DE2906431A1 - Vorrichtung zum erzeugen von wellen in einer fluessigkeit - Google Patents

Description

s?i;3on

Seasim Controls Limited

(formerly Industrial & Commercial A 36 434 -ry

Electronics Ltd.) 19„ Februar 1979

"The Paddocks"

Pr i til Lane

Mill LiIl

London, NW7 IPS

England

Z2JL
Flüssigkeit",

Die fcrfiiuhmg bezieht sich, auf eine Vorrichtung zum Erzeugern von fellen in einer Flüssigkeit, insbesondere in der in einem. Testtank enthalteaen FlüssigKeit.

Testtanks sind für gewöhnlich in Unisversitäten und Forschungsuntemehmen zum Untersuchen von Modellschiffen uad Marinekonstruktionen vorgesehen und üblicherweise mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von ^Zellen vorbestimmter Eigenschaften ausgestattet. Derartige Vorrichtungen weisen einen Fiiissigkeitsverdränger auf, der für eine hin- und hergehende Bewegung zwecks Erzeugung der fellen in der Flüssigkeit gelagert ist»■ Abhängig vom Hub und der Bewegungsfrequeaz des Verdrängers werden "Wellen vorbestimmter Eigenschaften (Wellenhöhe : Periode) hervorgerufen. Es ist bekannt. Einrichtungen für die Veränderung des Hubes und der Frequenz der Verdrängerbewegung vorzusehen, damit die Vorrichtung Wellenmuster innerhalb eines so weiten Spektrums erzeugen kann, als nur möglich, und es ist ebenfalls bekannt, Steuereinrichtungen für den V.erdrängerantrieb anzuordnen, so daß die Vorrichtung auf sie zu reflektierte Wellen absorbieren kann, die andernfalls Interferenzen an dem \^ eLlenmuster erzeugen..

Die Erfindung betrifft nun die Lagerung des Flüssigkeitsverdrängers. Üblicherweise ist der Veroranger in der Flüssigkeit bzw. im. Tank angeordnet und erzeugt bei entsprechender Bewegung ^'ellenmuster, -während die

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Flüssigkeit an der Seite des Verdrängers vorbei an. die Rückseite seiner aktiven, fläche strömt, -was Schwierigkeiten hinsichtlich der Belastung des Verdrängers auslöst und deshalb im allgemeinen unerwünscht ist.

Die Erfindung geht von. einer Vorrichtung zum. Erzeugen von 'Wellen mit einem eine aktive Fläche aufweisenden und in einer flüssigkeit gelagerten ΐ lüssigkeitsverdränger aus, der mittels einer Antriebseinrichtung für eine hin- und hergehende Bewegung antreibbar ist, wobei seine aktive fläche ein "Wellenmuster in der flüssigkeit hervorruft, und besteht im. wesentlichen darin, daß der Verdränger an den Kanten seiner aktiven fläche mit biegsamen Abdichtungen zum Verhindern eines f lüssigkeitsstromes vorbei an den Seiten des Verdrängers bei Betrieb der Vorrichtung versehen ist.

Vorzugsweise ist diese aktive Fläche flach ausgebildet.

Die Abdichtungen können dichtend mit den Seiten des Testtankes verbunden sein, in dem die Vorrichtung gelagert ist, oder können auf ähnüchen Verdrängern (einer anderen Wellenerzeugungsvorrichtung) in Nachbarschaft der Seitenkanten der Verdränger angeordnet sein. Die hin- und hergehende Bewegung des Verdrängers kann relativ zu den Seiten einer Schaufeleinrichtung geschehen, die selbst in der flüssigkeit für eine hin- und hergehende Bewegung zwecks Erzeugung von Wellen angeordnet ist und an deren Seiten die gleichen Dichtungen vorgesehen sein können.

Die Vorrichtung kann jede herkömmliche Steuereinrichtung zur Bewegungssteuerung für den Verdränger einschließlich einer Möglichkeit zum Absorbieren reflektierter "Wellen aufweisen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs-

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beispielen. Fig. 1. ist ein Seitenriß eines Verdrängers in einem Testtank. Tig. 2 ist eine Perspektive des "in Hg* l gezeigten Verdrängers, von dem Fig. 3 eine Draufsicht zeigt, fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Verdrängerausführung,

In den Big. 1 "bis 3 ist ein F lüssigkeitsverdränger 10 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem um eine Achse 12 an seinem schmäleren Ende schwenkbaren, keilförmigen Körper dargestellt. Das schmälere Ende des Verdrängers 10 ist dabei am Boden eines Testtankes 14 angeordnet und gegen diesen mittels einer Dichtung 16 abgedichtet, um den Durchtritt von Flüssigkeit lS unter dem Körper 10 zu der der aktiven Fläche 2p des Verdrängers 10 gegenüberliegenden Rückseite zu verhindern. Fig. 1 veranschaulicht, wie der Verdränger 10 zwischen den strichpunktiert angedeuteten Extremlagen bewegt werden kann, und zu diesem Zwecke weist die Vorrichtung eine Einrichtung auf, um den Verdränger 10 so zwischen diesen Lagen hin- und herzubewegen.

In Fig. 2 deuten die Pfeile 22 an, wie der Verdränger 10 vor- und zurückbew.egt wird. An der Oberseite des Verdrängerkörpers 10 ist eine Lagergabel 24 dargestellt, die an eine Betätigungsstange 26 angeschlossen ist, die ihrerseits mit einem entsprechenden Antriebsmechanismus verbunden ist.

Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen, daß nonaalerweise die Flüssigkeit 18 frei zwischen, den nebeneinander liegenden Seiten des Verdrängers 10 bzw. des Tankes 14 hindurchtreten könnte, jedoch bei dieser erfindungsgemäßen. Ausführung durch flexible, abrollende Dichtungen in Form zweier getrennter biegsamer Dichtungsstreifen 28 daran gehindert ist, die so angeordnet sind, daß jeweils eine Hälfte in der ruhigem Wasser entsprechenden Normallage des Verdrängers Io auf die andere Hälfte jedes Dichtungsstreifens gefaltet ist (Fig. 2). Die jeweiligen Ränder der Streifen 2δ sind einerseits mit dem.

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Verdrängerkörper lo und anderseits mit der jeweiligen Seitenwand des Tankes 14 dichtend, verbunden, um so einen Flüssigkeitsstrom, vorbei an den Kanten der aktiven Fläche 20 des Verdrängers zu verhindern.

Fig. 3 zeigt deutlich, wie die Dichtungen 25 durch die Faltung auf- und abrollen,. während der Verdränger 10 zwischen seinen beiden Extremlagen A bzw. B zur Erzeugung von Wellen (vgl. die Wellen 3o in Fig, 2) in der Flüssigkeit ιθ innerhalb des Tankes 14 hin- und herbewegt wird.

Die beschriebene Anordnung zeigt nur einen einzigen Verdrängerkörper lo, aber es versteht sich, daß in einem großen Tank eine Vielzahl solcher Verdränger lo vorgesehen sein kann, zwischen denen jeweils die Dichtungen befestigt sind.

Obwohl bei dieser Ausführung ein Paar von Abdichtungen 2.8 dargestellt . sind, könnte in einer abgeänderten Anordnung eine einzige biegsame Dichtungsfolie sich über die gesamte aktive Fläche 20 und darüber hinaus so erstrecken, daß die vorragenden Randabschnitte die in der Zeichnung dargestellten Dichtungen 2& bilden. ;

Zwar ist eine Schwenklagerung mit einer Achse 12 für den Verdränget 10 dargestellt, doch kann derselbe innerhalb des Tankes auch elastisch oder mit Hilfe anderer Einrichtungen gelagert sein.

In der Ausführung nach Fig. 4 ist ein Verdränger einer Weilenerzeugungsmaschine eines Typs gezeigt, durch den Anpassungsschwierigkeiten der Bewegung beseitigt werden, wo die zu erzeugende Wellenlänge verglichen, mit der Wassertiefe groß ist. Der Verdränger besteht aus einer keilförmigen Hauptschäufel 40, die einen Hilfsflügel 42 tragt.

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Die Hauptschaufel 40 v/eist ein Paar dreieckiger Seitenplatten 44, 46 und eine unten verlaufende aktive Verdräagerfläche 48 auf und ist für eine Schwenkbewegung um. eine Achse gelagert, die genau in oder in der Nähe der Bodenkante 50 angeordnet ist. Die Seitenwand 46 ist mit der Innenwand 52 eines Testtankes mittels einer abrollenden Dichtung 54 aus biegsamem. Material dichtend verbunden, die wasserundurchlässig und bei 56 gefaltet ist. Diese Dichtung 34 ist mit ihren schraffiert gezeichneten Rändern an der Wand 52 und der Seitenplatte 46 befestigt, um so die Schwingbewegung der Schaufel durch eine Abroilbewegung der Palte 56 zu ermöglichen. Die Dichtungsanordnung ist somit ähnlich der der fig. 1 bis 3, ausgenommen daß die Palte 56 vor der Schaufel und nicht dahinter liegt, wie im vorigen Ausführungsbeispiel.

Es sei erwähnt,, daß das Ausmaß der von der Abdichtung zugelassenen Schwingbewegung der Schaufel 40 durch die Summe der Längen, der Dichtung 54 von der ialte 56 bis zu ihren jeweiligen befestigten Rändern bestimmt ist.

Die gegenüberliegende Seitenplatte 44 ist ähnlich durch eine nicht dargestellte, zwischen ihr und einem hiezu parallelen IConstruktionsteil gefaltete Dichtung abgedichtet. Dieser Konstruktionsteil kann im einfachsten Fall eine andere ¹Wand des Tankes sein, ist aber bei einer zweckmäßigeren Ausführung die "Ψand einer aus einer Reihe von vielleicht loo ähnlichen Schaufeln, die unabhängig voneinander schwenkbar und in einer Reihe quer über den Tank angeordnet sind, jede der Schaufeln einer solchen Reihe - abgesehen von denen an den Bnden derselben - ist mit den beiden in der Reihe benachbarten Schaufeln dicht verbunden.

Oberhalb der aktiven fläche 48 ist der Hilfsflügel 42 an. der Schaufel gelagert und schwingt unter der "Wirkung einer nicht dargestelltem herkömmlichen Antriebseinrichtung unabhängig vom Schwingantrieb der Hauptschaufei

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um eine Gelenkachse 58. Der flügel 42 besitzt eine eigene aktive T? lache 60, die sich zwischen Seitenplatten 62, 64 erstreckt, die ihrerseits in jeweils zu den Platten 44, 46 parallelen Ebenen liegen, wobei der Pliigel entweder von der Schaufei 40, wie dargestellt, vorragen, oder in die Schaufel zurückgesetzt sein kann. Eine gefaltete, abrolleude Dichtung 68 ist zwischen der .Außenfläche der Seitenplatte 64 und der Innenfläche der Seitenplatte vorgesehen, wogegen eine weitere, nicht dargestellte Dichtung zwischen den Seitenplatten 62 und 64 angeordnet ist. Diese beiden Dichtungen sind in Konstraktion und Befestigung der der schon beschriebenen Dichtung 54 ähnlich.

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Leerseite

Claims (6)

Seasim Controls Limited A 36 434 - (formerly Industrial & Commercial 1Q Electronics Ltd.) .1^" "The Paddocks" Frith Lane Mill Hill London, NW7 IPS England Q.JLLE- £.5.

1. j Vorrichtung zum Erzeugen von. Wellen rn.it einem eine aktive P lache aufweisenden und in einer Flüssigkeit gelagerten Flüssigkeitsverdränger, der mittels einer Antriebseinrichtung für eine hin- und hergehende Belegung antreibbar ist, wobei seine aktive Fläche ein 'Wellenin.uster in der Flüssigkeit hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdränger (10; 40, 42) an den Kanten seiner aktiven. Fläche (20; 48, 60) mit biegsamen Abdichtungen (28; 54) zum Verhindern eines Flüssigkeitsstromes vorbei an den Seiten des Verdrängers bei Betrieb der Vorrichtung versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (·2δ; 54) im Bereiche zumindest einer Seitenkante (44 bzw. 46) des Verdrängers (loj 40) mit einer Seite (52) des die Vorrichtung beinhaltenden Testtankes (14) dicht verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (28; 54) im Bereiche zumindest einer Seitenkante (44 bzw. 46) des Verdrängers (10; 40) mit einem, ähnlichen Verdränger einer -weiteren "Vellenerzeugungsvorrichtung verbunden ist,

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdränger (42) relativ zu den Seiten (44, 46) einer Schaufeleinrichtung (40) hin- und herbewegbar ist, die selbst innerhalb der Flüssigkeit (18) für eine hin- und hergehende Bewegung zur Erzeugung

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von fellen (3o) darin gelagert ist, und daß die Abdichtung (54, 68) im Bereiche der Seiten der Schaufeleinrichtung dichtend angeordnet ist (Fig. 4).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung einen abrollenden Dichtungsfolienteil (2δ; 54, 6δ) an jeder Seite (44, 46; 62, 64) der aktiven Fläche (20; 46, 60) des Verdrängers (lo; 40, 42) aufweist, der bei der hin- und hergehenden Bewegung des Verdrängers ab und auf rollt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Fläche (20; 48, 60) des Verdrängen (lo; 40, 42) flach ausgebildet ist.

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