anderen Worten kann zur Verstellung der Position und/oder Orientierung der Rümpfe keine oder im Wesentlichen keine Relativbewegung der Ausgleichsverbindung entlang der Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung erforderlich sein.According to one embodiment, the degree of freedom or the degrees of freedom of the compensation connection is uninvolved or substantially uninvolved in the adjustment of the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage. In other words, in order to adjust the position and / or orientation of the hulls, no or substantially no relative movement of the compensating connection along the degrees of freedom of the compensating connection may be required.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Ausgleichsverbindung ein Loslager und/oder ein elastisches Verbindungselement auf.According to one embodiment, the compensation connection to a floating bearing and / or an elastic connecting element.
Ein Loslager kann als ein Lager definiert werden, welches mindestens einen Freiheitsgrad fixiert und mindestens einen nicht fixierten Freiheitsgrad aufweist. Das Loslager kann ein Linearlager sein. Das Linearlager kann beispielsweise ein Gleitlager und/oder ein Linearwälzlager aufweisen. Das elastische Verbindungselement kann beispielsweise ein elastomeres Verbindungselement sein.A movable bearing can be defined as a bearing which fixes at least one degree of freedom and has at least one unfixed degree of freedom. The floating bearing can be a linear bearing. The linear bearing may for example have a plain bearing and / or a linear roller bearing. The elastic connecting element may for example be an elastomeric connecting element.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest einer der Freiheitsgrade ein translatorischer Freiheitsgrad. Der translatorische Freiheitsgrad kann der einzige Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung sein.According to a further embodiment, at least one of the degrees of freedom is a translational degree of freedom. The translational degree of freedom can be the only degree of freedom of the compensation connection.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der translatorische Freiheitsgrad entlang einer Längsachse des ersten Rumpfes orientiert.According to a further embodiment, the translational degree of freedom is oriented along a longitudinal axis of the first fuselage.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausgleichsverbindung ausgebildet, Dehnungsunterschiede zwischen Komponenten des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs auszugleichen.According to one embodiment, the balance joint is configured to compensate for differences in expansion between components of the multi-hulled watercraft.
Die Komponenten können beispielsweise der erste Rumpf, der zweite Rumpf, die Verbindungsstruktur und/oder die Tragstruktur sein. Die Dehnung kann eine temperaturbedingte Dehnung sein. Insbesondere kann die Ausgleichsverbindung ausgebildet sein, einen Dehnungsunterschied zwischen dem ersten und/oder dem zweiten Rumpf einerseits und einer weiteren Komponente des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs andererseits, wie beispielsweise der Verbindungsstruktur, auszugleichen. Die Dehnung des ersten und/oder zweiten Rumpfes kann beispielsweise eine Dehnung entlang der Längsachse des jeweiligen Rumpfes sein.The components may be, for example, the first hull, the second hull, the connection structure and / or the support structure. The strain can be a temperature-induced strain. In particular, the compensation connection can be designed to compensate for a difference in expansion between the first and / or the second hull on the one hand and another component of the multi-hulled watercraft on the other hand, such as the connection structure. The elongation of the first and / or second hull may, for example, be an elongation along the longitudinal axis of the respective hull.
Zusätzlich oder alternativ kann die Ausgleichsverbindung konfiguriert sein, eine wechselnde mechanische Belastung auszugleichen. Die wechselnde mechanische Belastung kann durch Wellenbewegungen entstehen. Die wechselnde mechanische Belastung kann beispielsweise zu einer Torsion des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs führen.Additionally or alternatively, the compensation connection can be configured to compensate for changing mechanical load. The changing mechanical load can be caused by wave movements. For example, the changing mechanical load can lead to a torsion of the multi-hulled watercraft.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verbindungsstruktur, eine Kraftübertragungskomponente, das Verstelllager, und/oder ein weiteres Verstelllager der Verbindungsstruktur über eine fixierende Verbindung mit dem ersten Rumpf verbunden. Die fixierende Verbindung kann so ausgebildet sein, dass zumindest alle translatorischen Freiheitsgrade der fixierenden Verbindung fixiert sind. In anderen Worten weist die fixierende Verbindung nur rotatorische Freiheitsgrade auf. Das weitere Verstelllager kann ausgebildet sein zu einer zumindest teilweisen Lagerung der Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf Eine Ableitung einer Vertikallast der Tragstruktur und/oder der Transportlast kann zumindest teilweise über das weitere Verstelllager erfolgen.According to a further embodiment, the connecting structure, a power transmission component, the adjusting bearing, and / or a further adjusting bearing of the connecting structure is connected via a fixing connection with the first hull. The fixing compound can be designed so that at least all translatory degrees of freedom of the fixing compound are fixed. In other words, the fixing compound has only rotational degrees of freedom. The further adjusting bearing can be designed for at least partial storage of the change in the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage. A derivation of a vertical load of the supporting structure and / or the transport load can take place at least partially via the further adjusting bearing.
Die fixierende Verbindung kann beispielsweise eines oder mehrere Festlager aufweisen oder eine Einspannung sein. Ein Festlager kann definiert werden als eine Verbindung, welche alle drei Translations-Freiheitsgrade fixiert, wobei jedoch keine Drehmomente übertragen werden. Eine Einspannung kann definiert werden als eine Verbindung, welche alle sechs Freiheitsgrade fixiert. Die fixierende Verbindung kann ausgebildet sein, zumindest ein Teil einer Kraft zur Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf zu übertragen.The fixing compound may for example have one or more fixed bearings or be a restraint. A fixed bearing can be defined as a connection which fixes all three degrees of translational freedom, but with no torques being transmitted. A restraint can be defined as a joint that fixes all six degrees of freedom. The fixing compound may be configured to transmit at least a portion of a force to change the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
Gemäß einer Ausführungsform besteht eine axiale Separierung zwischen der Ausgleichsverbindung und der fixierenden Verbindung, gemessen entlang einer Längsachse des ersten Rumpfes. Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht eine axiale Separierung zwischen allen Ausgleichsverbindungen und allen fixierenden Verbindungen, welche jeweils die Verbindungsstruktur mit dem ersten Rumpf verbinden.According to one embodiment, there is an axial separation between the equalizing connection and the fixing connection, measured along a Longitudinal axis of the first fuselage. According to another embodiment, there is an axial separation between all compensating connections and all fixing connections, which in each case connect the connection structure to the first fuselage.
Beispielsweise kann die axiale Separierung größer sein als ein Zehntel, größer sein als ein Vierteil, größer sein als ein Drittel, oder größer sein als die Hälfte der axialen Länge des ersten Rumpfes. Alle Ausgleichsverbindungen können am ersten Rumpf bugseitig oder heckseitig relativ zu allen fixierenden Verbindung angeordnet sein.For example, the axial separation may be greater than one tenth, greater than a quarter, greater than one third, or greater than half the axial length of the first fuselage. All balancing connections can be arranged on the first fuselage bow-side or rear-side relative to all fixing connection.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug eine Abstützvorrichtung auf zu einer aktivierbaren mechanischen Überbrückung des Verstelllagers.According to one embodiment, the multi-hull watercraft has a supporting device for activatable mechanical bridging of the adjusting bearing.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Aktivierung der mechanischen Überbrückung abhängig von der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf.According to a further embodiment, the activation of the mechanical bridging takes place depending on the position and / or the orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
Die Abstützvorrichtung kann konfiguriert sein, eine Lagerbelastung des Verstelllagers zumindest teilweise abzustützen.The supporting device may be configured to at least partially support a bearing load of the adjusting bearing.
Die Abstützvorrichtung kann einen oder mehrere Bolzen aufweisen. Der Bolzen kann an einer ersten Komponente angeordnet sein. Eine Öffnung, welche zur Aufnahme des Bolzens ausgebildet ist, kann an einer zweiten Komponente angeordnet sein. Die Aktivierung der Abstützvorrichtung kann durch ein Eingreifen des Bolzens in die Öffnung erfolgen. Die erste Komponente kann über das Verstelllager mit der zweiten Komponente verbunden sein.The support device may have one or more bolts. The bolt can be arranged on a first component. An opening, which is designed to receive the bolt, can be arranged on a second component. The activation of the support device can be done by engaging the bolt in the opening. The first component may be connected via the adjustment bearing with the second component.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erlaubt zumindest einer der Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung eine Relativbewegung von mehr als 5 Millimeter, oder mehr als 10 Millimeter, oder mehr als 50 Millimeter, oder mehr als 100 Millimeter, oder mehr als 200 Millimeter. Die erlaubte Relativbewegung kann geringer sein als 300 Millimeter oder geringer sein als 200 Millimeter oder geringer sein als 100 Millimeter.According to a further embodiment, at least one of the degrees of freedom of the compensating connection allows a relative movement of more than 5 millimeters, or more than 10 millimeters, or more than 50 millimeters, or more than 100 millimeters, or more than 200 millimeters. The allowed relative movement may be less than 300 millimeters or less than 200 millimeters or less than 100 millimeters.
Die Relativbewegung kann gemessen werden zwischen Komponenten der Ausgleichsverbindung, welche sich relativ zueinander entlang des Freiheitsgrades bewegen. Beispielsweise kann die Relativbewegung eine Bewegung eines Gleitelements auf einer Schiene eines Linearlagers sein.The relative movement can be measured between components of the balance joint, which are relative to each other along the degree of freedom move. For example, the relative movement may be a movement of a sliding element on a rail of a linear bearing.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug eine Tragstruktur zur Aufnahme einer Transportlast auf Eine Ableitung einer Vertikallast der Tragstruktur und/oder der Transportlast kann zumindest teilweise über das Verstelllager erfolgen. Die Transportlast kann eine wechselnde Beladung des Schiffes, wie beispielsweise Passagiere und/oder Gepäck umfassen.According to a further embodiment, the multi-hull vessel has a support structure for receiving a transport load. A derivative of a vertical load of the support structure and / or the transport load can at least partially take place via the adjustment bearing. The transport load may include a changing loading of the ship, such as passengers and / or luggage.
Zusätzlich oder alternativ kann die Ableitung der Vertikallast der Tragstruktur und/oder der Transportlast zumindest teilweise über die Ausgleichsverbindung und/oder die fixierende Verbindung erfolgen.Additionally or alternatively, the derivation of the vertical load of the support structure and / or the transport load at least partially via the compensation connection and / or the fixing compound.
Zusätzlich oder alternativ kann die Ableitung der Vertikallast der Tragstruktur und/oder der Transportlast zumindest teilweise über eine Kraftübertragungskomponente erfolgen. Die Kraftübertragungskomponente kann mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes über die Ausgleichsverbindung verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Kraftübertragungskomponente mit der Tragstruktur über das Verstelllager verbunden sein.Additionally or alternatively, the derivative of the vertical load of the support structure and / or the transport load can be at least partially via a power transmission component. The power transmission component may be connected to at least a portion of the first fuselage via the balancing link. Alternatively or additionally, the power transmission component can be connected to the support structure via the adjusting bearing.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Ausgleichsverbindung ein Linearlager auf.According to a further embodiment, the compensation connection has a linear bearing.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug eine Messvorrichtung auf, welche konfiguriert ist zum Erfassen eines Positionsparameters und/oder eines Bewegungsparameters der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten RumpfAccording to a further embodiment, the multi-hull watercraft has a measuring device which is configured to detect a position parameter and / or a movement parameter of the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull
Ein Positionsparameter kann beispielsweise ein Abstand zwischen dem ersten Rumpf und dem zweiten Rumpf sein. Der Abstand kann senkrecht zur Mittelachse des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs gemessen sein. Ein Bewegungsparameter kann beispielsweise eine Änderungsgeschwindigkeit eines Positionsparameters sein, wie beispielsweise die Änderungsgeschwindigkeit des Abstandes.For example, a positional parameter may be a distance between the first hull and the second hull. The distance may be measured perpendicular to the central axis of the multi-hulled watercraft. For example, a motion parameter may be a rate of change of a position parameter, such as the rate of change of the distance.
Die Messvorrichtung kann beispielsweise einen Laser und/oder einen Messdraht aufweisen. Der Messdraht kann beispielsweise entlang einer zu messenden Strecke gespannt sein.The measuring device may for example comprise a laser and / or a measuring wire. The measuring wire can, for example, along a distance to be measured to be excited.
Die Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf kann automatisch erfolgen, insbesondere ohne begrenzende oder regulierende Einflussnahme von Bedienpersonal.The change in the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage can take place automatically, in particular without limiting or regulating influencing of operating personnel.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann einen oder mehrere Antriebe aufweisen zur Veränderung der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf. Der Antrieb kann beispielsweise hydraulisch, elektrisch und/oder pneumatisch sein.The multi-hulled watercraft may include one or more drives for changing the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull. The drive can be, for example, hydraulic, electrical and / or pneumatic.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug so ausgebildet, dass die Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf abhängig von dem durch die Messvorrichtung erfassten Positionsparameter und/oder Bewegungsparameter gesteuert wird. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann eine Steuerung aufweisen, die ausgebildet ist, einen oder mehrere Antriebe zu steuern zur Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf.According to a further embodiment, the multi-hull watercraft is designed such that the change in the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull is controlled depending on the position parameters and / or movement parameters detected by the measuring device. The multi-hulled watercraft may include a controller configured to control one or more drives to change the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull.
Das Steuern der Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf kann so konfiguriert sein, dass entlang der Trajektorie der Positions- und/oder Orientierungsänderung die relativen Positionen und/oder Orientierungen der Rümpfe die Lagerbelastung des Verstelllagers verringern.Controlling the change in position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage may be configured such that along the trajectory of the position and / or orientation change, the relative positions and / or orientations of the fuselages reduce the bearing load of the recliner.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann so ausgebildet sein, dass die oben genannten Merkmale und Ausführungsformen zusätzlich für den zweiten Rumpf oder für mehrere weitere Rümpfe gelten.The multi-hull watercraft may be configured such that the above-mentioned features and embodiments additionally apply to the second hull or to a plurality of other hulls.
Kurze Beschreibung der Figuren
Figur 1- ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Figur 2A
- ist ein Querschnitt des in
der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels entlang der inder Figur 1 gezeigten Schnittlinie und zeigt eine erste Konfiguration des Mehrrumpf-Wasserfahzeugs; - Figur 2B
- ist ein Querschnitt des in
der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels entlang der inder Figur 1 gezeigten Schnittlinie und zeigt eine zweite Konfiguration des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs; Figur 3- ist eine Draufsicht auf die Balken, die Rümpfe und die Befestigung zwischen den Balken und den Rümpfen des in
der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels; Figur 4- ist ein Querschnitt durch eine Ausgleichsverbindung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiels;
- Figur 5A
- ist ein Querschnitt durch eine Ausgleichsverbindung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- Figur 5B
- ist eine perspektivische Ansicht der Ausgleichsverbindung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
- Figur 5C
- ist eine weitere perspektivische Ansicht der Ausgleichsverbindung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
- Figur 6A
- ist eine perspektivische Ansicht einer Fixiervorrichtung zur Fixierung eines Balkens relativ zur Tragstruktur in dem in
der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, wobei sich das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug in der zweiten Konfiguration befindet; und - Figur 6B
- ist eine weitere perspektivische Ansicht der Fixiervorrichtung, wobei sich das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug in der ersten Konfiguration befindet.
- FIG. 1
- Figure 3 is a schematic perspective view of a multi-hulled watercraft according to one embodiment;
- FIG. 2A
- is a cross section of the in the
FIG. 1 shown embodiment along in theFIG. 1 and shows a first configuration of the multi-hull watercraft; - FIG. 2B
- is a cross section of the in the
FIG. 1 shown embodiment along in theFIG. 1 and shows a second configuration of the multi-hulled watercraft; - FIG. 3
- is a plan view of the beams, the hulls and the attachment between the beams and the hulls of the
FIG. 1 shown embodiment; - FIG. 4
- is a cross section through a compensating connection according to a first embodiment;
- FIG. 5A
- is a cross section through a compensating connection according to a second embodiment;
- FIG. 5B
- FIG. 15 is a perspective view of the balance joint according to the second embodiment; FIG.
- FIG. 5C
- is another perspective view of the balance joint according to the second embodiment;
- FIG. 6A
- is a perspective view of a fixing device for fixing a beam relative to the support structure in the in
FIG. 1 1, wherein the multi-hulled watercraft is in the second configuration; and - FIG. 6B
- FIG. 12 is another perspective view of the fixing device with the multi-hulled watercraft in the first configuration. FIG.
Zwischen den beiden Rümpfen 2, 3 ist eine Tragstruktur 4 angeordnet. Die Tragstruktur 4 ist ausgebildet, eine Transportlast, wie Passagiere und Gepäck aufzunehmen. Die Tragstruktur 4 umfasst eine Wohneinheit, welche eine Fensterfront 5 aufweist. Die Tragstruktur 4 weist ferner einen Navigationsbereich 6 auf. Auf der Tragstruktur 4 ist ein Segelmast 7 angeordnet, welcher in der
Der Rumpf 2 ist mit der Tragstruktur 4 über die Balken 10 und dem Balken 13 (nicht gezeigt in der
Die Balken 10 und 11 sind bugseitig relativ zu den Balken 12 und 13 angeordnet. Jeder der Balken ist mit seiner Längsachse senkrecht zur Mittelachse M des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs orientiert.The
Jeder der Balken 10, 11, 12 und 13 ist als I-Balken ausgebildet. Die Balken können beispielsweise zumindest teilweise aus CFK (Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) bestehen.Each of the
Durch eine horizontale Bewegung der Balken in eine Richtung, welche im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse M des Katamarans orientiert ist, sind die Rümpfe 2, 3 so verschiebbar, dass ein Abstand der Rümpfe von der Mittelachse M veränderbar ist. Daher repräsentieren die Balken Kraftübertragungskomponenten. Jeder der Balken ist zur Kraftübertragung an einen der Rümpfe ausgebildet zur Veränderung der Position der Rümpfe 2, 3 relativ zueinander.By a horizontal movement of the beams in a direction which is oriented substantially perpendicular to the central axis M of the catamaran, the
Durch die Veränderung der Position der Rümpfe 2, 3 relativ zueinander kann die Breite b des Katamarans verändert werden. Der Katamaran ist so ausgebildet, dass die Rümpfe 2, 3 simultan verstellbar sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Rümpfe 2, 3 unabhängig voneinander verstellbar sind.By changing the position of the
Durch die Positionsänderung der Rümpfe 2, 3 relativ zueinander kann der Katamaran in eine erste und eine zweite Konfiguration gebracht werden.
In den Querschnitten der
Die bugseitigen Balken 10 und 11 sind in einer Richtung entlang der Mittelachse des Katamarans relativ zueinander versetzt angeordnet. Ebenso sind die heckseitigen Balken 12, 13 in einer Richtung entlang der Mittelachse relativ zueinander versetzt angeordnet. Daher wird in der
Jeder der Balken 10, 11, 12, 13 ist mit der Tragstruktur 4 über ein Linearlager verbunden. Jedes der Linearlager leitet ein Teil der Vertikallast der Tragstruktur 4 und der davon aufgenommenen Transportlast ab. Für die Balken 10 und 11 sind die Linearlager in den
Wie in den
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind für jeden der Balken die Linearlager, welche den jeweiligen Balken mit der Tragstruktur verbinden, als Linearwälzlager ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Linearlager als Lineargleitlager ausgebildet sind.In the illustrated embodiment, the linear bearings, which connect the respective beam with the support structure, designed as a linear roller bearing for each of the beams. However, it is also conceivable that the linear bearings are designed as linear sliding bearings.
Jedes der Linearlager übt die Funktion eines Verstelllagers aus. Jedes der Verstelllager lagert die Veränderung der Position des ersten Rumpfes 2 relativ zum zweiten Rumpf 3 teilweise so, dass alle Verstelllager gemeinsam die Lagerung der Positionsveränderung bewirken. Die Balken 10, 11, 12 und 13, die Verstelllager und die Tragstruktur 4 üben zusammen die Funktion einer Verbindungsstruktur aus, welche den ersten Rumpf 2 mit dem zweiten Rumpf 3 verbindet.Each of the linear bearings performs the function of an adjustment bearing. Each of the adjusting supports the change in the position of the
Es hat sich gezeigt, dass die Verstelllager eine höhere Verschleißfestigkeit aufweisen und dass einer Blockierung der Verstelllager effektiver vorgebeugt werden kann, wenn für jeden der Rümpfe 2, 3 jeweils ein Balken über zumindest eine Ausgleichsverbindung mit dem jeweiligen Rumpf verbunden ist. Die Ausgleichsverbindung weist dabei zumindest einen Freiheitsgrad auf, welcher zur Verringerung der Lagerbelastung zumindest eines der Verstelllager des Katamarans konfiguriert ist. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jede der Ausgleichsverbindungen als Linear-Gleitlager konfiguriert.It has been found that the adjusting bearings have a higher wear resistance and that blocking of the adjusting bearings can be prevented more effectively if, for each of the
Eine solche Lagerbelastung kann beispielsweise erzeugt werden durch unterschiedliche temperaturbedingte Dehnungen des ersten Rumpfes, des zweiten Rumpfes und/oder der Tragstruktur 4. Beispielsweise kann sich temperaturbedingt der erste Rumpf entlang seiner Längsachse unterschiedlich stark ausdehnen im Vergleich zur Tragstruktur 4.Such a bearing load can be generated, for example, by different temperature-induced expansions of the first fuselage, the second fuselage and / or the
Zusätzlich oder alternativ können Lagerbelastungen durch wechselnde mechanische Belastungen erzeugt werden. Solche wechselnden mechanischen Belastungen können durch Wasserwellen erzeugt werden, welche zur einer Torsion des Wasserfahrzeugs führen.Additionally or alternatively, bearing loads can be generated by changing mechanical loads. Such changing mechanical loads can be generated by water waves, which lead to a torsion of the vessel.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der bugseitige Balken 10 über die Ausgleichsverbindungen 20 und 21 mit dem Rumpf 2 verbunden und der bugseitige Balken 11 über die Ausgleichsverbindungen 22 und 23 mit dem Rumpf 3 verbunden. Über jede der Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22 und 23 wird ein Teil einer Vertikallast der Tragstruktur 4 und der Transportlast abgeleitet.In the described embodiment, the bow-
Jede der Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22 und 23 weist genau einen Freiheitsgrad auf, welcher ein translatorischer Freiheitsgrad ist. Für jede der Ausgleichsverbindungen ist der translatorische Freiheitsgrad entlang der Längsachse A1, A2 desjenigen Rumpfes orientiert, zu welchem die jeweilige Ausgleichsverbindung eine Verbindung bereitstellt.Each of the equalizing
In der
Es hat sich gezeigt, dass durch jeder der Freiheitsgrade 40, 41, 42 und 43 die Lagerbelastung auf zumindest eines der Verstelllager verringert werden kann. Bei jeder der Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22, 23 führt eine Relativbewegung zwischen dem Balken und dem Rumpf, welche entlang des Freiheitsgrades ausgeführt wird, zu einer Veränderung einer Lagerbelastung zumindest eines der Verstelllager.It has been found that by each of the degrees of
Jede der Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22, 23 überträgt einen Teil der Kraft zur Veränderung der Position der Rümpfe 2, 3.Each of the equalizing
Jeder der Freiheitsgrade 40, 41, 42 und 43 ist im Wesentlichen senkrecht zu einer Verfahrrichtung des Balkens orientiert, welcher zur Ausgleichsverbindung des jeweiligen Freiheitsgrades führt. Dadurch ist die Richtung der Kraftübertragung, welche durch den Balken bewirkt wird, im Wesentlichen senkrecht zum Freiheitsgrad. Daher blockiert jede der Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22 und 23 diejenigen Freiheitsgrade, welche zur Kraftübertragung an der jeweiligen Ausgleichsverbindung verwendet werden. Dadurch ist jeder der Freiheitsgrade 40, 41, 42 und 43 bei der Verstellung der Position der Rümpfe 2 und 3 im Wesentlichen unbeteiligt.Each of the degrees of
Die Freiheitsgrade 40 und 41 der Ausgleichsverbindungen 20 und 21 zwischen dem Balken 10 und dem Rumpf 2 sind entlang der Längsachse A2 des Rumpfes 2 orientiert. Die Freiheitsgrade 42 und 43 der Ausgleichsverbindungen 22 und 23 zwischen dem Balken 11 und dem Rumpf 3 sind entlang der Längsachse A1 des Rumpfes 3 orientiert. Es hat sich gezeigt, dass dadurch effektiv unterschiedliche Dehnungen an den Rümpfen 2, 3 und/oder an Komponenten Tragstruktur ausgeglichen werden können. Diese Dehnungen können beispielsweise temperaturbedingte Dehnungen sein. Diese Dehnungsunterschiede führen dann nicht zu einer Erhöhung der Lagerbelastung der Verstelllager. Des Weiteren hat sich gezeigt, dass die Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22 und 23 den Einfluss von wechselnden Belastungen auf die Lagerbelastung verringern können. Die wechselnden Belastungen können beispielsweise durch Wellenbewegungen erzeugt werden.The degrees of
Der heckseitige Balken 12 ist mit mehreren fixierenden Verbindungen 25, 26, 27 mit dem Rumpf 3 verbunden. Ebenso ist der heckseitige Balken 13 mit mehreren fixierenden Verbindungen 28, 29, 30 mit dem Rumpf 2 verbunden. Jede der fixierenden Verbindungen fixiert zumindest alle drei translatorischen Freiheitsgrade.The rear-
Jede der fixierenden Verbindungen 25, 26, 27, 28, 29, 30 kann beispielsweise als Schraubverbindung ausgebildet sein.Each of the fixing
Für jeden der Rümpfe 2 und 3 sind alle fixierenden Verbindungen 25, 26, 27, 28, 29 und 30 axial separiert von allen Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22, 23. In anderen Worten befindet sich eine Separierungsdistanz s zwischen den Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22, 23 und den fixierenden Verbindungen 25, 26, 27, 28, 29 und 30. Die Separierungsdistanz s kann größer sein als ein Viertel, größer sein als ein Drittel, oder größer sein als die Hälfte der axialen Länge des jeweiligen Rumpfes.For each of the
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug weist ferner eine Messvorrichtung auf (nicht gezeigt in der
In dem in der
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug weist mehrere Antriebe auf zur Veränderung der Position des ersten Rumpfes 2 relativ zum zweiten Rumpf 3.The multi-hull watercraft has a plurality of drives for changing the position of the
Die Antriebe werden abhängig von den erfassten Positionsparametern durch eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt in der
Die Ausgleichsverbindung 20 ist als Linear-Gleitlager ausgebildet, dessen Freiheitsgrad entlang der Längsachse des Rumpfes 2 orientiert ist, also senkrecht zur Papierebene der
Der Balken 10 weist eine tunnelförmige Ausnehmung 43 in der Bodenfläche 49 des Balkens 10 auf, welche sich entlang der Längsachse des Rumpfes 2 erstreckt. In der Ausnehmung 43 ist ein Schlitten 42 angeordnet. Auf der Oberseite des Rumpfes 2 ist eine Bodenplatte 40 montiert.The
Auf der Bodenplatte 40 ist eine Schiene 41 befestigt. Die Schiene weist ein T-förmiges Profil auf. Die Schiene erstreckt sich mit gleichbleibendem Profil in einer Richtung, welche parallel zur Längsachse des Rumpfes 2 orientiert ist. Auf den Oberflächen des Querbalkens des T-förmigen Profils sind Gleitbeläge 44, 45, 46, 47 und 48 angeordnet, welche mit Gleitflächen des Schlittens 42 zusammenwirken. Die Gleitbeläge 44, 45, 46, 47 und 48 können beispielsweise zumindest teilweise aus Kunststoff sein.On the
Das in der
Die Ausgleichsverbindung 20a weist ein Gleitelement 50a als Lagerelement auf, welches von einer Schiene als Gegenlagerelement verschiebbar geführt wird. Die Schiene wird durch die Bodenplatte 40a und einen Aufbau 61a gebildet und weist ein C-Profil auf. Im Inneren des C-Profils sind Laufflächen angeordnet, auf welchen die Gleitflächen des Gleitelements 50a gleiten.The compensating
Das Gleitelement 50a weist einen Fuß auf, welcher im Inneren der Schiene angeordnet ist. Ferner weist das Gleitelement 50a einen Fortsatz 51a auf, welcher sich vom Fuß weg erstreckt und ein Gewindeloch aufweist. Im Gewindeloch des Fortsatzes 51a ist ein Bolzen 55a anordenbar, durch welchen das Gleitelement 50a am Balken 10 befestigbar ist. Der Bolzen 55a und ein Teil des Fortsatzes 51a sind in einer Öffnung des Balkens 10 anordenbar und mittels einer Mutter 54a am Balken 10 befestigbar.The
Der Fortsatz 51a weist eine Schulter 58a auf, auf welcher ein Kragenelement 56a aufliegt. Auf dem Kragenelement 56a liegt wiederum ein Stabilisierungselement 53a auf, über welches der Fortsatz 51a mit dem Balken 10 formschlüssig befestigt ist. Der Formschluss blockiert zwei translatorische Freiheitsgrade, welche orthogonal zum translatorischen Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung orientiert sind. Durch das Stabilisierungselement 53a wird in den zwei blockierten translatorischen Freiheitsgraden eine höhere Stabilität erhalten. Zusätzlich ermöglicht das Stabilisierungselement 53a eine großflächigere Krafteinleitung in den Balken 10.The
Jede der
Wie in den
Wie in der
Wie nachfolgend mit Bezug auf die
Wie in der
Die Tragstruktur 4 weist einen ersten Rahmen 62 und einen zweiten Rahmen 63 auf. Der zweite Rahmen 63 ist zur Unterseite hin offen ausgebildet. Der Balken 11 und die darauf angeordnete Linearlager-Schiene 31 erstrecken sich durch die Öffnung 64 des ersten Rahmens 62 und durch die Öffnung 65 den zweiten Rahmens 63. Der erste Rahmen 62 ist im Wesentlichen in der Mitte des Mehrrumpf-Wasserfahrzeuges angeordnet. Wie in der
Der Balken 11 weist an einem ersten Ende eine erste Endplatte 66 auf und an einem zweiten Ende eine zweite Endplatte 69. Ferner weist der Balken 11 auf der in der
Die
Durch den Eingriff der Bolzen in die Öffnungen wird eine zusätzliche formschlüssige Verbindung bereitgestellt, welche die Tragstruktur mit dem Balken 11 verbindet. Diese formschlüssige Verbindung ist eine zusätzlich Verbindung zu der Verbindung zwischen der Tragstruktur und dem Balken 11 über das Verstelllager. Diese zusätzliche formschlüssige Verbindung stützt die Lagerbelastung des Verstelllagers ab. Das Verstelllager wird daher mechanisch überbrückt. Die mechanische Überbrückung wird aktiviert, wenn der Katamaran in die zweite Konfiguration gebracht wird und damit die Bolzen in die entsprechenden Öffnungen eingreifen.By the engagement of the bolts in the openings, an additional positive connection is provided, which connects the support structure with the
Wird der Katamaran von der zweiten Konfiguration (gezeigt in der
Durch das Entfernen des Balkens 11 aus der zweiten Konfiguration lösen sich die erste Rippe 68 und die dazu korrespondierende Rippe, sowie die erste Endplatte 66 jeweils vom Anschlag und die Bolzen des ersten und des zweiten Rahmens 62, 63 treten aus den entsprechenden Öffnungen aus. Dadurch wird die mechanische Überbrückung deaktiviert.By removing the
Wie in der
Der zweite Rahmen 63 weist zwei Bolzen auf, welche in der ersten Konfiguration in entsprechende Öffnungen in der zweiten Rippe 67 und in der dazu korrespondierenden Rippe eingreifen. Des Weiteren weist der erste Rahmen 62 zwei Bolzen auf, welche in der ersten Konfiguration in entsprechende Öffnungen in der zweiten Endplatte 69 eingreifen. Jeder der Bolzen ist entlang der Längsachse des Balkens ausgerichtet.The
Durch den Eingriff der Bolzen in die Öffnungen wird auch in der ersten Konfiguration eine zusätzliche formschlüssige Verbindung bereitgestellt, welche die Tragstruktur mit dem Balken 11 verbindet. Diese formschlüssige Verbindung ist eine zusätzliche Verbindung zu der Verbindung zwischen der Tragstruktur und dem Balken 11 über das Verstelllager. Diese zusätzliche formschlüssige Verbindung stützt die Lagerbelastung des Verstelllagers ab. Das Verstelllager wird daher mechanisch überbrückt. Die mechanische Überbrückung wird aktiviert, wenn der Katamaran in die erste Konfiguration gebracht wird.By the engagement of the bolts in the openings, an additional positive connection is provided in the first configuration, which connects the support structure with the
Die mechanische Überbrückung durch den Eingriff der Bolzen in die Öffnungen wird insbesondere ermöglicht durch die Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22, 23. Diese Ausgleichsverbindungen sind insbesondere konfiguriert zum Ausgleich von Dehnungsunterschieden zwischen Komponenten des Katamarans. Ferner sind diese Ausgleichsverbindungen konfiguriert, wechselnde mechanische Belastungen auszugleichen, welche durch Wellenschlag erzeugt werden.The mechanical bridging by the engagement of the bolts in the openings is in particular made possible by the compensating
Dadurch wird ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug erhalten, welches in effizienter Weise eine hohe Stabilität in der ersten und in der zweiten Konfiguration bereitstellt.This provides a multi-hulled watercraft that efficiently provides high stability in the first and second configurations.
Claims (15)
einen ersten Rumpf (2) und einen zweiten Rumpf (3); und
eine Verbindungsstruktur, über welche der erste Rumpf (2) mit dem zweiten Rumpf (3) verbunden ist;
wobei die Verbindungsstruktur ein Verstelllager aufweist zur zumindest teilweisen Lagerung einer Veränderung einer Position und/oder einer Orientierung des ersten Rumpfes (2) relativ zum zweiten Rumpf (3);
wobei die Verbindungsstruktur so ausgebildet ist, dass das Verstelllager über mindestens eine Ausgleichsverbindung (20) mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes (2) verbunden ist;
wobei die Ausgleichsverbindung (20) einen oder mehrere Freiheitsgrade (40) aufweist zur Verringerung einer Lagerbelastung des Verstelllagers.A multi-hull watercraft (1) comprising
a first hull (2) and a second hull (3); and
a connection structure via which the first hull (2) is connected to the second hull (3);
wherein the connecting structure comprises an adjusting bearing for at least partially supporting a change of a position and / or an orientation of the first hull (2) relative to the second hull (3);
wherein the connecting structure is formed so that the adjusting bearing is connected via at least one compensating connection (20) with at least a part of the first hull (2);
wherein the compensating connection (20) has one or more degrees of freedom (40) for reducing a bearing load of the adjusting bearing.
wobei die Verbindungsstruktur ferner über eine fixierende Verbindung (28) mit dem ersten Rumpf (2) verbunden ist, wobei die fixierende Verbindung (28) zumindest alle translatorischen Freiheitsgrade der fixierenden Verbindung (28) fixiert.The multi-hull watercraft (1) according to one of the preceding claims;
wherein the connection structure is further connected to the first trunk (2) via a fixing connection (28), wherein the fixing connection (28) fixes at least all translational degrees of freedom of the fixing connection (28).
wobei eine Ableitung einer Vertikallast der Tragstruktur (4) und/oder der Transportlast zumindest teilweise über das Verstelllager und/oder die Ausgleichsverbindung (20) erfolgt.The multi-hulled watercraft (1) according to one of the preceding claims, further comprising a support structure (4) for receiving a transportation load;
wherein a derivative of a vertical load of the support structure (4) and / or the transport load at least partially via the adjustment bearing and / or the compensation connection (20).
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