DK156207B - Boelgemotor til fremdrift af en flydende anordning, navnlig et fartoej. - Google Patents

Description

DK 156207 B

Den foreliggende opfindelse angâr en bplgemotor til frem-drift af en flydende anordning, navnlig et vandfartpj, omfattende en med fartpjet forbundet nedadragende bærekonstruktion og et i hoved-sagen vandret anbragt pladelignende vippeorgan, som med sit i 5 fartretningen forreste parti er drejeligt forbundet med bærekon- struktionens nederste ende for at udfpre en vippebevægelse som fplge af relativ bevægelse mellem vippeorganet og det omgivende vand, nâr fartpjet flyder pâ vandet og hæves og sænkes pâ grund af bplgevirk-ning, idet vippebevægelsen er begrænset af organer anbragt pâ 10 bærekonstruktionen.

Bdlgemotorer af denne type er bl.a. kendt fra US patent-skrift nr. 2.021.815 og 2.367.765. I disse kendte b0lgemotorer er vippeorganerne drejeligt forbundet med bærekonstruktionen for vipning omkring en akse, som strækker sig pâ tværs af fartretningen.

15 Under den nævnte relative bevægelse mellem vippeorganet og det omgivende vand bliver vippeorganet vippet i den ene eller den anden retning til anlæg mod det ene eller det andet af to anslagsorganer eller stoppere, som er anbragt pâ bærekonstruktionen, hvorved yderligere relativ bevægelse bevirker, at stremningsretningen af det 20 mod vippeorganet strpmmende vand forandres, og vandet ledes bagover af vippeorganet mod den pnskede fartretning. Derved opstâr en mod vippeorganet virkende reaktionskraft, som driver vandfartpjet i fartretningen.

Ved brug af dette system eksisterer der en del ulemper.

25 Vippeorganets anslag mod stopperne vil forârsage et pludseligt stop af vippeorganet, og dette vil kunne forplante sig som st0d til fartpjet og forârsage ubehag for personer, som er ombord pâ dette, og ogsâ eventuelt forârsage materialesvigt. Desuden er der ogsâ fare for havari, dersom fartdjet eller flydeanordningen bliver udsat for 30 en virkelig b0lge. Vippeorganet vil da, efter at bave st0dt mod en af stopperne, holde fartpjet nede, sâledes at b0lgen vil komme over fartpjet, samtidig med at bærekonstruktionen bliver udsat for en stor ukontrolleret kraft. I en belgedal vil fartdjet endvidere hâve en tendens til at blive Ipftet ud af vandet.

35 Ved store bplger vil de store vertikalkræfter, som da forekommer mellem fart0j og vippeorgan, forârsage store hvirveldan-nelser rundt om vippeorganet, og energien i bplgen vil da blive dârligt udnyttet.

2

DK 156207 B

Formaiet med opfindelsen er at eliminere de ovenfor omtalte ulemper i forbindelse med tidligere kendte bplgemotorer af den omtalte type.

Dette formai opnâs ifplge opfindelsen ved, at bærekonstruk-5 tionen er indrettet for i hovedsagen vertikal relativ bevægelse i forhold til fartpjet, idet der er sprget for anordninger til pâ eftergivende mâde at holde bærekonstruktionen i en mellemliggende stilling og bringe den tilbage til denne stilling, nâr den ved pâvirkning af bplgekræfter er blevet bevæget bort fra den mellem-10 liggende stilling.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et delvis gennemskâret skematisk sidebillede af 15 en udfprelsesform for en bplgemotor ifplge opfindel sen, fig. 2 et skematisk billede af en anden udfprelsesform for en b0lgemotor ifplge opfindelsen og fig. 3 et skematisk billede af en ringformet flydende 20 anordning, som er forsynet med to bplgemotorer ifplge opfindelsen.

I den i fig. 1 viste udfprelse bestâr bærekonstruktionen af et stangformet legeme 1, som ved sin 0verste ende er aksialt for-25 skydeligt lejret i to foringer 2 og 3, sâledes at stanglegemet kan glide op og ned i disse. Foringerne er fast forbundet med fart0jet eller bâden 4. Stanglegemet 1 holdes i en vertikal mellemliggende stilling eller mellemstilling i forhold til bâden 4 ved hjælp af fjedrende anordninger, som i den viste udfprelse bestâr af to 30 skruefjedre 5 og 6, der er anbragt pâ stanglegemet pâ modsatte sider af en pâ stangen fastgjort holder eller krav 7, idet fjedrene er indspændt mellem kraven og en respektiv af de to foringer 2 og 3. Stangen 1 har hensigtsmæssigt oval tværsnitsform, 35 3

DK 156207 B

sâledes at den ikke kan dreje sig om sin længdeakse.

Ved stanglegemet l's nederste ende er et pladefor-met vippeorgan eller en vandvinge 8 drejeligt forbundet med bærekonstruktionen om en akse 9, sâledes at vandvingen 5 kan vippe op og ned og slâ ud en vis vippevinkel,som i den viste udf0relse er begrænset af en 0vre og nedre stopper henholdsvis lo og 11, soin er fastgjort til stanglegemet.

Nâr den i fig. 1 viste bâd 4 bevæger sig fra en b0lgedal til en b0lgekam, vil vippeorganet 8 pâ grund af, lo at det befinder sig i roligere vand i afstand under overfla-den, blive vippet ned i bagkant,til det standses af den nederste stopper 11. Dette bevirker, at vand, som befinder sig umiddelbart over vippeorganet, bliver presset bagud, hvilket resulterer i, at der pâ bâden ud0ves en fremadret-15 tet reaktionskraft, som driver bâden fremad i retning af den viste pii F. En yderligere opadgâende bevægelse af bâden resulterer i, at den nederste fjeder 6 spændes. Pâ denne mâ-de har man fâet vertikalkræfterne, som virker mellem fart0-jet og vippeorganet, under kontrol ved hjælp af fjederkraf-2o ten, og man undgâr sâledes de ulemper, som er knyttet til de tidligere kendte indledningsvis omtalte b0lgemotorudf0-relser.

Nâr b0lgen kulminerer, vil fjederkraften blive ud-10st, sâledes at vippeorganet 8 beholder sin udslagsvinkel 25 i en tillægstid og giver ekstra skubbekraft i dette tidsin-terval.

Nâr bâden 4 bevæger sig ned i en b01gedal, vil vippeorganet 8's bagkant bevæge sig opad, og den 0verste fjeder 5 vil spændes og udl0ses pâ tilsvarende mâde, nâr b0l-3o gen nâr sit minimum.

I fig. 2 er vist en anden udf0relse af b01gemotoren, hvor de fjedrende anordningen omfatter et hydraulisk/pneu-matisk System med hydrauliske cylindre 12 og 13, der erstat-ter de mekaniske fjedre 5 og 6. De to cylindre indeholder 35 respektive stempler henholdsvis 14 og 15, som over tilh0ren-de stempelstænger henholdsvis 16 og 17 er forbundet med den til stanglegemet 1 fastgjorte holder 18. Hver cylinder 14,15 4

DK 156207 B

er over r0r 19,2o med tilh0rende ventiler 21,22 forbundet med sædvanlige hydrauliske akkumulatorer 23,24, som hver er forsynet med en membran, der deler akkumulatoren i to rum. Cylindrene 12,13, r0rene 19,2o og de med disse for-5 bundne akkumulatorrum er fyldt med hydraulisk fluidum, f. eks. olie. De andre rum i akkumulatorerne 23,24 er fyldt med gas under tryk og er over r0r 25,26 med tilh0rende ventiler 27,28 forbundet med gasbeholdere 29,3o.

R0rene 19 og 2o, som forbinder cylindrene 12,13 med lo akkumulatorerne 23,24, har afgreninger 31,32, som er forbundet med udgangssiden af en pumpe 33 med en indtagsled-ning 34, som kommer fra en tank 35, der indeholder hydraulisk væske. En drivanordning for pumpen 33 er vist skema-tisk ved en motor 36, som driver pumpen 33 over en aksel 15 37. Pumpearrangementet skal kunne tilf0re trykvæske til r0- rene 19 eller 2o, som beskrevet nedenfor.

Nâr det hydrauliske/pneumatiske System if0lge fig.

2 benyttes som b0lgefremdriftsmiddel i lighed med den i fig. 1 viste udf0relse, holdes ventilerne 21,22 âbne, me-2o dens ventilerne 27,28 er lukket, og pumpen 33 stoppet. En b01ge, som 10fter bâden 4, vil forârsage, at vippeorganet 8 vipper ned med sin bagkant, idet udslaget begrænses af den nederste stopper 11. En yderligere opadgâende bevægel-se af bâden vil forârsage, at stanglegemet 1 bevæges nedad, 25 og hydraulisk væske vil pâ grund af stemplet 15's bevægel-se i cylinderen 13 blive presset ud fra cylinderen og ind i den hydrauliske akkumulator 24 gennem r0ret 2o, sâledes at gassen bliver gradvist komprimeret i denne akkumulators gasrum. Samtidig bliver væske trukket ud af den anden akku-3o mulator 23 gennem r0ret 19 til cylinderen 12. Nâr kraften pâ vippeorganet 8 aftager pâ grund af b0lgens kulmination, vil trykket i cylinderen 13 bringe stanglegemet 1 tilbage til dets mellemstilling.

Ved at âbne den ene eller begge ventiler 27,28 i 35 r0rene 25,26 tilvejebringes forbindelse mellem akkumulatorerne 23,24 og gasbeholderne 29,3o. Det tilgængelige gas-volumen bliver da for0get, sâledes at systemets fjederkarak- 5

DK 156207 B

teristik kan ændres.

Ved lukning af ventilerne 21,22 kan stanglegemet 1 lâses fast i en 0nsket stilling. Ved hjælp af den hydrauliske pumpe 33 og dennes motor 36 kan stangen 1 da bevæges kontinuerligt fra den ene 5 yderstilling til den anden, sâledes at den sammen med vippeorganet 8 vil virke som en hydraulisk/mekanisk fremdriftsanordning.

Det er âbenbart, at ogsâ andre drivsystemer kan benyttes til stangbevægelsen. Eksempelvis kan der benyttes direkte motordrift med tandhjul og tandstang. Her har man da mulighed for at benytte 10 kombineret fremdrift af bâden ved hjælp af bplge- og motorkraft i det tilfælde, hvor bplgerne er for smâ til at give den npdvendige fart pâ bâden. Stanglegemet 1 med vippeorganet 8 drives da nedad ved hjælp af motoren i en bplge, som er pâ vej opad, og drives opad i en bplge, som er vej nedad.

15 Dersom man har tilstrækkeligt store bdlger, kan endvidere energi 1 agrès eller akkumuleres ved hjælp af stanglegemets bevægel-se. Dette kan gpres ved, at stangens bevægelse bremses ved hjælp af en elektrisk generator, eller ved at hydraulisk eller pneumatisk tryk opbygges og udnyttes i bâden. Endvidere er det ogsâ miiligt at 20 lagre energi ved, at et svinghjul sættes i rotation. Det kan i mange tilfælde være en fordel, at vippeorganet under optagelse af energi via stanglegemet kan Uses fast i eller nær sin neutralstilling.

Det skal bemærkes, at den i det foregâende beskrevne bplge-motoranordning ogsâ kan modificeres eller kombineres med den b0lge-25 motoranordning, som er beskrevet i anspgerens norske patent nr. 140.231 svarende til DE offentliggprelsesskrift nr. 2.848.864 for derved yderligere at optimalisere fremdriftseffektiviteten. Vippeorganet er da i stedet for de viste stoppere forsynet med en f.eks. mekanisk fjedrende anordning, som altid sdger at bringe dette 30 tilbage til neutral- eller horisontalstillingen.

Bplgemotoranordningen ifplge opfindelsen kan med fordel benyttes til drift eller fremdrift af mange forskellige typer af flydende anordninger. I fig. 3 er der sâledes 35 6

DK 156207 B

i skematisk perspektivisk billedfe vist en cirkelringfor-· met flydekonstruktion 38, som er forsynet med to helt skematisk viste b01gemotoranordninger 39 af den i fig. 1 viste udf0relse. En sâdan eller lignende flydekonstruktion kan 5 være forsynet med en, to eller flere sâdanne b01gemotorer, som eventuelt kan være modificeret som ovenfor antydet, sâle-des at de driver den eventuelt forankrede flydekonstruktion i en roterende bevægelse. Dette princip kan eksempelvis be-nyttes til ved hjælp af b01gekraft at drive en flydekon-lo struktion, som er forsynet med anordninger til produktion af f.eks. elektrisk kraft ved hjælp af den opnâede fremdrifts-eller rotationsbevægelse.

Claims (5)

1. Bplgemotor til fremdrift af en flydende anordning, navnlig et vandfartpj, omfattende en med fartojet forbundet 5 nedadragende bærekonstruktion (1) og et i hovedsagen vandret anbragt pladelignende vippeorgan (8), som med sit i fartretningen forreste parti er drejeligt forbundet med bærekonstruktionens (1) nederste ende for at udfflre en vippebevægelse som fplge af relativ bevægelse mellem vippeorganet (8) og det omgivende vand, nâr fartpjet (4) 10 flyder pâ vandet og hæves og sænkes pâ grund af bplgevirkning, idet vippebevægelsen er begrænset af organer (10,11) anbragt pâ bærekon-struktionen (1), kendetegnet ved, at bærekonstruktîonen (1) er indrettet for i hovedsagen vertikal relativ bevægelse i forhold til fartpjet (4;38), idet der er sprget for anordninger 15 (5-7;12-24) til pâ eftergîvende mâde at holde bærekonstruktîonen (1) i en mellemliggende stilling og bringe den tilbage til denne stil-ling, nâr den ved pâvirkning af bplgekræfter er blevet bevæget bort fra den mellemliggende stilling.

2. Bplgemotor ifplge krav 1, kendetegnet ved, at 20 bærekonstruktîonen bestâr af et stangformet legeme (1), som ved sin pverste ende er aksialt forskydeligt lejret (2,3) i forhold til fartpjet (4), og som holdes i den nævnte mellemstilling ved hjælp af fjedrende anordninger (5,6;12-24).

3. Bplgemotor ifplge krav 2, kendetegnet ved, at 25 de fjedrende anordninger bestâr af to fjedre (5,6), som er indspændt pâ modsatte sider af en til stanglegemet (1) fastgjort holder (7), sâledes at de virker i modsatte retninger aksialt langs stanglegemet (1).

4. Bplgemotor ifplge krav 2, kendetegnet ved, at 30 de fjedrende anordninger bestâr af en hydraulisk/pneumatisk anordning, som omfatter to hydrauliske cylindre (12,13) med tilhprende stempler (14,15), som er forbundet med stanglegemet (1) for at virke i modsatte aksialretninger langs dette, idet hver af de hydrauliske cylindre (12,13) er forbundet med en akkumulator (23,24), som 35 indeholder en membran, der er pâvirket af gas under tryk.

5. Bplgemotor ifplge krav 4, kendetegnet ved, at de hydrauliske cylindre (12,13) er forbundet med deres akkumulatorer (23,24) over lukkelige ventiler (21,22), og at der findes en hy-draulisk pumpe (33), som er indrettet til at drive de nævnte DK 156207 B 5 stempler (14,15) i en reciprokerende bevægelse, som bevirker til-svarende bevægelse af stanglegemet (1) med vippeorganet (8). 10 15 20 25 30 35