DE4004492A1 - Steering of large ships at low speeds - involves jets of water with system to control direction of jet - Google Patents

Steering of large ships at low speeds - involves jets of water with system to control direction of jet

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DE4004492A1 DE19904004492 DE4004492A DE4004492A1 DE 4004492 A1 DE4004492 A1 DE 4004492A1 DE 19904004492 DE19904004492 DE 19904004492 DE 4004492 A DE4004492 A DE 4004492A DE 4004492 A1 DE4004492 A1 DE 4004492A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/46Steering or dynamic anchoring by jets or by rudders carrying jets

Abstract

The ship is steered at low speeds by a jet of water from a nozzle mounted in the bow of the ship. A pump with an impeller is mounted in a vertical duct (13) which is connected to an opening in the underside of the hull. The pump directs water to the nozzle (12). The nozzle (12) has internal flaps which can direct the jet of water to one or other side of the ship depending on the direction in which the ship is to be steered. The pump and the direction of the jets are controlled by manually operated levers. USE - Manoeuvring large ships at low speeds.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Burgstrahlersystem für Wasserfahrzeuge.The invention relates to a castle radiator system for watercraft.

Bugstrahler sind seit vielen Jahren bekannt, und deren ursprüngliches Ziel war es, die mangelhafte Steuerfähig­ keit von Schiffen bei langsamer Fahrt zu verbessern. Die Vergrößerung der Verkehrsdichte auf den Wasserstraßen und Häfen und Energieknappheit stellen an Bugstrah­ ler immer größere Ansprüche, die aber von den herkömm­ lichen Bugstrahlern nicht erfüllt werden können. Herkömmliche Bugstrahler verursachen große parasitäre Widerstände, mit zunehmender Schiffsgeschwindigkeit verringert sich die Schubwirkung schlagartig und eine Querfahrt des Schiffes auch mit Wirkung des Hauptan­ triebs ist nicht möglich. Weitere Nachteile liegen daran, daß das Steuersystem von Bugstrahlern nicht in das Gesamtsteuersystem des Schiffes integriert ist.Bow thrusters have been known for many years, and their The original aim was to make the tax deficient improve the speed of ships when driving slowly. The increase in traffic density on the waterways and ports and energy shortages put on bow thruster ever increasing demands, but that of the conventional bow thrusters cannot be met. Conventional bow thrusters cause large parasitic Resistance, with increasing ship speed the thrust is suddenly reduced and one Transverse movement of the ship also with the main head drive is not possible. There are further disadvantages the fact that the control system of bow thrusters is not in the ship's overall control system is integrated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bug­ strahler zu schaffen, der in allen Fahrstufen hohe Quer-, Brems- und Rückfahrtschübe gewährleistet und während der Freifahrt jedoch minimale parasitäre Wider­ stände des Schiffes ermöglicht.The invention has for its object a bug to create spotlights that are high at all speed levels Transverse, braking and reverse thrusts guaranteed and however, minimal parasitic resistances during free travel stands of the ship.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß eine Pumpenanlage im Bug des Schiffes, vorzugsweise im Vorpiek, angeordnet ist, daß sich der Pumpenansaug am Schiffsboden befindet und der Ausstoß des Strahles in etwa parallel mit der Konstruktionswasserlinie des Schiffes beiderseitig um ca. 45° zur Schiffslängsachse verläuft. Von schiffbautechnischer Seite wie auch von seiten der Klassifikationsgesellschaften bestehen keine Einwände gegen den Einbau im Vorpiek. Der Einbau im Vor­ piek bringt beträchtliche Vorteile mit sich, wie größt­ möglichen Schubarm, man braucht keine Raumkompromisse einzugehen, weil bei jedem Schiff ein Vorpiek vorhanden ist und leer oder mit dem Ballast Wasser gefüllt ist. Pumpen- und Strahllenkergehäuse des Bugstrahlers gemäß Erfindung ist am Schiffsboden, am Deck und an der Außen­ haut mit dem Schiff fest und wasserdicht verbunden, so daß das Vorpiek weiterhin für Ballastaufnahme benutzt werden kann. Im Pumpengehäuse befindet sich die Pumpen­ komponente zusammengesetzt aus Wellenrohr mit Krümmer­ segment und Leitrad, Welle, Laufrad und Schleißring. Die ganze Pumpenkomponente kann man senkrecht, während sich das Schiff im Wasser befindet, ein- und ausbauen. Der Ansaug ist mit einem Deckel verschließbar, welchen man ferngelenkt elektrisch oder hydraulisch ausschwen­ ken kann. Ein besonders effektives Brems- und Ausweich­ manöver ist zu erreichen, wenn man den Deckel um ca. 45° schräg nach vorne ausschwenkt. Dadurch erhöht sich der Wasserdruck vor dem Laufrad, wodurch die Leistungsauf­ nahme der Pumpe erhöht wird. Das Laufrad fördert Wasser durch einen 90° Krümmer in eine Beschleunigungsdüse, um die Leistungsaufnahme der Pumpe weiter steigern zu kön­ nen. Obwohl sich dadurch der spezifische Schubkoefizient Kp/PS vermindert, ist wirtschaftlich gesehen dieser Vor­ gang optimal, da es sich hier um eine Anlage, welche ge­ messen an der ganzen Fahrzeit, selten verwendet wird. Hinter der Düse beiderseitig des Strahls ist je ein Strahllenker angeordnet, welche den Strahl in beidersei­ tige Kanäle leiten, so daß ein Schubrichtungsumfang von gesamt 90° möglich ist. Strahllenker werden mit Hilfe von Elektro- und Hydraulikzylindern positioniert. Der Antrieb für Bugstrahler gemäß Erfindung erfolgt durch einen E- oder Hydraulikmotor, Gasturbine oder einem Verbrennungsmotor mit senkrechter Kurbelwelle oder mit waagerechter Kurbelwelle mit Hilfe eines Winkelgetrie­ bes. Für diese Zwecke würden sich besonders am Markt befindliche Z- und S-Antriebe eignen, weil dort ein Winkelgetriebe schon vorhanden ist.This object is achieved in that a pump system in the bow of the ship, preferably in the Vorpiek, is arranged that the pump suction  located on the ship's bottom and the jet's emission roughly parallel to the construction waterline of the Ship on both sides by approx. 45 ° to the ship's longitudinal axis runs. From the shipbuilding side as well there are no classification societies Objections to installation in the forepeak. Installation in the front piek has considerable advantages, no matter how big possible push arm, you don't need any compromises in space because there is a forepeak on every ship and is empty or filled with ballast water. Pump and beam link housing of the bow thruster according to Invention is on the ship's floor, on the deck and on the outside skin connected to the ship firmly and watertight, so that the forepeak continues to be used for ballasting can be. The pumps are located in the pump housing component composed of corrugated tube with elbow segment and idler, shaft, impeller and wear ring. The whole pump component can be viewed vertically while the ship is in the water, install and remove. The intake can be closed with a lid, which one swings out remotely, electrically or hydraulically can. A particularly effective braking and avoidance maneuver can be achieved if the cover is turned by approx. 45 ° swings out diagonally to the front. This increases the Water pressure in front of the impeller, which increases the performance pump is increased. The impeller conveys water through a 90 ° elbow into an acceleration nozzle in order to to be able to further increase the power consumption of the pump nen. Although this changes the specific thrust coefficient  Kp / PS reduced, economically, this is before optimal, since this is a system which ge measure the whole journey time, is rarely used. There is one behind the nozzle on both sides of the jet Beam guide arranged, which the beam in both conducts channels so that a thrust direction range of a total of 90 ° is possible. Beam deflectors are using positioned by electric and hydraulic cylinders. The Drive for bow thruster according to the invention is carried out by an electric or hydraulic motor, gas turbine or one Internal combustion engine with a vertical crankshaft or with horizontal crankshaft using an angular gear esp. For these purposes would be particularly in the market Located Z and S drives are suitable because there is a Angular gear is already present.

Bugstrahler gemäß Erfindung läßt sich besonders günstig für Segelboote und Segelschiffe modifizieren. Bei Segel­ booten wird der Bugstrahler unter Vorschiffskojen und Antriebsmotor, vorzugsweise ein Verbrennungsmotor mit senkrechter Kurbelwelle, ist im Vorpiek angeordnet. Die Leistungsübertragung erfolgt durch ein Zahn- oder Keilriemensystem. Mit diesem System kann man alternativ auch einen Stromgenerator antreiben. Die Ansaugöffnung ist mit einem Deckel verschließbar und die Ausstoßöff­ nungen befinden sich über der Wasserlinie auch dann, wenn das Schiff segelt und geneigt ist, so daß durch Bugstrahler gemäß Erfindung keine parasitäre Wieder­ stände entstehen. Bow thruster according to the invention can be particularly cheap modify for sailboats and sailing ships. With sail the bow thruster will boot under fore berths and Drive motor, preferably an internal combustion engine vertical crankshaft, is arranged in the forepeak. The power transmission takes place through a tooth or V-belt system. With this system you can alternatively also drive a power generator. The suction opening can be closed with a lid and the discharge opening are above the waterline, when the ship is sailing and inclined so that through Bow thruster according to the invention no parasitic re stands arise.  

Bei manchen Schiffstypen ist es nicht zu vermeiden, daß sich die Ausstoßöffnungen bei voller Beladung unter der Wasserlinie befinden. In diesem Fall sind die Öffnungen mit selbsttätigen Klappen versehen, welche sich durch Pumpendruck öffnen und durch Fahrtstrom schließen. Mit Bugschüben im Richtungsbereich von 45° und mit Heck­ schüben durch Hauptmaschine mit Richtungsbereich von mindestens 36° ist es möglich, resultierende Schübe jeder Richtung und Größe zu bilden. Es ist beispiels­ weise möglich Schübe zu bilden, welche senkrecht auf die Schiffslängsachse im Schwerpunkt des Lateralplanes bilden, wodurch das Schiff quer fährt. Auch wenn sich die Position des Schwerpunktes des Lateralplanes durch Vertrimmung des Schiffes ändert, ist Bildung einer ent­ sprechenden Querschubkraft an neue Verhältnisse durch Drehzahl oder Ruder- bzw. Strahllenkerpositionierung möglich.With some types of ship it is unavoidable that the discharge openings under the full load Waterline. In this case the openings are provided with automatic flaps, which through Open the pump pressure and close it using the travel current. With Bow thrusts in the directional range of 45 ° and with stern push through main machine with directional range from at least 36 °, it is possible to produce thrusts to form any direction and size. It is exemplary wise possible to form thrusts that are perpendicular the longitudinal axis of the ship in the focus of the lateral plan form, causing the ship to travel across. Even if the position of the center of gravity of the lateral plan The ship's mood changes, formation is ent speaking transverse thrust to new conditions Speed or rudder or beam steering positioning possible.

Mit Bugstrahler gemäß Erfindung kann jede Art von Haupt­ antriebsanlage optimal zusammenwirken. Aber bei Segel­ booten wäre als Hauptantrieb ein Wasserstrahlantrieb besonders vorteilhaft. Dieser Wasserstrahlantrieb braucht keine Strahllenker und Rückwärtsklappe beinhal­ ten. Die Ansaugöffnung ist durch einen Deckel und die Ausstoßöffnung ist durch eine selbsttätige Klappe, wel­ che sich durch Pumpendruck öffnet und Fahrtstrom schließt, verschließbar. Ein Segelboot, ausgestattet mit Bugstrahler und Wasserstrahlantrieb gemäß Erfindung, leistet praktisch keine parasitären Widerstände. Propul­ sionswirkungsgrad des erfindungsgemäßen Wasserstrahlan­ triebs ist mindestens so groß, wenn nicht auch größer, als Propulsionswirkungsgrade von anderen Antriebssyste­ men für Segelboote. Das kommt dadurch, daß man beim Was­ serstrahlantrieb keine Kompromisse bezüglich Laufrad­ durchmesser eingehen muß.With bow thruster according to the invention, any type of head can drive system interact optimally. But with sail the main drive would be a water jet drive particularly advantageous. This water jet drive does not need a beam guide and a reverse flap The suction opening is through a cover and the Ejection opening is through an automatic flap, wel open by pump pressure and travel current closes, lockable. A sailboat equipped with Bow thruster and water jet propulsion according to the invention, has practically no parasitic resistance. Propul Sion efficiency of the water jet according to the invention  drive is at least as big, if not bigger, as propulsion efficiencies from other drive systems men for sailboats. That comes from the fact that when Serstrahlantrieb no compromise on impeller diameter must go.

Bei Hochgeschwindigkeitswasserfahrzeugen, bei welchen optimale Drehzahl des Propellers der Drehzahl des Motors entspricht, kann man auf ein Umsteuerungsgetriebe bei Verwendung des Bugstrahlers gemäß Erfindung verzichten.In high-speed watercraft, in which optimal speed of the propeller the speed of the motor corresponds to a reversing gearbox Avoid using the bow thruster according to the invention.

Eine Steuerung des Hauptantriebs in optimalem Zusammen­ hang mit Bugstrahler gemäß Erfindung mit herkömmlichen Steuereinrichtungen wäre sehr umständlich und schwierig. Eine Erleichterung würde ein Joystick bringen, aber mit dem Nachteil, daß eine Wiederhol- und Positionierungge­ nauigkeit nicht vorhanden ist. Deswegen ist eine erfin­ dungsgemäße Steuereinrichtung so ausgebildet, daß die Joystickbewegung in einer Fläche, wo Wert jede X- und Y-Koordinate über entsprechende Wegaufnehmer und Elek­ tronik entsprechende Positionierungen an Strahllenker und Ruder bewirken.A control of the main drive in an optimal combination hang with bow thruster according to the invention with conventional Control devices would be very cumbersome and difficult. A joystick would bring relief, but with the disadvantage that a repeat and positioning accuracy is not available. That's why one is invented inventive control device designed so that the Joystick movement in an area where each X and Y coordinate via corresponding displacement transducers and elec corresponding positioning on beam guide and cause oars.

Steuereinrichtung gemäß Erfindung setzt sich zusammen aus einer kugelgelagerten Teleskopschiene, an welcher rechtwinklig eine zweite Teleskopschiene befestigt ist. Am Ende des beweglichen Teils der oberen Schiene ist ein Handgriff mit Winkelaufnehmern zur Regulierung der Dreh­ zahl für Bugstrahler und Hauptmaschine versehen. Am un­ teren Teil des Handgriffes ist eine durchsichtige Ziel­ scheibe angebracht. In der Mitte des Kreuzes der Ziel­ scheibe befindet sich ein Loch, durch welches man auf ein darunterliegendes Blatt mit einem Stift wichtige Manöver, wie beispielsweise Qerfahren oder drehen um die eigene Achse markieren kann. Dadurch ist die Wiederholung auch von kompliziertesten Manövern jederzeit auch von nicht geübten Personen durchführbar.Control device according to the invention is composed from a ball-bearing telescopic rail on which a second telescopic rail is attached at right angles. At the end of the moving part of the top rail is a Handle with angle sensors to regulate the rotation number for bow thruster and main engine. At the un The lower part of the handle is a see-through target  washer attached. In the middle of the cross the target there is a hole through which you can open an underlying sheet with an important pen Maneuvers, such as moving or turning around can mark own axis. This is the repetition even of the most complicated maneuvers at any time not practicable.

Auch mit Hilfe eines herkömmlichen Fernsteuergerätes, beispielsweise zum Steuern von Schiffsmodellen, läßt sich eine preiswerte und sichere Steueranlage gemäß Erfindung ausbilden. Das erreicht man dadurch, daß man mit eine herkömmliche Funkfernsteueranlage mit Joystick unter- oder oberhalb der X-Teleskopschiene anordnet. An diesem beweglichen Teil der Schiene befindet sich eine drehbar gelagerte Kugel, in welcher der Steuerstab der Funkfernsteuerung schiebbar gelagert ist, so daß dessen Schwenkbewegungen in die XY-Fläche übertragen werden, wodurch eine Wiederholungs- und Positionsgenauig­ keit gewährleistet ist. Dadurch, daß frequenzmodulier­ te Fernsteueranlagen am Preis verloren und an Qualität gewonnen haben, ist es möglich, zwei gleiche Anlagen mit X-Schiene zu betätigen, so daß bei einem eventuellen Ausfall einer Anlage, die ganze Funktion von der anderen übernommen wird.Also with the help of a conventional remote control device, for example to control ship models an inexpensive and safe control system Train invention. You can do that by: with a conventional radio remote control system with joystick arranged below or above the X telescopic rail. Located on this moving part of the rail a rotatably mounted ball in which the control rod the radio remote control is slidably mounted, so that transfer its swivel movements into the XY surface be, making a repeat and position accurate is guaranteed. The fact that frequency modulation Remote control systems lost in price and quality won, it is possible to use two identical plants X-rail to operate, so that in the event of a possible Failure of one system, the whole function of the other is taken over.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei­ bung unter Angabe weiterer Vorteile näher erläutert. Further advantageous embodiments of the invention are based on embodiments of the invention in the Drawing shown and in the description below Exercise explained with further advantages.  

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein schematische Darstellung der erfindungsge­ mäßen Einrichtung als Längsschnitt des Bugteils eines Schiffes; Figure 1 is a schematic representation of the device according to the invention as a longitudinal section of the bow part of a ship.

Fig. 2 einen Schnitt A-B nach Fig. 1; FIG. 2 shows a section AB according to FIG. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der erfindungsge­ mäßen Einrichtung als Längsschnitt des Bugteils eines Segelschiffes; Fig. 3 is a schematic representation of the device according to the invention as a longitudinal section of the bow part of a sailing ship;

Fig. 4 einen Schnitt C-D nach Fig. 3; FIG. 4 shows a section CD according to FIG. 3;

Fig. 5 ein Schiff als Längsschnitt mit erfindungsgsge­ mäßer Einrichtung versehen; Figure 5 is a ship provided as a longitudinal section with erfindungsgsge rectly device.

Fig. 5a veranschaulicht schematisch eine Grundrißan­ sicht nach Fig. 5 mit entsprechenden Schub­ kräften am Bug und Heck und dessen resultieren­ den; Fig. 5a schematically illustrates a plan view of Fig. 5 with corresponding thrust forces at the bow and stern and the result thereof;

Fig. 6 ein Segelschiff als Längsschnitt mit erfin­ dungsgemäßer Einrichtung versehen; FIG. 6 is provided a sailing vessel as a longitudinal section with dung according OF INVENTION means;

Fig. 7 ein Segelschiff mit Wasserstrahlantrieb als Längsschnitt mit erfindungsgemäßer Einrichtung versehen; Fig. 7 is provided a sailing vessel with water jet propulsion as a longitudinal section with an inventive device;

Fig. 7a veranschaulicht schematisch eine Grundrißan­ sicht nach Fig. 6 mit entsprechenden Schub­ kräften am Bug und Heck und dessen resultieren­ den; Fig. 7a schematically illustrates a plan view of Fig. 6 with corresponding thrust forces at the bow and stern and the result thereof;

Fig. 8 eine Fernlenkvorrichtung zum Steuern des Bug­ strahlers gemäß Erfindung und Hauptantriebsan­ lage des Schiffes; Fig. 8 is a remote control device for controlling the bow emitter according to the invention and the main propulsion system of the ship;

Fig. 9 einen Schnitt E-F nach Fig. 8; Fig. 9 shows a section EF of Fig. 8;

Fig. 10 eine Ausführungsvariante einer Fernlenkvor­ richtung; Fig. 10 shows an embodiment of a Fernlenkvor direction;

Fig. 11 einen Schnitt G-H nach Fig. 10; FIG. 11 shows a section GH according to FIG. 10;

Fig. 12 eine Seitenansicht nach Fig. 9. Fig. 12 is a side view of FIG. 9.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Schiff dargestellt, daß mit einem Bugstrahler 11 gemäß Erfindung ausgestattet ist. Bugstrahler 11 setzt sich aus einem mit Schiff fest ver­ bundenem Pumpen- und Strahllenkergehäuse 12, Pumpenein­ richtung 13, Lenkvorrichtung 14 und Antriebsmotoranlage 21 zusammen. Pumpen- und Strahllenkergehäuse 12 sind un­ ten mit Schiffsboden, oben mit Deck und an den Seiten mit der Außenhaut fest verbunden. Pumpenvorrichtung 13, welche sich zusammensetzt aus dem Wellenrohr 15 mit Krümmersegment 16, Leitrad 17 und Laufrad 18 ist durch Deckel 19 mit Pumpengehäuse 12 fest verschraubt. Pumpen­ welle 20 wird durch Antriebsmaschiene 21 über Kegelrad­ getriebe 22 angetrieben. Ansaugöffnung des Pumpengehäu­ ses 12 ist durch Deckel 23 verschließbar. Der von Lauf­ rad 18 erzeugte Antriebsstrom wird durch Krümmer um etwa 90° gelenkt, durch Düse 24 beschleunigt und durch Strahllenker 25 und 26 in die Ausstoßrohre 27 und 28 ge­ lenkt. Strahllenker 25 und 26 werden mit Hilfe Elektro- bzw. Hydrozylinder 29 über Schäfte 30 und 31 geschwenkt. 32 und 33 sind selbsttätige Schließklappen für Ausstoß­ kanäle 27 und 28. Bodendeckel 23 schwenkt man auch mit Hilfe eines nicht dargestellten E- oder Hydraulikzylin­ ders.In Fig. 1, 10 shows a ship that is equipped with a bow thruster 11 according to the invention. Bow thruster 11 is composed of a pump and beam link housing 12 permanently connected to the ship 12 , Pumpenein device 13 , steering device 14 and drive motor system 21 . Pump and beam guide housing 12 are un th with ship floor, top with deck and on the sides with the outer skin firmly connected. Pump device 13 , which is composed of the shaft tube 15 with elbow segment 16 , stator 17 and impeller 18 is screwed tightly to the pump housing 12 by cover 19 . Pump shaft 20 is driven by drive machine 21 via bevel gear 22 . Intake opening of the Pumpengehäu ses 12 can be closed by cover 23 . The drive current generated by impeller 18 is directed through elbows by approximately 90 °, accelerated by nozzle 24 and deflected by beam guides 25 and 26 into the exhaust pipes 27 and 28 . Beam guide 25 and 26 are pivoted by means of electric or hydraulic cylinders 29 over shafts 30 and 31 . 32 and 33 are automatic shutters for discharge channels 27 and 28 . Bottom cover 23 is also pivoted with the help of an E- or Hydraulikzylin not shown.

Fig. 3 und 4 zeigen den Einbau des Bugstrahlers in ein Segelschiff. Hier ist die Antriebswelle 20 vom Antriebs­ motor 32 über Riemenscheibe 33, Riemen 34, Riemenscheibe 35, Welle 36, Riemenscheibe 37, Riemen 38 und Riemen­ scheibe 39 angetrieben. Pumpengehäuse 12 ist unter der Vorschiffskoje 40 angeordnet und mit Schiffsboden und Außenhaut fest verbunden. Antriebsmaschine 32 kann wahlweise einen Stromgenerator 41 antreiben. Ausschalten des Pumpenantriebs erfolgt durch Kupplung 42. FIGS. 3 and 4 show the mounting of the bow thruster in a sailing vessel. Here, the drive shaft 20 is driven by the drive motor 32 via pulley 33 , belt 34 , pulley 35 , shaft 36 , pulley 37 , belt 38 and belt pulley 39 . Pump housing 12 is arranged under the forecastle berth 40 and firmly connected to the ship's bottom and outer skin. Drive machine 32 can optionally drive a power generator 41 . The pump drive is switched off by clutch 42 .

Fig. 5a zeigt wie aus Bugstrahlschub 43 und Heckstrahl­ schub 44 es zum resultierenden Querschub 45 kommt, wel­ cher im Schwerpunkt des Lateralplanes 46 wirkt, wodurch eine reine Querfahrt möglich ist. Durch Drehzahländerung der Bugstrahlanlage und des Heckantriebs entstehen ver­ änderte Schubkräfte 47 und 48, wessen resultierende Schubkraft 49 nicht mehr durch den Schwerpunkt des La­ teralplanes 46 verläuft und dadurch eine Drehung des Schiffes verursacht. Dadurch ist es möglich, während der der Querfahrt das Schiff präzise zu steuern. Das gleiche erreicht man mit Schubrichtungsänderung am Bug und Heck, wodurch die veränderten Schübe 50 und 51 einen resul­ tierenden Schub 52 bilden. Mit diesen Vorgängen kann man alle Verschiebungen des Schwerpunkts des Lateralplanes, entstanden durch Vertrimmung und Beladen des Schiffes wie auch Einfluß von Wind und Strömung, ausgleichen. Fig. 5a shows how from bow thrust thrust 43 and thrust thrust 44 it comes to the resulting transverse thrust 45 , which acts cher in the center of gravity of the lateral plan 46 , whereby a pure transverse travel is possible. By changing the speed of the bow thruster and the stern drive changed shear forces 47 and 48 , whose resulting thrust 49 no longer runs through the center of gravity of the teral plan 46 and thereby causes a rotation of the ship. This makes it possible to steer the ship precisely during the transverse movement. The same can be achieved by changing the thrust direction at the bow and stern, whereby the modified thrusts 50 and 51 form a resultant thrust 52 . With these processes, all shifts in the center of gravity of the lateral plan, caused by trimming and loading the ship as well as the influence of wind and current, can be compensated.

Fig. 6 zeigt ein Segelschiff mit erfindungsgemäßem Bug­ strahler und einem herkömmlichen Hauptantriebsanlage. Fig. 6 shows a sailing ship with a bow emitter according to the invention and a conventional main propulsion system.

Fig. 7 zeigt ein Segelschiff mit erfindungsgemäßem Bug­ strahler und einem dafür abgestimmten Wasserstrahlan­ trieb als Hauptantriebsanlage. 53 ist Wasserstrahlpumpe mit axialer und halbaxialer Laufradform. 54 ist Schwenk­ klappe am Ansaug und 55 ist selbsttätige Schwenkklappe am Ausstoß im Boden des Segelschiffes. 56 ist eine ra­ dial nach oben angeordnete Öffnung im Pumpengehäuse, durch welche es möglich ist, Lauf- und Leitrad heraus­ zunehmen, während sich das Schiff im tiefen Wasser be­ findet. 57 ist ein im Boden des Cockpits befindlicher Schließdeckel der Öffnung 56. Fig. 7 shows a sailing ship with a bow emitter according to the invention and a water jet engine tuned therefor as the main propulsion system. 53 is a water jet pump with axial and semi-axial impeller shape. 54 is swivel flap on the intake and 55 is automatic swivel flap on the outlet in the bottom of the sailing ship. 56 is a ra dial upward opening in the pump housing through which it is possible to take out impeller and idler while the ship is in deep water. 57 is a closing cover of the opening 56 located in the bottom of the cockpit.

Moderne Linienführung bei Segelschiffen ermöglicht, daß man den ganzen Bugstrahler im Vorpiek anordnen kann.Modern lines on sailing ships allow that you can arrange the whole bow thruster in the forepeak.

Fig. 8 und 9 zeigen eine Fernlenkvorrichtung, welche perma­ nent wiederholbar Schubgrößen und Richtungen von Bug­ strahler und Hauptantriebsanlage in ein optimales Ver­ hältnis auf einfache Weise bringen. 58 ist Grundplatte, auf welche eine Teleskopschiene 59 befestigt ist. Bewegli­ ches Teil 60 ist mit Teil 61, der unter 90° verlaufenden Teleskopschiene 62 verbunden. Elektronische Wegaufnehmer 63 und 64 sind jeweils an Teleskopschienen 59 und 62 an­ geschlossen. An der quer verlaufenden Teleskopschiene 62 ist Steuerhebel 65 befestigt, am welchen sich Winkel­ aufnehmer 66 mit Steuerhebel 67 zur Drehzahlregelung be­ findet. Am unteren Teil des Steuerhebels 65 ist durch­ sichtige Zielscheibe 68 angebracht, welche mit einem Loch versehen, durch daß es möglich ist mit einem Stift Manövermarkierungen auf dem darunterliegenden Blatt vor­ zunehmen. Die von Wegaufnehmer 63, 64 und Winkelaufnehmer 66 erfaßten Werte werden durch eine nicht dargestellte Elektronik verarbeitet, um entsprechende Einstellungen von Lenkern, Rudern und Maschinendrehzahlen einzuleiten. Fig. 8 and 9 show a remote control device, the permanent repeatable thrust sizes and directions of bow emitter and main propulsion system in an optimal ratio in a simple manner. 58 is base plate on which a telescopic rail 59 is attached. Movable part 60 is connected to part 61 , the telescopic rail 62 running at 90 °. Electronic displacement transducers 63 and 64 are closed on telescopic rails 59 and 62 , respectively. On the transverse telescopic rail 62 control lever 65 is attached, on which there is angle sensor 66 with control lever 67 for speed control be. At the lower part of the control lever 65 is attached by visible target 68 , which is provided with a hole through which it is possible to make maneuver marks on the sheet below with a pen. The values recorded by displacement transducers 63 , 64 and angle transducers 66 are processed by electronics (not shown) in order to initiate appropriate settings for the handlebars, rudders and machine speeds.

Fig. 10 bis 12 zeigen die Möglichkeit ein herkömmliches Fernsteuergerät mit herkömmlichem Steuerstab (Joystick) zu verwenden. 69 ist herkömmliches Fernsteuergerät mit Elektronik. 70 ist verlängerter Steuerstab, welcher ver­ schiebbar in Kugel 71 gelagert, die wiederum in mit Teleskopschiene 62 verbundenem Gehäuse 72 drehbar gela­ gert ist. Fig. 10 to 12 show the possibility of a conventional remote control device with a conventional control rod (joystick) to use. 69 is a conventional remote control device with electronics. 70 is extended control rod which is mounted slidably in ver ball 71, which is turnable gela turn in connected with telescopic rail 62 housing 72nd

Claims (8)

1. Bugstrahlersystem für Wasserfahrzeuge, gekennzeich­ net durch die Kombination der nachstenhenden Merkmale:
  • a) Der von der im Schiffsbug angeordneten Pumpenvorrich­ tung (13) erzeugte Strahl wird mit Hilfe der Strahllen­ ker (25, 26) in unter 45-60° zur Schiffsachse angeordne­ ten Kanäle (27, 28) geleitet.
  • b) Steuerung von den durch Bugstrahler und Hauptan­ triebsanlage erzeugten Schubkräften erfolgt mit Hand­ griff (65), mit Drehzahlhebel (67) am oberen und Ziel­ schiebe (68) am unteren Teil, welcher mit Teleskopschie­ ne (62), die weiter unter geradem Winkel mit Teleskop­ schiene (59) verbunden ist, welche wiederum an Grund­ platte (58), an der sich Blatt (73) mit Manöverpikto­ grammen befindet, befestigt ist.
1. Bow thruster system for watercraft, characterized by the combination of the following features:
  • a) The device from the arranged in the bow of the pump device ( 13 ) generated beam is guided by means of the beam steering ker ( 25 , 26 ) in at 45-60 ° to the ship's axis arranged channels ( 27 , 28 ).
  • b) Control of the thrust forces generated by the bow thruster and main propulsion system is carried out with a handle ( 65 ), with a speed lever ( 67 ) on the upper and target slide ( 68 ) on the lower part, which with telescopic slide ne ( 62 ), which continues at a straight angle with telescopic rail ( 59 ) is connected, which in turn is attached to the base plate ( 58 ), on which sheet ( 73 ) with maneuver picto gram is attached.
2. Bugstrahlersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Austrittskanäle (27, 28) rechteckige Quer­ schnitte haben und das Austritte mit selbsttätig schließbaren Klappen (32, 33) versehen sind.2. bow thruster system according to claim 1, characterized in that outlet channels ( 27 , 28 ) have rectangular cross sections and the outlets are provided with automatically closable flaps ( 32 , 33 ). 3. Bugstrahlersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich am Pumpenansaug am Boden des Schiffes eine pneumatisch, mechanisch, elektrisch oder hydrau­ lisch betätigte Schließklappe (23) befindet.3. bow thruster system according to claim 1, characterized in that there is a pneumatically, mechanically, electrically or hydraulically operated closing flap ( 23 ) on the pump suction at the bottom of the ship. 4. Bugstrahlersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antrieb über einen Motorkopf des Außenborders oder durch sogenannten S- und Z-Antrieb er­ folgt.4. bow thruster system according to claim 1, characterized records that the drive via a motor head of the outboard or by so-called S and Z drive follows. 5. Bugstrahlersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein optimaler Hauptantrieb bei Segelschif­ fen ein Wasserstrahlantrieb ist, welcher im Rumpf des Segelschiffes angeordnet ist und der Ansaug mit Klappe (54) und Strahlausstoß mit selbsttätiger Schließklappe (55) verschließbar ist und am oberen Teil des Pumpen­ gehäuses sich die Öffnung (56) mit Deckel (57) befindet.5. bow thruster system according to claim 1, characterized in that an optimal main drive at Segelschif fen is a water jet drive, which is arranged in the hull of the sailing ship and the intake with flap ( 54 ) and jet outlet with automatic closing flap ( 55 ) can be closed and at the top Part of the pump housing is the opening ( 56 ) with cover ( 57 ). 6. Bugstrahlersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antrieb vom Antriebsmotor mit senk­ rechter Kurbelwelle (32) über Zahn- bzw. Keilriemen (34, 38) und Riemenscheiben (33, 35, 37, 39) auf Laufradwelle (20) erfolgt.6. bow thruster system according to claim 1, characterized in that the drive from the drive motor with a vertical right crankshaft ( 32 ) via toothed or V-belts ( 34 , 38 ) and pulleys ( 33 , 35 , 37, 39 ) on the impeller shaft ( 20 ) he follows. 7. Bugstrahlersystem nach den Ansprüchen 1 und 6, da­ durch gekennzeichnet, daß Antriebsmaschine (32) auch einen Stromgenerator (41) über Schaltkupplung (42) be­ treiben kann. 7. bow thruster system according to claims 1 and 6, characterized in that the engine ( 32 ) can also drive a power generator ( 41 ) via clutch ( 42 ). 8. Bugstrahlersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an Teleskopschiene (62) Kugel (71) im Ge­ häuse (72) drehbar gelagert, in welcher Joystickstab (70), des Steuergerätes (69) verschiebbar gelagert ist.8. bow thruster system according to claim 1, characterized in that on the telescopic rail ( 62 ) ball ( 71 ) in the Ge housing ( 72 ) rotatably mounted, in which joystick rod ( 70 ), the control unit ( 69 ) is slidably mounted.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001072587A3 (en) * 2000-03-29 2002-03-21 Power Vent Technologies Inc Method of vessel propulsion with coordinated bow propulsion

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