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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schiff mit einer Unterwassergondelantriebseinheit
zusätzlich
zu einem Hauptpropeller und ein Betriebsverfahren für dasselbe.
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Vor
kurzem wurde bei Antriebsvorrichtungen für Schiffe in dem Fall, in welchem
die von dem Hauptpropeller erzeugte Schubkraft nicht ausreicht, zur
Erhöhung
der Schubkraft vorgeschlagen, eine Unterwassergondelantriebseinheit
für die
Rückseite oder
die Vorderseite des Hauptpropellers an einer Position vorzusehen,
die nicht stört.
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9 zeigt
eine entsprechende Technologie, die in der Japanischen Patentanmeldung
Nr. 2001-199418 erläutert
ist, welche der Abtretungsempfänger
der vorliegenden Anmeldung am 29. Juni 2001 einreichte und noch
nicht veröffentlicht
ist. Bei der in 9 gezeigten Technologie bezeichnet
die Bezugsziffer 1 das Heck des Rumpfes eines Schiffs, 2 bezeichnet
einen Hauptpropeller zur Erzeugung der Hauptantriebskraft zum Antreiben
des Schiffs, während 10 eine
Unterwassergondelantriebseinheit bezeichnet. Der Hauptpropeller 2 wird
durch eine Antriebskraft von einem (aus der Figur weggelassenen) Antriebsmechanismus,
beispielsweise einem (allgemein als Hauptmotor bezeichneten) Dieselmotor,
in Drehung versetzt.
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Die
Unterwassergondelantriebseinheit 10 ist mit einem Gehäuse 11,
einem Unterwassergondelpropeller 12, einer Strebe 13 und
einer Halterung 14 versehen.
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Hinsichtlich
des Gehäuses 11 ist
der Unterwassergondelpropeller 12 an einem annähernd kreiszylindrischen
hinteren Abschnitt oder vorderen Abschnitt oder an dem hinteren
wie auch dem vorderen Abschnitt (in der Figur nicht gezeigt) vorgesehen. Der
Unterwassergondelpropeller 12 hat die Aufgabe, durch Drehung
desselben eine Antriebskraft zu erzeugen. Im Innern des Gehäuses 11 ist
ein Elektromotor zum Antreiben des Unterwassergondelpropellers 12 vorgesehen.
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Die
Strebe 13 des Blattprofilabschnitts ist an dem oberen Abschnitt
des Gehäuses 11 vorgesehen. An
dem oberen Ende der Strebe 13 ist die Halterung 14 vorgesehen,
welche die gesamte Drehachse für die
Unterwassergondelantriebseinheit 10 bildet. Die Halterung 14 ist
mit einem (in der Figur nicht gezeigten) Antriebsmechanismus verbunden,
der auf der Rumpfseite vorgesehen ist. Mithin ist die Unterwassergondelantriebseinheit 10 derart
vorgesehen, daß die
gesamte Einheit in Bezug auf das Heck 1 des Schiffs über die
Halterung 14 gedreht werden kann.
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Das
in dieser Weise konstruierte Schiff erhält eine Antriebskraft durch
Drehen des Hauptpropellers 2, Drehen des Unterwassergondelpropellers 12 oder gemeinsames
Drehen sowohl des Hauptpropellers 2 als auch Unterwassergondelpropellers 12.
Weiterhin zeigt die Strebe 13 durch Drehen der Unterwassergondelantriebseinheit 10 um
die Halterung 14 eine Steuerungsfunktion, um eine Steuerkraft
zu erzeugen und mithin das Schiff zu drehen.
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Bei
dem oben beschriebenen Schiff ist ein schnelleres Hochgeschwindigkeitsfahren
als bei einem Schiff möglich,
das nur mit dem Hauptpropeller 2 ausgestattet ist. Weiterhin
kann die Strebe 13 der Unterwassergondelantriebseinheit 10 als
Ruder verwendet werden. Folglich wirkt beim Steuern, insbesondere
zum Zeitpunkt eines sehr schnellen Fahrens (beispielsweise des Fahrens
mit mehr als etwa 20 Knoten), auf die Strebe 13 eine sehr
große
hydrodynamische Kraft, so daß auf
die Halterung 14 eine sehr große Kraft ausgeübt wird.
Deshalb besteht das Problem, das der Haltemechanismus zum Abstützen der
Halterung 14 und der Drehmechanismus zum Drehen der Unterwassergondelantriebseinheit 10 ausreichende
Festigkeit aufweisen müssen,
d.h. daß diese
große
Mechanismen umfassen müssen.
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Bei
der vorliegenden Erfindung werden die oben genannten Umstände mit
der Aufgabe in Betracht gezogen, ein Schiff und ein Steuerungsverfahren
für dasselbe
zu schaffen, durch welches der Haltemechanismus und der Drehmechanismus
und dergleichen an der Unterwassergondelantriebseinheit 10,
die an der Hinterseite des Hauptpropellers angeordnet ist, vereinfacht
werden und die Kosten gesenkt werden können.
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Zur
Lösung
des oben genannten Problems umfaßt ein Schiff gemäß der vorliegenden
Erfindung: einen Hauptpropeller, der in der Lage ist, das Schiff durch
normale Drehung, Rückwärtsdrehung
oder durch das Verändern
des Längsneigungswinkels
vorwärts
und rückwärts zu bewegen;
eine Antriebseinheit, die den Hauptpropeller antreibt; ein Ruder,
das den Kurs des Schiffs ändert;
und mindestens eine Unterwassergondelntriebseinheit.
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Bei
dem Schiff der vorliegenden Erfindung erhält man die Antriebskraft von
dem Hauptpropeller und/oder der Unterwassergondelantriebseinheit,
wobei das Steuern mit Hilfe des Ruders und/oder des Ruder der Unterwassergondelantriebseinheit
erfolgt. Deshalb läßt sich
die Geschwindigkeit des Schiffs erhöhen, und die Handhabungseigenschaften
des Schiffes lassen sich verbessern.
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Das
Schiff kann außerdem
umfassen: einen Geschwindigkeitsmesser, der die Geschwindigkeit des
Schiffs mißt,
und eine Steuereinheit, die einen Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit basierend
auf einem Signal von dem Geschwindigkeitsmesser steuert.
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In
diesem Fall wird der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit
entsprechend einem Signal von einem Geschwindigkeitsmesser zum Messen
der Geschwindigkeit des Rumpfs gesteuert, welche der Geschwindigkeit
des Schiffs entspricht. Deshalb kann eine Situation vermieden werden,
in welcher eine zu große
Last auf den Haltemechanismus und den Drehmechanismus der Unterwassergondelantriebseinheit
aufgebracht wird.
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Wenn
bei dem obigen Schiff eine von dem Geschwindigkeitsmesser erhaltene
Geschwindigkeit des Schiffs einen vorgegebenen Wert übersteigt, kann
die Steuereinheit den Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit
auf Null Grad festlegen.
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In
diesem Fall wird der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit
auf null Grad festgelegt, wenn die Geschwindigkeit des Schiffs einen
vorgegebenen Wert übersteigt.
Deshalb kann eine Situation vermieden werden, in welcher eine zu
große Last
auf den Haltemechanismus und den Drehmechanismus der Unterwassergondelantriebseinheit aufgebracht
wird. Daher können
diese Mechanismen vereinfacht und in den Kosten gesenkt werden.
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Wenn
eine von dem Geschwindigkeitsmesser erhaltene Geschwindigkeit des
Schiffs kleiner als ein vorgegebener Wert ist, kann die Steuereinheit den
Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit in Verbindung mit
einem Ruderwinkel des Ruders festlegen.
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In
diesem Fall wird der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit
in Entsprechung zu dem Ruderwinkel des Ruders gebracht. Deshalb
befiehlt (steuert) die Schiffsbedienungsperson einfach nur den Ruderwinkel
des Ruders. Daher können
der Ruderwinkel des Ruders und derjenige der Unterwassergondelantriebseinheit
gleichzeitig gesteuert werden, und mithin wird die Handhabung des
Schiffs stark vereinfacht.
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Das
Schiff kann außerdem
eine Vorrichtung zum Schalten des Ruderwinkels umfassen, die den Ruderwinkel
der Unterwassergondelantriebseinheit entweder auf +90° oder auf
-90° schaltet.
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In
diesem Fall ist die Konstruktion derart, daß der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit
durch Einstellen einer Schaltvorrichtung auf eine Position von 0°, +90°, -90° auf eine
Position von 0°, +90°, -90° eingestellt
wird. Deshalb kann die Konstruktion der gesamten Anlage vereinfacht
werden. Das heißt,
auf das Lenkgetriebe für
die Unterwassergondelantriebseinheit kann verzichtet werden, und daher
werden die Kosten weiter gesenkt.
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Das
Schiff kann außerdem
eine Antriebsquelle umfassen, die sowohl ein Lenkgetriebe zum Ändern des
Ruderwinkels des Ruders als auch einen Drehantriebsmechanismus antreibt,
der den Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit ändert.
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In
diesem Fall werden ein Lenkgetriebe, welches den Ruderwinkel des
Ruders ändert,
und ein Drehantriebsmechanismus, welcher den Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit ändert, von
der gleichen Antriebsquelle angetrieben. Deshalb kann die Konstruktion
einer Antriebsquelle zum Antreiben des Lenkgetriebes und des Drehantriebsmechanismus
vereinfacht werden, und daher können die
Kosten weiter gesenkt werden.
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Der
zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Betriebsverfahren
für ein
Schiff, umfassend einen Hauptpropeller, der in der Lage ist, das Schiff
durch normale Drehung, Rückwärtsdrehung oder
durch das Verändern
des Längsneigungswinkels
vorwärts
und rückwärts zu bewegen;
eine Antriebseinheit, die den Hauptpropeller antreibt; ein Ruder,
das den Kurs des Schiffs ändert;
mindestens eine Unterwassergondelantriebseinheit; und eine Steuereinheit,
die einen Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit mittels
eines Signals von dem Geschwindigkeitsmesser steuert. Das Betriebsverfahren
umfaßt
die folgenden Schritte: Ändern
der Richtung des Schiffs nur durch das Ändern des Ruderwinkels des
Ruders, wenn die Geschwindigkeit des Schiffs, die von dem Geschwindigkeitsmesser erhalten
wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet,
und Ändern
der Kursrichtung und/oder der Fahrtrichtung des Schiffs durch die
gemeinsame Benutzung des Ruders und der Unterwassergondelantriebseinheit
oder durch die Benutzung von nur der Unterwassergondelantriebseinheit,
wenn die Geschwindigkeit des Schiffs kleiner als ein vorbestimmter
Wert ist.
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Gemäß dem Betriebsverfahren
für ein
Schiff wird beim Ändern
der Kursrichtung und/oder der Fahrtrichtung des Schiffs nur das
Ruder verwendet, wenn die Geschwindigkeit des Schiffs einen vorbestimmten
Wert überschreitet,
während
das Ruder und die Unterwassergondelantriebseinheit gemeinsam benutzt
werden, wenn die Geschwindigkeit des Schiffs kleiner als ein vorbestimmter
Wert ist. Wenn die Geschwindigkeit des Schiffs einen vorbestimmten Wert überschreitet,
kann deshalb eine Situation vermieden werden, in der auf den Haltemechanismus und
den Drehmechanismus der Unterwassergondelantriebseinheit eine zu
große
Last aufgebracht wird. Weiterhin kann die Handhabungsleistung verbessert werden,
wenn die Geschwindigkeit des Schiffs kleiner als eine vorbestimmte
Geschwindigkeit ist.
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Bei
dem obigen Verfahren kann ein Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit
basierend auf einem Signal von dem Geschwindigkeitsmesser gesteuert
werden.
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In
diesem Fall wird der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit
entsprechend einem Signal von einem Geschwindigkeitsmesser zum Messen
der Geschwindigkeit des Rumpfs, d.h. entsprechend der Geschwindigkeit
des Schiffs, gesteuert. Deshalb kann eine Situation vermieden werden, in
welcher eine zu große
Last auf den Haltemechanismus und den Drehmechanismus der Unterwassergondelantriebseinheit
aufgebracht wird. Daher können
diese Mechanismen vereinfacht und die Kosten gesenkt werden.
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Wenn
ein von dem Geschwindigkeitsmesser erhaltener Wert der Schiffsgeschwindigkeit
einen vorgegebenen Wert übersteigt,
kann die Steuereinheit den Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit
auf 0° festlegen.
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In
diesem Fall wird der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit
auf 0° festgelegt, wenn
die Geschwindigkeit des Schiffs einen vorgegebenen Wert übersteigt.
Deshalb kann eine Situation vermieden werden, in welcher eine zu
große
Last auf den Haltemechanismus und den Drehmechanismus der Unterwassergondelantriebseinheit
aufgebracht wird, wenn das Schiff mit einer Geschwindigkeit fährt, die
den vorgegebenen Wert überschreitet.
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Die
Erfindung ist lediglich beispielhaft in den anliegenden Zeichnungen
dargestellt, in denen:
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1A und 1B eine
Ausführungsform eines
Schiffs gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen, wobei 1A eine
schematische steuerbordseitige Ansicht des Hecks des Schiffs ist
und 1B eine Ansicht mit Blick in der Richtung des
Pfeils A gemäß 1A ist,
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2 ein
Blockschaltbild ist, das eine Konfiguration zum Steuern des Ruderwinkels
der in dem Schiff gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgesehenen Unterwassergondelantriebseinheit zeigt,
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3 eine
grafische Darstellung ist, die ein Verhältnis zwischen dem Betriebsruderwinkel
und der Geschwindigkeit des Schiffs zeigt, und ein Beispiel darstellt,
bei dem eine Steuervorrichtung für
ein Schiff gemäß der vorliegenden
Erfindung den Ruderwinkel einer Unterwassergondelantriebseinheit
steuert,
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4 eine
grafische Darstellung ist, die ein Verhältnis zwischen dem Betriebsruderwinkel
und der Geschwindigkeit des Schiffs zeigt, und ein anderes Beispiel
darstellt, bei dem die Steuervorrichtung für ein Schiff gemäß der vorliegenden
Erfindung den Ruderwinkel einer Unterwassergondelantriebseinheit
steuert,
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5 eine
schematische steuerbordseitige Ansicht ist, die eine andere Ausführungsform
eines Schiffs gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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6 eine
schematische steuerbordseitige Ansicht ist, die eine andere Ausführungsform
eines Schiffs gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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7 eine
schematische steuerbordseitige Ansicht ist, die noch eine weitere
Ausführungsform eines
Schiffs gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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8 eine
schematische steuerbordseitige Ansicht des Hecks eines Schiffs ist,
die ein Beispiel für
ein Schiff zeigt, bei dem die Unterwassergondelantriebseinheit zusätzlich zu
einem Hauptpropeller vorgesehen ist,
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9 eine
schematische steuerbordseitige Ansicht des Hecks eines Schiffs ist,
die ein anderes Beispiel für
ein Schiff zeigt, bei dem die Unterwassergondelantriebseinheit zusätzlich zu
einem Hauptpropeller vorgesehen ist.
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Nachfolgend
wird eine Beschreibung von Ausführungsformen
eines Schiffs gemäß der vorliegenden
Erfindung an Hand von Zeichnungen gegeben. Teile, die denjenigen
der oben genannten Technologie ähneln,
sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf die ausführliche
Beschreibung derselben wird verzichtet.
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Wie
in 1A und 1B gezeigt
ist, besitzt dieses Schiff einen Hauptpropeller 2, ein
nahe der Hinterseite desselben befindliches und über die Halterung 4 drehbar
an dem Heck 1 des Schiffs befestigtes Ruder 3 und
zwei Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B,
die sich auf jeder Seite des Ruder 3 befinden. Die Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B besitzen
jeweils Gehäuse 11A und 11B,
Unterwassergondelpropeller 12A und 12B, Streben 13A und 13B und
Halterungen 14A und 14B.
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Das
Ruder 3 ist ein planares Element mit einem stromlinienförmigen Querschnitt.
Weiterhin ist am Oberteil des Ruders 3 vertikal die Halterung 4 befestigt,
und die obere Endseite der Halterung 4 ist mit einem (aus
der 4 weggelassenen) auf der Rumpfseite vorgesehenen
Lenkgetriebe zum gemeinsamen Drehen des Ruders 3 und der
Halterung 4 verbunden.
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Die
Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B sind über die
Halterungen 14A und 14B jeweils drehbar an dem
Heck 1 befestigt. Bei den Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B sind
die Unterwassergondelpropeller 12A und 12B zum
Erzeugen einer Schubkraft an der Rückseite oder an der Vorderseite
(in dem Beispiel in der Figur an der Vorderseite) vorgesehen. Weiterhin
sind die Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B mit
Gehäusen 11A und 11B zur
Unterbringung eines (aus der Figur weggelassenen) Propellerantriebsmechanismus
wie eines Elektromotors darin und mit Streben 13A und 13B mit
Blattprofil versehen, die einstückig
an den oberen Abschnitten der Gehäuse 11A und 11B befestigt
sind. An dem Oberteil der Streben 13A und 13B sind
vertikal die Halterungen 14A und 14B befestigt,
und die oberen Endseiten der Halterungen 14A und 14B sind
mit (aus der Figur weggelassenen) Lenkantriebsmechanismen verbunden,
die an der Rumpfseite zum gemeinsamen Drehen der Halterungen 14A und 14B,
der Streben 13A und 13B, der Gehäuse 11A und 11B und
der Unterwassergondelpropeller 12A und 12B vorgesehen sind.
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Bei
den auf diese Weise konstruierten Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B wird durch
Drehen der Unterwassergondelpropeller 12A und 12B eine
Schubkraft zum Antreiben des Schiffs erzeugt. Weiterhin wird durch
Drehen des gesamten Strahlruders in Bezug auf das Heck 1 eine
Steuerfunktion erhalten, durch die sich die Fahrtrichtung des Schiffes ändern läßt.
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Wie
in der Figur gezeigt ist, sind die Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B von
einer Art mit Elektromotoren zum Erzeugen einer Antriebskraft für die im
Innern der Gehäuse 11A und 11B eingebauten
Unterwassergondelpropeller 12A und 12B oder von
einer Art, die von einer (aus der Figur weggelassenen) Antriebsquelle
wie einem auf der Rumpfseite eingebauten Elektromotor eine Antriebskraft
empfängt.
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Bei
einem derartig konstruierten Schiff kann durch Drehen des Hauptpropellers 2 selbst
oder durch Drehen eines oder beider der Unterwassergondelpropeller 12A und 12B oder
durch Drehen des Hauptpropellers 2 und eines oder beider
der Unterwassergondelpropeller 12A und 12B zusammen
eine Antriebskraft erhalten werden.
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Weiterhin
wird das Ruder 3 zum Ändern
der Kursrichtung und/oder der Fahrtrichtung des Schiffs um die Halterung 4 gedreht,
oder eine oder beide der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B werden
um die Halterungen 14A und 14B gedreht, oder das
Ruder 3 und eine oder beide der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B werden
gedreht.
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In
dem Fall, in welchem die Änderung
der Kursrichtung und/oder der Fahrtrichtung des Schiffs hauptsächlich durch
das Ruder 3 vorgenommen werden, können die Abschnitte für die Streben 13A und 13B der
Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B kleiner
als für
den herkömmlichen
Fall gestaltet werden.
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Infolgedessen
läßt sich
die auf den Haltemechanismus und den Steuermechanismus der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B aufgebrachte
Last vermindern, wodurch diese Mechanismen vereinfacht werden können.
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Wenn
mit hoher Geschwindigkeit (beispielsweise mit mehr als 20 Knoten)
gefahren werden soll, kann man folglich die Schubkraft erhalten,
indem man den Hauptpropeller 2 und die beiden Unterwassergondelpropeller 12A und 12B gemeinsam
in Drehung versetzt.
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Wenn
mit mittlerer Geschwindigkeit (beispielsweise mit etwa 12 Knoten)
gefahren werden soll, beispielsweise zum Zeitpunkt des Fahrens in
einem Kanal, kann man weiterhin die Schubkraft erhalten, indem man
den Hauptpropeller 2 selbst in Drehung versetzt oder nur
die beiden Unterwassergondelpropeller 12A und 12B in
Drehung versetzt.
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Wenn
mit niedriger Geschwindigkeit (beispielsweise mit weniger als 5
Knoten) gefahren werden soll, beispielsweise beim Einlaufen in den
Hafen und beim Auslaufen aus diesem, kann man weiterhin die Schubkraft
erhalten, indem man nur die beiden Unterwassergondelpropeller 12A und 12B in
Drehung versetzt.
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Bei
der vorliegenden Erfindung können
zusätzlich
zu der obigen Konstruktion in der in 2 gezeigten
Weise ein Geschwindigkeitsmesser 21 zum Messen der Geschwindigkeit
des Schiffs und eine Steuereinheit 22 vorgesehen werden,
die den Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B mit
Hilfe eines Signals von dem Geschwindigkeitsmesser 21 steuern
kann.
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Durch
Verwendung dieser Vorrichtungen kann dann beispielsweise die Steuerung
des Ruderwinkels für
die Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B in
der beispielsweise in 3 und 4 gezeigten
Weise erfolgen.
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Die
in 3 gezeigte Steuerung stellt eine Steuerung dar,
bei welcher der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B innerhalb
eines Bereichs von ± 90° gehalten
werden (wobei 0° hier
die Bugrichtung anzeigt), wenn die Geschwindigkeit des Schiffs kleiner
als 5 Knoten ist, während
der Ruderwinkel auf Null festgelegt ist und das Steuern nicht möglich ist,
wenn die Geschwindigkeit des Schiffs 20 höher als
Knoten ist.
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Das
soll heißen,
daß die
Informationen zur Geschwindigkeit des Schiffs, die man von dem in 2 gezeigten
Geschwindigkeitsmesser 21 erhält, als Signal zu der Steuereinheit 22 gesendet
werden und die Steuereinheit 22 auf der Basis dieses Signals den
maximalen Ruderwinkel steuert, welchen die Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B aufnehmen
können.
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Weiterhin
steuert die in 4 gezeigte Steuerung derart,
daß der
Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B innerhalb
eines Bereiches von ± 90° gehalten
werden (wobei 0° hier
die Bugrichtung anzeigt), wenn die Geschwindigkeit des Schiffs kleiner
als 5 Knoten ist, der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B innerhalb
eines Bereiches von ± 70° gehalten
werden kann, wenn die Geschwindigkeit des Schiffs höher als
5 Knoten und niedriger als 10 Knoten ist, der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B innerhalb
eines Bereiches von ± 50° gehalten
werden kann, wenn die Geschwindigkeit des Schiffs höher als
10 Knoten und niedriger als 15 Knoten ist, dieser innerhalb eines
Bereiches von ± 30° gehalten
werden kann, wenn die Geschwindigkeit des Schiffs höher als
15 Knoten und niedriger als 20 Knoten ist, und der Ruderwinkel der Ruderwinkel
auf Null festgelegt ist und das Steuern nicht möglich ist, wenn die Geschwindigkeit
des Schiffs höher
als 20 Knoten ist.
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Wie
in 3 und 4 gezeigt ist, ist der Ruderwinkel
der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B auf
Null festgelegt, wenn die Geschwindigkeit des Schiffs beispielsweise
höher als
20 Knoten ist, und der Kurs wird nur mit dem Ruder 3 geändert. Daher
wirkt keine zu große
hydrodynamische Kraft auf die Streben 13A und 13B,
und mithin kann eine Situation vermieden werden, in der eine zu
große
Last auf die Halterungen 14A und 14B aufgebracht
wird. Folglich lassen sich die Stärke des Haltemechanismus zum
Abstützen
der Halterungen 14A und 14B und die Stärke des
Drehmechanismus zum Drehen der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B vermindern,
wodurch diese Mechanismen vereinfacht und mithin die Kosten gesenkt
werden können.
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Ein
Schiff der oben beschriebenen Art, das mit dem Hauptpropeller 2,
dem an der Hinterseite desselben befindlichen und über die
Halterung 4 drehbar an dem Heck 4 befestigten
Ruder 3, den zwei auf jeder Seite des Ruders 3 befindlichen
Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B,
dem Geschwindigkeitsmesser 21 zum Messen der Geschwindigkeit
des Schiffs und mit der Steuereinheit 22 ausgestattet ist,
welche den Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B durch
ein Signal von dem Geschwindigkeitsmesser 21 steuern kann,
läßt sich
beispielsweise folgendermaßen
betätigen.
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Wenn
das Schiff beispielsweise mit hoher Geschwindigkeit fährt, welche
höher als
eine Schiffsgeschwindigkeit von 20 Knoten ist, kann die Schubkraft
erhalten werden, indem sowohl der Hauptpropeller 2 als
auch die zwei Unterwassergondelpropeller 12A und 12B gemeinsam
in Drehung versetzt werden, während
der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B auf
Null festgelegt ist und die Kursänderung
nur mit dem Ruder 3 vollzogen wird.
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Als
Nächstes
wird die Schubkraft beim Fahren mit mehr als 5 Knoten und weniger
als 20 Knoten erhalten, indem allein der Hauptpropeller 2 in
Drehung versetzt wird, oder indem nur die zwei Unterwassergondelpropeller 12A und 12B in
Drehung versetzt werden, und die Kursänderung wird mit Hilfe des
Ruders 3 gemeinsam mit den Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B vollzogen,
die derart gesteuert werden, daß der
maximale Ruderwinkel von der Geschwindigkeit des Schiffs abhängt.
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Wenn
weiterhin das Fahren mit niedriger Geschwindigkeit (beispielsweise
mit weniger als 5 Knoten) erforderlich ist, beispielsweise beim
Einlaufen in den Hafen und beim Auslaufen aus diesem, wird die Schubkraft
erhalten, indem nur die zwei Unterwassergondelpropeller 12A und 12B in
Drehung versetzt werden, und die Kursänderung und/oder eine Änderung
der Fahrtrichtung werden mit Hilfe der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B gemeinsam
mit dem Ruder 3 vollzogen.
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Da
der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B bei
weniger als 5 Knoten insbesondere ± 90° betragen kann, können die
Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B als
Heckstrahlruder fungieren. Deshalb kann das Anlegen am Pier oder
Ufer leichter werden, und die zum Einlaufen in den Hafen und zum
Auslaufen aus diesem benötigte
Arbeitszeit läßt sich
verringern.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gilt die Beschreibung für den Fall,
in dem der Ruderbetätigungswinkel
der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B ± 90° beträgt (siehe 3 und 4).
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und
der Winkel kann ± 360° betragen.
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Insbesondere
dann, wenn die Geschwindigkeit des Schiffs weniger als 5 Knoten
beträgt
und der Ruderbetätigungswinkel
der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B ± 360° betragen
kann, kann die Schubkraft in Rückwärtsrichtung
(die Heckleistung), die in verschiedener Weise zum Zeitpunkt des
Anlegens am Pier oder Ufer genutzt wird, durch die Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B erhalten
werden. Deshalb braucht keine Antriebseinheit in Gang gesetzt zu
werden, um den Hauptpropeller 2 in Drehung zu versetzen
und eine Heckleistung zu erhalten.
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Weiterhin
kann die Konstruktion derart sein, daß der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B mit
dem Ruderwinkel des Ruders 3 und der Geschwindigkeit des
Schiffs verknüpft
ist.
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Das
soll heißen,
daß der
Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B von
der Steuereinheit 22 auf Null Grad festgelegt ist, wenn
die Geschwindigkeit des Schiffs beispielsweise höher als 20 Knoten ist. Wenn
die Geschwindigkeit des Schiffs höher als 5 Knoten und niedriger
als 20 Knoten ist, wird der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B proportional zu
dem Ruderwinkel des Ruders 3 eingerichtet. Beispielsweise
weisen die Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B bei
einem Ruderwinkel von +35° für das Ruder 3 einen
Ruderwinkel von +14° auf,
und bei einem Ruderwinkel von +10° für das Ruder 3 weisen
die Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B einen
Ruderwinkel von +4° auf. Wenn
weiterhin die Geschwindigkeit des Schiffs weniger als 5 Knoten beträgt, dann
weisen die Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B bei
einem Ruderwinkel von +35° für das Ruder 3 einen
Ruderwinkel von +90° auf,
und bei einem Ruderwinkel von +10° für das Ruder 3 weisen
die Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B einen
Ruderwinkel von +45° auf.
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Wenn
eine solche Konstruktion vorhanden ist, kann die Bedienperson für das Schiff
den Ruderwinkel des Ruders 3 und der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B gleichzeitig
steuern, indem nur der Ruderwinkel des Ruders 3 befohlen wird,
wodurch die Handhabung des Schiffs mithin stark vereinfacht wird.
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Weiterhin
ist eine derartige Anordnung möglich,
daß die
Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B nur
an einer Position verwendet werden können, an welcher deren Ruderwinkel
beispielsweise +90° und
-90° beträgt.
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Das
soll heißen,
daß der
Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheit zum Zeitpunkt des
normalen Fahrens auf Null Grad festgelegt werden kann und das Steuern
nur durch das Ruder erfolgt, während
der Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B zum
Zeitpunkt des Anlegens an der Pier oder am Ufer beispielsweise auf
+90 Grad oder -90 Grad positioniert werden kann, so daß diese
mithin als Heckstrahlruder fungieren. Deshalb kann das Anlegen am
Pier oder Ufer erleichtert werden, und die zum Einlaufen in den
Hafen und zum Auslaufen aus diesem benötigte Arbeitszeit kann vermindert
werden. Die Änderung
dieser Position des Ruderwinkels erfolgt durch eine getrennt vorgesehene
Schaltvorrichtung.
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Wenn
eine solche Konstruktion vorhanden ist, kann auf das Lenkgetriebe
für die
Unterwassergondelantriebseinheit verzichtet werden, und daher werden
die Kosten weiter gesenkt.
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Die
Konstruktion kann auch derart sein, daß der von dem Lenkgetriebe
für das
Ruder 3 erzeugte Hydraulikdruck auch in dem Drehantriebsmechanismus
verwendet wird, welcher den Ruderwinkel der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B ändert.
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Das
soll heißen,
daß der
von einer in dem Lenkgetriebe des Ruders 3 vorgesehenen
Hydraulikpumpe (einer Antriebsquelle) erzeugte Hydraulikdruck in
dem Drehantriebsmechanismus verwendet wird, welcher den Ruderwinkel
der Unterwassergondelantriebseinheiten 10A und 10B ändert. Infolgedessen
kann die Hydraulikpumpe aus dem Drehantriebsmechanismus weggelassen
werden, wodurch die Konstruktion des Drehantriebsmechanismus einfacher
wird und daher die Kosten gesenkt werden können.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
galt die Beschreibung für
den Fall, in welchem zwei Unterwassergondelantriebseinheiten vorgesehen
sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und
in der in 5 gezeigten Weise kann eine
einzige Unterwassergondelantriebseinheit 10 mit einem Unterwassergondelpropeller 12 an
dem hinteren Ende des Gehäuses 11 vorgesehen
sein, so daß der
Hauptpropeller 2, das Ruder 3 und die Unterwassergondelantriebseinheit 10 nacheinander
von dem Bug aus in einer Geraden entlang der Kiellinie angeordnet
sind.
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Weiterhin
kann in der in 6 gezeigten Weise eine einzige
Unterwassergondelantriebseinheit 10 mit einem Unterwassergondelpropeller 12 an dem
hinteren Ende eines Gehäuses 11 vorgesehen sein,
so daß der
Hauptpropeller 2, die Unterwassergondelantriebseinheit 10 und
das Ruder 3 nacheinander von dem Bug aus in einer Geraden
entlang der Kiellinie angeordnet sind.
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Weiterhin
kann in der in 7 gezeigten Weise eine einzige
Unterwassergondelantriebseinheit 10 mit einem Unterwassergondelpropeller 12 an dem
vorderen Ende des Gehäuses 11 vorgesehen sein,
so daß der
Hauptpropeller 2, die Unterwassergondelantriebseinheit 10 und
das Ruder 3 nacheinander von dem Bug aus in einer Geraden
entlang der Kiellinie angeordnet sind.