DE2622025A1

DE2622025A1 - Steuer- und stabilisiereinrichtung fuer schiffe

Info

Publication number: DE2622025A1
Application number: DE19762622025
Authority: DE
Inventors: Jun Allen Jones
Original assignee: JONES JUN
Current assignee: JONES JUN
Priority date: 1975-05-22
Filing date: 1976-05-18
Publication date: 1976-12-02
Also published as: GB1552825A

Description

PATENTANWALT

DiPL.-iNG. HELMUTKATSCHER 61 DARMSTADT

Bismarckstraße 20

Telefon: (06151) 2681t privat: (06103) 81927

2622025 ^{Telex: 419 597 advo d}

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Postscheck Frankfurt:343693-601 Patentanwalt Helmut Kaischer · 61 Darmstadt · BismarckstraBe 20

Mein Zeichen: 723"

Deutsches Patentamt i4.Mai 1976

München 2

Allen Jones jun. , Virginia Beach, Va., (V.St.A.)

Steuer- und Stabilisiereinrichtung für Schiffe

Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Stabilisiereinrichtung für Schiffe.

Es sind zahlreiche Konstruktionen für Steuereinrichtungen für Schiffe unterschiedlicher Bauart bekannt, um die Bewegung des Schiffes sowohl in flachem wie auch in tiefem Wasser zu steuern. Bei den meisten derartigen Konstruktionen sind ein oder mehrere Ruder vorgesehen, die um im wesentlichen vertikale Achsen schwenkbar sind und im hinteren. Bereich des Schiffsrumpfes angeordnet sind.

Es ist auch bekannt, Schiffe mit Stabilisiereinrichtungen auszurüsten, die an Backbord und Steuerbord angeordnete, die Oberfläche durchdringende Flossen oder Tragflügel aufweisen. Wenn das Schiff von einer Seite auf die andere schlingert, beeinflussen die Tragflügel die Schlingerbewegung dadurch, daß die wirksame Fläche des einen Tragflügels vergrößert wird, während die wirksame Fläche des anderen Tragflügels verringert wird. Es ist auch bekannt, Tragflügel, die einen Auftrieb erzeugen und die Oberfläche durchdringen, an einem Wasserfahrzeug so schwenkbar anzubringen, daß sie um im wesentlichen

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horizontale Achsen bewegt werden können, um eine seitliche Stabilisierung durch steuerbare Querneigungswinkel zu erreichen.

Ein Problem, das bei bekannten Einrichtungen zum Steuern bzw. Stabilisieren auftritt, liegt darin, daß die verwendeten Ruder oder Tragflächen nicht zwischen ausgefahrenen und eingezogenen Stellungen bewegt werden können. Soweit bisher Ruder oder Tragflächen so gelagert wurden, daß sie in eingezogene Stellungen bewegt werden konnten, konnten diese Vorrichtungen in ihren eingezogenen Stellungen nicht betätigt werden. Ein weiteres Problem bei bekannten Steuereinrichtungen besteht darin, daß sie keine Krängung erzeugen können, d. h. daß man mit ihnen nicht die Querneigung des Schiffes unterstützen kann, die für Manöver mit verhältnismäßig hoher Fahrt erforderlich ist.

Aus der Patentanmeldung P 23 39 305*7 des Anmelders sind bereits Schiffe in Halbverdrängerbauart bekannt, die untergetauchte Tragflügel aufweisen, um den Schiffsrumpf im Wasser anzuheben, wenn das Schiff Fahrt durch Wasser macht. Der Schiffsrumpf wird bei der Fahrt nicht aus dem Wasser herausgehoben, sondern nur soweit angehoben, daß die benetzte Oberfläche wesentlich verringert und die dadurch verursachten Widerstandskräfte erheblich herabgesetzt werden.

Ein wesentliches Merkmal der dort beschriebenen Schiffe ist die Querschnittsform der Schiffsrümpfe. Die Seiten jedes Schiffsrumpfs haben obere, untere und mittlere Abschnitte. Die oberen Abschnitte sind in verhältnismäßig weitem Abstand zueinander angeordnet. Die unteren Abschnitte sind verhältnismäßig nahe beieinander angeordnet. Die mittleren Abschnitte bilden geneigte Übergangsflächen zwischen den oberen und unteren Abschnitten.

Wenn die beschriebenen Schiffe keine Fahrt durch Wasser machen, liegt die Verdrängungswasser linie nahe an der Verbindungs-

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l±nie der oberen Abschnitte mit den mittleren Abschnitten. In diesem Zustand ist ein wesentlicher T_eil des Schiffsrumpf s eingetaucht und das Schiff wird ausschließlich durch die Auftriebskräfte getragen.

¥enn diese beschriebenen Schiffe Fahrt durch Wasser machen, wird der Schiffsrumpf durch die von den Tragflügeln erzeugten Hubkräfte angehoben, so daß die Fahrtwasserlinie nahe an der Verbindungslinie der unteren und mittleren Abschnitte liegt. In diesem Zustand sind wesentliche Teile des Rumpfes noch eingetaucht und die Aufti-iebskräfte durch die Wasserverdrängung bilden noch einen erheblichen Anteil der Tragkräfte für das Schiff; die verhältnismäßig große Oberfläche der geneigten mittleren Abschnitte befindet sich jetzt jedoch außerhalb des Wassers. Die sich daraus ergebende Verringerung der benetzten Oberfläche setzt den Widerstand erheblich herab und ermöglicht größere Reisegeschwindigkeiten bei Einsparungen am Kraftstoffverbrauch.

Wenn ein Schiffsrumpf dieser beschriebenen Art um X Längeneinheiten im Wasser angehoben wird, verringert sich die benetzte Rumpfoberfläche um einen Betrag, der X mal dem secans (l/cos) des Winkels ist, um den die Seiten gegenüber der Vertikalen geneigt sind. Indem man die geneigten Abschnitte der Seiten auf denjenigen Bereich des Schiffsrumpfes beschränkt, der aus dem Wasser herausgehoben wird, kann der Winkel der Seitenneigung so gewählt"' werden, daß die Größe der benetzten Oberfläche, die aus dem Wasser pro Längeneinheit der Hubbewegung des Schiffsrumpfes herausgehoben wird, einen Höchstwert einnimmt.

Der Neigungswinkel der mittleren, Seitenabschnitte liegt vorzugsweise im Bereich von 35° - 55°· In diesem Winkelbereich haben die mittleren Seitenabschnitte einen ausreichend großen Neigungswinkel, um die Schlagwirkung der Wellen aufzulösen, wobei man aber noch einen secans des Winkels im Bereich von

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ungefähr 1,2 - 1,7 erhält, was - wie vorher ausgeführt eine schnelle Verringerung der benetzten Rumpfoberfläche bewirkt, wenn das Schiff Fahrt macht.

Die Tragflügel der beschriebenen Schiffe sind an den untergetauchten Kielabschnitten der Schiffsrümpfe angebracht. Die Tragflügel ragen vorzugsweise nicht über die größte Breite der Schiffsdecks hinaus, so daß die Schiffe herkömmliche Hafenanlagen benutzen können. Die Tragflügel sind vorzugsweise beweglich gelagert, so daß der Vorderabschnitt jedes Tragflügels relativ zu seinem hinteren Abschnitt angehoben werden kann, ixtn die Hubwirkung zu vergrößeren, oder relativ zu seinem hinteren Abschnitt abgesenkt werden kann, um die Hubwirkung zu verringern.

Gemäß einem weiteren Merkmal der beschriebenen Schiffe sind die Tragflügel in Gruppen angeordnet, so daß die Tragflügel jeder Gruppe eine im wesentliehen fortlaufende Oberfläche bilden können, die den Schiffsrumpf anhebt, wenn das Schiff Fahrt macht. Die benachbarten Tragflügel jeder Gruppe sind nahe beieinander angeordnet, wobei die vorderen Tragflügel höher als ihre benachbarten hinteren Tragflügel angeordnet sind. Durch diese Anordnung erreicht man, daß die Tragflügel in eine miteinander fluchtende Stellung gedreht werden können, in der die benachbarten Tragflügel durchgehende Hubflächen auf beiden Seiten eines Schiffs bilden, so daß die Hubwirkung erhöht wird und die notwendige Zeit herabgesetzt wird, um die Reisegeschwindigkeit und -lage zu erreichen.

Die beschriebenen Schiffe können Fracht mit ungefähr 20 Knoten mit demselben Kraftstoffverbrauch befördern wie herkömmliche Verdrangungsschiffe bei einer Geschwindigkeit von 12 15 Knoten· Voraussichtlich ist eine Geschwindigkeit von 30 Knoten mit dem bisher üblichen Kraftstoffverbrauch bei 20 Knoten zu erreichen. Man erhält daher eine größere Wirtschaftlichkeit bei hoher Geschwindigkeit als bei herkömmlichen Schiffen.

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Folgende Vorteile werden mit der beschriebenen Querschnittsform der Schiffsrümpfe erreicht:

1. Der Schiff sx^umpf taucht verhältnismäßig tief ein und wird nicht aus dem Wasser angehoben, so daß der Boden des S_chiffsrumpfs nicht dem ¥ellenschlag ausgesetzt ist.

2. Die im Wasser eingetaucht bleibende benetzte Fläche ist sehr klein, so daß der Wasserwiderstand s.ehr klein wird.

3· Man erhält eine stabile Plattform zur Aufnahme der Fracht durch den tief eintauchenden Schiffsrumpf, der auch bei unruhiger See nur minimal stampft.

h. Da der untergetauchte Kielabschnitt einen verhältnismäßig schmalen Querschnitt hat, kann er mit einer starren Versteifung ausgeführt werden, um hohen Schlagkräften standzuhalten, 5» Der schmale Querschnitt des eingetauchten Kielabschnitts ermöglicht die Verwendung von verhältnismäßig langen Tragflügeln längs den gegenüberliegenden Seiten, ohne daß diese Tragflügel über die größte Breite des die Fracht tragenden Decks hinausragen.

6. Der Rumpfquerschnitt kann für größere oder kleinere Schiffe maßstäblich vergrößert oder verkleinert werden.

In der genannten Patentanmeldung des Anmelders wird jedoch das Problem einer kombinierten Stabilisier™ und Steuereinrichtung für Schiffe nicht angesprochen. Wenn die beschriebenen Schiffe Fahrt durch Wasser machen und die Tragflügel einen großen Teil des Schiffsrumpfs aus dem Wasser heben, können die Schiffe manchmal verhältnismäßig unstabil sein. Wenn die Tragflügel zur Stabilisation dienen und drehbar gelagert sind, um die Schlingerbewegung au beeinflussen, ist es insbesondere bei schwerer See erwünscht, diese bekannten Schiffe mit zusätzlichen Stafoilisiereinrichtungen zu versehen.

Ein weiteres Problem, das in der genannten Anmeldimg nicht näher angesprochen wird, ist das der absichtlichen Krängung des Schiffes bei Kurvenfahrt, d. h. der Koordinierung eier Querneigung des Schiffes mit der Steuerung bei Kurvenfahrt,

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um die Stabilität bei Steuermanövern zu erhöhen. Ein weiteres, dort nicht angesprochenes Problem liegt darin, die beschriebenen Schiffe mit einer Vorrichtung zu versehen, um den Schiffen absichtlich einen Krängungswinlcel zu geben, wie es bei erheblicher Querströmung oder bei einseitigen Lasten, die von den Schiffen getragen werden, erforderlich sein kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese und andere Nachteile der bekannten Schiffe zu überwinden und eine neuartige und vorteilhafte Steuer- und Stabilisiereinrichtung für Schiffe zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann vorzugsweise bei Schiffen verwendet werden, wie sie in der genannten Patentanmeldung des Anmelders beschrieben sind, jedoch kann die Einrichtung auch bei anderen Schiffsarten vorteilhaft verwendet werden, wozu auch Segelboote, Verdrängungsschiffe, Unterseeboote u. dgl. gehören. Wenn die erfindungsgemäße Einrichtung bei den in der genannten Patentanmeldung beschriebenen Schiffen verwendet wird, ergeben sich einige besondere Vorteile, die nachfolgend noch näher erläutert werden.

Erfindungsgemäß sind Flügel paarweise auf gegenüberliegenden Seiten der eingetauchten Rumpfabschnitte drehbar angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Flügel im wesentlichen ebene Abschnitte, die schräg nach außen relativ zu den. sie tragenden Rumpfabschnitten verlaufen, Wenn die Flügel auf gegenüberliegenden Fmmpfselten entgegengesetzt gedreht werden, um entweder ihre obere oder ihre raxtere Fläche des:· Wasserströmung auszusetzen, die am. Schiffsrumpf entlans-stränit, dann üben diese Flügel Steuer·= tm.d Krängungsfunktionen aus. ¥erm die- ZTlügel auf geg'eaü'jGir-llegeiid.en Seiten des Snliiffsrutnpfsim Gleichlauf in der gleioixeE. Richtung gedreht werden, dann wirken sie nach, der &vt von Tiefenrudern, um das Schiff anzuheben oder abzusenken«, Derartige Flügel werden hauptsächlich bei Unterseebootes! verwendet.

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In Weiterbildung des Erfindungsgedanlcens ist vorgesehen, daß ein Flügelpaar durch eine Trageinrichtung verbunden und an der Unterseite eines Schiffs angebracht ist, um herkömmliche Ruder zu ersetzen oder zu unterstützen. Bei dieser Ausführungsform erstrecken sich die Flügel schräg zur Unterseite des Schiffs und führen Steuer- und Krängungsfunktionen aus. Miteinander verbundene Flügel dieser Art werden vorzugsweise so angeordnet, daß sie die Schiffsschraube umgeben oder sie werden hinter der Schiffsschraube angeordnet, damit sie im Schraubenstrahl ax-beiten.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Flügel gelenkig mit einem drehbaren Träger verbunden und können zwischen einer ausgefahrenen Stellung und einer Ruhestellung bewegt werden. Die Flügel sind vorzugsweise so gestaltet, daß in der Ruhestellung die von den Flügeln erzeugten Wasserwiderstandskräfte im Gledbhgewicht zu den Drehachsen der Flügel liegen. Bei anderen Ausführungsformen wird das axiale Gleichgewicht der ¥iderstandskräfte bei bestimmten AusfahrwinkeIn der Flügel erreicht und die Flügel werden normalerweise mit diesen Gleichgewichts-Ausfahrwinkeln betrieben.

Ein vorteilhaftes Merkmal der bevorzugten Flügelausführungen liegt darin, daß sie zwischen ausgefahrenen Stellungen und eingezogenen Stellungen oder Ruhestellungen gedreht werden können. In ihren eingezogenen Stellungen liegen die Flügel vorzugsweise auf oder an Rumpfabschnitten, die sich schräg zu den die Flügel tragenden Rumpfabschnitten erstrecken.

Ein Antriebsmechanismus für die bewegliche Abstützung und Verstellung der Flügel weist Flügelschäfte auf, die sich durch den Rumpf erstrecken, um die Flügel zwischen ihren Ruhestellungen und ausgefahrenen Stellungen zu drehen. Das Antriebssystem kann auch so betrieben werden, daß die Flügel

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entgegengesetzt gedreht werden, wenn sich die Flügel in ihrer Ruhestelltang oder ihrer ausgefahrenen Stellung befinden, um eine Steuer- und Kurvenkrängungsfunktion zu erreichen. Andere Funktionen, wie die Stabilisierung des Schiffs, die Beeinflussung der Krängung, Bremswirkung und Bewegung des Schiffs durch das Wasser mit einer vorgegebenen Schrägstellung oder Schlagseite können dadurch erreicht werden, daß die Flügel durch den Antriebsmechanis-'-mus in geeigneter ¥eise verstellt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Antriebsmechanismus ist eine scheibenförmige Flügellagerung vorgesehen, die an ihrem Umfang eine große Lagerfläche aufweist, die kegelförmig ist, durch Wasser geschmiert wird und sich selbst reinigt. Derartige Lager sind im Handel für Schiffsbauzwecke erhältlich; sie sind gut geeignet, Kräfte von der Lagerung auf den Schiffsruinpf zu übertragen.

Wie sich aus der vorangegangenen Zusammenfassung ergibt, ist es ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges und vorteilhaftes Wasserfahrzeug zu schaffen. Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine neuartige und verbesserte Steuer- und Stabilisiereinrichtung für das Wasserfahrzeug zu schaffen. Ein weiteres Ziel ist es, die in der genannten Patentanmeldung beschriebenen Schiffe mit einer verbesserten Steuer- und Stabilisiereinrichtung zu versehen, die eine Krängungssteuerung ermöglicht.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 Seitenansichten einer Ausführungsform eines Schiffs mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei das Schiff ohne Fahrt und mit Fahrt durch Wasser dargestellt ist,

Fig. 3 und h Vorderansichten des Schiffs nach Fig. 1 und 2,

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vobei sich, die Flügel in der Betriebsstellung bzw. in der Ruhestellung befinden,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3, Fig. 6 und 7 Schnitte ähnlich der Fig. 5» wobei sich die Flügel jedoch in entgegengesetzt gedrehten Stellungen befinden, um das Schiff zu steuern,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Antriebsmechanismus für die Bewegung der Flügel,

Fig. 9 und 10 Schnitte durch einen anderen Antriebsmechanismus zur Bewegung der Flügel,

Fig.11, 12 und 13 Seitenansichten anderer Schiffsbauformen mit den erfindungsgemäßen Flügeln,

Fig.14, 16, 18 und 20 Draufsichten auf andere Ausführungsformen der Flügel,

Fig.15» 17» 19 und 21 Endansichten der Flügelausführungsformen nach den Fig. 14, 16, 18 und 20, die am Kommandoturm eines Unterseebootes angebracht sind,

Fig.22 eine perspektivische Ansicht einer klappbaren Flügelanordnung,

Fig.23 eine Endansicht eines Kommandoturms eines Unterseeboots, an dem die Flügel nach Fig« 22 angebracht sind,

Fig.24 und 25 eine Draufsicht und eine Endansicht einer anderen Ausführungsform klappbarer Flügel,

Fig.26 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Steuer- und Stabilisiereinrichtung,

Fig.27 und 28 Unteransichten abgewandelter Ausführungsfox-men der Einrichtung nach Fig« 26, und

Fig.29 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Einrichtung naofe Fig. Z6 _Θ

In den Fig. 1 - 4 ist ein Tragflügelschiff 10 der Halbverdrängerbauart gezeigt. Der Rumpf des Sohiffes 10 hat Steuerbord- und Backbordseiten 11_s 12, die an entgegengesetzten Enden zusammenlaufen, um einen Bug 13 mit abgerundeter Spitze und einen im wesentlichen ebenen Spiegel 14 am Heck zu bilden«

Der Querschnitt des Rumpfes des Schiffes 10 ist so gewählt,

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daß man ein stabiles, tief eintauchendes Schiff erhält. Die Seiten 11, 12 sind jeweils in obere, untere und mittlere Abschnitte aufgeteilt. Die oberen Abschnitte der Seiten 11, sind in großem Abstand zueinander angeordnete, im wesentli~ chen vertikale Freibordabschnitte 16, 17, die sich längs gegenüberliegenden Seiten eines flachen, im wesentlichen ununterbrochenen Decks 17 erstrecken. Die unteren Abschnitte der Seiten 11, 12 sind in engem Abstand zueinander angeordnete, im wesentlichen vertikale Kielabschnitte 20,21, die am Boden durch eine Kielfläche 22 verbunden sind. Die Kielfläche 22 und die Kielabschnitte 20, 21 bilden ein schmales Unterteil oder einen untergetauchten Kielabschnitt 23 des Schiffsrumpfs. Die mittleren Abschnitte der Seiten 11, 12 sind geneigte Verdrängungs- und Stabilisierabschnitte 18, 19, die einen Übergang zwischen den Kielabschnitten 20, 21 und den Freibordabschnitten 16,17 bilden.

Der Abstand zwischen den Freibordabschnitten 16, 17 liegt vorzugsweise im Bereich des 2 - 20 -fachen des Abstands zwischen den Kielabschnitten 20, 21. Nach einem bevorzugten Verhältnis für große Fraciitschiffe ist der Abstand zwischen den Kielabschnitten 20, 21 ungefähr ein Drittel des Abstands zwischen den Freibordabschnitten 16, 17 im überwiegenden LängenbereiGb. des Schiffsrumpfs.

Mehrere Tragflügel 25 werden vom Kieiabschnitt 23 getragen. ¥ie in der genannten Patentanmeldung beschrieben, können die Tragflügel 25 χώ. verhältnismäßig ©ngenj Abstand in vorderen und Iixnt.eren Gruppen sngsordnet sein ti3s.& siclb. von entgegen·= gesetEtsn Seiten der ΐκιΐβΐ/οη /Λsennit-to 2O₅ 2t erstrecken, oder ale können im Abstand siieinaiider läKgs jedes beliebigen Atηrlniitts des Verdrä^guagskieic £3 a.'igsor-dnet sein. In der geuami'fceri Patentanmeldung sind fcraf tbstätigte Antriebseinrichtr,ii™en beschrieben. _s vs> die Tragflügel zu drehen, um die Hubwirlcraigj die Schlingerbewegung nnd die Stampfbewegung des Schiffes 10 su !: 3 einfluss en _c

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Das Schiff 10 ist mit zwei jeweils von einem Rohr gestützten Schrauben 26 in Tandemanordnung an der Bodenfläche 22 des Kielabschnitts 23 versehen. Die Schrauben 26 werden vorzugsweise durch gesonderte Turbinen angetrieben, die im Kielabschnitt 23 untergebracht sind. Jede gewünschte Anzahl von Schrauben 26 kann in Tandemanordnung entlang dem Kielabschnitt 23 angeordnet werden, um dem Schiff 10 die gewünschte Vortriebskraft zu geben. Diese Schrauben in Tandemanordnung werden vorzugsweise jeweils durch eine gesonderte Maschine angetrieben, sie können aber auch alle von einer gemeinsamen Energiequelle angetrieben werden.

Venn das Schiff 10 festgemacht hat oder sonst ohne Fahrt im Wasser liegt, wird es nur durch die Auftriebskräfte durch Wasserverdrängung getragen. Die Verdrängungswasserlinie des Schiffs ohne Fahrt liegt normalerweise nahe der Verbindungslinie der Freibordabschnitte 16, 17 mit den Verdrängungsabschnitten 18 bzw. 19, wie in Fig. 1 gezeigt. Wenn das Schiff 10 Fahrt macht, wird es teilweise durch die Wirkung der Tragflügel getragen; die Fahrtwasserlinie liegt nahe der Verbindungslinie der Kielabschnitte 2*0, 21 und der Verdrängungsabschnitte 18 bzw. 19» wie in Fig. 2 gezeigt.· Daher ist nur der Kielabschnitt 23 des Rumpfes normalerweise eingetaucht, wenn das Schiff Fahrt macht.

Das Schiff 10 weist ein Ruder 27 auf. Ein Ruderschaft 28 erstreckt sich durch das Ruder 27 und. ist mit seinen Enden in dem Kielabschnitt 23 und im Heck lh gelagert.

Wenn das Schiff 10 im Wasser angehoben wird und vom reinen Verdrängungsbetrieb in den Verdrängungs- und -Tragflügelbetrieb übergeht, verringert sich die benetzte Fläche des Ruders 28. Diese Verringerung der benetzten Fläche ist erwünscht, weil bei höherer Geschwindigkeit eine geringere Ruderfläche erforderlich ist , um das Schiff 10 zu steuern.

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Erfindungsgemäß sind Steuerbordflügel 30 und Baßkbordflügel 31 aⁿ der Steuerbordseite bzw. der Backbordsexte des Schiffs 10 angeordnet. Die Flügel 30, 3I -weisen Tragabschnitte 32, 33 auf, die sich längs der unteren Rumpfabschnitte 20, 21 erstrecken und schräge Abschnitte 34, 35» die schräg nach außen von den Tragabschnitten 32, 33 verlaufen.

Die Flügel 3o, 31 sind beweglich im Kielabschnitt 23 gelagert. Eine Ausführungsform eines Antriebsmechanismus, der zum Verstellen der Flügel 30, 31 verwendet werden kann, ist in Fig. 8 gezeigt. Zwei Tragschäfte 36, 37 erstrecken sich durch die unteren Rumpfabschnitte 20, 21 und sind dort drehbar gelagert. Die Schäfte 36» 37 verbinden die Tragabschnitte 32, 33, so daß die Flügel 30, 31 drehbar gelagert sind. Die Achsen der Schäfte 36, 37 verlau=» fen vorzugsweise horizontal und erstrecken sich quer zur Längsrichtung des Schiffs 10.

Der Antriebsmechanismus 40 ist im Verdrängungskiel 23 untergebracht und mit den Schäften 36» 37 verbunden, um die Schäfte zu drehen und die Flügel 3o, 31 zwischen Ruhestellungen (Fig. 1 und 4) und ausgefahrenen Stellungen (Fig. 2 und 3) ^zu verstellen. Der Antriebsmechanismus 40 weist zwei herkömmliche druckmittelbetätigte Zylinder 42, 43 auf. Die Zylinder 4.2, 43 haben Kolben 44, 45, die bei Versorgung mit einem Druckmittel ausgefahren und zurückgefahren werden können.

Zwei Zahnstangen 46, 47 sind mit den Kolben 44 bzw. 45 verbunden. Zwei Zahnräder 48, 49 sind auf den Schäften 36, 37 befestigt. Die Zahnstangen 46, 47 stehen in Eingriff mit den Zahnrädern 48, 49 und drehen diese bei einer Hin- und Herbewegung der Zahnstangen 46, 47 durch die Kolben 44, 45. Das Druckmittel kann den Zylinder 42, 43 durch herkömmliche Steuereinrichtungen zugeführt werden, die nicht näher beschrieben werden.

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Die Flügel 3o, 31 können zusammen mit oder anstelle des Ruders 27 verwendet werden, um das Schiff 10 zu steuern. Eine Steuerfunktion kann erreicht werden, indem die Flügel 3o, 31 in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, und zwar unabhängig davon, ob sich die Flügel 3°» 31 in ihrer eingezogenen Stellung (Fig. 1 und k) oder in ihrer ausgefahrenen Stellung (Fig. 2 und 3) befinden.

In den Fig. 5-7 ist dargestellt, wie die Flügel 30, 3I zur Erzielung einer Steuerwirkung arbeiten. Die Flügel 30, 31 sind in den Fig. 5 - 7 im Querschnitt in horizontalen Ebenen dargestellt, die parallel zur Bodenfläche des Kielabschnitts 23 verlaufen, wie durch die Linie 5-5 in Fig. 3 angedeutet ist.

In Fig. 5 ist die Wasserströmung entlang dem Boden des Schiffes 10 bei einer Vorwärtsbewegung des Schiffes durch das Wasser durch Pfeile 50 dargestellt. Wenn die Flügel 30, 31 parallel vertikal in das Wasser unter dem Schiff 10 herabreichen, verlaufen die Querschnittsprofile der Flügel 30, 31 parallel zu der durch die Pfeile 50 dargestellten Wasserströmung. Die Flügel 30, 31 üben dabei keine Steuerfunktion aus, wenn sie in der in Fig. 5 gezeigten Art angeordnet sind, sondern halten das Schiff 10 auf Geradeauskurs .

Wenn die Schäfte 36, 37 in entgegengesetzter Richtung gedreht sind, wie in den Figo 6 und 7 durch die Pfeile 5I oder 52 dargestellt ist, ist die Außenbordflache eines der schrägen Abschnitte 3h, 35 und die Innenbordfläche des anderen schrägen Abschnitts 3^· bzw« 35 dem Wasser ausgesetzt, das sich an den Flügeln 30, 31 entlang bewegt, und die Flügel 3°, 31 üben daher eine Steuerwirkung auf das Schiff 10 nach Backbord oder Steuerbord aus.

Die Fig₀ 5-7 zeigen zwar die

Steuer- und Stabilisierwirkung der Flügel 30, 3I in der ausgefahrenen Stellung der Flügel; man erkennt jedoch, daß dieselbe Steuerwirkung auch erreicht werden kann, wenn die

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Flügel 3o, 31 um ihre eingezogenen oder Ruhestellungen entgegengesetzt gedreht werden.

Eine weitere Funktion, die mit den Flügeln 30, 3I erreicht werden kann, ist die Steuerung der Schlingerbewegung des Schiffes 10. "Wenn die Flügel 30, 3I ausgehend von ihren Ruhestellungen oder ihren ausgefahrenen Stellungen entgegengesetzt gedreht werden, kehrt einer der schrägen Abschnitte 3k, 35 seine obere Fläche dem am Schiff 10 entlangströmenden Wasser zu, während der andere schräge Abschnitt 3^ bzw. 35 seine untere Fläche der Wasserströmung zukehrt. Die Flügel 30, 31 bewirken daher eine Bewegung des Schiffes 10 um seine Längsachse. Diese Krängung oder Querneigung ist mit der beschriebenen Steuerwirkung koordiniert und erleichtert stabile Lenkmanöver des Schiffes 10.

Auch eine Bremswirkung kann durch die Flügel 30, 31 erzielt werden, indem die Flügel in im wesentlichen horizontale Stellungen gedreht werden, wo die schrägen Abschnitte 3h, 35 dem am Schiff 10 entlangströmenden Wasser einen erhöhten Widerstand entgegensetzen.

Eine wichtige Funktion der Flügel 30, 3I liegt darin, das Schiff 10 zu stabilisieren, Die große benetzte Fläche der Flügel 30, 31 hilft, das Schiff zu stabilisieren, und zwar unabhängig davon, ob das Schiff 10 Fahrt macht oder nicht. Wenn die Flügel 30, 3I in ihre ausgefahrenen Stellungen gedreht sind, ragen sie tief unter dem Schiffsrumpf in Wasserbereich©, die durch, die ¥3Ilen wenig beeinflußt werden und dadurch helfen* das Schiff in schwerem Seegang zu stabilisieren.

Eine andere Wirkung, die durch, die Flügel 30 _s 31 erreicht werden kann, liegt darin_s das Schiff mit einer vorgegebenen Schlagseite oder einem vorgegebenen Krängungswinkel zu bewegen, wie es notwendig sein kann, wenn starke Querströmungen auftreten oder wenn die Schiffsladung sehr unsymmetrisch verteilt ist.

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Die Flügel 30, 31 können über die Länge des Schiffs 10 in jeder Anzahl verteilt angeordnet werden, die erforderlich ist, um die gewünschten Funktionen des Steuerns, Stabilisierens oder andere Funktionen zu erreichen. Mehrere Flügel können in Tandemanordnung in mehreren Ebenen an gemeinsamen Schäften angebracht werden. Die benetzte Fläche der Flügel 30, 31 wird so gewählt, daß die erforderlichen Steuerflächenbereiche zur Verfügung stehen, um die gewünschte Steuerfunktion, Stabilisierfunktion oder andere Funktion zu erreichen.

In den Fig. 9 und 10 ist ein abgewandeltes bevorzugtes System 90 für die Anbringung und den Antrieb der Flügel dargestellt. Das System 90 weist eine Scheibe 91 auf, die den inneren Endabschnitt 32 des einen Flügels 30 trägt. Ein Lager 92 mit einer großen konischen Lagerfläche, die sich selbst reinigt und mit Wasser geschmiert wird, lagert den Umfang der Scheibe 92 in einer Ausnehmung im Rumpfabschnitt 20. Derartige Lager sind für Schiffsbauzwecke im Handel erhältlich und werden daher nicht näher beschrieben.

WieinFig. 9 gezeigt, ist eine Öffnung 9k im Rumpfabschnitt 20 vorgesehen. Eine Tragplatte 95 erstreckt sich durch die Öffnung Sh und verschließt diese; die Tragplatte ist starr mit dem Rumpf 20 verbunden, beispielsweise durch Schweißen. Eine nach außen gerichtete Vertiefung 96 wird durch die Platte 95 gebildet. Ein Zapfen 97 wird starr durch die Platte getragen und erstreckt sich zentral durch die Vertiefung

Eine Bohrung 98 erstreckt sich durch die Scheibe 9"·· Eine damit fluchtende Bohrung 99 ist im Flügelabschnitt 32 vorgesehen. Der Zapfen 97 erstreckt sich durch die Bohrungen 98 und 99· Eine Mutter 100 ist am äußeren Ende dös Zapfens 97 angebracht und hält die Scheibe 91 in der Vertiefung 96.

Eine hydraulische Betätigungseinrichtung 101 ist im Inneren der Scheibe 91 angebracht, um den Flügel 30 au drehen. Wie

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in Fig· 10 gezeigt, handelt es sich, tun eine handelsübliche Betätigungseinrichtung 101, die ein hohles zylindrisches Gehäuse 102 aufweist. Die entgegengesetzten Enden des Gehäuses 102 sind starr mit der Scheibe 91 mit zwei Trägern 103 verbunden.

Ein Kolben IO5 ist im Inneren des Gehäuses 102 beweglich aufgenommen. Der Kolben IO5 weist im Abstand zueinander angeordnete Endabschnitte IO6 und I07 auf, die gleitend in das Gehäuse 102 passen und herkömmliche (nicht gezeigte) Dichtungen tragen. Eine Zahnstange 1.08 verbindet die Endabschnitte 106_t 107· Hydraulische Leitungen IO9, 110 stehen mit dem Gehäuse 102 an entgegengesetzten Enden der im Inneren des Gehäuses 102 gebildeten Kammer in Verbindung. Der Kolben I05 bewegt sich im Inneren dieser Kammer bei Zufuhr eines Druckmittels durch die Hydraulikleitungen 109 _f 110.

Ein Ritzel 115 ist 'starr mit dem Zapfen 97 verbunden und steht in Eingriff mit der Zahnstange 108. Durch diese Anordnung ist bei einer Bewegung des Kolbens 105 relativ zu dem Gehäuse 102 eine Antriebsverbindung zwischen der Zahnstange 108 und dem Ritzel IO9 gebildet , so daß das Gehäuse 102 relativ zu dem Zapfen 97 gedreht wird. Die Scheibe 9I und der Flügel 30 drehen sich mit dem Gehäuse 102.

Das Antriebs- und Lagersystem 90 hat gegenüber der Ausführungsform 40 noch einige Vorteile· Ein wesentlicher Vorteil ist, daß eine große Lagerflache zur Verfügung steht, um die Kräfte von dem Flügel 30 auf den Rumpf abschnitt 20 zu übertragen· Ein weiterer Vorteil besteht dax-in, daß der Antriebsmechanismus kompakt ist und keinen Platz im Inneren, des Schiffsrumpfes erfordert. Außerdem kann der gesamte Mechanismus leicht abgenommen und ausgewechselt werden, ohne daß Öffnungen, im Schiffsrumpf freigelegt werden.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Flügel ist nicht auf

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Schiffe der Halbverdrängerbauart nacht der genannten Patentanmeldung beschränkt. In den Fig. 11, 12 und 13 sind die

Flügel 3Of 31 an einem Unterseeboot 60, einem herkömmlichen Verdrängerschiff 70 und einem Segelschiff 80 angebracht dargestellt. Bei jeder der in den Fig. 11 - 13 dargestellten Anwendungsformen haben die Flügel 30, 31 Tragabschnitte, die bewegbar mit in verhältnismäßig geringem Abstand angeordneten Rumpfabschnitten verbunden sind. Die Flügel 30, 31 können in eingezogene Stellungen oder Ruhestellungen gebracht werden, die mit gestrichelten Linien angedeutet sind, wobei die Flügel Abschnitte haben, die längs Rumpf ab schnitt en liegen, die mindestens teilweise verhältnismäßig weit im Abstand zueinander angeordnet sind. Die Flügel 30, 31 sind aus diesen Ruhestellungen in ausgefahrene Stellungen bewegbar, wo sie sich von diesen in weitem Abstand zueinander angeordneten Rumpfabschnitten weg erstrecken.

Die in den Fig. 11 und 12 gezeigten Flügel 30, 3I sind nach hinten geneigt; in einer Vorderansicht sehen sie ebenso aus wie die Flügel 30, 31 in den Fig. 3» ^.

Die Verwendung der Flügel 30, 31 ist besonders vorteilhaft bei Flugkörper oder ähnliche Geschosse tragenden Kriegsschiffen oder dgl., um die Schiffe zu stabilisieren, damit sie eine stabile Abschlußplattform bilden, die weniger Reaktionsbewegungeri ausführt,wenn die Flugkörper abgeschossen werden.

Ein wesentlicher Vorteil der Flügel 30, 3I unabhängig von der von ihnen zu erfüllenden Funktion liegt darin, daß sie in die eingezogenen ader Ruhestellungen bewegt werden können, wenn es erforderlich ist, die Querschnittsabmessungen des Schiffs zu verringern. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Flügel 30, 31 verwendet werden können, um das Schiff zu steuern oder zu stabilisieren und zwar unabhängig davon, ob sie sich in der eingezogenen oder ausgefahrenen Stellung befinden. Dadurch kann das Schiff sowohl in flachem als auch

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in tiefem Vasser operieren.

In den Figuren Ik und 15 sind Flügel 130, I3I einer abgewandelten Ausführungsform gezeigt. Die Flügel I30, I3I weisen Tragabschnitte 132, 133 auf, ebene Abschnitte 134, 135 und schräge Abschnitte I36, 137· Das beschriebene Lagerungs- und Antriebssystem 90 wird vorzugsweise verwendet, um die Flügel 130, 131 am Kommandoturm 125 eines Unterseebootes anzubringen.

Die Flügel I30, I3I sind zwischen einer ausgefahrenen Betriebsstellung (mit ausgezogenen Linien in Fig. I5 dargestellt) und einer^ltgeschützten" Betriebsstellung di'ehbar (in Fig. 15 mit gestrichelten Linien dargestellt). In der "geschützten" oder eingefahrenen Stellung liegen die schrägen Abschnitte I36, 137 nahe über dem Rumpf des Unterseeboots, so daß man ein verhältnismäßig niedriges Querschnittsprofil erhält. Wenn die Flügel I30, I3I gleich zeitig in derselben Richtung gedreht werden, wirken sie als Tiefenruder. Wenn die Flügel I30, I3I entgegengesetzt gedreht werden, wirken sie so, wie in Zusammenhang mit den Fig. 5-7 beschrieben, um Steuerungs- und Krängungsfunktionen auszuüben. Die Flügel I30, I3I werden vorzugsweise so ausgeführt, daß die Widerstandskräfte, die auf die Flügelflächen oberhalb und unterhalb der Drehachsen der Flügel I30, I3I wirken, gleich sind, so daß die Flügel 130, 131 dazu neigen, sich in Richtung der Wasserströmung ausgerichtet zu halten.

In den Fig. 16 und 17 sind Flügel 14O, 141 einer weiteren Ausführungsform dargestellt. Die Flügel 14O, 141 weisen Tragabschnitte 142, 143 auf, ebene Abschnitte ikk, 145 und schräge Abschnitte 146, 147· Vorzugsweise wird das beschriebene Lagerungs- und Antriebssystem 90 verwendet, um die Flügel 140, 141 am Kommandoturm 125 eines Unterseeboots anzubringen.

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78. - ψ -

Die Flügel 14O, l4l können zwischen einer ausgefahrenen Betriebsstellung (in Fig. 17 mit ausgezogenen Linien dargestellt) und einer "geschützten" oder eingefahrenen Betriebsstellung .,gedreht werden (mit gestrichelten Linien dargestellt). In der eingefahrenen Stellung liegen die schrägen Abschnitte 146, 147 nahe über dem Rumpf des Unterseeboots, so daß man ein verhältnismäßig niedriges Querschnittsprofil erhält. Venn die Flügel 14O, 141 gleichzeitig in derselben Richtung gedreht werden, wirken sie als Tiefenruder. Wenn die Flügel 14O, 141 entgegengesetzt gedreht werden, wirken sie so, wie in Zusammenhang mit den Fig. 5-7 beschrieben wurde, um Steuerungs- und Krängungsfunktionen auszuüben. Die Flügel 14O, 141 sind vorzugsweise so ausgeführt, daß die Widerstandskräfte, die auf die Flügelflächen oberhalb und unterhalb der Drehachsen der Flügel 140, 141 wirken, gleich sind, so daß die Flügel 140, 141 dazu neigen, mit der Strömungsrichtung des Wassers ausgerichtet zu bleiben.

In den Fig. 18 und 19 sind Flügel 150, I5I einer anderen Ausführungsform dargestellt. Die Flügel I50, 15"· weisen Tragabschnitte 152, 153 auf, kurze schräge Abschnitte 154, 155 und lange schräge Abschnitte I56» 157· Vorzugsweise wird das beschriebene Lagerungs- und Antriebssystem 90 verwendet, um die Flügel I50, I51 am Kommandoturm 125 eines Unterseeboots anzubringen.

Die Flügel 150| 151 sind zwischen einer ausgefahrenen Betriebsstellung (in Fig. 19 mit ausgezogenen Linien dargestellt) und einer "geschützten" oder eingefahrenen Betriebsstellung drehbar, (in gestrichelten Linien dargestellt). In der eingefahrenen Stellung liegen die schrägen Abschnitte 15^»155»15^,157 nahe über dem Rumpf des Unterseeboots, so daß man ein verhältnismäßig niedriges Querschnittsprofil erhält. Wenn die Flügel 150, 151 gleichzeitig in derselben Richtung gedreht werden, wirken sie als Tiefenruder. Wenn die Flügel I50, I5I entgegengesetzt gedreht werden, wirken sie so, wie in Zusammenhang mit den Fig. 5-7 beschrieben, um Steuerungs- und Krängungsfunktionen

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auszuüben. Die Flügel 150» 151 sind vorzugsweise so ausgeführt, daß die Widerstandskräfte, die auf die Flügelflächen oberhalb und unterhalb der Drehachsender Flügel 150» 151 wirken, gleich sind, so daß die Flügel I50, 151 dazu neigen, mit der Strömungsrichtung des lassers ausgerichtet zu bleiben.

In den Fig. 20 und 21 sind Flügel 16O, I6I einer anderen Ausführungsform dargestellt. Die Flügel I60, I6I weisen Halteabschnitte 162, I63 sowie obere und untere ebene Abschnitte 16*<-, I65 und I66, I67 auf. Vorzugsweise wird das beschriebene Lagerungs- und Antriebssystem 90 verwendet, um die Flügel I60, Ιοί am Kommandoturm 125 eines Unterseeboots anzubringen.

Die Flügel I60, 161 sind zwar drehbar, jedoch bewegen sie sich nicht zwischen ausgefahrenen und eingefahrenen Betriebsstellungen wie die vorher beschriebenen Flügel. Wenn die Flügel I60, I6I gleichzeitig in derselben Richtung gedreht werden, wirken sie als Tiefenruder. Wenn die Flügel I60, I61 entgegengesetzt gedreht werden, üben sie zwar eine Krängungsfunktion aus, jedoch mit geringerer Wirkung als die vorher beschriebenen Flügelausführungen. Die Flügel I60, Ιοί sind vorzugsweise so ausgeführt, daß die Widerstandskräfte, die auf die Flügelflächen oberhalb und unterhalb der Drehachsender Flügel I60, I61 wirken, gleich sind, so daß die Flügel I60, 161 dazu neigen, mit der Strömungsrichtung des Wassers ausgerichtet zu bleiben.

In den Fig. 22 und 23 sind klappbare Flügel 230, 23I gezeigt. Die Flügel 230, 231 können beispielsweise am Kommandoturm 125 eines Unterseeboots oder einer ähnlichen Fläche eines Schiffs angebracht werden. Die Flügel 230, sind vorzugsweise in einem Antriebssystem der Bauart drehbar gelagert, wie sie in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist. Scheibenförmige Lagerteile 232, 233 sind wie beschrieben

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in konischen, selbstreinigenden, mit Wasser geschmierten Lagern mit großer Lagerfläche gelagert. Hydraulikzylinder 23¹^f 235 sind an einem Ende mit der Scheibe 232 bzw. 233 und am anderen Ende mit dem Flügel 239 bzw. 231 verbunden. Gelenke 236, 237 verbinden die Scheiben 232 , 233 und die Flügel 230, 231 schwenkbar. Dadurch können die Flügel 230, 231 zwischen eingefahrenen Stellungen, in denen sie an den Scheiben 232, 233 anliegen, und schrägen Stellungen bewegt werden, wie sie in Fig. 23 mit gestrichelten Linien dargestellt sind.

Die Flügel 230, 231 sind üblicherweise beide gleichzeitig entweder nach oben oder nach unten gerichtet; in Fig. 23 ist jedoch der eine Flügel 230 nach unten gerichtet und der andere Flügel 231 nach oben gerichtet dargestellt, um den möglichen Bewegungsbereich zu zeigen. Wenn die Flügel 230, 231 schräggestellt sind und zusammen gedreht werden, dann wirken sie als Tiefenruder. Wenn die Flügel 230, 231 schräggestellt sind und entgegengesetzt gedreht werden, wirken sie so, wie in Zusammenhangmit den Fig. 5 — 7 beschrieben, um Steuer- und Krängungsfunktionen auszuüben.

Wiederum eine andere Ausführungsform von Flügeln 240, 241 ist in den Fig. 24 und 25 dargestellt. Die Flügel 240, sind schwenkbar mit Scheiben in der Art verbunden, wie es bei den Flügeln der Fig. 22 und 23 erläutert wurde. Die Flügel 240, 241 sind zwischen horizontal ausgefahrenen Stellungen (in Fig. 25 mit ausgezogenen Linien dargestellt) und vertikal eingefahrenen Stellungen bewegbar (in Fig. mit gestrichelten Linien dargestellt). Wenn die Flügel 240, 241 sich in ihren horizontal ausgefahrenen Stellungen befinden, können sie zusammen gedreht werden und wirken als Tiefenruder. Wenn die Flügel schräg stehen, können sie zusammen gedreht werden, um als Tiefenruder zu wirken, oder sie können entgegengesetzt gedreht werden, um Steuer- und Krängungsfunktionen auszuüben, wie es in Zusammenhang mit den Fig. 5-7 beschrieben wurde.

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Die Flügel 240, 241 sind vorzugsweise so ausgeführt, daß die Widerstandskräfte, die auf die Flügelflächen oberhalb und unterhalb ihrer Drehachsen wirken, gleich sind, wenn die Flügel 240, 241 umgeklappt sind und an ihrer jeweiligen Scheibe anliegen. Indem man die Gestalt der Flügelflächen nahe den inneren und äußeren Flügelenden ändert, können die Flügel so ausgeführt werden, daß die Kräfte bei bestimmten Schrägetellungswinkeln anstatt in der vollständig anliegenden Stellung im Gleichgewicht sind.

In Fig. 26 ist noch eine andere Ausführungsform 300 von Steuer- und Stabilisierflügeln dargestellt. Die Flügeleinrichtung 300 weist einen Halteabschnitt 3OI und zwei schräge Abschnitte 302, 303 auf, die schräg vom Halteabschnitt 3OI nach unten reichen. Vorzugsweise wird das beschriebene Lagerungs- und Antriebssystem 90 verwendet, um die Flügeleinrichtung 300 bewegbar an der Unterseite eines Schiffsrumpfes 305 anzubringen.

Die Flügeleinrichtung 300 kann über einer Schiffsschraube 306 angebracht werden, wobei die nach unten reichenden schrägen Abschnitte 302, 303 auf gegenüberliegenden Seiten der Schiffsschraube 3O6 angeordnet sind, wie in Fig. 26 gezeigt. Stattdessen kann die Flüge!einrichtung auch hinter einer Schiffsschraube angeordnet werden. Unabhängig von der Anbringungsstelle bewirken die nach unten reichenden schrägen Abschnitte Steuer- und, Krängungsfunktionen etwa so, wie es in den Fig. 5-7 erläutert wurde. Von den meisten der vorher beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet sich diese Flügeleinrichtung dadurch, daß die schrägen Abschnitte 302, 303 nicht in "geschützte" Stellungen bewegt werden können.

Die schrägen Abschnitte 302, 303 sind mit dem Tragabschnitt 301 an Verbindungslinien 307» 308 verbunden. Die Verbindungslinien 307» 3O8 können konvergieren oder divergieren, wie in den Fig. 27 und 28 gezeigt oder sie können parallel sein,

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wie in Fig. 29 gezeigt. Die Flügeleinrichtung 300 kann an einem im wesentlichen horizontalen Rumpfabschnitt angebracht sein, wie in Fig. 26 gezeigt, oder kann an einem geneigten Rumpfabschnitt 310 angebracht sein, wie in Fig. 29 gezeigt.

Die erläuterten Merkmale können bei Schiffen unterschiedlicher Bauarten und in verschiedenen Zusammenstellungen verwendet werden.

Es wurden Flügel beschrieben, die beweglich an den Rümpfen von Wasserfahrzeugen gelagert sind , um Steuer- und Stabilisierfunktionen auszuüben. Es wurden verschiedene Ausfuhrungsformen der Flügel beschrieben, wobei einige zwischen ausgefahrenen und eingefahrenen (geschützten) Stellungen gedreht werden können, andere können geklappt werden , um den Winkel in B_ezug auf den jeweiligen Schiffsrumpf zu verändern, und wiederum andere können sowohl gedreht als auch geklappt werden, um die Unterbringung an ebenen Rumpfabschnitten zu erleichtern. Schaft- und Flächenlagersysteme für die Flügel werden beschrieben. In bevorzugter Anwendung der Erfindung werden die Flügel bei Schiffen der HaIbverdrängerbauart mit Tragflügeln verwendet.

Die Erfindung wurde an bevorzugten Ausführungsformen in Einzelheiten erläutert; es versteht, sich jeodch, daß hierbei nur bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurden und daß zahlreiche Änderungen in Einzelheiten der Ausführung und in der Kombination und in der Anordnung von Teilen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Schutz wird für alle schutzfähigen beschriebenen neuen Merkmale der Erfindung begehrt.·

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Claims

Patentansprüche

Steuer- und Stabilisiereinrichtung für Schiffe mit einem länglichen Schiffsrumpf mit mindestens einem Paar von Flügeln, die am Schiffsrumpf jeweils um eine gemeinsame Achse drehbar gelagert sind und sich vom Schiffsrumpf weg erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (30, 31; I30, 1315 l40, 141; I50, I5I; 160, 1615 230, 231; 240, 241; 300) innere Flügelabschnitte (32, 33» 132, 133; 1^2, 143; 152, 153; 162, 163; 301)» die am Schiffsrumpf gelagert sind, und im wesentlichen ebene äußere Flügelabschnitte (34, 35 5 136, 137; 146, 147; 154, 155, 156, 157; 302, 303) aufweisen, die sich jeweils in Ebenen erstrecken, die schräg zu der gemeinsamen Drehachse verlaufen, und daß die Flügel so um die gemeinsame Achse drehbar sind, daß die Ebenen der äußeren Flügelabschnitte bei der Fahrt des Schiffes so aus der Richtung des vorbeiströmenden Wassers geschwenkt werden können, daß sie gleichzeitig eine Steuerfunktion und eine Krängungsfunktion ausüben.

2· Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehlagereinrichtung für die Flügel eine starre Verbindung der inneren Flügelabschnitte aufweist, um eine gleichlaufende Bewegung um die gemeinsame Achse zu erreichen.

3. Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung für die Flügel mindestens ein wassergeschmiertes Lager (90) mit verhältnismäßig großer Lagerfläche aufweist, das zwischen einem inneren Flügelabschnitt und dem Schiffsrumpf angeordnet ist.

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4. Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebseinrichtung (40, 101) vorgesehen ist, die bei einer Betriebsweise die Flügel gleichzeitig in entgegengesetzten Drehrichtungen um die gemeinsame Achse bewegt und in einer anderen Betriebsweise die Flügel gleichzeitig in derselben Drehrichtung um die gemeinsame Achse bewegt.

5· Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel zwischen einer eingefahrenen oder geschützten Stellung und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar ist, in der die Ebenen der Flügel in Strömungsrichtung des Wassers liegen.

6. Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Achse der Flügel im wesentlichen horizontal angeordnet ist.

7. Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Achse der Flügel in einer im wesentliehen vertikalen Ebene liegt, die parallel zur Längsrichtung des Schiffsrumpfes verläuft.

8. Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schv/enklagereinrichtung (236» 237) vorgesehen ist, die eine Schwenkverbindung zwischen den inneren Flügelabschnitten und der Lagereinrichtung (90) bildet, und daß eine kraftbetätigte Antriebseinrichtung (234, 235) vorgesehen ist , um die Flügel relativ zu den Lagereinrichtungen zwischen den ausgefahrenen und den eingefahrenen Stellungen zu schwenken.

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9· Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach. Anspruch. 8_f dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung eine gesonderte Scheibe (232, 233) aufweist, die drehbar mittels der Lagereinrichtung am Schiffsrumpf angebracht ist und daß die Antriebseinrichtung (23^, 235) mit der Scheibe (232, 233) verbunden ist.

10. Steuer- und Stabilisiereinrichtung für Schiffe, gekennzeichnet durch

a) einen Schiff sx^umpf mit in verhältnismäßig geringem Abstand zueinander angeordneten gegenüberliegenden Backbord- und Steuerbordseitenabschnitten sowie anderen gegenüberliegenden Backbord- und Steuerbordseitenabschnitten, die mindestens teilweise in verhältnismäßig weitem Abstand zueinander angeordnet sind,

b) längliche Backbord- und Steuerbordflügel, die jeweils an der Backbord- und Steuerbordseite des Schiffes angeordnet sind,

c) wobei die Flügel Abschnitte aufweisen, die sich entlang den in verhältnismäßig geringem Abstand zueinander angeordneten Seitenabschnitten erstrecken,

d) Trageinrichtungen, die sich vom Schiffsrumpf weg erstrecken und mit den Flügeln verbunden sind, um die Flügel so beweglich zu lagern, daß die Flügel eine Bewegung zwischen einer ges.chützten Stellung, in der Teile der Flügel an den in großem gegenseitigem Abstand angeordneten Schiffsrumpfabsclxn.itten anliegen^und ausgefahrenen Stellungen bewegbar sind, in denen sich Flügelabschnitte von den in großem gegenseitigem Abstand angeordnetea Schiffsrumpfabschnitt en weg erstrecken.

11. Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch. 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung die Flügel so lagert, daß diese eine Drehung zwischen

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den geschützten und ausgefahrenen Stellungen ausführen können.

12. Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtungen die Flügel so lagern, daß diese eine Drehung um im wesentlichen horizontale Achsen ausführen können.

13· Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mit den Trageinrichtungen verbundenen Flügelabschnitte im wesentlichen vertikal erstrecken und daß andere Abschnitte der Flügel, die im Abstand zu der Trageinrichtung angeordnet sind, mindestens teilweise schräg nach außen von den sich vertikal erstreckenden Abschnitten verlaufen.

14. Steuer- und Stabilisiereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in verhältnismäßig geringem gegenseitigem Abstand angeordneten Abschnitte untergetauchte Kielabschnitte eines Schiffsrumpfs der Verdrängerbauart sind und daß sich die Flügel unterhalb des Schiffsrumpfs erstrecken, wenn sie in ihren ausgefahrenen Stellungen sind.

15. Steuer- und Stabilisiereinrichtung für Schiffe, gekennzeichnet durch

a) einen länglichen Schiffsrumpf,

b) ein Paar von länglichen Flügelbauteilen mit inneren Endabschnitten nahe dem Rumpf und im wesentlichen ebenen äußeren Endabschnitten, die von dem Rumpf vorspringen,

c) Lagereinrichtungen zur Lagerung der inneren Endabschnitte am Schiffsrumpf, so daß diese eine Bewegung um eine gemeinsame Achse ausführen können,

d) wobei sich die im wesentlichen ebenen äußeren Endabschnitte in Ebenen erstrecken, die die gemeinsame Achse schräg schneiden, wobei die Flügel um die

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gemeinsame Achse bewegbar sind, um diese Ebenen in eine Stellung zu bewegen, in der sie mit der Strömungsrichtung des am Schiffsrumpf entlangströmenden Wassers fluchten, wenn sich das Schiff vorwärts bewegt, und aus dieser Stellung herauszubewegen, um gleichzeitig eine Steuer- und Krängungsfunktion auszuüben,

e) wobei die Flügel im wesentlichen untergetaucht bleiben, während sie diese Steuer- und Krängungsfunktion ausüben.

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