DE3619962A1

DE3619962A1 - Vorrichtung zur reduzierung des seitlichen abtreibens von wasserfahrzeugen insbesondere von wasserfahrzeugen, die unter segel fahren

Info

Publication number: DE3619962A1
Application number: DE19863619962
Authority: DE
Inventors: Erika Mack
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-13
Filing date: 1986-06-13
Publication date: 1987-12-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung wie sie bis her zur Reduzierung des seitlichen Abtreibens von Wasser fahrzeugen unter Segel verwendet wird. Solche Vorrichtungen werden z. B. als "Schwert" in Form starrer unter dem Kiel von Wasserfahrzeugen montierten Platten eingesetzt. Hier bei reduziert die angeströmte starre Schwertfläche das seitliche Abtreiben des Wasserfahrzeuges in Richtung des vorherrschenden Windes. Die Anströmung der Schwertfläche wird verursacht durch die Fahrt des Wasserfahrzeuges im stehenden oder fließenden Gewässer.

Die durch das Anströmen erzeugte Kraft, die das seitliche Abtreiben des Wasserfahrzeuges reduziert, ist direkt pro portional der Fläche und dem Auftriebsbeiwert der Schwert platte sowie dem Quadrat der Fahrtgeschwindigkeit des Was serfahrzeuges. Gleichzeitig erzeugt die angeströmte Schwert platte eine Reibungskraft, die der erwünschten Vorwärtsbe wegung des Wasserfahrzeuges entgegenwirkt. Diese Reibungs kraft ist direkt proportional der Fläche und dem Wider standsbeiwert der Schwertplatte sowie dem Quadrat der Fahrtgeschwindigkeit des Wasserfahrzeuges.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine solche Vorrichtung so zu gestalten, daß sie mit kleinerem Widerstandsbeiwert kleinere Reibungskräfte verursacht und gleichzeitig durch Vergrößerung des Auftriebsbeiwertes grö ßere Kräfte zur Reduzierung des seitlichen Abtreibens von Wasserfahrzeugen erzeugt. Das wird dadurch erreicht, daß anstelle der starren Platte eine elastisch verformbare Plat te verwendet wird, die nach der elastischen Verformung ein strömungsgünstiges Tragflügelprofil bildet. Die Richtung der elastischen Verformung ist abhängig vom jeweiligen Fahrzeugkurs (beispielhaft dargestellt in Abb. 1). Die elastische Verformung wird durch die Anströmung der elastischen Platte selbsttätig oder ausschließlich durch eine Stellvorrichtung bewirkt. Bei Wasserfahrzeugen "Vor dem Wind" (s. Abb. 1, Stellung B) bildet die elastische Platte eine plane Fläche. Bei Kurs "Vor dem Wind" ist kein seitliches Abtreiben vorhanden.

Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß das beim jewei ligen Kurs gebildete Tragflächenprofil der elastischen Plat te im Vergleich zur starren Platte einen höheren Auftriebs beiwert besitzt. Dadurch kann mit gleich großer benetzter Plattenfläche eine größere Kraft zur Reduzierung des seit lichen Abtriebs erreicht werden. Als Folge davon erreicht ein Wasserfahrzeug unter Segel kleinere Winkel ("Höhe am Wind") zwischen Windrichtung und Fahrzeugkurs durchs Wasser. Darüber hinaus hat das Tragflügelprofil im Vergleich zur starren Platte einen kleineren Widerstandsbeiwert. Dadurch wird der unerwünschte Strömungswiderstand im Vergleich zur starren Platte verkleinert.

Auf der Abb. 2 ist als Beispiel des Erfindungsgegenstan des eine Vorrichtung zum Reduzieren des seitlichen Ab triebes von Wasserfahrzeugen dargestellt. Am Schiffsboden, in Kiellinie, sind im gleichen Abstand vom Lateralschwer punkt die Bolzen 2 - 2 und 2 - 14 mit den Muttern 2 - 5 und 2 - 8 bzw. 2 - 16, 2 - 17 und den Flacheisen 2 - 5 und 2 - 7 befestigt. Der Bolzen 2 - 2 liegt in Kiellinie näher zum Bug des Wasserfahrzeuges. Die Bolzen 2 - 2 und 2 - 14 sind in das Teil 2 - 12 eingeschraubt und mit den Muttern 2 - 11 und 2 - 20 gekonntert. Das Teil 2 - 12 dient gleichzeitig als Ballastgewicht für den Ausgleich des Krängungsmomentes. Auf dem Bolzen 2 - 4 ist drehbar die Welle 2 - 1 angeordnet. Die Welle 2 - 1 hat tropfenförmiges Profil, um den Strömungs widerstand klein zu halten. Am tropfenförmigen Abriß der Welle 2 - 1 ist eine biegeelastische Platte 2 - 3 eingelas sen. Die Platte 2 - 3 kann zum Beispiel aus dünnem Blech, Gummimatte oder Tuchbahn ausgeführt werden. Die gegenüber liegende Kante der Platte 2 - 3 wird in den Schlitz der Welle 2 - 14 eingeführt und an den Zugfedern 2 - 15 einge hängt. Die Stellungen A, B, C entsprechen den Stellungen A, B, C gem. Abb. 1 auf den verschiedenen Kursen. Die Ein stellung des Tragflügelprofiles erfolgt selbsttätig durch Anströmung der elastischen Platte 2 - 3 verursacht durch die Geschwindigkeit des Wasserfahrzeuges. Die Einstellung des Tragflügelprofiles kann zusätzlich oder ausschließlich durch manuelles oder motorisches Drehen der Welle 2 - 1 bewirkt werden. Diese Stellvorrichtung ist zeichnerisch nicht dar gestellt. Die Wellen 2 - 1 und 2 - 14 werden durch die Seegerringe 2 - 9, 2 - 10 bzw. 2 - 18 und 2 - 19 axial fixiert. Die Profilform des Teiles 2 - 3 wird durch geeig nete Wahl der Federkonstante der Zugfeder 2 - 15 optimiert. Eine weitere Möglichkeit zum Einstellen der Profilform be steht in der Auswahl der Biegefestigkeit des Materials für Teil 2 - 3.

Auf der Abb. 3 ist als weiteres Beispiel des Erfindungsge genstandes eine Vorrichtung mit Verstellmöglichkeit des An strömwinkels dargestellt. Diese Verstellmöglichkeit wird durch den Bügel 3 - 2 gewährleistet. Der Bügel 3 - 2 besteht aus 2 Laschen und der Bügelachse. Die Laschen sind in den Bolzen 3 - 3 und 3 - 11 drehbar gelagert. Auf der Bügel achse ist die Welle 3 - 4 drehbar angeordnet. Durch die Dre hung des Bügels wird der Anströmwinkel des Tragflügelprofils 3 - 1 verändert. Die Drehung des Bügels 3 - 2 erfolgt bei Kursänderung selbsttätig durch die Anströmung der Platte 3 - 1 bei Fahrt des Wasserfahrzeuges. Die Drehung des Bügels 3 - 2 kann zusätzlich oder ausschließlich durch eine Stell vorrichtung bewirkt werden. Diese Drehvorrichtung ist zeichnerisch nicht dargestellt. Die Einstellung des Trag flügelprofiles 3 - 1 erfolgt wie beim Beispiel auf Abb. 3.

Claims

1. Vorrichtung zur Reduzierung des seitlichen Abtreibens eines Wasserfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß eine elastisch verformbare Platte an der Außenwand des Schiffs rumpfes unter der Wasserlinie befestigt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbare Platte bei Kurs "Vor dem Wind" eine plane Fläche bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß die elastisch verformbare Platte bei allen Kur sen, außer Kursen "Vor dem Wind" ein Tragflügelprofil bil det.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeich net, daß die auf das bei Fahrt des Wasserfahrzeuges ange strömte Tragflügelprofil entstehende Kraft, dem Abtrei ben des Fahrzeuges, verursacht durch vorherrschenden Wind, entgegenwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,3 und 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ausbildung des Tragflügelprofils ab hängig vom Fahrzeugkurs entweder selbsttätig durch die An strömung bei Fahrt des Wasserfahrzeuges oder zusätzlich oder ausschließlich durch eine Stellvorrichtung erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Anströmwinkel der elastisch verform baren Platte verändert werden kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeich net, daß die Einstellung des Anströmwinkels entweder selbst tätig durch die Anströmung bei Fahrt des Wasserfahrzeuges oder zusätzlich oder ausschließlich durch eine Stellvorrich tung erfolgt.