DE19840078A1 - Verfahren zum Manövrieren von Wasserfahrzeugen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Manövrieren von Wasserfahrzeugen und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Manövrieren von Wasserfahrzeugen mittels mindestens einer relativ zum Wasserfahrzeug in vorgebbarer Ausrichtung angeordneten Mündungsöffnung einer kraftschlüssig mit diesem verbundenen Strahlquelle, die unterhalb des maximalen Freibords einen Wasserstrahl derart in das umgebende Wasser ausstößt, daß das Wasserfahrzeug von jedem Wasserstrahl einen meßbaren Rückstoß erfährt, wobei an der Außenwand jedes Wasserfahrzeugs (1) an mindestens zwei Positionen unterhalb des maximalen Freibords nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitende Düsenanordnungen (2, ..., 8) montiert sind, deren zentrale Innendüse mit einem druckbeaufschlagten fluiden Medium aus einer zentralen Versorgungseinheit (9) auf dem Wasserfahrzeug (1) und deren koaxiale Außendüse mit dem umgebenden Wasser beaufschlagt wird, wobei die Zufuhr des fluiden Mediums zu jeder Düsenanordnung (2, ..., 8) mittels einer Ventilanordnung derart gesteuert und geregelt wird, daß jeder nach Richtung und Betrag vorgebbare Schub unmittelbar nach Vorgabe eines Schaltsignals durch Überlagerung der aus den einzelnen Düsenanordnungen (2, ..., 8) austretenden Steuerstrahlen aus fluidem Medium und Wasser realisiert wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Manövrie
ren von Wasserfahrzeugen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Pa
tentanspruchs 8.
Ein solches Verfahren sowie eine Vorrichtung zu seiner Durch
führung sind aus der DE 28 47 134 C2 bekannt. Diese offenbart
ein Wasserfahrzeug, bei dem mittels eines im Kielbereich anset
zenden Ansaugrohres und einer daran angeschlossenen Pumpe in
nerhalb des Wasserfahrzeugs ein Wasserstrahl erzeugt wird, der
über eine Y-förmige Umlenkvorrichtung wahlweise oder auch
gleichzeitig auf zwei Steuerwasserkanäle aufgegeben wird, die
jeweils in einer von zwei symmetrisch zur Längsachse des Was
serfahrzeugs an dessen Außenseiten angeordneten Mündungsöffnun
gen unterhalb des maximalen Freibords des Wasserfahrzeugs en
den. Die Umlenkeinrichtung ist derart ausgebildet, daß sie mit
tels eines vom Steuerstand des Wasserfahrzeugs aus ein- und
ausschaltbaren Elektromotors und eines Kettentriebes eine - in
einem anderen Ausführungsbeispiel auch zwei - Umlenkklappe(n)
aus einer Extremstellung, in der nur der eine Steuerwasserkanal
mit dem Wasserstrahl beaufschlagt wird, über jede denkbare Zwi
schenstellung in die andere Extremstellung, in der nur der an
dere Steuerwasserkanal mit dem Wasserstrahl beaufschlagt wird,
verfährt und umgekehrt. Die Mündungsöffnungen sind derart aus
gerichtet, daß der jeweils dort austretende Wasserstrahl primär
senkrecht zur Längsachse des Wasserfahrzeugs ausgestoßen wird,
so daß er unter der Voraussetzung, daß die Mündungsöffnungen
vor oder hinter dem durch den Schwerpunkt des Wasserfahrzeugs
verlaufenden Spantenriß angeordnet sind, ein Drehmoment um die
horizontal durch den vorgenannten Schwerpunkt verlaufende Achse
erzeugt, daß das Wasserfahrzeug dann nach Steuer- oder Backbord
lenkt - sofern nicht aus beiden Mündungsöffnungen identische
Wasserstrahlen ausgestoßen werden. Den Mündungsöffnungen sind
jeweils zusätzliche Umlenkelemente zugeordnet, die mit separa
ten Antriebselementen, beispielsweise einem elektrischen Ge
triebemotor in Verbindung mit einem Hebelmechanismus, so ein
stellbar sind, daß sie die Wasserstrahlen beider Mündungsöff
nungen unabhängig voneinander in eine Richtung parallel zur
Längsachse des Wasserfahrzeugs in Ausrichtung auf den Heckbe
reich oder auch auf den Bugbereich des Wasserfahrzeugs umlenken
können, um so auch eine Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt oder eine
einseitige Verstärkung einer Lenkbewegung zu bewirken.
Ziel dieses Verfahrens und der zu seiner Durchführung offenbar
ten Vorrichtung war es, eine Proportionalsteuerung an den Was
seraustritten zu ermöglichen, die genauer als ein Ein/Aus-Sy
stem arbeitet, so daß entsprechend häufige Fehler vermieden
werden. Nach den detaillierten Ausführungen zu der erwünschten
Proportionalsteuerung in der DE 28 47 134 C2 ist diese aber nur
in dem Fall gegeben, daß entweder nur eine Mündungsöffnung
einen nicht umgelenkten Wasserstrahl ausstößt oder aber beide
Mündungsöffnungen gleichzeitig so von den zugehörigen Umlenk
elementen abgedeckt sind, daß jede die Hälfte des ursprünglich
erzeugten Wasserstrahles in die eine oder andere Richtung par
allel zur Längsachse des Wasserfahrzeugs ausstößt. Nur dann ist
nämlich die postulierte Voraussetzung erfüllt, daß die Pumpe
mit konstanter Leistung stets auf den gleichen Austrittsquer
schnitt arbeitet. In allen anderen Stellungen der Umlenk
klappe(n) und Umlenkelemente, die für eine allseitige Propor
tionalsteuerung erforderlich wären, trifft dies jedoch nicht
mehr zu. Abgesehen davon, daß die ständige Umschaltung von drei
separat zu betätigenden Antriebselementen für die Umlenk
klappe(n) und die Umlenkelemente einerseits einen erheblichen
Aufwand an Konzentration und Zeit erfordern, was bei hochmoto
risierten Yachten - jedenfalls dann, wenn auf deren normalen
Schiffsantrieb beim Manövrieren, insbesondere in Hafenbecken,
nicht gänzlich verzichtet werden kann - sehr rasch zu uner
wünschten Situationen mit der Umgebung führt. Dieser Effekt ist
dann letztendlich derselbe wie bei der Verwendung der - zumin
dest bei Yachten und ähnlichen Wasserfahrzeugen - häufig anzu
treffenden Querstrahlsteuerung, die aus einem im jeweiligen
Bugbereich des Wasserfahrzeugs unterhalb des maximalen Frei
bords angeordneten und senkrecht zur Längsachse des Wasser
fahrzeugs ausgerichteten durchgehenden Steuerwasserkanal be
steht, der mittig mit einem von Vor- auf Rücklauf und umgekehrt
umschaltbaren Propellerantrieb versehen ist. Dabei sind sowohl
deren Mündungsöffnungen als auch diejenigen der vorbesprochenen
Anordnung mit Umlenkklappe(n) und Umlenkelementen normalerweise
so groß, daß sie bei normaler Fahrt aufgrund von Wirbelbildun
gen eine durchaus merkliche Bremswirkung hervorrufen können.
Aus den vorgenannten Gründen liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Manövrieren von Wasser
fahrzeugen und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrich
tung zur Verfügung zu stellen, mit dem bzw. der eine unmittel
bare Beeinflussung der Bewegung von Wasserfahrzeugen, insbeson
dere von Yachten und großen Sportbooten, bei begrenzten
Platzverhältnissen, insbesondere in Hafenbecken, erreichbar
ist, wobei die entsprechende Vorrichtung einerseits leicht
handhabbar ist und andererseits bei normaler Fahrt keine merk
liche Beeinträchtigung der Geschwindigkeit verursacht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der Gesamtheit der
Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. der Gesamtheit der Merkmale
des Patentanspruchs 8.
Dabei erweist es sich zunächst als besonders vorteilhaft, daß
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren an der Außenwand des Was
serfahrzeugs an mindestens zwei Positionen unterhalb des maxi
malen Freibords Wasserstrahlen in der Weise erzeugbar sind, daß
dort nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitende Düsenan
ordnungen montiert werden, deren zentrale Innendüse mit einem
unter hinreichend hohem Druck stehenden fluiden Medium aus ei
ner zentralen Versorgungseinheit auf dem Wasserfahrzeug und de
ren koaxiale Außendüse mit dem das Wasserfahrzeug umgebenden
Wasser beaufschlagt wird, wobei die Zufuhr des fluiden Mediums
zu jeder Düsenanordnung mittels einer Ventilanordnung derart
gesteuert und geregelt wird, daß jeder nach Richtung und Betrag
vorgebbare Schub unmittelbar nach einer mittels eines Schaltsi
gnales bekannter Art erteilten Vorgabe durch Überlagerung der
aus den einzelnen Düsenanordnungen austretenden Steuerstrahlen
aus fluidem Medium und Wasser realisiert wird, weil es damit
ermöglicht wird, zu jedem Zeitpunkt mit nur geringfügiger Ver
zögerung gegenüber der Echtzeit jeden nach Richtung und Betrag
erreichbaren Schub zu erzeugen, der zur Fortbewegung eines Was
serfahrzeugs in eine vorgegebene Richtung mit vorgegebener Ge
schwindigkeit gerade erforderlich ist, insbesondere beim An- und
Ablegen in Hafenanlagen, beispielsweise in solchen für
Yachten und/oder andere größere Sportboote. Dabei kann dies
vorteilhafterweise sowohl dadurch erreicht werden, daß mehr als
zwei der vorgenannten Düsenanordnungen verwendet werden, als
auch dadurch, daß zwar nur zwei der vorgenannten Düsenanordnun
gen verwendet werden, gleichzeitig jedoch der sowieso vorhan
dene normale Schiffsantrieb in vorteilhafter Weise derart in
das in Rede stehende Verfahren einbezogen wird, daß seine
Steuerung und Regelung zeitweise mit derjenigen der Ventilan
ordnung zusammengeschaltet und von letztere dominiert wird.
Das vorliegende Verfahren gestattet außerdem in vorteilhafter
Weise eine erhebliche Platzersparnis bei der Installation der
zu seiner Durchführung erforderlichen Vorrichtung, da anstelle
eines das Wasserfahrzeug durchziehenden Systems von Steuerwas
serkanälen merklichen Durchmessers mit weiteren Platzbedarf er
fordernden mechanischen Umlenkmechanismen lediglich verhältnis
mäßig dünne, vorteilhafterweise jeweils an einem geeigneten Ort
mit einem Servoventil bekannter Art versehene Druckleitungen,
die auch aus flexiblem Material bestehen können, verlegt werden
müssen, was insbesondere auch das Nachrüsten entsprechender
Wasserfahrzeuge mit einem solchen Manövriersystem wesentlich
erleichtert. Darüber hinaus erweist es sich als sehr vorteil
haft, daß die zentrale Innendüse jeder Düsenanordnung nur einen
kleinen Durchmesser hat und der Abstand von dort bis zur Mün
dungsöffnung der Düsenordnung so kurz gehalten werden kann, daß
der aus den in jeder Düsenanordnung erforderlichen Kanälen zur
Zuführung von Wasser zu ihrer koaxialen Außendüse, dieser
selbst und dem zwischen letzterer und der Mündungsöffnung ge
bildete Raum keine Wirbelbildung gestattet, die bei normaler
Fahrt des Wasserfahrzeugs eine merkliche Bremswirkung verur
sacht. Der letztgenannte Effekt kann dabei vorteilhafterweise
noch dadurch verbessert werden, daß die Düsenanordnungen im Ru
hezustand oberflächenschlüssig mit der Außenwand des Wasser
fahrzeugs in paßförmigen Vertiefungen dieser Außenwand gelagert
und nur für den Zustand der Betriebsbereitschaft aus diesen
ausgefahren werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfah
rens ist auch dann gegeben, wenn als fluides Medium ein unter
hinreichend hohem Druck stehendes Gas oder Wasser verwendet
wird, da sich einerseits ein solches Gas in einfacher Weise
ohne größeren Platzbedarf in Form käuflicher Gasdruckflaschen
im oder auf dem Wasserfahrzeug anordnen und sich andererseits
ein Druckwasserbehälter ebenfalls ohne übermäßigen Platzbedarf
auf oder an jedem Wasserfahrzeug, beispielsweise einer Yacht,
montieren und mittels einer speziellen oder vorhandenen Pumpe
jederzeit aus dem das Wasserfahrzeug umgebenden Wasser nachfül
len läßt, wobei sich gegebenenfalls auch eine der vorgenannten
Gasdruckflaschen als Pufferspeicher für den Druckwasserspeicher
verwenden läßt. Insbesondere gestattet die Verwendung eines
solchen Druckspeichers in Verbindung mit der vorgenannten Ven
tilanordnung eine eindeutige Proportionalsteuerung des erfor
derlichen Schubes - unabhängig von der Zahl der verwendeten Dü
senanordnungen und der jeweils zu einer Düsenanordnung gehöri
gen momentanen Ventilstellung.
Als vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung des vorliegenden
Verfahrens anzusehen, bei der jeweils mindestens eine Düsenan
ordnung im Bugbereich mit einer Ausrichtung in Vorwärts-
Fahrtrichtung, an jeder Außenseite mit einer Ausrichtung senk
recht zur Längsachse des Wasserfahrzeugs sowie im Heckbereich
mit einer Ausrichtung in Rückwärts-Fahrtrichtung angeordnet
wird, weil es damit insbesondere im Falle hochmotorisierter
Wasserfahrzeuge wie Yachten oder Sportbooten möglich ist, den
normalen Schiffsantrieb, der für sensible Manövrierbewegungen
unzureichend steuer- und regelbar ist, gänzlich auszuschalten
und das Manövrieren allein mit den zur Durchführung des in Rede
stehenden Verfahrens vorgeschlagenen Düsenanordnungen zu veri
fizieren.
Andererseits erweist es sich auch als sehr vorteilhaft, wenn
das den jeweils erforderlichen Schub und die dazu notwendige
Steuerung und Regelung der Ventilanordnung vorgebende Schaltsi
gnal mittels eines proportional auf Dreh- und Kippbewegungen
reagierenden Einhandhebels erzeugt wird, da sich der Schiffs
führer damit voll auf den zur Verfügung stehenden Platz in der
Umgebung seines Wasserfahrzeugs konzentrieren und jede Abwei
chung vom gewünschten Fahrverhalten des Wasserfahrzeugs unmit
telbar mit einer einzigen Handbewegung korrigieren kann, insbe
sondere dann, wenn der Einhandhebel als Nachbildung eines Was
serfahrzeugs ausgebildet ist, deren Bewegung von diesem exakt
nachvollzogen wird.
Als besonders vorteilhaft erweist sich auch eine Vorrichtung
zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens, bei der die Au
ßenwand des Wasserfahrzeugs an mindestens zwei Positionen un
terhalb des maximalen Freibords mit nach dem Prinzip der Was
serstrahlpumpe arbeitenden Düsenanordnungen versehen ist, deren
zentrale Innendüse über ein im oder am Wasserfahrzeug verlegtes
Leitungssystem mit einem unter hinreichend hohem Druck stehen
den fluiden Medium aus einer zentralen Versorgungseinheit auf
dem Wasserfahrzeug und deren koaxiale Außendüse über seitlich
vom Außenraum des Wasserfahrzeugs in die Düsenanordnungen füh
rende Kanäle mit dem das Wasserfahrzeug umgebenden Wasser be
aufschlagbar ist, wobei die Zufuhr des fluiden Mediums zu jeder
Düsenanordnung mittels einer Ventilanordnung derart steuer- und
regelbar ist, daß jeder nach Richtung und Betrag vorgebbare
Schub unmittelbar nach einer mittels eines Schaltsignales be
kannter Art erteilten Vorgabe durch Überlagerung der aus den
einzelnen Düsenanordnungen austretenden Steuerstrahlen aus
fluidem Medium und Wasser erzeugt wird, weil es damit - wie be
reits oben angedeutet - ermöglicht wird, mit nur geringfügiger
Verzögerung gegenüber der Echtzeit jeden erforderlichen Schub
zur momentan gewünschten Bewegung des Wasserfahrzeugs beim Ma
növrieren auf engem Raum, beispielsweise beim An- und Ablegen
von Yachten oder großen Sportbooten in entsprechenden Hafenan
lagen, zu erzeugen, wobei einerseits der Platzbedarf für die
gesamte Vorrichtung auf und am Wasserfahrzeug sehr gering ist,
so daß sich eine solche Vorrichtung auch in einfacher Weise
nachrüsten läßt, und andererseits sowohl eine einfache Handha
bung, die jeweils nur die Erzeugung eines einzelnen Schaltsig
nales für die gewünschte Schuberzeugung erfordert, als auch die
Vermeidung einer Bremswirkung der Düsenanordnungen während der
normalen Fahrt des Wasserfahrzeugs, bei der wegen des geringen
Durchmessers der jeweiligen Innendüse keine bis in den Innen
raum des Wasserfahrzeugs reichende Wirbelbildung auftreten
kann, sichergestellt wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor
richtung liegt auch dann vor, wenn die zentrale Versorgungsein
heit für das fluide Medium eine Anordnung von einer oder mehre
ren Druckgasflaschen bekannter Art ist, da sich diese auf ein
fache Weise sowohl beschaffen als auch auf oder an dem Wasser
fahrzeug ohne erheblichen Platzbedarf installieren lassen, wo
bei außerdem die erforderliche Steuerung und Regelung des an
jede Düsenanordnung abzugebenden Druckes mittels einer entspre
chenden Ventilanordnung einen bekannten und bewährten Stand der
Technik darstellt, der ebenfalls ohne Schwierigkeiten einsetz
bar ist. Der Einsatz solcher Druckgasflaschen als zentraler
Versorgungseinheit für ein fluides Medium ist außerdem in vor
teilhafter Weise auch besonders umweltfreundlich, wenn die Fül
lung der Druckgasflaschen ein Inertgas wie Stickstoff oder He
lium ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung
ist es dagegen als sehr vorteilhaft anzusehen, daß die zentrale
Versorgungseinheit ein Druckwasserspeicher ist, insbesondere
dann, wenn außerdem der Druckwasserspeicher zumindest zeitweise
von einer auf dem Wasserfahrzeug angeordneten Pumpe mit unter
ausreichend hohem Druck stehendem Wasser beaufschlagt wird, die
dieses dem das Wasserfahrzeug umgebenden Wasser über eine Zu
leitung bekannter Art entnimmt, da eine solche Vorrichtung von
vornherein sehr umweltfreundlich arbeitet, als Arbeitsmedium
das sowieso vorhandene Wasser aus der Umgebung des Wasserfahr
zeugs verwendet und ebenfalls in bekannter Weise ohne übermäßi
gen Platzbedarf auf einem Wasserfahrzeug montierbar ist, wobei
das Füllen bzw. Nachfüllen des Druckwasserspeichers zum sowohl
zeitlich als auch energetisch günstigsten Zeitpunkt während
oder außerhalb des Zeitraums des Manövrierens erfolgen kann.
Als vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform der in Rede ste
henden Vorrichtung anzusehen, bei der der Druckwasserspeicher
zumindest während der Betriebsbereitschaft der Vorrichtung zum
Manövrieren von Wasserfahrzeugen mit einem als Puffer dienenden
Druckgasspeicher verbunden ist, weil in diesem Falle das Füllen
bzw. Nachfüllen des Druckwassertanks einerseits in keinem Falle
während des Zeitraums des Manövrierens erfolgen muß, wo das An
saugen des Wassers zur entsprechenden Pumpe möglicherweise
einen störenden Einfluß auf das Manövrieren ausüben kann, und
andererseits für das Füllen oder Nachfüllen des Druckwasser
tanks - insbesondere außerhalb des Zeitraums des Manövrierens - auch
eine Pumpe geringerer Leistungsfähigkeit und damit gerin
geren Treibstoffverbrauchs ausreichend ist. Die vorgenannte
Vorrichtung erweist sich dabei als besonders vorteilhaft, wenn
der Druckgasspeicher eine Anordnung von einer oder mehreren
Druckgasflaschen ist, deren Füllung aus einem Inertgas wie
Stickstoff oder Helium besteht.
Als sehr vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung anzusehen, bei der die Düsenanordnungen
in die Außenwand des Wasserfahrzeugs eingelassene Kolben-Zylin
der Anordnungen sind, deren Kolben im Ruhezustand der Vorrich
tung oberflächenschlüssig mit der Außenwand des Wasserfahrzeugs
in ihrem Zylinder ruhen und im Zustand der Betriebsbereitschaft
pneumatisch oder hydraulisch gegen eine Rückstellkraft bekann
ter Art soweit in das das Wasserfahrzeug umgebende Wasser aus
gefahren werden, daß ein oder mehrere in der Seitenwand jedes
Kolbens befindliche Eingänge von Kanälen freigegeben werden,
durch die die koaxiale Außendüse jeder nach dem Prinzip der
Wasserstrahlpumpe aufgebauten Düsenanordnung mit dem das Was
serfahrzeug umgebenden Wasser beaufschlagbar ist, weil dies
insbesondere von vornherein sicherstellt, daß die Düsenanord
nungen bei normaler Fahrt des Wasserfahrzeugs keinerlei Brems
wirkung durch Wirbelbildung erzeugen können, selbst aber auch
die meiste Zeit ihrer Lebensdauer - insbesondere während norma
ler Fahrt des Wasserfahrzeugs - vor Beschädigungen geschützt
sind, die bei der Berührung unvorhergesehener Hindernisse ent
stehen könnten.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung
ist auch dann gegeben, wenn das Ausfahren der Kolben mittels
des für den Betrieb der Düsenanordnungen zur Strahlerzeugung
verwendeten fluiden Mediums erfolgt, weil dies eine wesentliche
Vereinfachung für die Konstruktion der gesamten Vorrichtung er
gibt, insbesondere dann, wenn außerdem der Druck des fluiden
Mediums zum Ausfahren der Düsenanordnungen gegenüber demjenigen
zum Betrieb der Düsenanordnungen zur Strahlerzeugung auf einem
konstanten Wert gehalten wird, der gegenüber dem Maximaldruck
des fluiden Mediums reduziert ist, da es in diesem Falle ge
nügt, jede der Kolben-Zylinder-Anordnungen bezüglich des Aus
fahrens an eine einzige Niederdruck-(Ring)-Leitung anzuschlie
ßen, die über ein einzelnes Reduzierventil an den jeweiligen
Druckmittelspeicher angeschlossen ist.
Bei weiteren Ausführungsformen der in Rede stehenden Vorrich
tung ist es darüber hinaus als Vorteil anzusehen, daß die Ver
bindung zwischen dem Leitungssystem für das unter ausreichend
hohem Druck stehende fluide Medium und jedem Kolben durch einen
Abschnitt eines flexiblen Druckschlauches oder durch eine in
Bewegungsrichtung des Kolbens betätigbare teleskopartige, mit
einer oder mehreren Hochdruckdichtungen versehene Rohranordnung
gebildet wird, weil dadurch in beiden Fällen auf einfache Weise
sichergestellt wird, daß das erforderliche Nachfahren des Lei
tungssystems für das fluide Medium hinter der zentralen Innen
düse jeder Düsenanordnung ohne merkliche Beeinträchtigung der
Aus- und Einfahrbewegung jeder dieser Düsenanordnungen erfolgt
und das unter Hochdruck stehende fluide Medium für die Innen
düse jeder Düsenanordnung stets unabhängig von demjenigen für
das Ausfahren derselben Düsenanordnung durch diese hindurch
führbar ist.
Als vorteilhaft erweist sich weiterhin eine Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Rückstellkraft für
jeden Kolben durch eine mechanische Federanordnung bekannter
Art bewirkt wird, die im ausgefahrenen Zustand des Kolbens auf
Zug- und/oder Druck belastet wird, weil dies ein bekannter und
bewährter Stand der Technik ist, um die Ausgangslage einer
pneumatisch oder hydraulisch betätigten Kolben-Zylinder-Anord
nung mit einfachen Mitteln festzulegen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Vorrichtungen
sind ebenfalls gegeben, wenn die als Kolben-Zylinder-Anordnun
gen ausgebildeten Düsenanordnungen entweder aus gleitfähigem
und nicht korrodierendem Metall oder einer entsprechenden Me
tallegierung oder aus einem stabilen, gleitfähigen und salzwas
serresistenten Kunststoff bestehen, da auf diese Weise erreicht
wird, daß die Düsenanordnungen über einen langen Zeitraum ein
satzfähig bleiben und nicht festfressen oder verklemmen können.
Als vorteilhaft erweisen sich auch Ausführungsformen der in
Rede stehenden Vorrichtung, bei denen das Aus- und Einfahren
der Kolben automatisch mit der Inbetriebnahme bzw. dem
Abschalten der Vorrichtung zum Manövrieren von Wasserfahrzeugen
oder durch Betätigung eines speziellen Schaltelementes vor der
Inbetriebnahme der Vorrichtung zum Manövrieren von Wasserfahr
zeugen bzw. nach deren Abschaltung erfolgt, weil damit in jedem
Falle sichergestellt wird, daß die Düsenanordnungen nur dann
betriebsbereit sind, wenn sie auch tatsächlich ausgefahren
sind, wobei es der Auswahl des Schiffseigners überlassen ist,
ob er eine vollautomatische Ein- und Ausschaltung der
Manövriervorrichtung oder eine solche vorzieht, die eine
zusätzliche Sicherung in der Form aufweist, daß erst nach dem
Aus fahren der Düsenanordnungen deren Beaufschlagung mit unter
Hochdruck stehendem fluiden Medium und erst nach dem Abschluß
der Beaufschlagung mit unter Hochdruck stehendem fluiden Medium
das Einfahren der Düsenanordnungen möglich ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrich
tung liegt auch dann vor, wenn sie mindestens eine Düsenanord
nung im Bugbereich des Wasserfahrzeugs mit einer Ausrichtung in
dessen Vorwärts-Fahrtrichtung, mindestens je eine Düsenan
ordnung an jeder Außenseite des Wasserfahrzeugs mit einer Aus
richtung senkrecht zu dessen Längsachse und mindestens eine Dü
senanordnung im Heckbereich des Wasserfahrzeugs mit einer Aus
richtung in dessen Rückwärts-Fahrtrichtung aufweist, da mit ei
ner solchen Anordnung jede erforderliche Manövrierbewegung auch
dann durchführbar ist, wenn der normale Schiffsantrieb vor der
Einleitung des jeweiligen Manövers außer Betrieb gesetzt worden
ist - beispielsweise dann, wenn das Wasserfahrzeug so hochmoto
risiert ist, daß eine sehr sensible Änderung der Antriebslei
stung nur in Ausnahmefällen zu erreichen ist. Die vorgenannte
Vorrichtung erweist sich dabei insbesondere im Hinblick auf
rein seitliche Versetzungen des Wasserfahrzeugs als besonders
vorteilhaft, wenn sie außerdem auf jeder Außenseite des Wasser
fahrzeugs mindestens zwei in Abstand voneinander angeordnete
Düsenanordnungen aufweist, die jeweils senkrecht zur Längsachse
des Wasserfahrzeugs ausgerichtet sind.
Als vorteilhaft erweist es sich bei einer weiteren Ausführungs
form der vorliegenden Vorrichtung auch, daß die Schaltsignale
für die Vorgabe des jeweils erforderlichen Schubes und damit
der Einstellung der Ventilanordnung mittels eines Schaltelemen
tes in Form eines proportional auf Dreh- und Kippbewegungen
reagierenden Einhandhebels erzeugt werden, weil dies dem
Schiffsführer gestattet, sich beim Manövrieren seines Wasser
fahrzeugs weitgehend auf das Beobachten der Umgebung seines
Wasserfahrzeugs zu konzentrieren und jede festgestellte Abwei
chung von der vorgesehenen Bewegung des Wasserfahrzeugs unver
züglich mit einer geringfügigen Handbewegung korrigieren zu
können. Dabei wird dieser Vorteil noch weiter unterstützt, wenn
der Einhandhebel die Form eines Wasserfahrzeugs aufweist, des
sen Drehung um eine vorgegebene Achse die Richtung und dessen
Kippung gegen diese Achse den - positiven oder negativen - Be
trag des gewünschten Schubes festlegt außerdem auch noch alle
zur Betätigung der Vorrichtung zum Manövrieren von Wasserfahr
zeugen erforderlichen Schaltelemente auf einem tragbaren Fern
bedienungsgerät angeordnet sind, das per Funk mit der im Steu
erstand des Wasserfahrzeugs angeordneten Regel- und Steuerein
heit für die Ventilanordnung und das Aus- und Einfahren der
Düsenanordnungen verbunden ist.
Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der in Rede stehenden Vor
richtung liegt auch dann vor, wenn die Steuer- und Regeleinheit
für den normalen Schiffsantrieb zeitweise derart mit derjenigen
für die Ventilanordnung verbindbar ist, daß der Schiffsantrieb
in die Steuerung und Regelung der Ventilanordnung und damit in
die Betätigung der Düsenanordnungen integriert wird, weil dies
insbesondere bei Wasserfahrzeugen, deren normaler Schiffsan
trieb sehr sensibel steuer- und regelbar ist, gestattet, diesen
Schiffsantrieb zumindest zeitweise in die Manövriervorrichtung
einzubeziehen und so ein oder mehrere Düsenanordnungen einzu
sparen, was insbesondere bei kleineren Wasserfahrzeugen mit
leistungsschwächeren Antrieben von Vorteil ist.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 Schnitt durch ein Wasserfahrzeug in Höhe einer Was
serlinie unterhalb seines maximalen Freibords ein
schließlich der Versorgungseinrichtungen zur Beauf
schlagung seiner Düsenanordnungen mit einem fluiden
Medium in schematischer Darstellung.
Fig. 2a Schnitt durch eine erfindungsgemäße aus- und einfahr
bare Düsenanordnung im eingefahrenen Zustand in sche
matischer Darstellung und vergrößertem Maßstab gegen
über Fig. 1.
Fig. 2b Schnitt durch eine erfindungsgemäße aus- und einfahr
bare Düsenanordnung im ausgefahrenen Zustand in sche
matischer Darstellung und vergrößertem Maßstab gegen
über Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Wasserfahrzeug 1 in Höhe
einer Wasserlinie unterhalb seines maximalen Freibords ein
schließlich der Versorgungseinrichtungen zur Beaufschlagung
seiner Düsenanordnungen mit einem fluiden Medium in schemati
scher Darstellung, wobei in diesem Schnitt insgesamt 7 (in Wor
ten: sieben) aus- und einfahrbare Düsenanordnungen 2 bis 8
(vgl. Fig. 2a und 2b) angeordnet sind. Jede dieser Düsenanord
nungen 2 bis 8 wird zum einen von einer zentralen Versorgungs
einheit 9 für ein fluides Medium über eine zentrale Steuer- und
Regeleinheit 10 und ein Leitungssystem 11 mit einem unter aus
reichend hohem Druck stehenden fluiden Medium beispielsweise
einem inerten Gas wie Stickstoff oder Helium oder Wasser, zur
Ausbildung eines in jeder Düsenanordnung 2 bis 8 nach dem Prin
zip der Wasserstrahlpumpe erzeugten Steuerstrahles aus fluidem
Medium und das Wasserfahrzeug 1 umgebendem Wasser, der hier
durch die symbolischen Pfeile 12 bis 18 gekennzeichnet ist, und
zum anderen von derselben zentralen Versorgungseinheit 9 über
eine auf einen vorgebbaren Wert einstellbare Druckmindereinheit
19, beispielsweise in Form eines ein- und ausschaltbaren Redu
zierventils, und ein hier - aber nicht zwangsläufig - als Nie
derdruck-Ringleitung 20 ausgebildetes Zuleitungssystem mit dem
selben fluiden Medium zum Ausfahren der Düsenanordnungen 2 bis
8 in das das Wasserfahrzeug 1 umgebende Wasser beaufschlagt.
Die Anzahl von sieben Düsenanordnungen 2 bis 8 ist selbstver
ständlich nur beispielhaft, da sich bei Einbeziehung des norma
len Schiffsantriebes in das in Rede stehende Manövrieren dieses
grundsätzlich auch schon mit zwei im vorderen oder hinteren Be
reich des Wasserfahrzeugs 1 symmetrisch zu dessen Längsachse
angeordneten Düsenanordnungen der vorliegenden Art durchführen
läßt, bei Ausschluß des normalen Schiffsantriebes dagegen zu
mindest mit drei asymmetrisch in der Ebene einer Wasserlinie
unterhalb des maximalen Freibords abstrahlenden Düsenanordnun
gen. Mit größerer Anzahl läßt sich allerdings eine feinere
Abstimmung des jeweils gewünschten Schubes erzielen - jeden
falls dann, wenn die zentrale Steuer- und Regeleinheit 10 je
weils nur ein Schaltsignal benötigt, um eine eindeutige
Proportionalsteuerung für die Überlagerung der jeweiligen Steu
erstrahlen 12 bis 18 zu erzielen. Dabei ist es ebenfalls nicht
zwangsläufig, daß alle Düsenanordnungen 2 bis 8 in der Ebene
einer einzigen Wasserlinie angeordnet sind, doch verhindert
eine solche Anordnung vorteilhafterweise von vornherein das
Entstehen zusätzlicher Drehmomente um den Schwerpunkt des Was
serfahrzeugs 1, die unerwünschte Roll- oder Stampfbewegungen
des Wasserfahrzeugs 1 hervorrufen würden.
Die zentrale Versorgungseinheit 9 ist in jedem Fall ein Druck
speicher bekannter Art, beispielsweise eine Anordnung aus einer
oder mehreren Druckgasflaschen käuflicher Art, die mit einem
Inertgas wie Stickstoff oder Helium gefüllt sind, oder ein
Druckwasserspeicher aus einem oder mehreren Druckwassertanks,
die mittels einer speziellen oder auch bereits vorhandenen
Pumpe und/oder Kompressor während und/oder außerhalb des Zeit
raums des Manövrierens mit das Wasserfahrzeug 1 umgebendem Was
ser gefüllt oder nachgefüllt werden oder neben der Füll- bzw.
Nachfüllpumpe mit oder ohne nachgeschaltetem Kompressor mit ei
nem als Puffer dienenden Druckgasspeicher, beispielsweise eben
falls in Form einer Anordnung von einer oder mehreren Druckgas
flaschen bekannter Art, verbunden sind.
Die zentrale Steuer- und Regeleinheit 10 kontrolliert im we
sentlichen eine ihr nachgeschaltete oder auch integrierte Ven
tilanordnung 21 derart, daß diese zu jeder Zeit jeder Düsenan
ordnung 2 bis 8 genau die Menge von fluidem Medium pro Zeitein
heit zukommen läßt, die diese benötigt, um ihren jeweiligen An
teil an dem momentan insgesamt zu erzeugenden Schub durch Er
zeugung eines entsprechenden Steuerstrahls 12 bis 18 aus
fluidem Medium und das Wasserfahrzeug 1 umgebendem Wasser bei
zutragen. Dazu kann die Ventilanordnung 21 - wie hier darge
stellt - in die zentrale Steuer- und Regeleinheit 10 integriert
oder dieser in unmittelbarer Nachbarschaft nachgeschaltet und
mit den Düsenanordnungen 2 bis 8 über ein Leitungssystem 11
verbunden sein, das aus lauter separaten Zuleitungen von der
Ventilanordnung 21 zu den Düsenanordnungen 2 bis 8 aufgebaut
ist, sie kann aber genausogut aus einzelnen, jeder Düsenan
ordnung 2 bis 8 separat vorgeschalteten Ventileinrichtungen,
beispielsweise je einem Servoventil bekannter Art, aufgebaut
sein, wobei jedes dieser Servoventile in einer kurzen Stichlei
tung angeordnet ist, die von einer von der zentralen Versor
gungseinheit 9 direkt oder über einen Druckbegrenzer bekannter
Art beaufschlagten Ringleitung oder einer oder wenigen ent
sprechenden Linienleitung(en) abzweigt. Selbstverständlich
ist - je nach den speziellen Anforderungen - auch jede andere
gleichwirkende Maßnahme oder Abwandlung der vorgenannten Aus
führungen anwendbar.
Das Ausfahren der Düsenanordnungen 2 bis 8 in ihre jeweilige
Betriebsstellung für das Manövrieren des Wasserfahrzeugs 1 er
folgt hier mit demselben fluiden Medium, das auch zur Erzeugung
der Steuerstrahlen 12 bis 18 verwendet wird, über eine Nieder
druck-Ringleitung 20, die ihrerseits über eine Druckminderein
heit 19 von der zentralen Versorgungseinheit 9 mit dem fluiden
Medium beaufschlagt wird. Selbstverständlich kann anstelle die
ser Niederdruck-Ringleitung 20 auch eine einzelne oder einige
wenige Linienleitung(en) installiert werden oder ein von dem in
Rede stehenden fluiden Medium völlig unabhängiger Aus- und Ein
fahrmechanismus, beispielsweise ein elektromagnetischer, elek
trischer, mechanischer, elektromechanischer oder auch pneumati
scher oder hydraulischer Mechanismus mit eigenem Medium, ver
wendet werden - abgesehen davon, daß in dem Fall, daß dauernd
aus dem Rumpf des Wasserfahrzeugs 1 herausragende Düsenanord
nungen 2 bis 8 keine wesentlichen Beeinträchtigungen der nor
malen Fahrt und auch keine Beschädigungen der Düsenanordnungen 2 bis 8
erwarten lassen, gänzlich auf einen Aus- und Einfahrme
chanismus für die Düsenanordnungen 2 bis 8 verzichtet werden
kann und diese ortsfest an der Außenseite des Wasserfahrzeugs 1
installiert werden können.
Eine detaillierte Darstellung sowohl des Aus- und Einfahrmecha
nismus der Düsenanordnungen 2 bis 8 als auch deren Wirkungs
weise zur Erzeugung je eines ausgerichteten Steuerstrahles 12
bis 18 wird in den Fig. 2a und 2b gegeben.
Die Darstellung der zentralen Versorgungseinheit 9, der zentra
len Steuer- und Regeleinheit 10 einschließlich der Ventilanord
nungen 21, der Druckmindereinheit 19 sowie der Verbindungslei
tungen 22, 23 zwischen zentraler Versorgungseinheit 9 und zen
traler Steuer- und Regeleinheit 10 bzw. Ventilanordnung 21 so
wie zwischen zentraler Versorgungseinheit 9 und Druckminderein
heit 19 mit unterschiedlich unterbrochenen Linien soll hier
verdeutlichen, daß diese Bauelemente der in Rede stehenden Vor
richtung keineswegs zwangsläufig mit den Düsenanordnungen 2 bis
8 in gleicher Ebene angeordnet sein müssen, sondern an beliebi
ger geeigneter Stelle auf oder am Wasserfahrzeug 1 installiert
sein können. Auf eine explizite Darstellung des Signalgebers
für die die zentrale Steuer- und Regeleinheit 10 betätigenden
Schaltsignale wurde hier gänzlich verzichtet, da hier ohne Be
schränkung der Allgemeinheit vorausgesetzt ist, daß es sich da
bei um einen proportional auf Dreh- und Kippbewegungen reagie
renden Einhandhebel bekannter Art handelt, beispielsweise auch
um einen solchen nach Art eines Trackballs, der sowohl unmit
telbar auf einer zur zentralen Steuer- und Regeleinheit 10 ge
hörenden Schaltfläche als auch auf der Oberfläche einer Fernbe
dienung bekannter Art, die per Funk oder auch per Kabel mit der
zentralen Steuer- und Regeleinheit 10 verbunden ist, angeordnet
sein kann. Dabei kann der eigentliche Betätigungsgriff des
Einhandhebels vorteilhafterweise als Wasserfahrzeug ausgebildet
sein, dessen Bewegungen relativ zu seiner Unterlage unmittelbar
von dem Wasserfahrzeug nachvollzogen werden.
Die vorgenannte Schaltfläche und/oder Oberfläche einer Fernbe
dienung kann außerdem auch noch ein oder zwei Schaltelement(e)
bekannter Art aufweisen, durch das/die zunächst die Druckmin
dereinheit 19 derart betätigt wird, daß die Düsenanordnungen 2
bis 8 in ihre Betriebsstellung ausfahren, bevor die zentrale
Steuer- und Regeleinheit 10 betätigbar ist, und andererseits
die Druckmindereinheit 19 erst dann das Einfahren der
Düsenanordnungen 2 bis 8 in ihre Ruhestellung veranlaßt, wenn
die zentrale Steuer- und Regeleinheit 10 außer Betrieb genommen
wurde. Die vorgenannten. Schritte können selbstverständlich auch
einzeln oder gemeinsam automatisch mit der In- bzw.
Außerbetriebnahme der zentralen Steuer- und Regeleinheit 10
gekoppelt sein. Darüber hinaus kann die vorgenannte
Schaltfläche und/oder Oberfläche einer Fernbedienung auch noch
ein oder zwei Schaltelement(e) bekannter Art aufweisen, mittels
dessen/derer die Steuer- und Regeleinheit des normalen
Schiffsantriebes mit der zentralen Steuer- und Regeleinheit 10
derart koppel- bzw. entkoppelbar ist, daß erstere zumindest
zeitweise von letzterer in ihre Aktionen einbezogen wird.
Die Fig. 2a und 2b zeigen jeweils einen Schnitt durch eine er
findungsgemäße aus- und einfahrbare Düsenanordnung 2 bis 8 in
schematischer Darstellung und vergrößertem Maßstab gegenüber
Fig. 1, und zwar einmal im eingefahrenen Ruhezustand und einmal
im ausgefahrenen Betriebszustand, beispielsweise die Düsenan
ordnung 5 aus Fig. 1. Diese Düsenanordnung 5 besteht aus einer
in die Außenwand 30 des Wasserfahrzeugs 1 eingelassene Kolben-
Zylinder-Anordnung 31 mit dem Kolben 32 und dem Zylinder 33.
Der Kolben 32 ist dabei in dem relativ zur Außenwand 30 des
Wasserfahrzeugs 1 ortsfest montierten Zylinder 33 durch
Zu- oder Abführung eines unter niedrigem Druck stehenden fluiden
Mediums über eine mit der Niederdruck-Ringleitung 20 der Fig. 1
verbundene Stichleitung 36 in den bzw. aus dem unteren Bereich
des Zylinders 33 gegen die Kräfte einer auf Druck beanspruchba
ren Feder 34 und einer auf Zug beanspruchbaren Feder 35 derart
verschiebbar, daß er im ausgefahrenen Zustand der Fig. 2b die
Eingänge 37 von Kanälen freigibt, die zu einer koaxialen Außen
düse 39 eines nach Art einer Wasserstrahlpumpe bzw. Venturi-
Düse arbeitenden Düsensystems 40 führen und diese mit dem das
Wasserfahrzeug 1 umgebenden Wasser verbinden, das hier durch
die symbolischen Pfeile 41 gekennzeichnet ist. Die zentrale In
nendüse 42 des Düsensystems 40 ist dagegen dauerhaft mit dem
aus Fig. 1 bekannten Leitungssystem 11 verbunden und wird von
diesem mit einem unter ausreichend hohem Druck stehenden
fluiden Medium beaufschlagt, wobei dieses fluide Medium, das
hier durch die symbolischen Pfeile 43 gekennzeichnet ist, gemäß
Fig. 1 der Einfachheit halber - allerdings nicht zwangsläufig - aus
derselben zentralen Versorgungseinheit 9 der Fig. 1 stammt
wie dasjenige zur Bewegung des Kolbens 32, das hier durch den
symbolischen Pfeil 44 gekennzeichnet ist.
Die dauerhafte Verbindung zwischen zentraler Innendüse 42 und
Leitungssystem 11 kann auf jede dafür geeignete Weise bekannter
Art hergestellt werden und ist hier der Ausschauung halber in
zwei unterschiedlichen Formen dargestellt, und zwar einmal in
Fig. 2a als Teleskop-System 45 mit ineinanderfahrbaren Rohrab
schnitten, die gegeneinander in bekannter und daher hier nicht
explizit dargestellter Art und Weise mit einer oder mehreren
Hochdruck-Dichtungen versehen sind, und zum anderen in Fig. 2b
als Abschnitt eines flexiblen Druckschlauches 46, der sich im
Ruhezustand des Kolbens 32 im Zylinder 33 gemäß Fig. 2a in der
Ausnehmung 47 des Kolbens 32 zusammenfaltet.
Die hier gezeigte Möglichkeit einer Rückstellkraft für den Kol
ben 32 in die Ruhelage der Fig. 2a mittels zweier Federn 34,
35, die sich an kragenförmigen Widerlagern 48, 49 abstützen,
deren eines (48) kraftschlüssig mit dem Zylinder 33 und deren
anderes (49) kraftschlüssig mit dem Kolben 32 verbunden ist,
wobei beide Widerlager 48, 49 an ihren jeweils freien Kanten
auch noch mit einer speziellen Dichtung versehen sein können,
bei geeigneter Materialauswahl, beispielsweise einem gleitfä
higen und nicht korrodierendem Metall oder einer entsprechenden
Metallegierung oder einem stabilen, gleitfähigen und salzwas
ser-resistenten Kunststoff, jedoch nicht sein müssen, stellt
selbstverständlich ebenfalls nur beispielhaft eine der mögli
chen Ausführungen einer entsprechenden Rückstellkraft dar. Ge
nausogut kann dafür nur eine der Federn 34, 35 genügen oder ein
doppelt-beaufschlagbarer Kolben oder jede gleichwirkende andere
Maßnahme zur Verwendung kommen. Ebenso ist hier mit der Stich
leitung 36 gegenüber der Fig. 1 eine weitere Möglichkeit zur
Beaufschlagung des Zylinders 33 mit einem unter niedrigem Druck
stehenden fluiden Medium gezeigt, die selbstverständlich eben
falls mit jeder aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahme
verwirklicht werden kann.
Im übrigen erstreckt sich das vorliegende Patentbegehren
selbstverständlich nicht allein auf das detailliert darge
stellte Ausführungsbeispiel, sondern auf alle Ausführungsformen
einer Vorrichtung zum Manövrieren von Wasserfahrzeugen, die un
ter den Schutzumfang der Patentansprüche 1 und 7 fallen.
1
Wasserfahrzeug
2
, . . .,
8
Düsenanordnungen
9
zentrale Versorgungseinheit für fluides Medium
10
zentrale Steuer- und Regeleinheit
11
Leitungssystem
12
, . . .,
18
symbolische Pfeile für Steuerstrahlen
19
Druckmindereinheit
20
Niederdruck-Ringleitung
21
Ventilanordnung
22
,
23
Verbindungsleitungen
30
Außenwand des Wasserfahrzeugs
31
Kolben-Zylinder-Anordnung
32
Kolben
33
Zylinder
34
Druckfeder
35
Zugfeder
36
Stichleitung
37
Eingänge
38
Kanäle
39
koaxiale Außendüse
40
Düsensystem
41
symbolische Pfeile für das Wasserfahrzeug umge
bendes Wasser
42
zentrale Innendüse
43
symbolische Pfeile für unter ausreichend hohem
Druck stehendes fluides Medium
44
symbolische Pfeile für unter niedrigem Druck ste
hendes fluides Medium
45
Teleskop-System
46
Abschnitt eines flexiblen Druckschlauches
47
Ausnehmung
48
,
49
kragenförmige Widerlager
Claims (30)
1. Verfahren zum Manövrieren von Wasserfahrzeugen, bei dem
aus mindestens einer relativ zum Wasserfahrzeug in vorgeb
barer Ausrichtung angeordneten Mündungsöffnung einer
kraftschlüssig mit dem Wasserfahrzeug verbundenen Strahl
quelle ein Wasserstrahl unterhalb des maximalen Freibords
derart in das das Wasserfahrzeug umgebende Wasser ausge
stoßen wird, daß das Wasserfahrzeug einen meßbaren Schub
in die der Strömungsrichtung jedes Wasserstrahls entgegen
gesetzte Richtung erfährt,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Außenwand des Wasserfahrzeugs an mindestens
zwei Positionen unterhalb des maximalen Freibords Wasser
strahlen in der Weise erzeugbar sind, daß dort nach dem
Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitende Düsenanordnungen
montiert werden, deren zentrale Innendüse mit einem unter
hinreichend hohem Druck stehenden fluiden Medium aus einer
zentralen Versorgungseinheit auf dem Wasserfahrzeug und
deren koaxiale Außendüse mit dem das Wasserfahrzeug umge
benden Wasser beaufschlagt wird, wobei die Zufuhr des
fluiden Mediums zu jeder Düsenanordnung mittels einer Ven
tilanordnung derart gesteuert und geregelt wird, daß jeder
nach Richtung und Betrag vorgebbare Schub unmittelbar nach
einer mittels eines Schaltsignales bekannter Art erteilten
Vorgabe durch Überlagerung der aus den einzelnen Düsenan
ordnungen austretenden Steuerstrahlen aus fluidem Medium
und Wasser realisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als fluides Medium ein unter hinreichend hohem Druck
stehendes Gas verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als fluides Medium unter hinreichend hohem Druck ste
hendes Wasser verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils mindestens eine Düsenanordnung im Bugbereich
mit einer Ausrichtung in Vorwärts-Fahrtrichtung, an jeder
Außenseite mit einer Ausrichtung senkrecht zur Längsachse
des Wasserfahrzeugs sowie im Heckbereich mit einer Aus
richtung in Rückwärts-Fahrtrichtung angeordnet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das den jeweils erforderlichen Schub und die dazu
notwendige Steuerung und Regelung der Ventilanordnung vor
gebende Schaltsignal mittels eines proportional auf
Dreh- und Kippbewegungen reagierenden Einhandhebels erzeugt
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsenanordnungen im Ruhezustand oberflächenschlüs
sig mit der Außenwand des Wasserfahrzeugs in paßförmigen
Vertiefungen dieser Außenwand gelagert und nur für den Zu
stand der Betriebsbereitschaft aus diesen ausgefahren wer
den.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung und Regelung des normalen Schiffsan
triebs zeitweise mit derjenigen der Ventilanordnung zusam
mengeschaltet und von letzterer dominiert wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, die aus mindestens einer an der Außen
wand eines Wasserfahrzeugs mit einer relativ zu diesem
vorgebbaren Ausrichtung angeordneten Mündungsöffnung einer
kraftschlüssig mit dem Wasserfahrzeug verbundenen Strahl
quelle unterhalb des maximalen Freibords einen Wasser
strahl derart in das das Wasserfahrzeug umgebende Wasser
ausstoßen kann, daß das Wasserfahrzeug einen meßbaren
Schub in die der Strömungsrichtung jedes Wasserstrahls
entgegengesetzte Richtung erfährt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenwand (30) des Wasserfahrzeugs (1) an minde
stens zwei Positionen unterhalb des maximalen Freibords
mit nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitenden Dü
senanordnungen (2-8) versehen ist, deren zentrale Innen
düse (42) über ein im oder am Wasserfahrzeug (1) verlegtes
Leitungssystem (11) mit einem unter hinreichend hohem
Druck stehenden fluiden Medium aus einer zentralen
Versorgungseinheit (9) auf dem Wasserfahrzeug (1) und de
ren koaxiale Außendüse (39) über seitlich vom Außenraum
des Wasserfahrzeugs (1) in die Düsenanordnungen (2-8) füh
rende Kanäle (38) mit dem das Wasserfahrzeug (1) umgeben
den Wasser beaufschlagbar ist, wobei die Zufuhr des
fluiden Mediums zu jeder Düsenanordnung (2-8) mittels ei
ner Ventilanordnung (21) derart steuer- und regelbar ist,
daß jeder nach Richtung und Betrag vorgebbare Schub
unmittelbar nach einer mittels eines Schaltsignales be
kannter Art erteilten Vorgabe durch Überlagerung der aus
den einzelnen Düsenanordnungen (2-8) austretenden Steuer
strahlen (12-18) aus fluidem Medium und Wasser erzeugt
wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Versorgungseinheit (9) für das fluide Me
dium eine Anordnung von einer oder mehreren Druckgas
flaschen bekannter Art ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllung der Druckgasflaschen ein Inertgas wie
Stickstoff oder Helium ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Versorgungseinheit (9) ein Druckwasser
speicher ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckwasserspeicher zumindest zeitweise von einer
auf dem Wasserfahrzeug (1) angeordneten Pumpe mit unter
ausreichend hohem Druck stehendem Wasser beaufschlagt
wird, die dieses dem das Wasserfahrzeug (1) umgebenden
Wasser über eine Zuleitung bekannter Art entnimmt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckwasserspeicher zumindest während der Be
triebsbereitschaft der Vorrichtung zum Manövrieren von
Wasserfahrzeugen (1) mit einem als Puffer dienenden Druck
gasspeicher verbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckgasspeicher eine Anordnung von einer oder
mehreren Druckgasflaschen ist, deren Füllung aus einem In
ertgas wie Stickstoff oder Helium besteht.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsenanordungen (2-8) in die Außenwand (30) des
Wasserfahrzeugs (1) eingelassene Kolben-Zylinder-Anord
nungen (31) sind, deren Kolben (32) im Ruhezustand der
Vorrichtung oberflächenschlüssig mit der Außenwand (30)
des Wasserfahrzeugs (1) in ihrem Zylinder (33) ruhen und
im Zustand der Betriebsbereitschaft pneumatisch oder
hydraulisch gegen eine Rückstellkraft bekannter Art soweit
in das das Wasserfahrzeug (1) umgebende Wasser ausgefahren
werden, daß ein oder mehrere in der Seitenwand jedes Kol
bens (32) befindliche Eingänge (37) von Kanälen (38)
freigegeben werden, durch die die koaxiale Außendüse (39)
jeder nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe aufgebauten
Düsenanordnung (2-8) mit dem das Wasserfahrzeug (1) umge
benden Wasser beaufschlagbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausfahren der Kolben (32) mittels des für den Be
trieb der Düsenanordnungen (2-8) zur Strahlerzeugung ver
wendeten fluiden Mediums erfolgt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck des fluiden Mediums zum Ausfahren der Düsen
anordnungen (2-8) gegenüber demjenigen zum Betrieb der
Düsenanordnungen (2-8) zur Strahlerzeugung auf einem kon
stanten Wert gehalten wird, der gegenüber dem Maximaldruck
des fluiden Mediums reduziert ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen dem Leitungssystem (11) für
das unter ausreichend hohem Druck stehende fluide Medium
und jedem Kolben (32) durch einen Abschnitt eines flexi
blen Druckschlauches (46) gebildet wird.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen dem Leitungssystem (11) für
das unter ausreichend hohem Druck stehende fluide Medium
und jedem Kolben (32) durch eine in Bewegungsrichtung des
Kolbens (32) betätigbare teleskopartige, mit einer oder
mehreren Hochdruckdichtungen versehene Rohranordnung (45)
gebildet wird.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellkraft für jeden Kolben (32) durch eine
mechanische Federanordnung (34, 35) bekannter Art bewirkt
wird, die im ausgefahrenen Zustand des Kolbens (32) auf
Zug- und/oder Druck belastet wird.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die als Kolben-Zylinder-Anordnungen (31) ausgebildeten
Düsenanordnungen (2-8) aus gleitfähigem und nicht
korrodierendem Metall oder einer entsprechenden Metalle
gierung bestehen.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die als Kolben-Zylinder-Anordnungen (31) ausgebildeten
Düsenanordnungen (2-8) aus einem stabilen, gleitfähigen
und salzwasser-resistenten Kunststoff bestehen.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Aus- und Einfahren der Kolben (32) automatisch mit
der Inbetriebnahme bzw. dem Abschalten der Vorrichtung zum
Manövrieren von Wasserfahrzeugen (1) erfolgt.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Aus- und Einfahren der Kolben (32) durch Betäti
gung eines speziellen Schaltelementes vor der Inbe
triebnahme der Vorrichtung zum Manövrieren von Wasserfahr
zeugen (1) bzw. nach deren Abschaltung erfolgt.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie mindestens eine Düsenanordnung (2, 8) im Bugbereich
des Wasserfahrzeugs (1) mit einer Ausrichtung in dessen
Vorwärts-Fahrtrichtung, mindestens je eine Düsenanordnung
(3, 4; 6, 7) an jeder Außenseite des Wasserfahrzeugs (1) mit
einer Ausrichtung senkrecht zu dessen Längsachse und min
destens eine Düsenanordnung (5) im Heckbereich des Wasser
fahrzeugs (1) mit einer Ausrichtung in dessen Rückwärts-
Fahrtrichtung aufweist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie auf jeder Außenseite des Wasserfahrzeugs (1) min
destens zwei in Abstand voneinander angeordnete Düsena
nordnungen (3, 4; 6, 7) aufweist, die jeweils senkrecht zur
Längsachse des Wasserfahrzeugs (1) ausgerichtet sind.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltsignale für die Vorgabe des jeweils erfor
derlichen Schubes und damit der Einstellung der Ventilan
ordnung (21) mittels eines Schaltelementes in Form eines
proportional auf Dreh- und Kippbewegungen reagierenden
Einhandhebels erzeugt werden.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einhandhebel die Form eines Wasserfahrzeugs auf
weist, dessen Drehung um eine vorgegebene Achse die Rich
tung und dessen Kippung gegen diese Achse den - positiven
oder negativen - Betrag des gewünschten Schubes festlegt.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle zur Betätigung der Vorrichtung zum Manövrieren
von Wasserfahrzeugen erforderlichen Schaltelemente auf ei
nem tragbaren Fernbedienungsgerät angeordnet sind, das per
Funk mit der im Steuerstand des Wasserfahrzeugs (1) ange
ordneten Regel- und Steuereinheit (10) für die Ventilan
ordnung (21) und das Aus- und Einfahren der Düsenanordnun
gen (2-8) verbunden ist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuer- und Regeleinheit für den normalen Schiffs
antrieb zeitweise derart mit derjenigen für die Ventilan
ordnung (21) verbindbar ist, daß der Schiffsantrieb in die
Steuerung und Regelung der Ventilanordnung (21) und damit
in die Betätigung der Düsenanordnungen (2-8) integriert
wird.
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