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Antriebs- und Lenkvorrichtung für Unterwasserfahrzeuge Die Erfindung
betrifft eine Antriebs- und Lenkvorrichtung für Unterwasserfahrzeuge mit Eigenantrieb,
insbesondere Arbeitsfahrzeuge, die für die Fortbewegung sowohl Bodenberührungsele
mente aufweisen, als auch Propeller besitzen.
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Es ist bei Unterwasserfahrzeugen dieser Art (US-PS 3 158 123) bekannt,
unter dem Fahrzeugkörper federnde Stützen mit Kufen und oberhalb dieser Propeller
am Fahrzeugkörper anzuordnen, wobei für die Fortbewegung auf dem Meeresboden sich
am Fahrzeugheck ebenfalls ein Propeller befindet, der in einem schwenkbaren Kanalstück
angeordnet ist und gleichzeitig als Lenkvorrichtung dient.
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Nachteilig ist bei dieser Ausführung, daß das Fahrzeug durch die Kufen
einerseits sich nicht den Unebenheiten des Meeresbodens anpassen kann und andererseits
schwierig zu manövrieren ist.
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Ferner ist es bei einem durch Trossen, Versorgungsleitungen od.
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dergl. mit einem auf dem Wasser befindlichen Begleitfahrzeug in Verbindung
stehenden Gerät für Unterseearbeiten.(DT-PS 519 601) bekannt, zum Vortrieb auf dem
Meeresboden unterhalb des Gerätes an einem Ende Raupen und am anderen Ende einen
Propeller vorzusehen. Für eine gute Standsicherheit des Gerätes ist dieses ferner
vorne und hinten mit Tragrädern versehen, die am Rahmen angebracht sind, wobei die
vorderen Tragräder verstellbare, geneigte Stützen besitzen. Zum Lenken ist dieses
Gerät mit einem Seitenruder ausgerüstes, welches an der Stütze für das hintere Tragrad
angelenkt ist und sich im Nachtstrom des Propellers befindet.
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Diese Bauart hat den Nachteil, daß eine große Anzahl von beweglichen
ç efgienven außerhalb des Gerätes benötigt wird und diese
Elemente
der Beschädigung, Abnutzung sowie den zersetzenden Einflüssen von Meerwasser ausgesetzt
und darüberhinaus noch schwer zugänglich sind. Außerdem ist der Wendekreis bei diesem
älteren Gerät ebenfalls verhältnismäßig groß und stellt somit einen weiteren Nachteil
dar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Antriebs- und Lenkvorrichtung
für Unterwasserfahrzeuge der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß das Fahrzeug
leicht manövrierbar sowie bei seinen Bewegungen von Bodenunebenheiten unabhängig
ist und die Betriebssicherheit durch Einschränkung der außerhalb des Fahrzeuges
befindlichen beweglichen Elemente erhöht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Bodenberührungselemente
mehrere, mit die Standsicherheit gewährleistendem Abstand voneinander angeordnete
Antriebs- bzw. Stützräder dienen, wobei die am Fahrzeug/sylfimetrisch zur Fahrzeugslängsachse
an beiden Seiten befindlichen Antriebsräder mittels Wellen entweder gemeinsam oder
unabhängig voneinander von im Fahrzeug befindlichen }rotoren antreibbar sind, ferner
sich am Fahrzeugheck ein Fahrwerk befindet, welches mittels eines Zapfens mit im
Fahrzeug befindlichen Lagern verbunden und somit um eine vertikale Achse drehbar
im Fahrzeug gelagert ist sowie einen mitschwenkbaren, an sich bekannten, horizontal
verlaufenden Kanal mit einem Schubkraft bewirkenden Propeller aufweist.
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In günstiger Weise besitzt bei einer solchen Antriebs- und Lenkvorrichtung
das im Fahrzeugheck drehbar gelagerte Fahrwerk eine vorzugsweise auf Nachlauf gestellte
Gabel, in der ein Spornrad als Stützrad gelagert ist.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung besitzt das im Fahrzeugheck
drehbar gelagerte Fahrwerk eine Doppelradanordnung, wobei beiderseitig des drehbaren
Zapfens je ein Stützrad angeordnet ist und der gegenseitige Abstand der beiden Räder
wesentlich kleiner ist als der Raddurchnesser.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Propeller
im
Kanal des drehbar gelagerten Fahrwerks mit einem ebenfalls im Kanal befindlichen
elektrischen oder hydraulischen Motor antreibbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise Seitei>ansicht eines Unterwasserfahrzeugs
mit Laufrädern als Bodenberührungselemente, bei dem das Heckrad zusätzlich um eine
vertikale Achse drehbar im Fahrzeug gelagert ist, Fig. 2 eine Stirnansicht des Unterwasserfahrzeugs
mit einer Dreiradanordnung und am Fahrzeugbug befindlichem Radpaar, Fig. 3 einen
Schnitt nach der Linie A-B in Figur 1 mit einem Propeller im drehbaren Fahrwerk
und einem in einer Gabel befindlichen Spornrad, und Fig. 4 eine Darstellung gemäß
Figur 3, mit einr abgeänderten Radanordnung, wobei anstelle der Gabel mit Spornrad
eine Doppelradausführung gezeichnet ist.
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Das als Ausführungsbeispiel in Figur 1 und 2 dargestellte Unterwasserfahrzeug
besteht im wesentlichen aus einem Körper 1, der mehrteilig ausgebildet sein kann
und der sich vorne und hinten mittels Antriebs- bzw. %-ützrädern 2,3 auf dem Meeresboden
abstützt und bewegt. Die Hülle des Körpers 1 umschließt zumindest eine zweite Hülle,
die einen Mannschaftsraum, in dem sich auch die Maschinenanlage, Batterien sowie
weitere Einrichtungen befinden, begrenzt.
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Im Bug des Fahrzeugs sind mehrere Fenster angeordnet, damit die Besatzung
die Bewegungen der für die Aufgaben des Fahrzeugs erforderlichen Einrichtungen von
Bord aus verfolgen und leiten kann.
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Das Unterwasserfahrzeug ist zusätzlich in an sich bekannter Weise
mit Tauchzellen 4, 4' ausgerüstet, deren Volumen so bemessen ist, daß auch bei Ausfall
des Antriebs wahlweise ein Auftauchen oder ein Schweben des Fahrzeugs in jeder gewünschten
Tauchtiefe
gewährleistet ist. Um die Stabilisierung des Fahrzeuges bei den verschiedenen Bewegungen
zu erreichen, ist unter dem Fahrzeug ein bekanntes, auf und ab bewegbares Ausgleichsgewicht
5 angeordnet. Hierdurch ist auch z.B. dem an der Bugseite des Fahrzeugs befindlichen,
gelenkig ausgebildeten Greifarm6die Möglichkeit gegeben, beträchtliche Krä£tc auszuüben,
ohne das Fahrzeug in schwankende Bewegungen zu versetzen. Die spezielle Konstruktion
des Greifarms ermöglicht weiterhin Schwenk- und Drehbewegungen, die aus den im Bug
des Fahrzeugs befindlichen Fenstern kontrolliert werden können. Je nach Erfordernissen
ist die Verwendung verschiedener Werkzeuge mit dem Greifarm möglich.
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Zum Antrieb des Unterwasserfahrzeugs bei Fahrten auf dem Meeresboden
dienen zwei am Fahrzeugbug angeordnete, symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse an beiden
Seiten befindliche Haupträder 2, 2' (Figur 2), von denen jedes über eine im Fahrzeug
gelagerte Welle 7, 7' mit einem im Fahrzeug befindlichen Motor 8, 8' in Verbindung
steht.
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Dieser Motor kann entweder ein elektrisch angetriebener oder ein hydraulisch
betätigter sein.
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Am Fahrzeugheck befindet sich ein als Stützorgan dienendes Fahrwerk
9, welches mittels eines Zapfens 10 mit im Fahrzeug 1 befindliche Lager 11,12 verbunden
und somit um die vertikale Achse drehbar gelagert ist, und ferner, entweder eine
vorzugsweise auf Nachlauf gestellte Gabel 13 für die Aufnahme eines Spornrads 3
(Figur 3) besitzt, oder für die Anordnung von zwei Rädern 3', 3'§ (Figur 4) ausgebildet
ist. Am Zapfen 10 des Fahrwerks 9 befindet sich außerdem eine Halterung 14, an die
ein zum Mannschaftsraum führendes Gestänge 15 angelenkt ist. Über dieses Gestänge
15 kann der Fahrer des Fahrzeugs die Drehbewegungen des Fahrwerks 9 ausführen. Das
Fahrwerk 9 besitzt ferner oberhalb der Räder ein Triebwerk, welches aus einem sich
in horizontaler Richtung erstrecken~ den Kanal 16 - der mit dem Fahrwerk bewegt
wird mit darin befindlichem elektrisch oder hydraulisch angetriebenen Motor 17 mit
Propeller 18 besteht, der gleichzeitig eine Schubkraft bewirkt.
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Die gute Nanövrierfähigkeit des Fahrzeugs wird durch die Anordnung
von zwei elektrisch oder hdraulisch angetriebenen Motoren
für die
Antriebsräder, deren Drehzahl und -richtung unabhängig voneinander stufenlos geregelt
werden kann, sowie durch das am Fahrzeugheck kefindliche schwenkbare Fahrwerk mit
Triebwerk erreicht.
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Durch die spezielle Ausbildung kann sich das Unterwasserfahrzeug nicht
nur bei Bodenhaftung auf Meeresgrund, sondern auch im am Bodengewicht 5 angeseilten
Schwebezustand auf der Stelle um die Vertikalachse drehen.
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Für diese Bewegung wird das unter dem Fahrzeug befindliche Bodengewicht
5 auf den Meeresgrund abgelassen, wonach sich das Fahrzeug dann im am Bodengewicht
5 angeseilten Zustand soweit au£wärts bewegt, bis die Bodenhaftung der Räder 2,
2' und 3 bzw. 3', 3"aufgehoben ist und der Wendevorgang eingeleitet werden kann.
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Nach Schwenken des Fahrwerks 9 wird das in diesem angeordnete, aus
den Teilen 16,17 und 18 gebildete Triebwerk eingeschaltet und so das Unterwasserfahrzeug
in die gewünschte Position gedreht.
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Somit ist es möglich, das Unterwasserfahrzeug in kurzer Zeit in eine
gewünschte Position zu manövrieren ohne den Standort zu verlassen.
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Bei den meist ungünstigen Sichtverhältnissen unter Wasser ist diese
Art des Wendens auf der Stelle vorteilhaft.