DK146360B - Fremdrivningsmekanisme til skibe eller andre fartoejer og af den art, der har mindst en svingbar vinge, der udsaettes for en frem- og tilbagegaaende bevaegelse i lodret retning - Google Patents

Description

146360

Den foreliggende opfindelse angår generelt fremdrivning af skibe og vedrører specielt en forbedret fremdrivningsmekanisme af den art, som i det væsentlige består af en kasse eller et åbent hus, som kan være anbragt under skroget til et skib, og 5 hvori der er. anbragt en flade, plade eller et tilsvarende organ, scan kan tildeles en frem- og tilbagegående bevægelse samtidig med, at den kan svinge, takket være en styreaksel, som er svinge-ligt forbundet med en vinge.

Fremdrivningsmekanismer af denne art har allerede i nogen 10 tid været kendt og omtalt, f.eks. i beskrivelsen til fransk patent nr. 1.418.806.

Mere bestemt kendes der fra dette franske patentskrift et fremdrivningsorgan, der i hovedsagen omfatter en overflade, der er anbragt i et hus, som er neddykket i et fluid, og dette 15 hus er forsynet med en indstrømningsåbning og en udstrømnings åbning til fluidet, og som endvidere har fire vægge,hvoraf de to udgør henholdsvis en øverste og en nederste væg, hvorimellem den pågældende overflade tildeles en frem- og tilbagegående bevægelse, samtidig med at den kan svinge i fluidet, nemlig 20 takket være en bevægeaksel, som er svingeligt forbundet med den pågældende overflade.

Det har imidlertid vist sig, at et sådant fremdrivningsorgan langt fra kan give de ydelser og fordele, man kunne forvente, af grunde, der i hovedsagen fremgår af det følgende: 25 Overfladen, som drives af en alternerende bevægelse i tryk mediet, vil slå hårdt mod husets over- og undervæg,og følgelig kan man ikke. opnå en blid og regelmæssig virkemåde af den pågældende overflade i huset, navnlig med høje svingningsfrekvenser.

Sagt med andre ord, er de kendte fremdrivningsmekanismer særligt 30 støjende, og deres ydelse er meget ringe.

På den anden side er de kendte fremdrivningsmekanismer også forbundet med ulemper, hvad angår indfaldsvinklen for overfladen i huset, navnlig i de tilfælde hvor den pågældende overflade har store indfaldsvinkler. Når vingen således tilbageføres efter 35 et slag, kan den frembringe en fremadgående trykmediumfortræng- ning, d.v.s. i retning modsat den retning hvori mediet vil fremdrive fartøjet, hvilket klart forringer de tilstræbte ydelser.

, ·' . ,. · 146360 2

Det ér formålet med den foreliggende opfindelse især at afhjælpe de ovennævnte ulemper ved hjælp af en forbedret frem-drivningsmekanisme, hvis ydelser og pålidelighed er væsentligt forbedret i forhold til de hidtil kendte fremdrivningsmekanismer.

5 Til opnåelse af disse formål foreslås der ifølge den fore liggende opfindelse en ny konstruktion, hvad angår den svingende overflade, som påvirkes i lodret retning ved hjælp af en styreaksel, og som svinger på en tilnærmelsesvis ideal måde i huset på en sådan måde, at der sikres en fremdrivning med maksi-10 mal ydelse.

Mere præcist angår den foreliggende ansøgning en fremdriv-ningsmekanisme til skibe eller andre fartøjer og af den art, som har mindst én vinge, som er anbragt i et hus, som er neddykket i en væske, og som er forsynet med en indløbsåbning og en 15 udløbsåbning for væsken, samt en nederste og en øverste væg, hvorimellem vingen udsættes for en frem- og tilbagegående be-"vægelse, samtidig med at den kan svinge takket være mindst én styreaksel, der er svingeligt forbundet med vingen. Ifølge den foreliggende opfindelse er fremdrivningsmekanismen ejendommelig 20 ved, at en supplerende vinge, der danner en angrebsvinge, er forbundet med den nævnte vinge, som udgør hovedvingen, hvilken angrebsvinge er anbragt ved indløbssiden af huset, og at et frit mellemrum er tilvejebragt mellem hovedvingen og angrebsvingen.

25 Det frie mellemrum, som er tilvejebragt mellem hovedvingen og angrebsvingen, medfører, at der opnås en særlig blid og regelmæssig virkemåde af fremdrivningsmekanismen, navnlig ved høje frekvenser. Sagt med andre ord, er den i huset svingende overflade ikke udformet som en plan eller sammenhængende over-30 flade, således som tilfældet er ved de kendte fremdrivningsmeka nismer, idet den er forsynet med en afbrydelse, som er velegnet til opnåelse af en blid og regelmæssig slagbevægelse af den pågældende overflade i huset, og dette opnås uden overdreven støj-afgivelse, fordi der ikke fremkommer kraftige slag mod husets 35 over- og undervæg.

En foretrukket udførelsesform for fremdrivningsmekanismen er ejendommelig ved, ait hovedvingen udgør to trediedele af længden mellem forkant af angrebsvingen og bagkant af ho- 3 146360 védvingen, samt at det frie mellemrum sammen med angrebsvingen udgør den resterende trediedel af den nævnte længde, hvorhos angrebspunktet for den nævnte aksel er anbragt tilnærmelsesvis ved den ende af hovedvingen, som ligger nærmest det frie mellem-5 rum. Herved opnås der en passende afvejning, hvad angår den svingelige mekanismes forende og bagende, hvilket yderligere bidrager til at understøtte opnåelsen af det i det foregående forklarede formål.

Såfremt angrebsvingen ifølge en yderligere udførelsesform m for fremdrivningsmekanismen ifølge opfindelsen er drejeligt be vægeligt anbragt på stænger, stivere eller lignende organer, som forbinder angrebsvingen med hovedvingen, opnås der en yderligere formindskelse, hvad angår de stød, som måtte fremkomme ved angrebsvingens berøring mod husets over- og undervæg, og 15 navnlig i det tilfælde hvor hele konstruktionen har stor indfaldsvinkel .

En yderligere udførelsesform for fremdrivningsmekanismen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at den nævnte aksel hører til et ledsystem, som danner et ledparallelogram til 20 styring af angrebsvingen for at holde denne i hovedsagen parallelt med husets nederste og øverste væg, uanset hvilken hældning hovedvingen har. Denne udførelsesform tjener yderligere til at underbygge de i det foregående omtalte fordele til opnåelse af maksimale ydelser, uanset hvilken hældningsvinkel 25 hovedvingen indtager i huset.

En yderligere udførelsesform for fremdrivningsmekanismen er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at hovedvingen er forbundet med to ovenover hinanden anbragte angrebsvinger, som er indbyrdes forbundet ved hjælp af stænger, stivere eller 30 lignende organer. Herved opnås der en afbødning af eventuelle anslag både mod husets over- og undervæg.

Endnu en udførelsesform for fremdrivningsmekanismen er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at i det mindste husets nederste væg er forsynet med en nærhedsdetektor, som er anbragt i området 35 for angrebsvingen. Også herved opnås der undgåelse af kraftige slag mod den pågældende væg, idet den pågældende detektor kan styre standsningen af én bevægeaksel til en hovedvinge og samtidig kan udløse en anden hovedvinge. Følgelig opnås der også derved en regelmæssig blid og stille virkemåde kombineret med 4 146360 . en stor fremdrivningsevne af fremdrivningsmekanismen.

' Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser skematisk et snit gennem en første udførelses-5 form for fremdrivningsmekanismen fig. 2 en svingbar vinge, set fraoven, fig. 3 skematisk set fra siden den i fig. .2 viste svingbare vinge, hvilken vinge er forsynet med drivmidler, der udgør et ledparallelelogram, 10 fig. 4 den i fig. 3 viste udførelsesform, men hvor vingen har en vis hældnung i huset, fig. 5 skematisk et snit gennem et hus med to vinger af den i fig. 2 viste type, fig. 6 skematisk set fra siden en anden udførelsesform 15 for fremdrivningsmekanismen ifølge opfindelsen,og fig. 7 skematisk i snit den i fig. 6 viste vinge monteret i et hus af passende type.

Den i fig. 1 viste fremdrivningsmekanisme udgøres i hovedsagen af en overflade 1, som drives med en frem- og tilbage-20 gående bevægelse i et hus 2 af form som et retvinklet parallel-epipedum med to vægge,henholdsvis en øverste væg 3 og en neder-ste væg 4 samt to sidevægge 5. Huset 2 er åbent ved sine ender 6 og 7 til dannelse af henholdsvis en indstrømningsåbning oh en udstrømningsåbning for et strømningsmedium. Overfladen 1 25 er monteret drejeligt ved 9 ved enden af en som en aksel udformet drivarm 10, der er indrettet til at udføre en op- og nedadgående bevægelse efter retningen af dobbeltpilen F. Armen 10 kan f.eks. være glidbar monteret i et glideleje 11, som er anbragt i et stationært rør 12, der f.eks. er svejst til den 30 øverste væg 3 i huset 2.

De frem- og tilbagegående bevægelser for armen 10 kan være styret af en passende ikke vist mekanisme, som f.eks. kan være en excentrisk mekanisme, der drives rundt ved hjælp af en motor, således som det fremgår af beskrivelsen til fransk patent 35 nr. 1.418.806. Det skal i denne forbindelse bemærkes, at den frem- og tilbagegående bevægelse, som bibringes armen 10, udmærket kan opnås på anden vis, som kendes i teknikken.

5 146360

Alle de ovenfor beskrevne mekanismer udgør iøvrigt en del af den kendte teknik og hehøver derfor ikke detaljeret omtale.

I det følgende vil blive omtalt de foranstaltninger, der især udgør genstanden for den foreliggende opfindelse.

5 Overfladen 1 ifølge opfindelsen, og som det klart fremgår af tegningen, udgør en strømlinieformet vinge i aeronautisk henseende og udgøres af en hovedvinge 13, der drives af den i fig. 1 viste arm 10 og er beliggende nær udstrømningsåbningen 7 i huset 2, hvilken hovedvinge 13 er stift forbundet via stænger, 10 stivere eller lignende forbindelsesorganer 14 med en angrebseller forkantvinge 15, som er beliggende nær indstrømningsåbningen 2.

Som det tydeligt fremgår af fig. 2, findes der et frit mellemrum 16 mellem hovedvingen 13 og forkantvingen 15. Længden AB 15 for hovedvingen 13 svarer til 2/3 af den totale længde BC

for overfladen 1, medens mellemrummet 16 samt forkantvingen 15 følgelig udgør den resterende trediedel af nævnte totallængde.

Ifølge en foretrukken udførelsesform er angrebspunktet 9 for armen 10 anbragt ved den nærmest mellemrummet 16 værende ende 20 af hovedvingen 13, som det fremgår af fig. 2.

Det ses altså i konstruktionen af den strømlinieformede vinge 1 ifølge opfindelsen, at hele den aktive bæreflade befinder sig bagved angrebspunktet 9, medens afbalanceringsfladen i form af forkantvingen 5 er forskudt fremad og er uden forbindel-25 se med hovedfladen 13.

Forkantvingen 15 kan ifølge en udførelsesform være stift monteret på bærearmene 14. Ifølge en ånden udførelsesform kan forkantvingen 15 være monteret bevægelig på disse bærearme.

Det vil sige, at forkantvingen 15 i dette tilfælde kan dreje 30 frit om en drejningsaksel X-X', der er vist i fig. 2.

Som det tydeligt fremgår af fig. 4, kan forkantvingen 15 ifølge en foretrukken udførelsesform være styret i sin bevægelse af et stangsystem 10a, der udgør et ledparallelogram , hvis sider henholdsvis udgøres af bærearmen 14,en del af drivarmen 35 10, en stang eller lignende kraftoverføringsorgan 17, som ved D er ledforbundet med drivarmen 10 og af en anden stang 18, der er drejeligt forbundet dels ved E til stangen 17 og dels til forkantvingen 15. Et sådant ledparallelogram har den fordel, ' ; 146360 6 at det.holder forkantvingen 15 praktisk taget parallelt med husets nederste væg 4 og øverste væg 3 uafhængigt af hældningsvinklen for hovedvingen 13, således som det fremgår af fig. 4.

På denne måde optræder der ingen præcis berøring mellem den 5 forreste ende af overfladen 1 og husets nederste eller øverste væg ved afslutningen af den translatoriske forskydning. Der sker med andre ord en hydraulisk dæmpning af stødet mod hele forkantvingen 15's overflade, som desuden kommer i meget blød berøring med væggen.

10 Det er muligt at forbinde, fortrinsvis i serie, to overfla der eller strømiinieformede vinger 1 i et og samme hus 2, således som det fremgår af fig. 5. I et sådant arrangement er det hensigtsmæssigt ud for hver forkantvinge 15 at have berøringsfri kontakter eller nærhedsdetektorer 19 anbragt på væggene 3 og 4 i hu-15 set 2. Når, således som det fremgår af figuren, forkantvingen 15 på vingen 1 til venstre nærmer sig den nederste væg 4, iværksætter detektoren standsningen af bevægelsen af drivarmen 10, og iværksætter samtidig igangsætningen af drivarmen for vingen 1, der befinder sig til højre i figuren. Den højre vinge føres 20 derved opad i huset, medens den venstre vinge indtager en praktisk taget vandret stilling, og den venstre vinge kan igangsættes påny, når forkantvingen for den højre vinge er nået op i nærheden af en lignende detektor 19, som er indrettet i den øverste væg 3 i huset 2. Detektoren 19 styrer et passende logisk 25 kredsløb, der tillader en vilkårligt ønsket synkronisering af funktionen for de to vinger i huset. Det bemærkes, at den i fig. 5 viste mekanisme fungerer særligt lydsvagt, eftersom man kan indrette standsningslængderne, som bestemmes af detektorerne 19, tilstrækkeligt store til at undgå enhver støj, som ellers 30 vil blive frembragt ved stødet mellem vingen og den nederste, henholdsvis den øverste væg.

Ifølge en anden udførelsesform, og som det fremgår af fig.6 og 7, er hovedvingen 13 stift forbundet med to forkantvinger 15a,15b, hvoraf den ene er anbragt over den anden, og som er 35 indbyrdes forbundet ved hjælp af stænger, der sikrer forbindelsen mellem enden af hovedvingen 13 og forkantvingerne 15a og 15b, der i denne udførelsesform er faste og på en vis måde udgør et biplan. Som det fremgår af fig. 7 , er der anbragt et hus 2 med en særlig form og afpasset efter den i fig. 6 viste vinge.

7 146360 Således er enderne af den nederste væg 4 og den øverste væg 3 i huset 2, og som er beliggende ved strømningsmediets indstrømningsåbning, udformet med et skråt forløbende parti 22, hvis kontur praktisk taget svarer til konturen for forkantvingerne 5 15a og 15b. Derved bliver forkantvingerne 15a og 15b altid tangenter til væggens inderside og kan effektivt tjene som hydraulisk dæmpningsorgan. Det bemærkes desuden, at når vingen 1 har den i fig. 7 viste stilling, følger forkantvingerne nøjagtigt det indstrømmende vands strømlinier, antydet ved pilen A 10 og bevirker følgelig ingen modstand eller reaktion mod disse strømlinier. Følgelig kan den i fig. 6 viste vinge arbejde ved høj frekvens uden risiko for eventuel beskadigelse som følge af, at vingen støder mod husets vægge. Desuden kan vingens hældningsvinkel være stor uden at være til skade for vingens gode 15 funktion, når husets ender er udformet med skråtforløbende partier.

Ifølge opfindelsen kan forkantvingerne 15 i de forskellige udførelsesformer have et tværsnit af form som en vanddråbe eller mere nøjagtigt som en ligebenet trekant med afrundet 20 konveks grundlinie, hvilken grundlinie er beliggende nær indstrømningsåbningen 6 i huset 2.

Ifølge opfindelsen er der tilvejebragt en fremdrivnings-mekanisme, hvis ydelser og lave støjniveau er bemærkelsesværdigt. Mere præcist har en sådan mekanisme følgende fordele: 25 Stødene fra vingens forkant mod husets øverste og nederste vægge er mindsket ellér endog fjernet, større specifikke fremdrivningstryk kan opnås ved forøgelse af hovedvingens hældningsvinkel, og der opnås en meget blød funktion for vingen endog ved høj frekvens, 30 idet vingen i virkeligheden er en strømlinieformet vinge.

Claims (6)

146360 Patentkrav.

1. Fremdrivningsmekanisme til skibe eller andre fartøjer og af den art, som har mindst én vinge, som er anbragt i et hus, som er neddykket i en væske, og som er forsynet med en 5 indløbsåbning og en udløbsåbning for væsken samt en nederste og en øverste væg, hvorimellem vingen udsættes for en frem-og tilbagegående bevægelse, samtidig med at den kan svinge takket være mindst én styreaksel, der er svingeligt forbundet med vingen, kendetegnet ved, at en supplerende vinge 10 (15), der danner en angrebsvinge, er forbundet med den nævnte vinge (13), som udgør hovedvingen, hvilken angrebsvinge er anbragt ved indløbssiden (6) af huset (2),og at et frit mellemrum (16) er tilvejebragt mellem hovedvingen (13) og angrebsvingen (15) .

2. Fremdrivningsmekanisme ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hovedvingen(13)udgør to trediedele af længden mellem forkant af angrebsvingen og bagkant af hovedvingen(1), samt at det frie mellemrum(16)sammen med angrebsvingen(15)udgør den resterende trediedel af den nævnte længde,hvorhos angrebspunktet(9)for den 20 nævnte aksel(10) er anbragt tilnærmelsesvis ved den ende af hovedvingen (13) /som ligger nærmest det frie mellemrum (16).

3. Fremdrivningsmekanisme ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at angrebsvingen (15) er fast monteret på stænger, stivere eller lignende organer (14), som forbinder 25 den med hovedvingen (13).

4. Fremdrivningsmekanisme ifølge krav 1 eller 2, kendetegn et ved, at angrebsvingen er drejeligt bevægeligt anbragt på stænger, stivere eller lignende organer (14), som forbinder angrebsvingen med hovedvingen (13).

5. Fremdrivningsmekanisme ifølge et eller flere af kravene 1, 2 eller 4, kendetegnet ved, at den nævnte aksel (10) hører til et ledsystem, som danner et ledparallelogram (IQa) til styring af angrebsvingen (15) for at holde denne i hovedsagen parallelt med husets (2) nederste og øverste væg 35 (henholdsvis 4 og 3), uanset hvilken hældning hovedvingen (13) har.

6. Fremdrivningsmekanisme ifølge et eller flere af kravene 1-3, kend et egnet ved, at hovedvingen (13) er forbundet