DE102015105395A1

DE102015105395A1 - Coupling drive module for several hulls

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Publication number: DE102015105395A1
Application number: DE102015105395.0A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2016-10-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schwimmende Antriebseinheit (10; 110), umfassend einen rohrartig ausgebildeten Hauptkörper (12; 112) mit einem bezogen auf eine Längserstreckung (L) vorderen Wassereinführungsbereich (14; 114) und mit einem hinteren Wasserausstoßbereich (15; 115), wenigstens einen am Hauptkörper (12) angeordneten Schwimmkörper (20, 22; 120), wenigstens einen Propeller (18; 118), der dazu eingerichtet ist, die Antriebseinheit (10; 110) umgebendes Wasser in den Wassereinführungsbereich (14; 114) einzuführen und zu beschleunigen und beim Wasserausstoßbereich (15; 115) wieder an das umgebende Wasser abzugeben, so dass durch das im Hauptkörper (12; 112) strömende beschleunigte Wasser ein Rückstoß erzeugt wird, wobei der Wassereinführungsbereich (14; 114) einen Einführungsabschnitt (16; 116) umfasst, der eine mit zunehmendem Abstand vom Hauptkörper (12; 112) größer werdende lichte Weite (B) aufweist, und wobei der wenigstens eine Propeller (18; 118) in einem vom Hauptkörper (12; 112) abgewandten vorderen Bereich des Einführungsabschnitts (16; 116) angeordnet ist.The invention relates to a floating drive unit (10; 110) comprising a tubular main body (12; 112) having a front water introduction area (14; 114) in relation to a longitudinal extent (L) and at least one rear water discharge area (15; 115) a float (20,22; 120) disposed on the main body (12); at least one propeller (18; 118) adapted to introduce and supply water surrounding the drive unit (10; 110) to the water introduction area (14; 114) accelerate and return to the surrounding water at the water discharge area (15; 115) so that recoil is generated by the accelerated water flowing in the main body (12; 112), the water introduction area (14; 114) having an introduction portion (16; 116). comprising an increasing with increasing distance from the main body (12; 112) clearing width (B), and wherein the at least one propeller (18; 118) in one of Main body (12; 112) facing away from the front portion of the insertion portion (16; 116) is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine schwimmende Antriebseinheit, umfassend einen rohrartig ausgebildeten Hauptkörper mit einem bezogen auf eine Längserstreckung vorderen Wassereinführungsbereich und mit einem hinteren Wasserausstoßbereich, wenigstens einen am Hauptkörper angeordneten Schwimmkörper, wenigstens einen Propeller, der dazu eingerichtet ist, die Antriebseinheit umgebendes Wasser in den Wassereinführungsbereich einzuführen und zu beschleunigen und beim Wasserausstoßbereich wieder an das umgebende Wasser abzugeben, so dass durch das im Hauptkörper strömende beschleunigte Wasser ein Rückstoß erzeugt wird.The present invention relates to a floating drive unit comprising a tube-shaped main body having a longitudinal front water introduction area and a rear water discharge area, at least one float arranged on the main body, at least one propeller adapted to supply water surrounding the drive unit to the water introduction area to introduce and accelerate and return to the surrounding water in the water discharge area, so that a recoil is generated by the accelerated water flowing in the main body.

Bisher bekannte Antriebskonzepte für Schiffe beruhen auf dem Prinzip der Verdrängung von Wasser durch den Schiffsrumpf und der Erzeugung eines Rückstoßes im Wasser durch Schiffsschrauben, die außen am Schiffsrumpf angebracht sind. Das Wasser wird dabei durch den Schiffsrumpf im Wesentlichen zur Seite und nach unten verdrängt, wobei der Schiffsrumpf bei einer Vorwärtsbewegung eine Bugdruckwelle erzeugt. Aufgrund des hohen Widerstands des Wassers führen Leistungssteigerungen beim Antrieb nur zu geringfügigen Veränderung (Erhöhung) der Geschwindigkeit eines Schiffes. Um beispielsweise die doppelte Geschwindigkeit zu erreichen muss die Leistung des Antriebs etwa achtfach gesteigert werden.Previously known propulsion concepts for ships based on the principle of displacement of water through the hull and the generation of a recoil in the water by propellers, which are attached to the outside of the ship's hull. The water is thereby displaced by the hull substantially to the side and down, the hull generates a bow pressure wave in a forward movement. Due to the high resistance of the water performance increases in the drive only to slight change (increase) in the speed of a ship. For example, to achieve twice the speed, the power of the drive must be increased about eightfold.

Aufgabe der Erfindung ist es eine alternative Antriebskonstruktion bereitzustellen, die vielseitig und effizienter einsetzbar ist.The object of the invention is to provide an alternative drive construction which is versatile and can be used more efficiently.

Hierzu wird insbesondere vorgeschlagen, dass bei einer eingangs erwähnten schwimmenden Antriebseinheit der Wassereinführungsbereich einen Einführungsabschnitt umfasst, der eine mit zunehmendem Abstand vom Hauptkörper größer werdende lichte Weite aufweist, wobei der wenigstens eine Propeller in einem vom Hauptkörper abgewandten vorderen Bereich des Einführungsabschnitts angeordnet ist.For this purpose, it is in particular proposed that, in the case of a floating drive unit mentioned above, the water introduction region comprises an introduction section which has an increasing width with increasing distance from the main body, wherein the at least one propeller is arranged in a front region of the introduction section facing away from the main body.

Der Hauptkörper ist mit seiner rohrartigen Form wenigstens teilweise im Wasser eingetaucht, so dass er in seinem Inneren teilweise oder vollständig mit Wasser gefüllt ist. Mittels des oder der im vorderen Bereich des Einführungsabschnitts vorgesehenen Propeller(s) wird Wasser durch den sich verengenden Einführungsabschnitt in den rohrartigen Hauptkörper beschleunigt. Entsprechend bewegt sich das Wasser im Hauptkörper mit einer hohen Geschwindigkeit und führt beim Ausstoßen aus dem Hauptkörper zu einem entsprechenden Vortrieb der schwimmenden Antriebseinheit. The main body is at least partially submerged with its tubular shape in the water, so that it is partially or completely filled with water in its interior. By means of the propeller (s) provided in the front region of the introduction section, water is accelerated through the narrowing insertion section into the tubular main body. Accordingly, the water in the main body moves at a high speed and, when ejected from the main body, leads to a corresponding propulsion of the floating drive unit.

Im rohrartigen Hauptkörper können in Richtung des Ausstoßbereichs noch weitere Propeller vorgesehen sein, um ggf. einen verstärkten Rückstoß erzeugen zu können.In the tubular main body further propeller may be provided in the direction of the ejection area in order to possibly produce an increased recoil can.

Vorzugsweise umfasst der Hauptkörper entlang seines Bodens mehrere Schlitzartige Wasseraustrittsöffnungen. Durch diese Austrittsöffnungn kann ein Teil des beschleunigten Wassers austreten und für einen verbesserten Vortrieb bzw für eine Stabilisierung der Ausrichtung der schwimmenden Antriebseinheit im Wasser sorgen.Preferably, the main body comprises a plurality of slit-like water outlet openings along its bottom. Part of the accelerated water can exit through these outlet openings and provide improved propulsion or stabilization of the orientation of the floating drive unit in the water.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Hauptkörper einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Entsprechend dieser Ausgestaltung weist der Hauptkörper eine Unterseite (Boden) und eine dazu im Wesentlichen parallele Oberseite auf, die durch zwei zueinander ebenfalls parallele Seitenwände miteinander verbunden sind. Allerdings sind auch andere Querschnittsgeometrien des rohrartigen Hauptkörpers denkbar, etwa kreis- oder ellipsenförmig, trapezförmig oder andere für einen entsprechenden Einsatzzweck passende Formen, wie etwa ein Vieleck.According to a preferred embodiment, the main body has a substantially rectangular cross-section. According to this embodiment, the main body on a bottom (bottom) and a substantially parallel top side, which are interconnected by two side walls also parallel to each other. However, other cross-sectional geometries of the tubular main body are conceivable, such as circular or elliptical, trapezoidal or other suitable for a particular purpose forms, such as a polygon.

Die schwimmende Antriebseinheit kann ferner Kopplungsmittel umfassen, die dazu eingerichtet sind, die Antriebseinheit mit einem Schiffskörper lösbar zu verbinden. Dabei kann der Schiffskörper ein bestehendes Schiff, insbesondere ein für die Binnenschifffahrt eingesetztes Schiff sein, etwa ein Lastenkahn oder dergleichen.The floating drive unit may further comprise coupling means adapted to releasably connect the drive unit to a hull. In this case, the hull may be an existing ship, in particular a ship used for inland navigation, such as a barge or the like.

Die Kopplungsmittel sind bevorzugt dazu eingerichtet, die Antriebseinheit mit jeweils einem auf jeder Seite des Hauptkörpers angeordneten Schiffskörper lösbar zu verbinden. Durch eine derartige lösbare Kopplung kann die schwimmende Antriebseinheit beispielsweise als Hilfsaggregat für den Antrieb eines oder mehrere Schiffskörper eingesetzt werden oder als eine Art Antrieb für einen Schubverband von Schiffskörpern. The coupling means are preferably adapted to releasably connect the drive unit to a respective hull arranged on each side of the main body. By such a detachable coupling, the floating drive unit can be used, for example, as an auxiliary unit for driving one or more hull or as a kind of drive for a pushing association of hulls.

Damit die Antriebseinheit selbst im Wasser schwimmt, kann sie entlang des Einführungsabschnitts oder/und entlang des Hauptkörpers oder/und beim Wasseraustoßbereich Schwimmkörper umfassen, wobei wenigstens einer oder einige der Schwimmkörper relativ zum Hauptkörper verstellbar sind. Die Verstellbarkeit der Schwimmkörper kann dabei als eine Art Höhenverstellung der Schwimmkörper relativ zum Hauptkörper ausgebildet sein oder derart, dass ein Schwimmkörper auch aus dem Wasser entfernt werden kann.In order for the propulsion unit itself to float in the water, it may comprise floats along the introduction section and / or along the main body and / or the water spout area, with at least one or some of the floats being adjustable relative to the main body. The adjustability of the floating body can be designed as a kind of height adjustment of the float relative to the main body or such that a float can also be removed from the water.

Der wenigstens eine Propeller ist vorzugsweise durch einen an der Antriebseinheit angebrachten Motor angetrieben. Bei einer Ausgestaltung mit mehreren Propellern können auch mehrere jeweilige Motoren vorgesehen sein. Die Propeller sind in ihrer Lage relativ zum Hauptkörper vorzugsweise verstellbar. Es ist ferner denkbar, dass im Einführungsabschnitt mehrere übereinander angeordnete Reihen mit jeweils mehreren Propellern vorgesehen sind, wobei je nach Tiefgang der Antriebseinheit diejenigen Propeller angetrieben bzw. benutzt werden, die vollständig unter der Wasseroberfläche liegen.The at least one propeller is preferably driven by a motor mounted on the drive unit. In an embodiment with several propellers also several respective Be provided engines. The propellers are preferably adjustable in position relative to the main body. It is also conceivable that in the introduction section a plurality of superimposed rows are provided, each with a plurality of propellers, depending on the draft of the drive unit, those propellers are driven or used, which lie completely below the water surface.

Die Antriebseinheit kann ferner wenigstens ein Steuerruder zur Bestimmung einer Fahrtrichtung der Antriebseinheit im Betrieb umfassen. Ein solches Steuerruder kann beispielsweise im Heckbereich des Hauptkörpers oder unterhalb des Bodens des Hauptkörpers vorgesehen sein.The drive unit may further comprise at least one rudder for determining a direction of travel of the drive unit during operation. Such a rudder may for example be provided in the rear region of the main body or below the bottom of the main body.

Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit wenigstens eine insbesondere elektronische Steuereinheit zur Ansteuerung des wenigstens einen Motors und des wenigstens einen Steuerruders, wobei vorzugsweise an der Antriebseinheit Bedienelemente für die Steuereinheit vorgesehen sind zur Bedienung durch eine Bedienperson, oder wobei vorzugweise eine Fernbedienung für die Steuereinheit vorgesehen ist, die insbesondere über eine drahtlose Verbindung mit der Steuereinheit in Kommunikationsverbindung steht.Preferably, the drive unit comprises at least one particular electronic control unit for controlling the at least one motor and the at least one helm, wherein preferably on the drive unit controls for the control unit are provided for operation by an operator, or wherein preferably a remote control for the control unit is provided is in communication with the control unit in particular via a wireless connection.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Antriebseinheit entlang des Hauptkörpers auf beiden Seiten schiffrumpfartige Schwimmkörper umfassen, die mit dem Hauptkörper verbunden sind, wobei der Hauptkörper vorzugsweise relativ zu den schiffsrumpfartigen Schwimmkörpern nach oben oder unten verstellbar ist in Abhängigkeit des Tiefgangs der Schwimmkörper. Durch eine solche Ausgestaltung wird eine Art Katamaran bereitgestellt, wobei der Hauptkörper der Antriebseinheit relativ zu den Schwimmkörpern so positionierbar ist, dass er ausreichend tief im Wasser angeordnet ist, so dass Wasser durch den Hauptkörper hindurch angesaugt und beschleunigt werden kann.According to an alternative embodiment, the drive unit may comprise along the main body on both sides schiffrumpfartige floats, which are connected to the main body, wherein the main body is preferably relative to the hull-type floats up or down adjustable depending on the draft of the floating body. By such a configuration, a type of catamaran is provided, wherein the main body of the drive unit is positionable relative to the floats so that it is sufficiently deep in the water, so that water can be sucked through the main body and accelerated.

Hierzu wird ergänzend vorgeschlagen, dass die schiffrumpfartigen Schwimmkörper oberhalb des Hauptkörpers miteinander verbunden sind, derart dass eine vorzugsweise durchgehende Ladefläche gebildet ist.For this purpose, it is additionally proposed that the hull-type floating bodies are connected to each other above the main body, so that a preferably continuous loading area is formed.

Die hier vorgestellte schwimmende Antriebseinheit kann auch als modulartiger Antrieb oder Antriebsmodul bezeichnet werden. Die Antriebseinheit soll einerseits einen effizienteren Vortrieb ermöglichen und andererseits mit zu bewegenden Schiffskörpern koppelbar sein, so dass eine Art Transportverbund aus der schwimmenden Antriebseinheit und einem oder vorzugsweise zwei Schiffskörpern gebildet werden kann.The floating drive unit presented here can also be referred to as a modular drive or drive module. On the one hand, the drive unit should enable a more efficient propulsion and, on the other hand, be coupled with hulls to be moved, so that a kind of transport composite can be formed from the floating drive unit and one or preferably two hulls.

Nachfolgend wir die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren beispielhaft näher beschrieben ohne hierauf beschränkt zu sein.Below, the invention with reference to the accompanying figures by way of example described in detail without being limited thereto.

1 zeigt in einer schematischen Prinzipdarstellung eine Ausführungsform einer schwimmenden Antriebseinheit. 1 shows a schematic diagram of an embodiment of a floating drive unit.

2 zeigt in einer schematischen Prinzipdarstellung die Ausführungsform der 1 mit daran gekoppelten Schiffskörpern. 2 shows a schematic schematic representation of the embodiment of the 1 with hulls coupled to it.

3 zeigt in den Teilfiguren 3A und 3B schematische seitliche Darstellungen des Ausstoßbereichs der Antriebseinheit der 1 mit verstellbarem Schwimmkörper. 3 shows in the subfigures 3A and 3B schematic side views of the discharge area of the drive unit of 1 with adjustable float.

4 zeigt in den Teilfiguren 4A und 4B schlitzartige Öffnungen im Boden der Antriebseinheit. 4 shows in the subfigures 4A and 4B slit-like openings in the bottom of the drive unit.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Antriebseinheit, die bevorzugt vollständig unter Wasser zum Einsatz kommt. 5 shows a further embodiment of a drive unit, which is preferably completely under water used.

6 zeigt vereinfacht und schematisch die Kopplungsmittel einer Antriebseinheit der 5. 6 shows simplified and schematically the coupling means of a drive unit of 5 ,

7 zeigt schematisch das Zusammenspiel einer Antriebseinheit der 5 mit einem Schiffskörper. 7 shows schematically the interaction of a drive unit of 5 with a hull.

8 zeigt schematisch und vereinfacht ein katamaranartiges Schiff mit einer Antriebseinheit entsprechend der 1 in einer Draufsicht und in einer Darstellung von der Seite. 8th shows schematically and simplified a catamaran-like ship with a drive unit according to the 1 in a top view and in a presentation from the side.

9 zeigt das katamaranartige Schiff der 8 in einer vereinfachten Ansicht von vorne. 9 shows the catamaran ship of 8th in a simplified view from the front.

10 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine veränderte Ausgestaltung des vorderen Bereichs einer schwimmenden Antriebseinheit. 10 shows a schematic plan view of a modified embodiment of the front portion of a floating drive unit.

11 zeigt eine vereinfachte seitliche Darstellung von mehreren Reihen von Propellern für eine schwimmende Antriebseinheit. 11 shows a simplified side view of several rows of propellers for a floating drive unit.

1 zeigt in einer vereinfachten schematischen Darstellung eine Ausführungsform einer Antriebseinheit 10 mit einem kanalartig bzw. rohrartig ausgebildeten Hauptkörper 12. Der Hauptkörper 12 erstreckt sich entlang einer Längsrichtung L und weist einen vorderen Einführungsbereich 14 und einen hinteren Wasserausstoßbereich 15 auf. Im Einführungsbereich 14 ist ein Einführungsabschnitt 16 angeordnet, der eine mit zunehmendem Abstand vom Hauptkörper 12 größer werdende lichte Weite B aufweist. In einem vom Hauptkörper 12 abgewandten vorderen Bereich des Einführungsabschnitts 16 sind mehrere Propeller 18 angeordnet und in geeigneter Weise an der schwimmenden Antriebseinheit 10 befestigt. Bei den Propellern 18 handelt es sich bevorzugt um sogenannte Pod-Antriebe, also Propellergondeln. Alternativ können auch sogenannte Inline Propeller zum Einsatz kommen, wie sie etwa von der Firma Voith bekannt sind. In seinem vorderen Bereich weist der Einführungsabschnitt 16 seine größte lichte Weite B auf und verengt sich bis zu einem Durchmesser D des Hauptkörpers 12. 1 shows in a simplified schematic representation of an embodiment of a drive unit 10 with a channel-like or tubular-like main body 12 , The main body 12 extends along a longitudinal direction L and has a front insertion area 14 and a rear water discharge area 15 on. In the introductory area 14 is an introductory section 16 arranged, the one with increasing distance from the main body 12 having increasing clear width B has. In one of the main body 12 facing away from the front portion of the insertion section 16 are several propeller 18 arranged and suitably on the floating drive unit 10 attached. At the propellers 18 it is preferably so-called pod drives, ie propeller pods. Alternatively, it is also possible to use so-called inline propellers, as are known, for example, from Voith. In its front area, the introduction section 16 its largest clear width B and narrows to a diameter D of the main body 12 ,

Zur Fortbewegung der schwimmenden Antriebseinheit 10 wird Wasser, das sich vor dem Wassereinführungsbereich 14 befindet, mittels der Propeller 18 angesogen, im sich verengenden Einführungsabschnitt 16 beschleunigt und durch den Hauptkörper beziehungsweise Kanal 12 bewegt, so dass am Wasserausstoßbereich 15 Wasser austreten kann, das sich schneller bewegt und unter einem höheren Druck steht als das die Antriebseinheit 10 umgebende Wasser, so dass die Antriebseinheit 10 sich im Wasser fortbewegen kann. Das durch die Propeller 18 im vorderen Bereich des Einführungsabschnitts 16 angesogene Wasser kann auch durch weitere etwa im Hauptkörper 12 angeordnete Propeller zusätzlich beschleunigt werden, um die Rückstoßwirkung am Wasserausstoßbereich gegebenenfalls noch zu erhöhen. To move the floating drive unit 10 gets water that is in front of the water intake area 14 is located, by means of the propeller 18 aspirated, in the narrowing introductory section 16 accelerated and through the main body or channel 12 moved, so at the water discharge area 15 Water can escape, which moves faster and is under a higher pressure than that of the drive unit 10 surrounding water, leaving the drive unit 10 can move in the water. That by the propellers 18 in the front area of the introduction section 16 Sucked water can also be further through in the main body 12 arranged propellers are additionally accelerated, if necessary, to further increase the recoil effect at the water discharge area.

Der rohrartig ausgebildete Hauptkörper 12 der in 1 in einer vereinfachten Draufsicht dargestellt ist, weist bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt auf, durch den das mittels der Propeller 18 beschleunigte Wasser bewegt wird. Bei der in 1 dargestellten stark vereinfachten und schematisch dargestellten Ausführungsform sind auf beiden Seiten des Einführungsabschnitts 16 Schwimmkörper 20 vorgesehen, um der schwimmenden Antriebseinheit 10 den erforderlichen Auftrieb im Wasser zu geben. Unter Bezugnahme auf die 3A und 3B, welche den Wasserausstoßbereich 15 in einer schematischen und vereinfachten seitlichen Aufrissdarstellung zeigen, ist ersichtlich, dass am Wasserausstoßbereich 15 ein schwenkbarer Schwimmkörper 22 vorgesehen ist. Dieser Schwimmkörper 22 dient in seiner im Wasser befindlichen Stellung (3B) dazu, dass die Antriebseinheit 10 mittels der hier beispielhaft dargestellten Schwimmkörper 20 und 22 ausreichenden Auftrieb erfährt, so dass der rohrartige Hauptkörper 12 nicht vollständig unter die Wasseroberfläche sinkt. Die Anordnung von Schwimmkörpern 20, 22 kann auch an anderen Positionen entlang der schwimmenden Antriebseinheit 10 erfolgen. So ist es beispielsweise denkbar, dass sich Schwimmkörper 20 entlang der gesamten Länge des rohrartigen Hauptkörpers 12 erstrecken. The tube-like main body 12 the in 1 is shown in a simplified plan view, preferably has a rectangular cross section through which the means of the propeller 18 accelerated water is moved. At the in 1 shown highly simplified and schematically illustrated embodiment are on both sides of the insertion section 16 float 20 provided to the floating drive unit 10 to give the necessary buoyancy in the water. With reference to the 3A and 3B indicating the water discharge area 15 show in a schematic and simplified side elevational view, it can be seen that at the water discharge area 15 a swiveling float 22 is provided. This float 22 serves in its position in water ( 3B ) that the drive unit 10 by means of the floating body exemplified here 20 and 22 undergoes sufficient buoyancy, so that the tubular main body 12 does not sink completely under the water surface. The arrangement of floats 20 . 22 can also be at other positions along the floating drive unit 10 respectively. For example, it is conceivable that floats 20 along the entire length of the tubular main body 12 extend.

2 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung den Einsatz einer schwimmenden Antriebseinheit 10 als Antrieb für 2 seitlich des Hauptkörpers 12 liegenden Schiffen 24. Zu diesem Zweck sind an der schwimmenden Antriebseinheit 10, vorzugsweise entlang des Hauptkörpers 12 Kopplungsmittel 26 vorgesehen, welche eine lösbare Verbindung zwischen der schwimmenden Antriebseinheit 10 und einem Schiff 24 ermöglichen. Die Ausgestaltung entsprechender Kopplungsmittel kann auf die jeweiligen Zwecke und Schiffskategorien angepasst sein. Denkbar ist auch eine einfache Kopplung beziehungsweise Verbindung zwischen Antriebseinheit 10 und Schiffen 24 mittels ausreichend dimensionierter Taue. Ein in 2 dargestellter Antriebsverbund aus der schwimmenden Antriebseinheit 10 und zwei Schiffen 24 kann insbesondere in der Binnenschifffahrt eingesetzt werden. Die schwimmende Antriebseinheit 10 soll dabei die mit ihr gekoppelten Schiffe 24 antreiben, wobei an den Schiffen vorgesehene Antriebe 28 ebenfalls in Betrieb sein können, wobei deren Leistung gegebenenfalls gedrosselt werden kann. Wie bereits unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben worden ist, wird durch den trichterartig ausgebildeten Einführungsabschnitt 16 mittels der Propeller 18 das vor dem Schiffsverbund befindliche Wasser nicht verdrängt, sondern in den rohrartigen Hauptkörper 12 eingesogen und beschleunigt, so dass sich der Schiffsverbund in effizienter Weise fortbewegen kann. Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der schwimmenden Antriebseinheit 10 mit dem trichterförmigen Einführungsabschnitt kann dem Entstehen einer Bugdruckwelle mit entsprechenden Staudrücken bei der Fortbewegung des Schiffverbands entgegen gewirkt werden, so dass eine effizientere Fortbewegung im Wasser ermöglicht wird. 2 shows a simplified schematic representation of the use of a floating drive unit 10 as a drive for 2 side of the main body 12 lying ships 24 , For this purpose are on the floating drive unit 10 , preferably along the main body 12 coupling agent 26 provided, which a detachable connection between the floating drive unit 10 and a ship 24 enable. The design of corresponding coupling means can be adapted to the respective purposes and ship categories. It is also conceivable a simple coupling or connection between the drive unit 10 and ships 24 by means of sufficiently dimensioned ropes. An in 2 illustrated drive assembly from the floating drive unit 10 and two ships 24 can be used especially in inland navigation. The floating drive unit 10 it should be the coupled with her ships 24 drive, provided on the ships drives 28 can also be in operation, with their performance can be throttled if necessary. As already with reference to the 1 is described by the funnel-like introduction section 16 by means of the propellers 18 The water in front of the ship's composite is not displaced, but in the tubular main body 12 absorbed and accelerated, so that the ship group can move efficiently. By the here proposed embodiment of the floating drive unit 10 with the funnel-shaped insertion portion can be counteracted the emergence of a bow pressure wave with corresponding back pressures in the movement of the ship's association, so that a more efficient locomotion in the water is made possible.

Die 4A und 4B zeigen schematisch und vereinfacht eine seitliche Schnittdarstellung des rohrförmigen Hauptkörpers 12. Anstelle eines durchgehend geschlossenen Bodens 30 (siehe 3) weist der Hauptkörper 12 in diesen Beispielen schlitzartige Öffnungen 32 auf, durch die im Hauptkörper 12 befindliches beschleunigtes Wasser austreten kann, um den Vortrieb der schwimmenden Antriebseinheit 10 zu unterstützen. Das Vorsehen von derartigen schlitzartigen Öffnungen 32 kann auch das Spurhalten der Antriebseinheit 10 verbessern verglichen mit einer Ausführungsform, bei welcher der Boden 30 durchgängig geschlossen ist und Wasser nur im hinteren Ausstoßbereich 15 austreten kann.The 4A and 4B show schematically and simplified a side sectional view of the tubular main body 12 , Instead of a continuous closed floor 30 (please refer 3 ) has the main body 12 slit-like openings in these examples 32 on, through in the main body 12 accelerated water can escape to the propulsion of the floating drive unit 10 to support. The provision of such slot-like openings 32 can also track the drive unit 10 improve compared to an embodiment in which the ground 30 is completely closed and water only in the rear discharge area 15 can escape.

5 zeigt in einer vereinfachten schematischen seitlichen Schnittdarstellung eine zweite Ausführungsform einer schwimmenden Antriebseinheit 110. Auch diese Antriebseinheit 110 weist einen rohrartig ausgebildeten Hauptkörper 112 auf, der sich in Längsrichtung L erstreckt. In einem vorderen Bereich befindet sich der Wassereinführungsbereich 114 und ein Einführungsabschnitt 116, dessen lichte Weite B mit zunehmendem Abstand vom Hauptkörper 112 größer wird. Somit weist auch die Antriebseinheit 110 eine trichterartige Öffnung auf. Ferner sind auch bei dieser Ausführungsform mehrere Propeller 118 vorgesehen, welche Wasser vom Wassereinführungsbereich 114 ansaugen, beschleunigen und durch den rohrartigen Hauptkörper 112 hindurch zum Wasserausstoßbereich 115 befördern, so dass die Antriebseinheit 110 im Wasser bewegt werden kann. Oberhalb des Hauptkörpers 112 ist ein Schwimm- beziehungsweise Druckkörper 120 vorgesehen, welcher der Antriebseinheit 110 den erforderlichen Auftrieb beziehungsweise Abtrieb gibt. Die hier dargestellte Antriebseinheit 110 ist insbesondere so ausgeführt, dass sie vollständig eingetaucht unter Wasser arbeiten kann, etwa als eine Art eigenständiges U-Boot oder, wie in den 5 bis 7 dargestellt, als eine Art Schleppvorrichtung zur Unterstützung des Antriebs von Frachtschiffen. 5 shows in a simplified schematic side sectional view of a second embodiment of a floating drive unit 110 , Also this drive unit 110 has a tube-like main body 112 on, which extends in the longitudinal direction L. In a front area is the water inlet area 114 and an introductory section 116 , whose clear width B with increasing distance from the main body 112 gets bigger. Thus, also the drive unit 110 a funnel-like opening. Further are also at this embodiment, several propellers 118 provided which water from the water introduction area 114 suck in, accelerate and through the tubular main body 112 through to the water discharge area 115 carry, so the drive unit 110 can be moved in the water. Above the main body 112 is a floating or pressure body 120 provided which of the drive unit 110 gives the necessary lift or downforce. The drive unit shown here 110 is particularly designed so that it can work completely submerged under water, such as a kind of independent submarine or, as in the 5 to 7 shown as a kind of towing device to assist the propulsion of cargo ships.

Wie in 6 in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung gezeigt, können an der Antriebseinheit 110 Seilvorrichtungen, vorzugsweise Stahlseile 140 angebracht sein, welche über ein weiteres Stahlseil 142 mit einem an der Wasseroberfläche befindlichen Schiff 124 (7) verbunden werden kann.As in 6 shown in a simplified perspective view, on the drive unit 110 Cable devices, preferably steel cables 140 be attached, which has another steel cable 142 with a ship on the water surface 124 ( 7 ) can be connected.

Für die Antriebseinheit 110 wird vorgeschlagen, dass die drei Stahlseile 140 verstellbar mit der Antriebseinheit 110 verbunden sind, so dass ein Verlängern beziehungsweise Verkürzen möglich ist, um so eine Änderung der Ausrichtung der Antriebseinheit 110 nach links-rechts beziehungsweise oben-unten möglich ist. Ferner ist vorgesehen, dass diese unter Wasser Antriebseinheit 110 vom Schiff 124 aus bedient beziehungsweise gesteuert werden kann. Aufgrund des Schwimmkörpers 120 weist die Antriebseinheit 110 einen normalerweise positiven Auftrieb auf und kann durch Veränderung seiner Ausrichtung im Wasser und durch Antreiben der Propeller 118 unter Wasser bewegt werden. Aufgrund des hydrostatischen Drucks beim Absenken der Antriebseinheit 110 unter Wasser kann eine bestimmte Arbeitstiefe der Antriebseinheit 110 erreicht werden. In dieser Arbeitstiefe bewegt die Antriebseinheit 110 mittels ihrer Propeller 118 Wasser durch den rohrartigen Hauptkörper 112 um einen Vortrieb zu erzeugen, welcher mittels der Stahlseile 140, 142 auf das Schiff 124 übertragen wird, so dass dieses von der Antriebseinheit 110 geschleppt werden kann beziehungsweise dessen eigener Schiffsantrieb unterstützt werden kann. Selbstverständlich ist die Antriebseinheit 110 mittels der Stahlseile 140, 142 und entsprechender Vorrichtungen an Bord des Schiffes 124 einholbar, so dass es etwa beim Ein- beziehungsweise Auslaufen aus einem Hafen beziehungsweise in untiefem Wasser an Bord des Schiffes 124 genommen werden kann. Selbstverständlich sind entlang der Stahlseile 142 beziehungsweise 140 auch entsprechende elektrische Leitungen vorzusehen, welche die Energieversorgung der Propeller 118 sowie deren Ansteuerung ermöglichen. Es wird noch darauf hingewiesen, dass die Verstellbarkeit der Längen der drei Seile 140 beispielsweise durch Hydraulikzylinder oder ähnliche längenverstellbare Vorrichtungen 144 erreicht werden kann, welche zwischen den Enden der Stahlseile 140 und jeweiligen Kopplungsstellen an der Antriebseinheit 110 vorgesehen sein können.For the drive unit 110 It is suggested that the three steel cables 140 adjustable with the drive unit 110 are connected, so that an extension or shortening is possible, so as to change the orientation of the drive unit 110 left-right or top-down is possible. Furthermore, it is envisaged that this submerged drive unit 110 from the ship 124 can be served or controlled from. Due to the float 120 has the drive unit 110 a normally positive buoyancy and can by changing its orientation in the water and by driving the propeller 118 to be moved underwater. Due to the hydrostatic pressure when lowering the drive unit 110 Underwater can be a certain working depth of the drive unit 110 be achieved. The drive unit moves at this working depth 110 by means of their propellers 118 Water through the tubular main body 112 to create a propulsion, which by means of steel cables 140 . 142 on the ship 124 is transmitted, so this from the drive unit 110 can be towed or its own ship propulsion can be supported. Of course, the drive unit 110 by means of steel cables 140 . 142 and corresponding devices on board the ship 124 recoverable, so it is about when entering or leaving a port or in shallow water on board the ship 124 can be taken. Of course, along the steel cables 142 respectively 140 Also provide appropriate electrical lines, which supply the power of the propeller 118 and enable their control. It should be noted that the adjustability of the lengths of the three ropes 140 for example, by hydraulic cylinders or similar length-adjustable devices 144 can be achieved, which is between the ends of the steel cables 140 and respective coupling points on the drive unit 110 can be provided.

Die bisher beschriebenen Ausführungsformen haben Antriebseinheiten 10, 110 aufgezeigt, welche mittels weiterer Kopplungsvorrichtungen mit bestehenden Schiffen 24, 124 verbunden werden können, um diese Schiffe zu schleppen beziehungsweise deren Antrieb effizient zu unterstützen. The embodiments described so far have drive units 10 . 110 shown, which by means of further coupling devices with existing ships 24 . 124 can be connected to tow these ships or efficiently support their drive.

Wie aus der 8 ersichtlich, kann aber eine Antriebseinheit 10 Schwimmkörper 20 aufweisen, die fest mit ihr verbunden sind und sich entlang der gesamten Länge des rohrartigen Hauptkörpers 12 erstrecken. Hieraus ergibt sich eine Art Katamaran, wobei der Bereich zwischen den beiden Schwimmkörpern 20 durch den rohrartigen Hauptkörper 12 ausgenutzt wird, durch welchen Wasser befördert wird, um einen entsprechenden Rückstoß zu erzeugen und entsprechenden Vortrieb im Wasser erreichen zu können. Like from the 8th can be seen, but a drive unit 10 float 20 have, which are firmly connected to it and along the entire length of the tubular main body 12 extend. This results in a kind of catamaran, the area between the two floats 20 through the tubular main body 12 is exploited, through which water is transported in order to generate a corresponding recoil and to achieve appropriate propulsion in the water can.

9 zeigt in einer schematischen, vereinfachten Frontansicht den Wassereinführungsbereich 14 einer Antriebseinheit 10, bei der Schwimmkörper 20 entlang des Hauptkörpers 12 angeordnet sind. Die beiden Schwimmkörper 20 und der Hauptkörper 12 sind an ihrer Oberseite so miteinander verbunden, dass eine Ladefläche für Ladegut 50 bereitgestellt wird. Diese Frontansicht der 9 kann auch im Zusammenhang mit der Ausführungsform der 1 bis 3 gesehen werden, allerdings hätte eine zu diesen Figuren passende Frontansicht keine Darstellung von Ladegut 50. 9 shows in a schematic, simplified front view of the water introduction area 14 a drive unit 10 , at the float 20 along the main body 12 are arranged. The two floats 20 and the main body 12 are connected at their top so that a cargo area for cargo 50 provided. This front view of the 9 can also be related to the embodiment of the 1 to 3 be seen, however, would have a matching to these figures front view no representation of cargo 50 ,

Um das Einströmen von durch die Propeller 18 angesogenem Wasser zu verbessern und um dem wirkendem Staudruck einer Bugwelle weiter vorzubeugen wird gemäß einer Variante der Ausgestaltung des Wassereinführungsabschnitts 14 vorgeschlagen, dass der Boden 34 des Einführungsabschnitts 16 sich in Form einer Spitze oder eines abgerundeten Bogens nach vorne erstreckt. Ferner sind in dieser weiteren Ausführungsform mehrere Propeller entlang einer gekrümmten Linie angeordnet, um den Wasserstaudruck vor dem Schiff beziehungsweise vor der Antriebseinheit 10 wirkungsvoll abzubauen. Um das durch die Propeller 18 angesogene Wasser optimal in den rohrartigen Hauptkörper 12 zu leiten, können Leitvorrichtungen 36 vorgesehen werden.To the inflow of through the propeller 18 To improve suctioned water and to further prevent the effective back pressure of a bow wave is according to a variant of the embodiment of the water introduction section 14 suggested that the ground 34 of the introductory section 16 extends forward in the form of a point or rounded arc. Further, in this further embodiment, a plurality of propellers are arranged along a curved line to the Wasserstaudruck in front of the ship or before the drive unit 10 effectively degrade. To that through the propellers 18 absorbed water optimally in the tubular main body 12 Guiding devices can be used 36 be provided.

Für alle hier vorgestellten Ausführungsformen hat sich in ersten Versuchen gezeigt, dass die Verwendung von mehreren Propellern, die einzeln über keine große Leistung verfügen, zu einem wirkungsvollen Ansaugen des Wassers in den rohrförmigen Hauptkörper 12 führt. Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass Propeller zum Einsatz kommen mit einem Durchmesser von etwa 30 bis 50 Zentimetern, wobei die Propeller in einem Abstand von etwa 0,4 bis 1,0 Metern voneinander angeordnet werden entlang einer gekrümmten oder auch geraden Linie. Wenn mehr Propeller eingesetzt werden, kann auch die Drehzahl und Leistung der einzelnen Propeller so eingestellt werden, dass keine Kavitation auftritt und entsprechend der Betrieb noch effizienter erfolgen kann.For all of the embodiments presented here, it has been shown in first experiments that the use of several propellers, which individually do not have any great power, results in an effective suction of the water into the tubular main body 12 leads. It is particularly suggested that propellers be used with a diameter of about 30 to 50 centimeters, with the propellers spaced at a distance of about 0.4 to 1.0 meters from each other along a curved or straight line. If more propellers are used, the speed and power of the individual propellers can be adjusted so that no cavitation occurs and accordingly the operation can be done even more efficiently.

Wird die Antriebseinheit 10, wie in den 8 und 9 dargestellt, als Antrieb für ein Katamaran ähnliches Schiff verwendet, können im Einführungsabschnitt 16 auch mehrere übereinander liegende Reihen von Propellern 18 vorgesehen werden, wie dies vereinfacht in 10 dargestellt ist. Bei geringem Tiefgang können dann beispielsweise nur die unteren Propeller eingesetzt werden und bei beladenem Schiff mit großem Tiefgang können beide Propellerreihen angetrieben werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass eine Propellerreihe beziehungsweise mehrere Propellerreihen in der Höhe verstellbar sind, so dass je nach Tiefgang und Beladung des Schiffs eine optimale Position der Propeller im Wasser eingestellt werden kann, um eine effizient Fortbewegung zu ermöglichen.Will the drive unit 10 as in the 8th and 9 shown, used as a propulsion for a catamaran-like ship, can in the introduction section 16 also several superimposed rows of propellers 18 be provided as simplified in 10 is shown. At low draft, for example, only the lower propellers can be used and when loaded ship with great draft both propeller rows can be driven. Alternatively, it is also conceivable that a row of propellers or several rows of propellers are adjustable in height, so that depending on the draft and loading of the ship, an optimal position of the propeller can be adjusted in the water to allow efficient locomotion.

In allen hier ausgestellten Ausführungsformen einer Antriebseinheit 10, 110 beziehungsweise daraus gebildeten, einem Katamaran ähnlichen Schiffen, kann insbesondere im hinteren Bereich des rohrförmigen Hauptkörpers 12 ein oder mehrere weitere Propeller vorgesehen sein, welche das eingeströmte beschleunigte Wasser noch stärker beschleunigen, um den Rückstoßeffekt zu verstärken und den Antrieb noch effizienter zu machen. In all embodiments of a drive unit shown here 10 . 110 or vessels formed therefrom, similar to a catamaran, can in particular in the rear region of the tubular main body 12 one or more further propellers may be provided which accelerate the inflowing accelerated water even more, to enhance the recoil effect and to make the drive even more efficient.

Insgesamt ergibt sich eine Art Schiffsantrieb, welche sich von konventionellen Überlegungen abkehrt und auf dem Prinzip beruht, den durch eine Bugwelle entstehenden Staudruck durch die angetriebenen Propeller abzubauen und das auf diese Weise angesogene Wasser durch Querschnittsveränderungen und gegebenenfalls weitere Propeller zu beschleunigen, um einen entsprechenden Rückstoß erzeugen zu können, der das Schiff beziehungsweise die Antriebseinheit fortbewegen lässt.Overall, there is a kind of marine propulsion, which turns away from conventional considerations and based on the principle of reducing the resulting by a bow wave dynamic pressure by the propeller driven and accelerate the water so absorbed by cross-sectional changes and possibly other propellers to a corresponding recoil to generate, which can move the ship or the drive unit.

Claims

Floating drive unit ( 10 ; 110 ), comprising a tube-like main body ( 12 ; 112 ) with a water inlet area (A) in front of a longitudinal extent (L) 14 ; 114 ) and with a rear water discharge area ( 15 ; 115 ), at least one on the main body ( 12 ) arranged floats ( 20 . 22 ; 120 ), at least one propeller ( 18 ; 118 ), which is adapted to the drive unit ( 10 ; 110 ) surrounding water into the water introduction area ( 14 ; 114 ) and to speed up the water discharge area ( 15 ; 115 ) to the surrounding water, so that by the in the main body ( 12 ; 112 recoiling is generated, wherein the water introduction area ( 14 ; 114 ) an introductory section ( 16 ; 116 ), the one with increasing distance from the main body ( 12 ; 112 ) has an increasing clear width (B), and wherein the at least one propeller ( 18 ; 118 ) in one of the main body ( 12 ; 112 ) facing away from the front portion of the introduction section ( 16 ; 116 ) is arranged.

Floating drive unit according to claim 1 or 2, wherein the main body ( 12 ) along its bottom ( 30 ) a plurality of slit-like water outlet openings ( 32 ).

Floating drive unit according to claim 1 or 2, wherein the main body ( 12 ) has a substantially rectangular cross-section.

Floating drive unit according to one of claims 1 to 3, further comprising coupling means ( 26 ; 140 . 142 ), which are adapted to the drive unit ( 10 ; 110 ) with a hull ( 24 ; 124 ) releasably connect

Floating drive unit according to claim 4, wherein the hull is an existing ship, in particular a barge.

Floating drive unit according to claim 5, wherein the coupling means ( 26 ) are set up. the drive unit ( 10 ) with one on each side of the main body ( 12 ) arranged hull ( 24 ) releasably connect.

Floating drive unit according to one of the preceding claims, wherein it is located along the insertion section (FIG. 16 ; 116 ) and / or along the main body ( 12 ; 112 ) and / or at the water outlet area ( 15 ; 115 ) Floats ( 20 . 22 ; 120 ), wherein at least one or some of the floats are adjustable relative to the main body.

Floating drive unit according to one of the preceding claims, wherein the at least one propeller ( 18 ) by one on the drive unit ( 10 ) mounted motor is driven.

Floating drive unit according to one of the preceding claims, further comprising at least one steering device, preferably Rudder for determining a direction of travel of the drive unit during operation.

Floating drive unit according to one of the preceding claims, further comprising at least one particular electronic control unit for controlling the at least one motor and the at least one rudder, wherein preferably on the drive unit controls for the control unit are provided for operation by an operator, or preferably a remote control for the control unit is provided, which is in communication with the control unit in particular via a wireless connection.

Floating drive unit according to one of the preceding claims, comprising along the main body on both sides schiffrumpfartige floats which are connected to the main body, wherein the main body is preferably relative to the hull-type floats up or down adjustable depending on the draft of the floating body.

Floating drive unit according to claim 11, wherein the vessel hull-like floating bodies are connected to each other above the main body, so that a continuous loading surface is formed.