CZ309921B6

CZ309921B6 - Motorboat hull and a method of its production

Info

Publication number: CZ309921B6
Application number: CZ2010-78A
Authority: CZ
Inventors: Thomas Huw Rees
Original assignee: Thomas Huw Rees
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2024-02-07
Also published as: CZ201078A3

Abstract

A motorboat hull (1) where a deck (2) with a cockpit (3) are located, consists of a frame (4) from aluminium alloys, which in its cross-section has a triangular shape and in which the elements of boat's structure and interior installations are installed. On the lower side of the frame (4) there are at least two shell segments (5) installed. The rear shell segment (52), located closer to the boat's stern, is on its front side at least partially overlapped by the front shell segment (51). The frame (4) houses the interior installations selected from the group of a fuel tank (41), a water tank (42), an engine mounting (43), berths (44), a cabin (45) and a cockpit (3). The method of hull's (1) production consists of first providing the frame with all interior installation elements and after that connecting the individual shell segments (5) to the lower side, whereas the rear segment (52), located closer to the boat's stern, is on its front side at least partially overlapped by the front shell segment (51) until the resulting shape of the hull (1) is reached.

Description

Trup motorového člunu a způsob jeho výrobyHull of a motorboat and method of its manufacture

Oblast technikyField of technology

Technické řešení se týká trupu motorového člunu, na kterém je umístěna paluba s kokpitem a způsobu výroby tohoto trupu.The technical solution refers to the hull of the motorboat, on which the deck with the cockpit is located, and the method of manufacturing this hull.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

Motorové čluny se vyrábějí z různých materiálů jako je dřevo, kov, různé druhy plastů a podobně. Čluny mají obvykle trup opatřen žebry. Při výrobě se nejdříve vyrobí trup s žebry a poté se doplní ostatními konstrukcemi a instalacemi jako jsou nádrže na vodu a palivo, uchycení motoru, kajuta, paluba, elektroinstalace a podobně.Motorboats are made from various materials such as wood, metal, various types of plastics and the like. Boats usually have a hull equipped with ribs. During production, the hull with ribs is first made and then it is completed with other structures and installations such as water and fuel tanks, engine mounts, cabin, deck, electrical installation and the like.

Pro stávající výrobce znamenají interiéry značný váhový přírůstek, protože nejsou konstruovány jako součást trupu, ale jako samostatný prvek. A to i přesto že jsou vyráběny z odlehčených materiálů. Stejně tak jsou konkurenčním člunům dodávány výztuhy a žebrování nad rámec vlastního trupu.For existing manufacturers, the interiors represent a significant weight gain because they are not designed as part of the hull, but as a separate element. Even though they are made from lightweight materials. Similarly, competing boats are supplied with stiffeners and ribbing beyond their own hull.

Při montáži veškerých vnitřních konstrukcí a instalací jako jsou elektroinstalace, rozvod vody, vzduchotechnika atd. je dostupnost a přístupnost značně komplikovaná.When assembling all internal constructions and installations such as electrical installations, water distribution, air conditioning, etc., availability and accessibility are quite complicated.

Ačkoli je trup nejzásadnější částí celého člunu, současní výrobci motorových člunů, metaforicky řečeno, vnímají trup jako nádobu tvořící obal vnitřnímu a vnějšímu vybavení a přidaným detailům. Trupy většiny výrobců jsou si velmi podobné. Existují samozřejmě i výjimky, např. tradiční dřevěné trupy. Většina výrobců sleduje schéma, které má základ v těsném spojení výrobců člunů s chemickým průmyslem jako primárním dodavatelem technologie. Výsledkem je bílý, popřípadě jinak barevný laminátový trup. Je zřejmé, že všechny stávající lodě jsou si velice podobné, protože všechny jsou vyráběné na stejných principech, liší se pouze ve vybavení a detailech.Although the hull is the most fundamental part of the entire boat, today's powerboat manufacturers, metaphorically speaking, see the hull as a container that forms the envelope for internal and external equipment and added details. The hulls of most manufacturers are very similar. There are, of course, exceptions, e.g. traditional wooden hulls. Most manufacturers follow a scheme that is based on the close association of boat manufacturers with the chemical industry as the primary supplier of technology. The result is a white or otherwise colored laminate hull. It is obvious that all existing ships are very similar, because they are all built on the same principles, they differ only in equipment and details.

U běžné výroby dřevěných člunů je výroba přídě konstrukčně a časově náročná a vyžaduje velkou řemeslnou zručnost pracovníků. V přídi se spojuje velké množství trojrozměrných kusů, které do tohoto zužujícího se prostoru směřují z různých směrů.In the normal production of wooden boats, the production of the bow is structurally and time-consuming and requires great craftsmanship of the workers. In the bow, a large number of three-dimensional pieces are connected, which point into this narrowing space from different directions.

Tradiční způsob výroby člunů a rovnováha mezi výběrem materiálu a technikami, tedy způsoby tvarování dřeva do tvaru lodi, byla narušena během 2. světové války urychleným vývojem techniky a technologií. Tomuto tradičnímu odvětví se představil chemický průmysl a navždy ho změnil. Během 60. let se rapidně snížilo používání přírodního materiálu, tedy dřeva ve prospěch sklolaminátů. Důvodem, proč byly upřednostněny tyto materiály oproti přírodnímu dřevu, které pak zcela vytlačily, bylo zejména náchylnost dřeva k hnilobě, olupování povrchového laku, nestabilita, bobtnání, deformace a velké nároky na údržbu jako takovou. Tyto nevýhody však opět změnil příchod epoxidů na trh v 70. letech. Podstatným a prozaickým důvodem, proč se dřevo pro konstrukci trupů v současnosti používá minimálně, je zejména fakt, že se zapomnělo, jak výhodně využít žádoucí vlastnosti dřeva a zkrotit nežádoucí vlastnosti, zejména tvarovou nestabilitu.The traditional way of making boats and the balance between the choice of material and techniques, i.e. the ways of shaping wood into the shape of a ship, was disrupted during World War II by the accelerated development of technology and technology. The chemical industry introduced itself to this traditional industry and changed it forever. During the 1960s, the use of natural material, i.e. wood, was rapidly reduced in favor of fiberglass. The reason why these materials were preferred over natural wood, which they then completely supplanted, was mainly wood's susceptibility to rotting, peeling of the surface varnish, instability, swelling, deformation and high maintenance requirements as such. However, these disadvantages were changed again by the arrival of epoxies on the market in the 1970s. The essential and prosaic reason why wood is currently used minimally for the construction of hulls is mainly the fact that it has been forgotten how to advantageously use the desirable properties of wood and tame the undesirable properties, especially shape instability.

V současné době, dřevo používají firmy, které vyrábějí laminátové či kompozitní trupy, pouze jako luxusní doplněk - pro nábytek v interiérech anebo pro exteriérové detaily. Jako příklad se může uvést jeden z neznámějších amerických výrobců - firma Chris Craft a jejich model Woody, který je propagován jako dřevěný člun. Slovo „dřevěný“ je více optickým klamem a dobrým marketingovým tahem než vyjádřením podstaty. Trup je 100% laminátový s dřevěnými doplňky.Currently, wood is used by companies that produce laminate or composite hulls only as a luxury accessory - for interior furniture or exterior details. As an example, one of the lesser-known American manufacturers can be cited - the Chris Craft company and their Woody model, which is promoted as a wooden boat. The word "wooden" is more of an optical illusion and a good marketing move than an expression of essence. The hull is 100% laminate with wooden accessories.

- 1 CZ 309921 B6- 1 CZ 309921 B6

Slovo dřevo/přírodní dřevo je však v dnešní době populární. Evokuje jeho spojení s přírodou, tradicí a nyní také ekologií. Důležitý je emocionální náboj tohoto slova, jeho tradice atd.However, the word wood/natural wood is popular these days. It evokes his connection with nature, tradition and now also ecology. What is important is the emotional charge of this word, its tradition, etc.

Přírodní dřevo jako konstrukční materiál používají pouze firmy, které vyrábějí exkluzivní čluny na zakázku. Existuje i několik vzácných společností, které polosériově vyrábějí dřevěné trupy těch je ale velmi málo (např. Spirit Yachts). O dřevěném trupu se tedy hovoří spíše v historických souvislostech anebo jako o vysoce luxusním materiálu. Při výrobě dřevěných trupů se vždy jedná o řemeslně náročné, a z toho vyplývající finančně náročné zpracování.Natural wood is used as a construction material only by companies that manufacture exclusive boats to order. There are also a few rare companies that produce semi-serial wooden hulls, but they are very few (e.g. Spirit Yachts). The wooden hull is therefore often referred to in historical contexts or as a highly luxurious material. In the production of wooden hulls, it is always a labor-intensive and, as a result, financially demanding process.

Vzhledem k tomu, že se lodní průmysl vlivem chemického průmysl tolik změnil, změnily se i nároky na pracovníky samé - méně řemesla - více chemie a v důsledku změny celého systému jsou menší nároky na kvalifikovanost pracovní síly. Protože tradiční řemeslo výroby člunů se již v takové míře po několik generací nepoužívá, bylo jednoduše zapomenuto.Since the shipping industry has changed so much due to the chemical industry, the demands on the workers themselves have also changed - less craftsmanship - more chemistry, and as a result of the change of the whole system, there are less demands on the qualifications of the workforce. Since the traditional craft of boat building has not been used to such an extent for several generations, it has simply been forgotten.

Standardní postupy při výrobě laminátových trupů nejsou příliš ekologické. Při výrobě se používá velké množství epoxidu a polyuretanové pěny, které při dozrávání uvolňují do ovzduší styren. V literatuře, která se věnuje motorovým člunům, například Getting started in power boating, str. 34, jsou odstavce, které přímo volají po zavádění nových technologií šetrnějších k životnímu prostředí a v podstatě i k pracovnímu prostředí.Standard procedures for the production of laminate hulls are not very ecological. In production, a large amount of epoxy and polyurethane foam is used, which release styrene into the air during maturation. In the literature that deals with powerboats, for example Getting started in power boating, p. 34, there are paragraphs that directly call for the introduction of new technologies that are kinder to the environment and, in fact, to the work environment.

Při tradičním způsobu stavby trupu člunu je postup následující nejprve se vyrobí jednotlivá žebra, každé žebro má jedinečný tvar daný umístěním v konstrukci formy trupu, žebra tvoří formu trupu a zároveň se některá stávají trvalou součástí trupu, tzn. pro každý člun se vyrábí nová forma; k dalšímu kroku je potřeba vysoce kvalifikovaný řemeslník, který manuálně usadí každý jednotlivý podélný pás dřeva tvořící vlastní tvar formy trupu člunu; teprve nyní je možné začít s vlastní stavbou trupu člunu, opět je třeba vysoce kvalifikovaný řemeslník, který ručně usadí příčné pásy na své místo a upevní je nastřelovacími sponkami, tento proces je zdlouhavý, jelikož tvar každého pásu je nepravidelný a tvoří se individuálně postupným odebíráním materiálu. Následuje nanesení pryskyřice, podobně jako u laminátových člunů, z pryskyřice se odpařuje styren, z tohoto důvodu pracovníci musí používat ochranné pomůcky. Zajištění kvalitních pracovních podmínek a likvidace toxického odpadu zvyšuje náklady. Po vytvrdnutí lepidla následuje velmi zdlouhavá část výrobního procesu, kterou je odstranění všech sponek dočasně upevňujících dřevěné pasy na svém místě. Tento proces se opakuje 3-5krát dle požadované síly trupu člunu.In the traditional way of building a boat hull, the procedure is as follows: first, individual ribs are made, each rib has a unique shape given by its location in the construction of the hull form, the ribs form the form of the hull and at the same time some become a permanent part of the hull, i.e. a new mold is made for each boat; the next step requires a highly skilled craftsman to manually place each individual longitudinal strip of wood forming the custom shape of the boat's hull form; only now is it possible to start building the boat hull itself, again a highly skilled craftsman is needed to manually place the transverse strips in place and fasten them with nail clips, this process is lengthy as the shape of each strip is irregular and is formed individually by gradually removing material . This is followed by the application of resin, similar to laminate boats, styrene evaporates from the resin, for this reason workers must use protective equipment. Ensuring quality working conditions and disposal of toxic waste increases costs. After the glue has cured, a very tedious part of the manufacturing process follows, which is the removal of all the staples temporarily holding the wooden strips in place. This process is repeated 3-5 times according to the required strength of the boat hull.

Dále existuje řešení dle GB 1318864, kde je trup v podobě střední duté částí, ke které jsou z boku připojeny dvě duté boční části, pro vytvoření pontonové základny. Řešení je použitelné pro menší lodě, kde nejsou potřeba žebra a vzhledem k rovnému dnu, je vodný pro provoz na klidných hladinách s nízkou rychlostí.Furthermore, there is a solution according to GB 1318864, where the hull is in the form of a central hollow part, to which two hollow side parts are attached from the side, to form a pontoon base. The solution is applicable for smaller boats where ribs are not needed and due to the flat bottom, it is suitable for operation on calm waters at low speed.

Ve spisu GB 1315852 je popsán dutý trup lodi, obvykle z plastu, do kterého je vložena konstrukce tvořená dvěma podélnými prvky spojenými na předním konci a zadním konci příčnými prvky. K vnější části podélných prvků jsou připojena žebra, fixující konstrukci na dně trupu. K podélným prvkům je připojen motor. Nosnou částí je dutý trup.GB 1315852 describes a hollow ship hull, usually made of plastic, into which is inserted a structure consisting of two longitudinal elements joined at the front end and the rear end by transverse elements. Ribs are attached to the outer part of the longitudinal elements, fixing the structure on the bottom of the hull. A motor is connected to the longitudinal elements. The supporting part is a hollow hull.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny trupem motorového člunu, na kterém je umístěna paluba s kokpitem, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že trup obsahuje rám z hliníkových slitin, který má v příčném řezu tvar trojúhelníku a jsou v něm instalovány prvky lodní konstrukce a vnitřní instalace. Na rám jsou na jeho spodní straně nasazeny alespoň dva skořepinové segmenty, přičemž zadní skořepinový segment, umístěný blíže k zádi člunu, je na své přední straně alespoň částečně překryt předním skořepinovým segmentem.The above-mentioned shortcomings are largely eliminated by the hull of the motor boat, on which the cockpit deck is located, according to the present invention. Its essence is that the hull contains a frame made of aluminum alloys, which has the shape of a triangle in cross-section, and the ship's structural elements and internal installations are installed in it. At least two shell segments are mounted on the frame on its lower side, with the rear shell segment, located closer to the stern of the boat, being at least partially covered by the front shell segment on its front side.

- 2 CZ 309921 B6- 2 CZ 309921 B6

V rámu jsou ve výhodném provedení umístěny vnitřní instalace vybrané ze skupiny nádrž na palivo, vodní nádrž, uložení motoru, lůžka, kajuta a kokpit.Internal installations selected from the group of fuel tank, water tank, engine storage, beds, cabin and cockpit are located in the frame in an advantageous design.

Rám může být na své spodní straně opatřen pomocnými žebry a poté jsou alespoň dva skořepinové segmenty nasazeny na rám a na tyto pomocná žebra. Mezi skořepinovými segmenty a rámem a pomocnými žebry je s výhodou umístěno pružné těsnění.The frame may be provided with auxiliary ribs on its underside and then at least two shell segments are placed on the frame and on these auxiliary ribs. A flexible seal is preferably placed between the shell segments and the frame and auxiliary ribs.

Paluba je ve výhodném provedení opatřena kokpitem s odklápěcím krytem.The deck is advantageously equipped with a cockpit with a hinged cover.

Skořepinové segmenty mohou být u svého částečného překrytí mezi skořepinovými segmenty opatřeny alespoň jedním kanálem pro přívod vzduchu pod trup.The shell segments can be provided with at least one channel for the air supply under the hull in their partial overlap between the shell segments.

Dále se vynález týká způsobu výroby trupu motorového člunu, u kterého se rám nejprve opatří všemi prvky vnitřní instalace, načež se na spodní stranu připojí jednotlivé skořepinové segmenty, přičemž zadní segment, umístěný blíže k zádi člunu, se na své přední straně alespoň částečně překryje předním segmentem až do výsledného tvaru trupu.Furthermore, the invention relates to a method of manufacturing the hull of a motorboat, in which the frame is first equipped with all the elements of the internal installation, after which individual shell segments are attached to the bottom side, while the rear segment, located closer to the stern of the boat, is at least partially covered on its front side by the front segment to the final shape of the hull.

Rám se na spodní straně může opatřit pomocnými žebry, načež se rám a pomocná žebra opatří pružným těsněním na které se připojí jednotlivé skořepinové segmenty.The frame can be provided with auxiliary ribs on the underside, after which the frame and auxiliary ribs are provided with a flexible seal to which the individual shell segments are connected.

Vzhledem k tomu, že motorový člun sestávající z trupu, paluby a kokpitu, je tvořen rámem, který je umístěn průběžně v celém trupu, může být celá vnitřní konstrukce odlehčena tzn. nemusí být použita žebra, nebo může být použit menší počet žeber a zároveň může být rám použit pro instalaci všech prvků lodní konstrukce a vnitřní instalace. Na rám jsou nasazeny alespoň dva skořepinové segmenty, a protože přední segment překrývá alespoň částečně zadní segment, dojde ke zdvojení tloušťky ve všech místech překrytí, čímž dojde k zesílení trupu i při užití segmentů z tenkých skořepin bez žeber. V podstatě samonosná skořepinová konstrukce dovoluje odlehčit vnitřní konstrukci. Rozdělením trupu na několik překrývajících se segmentů dojde ke zdvojení tloušťky ve všech místech překrytí, čímž se trup zesílí.Since the motor boat consisting of the hull, deck and cockpit is made up of a frame that is placed continuously throughout the hull, the entire internal structure can be lightened, i.e. ribs may not be used, or a smaller number of ribs may be used, and at the same time the frame may be used for the installation of all elements of the ship's structure and internal installation. At least two shell segments are fitted to the frame, and since the front segment overlaps at least partially the rear segment, the thickness is doubled at all overlap points, thereby strengthening the hull even when using thin shell segments without ribs. The essentially self-supporting shell structure allows the internal structure to be lightened. Splitting the hull into several overlapping segments doubles the thickness in all overlapping areas, making the hull stronger.

Skutečnost, že trup bude rozdělen na několik překrývajících se segmentů v místech prodloužení hydrodynamických stupňů, které se jinak používají pouze ve spodní části trupu rychločlunů, do velké míry snižuje potřebu vnitřního přídavného žebrování. Tvar jednotlivých segmentů je definován linií prodloužení hydrodynamických stupňů. Vnější síly a nárazy působící na stupně jsou překrytím segmentů rozloženy na celý monolitický trup.The fact that the hull will be divided into several overlapping segments at the hydrodynamic step extension points, which are otherwise only used in the lower hull of speedboats, greatly reduces the need for additional internal ribbing. The shape of the individual segments is defined by the extension line of the hydrodynamic stages. External forces and shocks acting on the steps are distributed over the entire monolithic hull by overlapping the segments.

Protože má rám v příčném řezu tvar trojúhelníku, je zajištěna jeho vysoká pevnost v ohybu i krutu, a tím vysoká stabilita celé konstrukce.Since the frame has a triangular shape in cross-section, its high strength in bending and twisting is ensured, and thus the high stability of the entire structure.

V rámu mohou být umístěny alespoň některé z instalací - nádrž na palivo, nádrž na vodu, uložení motoru, lůžka, kajuta obsahující lůžka, kokpit se sedadly, kuchyň a sociální zařízení včetně připojených žeber. Takto je optimálně využit zastavěný prostor.At least some of the installations can be placed in the frame - fuel tank, water tank, engine storage, beds, cabin containing beds, cockpit with seats, kitchen and sanitary facilities including attached ribs. This is how the built-up space is used optimally.

Rám je možné zhotovit z jakýchkoliv materiálů, včetně různých kovů, přičemž optimálně je zhotoven z hliníkových slitin, které vykazují v daném případě mnoho kladných vlastností tuhost, lehkost, odolnost proto agresivnímu prostředí, variabilnost. Veškeré komponenty hliníkové konstrukce jsou obrobeny na CNC.The frame can be made of any materials, including various metals, while it is optimally made of aluminum alloys, which in the given case show many positive properties of stiffness, lightness, resistance to aggressive environments, variability. All components of the aluminum structure are CNC machined.

Pokud je mezi skořepinovými segmenty a rámem a/nebo žebry umístěno pružné těsnění, je utlumen přenos vibrací mezi trupem a místy pro posádku.If a flexible seal is placed between the shell segments and the frame and/or ribs, the transmission of vibrations between the hull and the crew quarters is dampened.

Motorový člun může být opatřen odklápěcím krytem kokpitu, který je obdobný krytu u sportovních vozidel nebo letadel, proto zajišťuje ochranu posádky a zároveň zvyšuje aerodynamiku celého člunu.A motor boat can be equipped with a flip-up cockpit cover, which is similar to the cover on sports vehicles or airplanes, therefore it ensures the protection of the crew and at the same time increases the aerodynamics of the entire boat.

- 3 CZ 309921 B6- 3 CZ 309921 B6

Skořepinové segmenty mohou být opatřeny kanály přívodu vzduchu pod trup, které zlepšují pohyb člunu po hladině.Shell segments can be provided with air intake channels under the hull, which improve the movement of the boat on the surface.

Člun podle tohoto technického řešení má výjimečné plynulé křivky, jejichž estetika vychází přímo z konstrukční a funkční nutnosti dané formou a funkcí.The boat according to this technical solution has exceptional flowing curves, the aesthetics of which come directly from the structural and functional necessity given by the form and functions.

Člun s takovouto konstrukcí má menší množství potřebných vnitřních výztuh a žeber, v důsledku čehož se snižuje hmotnost člunu a zesiluje trup v místech, která se obecně jeví jako konstrukčně slabá.A boat with this construction has less internal bracing and ribs needed, which reduces the weight of the boat and strengthens the hull in places that generally appear to be structurally weak.

Rám umožňuje snadnější montáž celého člunu díky jednoduššímu přístupu a snadnější montáži veškerých vnitřních konstrukcí a instalací, jako jsou elektroinstalace, rozvody vody, vzduchotechnika, motor a podobně. Po instalaci všech prvků se k rámu připojí jednotlivé skořepinové segmenty, které jsou postupně spojeny. V průběhu celé výroby se tak pracuje s jednotlivými částmi a segmenty, což zjednodušuje nejen montáž a manipulaci, ale i celkový výrobní proces. Teprve ve finální části kompletace člunu dochází ke spojení jednotlivých segmentů trupu v celek. Toto řešení tvoří základ pro „klip - on“ fázi kompletace člunu, čímž výrazně zvyšuje efektivitu produkce. Páteřová konstrukce bude tedy obalena jednotlivými segmenty až po dokončení „klip-on“ fáze, to znamená po kompletaci veškerých vnitřních konstrukcí a instalací včetně instalace motorů. Až v této závěrečné fázi výroby poprvé dochází ke spojení jednotlivých segmentů trupu v celek. V průběhu výroby se pracuje pouze s jednotlivými segmenty, což zjednodušuje nejen manipulaci, montáž ale i celkový výrobní proces. Rozdělení trupu na segmenty přináší logistickou výhodu, spočívající ve sloučení veškeré manipulace s celým trupem do jediné fáze, kterou je expedice člunu.The frame allows easier assembly of the entire boat due to easier access and easier assembly of all internal structures and installations, such as wiring, water distribution, air conditioning, engine and the like. After the installation of all elements, individual shell segments are connected to the frame, which are connected in turn. During the entire production process, individual parts and segments are thus worked on, which simplifies not only assembly and handling, but also the overall production process. It is only in the final part of the completion of the boat that the individual segments of the hull are joined into a whole. This solution forms the basis for the "clip-on" phase of boat assembly, thereby significantly increasing production efficiency. The backbone structure will therefore be covered with individual segments only after the completion of the "clip-on" phase, that is, after the completion of all internal structures and installations, including the installation of engines. It is only in this final phase of production that individual segments of the fuselage are joined together for the first time. During production, only individual segments are worked on, which simplifies not only handling and assembly, but also the overall production process. Dividing the hull into segments brings the logistical advantage of combining all handling of the entire hull into a single phase, which is the shipping of the boat.

Pokud se týká přídě lodě, jedná se o samostatně vyrobený nezávislý komponent vytvarovaný z hliníku. Tento komponent je jednoduše nasazen do správné pozice a překrývá dokončenou dřevěnou segmentovou konstrukci. Příď bude instalována jako součást druhé fáze montáže, kterou je kompletace člunu zaklopením segmentů trupu na páteřovou konstrukci, to znamená po spojení jednotlivých segmentů trupu v celek.As for the bow of the ship, it is a self-made independent component molded from aluminum. This component is simply inserted into the correct position and overlaps the completed wooden segmental structure. The bow will be installed as part of the second assembly phase, which is the completion of the boat by folding the hull segments onto the backbone structure, that is, after joining the individual hull segments into a whole.

Výroba není limitována tradičními materiály a jejich vlastnostmi, protože spojením dřeva jako vůbec nejstaršího konstrukčního materiálu a epoxidových systémů vzniká kompozitní dřevěný materiál. Vzniká nový materiál, díky kterému se může nahlížet na dřevo jako přírodní materiál z nové perspektivy. Dřevo je použito jako vyztužující a tvarový, konstrukční komponent. Dochází ke spojení žádoucích vlastností obou materiálů, a zároveň k potlačení nežádoucích vlastností obou materiálů a vzniku nového materiálu s výjimečnými vlastnostmi. Jedním z nejdůležitějších faktorů je, že epoxid uzavře dřevo proti pronikání vlhkosti, a tím ho tvarově stabilizuje.Production is not limited by traditional materials and their properties, because the combination of wood as the oldest structural material and epoxy systems creates a composite wood material. A new material is created, thanks to which wood can be viewed as a natural material from a new perspective. Wood is used as a reinforcing and shaped structural component. There is a combination of the desirable properties of both materials, and at the same time the suppression of undesirable properties of both materials and the creation of a new material with exceptional properties. One of the most important factors is that the epoxy seals the wood against the penetration of moisture and thus stabilizes it in shape.

Všeobecné výhody kompozitního materiálu jsou pevnost, tuhost, odolnost proti únavě materiálu a zejména lehkost konstrukce. Odolnost konstrukce se dále zvyšuje aplikací skelného vlákna jako finálního povrchu. Celková životnost kompozitního dřevěného materiálu v porovnání s ostatními materiály, které se používají na stavbu trupů, jako jsou hliník, ocel, karbonové kompozity a sklolaminát, je ve všech ohledech vyšší.The general advantages of composite material are strength, stiffness, resistance to material fatigue and especially lightness of construction. The durability of the structure is further increased by the application of fiberglass as the final surface. The overall lifespan of composite wood material is higher in all respects compared to other materials that are used to build hulls such as aluminum, steel, carbon composites and fiberglass.

Při výrobě lze vybrat dřevo ne podle jeho tradičních vlastností - trvanlivost, stabilita, odolnost proti hnilobě, ale podle fyzikálních vlastností - lehkost a pružnost. Lze určit optimální křivky, které tato technologie umožňuje a tyto skutečnosti spolu se zkušenostmi a znalostmi společně vytvářejí výsledný tvar trupu.During production, wood can be selected not according to its traditional properties - durability, stability, resistance to decay, but according to physical properties - lightness and flexibility. The optimal curves that this technology allows can be determined and these facts, together with experience and knowledge, together create the resulting hull shape.

Výrobní proces z velké části znamená výrobu jednotlivých komponentů a následující dvoufázovou montáž.The production process largely means the production of individual components and the subsequent two-stage assembly.

- 4 CZ 309921 B6- 4 CZ 309921 B6

Objasnění výkresůClarification of drawings

Technické řešení bude podrobněji popsáno na příkladech konkrétního provedení motorového člunu podle tohoto technického řešení s pomocí přiložených výkresů. Na obr. 1 je v axonometrickém pohledu znázorněn příkladný trup. Na obr. 2 je znázorněna spodní část trupu složená ze třech segmentů.The technical solution will be described in more detail using examples of a specific design of a motorboat according to this technical solution with the help of the attached drawings. Fig. 1 shows an exemplary fuselage in an axonometric view. Fig. 2 shows the lower part of the fuselage composed of three segments.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of implementation of the invention

Příkladný motorový člun sestává z trupu 1, paluby 2 a kokpitu 3. Základ člunu je tvořen rámem 4 pro instalaci všech prvků lodní konstrukce a vnitřní instalace, na který jsou nasazeny tři skořepinové segmenty 5, přičemž přední segment 51 překrývá alespoň částečně další segment a tento překrývá zadní segment 52. Rám 4 je zhotoven z hliníkových slitin a má v příčném řezu tvar trojúhelníku. V rámu 4 jsou umístěny veškeré instalace, jako je nádrž 41 na palivo, vodní nádrž 42, uložení 43 motoru, lůžka 44, kajuta 45 a kokpit 3, dále veškerá elektroinstalace, vzduchotechnika a podobně. K rámu 4 jsou připojena pomocná žebra. Mezi skořepinovými segmenty 5 a rámem 4 a žebry je umístěno pružné těsnění. Skořepinové segmenty 5 jsou opatřeny jedním kanálem 55 přívodu vzduchu pod trup 1.An exemplary motor boat consists of a hull 1, a deck 2 and a cockpit 3. The base of the boat is formed by a frame 4 for the installation of all elements of the ship's structure and internal installations, on which three shell segments 5 are mounted, the front segment 51 overlapping at least partially another segment and this it overlaps the rear segment 52. The frame 4 is made of aluminum alloys and has a triangular cross-section. In frame 4, all installations are located, such as fuel tank 41, water tank 42, engine storage 43, beds 44, cabin 45 and cockpit 3, as well as all electrical installations, air conditioning and the like. Auxiliary ribs are attached to the frame 4. A flexible seal is placed between the shell segments 5 and the frame 4 and the ribs. The shell segments 5 are provided with one air supply channel 55 under the hull 1.

Motorový člun je opatřen odklápěcím krytem kokpitu 3.The motorboat is equipped with a hinged cockpit cover 3.

Při výrobě motorového člunu se rám 4 opatří všemi prvky a instalacemi nakonec se opatří jednotlivými skořepinovými segmenty 5, které jsou postupně spojeny. Člun se opatří posuvnou polykarbonátovou střechu zastřešující kokpit 3 od výrobce Polyglass, kterou lze pomocí dálkového ovládání zasunout pod zadní palubu nad prostor motorů. Tím se zvyšuje užitná hodnota vnitřního prostoru - z kokpitu 3 se v případě potřeby stane uzamykatelná kajuta 45 a zabezpečení člunu. U konkurence je kokpit 3 vždy otevřený, jedinou možností je instalace plátěné střechy. Další vlastností zasouvací střechy je, že ji lze zmáčknutím tlačítka ztmavit. Tím vnitřní prostor nabývá ještě většího komfortu a zároveň se snižují nároky na klimatizaci.During the production of the motor boat, the frame 4 is provided with all the elements and installations, and finally, the individual shell segments 5 are connected together. The boat will be equipped with a sliding polycarbonate roof covering the cockpit 3 from the manufacturer Polyglass, which can be retracted under the aft deck above the engine compartment using a remote control. This increases the useful value of the interior space - the cockpit 3 becomes a lockable cabin 45 and boat security if necessary. In the competition, cockpit 3 is always open, the only option is to install a canvas roof. Another feature of the retractable roof is that it can be darkened at the push of a button. This makes the interior even more comfortable and at the same time reduces the demands on air conditioning.

Tvar trupu 1 člunu a kompletní hydrodynamika jsou založeny na možnosti pohodlné jízdy i ve větších rychlostech, nad 40 uzlů, přičemž 40 uzlů je průměrná maximální rychlostí stávajících člunů, za různých podmínek. Pohodlná jízda běžných rychlostních člunů je limitována na určitý typ podmínek, kterými je hladká hladina bez vln.The shape of the hull of the 1 boat and the complete hydrodynamics are based on the possibility of comfortable driving even at higher speeds, above 40 knots, with 40 knots being the average maximum speed of existing boats, under various conditions. The comfortable ride of ordinary speedboats is limited to a certain type of conditions, which is a smooth surface without waves.

Uvedené výrobní postupy umožní dosáhnout luxusního vzhledu člunu, který je daný použitím dekorativní dýhy jako poslední pohledové vrstvy, přičemž v sériové výrobě tento postup nikdo nevyužívá.The mentioned production processes will allow to achieve the luxurious appearance of the boat, which is given by the use of decorative veneer as the last visible layer, while no one uses this procedure in mass production.

Trup 1 člunu bude vyráběn v několika segmentech 5 jako dřevěný kompozit o celkové síle 20 až 25 mm. Každý segment 5 bude vyrobený laminací z několika vrstev konstrukční dýhy. Jednotlivé vrstvy konstrukční dýhy budou kladeny na speciální plné formy požadovaných tvarů a vzájemně propojeny/slepeny epoxidem francouzského výrobce Resoltech - odborně se tento systém nazývá cold molded technology. Směr vláken je u každé vrstvy jiný, což dodá hotovému trupu 1 větší pevnost. Tento kompozitní materiál - dřevo + epoxid + skelné vlákno, také lépe roznáší vnější síly působící na trup 1 lodě. Jako finální vrstva bude použita pohledová dýha a ta bude potažena čirým sklolaminátem.The hull 1 of the boat will be produced in several segments 5 as a wooden composite with a total thickness of 20 to 25 mm. Each segment 5 will be made by laminating several layers of structural veneer. The individual layers of the structural veneer will be placed on special full molds of the required shapes and interconnected/glued with epoxy from the French manufacturer Resoltech - professionally, this system is called cold molded technology. The direction of the fibers is different for each layer, which gives the finished hull 1 more strength. This composite material - wood + epoxy + glass fiber, also better distributes the external forces acting on the hull 1 of the ship. Visual veneer will be used as the final layer and it will be coated with clear fiberglass.

Jedná se o ultralehkou stavební technologii v porovnání s klasickými dřevěnými čluny či laminátovými čluny. V podstatě se jedná o vrstvenou překližku lepenou epoxidem, která má větší pevnost než dřevo stejné síly, proto již při poměrně malé síle materiálu - 20 až 25 mm, je trup velmi odolný a tuhý, tj. rigidní. V porovnání s laminátem jsou vlastnosti podobné - dřevo je lehčí a vrstvená překližka je houževnatější.It is an ultra-light construction technology compared to classic wooden boats or laminate boats. In essence, it is layered plywood glued with epoxy, which has greater strength than wood of the same strength, therefore even with a relatively small thickness of the material - 20 to 25 mm, the hull is very durable and rigid, i.e. rigid. Compared to laminate, the properties are similar - wood is lighter and laminated plywood is tougher.

- 5 CZ 309921 B6- 5 CZ 309921 B6

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Trup motorového člunu podle tohoto technického řešení nalezne uplatnění především při 5 sportovním využití.According to this technical solution, the hull of a motorboat is mainly used in 5 sports.

Claims

PATENT CLAIMS

1. The hull (1) of a motorboat, on which a deck (2) with a cockpit (3) is located, characterized by the fact that it contains a frame (4) made of aluminum alloys, which has a triangular cross-section and elements are installed in it ship structure and internal installation, wherein at least two shell segments (5) are mounted on the frame (4) on its lower side, while the rear shell segment (52), located closer to the stern of the boat, is at least partially covered on its front side by the front shell segment segment (51).

2. Hull according to claim 1, characterized in that the frame (4) houses internal installations selected from the group fuel tank (41), water tank (42), engine mounting (43), beds (44), cabin ( 45) and cockpit (3).

3. The hull according to claim 1 or 2, characterized in that the frame (4) is provided with auxiliary ribs on its lower side and at least two shell segments (5) are placed on the frame (4) and on the auxiliary ribs.

4. The hull according to claim 2 or 3, characterized in that a flexible seal is placed between the shell segments (5) and the frame (4) and/or auxiliary ribs.

5. The hull according to any one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the deck (2) is provided with a cockpit (3) with a hinged cover.

6. The hull according to any one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the shell segments (5) are provided with at least one channel (55) for air supply under the hull (1) in the partial overlap between the shell segments (5).

7. The method of manufacturing the hull of a motorboat according to any one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the frame is first provided with all elements of the internal installation, after which the individual shell segments (5) are attached to the underside, while the rear segment (52), located closer to the stern of the boat, on its front side at least partially overlaps with the front segment (51) up to the resulting shape of the hull.