FI56512C - VAT TRAINING FOR DRIFT AND STYLING AVAILABILITY - Google Patents

Description

G25F7] [Bl (11)KUULUTUSJULKA,SUG25F7] [Bl (11) NOTICE, SU

Jffi&A v ; utläggnιngsskrift 500 u C (45) Patentti myönnetty 11 · 2 1930 ^ ^ (51) Kv.lk.'/Int.CI.1 B 63 H 11/08 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentantttknlng 378/7^ (22) HakemlspSIvi — AnsBknlngsdag U. 02.7^ (23) Alkupilvi—Glltlghettdag 11.02.7^ (41) Tullut julkiseksi — Blivlt offentllg 29.09· 7^ _ . (44) Nihtivlkslpanon ja kuukjulkaisun pvm. — _ , Λ __Jffi & A v; utläggnιngsskrift 500 u C (45) Patent granted 11 · 2 1930 ^ ^ (51) Kv.lk. '/ Int.CI.1 B 63 H 11/08 FINLAND —FINLAND (21) Patent application - Patentantttknlng 378/7 ^ (22) ) HakemlspSIvi - AnsBknlngsdag U. 02.7 ^ (23) Alkupilvi — Glltlghettdag 11.02.7 ^ (41) Become public - Blivlt offentllg 29.09 · 7 ^ _. (44) Date of publication and monthly publication. - _, Λ __

Patent· och registerstyrelsen ' 7 Ansttkan utlagd och utl.skrlften publlcerad 31.10.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 28.03*73Patent · och registerstyrelsen '7 Ansttkan utlagd och utl.skrlften publlcerad 31.10.79 (32) (33) (31) Pyydetty etuoikeus — Begird prlorltet 28.03 * 73

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2315^7.¾ Toteennäytetty-Styrkt (71) Schottel-Werft, Josef Becker KG., 5^+01 Spay/Rhein, Saksan Liittotasavalta- Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Siegfried Lais, Spay/Rhein, Reinhold Reuter, Schvall, Saksan Liittotasa-valta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Vesisuihkulla toimiva käyttölaite vesialusten käyttämiseksi ja ohjaamiseksi - Vattensträlsdrivanordning för drift och styming av vattenfartygFederal Republic of Germany-Förbundsrepubliken Tyskland (DE) P 2315 ^ 7.¾ Proven-Styrkt (71) Schottel-Werft, Josef Becker KG., 5 ^ + 01 Spay / Rhein, Federal Republic of Germany- Förbundsrepubliken Tyskland (DE) (72) Sieg , Spay / Rhein, Reinhold Reuter, Schvall, Germany Federal Republic of Germany (DE) (7 * 0 Berggren Oy Ab (5 * 0 Water-jet propulsion system for the operation and control of watercraft - Vattensträlsdrivanordning för drift och styming av vatten

Keksinnön kohteena on sellainen saksalaisen patenttijulkaisun 2 216 344 mukainen vesisuihkulla toimiva käyttölaite kuin patenttivaatimuksen 1 johdannossa on esitetty.The invention relates to a water jet actuator according to German patent publication 2,216,344, as set out in the preamble of claim 1.

Vesisuihkulla toimiva käyttölaite laivojen tai sentapaisten käyttämiseksi ja ohjaamiseksi on tunnettu, jossa potkuripumppu on sovitettu kääntymättömään painetilaan. Tämä painetila liittyy ristinmuotoi-sesti neljään poistokanavaan,jotka ovat laivan pääakselin suuntaiset. Laivaa ohjataan sulkuläpillä, joita avataan ja suljetaan laivan kulkusuunnan mukaan. Kun halutaan suunnanmuutoksia, jaetaan työntösuih-ku kahteen pyörteisyyden ja vanaveden yhteisvaikutuksen johdosta vähemmän tehokkaaseen kanavaan. Tämän käyttölaitteen läppien tiiviys on kuitenkin kyseenalainen vieraiden esineiden vuoksi, jotka voivat imeytyä siihen (DE-patenttijulkaisu 1 195 626).A water jet actuator for operating and controlling ships or the like is known, in which the propeller pump is arranged in an irreversible pressure space. This pressure space is cross-connected to four outlet ducts parallel to the main axis of the ship. The ship is guided by closing flaps, which are opened and closed according to the direction of travel of the ship. When changes of direction are desired, the thrust jet is divided into two less efficient channels due to the combined effect of turbulence and wake. However, the tightness of the flaps of this drive device is questionable due to foreign objects which can be absorbed by it (DE patent 1 195 626).

Sellainen vesisuihkulla toimiva käyttölaite on lisäksi tunnettu, jossa potkuripumppu on sovitettu 360° kääntyvään polviputkeen. Vesisuihku imetään pystysuorasti ja johdetaan polviputkeen siten, että vesi purkautuu vinosti laivanpohjan alle. Polviputki vaatii suhteellisen suuren kääntösäteen ja siten suuren aukon laivan pohjaan, joka siis vähentää rungon kantokykyä (US-patenttijulkaisu 3 098 464).Such a water jet actuator is further known, in which the propeller pump is arranged in a 360 ° rotatable knee tube. The water jet is sucked vertically and led into the knee tube so that the water discharges obliquely under the ship's bottom. The knee tube requires a relatively large turning radius and thus a large opening in the bottom of the ship, which thus reduces the bearing capacity of the hull (U.S. Pat. No. 3,098,464).

2 S 6 S1 22 S 6 S1 2

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada DE-patenttijulkaisun 2 216 344 mukainen vesisuihkulla toimiva, täydellisen ohjauksen mahdollistava käyttölaite vesialuksia tai uivia laitteita varten, joka soveltuu erittäin pieneen syväykseen, minkä ohessa varmistetaan käyttölaitteen hyvä hyötysuhde. Hyvän hyötysuhteen edellytyksenä on muun muassa, että mahdollisimman vähän ilmaa tulee imetyksi mukaan. Laite on muotoiltava sellaiseksi, että se voidaan sijoittaa aluksen pohjaan.The object of the invention is to provide a water jet-operated, fully controllable drive device for watercraft or floating devices according to DE-A-2 216 344, which is suitable for very small drafts, while ensuring good efficiency of the drive device. A prerequisite for good efficiency is, among other things, that as little air as possible is sucked in. The device must be designed in such a way that it can be placed on the bottom of the vessel.

Keksinnön tarkoituksen toteuttaa käyttölaite, jolla on patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkit. Kuvun- tai kellonmuotoinen kammio tehdään edullisimmin patenttivaatimuksen 2 tunnusmerkkien mukaiseksi, ja patenttivaatimuksen 3 tunnusmerkkien mukaisesti voidaan laitteen hyötysuhdetta nostaa.The object of the invention is realized by a drive device having the features of claim 1. The dome-shaped or clock-shaped chamber is most preferably made in accordance with the features of claim 2, and in accordance with the features of claim 3, the efficiency of the device can be increased.

Potkuripumpun käyttömoottori voi olla asennettu aluksen runkoon erilleen laitteen kammiosta, tai se voi olla sijoitettu kammion päälle muodostaen tällöin sen kanssa tavallaan yhden yksikön. Samoin on laita polviputken ohjauslaitteen suhteen.The propeller pump drive motor may be mounted on the hull of the vessel separately from the chamber of the device, or it may be located on top of the chamber, thereby forming a unit with it in a way. The same is true for the knee tube control device.

Keksinnön mukaisella vesisuihkulla toimivalla käyttölaitteella on se etu, että L:n muotoisen polviputken kääntösäde on suhteellisen pieni, joten polviputki vaatii täten pienen tilan rungossa, minkä ohella aluksen pohjaan päätyvät kanavat voidaan sovittaa kuvun- tai kellonmuotoiseen kammioon aluksen runkoa kannattavasti.The water jet actuator according to the invention has the advantage that the turning radius of the L-shaped knee tube is relatively small, so the knee tube thus requires a small space in the hull, in addition to which the ducts ending in the bottom of the vessel can be fitted in a dome or clock chamber.

Keksintöä selitetään seuraavassa piirustuksen kuvioissa 1-6 esitettyjen sovellutusesimerkkien avulla.The invention will be explained in the following by means of application examples shown in Figures 1-6 of the drawing.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaista vesisuihkulla toimivaa käyttölaitetta leikkauksena.Figure 1 schematically shows a section of a water jet operating device according to the invention.

Kuvio 2 esittää laitteen leikkauksen otettuna kohtisuoraan kuvion 1 leikkausta vastaan.Figure 2 shows a section of the device taken perpendicular to the section of Figure 1.

Kuvio 3 esittää kuvion 1 tai kuvion 2 mukaista laitetta ylhäältäpäin katsottuna.Figure 3 shows a top view of the device according to Figure 1 or Figure 2.

Kuvio 4 esittää erään toisen keksinnön mukaisen sovellutusesimerkin. Kuvio 5 esittää leikkauksen otettuna kohtisuoraan kuvion 4 suhteen.Figure 4 shows another embodiment of the invention. Figure 5 shows a section taken perpendicular to Figure 4.

6651266512

Kuvio 6 esittää kuvion 4 ja kuvion 5 mukaisen sovellutusesimerkin ylhäältäpäin katsottuna.Fig. 6 shows a top view of an application example according to Fig. 4 and Fig. 5.

Kuvio 1 esittää vesialuksen 1 peräosaa, jolla aluksella vedenpinnasta 2 lähtien aluksen pohjaan eli köliviivaan 3 saakka on erittäin pieni syväys, niin ettei tämä alus ole kuljetettavissa normaalin potkurin avulla. Myös syvyyssuunnassa säädettävä ruoripotkuri olisi vain silloin käyttökelpoinen, kun kulkuväylien syvyys olisi riittävä. Jotta alusta voitaisiin kuljettaa myös hyvin matalia kulkuväyliä pitkin, on suunniteltu keksinnön mukainen käyttölaite. Tämän olennaisena osana on suuttimen muotoinen polviputki 4, johon on asennettu pystyakselilla varustettu potkuripumppu 5. Potkuripumpun sijasta voidaan polviputkeen sijoittaa jokin muu työntöä aikaansaava laite. Polviputki kääntää potkuripumpun pystysuoraan suuntaan imemän vesivirran olennaisesti vaakasuoraan suuntaan. Jotta potkuripumpun imukorkeus olisi pieni, on potkuri tai alin useista potkureista sijoitettu aivan polviputken imuaukon yläpuolelle. Polviputken alareuna sijaitsee likimain aluksen pohjan tasolla. Polviputken hyötysuhteen lisäämiseksi on se varustettu yhdellä tai useammalla ohjaussiivellä 6. Jotta polviputkeen sijoitetun potkuripumpun avulla voitaisiin paitsi kuljettaa alusta myös ohjata sitä, on polviputki laakeroitu kääntyväksi pystysuoran akselin ympäri, joka akseli sopivimmin yhtyy pot-kuripumpun akseliin. Polviputki aikaansaa tällöin alukseen kohdistuvan työnnön suuntaan, joka on polviputken poistoaukon suunnalle vastakkainen. Potkuripumppua käyttää moottori 7 esimerkiksi kytkimen 8, voimansiirtoakselin 9 ja kulmahammaspyörästön 10 välityksellä. Jos on tarpeellista, voi tämä tehonsiirtolaite olla varustettu kytkentä-ja/tai kääntövaihteistolla. Kulmahammaspyörästö voi olla esimerkiksi kierukka- tai kartiohammaspyörästö, jonka toimintaelin on sovitettu potkuripumpun käyttöakselille. Jos on tarpeellista, voi voimansiir-toakseli olla nivel- eli kardaaniakselin tapainen. Polviputken kään-töliikkeen aikaansaamiseksi on laitteisto varustettu moottorilla 11, joka voi olla esimerkiksi sähkö- tai hydraulimoottori, joka kulmahammaspyörästön 12, esim. kierukka- tai kartiohammaspyörästön välityksellä, vaikuttaa polviputken akseliin 13 polviputkea kääntäen. Polviputki on laakeroitu tukilaattaan 14, joka on kiinnitetty alukseen sopivalla tavalla. Tukilaatta sijaitsee polviputken yläpuolella. Laitteisto voi lisäksi käsittää polviputkea ja potkuripumppua varten toisen, kuvioista puuttuvan laakeroinnin, joka on sijoitettu likimain aluksen pohjan korkeudelle.Figure 1 shows the stern of a watercraft 1, which has a very small draft from the water surface 2 to the bottom of the ship, i.e. to the keel line 3, so that this ship cannot be transported by means of a normal propeller. Also, a depth-adjustable rudder propeller would only be useful when the depth of the aisles was sufficient. In order to be able to transport the platform even along very shallow passageways, a drive device according to the invention has been designed. An essential part of this is a nozzle-shaped knee tube 4 on which a propeller pump 5 with a vertical shaft is mounted. Instead of a propeller pump, another pushing device can be placed in the knee tube. The knee tube turns the water flow sucked by the propeller pump in the vertical direction into a substantially horizontal direction. To keep the suction height of the propeller pump low, the propeller or the lowest of the several propellers is located just above the suction port of the knee tube. The lower edge of the knee tube is located approximately at the level of the bottom of the vessel. To increase the efficiency of the knee tube, it is provided with one or more guide vanes 6. In order not only to transport the vessel but also to guide it by means of a propeller pump placed in the knee tube, the knee tube is mounted so as to pivot about a vertical axis. The knee tube then provides a push on the vessel in a direction opposite to the direction of the knee tube outlet. The propeller pump is driven by the motor 7, for example via a clutch 8, a transmission shaft 9 and a bevel gear 10. If necessary, this power transmission device can be equipped with a clutch and / or reversing gearbox. The bevel gear can be, for example, a helical or bevel gear, the operating member of which is adapted to the drive shaft of the propeller pump. If necessary, the transmission shaft can be similar to an articulated or cardan shaft. In order to achieve a pivoting movement of the knee tube, the apparatus is provided with a motor 11, which may be, for example, an electric or hydraulic motor which, via a bevel gear 12, e.g. a helical or bevel gear, acts on the knee tube shaft 13 by turning the knee tube. The knee tube is mounted on a support plate 14 which is suitably attached to the vessel. The support plate is located above the knee tube. The apparatus may further comprise a second, non-patterned bearing for the knee tube and propeller pump, located approximately at the height of the bottom of the vessel.

4 565124,56512

Tukilaattaan 14 liittyy kellomainen kupu 15. Tiettyyn etäisyyteen siitä pystysuunnassa, polviputken poistoaukkoa vastaavalle korkeudelle, on sijoitettu kellon- eli kuvunmuotoinen kartio 16. Kupua ja kartiota tukevat ohjauslevyt 17 pitäen ne tietyllä etäisyydellä toisistaan. Kupu ja kartio muodostavat rengasmaisen poistoaukon 18 aluksen pohjaan 3. Rengasmainen poistoaukko on mitoitettu poistuvaa vesivirtaa vastaavaksi. Kuvun, kartion ja ohjauslevyjen muodostama kammio on muotoiltu sellaiseksi, että polviputken poistoaukon kautta likimain vaakasuoraan suuntaan ulostyönnetty vesivirta tulee poikkeutetuksi vinosti alaspäin nuolien 19 osoittamaan suuntaan. Jos aluksessa on vaakasuora pohja 3, kuten kuviossa 2 on esitetty, niin mainitussa kammiossa on samoin olennaisesti vaakasuora pohjapinta, joka käsittää rengasmaisen poistoaukon.Attached to the support plate 14 is a bell-shaped dome 15. At a certain distance from it vertically, at a height corresponding to the outlet of the knee tube, a clock-shaped or dome-shaped cone 16 is placed, keeping the guide plates 17 supporting the dome and the cone at a certain distance from each other. The dome and cone form an annular outlet 18 in the bottom 3 of the vessel. The annular outlet is dimensioned to correspond to the outgoing water flow. The chamber formed by the dome, cone and baffles is shaped so that the water flow ejected through the knee tube outlet in an approximately horizontal direction is deflected obliquely downwards in the direction indicated by the arrows 19. If the vessel has a horizontal bottom 3, as shown in Figure 2, then said chamber also has a substantially horizontal bottom surface comprising an annular outlet.

Kuvioiden 1-3 esittämässä esimerkissä on potkuripumpun moottori 7 asennettu alukseen ja polviputken kääntämisen suorittava moottori 11 kiinnitetty tukilaattaan. Myös muunlaista sopivaa järjestelyä voidaan käyttää. Niinpä voi esim. potkuripumpun moottori olla samoin kiinnitetty tukilaattaan tai asennettu sama-akselisesti potkurin tai potkurien suhteen.In the example shown in Figures 1-3, the propeller pump motor 7 is mounted on the vessel and the knee tube turning motor 11 is mounted on a support plate. Other suitable arrangements may be used. Thus, for example, the motor of the propeller pump can likewise be mounted on a support plate or mounted coaxially with respect to the propeller or propellers.

Kuviot 4-6 esittävät keksinnön sovellutusesimerkin, jossa käyttölaite on sovitettu alukseen, jonka pohja 22 laskeutuu vinosti alaspäin muodostaen kölin. Vedenpinta 23 sijaitsee tässäkin tapauksessa aivan aluksen köliviivan 24 yläpuolella, ts. aluksella on hyvin pieni syväys. Polviputken järjestely potkuripumppuineen ja niitä varten tarvittavat käyttölaitteet ovat olennaisesti samoin sovitetut kuin kuvioitten 1-3 yhteydessä on selitetty. Samoin kuin edellisessä sovellutusesimerkissä on laitteisto varustettu kellomaisella kuvulla 25, johon liittyy kupumainen kartio 26. Edellisestä sovellutusesimerkistä poiketen on kupumaisella kartiolla suurempi säteittäinen ulottuvuus, niin että polviputkesta poisvirtaava vesi tulee johdetuksi kauemmaksi, joten ilman pääsy potkuritilaan varmuudella vältetään. Kuvun ja kartion pitää toisistaan tietyllä etäisyydellä ohjauslaite, jonka muodostavat ohjauslevyt 27, ohjaussiivet tai sentapaiset, jotka osat yhdessä muodostavat kuvun- tai kellonmuotoisen kammion. Kuvun ja kartion tukemiseksi säteittäisesti toistensa suhteen on laitteisto varustettu välikeputkilla 28. Vaikka kuvun ja kartion muodostama kammio perusmuodoltaan on ympyränmuotoinen, mutta koska vesikulkuneuvon pohja suippenee alaspäin muodostaen kölin,Figures 4-6 show an embodiment of the invention in which the drive device is fitted to a vessel, the bottom 22 of which descends obliquely downwards to form a keel. In this case, too, the water surface 23 is located just above the keel line 24 of the vessel, i.e. the vessel has a very small draft. The arrangement of the knee tube with its propeller pumps and the drive devices required for them are substantially the same as described in connection with Figures 1-3. As in the previous embodiment, the apparatus is provided with a bell-shaped dome 25 with a domed cone 26. Unlike the previous embodiment, the domed cone has a larger radial dimension so that water flowing out of the knee tube is diverted farther, thus preventing air from entering the propeller space. The dome and the cone are held at a certain distance from each other by a control device formed by guide plates 27, guide vanes or the like, which parts together form a dome-shaped or clock-shaped chamber. To support the dome and the cone radially with respect to each other, the apparatus is provided with spacer tubes 28. Although the chamber formed by the dome and the cone has a circular shape, since the bottom of the watercraft tapers downwards to form a keel,

Claims (3)

5 56512 on kammion poistoaukko 29 soikea rengas, jonka pinta-ala on mitoitettu poistuvaa vesimäärää vastaavaksi. Alus voi olla varustettu yhdellä tai useammalla keksinnön mukaisella käyttölaitteella. Tarkoituksenmukainen on sellainen käyttölaitteen muoto, joka voidaan valmistaa, varastoida ja asentaa alukseen erillisenä rakenneyksikkönä. Polviputken kääntymäkulma on normaalisti vähintään 360°. Tarvittaessa voidaan tämä kulma mitoittaa myös pienemmäksi poikkeamatta keksinnön periaatteesta. Edellä selitetty kuvun- eli kellonmuotoi-sessa kammiossa sijaitseva ohjauslaite on vain esimerkki, ja se voidaan tarvittaessa muodostaa myös muulla tavalla, esim. ulottamalla se alas aina poistoaukkoon saakka.5,56512 is an oval ring of the chamber outlet 29, the surface area of which is dimensioned to correspond to the amount of water leaving. The vessel may be equipped with one or more drive devices according to the invention. A form of propulsion device that can be manufactured, stored and installed on board as a separate structural unit is appropriate. The angle of rotation of the knee tube is normally at least 360 °. If necessary, this angle can also be dimensioned smaller without deviating from the principle of the invention. The control device in the dome-shaped or clock-shaped chamber described above is only an example, and it can also be formed in other ways if necessary, e.g. by extending it all the way down to the outlet opening. 1. Vesisuihkulla toimiva käyttölaite erityisesti matalakulkuisten vesialusten (1) käyttämiseksi ja ohjaamiseksi, jossa on aluksen runkoon asennetun moottorin (7) ja voimansiirtolaitteiden (8, 9) sekä kulmahammaspyörästön (10) välityksellä käyttämä, aluksen rungon sisään, välittömästi aluksen pohjan (3) yläpuolelle sovitettu potkuri-pumppu (5), jossa on pystysuora akseli, ja potkuripumpun läpi johdettu vesivirta on työnnettävissä olennaisesti vaakasuoraan taakse-, eteen- tai sivullepäin, ja jossa käyttölaitteessa potkuripumppu (5) on sovitettu pystysuoran pumpunakselin ympäri käännettävissä olevaan polviputkeen (4), jonka imuaukko ei ulkone aluksen rungon pohjan alapuolelle ja jonka suuttimenmuotoinen aukko (18) syöttää aluksen runkoon sovitettuja, aluksen pohjaan kaltevasti päätyviä kanavia, tunnettu siitä, että aluksen pohjaan kaltevasti päätyvät kanavat on yhdistetty kuvun- tai kellonmuotoiseksi kammioksi (15, 16, 17; 25, 26, 27).A water jet actuator, in particular for operating and controlling low-speed watercraft (1), having a motor (7) mounted on the hull and driven by transmission (8, 9) and bevel gear (10), inside the hull, immediately above the hull (3) a fitted propeller pump (5) having a vertical shaft and the water flow through the propeller pump being pushed substantially horizontally backwards, forwards or sideways, and in which the propeller pump (5) is arranged in a knee tube (4) pivotable about a vertical pump shaft, the suction opening does not protrude below the bottom of the hull and the nozzle-shaped opening (18) feeds ducts fitted to the hull of the vessel which are inclined to the bottom of the vessel, characterized in that the channels sloping to the bottom of the vessel are connected into a dome or clock chamber (15, 16, 17; 25, 26, 27). 2. Vaatimuksen 1 mukainen käyttölaite, tunnettu siitä, että kuvun- tai kellonmuotoinen kammio (15, 16, 17; 25, 26, 27) koostuu olennaisesti kahdesta vinosti alaspäin suunnatusta kuvun- tai kellonmuotoisesta seinämästä (15, 16; 25, 26), jotka pidetään polvi-putken poistoaukkoa vastaavalla etäisyydellä toisistaan välike-elimillä, esim. putkilla (28), ohjauslevyillä (27), ohjaussiivillä (17) tms.Drive device according to Claim 1, characterized in that the dome-shaped or clock-shaped chamber (15, 16, 17; 25, 26, 27) consists essentially of two obliquely downwardly directed dome-shaped or clock-shaped walls (15, 16; 25, 26). which are kept at a distance from each other corresponding to the outlet of the knee-tube by spacer members, e.g. tubes (28), guide plates (27), guide vanes (17) and the like. 3. Vaatimuksen·1 tai 2 mukainen käyttölaite, tunnettuDrive device according to Claim · 1 or 2, known