Schiff mit elastisch ausgeführtem Heckteil Bei Schiffen der üblichen
Bauart, die entweder durch an der Seite des Rumpfes angebrachte Schaufelräder oder
durch am Heck des Rumpfes gelagerte Schiffsschrauben angetrieben werden, ist der
verhältnismäßig große Sog eine wesentliche Komponente des Fahrwiderstandes. Der
Sog ist zur Fahrtrichtung entgegengerichtet und greift am hinteren Teil des. Schiffsrumpfes,
also zwischen dessen größtem Querschnitt und dem Heck, an. Die Wirkung der Sogkraft
kann durch entsprechend ausgebildete Rumpfformen nicht wesentlich herabgesetzt werden
und rührt davon her, daß der eingetauchte Schiffsrumpf in der Fahrt das Bestreben
hat, sich an seinem Hinterteil vom Wasser abzulösen. Da die Sogkraft annähernd mit
dem Quadrat der Schiffsgeschwindigkeit zunimmt, verhindert sie insbesondere bei
Tauchbooten u. dgl. die Erhöhung der Geschwindigkeit über ein bestimmtes Maß hinaus
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Nachteile vermieden werden können
und eine wesentliche Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit ohne Überdimensionierung des
Antriebssystems erreicht werden kann, wenn das Schiff mit einem elastischen Heckteil
ausgeführt wird, das zumindest unter der Wasserlinie eine stetige Fortsetzung des
starren vorderen Schiffskörperteiles bildet und durch Antriebsmittel quer zur Fahrtrichtung
in Schwingung versetzt wird, wobei erfindungsgemäß der Heckteil im wesentlichen
aus sich in einem Stück über die ganze Hecklänge erstrekkendem elastischem Material,
z. B. Gummi, besteht und der Schwingantrieb nur an einer im vorderen Abschnitt des
Heckteiles liegenden Stelle angreift. In dem elastischen Material kann auch eine
durchgehende Blattfeder, z. B. ein mittleres Blatt aus Stahl oder eine Eschenholzfeder
eingebettet sein. Im wesentlichen wirkt der elastische Heckteil gemäß der Erfindung
wie die Schwanzflosse eines Fisches. Der Wirkungsgrad eines solchen Antriebes ist
günstiger als jener der üblichen Schiffsbauarten, wie vergleichsweise aus den hohen
Geschwindigkeiten auch kleiner Fische hervorgeht.Ship with an elastic stern section On ships the usual
Type, either by paddle wheels attached to the side of the fuselage or by
are driven by propellers mounted on the stern of the hull, is the
relatively large suction an essential component of the driving resistance. Of the
Suction is opposite to the direction of travel and engages the rear part of the ship's hull,
that is, between its largest cross-section and the stern. The effect of the suction force
cannot be significantly reduced by appropriately designed hull shapes
and is due to the fact that the submerged hull of the ship tends to move
has to detach itself from the water on its rump. Since the suction force approximates with
increases the square of the ship's speed, prevents it in particular at
Submersible boats and the like increasing the speed beyond a certain level
The invention is based on the knowledge that these disadvantages can be avoided
and a significant increase in driving speed without oversizing the
Propulsion system can be achieved if the ship has an elastic stern part
is executed that at least under the waterline a steady continuation of the
rigid front hull part forms and by drive means transversely to the direction of travel
is set in vibration, according to the invention the rear part essentially
made of elastic material extending in one piece over the entire length of the stern,
z. B. rubber, and the vibratory drive only on one in the front portion of the
Attacks the rear part lying point. In the elastic material can also be a
continuous leaf spring, e.g. B. a middle sheet made of steel or an ash wood spring
be embedded. Essentially, the elastic rear part acts according to the invention
like the tail fin of a fish. The efficiency of such a drive is
cheaper than that of the usual types of ship, such as comparatively from the high ones
Speeds even small fish.
Es sind schon Schiffe mit biegsamen, am Heck des Schiffskörpers angesetzten
Schwanzteilen bekanntgeworden, die mittels Hebel hin- und herbewegt wurden; doch
war bei diesen, hauptsächlich für Spielzeuge verwendeten Ausführungen der biegsame
Schwanz aus Quergliedern aufgebaut und relativ wenig elastisch. Bei Quergliedern
müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um die einzelnen Glieder gegeneinander
zu dichten; es müssen sich die Glieder teilweise überdecken, oder es ist zwischen
ihnen ein Faltenbalg vorzusehen. Dadurch entsteht auf alle Fälle eine unstetige
Oberfläche, die die Schwingbewegung des Schwanzteiles unharmonisch macht. Bei anderen
bekannten Schiffen ist nicht der Heckteil, sondern nur das Steuerruder oder eine
besonders angesetzte Flosse elastisch ausgebildet. Steuerruder bzw. Flosse haben
dabei stets eine äußerst geringe Dicke. Es entstehen daher starke Wirbel, und der
Wirkungsgrad ist gering. Bei einer weiteren bekannten Ausführung werden einzelne
Gliederringe oder eine Spirale, die im Schwanzteil des Schiffes angeordnet sind,
über Exzenter, starre Stangen und eventuell Hebel gesondert geschwenkt. Dabei wird
eine seitlich und räumlich starr vorgeschriebene Wellenbewegung der Schiffskörperverlängerung
erzeugt. Die Form dieser Wellenbewegung ist durch die Größe und Winkellage der Exzenter,
die Stangenlänge und die Hebelübersetzung sowie d'urch die Antriebsdrehzahl genau
festgelegt. Es handelt sich also um zwangläufig erzeugte Schwingungsformen. Diese
Schwingungsformen weisen außerdem verschiedene Unstetigkeiten auf, die einerseits
an den Stellen, an denen verschiedene Gliedergruppen bzw. Spiralen aneinandergrenzen
und andererseits im Hinblick darauf, daß das ganze Antriebssystem nur durch eine
sehr dünne Gummihaut umkleidet ist, die naturgemäß starke Falten beim Biegen des
Heckes bildet. Erst recht ergeben sich Unstetigkeiten, wenn aus starrern
Material
bestehende Einzelteile biegsam miteinander verbunden werden. Erfindungsgemäß sind
hingegen eine glatte, ungebrochene Außenfläche und ein stetiger Verlauf des Heckteils
gewährleistet. Außerdem ist ein starker elastischer Körper vorhanden, dessen Schwingungen
örtlich konzentriert erregt werden. Nach der Erfindung führt der Heckteil daher
harmonische stetige Schwingbewegungen aus, was dem Vorbild der Natur weitgehend
nahekommt und einen, verbesserten Wirkungsgrad ergibt.There are already ships with flexible ones attached to the stern of the hull
Tail parts became known, which were moved back and forth by means of levers; but
was the flexible one in these versions, which are mainly used for toys
Tail made up of cross members and relatively little elastic. With cross links
Special measures must be taken to keep the individual limbs against each other
to write; the links must partially overlap, or it is between
to provide them with a bellows. In any case, this creates a discontinuous one
Surface that makes the swinging movement of the tail part inharmonious. With others
known ships is not the stern part, but only the rudder or one
specially attached fin is elastic. Have rudder or fin
always an extremely small thickness. There are therefore strong eddies, and the
Efficiency is low. In a further known embodiment, individual
Link rings or a spiral arranged in the tail part of the ship,
Separately pivoted via eccentrics, rigid rods and possibly levers. It will
a laterally and spatially rigid prescribed wave movement of the hull extension
generated. The shape of this wave movement is determined by the size and angular position of the eccentric,
the rod length and the leverage as well as the drive speed exactly
set. So it is a question of inevitably generated oscillation forms. These
Wave forms also have various discontinuities, on the one hand
at the points where different groups of members or spirals adjoin one another
and on the other hand in view of the fact that the entire drive system is only through one
very thin rubber skin is covered, which naturally has strong wrinkles when bending the
Heckes forms. Discontinuities arise even more if they are rigid
material
existing items are flexibly connected to one another. Are according to the invention
on the other hand, a smooth, unbroken outer surface and a steady course of the rear section
guaranteed. There is also a strong elastic body, its vibrations
be excited locally concentrated. According to the invention, the rear part therefore leads
harmonious steady oscillating movements from what is largely the model of nature
comes close and results in an improved efficiency.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen
veranschaulicht; es zeigen Fig. 1 und 2 ein Schnellboot in Draufsicht und Seitenansicht,
Fig. 3 einen Längsschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1; Fig. 4, 5 und 6 sind
Querschnitte nach den Linien IV, V und VI der Fig. 3; Fig. 7 und 8 zeigen eine geänderte
Ausführungsform des elastischen Schwanzes mit mehreren federnden Längsgliedern,
während in den Fig. 9 und 10 eine weitere geänderte Ausführungsform des Schwanzes
dargestellt ist.The subject of the invention is shown in the drawing in several exemplary embodiments
illustrates; 1 and 2 show a speedboat in plan view and side view,
3 shows a longitudinal section along the line III-III of FIG. 1; Figures 4, 5 and 6 are
Cross-sections along lines IV, V and VI of FIG. 3; Figs. 7 and 8 show a modified one
Embodiment of the elastic tail with several resilient longitudinal members,
while in Figs. 9 and 10 a further modified embodiment of the tail
is shown.
Gemäß den Fig. 1 und 2 ist der stromlinienförmige Schiffskörper 1,
dessen oberster Teil mit den Bullaugen 2 über die Wasseroberfläche 3 ragt, hinten
durch eine quer laufende Wand 4 abgeschlossen. An dieser Wand ist der elastische
Heckteil s angesetzt, der sich nach hinten verjüngt und dessen Außenflächen dem
Verlauf des Schiffskörpers 1 angepaßt sind. Der Heckteil endet in der Flosse 6,
wodurch ein besserer Strömungsverlauf der abströmenden Flüssigkeit erzielt wird.
Der Heckteil kann aus einem Stück eines elastischen Materials, wie Gummi, bestehen;
vorzugsweise ist er jedoch, wie in Fig. 3 bis 6 dargestellt, aus mindestens einer
längs verlaufenden Blattfeder 7, einer diese Feder umgebenden, zweckmäßig aus Weichgummi
bestehenden, elastischen Füllmasse 8 und einer Außenhülle 9 aufgebaut. Die Feder
weist eine Durchbrechung 10 auf (Fig. 3), wodurch die Höhe eines Hohlraumes 11 bestimmt
wird, in dem das Antriebsorgan, z. B. ein Elektromotor 12, mit einer um die zur
Fahrtrichtung parallele Achse rotierenden, nicht ausgewuchteten Masse gelagert ist.
Der Motor 12 ist vorzugsweise in der Längsrichtung des Heckteiles verschiebbar angeordnet
und mit Führungsorganen 13 an der durchlaufenden Blattfeder 7 gelagert. Es können
auch mehrere Antriebsorgane hintereinander angeordnet sein. Die Schwingungszahl
der exzentrisch gelagerten Massen ist vorteilhaft der Eigenschwingungs -zahl der
Schwanzflosse gleich.According to FIGS. 1 and 2, the streamlined hull 1,
the uppermost part of which with the portholes 2 protrudes over the surface of the water 3, at the rear
completed by a transverse wall 4. On this wall is the elastic one
Rear part s attached, which tapers towards the rear and whose outer surfaces dem
Course of the hull 1 are adapted. The tail ends in the fin 6,
whereby a better flow course of the outflowing liquid is achieved.
The tail section can be made from a piece of elastic material such as rubber;
however, as shown in FIGS. 3 to 6, it is preferably composed of at least one
longitudinal leaf spring 7, one surrounding this spring, suitably made of soft rubber
existing, elastic filling compound 8 and an outer shell 9 constructed. The feather
has an opening 10 (Fig. 3), whereby the height of a cavity 11 is determined
is, in which the drive member, for. B. an electric motor 12, with one to the
Direction of travel parallel axis rotating, unbalanced mass is mounted.
The motor 12 is preferably arranged displaceably in the longitudinal direction of the rear part
and mounted with guide members 13 on the continuous leaf spring 7. It can
several drive elements can also be arranged one behind the other. The number of vibrations
of the eccentrically mounted masses is advantageous for the natural frequency of the
Caudal fin the same.
Zur Verstärkung des Hohlraumes, insbesondere zwischen den Lagerstellen
der Antriebsorgane, sind zweckmäßig Verstärkungsrippen 14 aus Stahl angeordnet.
Diese Rippen sind ebenfalls mittels Führungsorganen 13 an der Blattfeder 7 gelagert.
Sie können, wie in Fig. 6 dargestellt ist, einarmig ausgebildet und gegeneinander
versetzt abwechselnd auf beiden Seiten des Längsgliedes angeordnet sein, oder sie
können doppelarmig ausgebildet sein.To reinforce the cavity, especially between the bearing points
the drive elements, reinforcing ribs 14 made of steel are expediently arranged.
These ribs are also mounted on the leaf spring 7 by means of guide members 13.
As shown in FIG. 6, they can be designed with one arm and against one another
be arranged alternately offset on both sides of the longitudinal member, or they
can be designed with two arms.
In den Fig. 7 und 8 ist eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
dargestellt, bei der der Heckteil mehrere elastische Längsglieder 15 aus Spiralfedern
enthält, die von der elastischen Füllmasse 8 umgossen sind. Nach außen ist der Heckteil
wieder mit einer dichten, glatten Hülle umgeben, die eine stetig verlaufende, ungebrochene
Fläche darstellt. Anstatt der Spiralfedern 15 können auch Gummiwülste von besonderer
Elastizität eingelagert und von der Füllmasse umgossen sein. Der elastische Heckteil
nach dieser Ausführungsform kann ebenfalls einen zentralen Hohlraum aufweisen, in
dem als Antriebsmittel ein Elektromotor mit einer rotierenden, nicht ausgewuchteten
Masse auf einer z. B. beim Gießen eingebetteten Längsachse gelagert ist, oder der
Antrieb kann in an sich bekannter Weise durch ein Hebelsystem vom Schiffskörper
aus erfolgen.7 and 8 is another embodiment of the invention
shown, in which the rear part has a plurality of elastic longitudinal members 15 made of coil springs
which are encased by the elastic filling compound 8. To the outside is the rear part
again surrounded by a dense, smooth shell, which is a steady, unbroken one
Represents area. Instead of the spiral springs 15, special rubber beads can also be used
Embedded elasticity and encased by the filling compound. The elastic rear part
according to this embodiment can also have a central cavity, in
the drive means an electric motor with a rotating, unbalanced one
Mass on a z. B. is stored during casting embedded longitudinal axis, or the
Propulsion can be carried out in a manner known per se by means of a lever system from the hull of the ship
made from.
Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung des Heckteiles ist in den
Fig. 9 und 10 dargestellt; als elastisches Längsglied innerhalb einer Füllmasse
dient hier die kegelförmige Spiralfeder 16, die sich nach hinten verjüngt und in
der Mitte einen Hohlraum zur Lagerung eines Antriebsmittels der angegebenen Art
frei läßt. Der Motor wird, wie in Fig. 10 angedeutet, an den Schraubengängen der
Feder aufgehängt und überträgt die Schwingungen direkt auf den Schwanz. Diese Ausführungsform
ist einfach und stabil; sie hat den Vorteil, daß auf Verstärkungsrippen, wie sie
in Fig. 6 gezeigt werden, verzichtet werden kann.Another possibility for the formation of the rear part is in the
Figures 9 and 10 are shown; as an elastic longitudinal member within a filling compound
serves here the conical spiral spring 16, which tapers towards the rear and in
in the middle a cavity for the storage of a drive means of the specified type
releases. The motor is, as indicated in Fig. 10, on the screw threads of the
The spring is suspended and transmits the vibrations directly to the tail. This embodiment
is simple and stable; it has the advantage of being on reinforcing ribs like them
shown in Fig. 6 can be omitted.
Die Befestigung des Heckteiles am übrigen Schiffskörper kann zweckmäßig
mit Hilfe von in den Heckteil eingebetteten oder eingegossenen Befestigungselementen
erfolgen. Die Außenhaut besteht aus einem widerstandsfähigen dichten Gummimaterial,
das mit dem weicheren Füllmaterial, z. B. durch Vulkanisation, verbunden ist. Der
erfindungsgemäß aufgebaute elastische Heckteil gewährleistet durch die Kombination
des elastischen Materials mit den federnden Längsgliedern eine günstig verlaufende
Schwingungskurve, die eine harmonische Bewegung, d. h. den Ablauf von eingeleiteten
Schwingungen ohne Störungen zuläßt.The attachment of the stern part to the rest of the hull can be useful
with the help of fasteners embedded or cast in the rear section
take place. The outer skin consists of a resistant, dense rubber material,
the one with the softer filling material, e.g. B. by vulcanization connected. Of the
according to the invention constructed elastic rear part ensured by the combination
of the elastic material with the resilient longitudinal members a favorably extending
Vibration curve showing a harmonic movement, d. H. the expiry of initiated
Allows vibrations without interference.