DE682004C - Wasserfahrzeug mit Wassertragflaechen - Google Patents

Description

W102281

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit -an Streben befestigten Wassertragflächen, die den durch einen Raumgitterträgerverband versteiften Bootsrumpf bei Fahrt über der Wasseroberfläche halten.

Während nun bei der bekannten Anordnung Raumgitterträger und Bootsrumpf ein einheitliches Gebilde darstellen, in dem der Bootskörper gewissermaßen eine Umkleidung des Raumgitterträgers darstellt, dessen Form er sich genau anschmiegt, besteht gemäß der Erfindung der Versteifungsverband des Bootsrumpfs aus einem selbständigen, innerhalb des Rumpfes angeordneten Raumgitterträger, der im wesentlichen unabhängig von der •Form der äußeren Rumpfwandung gestaltet ist. Die den äußeren Bootsrumpf der Form nach bildenden Wandungen sind dabei für sich durch leichte Seiten-, Boden- und Decks-Spanten versteift, und der Gitterträger ist mit der für sich versteiften Außenhaut an seinen Enden, vorzugsweise unter Zwischenschaltung schwingungsdämpfender Mittel, verbunden, während die Tragflächenstreben durch die Außenhaut hindurch an über ihnen liegende senkrechte Pfosten des Gitterträgers angeschlossen sind.

Zweckmäßig erweist sich dabei eine Anordnung von zwei Tragflächengruppen vorn und einer Tragflächengruppe am Heck. In diesem Falle wird der Raumgitterträger aus einem vorderen breiten Teil gebildet, der dem Strebenabstand der vorderen Tragflächen angepaßt ist, sowie aus einem hinteren schmalen Teil. Die beiden Teile überlappen sich an der Verbindungsstelle. Wenn dabei in an sich bekannter Weise eine Rumpfstufe an der Außenhaut vorgesehen wird, so wird diese in den Bereich der Überlappung gelegt. In an sich bekannter Weise wird dabei auch zweckmäßig die Rumpfstufe im Grundriß nach ■hinten gekrümmt ausgeführt.

Dadurch, daß Raumgitterträger und Rumpfkörper im wesentlichen unabhängig voneinander gestaltet werden, gelingt es am besten, wie durch praktische Erprobung festgestellt wurde, die erheblichen und ganz ungewöhnlichen Beanspruchungen aufzunehmen, denen das Gebilde unterliegt.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispieleweise und etwas schematisch wiedergegeben. Die Fig. ι bis 3 zeigen dabei eine Ausführungsform des ' Gitterträgers gesondert von dem Bootskörper im Grundriß, Seitenansicht und im Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2.

Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf das Wasserfahrzeug unter Weglassung von Decksauf-

bauten; sie läßt die Beziehung, des Raumgitterträgers zum Bootsrumpf erkennen, Fig. 5 ist eine zugehörige Seitenansicht.

Fig. 6 bis 8 sind Querschnitte nach den Linien VI-VI, VII-VII und VIII-VIII in Fig· 5·

Fig. 9 ist ein Grundriß entsprechend Fig. 4, jedoch unter Weglassung des Raumgitterträgers.

Aus Fig. ι bis 3 erkennt man, daß die Seitenteile des Raumgitterträgers im wesentlichen parallel zueinander liegen. Jedes Seitenglied als Ganzes besteht aus zwei Teilen A und A¹. Etwa über dem Bootsmittelteil B des ganzen Gebildes hin überlappen sich die Teile A und A¹, d. h. die Vorderteile der Gebilde A¹ liegen zwischen den nach hinten liegenden Endteilen der Gebilde A. Das Maß der Überlappung richtet ao sich nach den besonderen an das Fahrzeug gestellten Anforderungen. Unter dem Abschnitt B der Überlappung der Seitenteile befindet sich im Bootsboden eine Stufe (s. Fig. 5 bzw. die Grundrißfiguren 4 und 9). Die Seitenglieder A und die Seitenglieder A¹ sind durch obere und untere Querglieder verbunden. Derartige Ouerglieder C verbinden auch die vorderen Enden der beiden vorderen Seitenteile A, während Querglieder C¹ die hinteren Enden der Glieder A¹ verbinden. Weiter sind Zwischenquerglieder vorhanden, die nach Abb. 1 in der Längsrichtung in Zwischenräumen angeordnet sind und sich je zwischen den Paaren von Seitengliedern A bzw. A¹ erstrecken. Im besonderen sind Querglieder C² und C³ vorgesehen, die gleichzeitig die Vorderenden der Seitenglieder A¹ und die Hinterenden der Seitenglieder A verbinden. Gemäß Fig. 2 besteht jedes Seitenglied aus oberen und unteren Langsgurtungen D und D¹ und senkrechten Strebend, die jedes Seitenglied in eine Reihe von Zellen oder Fächern zerlegen. Diagonalverbände in geeigneter Konstruktion und Anordnung sind in jedem Gitterfach zwischen den Streben oder Pfosten E vorhanden (s. Fig. 2) und entsprechend auch zwischen den Quergliedern.

Nach dieser allgemeinen Schilderung des Aufbaues des Gitterträgergebildes sei nunmehr auf Konstruktionseinzelheiten eingegangen, die die Lage des Trägers und seinen Einbau im Bootskörper betreffen. Hierzu sei im besonderen auf die Fig. 4 und 8 verwiesen, die schematisch und beispielsweise die Anwendung der Erfindung auf ein Gleitboot der in Frage stehenden Art erkennen lassen. .

Die Haut oder die Bekleidung des Bootes möge- eine Umrißform aufweisen, die diese Abbildungen erkennen lassen. Diese Haut besteht aus Seitenwandungen F, die unter der normalen Wasserlinie des ruhenden Bootes mit einer verstärkten Beplankung F¹ dort versehen sind, wo sie sich an die Bodenwandung F² anschließen. Diese hat, wie durch die Querschnitte im besonderen der Fig. 6 und 8 erkennbar ist, die Gestalt eines stark abgeflachten V, dessen Scheitel F^s aus der Kielbeplankung gebildet wird. Die allgemeine Umrißform des Bootskörpers im Grundriß kann zweckmäßig den Fig. 4 und 9 entsprechen. Man sieht daraus, daß der Körper die größte Ausladung in oder in der Nähe der Querebene hat, in der oder in deren Nähe die Gruppen von Streben liegen, die unter dem Vorderteil des Bootskörpers angeordnet sind. Weiter ist der Bootskörper mit einem flachen oder Spiegelheck F* versehen, wie das bei Fahrzeugen dieser Art üblich ist. Abgesehen von der Stufe G im Boden, etwa in der Nähe der Längsmitte, ist der Boden, zum mindesten der hinter der Stufe G liegende Teil, in der Richtung von vorn nach hinten flach. Das erkennt man aus Fig. 5, nach welcher dieser flache Verlauf auch für eine gewisse Strecke von der Stufe G nach vorn zu vorhanden ist. Bezüglich dieser allgemeinen Merkmale entspricht der Bootskörper denen von Fahrzeugen, die man gewöhnlich als solche des Hydroplantyps bezeichnet. ·

Innerhalb dieses Bootskörpers ist d.^er Raumgitterträger A₃ A¹ angebracht, wie der oben beschrieben und in Fig. 1 bis 3 dargestellt wurde; die allgemeine Anordnung dieses Trägergebildes geben die Fig. 4 bis 8 schematisch wieder. Man sieht daraus, daß der vordere Endteil des Trägergebildes dort liegt, wo sich die Vordergruppen der die Gleitflächen tragenden Streben befinden. Das Hinterende des Gebildes liegt nahe dem ,Heckspiegel F*, und darunter liegt die hinterste Strebengruppe. Der Zwischenteil B des Trägergebildes, d. h. die Strecke, über welche sich die Seitenglieder A und A¹ übergreifen, liegt über der Stufe G, so daß sie und die benachbarten Teile sämtlich wesentlich durch die Verbindung mit dem Trägergebilde versteift sind. Die am weitesten nach hinten liegenden Teile des Trägergebildes gestatten, daß alle Strebengruppen starr damit durch die Bootshaut hindurch verbunden werden. Dadurch wird eine starke Konstruktion für das ganze Fahrzeug geschaffen und im besonderen eine geeignete Verteilung der von den Tragflächen und den sie tragenden Strebengruppen übertragenen Kräfte ermöglicht. Es ist aber zweckmäßig, einige Hilfseinrichtungen zur Schwingungsdämpfung zwischen Träger und Haut vorzusehen, im besonderen solcher Schwingungen,

wie sie von den Motoren ausgehen, die an passender Stelle an und im Trägergebilde angebracht sind.

Das Trägergebilde wird, insbesondere an der Anschlußstelle der Streben, durch Pfosten versteift, die bei H in Fig. 5 und 6 am vorderen Ende des Trägergebildes und bei H¹ am hinteren Ende des Trägergebildes nach Fig. S und 8 angedeutet sind. Andere

ίο Pfosten H² (Fig. 4, 5, 7) liegen in der Nähe der Stufe G. Diese Pfosten haben eine ähnliche Wirkung wie die lotrechten Pfosten E, die schematisch in Fig. 1, 2 und 3 gezeigt sind. Sie sind aber erheblich stärker gebaut.

Diese Pfosten E kann man als Hilfspfosten betrachten, da andere und weniger wichtige senkrechte Streben, oder Pfosten in dem Trägergebilde angeordnet sein können. Zu diesen Streben oder Pfosten tritt noch eine weitere Versteifung, die nur schematisch in den Zeichnungen angedeutet ist. Wie man aus Fig. 4 und 9 sieht, kann die Stufe oder der Absatz G, der quer im Boden des Fahrzeuges verläuft, im Grundriß gekrümmten Verlauf aufweisen, und zwar kann diese Krümmung wenigstens einen Teil enthalten, der einen Kreisbogen um eine Achse darstellt, welche sich in dem vor der Stufe liegenden Bootsteil befindet, und die die Längsmittellinie des Fahrzeuges annähernd senkrecht schneidet. Es kann aber auch nach Wunsch der Absatz geradlinig quer über den Fahrzeugboden verlaufen, wie das bei Hydroplanbooten üblich ist. Die Spanten, Kniebleche,Bootsbeplankung u.dgl.,die den Bootskörper bilden, können in der Weise angeordnet werden, wie es für Schnellboote der in Frage stehenden Art zweckmäßig und üblich ist. Es ist aber angebracht, gemäß Fig. 7 eine Doppelbeplankung F⁵ vorzusehen und die Bootshaut auch sonst in der etwa für notwendig befundenen Weise in der Nähe des Absatzes zu verstärken. Eine zusätzliche Verstärkung kann auch in der Bootshaut dort vorgesehen werden, wo die Strebengruppen angreifen. Der Spantenaufbaü des Bootskörpers ist unter Berücksichtigung der verschiedenen Teile des Trägergebildes A, A¹ nach Maßgabe der verschiedenen Teile der Seitenkörper und der Querglieder des Gebildes entworfen. Ähnlich sind auch die Decksbalken und das Deck F^a in das Trägergebilde eingearbeitet.

Die unter dem Bootskörper liegenden Teile, insbesondere die Gruppen von Streben und von ihnen getragenen Gleitflächen, sind am besten aus Fig. 4 bis 6, 8 und 9 ersichtlich. Es können, wie beispielsweise dargestellt, zwei Strebengruppen unter dem Vorderschiff vorhanden sein, und im Beispiel besteht jede der Gruppen aus drei Gleitflächen tragenden Einzelstreben. Eine zweckmäßige Art und Zuordnung der Streben jeder Gruppe und eine zweckmäßige Anbringung der Gleitflächen daran läßt Fig. 4, 6 und 9 erkennen. Danach weist jede Gruppe eine Mittelstrebe/ auf, ferner eine zweite Strebe/¹ an ihrer Außenseite und eine dritte Strebe P an ihrer Innenseite. Jede Strebe hat im Querschnitt etwa stromlinienförmigen Verlauf, doch ist die Leitkante geschärft. Aus Fig. 5 erkennt man, daß der Oberteil jeder Strebe vom Fahrzeug etwa senkrecht nach unten reicht; im geeigneten Abstand vom Körper aber sind die Streben gekrümmt oder verlaufen nach hinten geneigt. Bezüglich einer zur Längsmittelachse des Fahrzeugs senkrechten Ebene liegt die Leitkante der Mittelstrebe / vor den Leitkanten der Streben Z¹ und P. Die Tragflächen K sitzen so an den Streben, daß an der Anschlußstelle an die Mittelstrebe / deren Leitkante vor der Leitkante der sämtlichen daran befestigten Gleitflächen liegt. Die Streben Z¹ und P sind so angeordnet, daß bezüglich der betrachteten senkrechten Querebene die Leitkanten nicht nur hinter der Leitkante der Mittelstrebe / liegen, wie bereits erwähnt, sondern auch hinter den Leitkanten derj enigen Teile der Gleitflächen K, die zwischen der Mittelstrebe/ und den Streben Z¹, P liegen. Diese Anordnung erkennt man aus Fig. 5, aus der man weiter sieht, daß die Teile der Gleitflächen, die über die Außenseite der Strebe/¹ und über die Innenseite der Strebe P hinausragen, hinter den Leitkanten dieser beiden Streben liegen. Mit anderen Worten: die Streben der Gruppe haben in Seitenansicht das Aussehen, als wären sie nach hinten verschoben, und entsprechend gilt bezüglich der daran angebrachten Gleitflächen, daß sie im Grundriß gesehen (Fig. 4 und 9) rückwärts gegen die Mittelstrebe / verschoben sind.

Im Querschnitt (Fig. 6) liegen die drei Streben /, J¹, P parallel in geeignetem Abstände. Es sind alle Streben auswärts, jedoch nur unter einem kleinen Winkel, gegen die lotrechte Ebene durch die Längsmittelachse des Fahrzeugs geneigt. Die Streben können aber auch anders angeordnet sein. Beispielsweise können sie gegeneinander geneigt sein und auf diese Weise verschiedene Winkel mit der erwähnten lotrechten Ebene bilden. Weiter brauchen die Streben Z¹ und P nicht notwendigerweise im gleichen Seitenabstande von der Mittelstrebe / zu liegen. Das obere Ende der Mittelstrebe / endigt zweckmäßig in einer Platte Z³ (Fig. 4, S und 9), mittels deren die Strebe starr mit den Pfosten H am Raumgitterträger A₁A¹ befestigt werden kann. Das obere Ende der äußeren Strebe Z¹ ist zweckmäßig in der bei Z⁴ gezeigten Weise durch

geeignete Einrichtungen mit dem Seitenteil F des Bootes verbunden. Dabei wird die Bootshaut an dieser Stelle in der geeignet befundenen Weise verstärkt. Das obere Ende der ■ 5 Strebe/² liegt unter einem der Pfosten des Raumgitterträgers und ist damit verbunden; dieser Pfosten ist zweckmäßig so verstärkt, daß er einen der eigentlichen Pfosten des Raumgitterträgers bildet.
ίο Die Strebengruppe unter dem Bootsheck • kann beispielsweise die Anordnung entsprechend Fig. 4, 5, 8 und 9 zeigen. Auch diese Gruppe besteht im Beispiel aus drei Streben, nämlich der Mittelstrebe P und den¹ Steuerbord- und Backbordstreben /⁶ und P, die in geeignetem Abstande von der Mittelstrebe/⁵ liegen. Alle diese Streben können parallel zur Mittelstrebe P liegen, die sich in der senkrechten Längsebene des Fahrzeuges befindet und von den Kielplanken ausgeht. In diesem Falle sind die Streben nicht rückwärts gebogen, wie die Streben der Vordergruppen, vielmehr verlaufen die drei Streben P, P, P im Bootsauf riß gemäß Fig. S annähernd senkrecht abwärts vom Bootsboden am Heck. Bezüglich der lotrechten Querebene, die senkrecht zur Längsmittelachse des Bootes verläuft (die Querschnittsebene VIII-VIII in Fig. 5 fällt etwa mit dieser Ebene zusammen), liegt die Strebe/⁵ vor den Streben/⁶ und P. Die an diesen Streben befestigten Gleitflächen K¹ reichen wieder von der Mittelstrebe P aus zurück, und die Beziehung zwischen den Leitkanten der Streben und den Leitkanten der Gleitflächen ist zweckmäßig die gleiche, wie sie oben bezüglich der Leitkanten der Gleitflächen K und der Streben J₁ P, P geschildert wurde. Außer dieser Rückwärtsbiegung der Gleitflächen K¹ gegen die Mittelstrebe P werden die Teile der Gleitflächen, die nach Steuerbord und Backbord von der Strebe/⁵ aus reichen, aufwärts gegeneinander geneigt angeordnet, wie beispielsweiseFig. 8 erkennen läßt. Infolge desSeitenabstandes der Streben P, P von der Mittelstrebe P kann es wünschenswert sein, Stabilisierungsflächen /⁸ zwischen den Gleitflächen anzuordnen, wie Fig. 5 und 8 zeigen. Diese Flächen/⁸ sind zweckmäßig leichter gebaut als die Streben/⁵, P₁ P und sind nicht bis zum Boden F² des Fahrzeuges emporgeführt, trotzdem auch diese Emporführung und Verbindung mit dem Boden nach Wunsch erfolgen könnte.

Im Beispiel ist angenommen, daß das Fahrzeug mit drei gesonderten, jedoch in der Zeichnung nicht dargestellten Motoren getrieben wird, deren Lage durch die von ihnen ausgehenden drei Schraubenwellen L₁L¹ und L² angedeutet ist (Fig. 5 und 9). Die Wellen gehen durch den Bootsboden an Punkten, die zweckmäßig vor dem Absatz G liegen. Jede Welle ist wenigstens durch eine Zwischenstütze M geführt und am hinteren Ende in einem Lager am unteren Ende der Streben P₁ P₁ P gelagert. Die Schrauben O an den drei Wellen liegen hiernach an der Vorderseite der Streben. Das Ruder P ist an der Mittelstrebe/⁵ angebracht. Es kann aber auch ein Zwillingsruder Anwendung finden, das an den Streben P und P befestigt ist.

Gewünschtenfalls kann eine Hilf sgleitflache oder -platte oder mehrere Platten neben den Gleitflächen K¹ an einer oder an allen Streben P, P, P so angebracht werden, daß diese über den Schrauben 0 liegen. Zweck einer solchen Platte ist, daß ihre Gestalt und Anordnung verhüten, daß Luft nach unten ge- \ogtn und eine Kavitationswirkung hinter der Schraube verursacht wird. -

Bei dem neuen Gleitboot als Ganzes betrachtet werden die aufwärts gerichteten, von den Streben kommenden Kräfte über den Bootskörper durch die lotrechten Trägerstreben oder -pfosten verteilt, die unmittelbar über den Wurzelenden der die Gleitflächen tragenden Streben sitzen, und von hier aus werden sie durch die Diagonalverstrebungen oder Winkelglieder auf die Hilfsdruckpfosten und so allmählich über die Länge und Breite des 9<> Rahmens verteilt. Auf diese Weise findet eine weitgehende Kräfteverteilung über die ganze Länge und Breite des Rumpfes zwischen vorderen und hinteren Streben oder Strebengruppen statt.

Das ganze Fahrzeug, d.h. Raumgitterträger, Spanten und Bootshaut, bildet demnach einen gitterträgerartigen Balken zwischen Vorder- und Hinterstreben oder Strebengruppen, und dieser Balken ist besonders gut geeignet, den Kräften zu widerstehen, die den Bootskörper zwischen den Stützpunkten durchsacken lassen wollen, namentlich, wenn das Fahrzeug mit hoher Fahrgeschwindigkeit fährt und demnach der Bootskörper durch die Gleitflächen über die Wasseroberfläche gehoben wird. Das Boot selbst, d. h. Versteifung und Haut, bildet zusammen einen Träger, der als Balken wirkt und die Biegekräfte aus der Aufhängung des Fahrzeuges an Vorder- und Hinterteilen aufnimmt. Die aufwärts gerichteten Kräfte aus den Streben werden nicht punktweise auf die Einzelteile des Bootskörpers übertragen, an denen die Streben angeschlossen sind, sondern werden vielmehr über die Länge und Breite des Bootskörpers einschließlich des Deeksgebildes verteilt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Wasserfahrzeug mit an Streben befestigten Wassertragflächen, die den durch

   einen Raumgitterträgerverband versteiften Bootsrumpf bei Fahrt über der Wasseroberfläche halten, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsverband des Bootsrumpfes aus einem selbständigen, innerhalb des Rumpfes angeordneten Raumgitterträger, der im wesentlichen unabhängig von der Form der äußeren Rumpfwandungen gestaltet ist und aus gesonderten Seiten-, Boden und Decksspanten der Außenhaut besteht, wobei der Gitterträger mit der für sich versteiften Außenhaut an seinen Enden vorzugsweise unter Zwischenschaltung schwingungsdämpfender Mittel verbunden ist und die Tragflächenstreben durch die Außenhaut hindurch an über ihnen liegende senkrechte Pfosten des Gitterträgers angeschlossen sind.
2. 2. Wasserfahrzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von zwei Tragflächengruppen vorn und einer Tragflächengruppe am Heck der Raumgitterträger aus einem vorderen breiten, dem Strebenabstand der vorderen Tragflächen angepaßten Teil und einem hinteren schmalen Teil besteht, die an ihrer Verbindungsstelle sich überlappend ausgebildet sind, wobei bei zusätzlicher Anordnung einer Rumpfstufe zwischen den Tragflächen diese Stufe im Bereich der Überlappung liegt.
3. 3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rumpf in seinem Gesamtverbande die größte Bier gungsfestigkeit an oder in der Nähe der Querebene aufweht, in der sich die vorderen Strebengruppen der Wassertragflächen befinden, und daß in oder in der Nähe dieser Querebene das Vorderende des Raumgitterträgers liegt, an das die Strebengruppen angeschlossen sind.
4. 4. Wasserfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung einer Querstufe im Bereich der Gitterträgerüberlappung die Stufe in an sich bekannter Weise im Grundriß nach hinten konvex gekrümmt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen