DK172026B1 - Fartøj med regulerbar dybgang - Google Patents

Description

DK 172026 B1

Opfindelsen angår et fartøj af den i indledningen til krav 1 nævnte art.

Ved flodmundinger eller bugter i en havkyst kan problemet med lavt og vanskeligt farbart vand opstå. Den til sej-5 lads på lavt vand nødvendige lille dybgang har en ugunstig indvirkning på navigationsegenskaberne i hård sø.

Et fartøj af den indledningsvis nævnte art kendes fra DE offentliggørelsesskrift nr. 17 81 285. Ved dette fartøj i form af et stort oceangående skib som f.eks. en olietan-10 ker eller malmtransportskib strækker den til skrogets underside svarende øvre begrænsningsvæg af skrogrecessen sig parallelt med skrogdelenes underside og vandoverflade. Et sådant fartøj udviser ikke gunstige navigationsegenskaber under alle driftsbetingelser.

15 Formålet for opfindelsen er at angive et fartøj, som har gode navigationsegenskaber på yderst lavt vand og i hård sø.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved et fartøj med de i krav 1 angivne træk.

20 Ved en udførelsesform for opfindelsen anvendes mindst et yderligere klaplegeme på et mellemliggende sted i skrogrecessen. Herved inddeles skrogrecessen i to eller flere afsnit. Den i disse afsnit indpumpede luft forbliver indesluttet i disse og kan ikke undslippe. Ved fartøjets 25 vippebevægelser forbliver vandniveauet i hvert afsnit konstant på en middelværdi, så fartøjets stabilitet sikres .

Ved en fordelagtig udførelsesform er klaplegemet svinge-ligt om en tværaksel, der strækker sig mellem skrogdelene 30 nær skrogrecessens overside, hvorved klaplegemet i hvilestillingen strækker sig tilnærmelsesvis parallelt med DK 172026 B1 2 undersiden af skroget. I denne hvilestilling flugter klappen tilnærmelsesvis med skrogrecessens øvre begrænsningsvæg, hvorved strømningsmodstanden er yderst lille. I tilfælde af en forstyrrelse af klapbevægelsesesmekanis-5 men, ved hvilken klappen ikke kan bevæges helt til hvilestillingen eller hænger løst, vil dette ikke i væsentlig grad hindre normal sejlads.

Ifølge opfindelsen indeholder indretningen til tilførsel af trykluft en af motoren drevet centrifugalluftpumpe. En 10 sådan centrifugalluftpumpe kan levere en forholdsvis stor mængde luft ved lavt tryk. Dette er fordelagtigt til det foreliggende anvendelsesformål, fordi skrogets reces kan pumpes fuldt på meget kort tid. I tilfælde af udstrømning af luft f.eks. på grund af fartøjets bevægelser eller på 15 grund af bølgeslag kompenseres lufttabet hurtigt.

Ifølge en videreudvikling af opfindelsen har lufttilførselsorganerne et således i skrogrecessen udmundende udløb, at den gennem udløbet bortstrømmende luft ved fartøjets fremadgående bevægelse spredes i form af et luftlag 20 mellem en betydelig del af skroget og vandet. Ved normal sejlads, dvs. med klaplegemerne i hvilestilling og med indkoblet lufttilførselsindretning dannes der således under sejladsen et luftlag, der drastisk reducerer modstanden mod fart fremad. Der kan således opnås en større ha-25 stighed.

En fordelagtig udformning af lufttilførselsorganernes udløb er ifølge opfindelsen en i tværretningen forløbende slids. Denne slids skaber en god fordeling af luften over skrogets bredde.

30 Med henblik på de særlige anvendelsesformål for fartøjet ifølge opfindelsen fremstilles det med fordel af et letvægtsmateriale, f.eks. aluminium. Det har vist sig i praksis, at der ved en samlet længde på 16 m kan opnås et DK 172026 B1 3 deplacement på 15-20 tons ved en tilsvarende, yderst lille dybgang på 0,4-0,5 med skrogrecessen i fuldpumpet tilstand.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af 5 tegningen, hvor fig. 1 perspektivisk viser en første udførelsesform for et fartøj, fig. 2 og 3 samme, set bagfra og med en klap i hvilestilling, henholdsvis arbejdsstilling, 10 fig. 4 en anden udførelsesform for fartøjet, dels set fra siden og delvis i snit, fig. 5 skematisk en planafbildning af det i fig. 4 viste fartøjs bund, fig. 6 perspektivisk, set fra neden det i fig. 4 og 5 vi-15 ste fartøj, fig. 7 og 8 delvis de i fig. 4 og 5 viste afbildninger, fig. 9 en yderligere udførelsesform for fartøjet.

Det i fig. 1 viste fartøj 1 er en færge. Færgen 1 har et skrog 2 indbefattende to skrogdele 3 og 4, der strækker 20 sig i fartøjets længderetning på siderne af dette. Mellem skrogdelene 3 og 4 findes en reces 5. Recessen 5 afgræn-ses på langsiderne af skrogdelene 3 og 4 og er med denne åben for og agter og nedadtil.

På bagsiden og forsiden i recessen 5 er anbragt klaplege-25 me 6 og 8, der er svingeligt forbundet med skroget 2 og er lejret i skematisk viste lejer 7 på recessens overside. klaplegemerne 6, 8 kan svinges mellem en i fig. 2 vist hvilestilling, i hvilken klaplegemerne er beliggende DK 172026 B1 4 horisontalt, så at den frembringer mindst mulig strømningsmodstand, og en i fig. 3 vist lodret arbejdsstilling.

I deres arbejdsstilling lukker klaplegermerne 6 og 8 som 5 vist i fig. 3 recessen 5 fortil og bagtil. I fartøjet 1 findes et lufttilførselsaggregat indbefattende en i fig.

3 skematisk vist centrifugalluftpumpe 9 med en i recessen 5 mundende luftudstrømningsåbning 10. Ved hjælp af lufttilførselsaggregatet kan der pumpes luft ind i den af 10 klaplegemerne 6 og 8 lukkede skrogreces 5.

Når klaplegemerne 6 og 8 er i deres hvilestilling, i hvilken recessen 5 er åben fortil og bagtil, har fartøjet 1 tilstrækkelig stor dybgang til normal sejlads ved tilstrækkelig stor vanddybde som vist ved 12 i fig. 2. Når 15 klaplegemerne 6, 8 befinder sig i deres virksomme ar bejdsstilling, det vil sige efter indpumpning af luft i skrogrecessen, vil fartøjet 1 have en væsentlig mindre dybgang som antydet ved vandoverfladen 13 i fig. 3. I denne tilstand kan fartøjet 1 sejle på steder med meget 20 ringe vanddybde, så at med en traditionel færge utilgængelige steder bekvemt kan nås med fartøjet 1. Da lufttilførselsmidlerne ifølge opfindelsen indeholder en centrifugalpumpe, der kan levere et stort luftvolumen med kun svagt øget tryk, kan recessen 5 fyldes med luft inden for 25 meget kort tid. Fartøjet l's dybgang kan således tilpasses meget hurtigt, så at fartøjet med sin normale dybgang kan sejle i vand med tilstrækkelig stor vanddybde og - så snart fartøjet når frem til et område med mindre vanddybde - kan fortsætte ind på dette med en til denne vanddyb-30 de svarende reduceret dybgang.

Fartøjet er endvidere fordelagtigt ved, at det ved risiko for grundstødning eller efter grundstødning, f.eks. som DK 172026 B1 5 følge af ebbe og flod i grundt vand - atter kan bringes flot ved reduktion af sin dybgang.

Fartøjet ifølge fig. 4-6 er i form af en slæbebåd eller arbejdsbåd 20, især til manøvrering i grundt vand. Fartø-5 jets 20 skrog 21 har to skrogdele 22, 23, mellem hvilke der findes en skrogreces 18. Recessens øvre begrænsningsvæg, dvs. dens bund 24 skråner nedad i retning mod fartøjets bov i det væsentlige til niveauet for undersiden af de to skrogdele 22 og 23. Den heraf resulterende skrog-10 form, der fremgår tydeligt af fig. 6, giver fartøjet fordelagtige egenskaber dvs. en stor stabilitet og relativ lille strømningsmodstand ved høj fart. Det fremgår af figurerne, at skrogrecessen 18 kun er åben agterud og nedadtil. Til reduktion af dybgangen kræves der således et 15 enkelt placeret klaplegeme 25 på bagsiden af fartøjet. Dette klaplegeme er svingeligt om en tværaksel 19, der er lejret i en udsparing 29 i bunden 24. Svingakselen 19's ender er forsynet med arme 40, hvis frie ender kan angribes af hydrauliske skruedonkrafte 27. Ved hjælp af de to 20 hydrauliske skruedonkrafte kan klaplegemet 25 bevæges fra hvilestillingen i udsparingen 29 til en arbejdsstilling, i hvilken del rager lodret nedad.

Fartøjet 20 har et yderligere klaplegeme 26, der er anbragt på tilsvarende vis i en udsparing 30, og som kan 25 svinges ved hjælp af arme 41 og skruedonkrafte 28 mellem en hvilestilling og en arbejdsstilling og vise versa. Det andet klaplegeme 26 er beregnet til at dele skrogrecessen 18 i to dele, så at luften, der pumpes ind i den af klaplegemerne lukkede skrogreces 18, holdes bedre på 30 plads, hvilket bidrager til fartøjet 20's stabilitet i dets længderetning ved mindsket dybgang.

I fartøjets 20 skrog 21 er anbragt et aggregat 31 til tilførsel af trykluft. Dette aggregat 31 indeholder en DK 172026 B1 6 centrifugalluftpumpe 32, der vis ledninger 33 står i forbindelse med skrogrecessen 18. Ledningen 33 er forgrenet, så at der kan indføres luft i hver af de ved klaplegemet 26 fra hinanden skilte to dele. I ledningen 33 er anbragt 5 spærreorganer 34. Når lufttilførselsaggregatet 31 ikke er i funktion, hindrer disse spærreorganer indtrængning af vand i ledningen 33. Spærreorganerne 34 tillader selektiv tilførsel af luft til det ene eller det andet af de ved klaplegemet 26 fra hinanden adskilte dele. På denne måde 10 kan om nødvendigt fartøjet 20's stilling ændres.

Fartøjet 20 fremdrives ved hjælp af to skruer 35, der står i drivforbindelse med hver sin ikke viste motor anbragt i hver sin skrogdel 22 og 23. Midt i fartøjets agterparti er der monteret en roterbar fremdrivningsenhed 15 36, der i dette tilfælde er udformet som et vandstråle- rør. Ved hjælp af dette drejelige fremdrivningsrør kan fartøjet manøvreres tilfredsstillende idet røret bidrager til fremdriften under retliniet fart fremad. Den roterba-re fremdrivningsenhed 36 drives af en motor 37. Transmis-20 sionen kan med fordel være hydraulisk.

Fig. 4 viser fartøjet 20 i tilstanden med reduceret dybgang. Vandoverfladen er betegnet med 38. Til sammenligning er overfladen 39 tegnet ved normal dybgang. Det fremgår af fartøjets hæk i tilstanden med reduceret dyb-25 gang er beliggende højere i forhold til forstavnen end i tilstanden med normal dybgang. Skrogrecessens øvre begrænsningsvæg 24 er under sejlads ved normal dybgang beliggende tilnærmelsesvis parallelt med vandlinien, medens skrogdelene 22, 23's underside da skråner nedad i retning 30 agterud. Fartøjet kan nu begynde at glide med større fart.

På grund af den specielle skrogform kan der opstå et undertryk i recessen 18 ved forenden af skrogdelene 22, 23, DK 172026 B1 7 når der sejles med forholdsvis stor fart. Til undgåelse af et sådant undertryks skadelige virkning findes der i nævnte område i skroget åbninger 42, der via kontraventiler 45 og en luftkasse 43 står i forbindelse med et luft- 5 indtag 44. I tilfælde af undertryk indsuges således luft til eliminering af nævnte undertryk. Kontraventilerne 45 hindrer, at luft indpumpet af aggregatet 41 i recessen 18 undslipper gennem åbningerne 42.

Det i fig. 7 og 8 viste fartøj 50 har et skrog 51 af sam-10 me form som fartøjet 20's skrog 21 i fig. 4-6. Der findes et klaplegeme 52, som er svingeligt om en central lodret aksel 61, som er forbundet med en drivudveksling 53, der drives af en motor 54. Motoren 54 kan via drivudvekslingen 53 bevæge klaplegemet 52 fra den i figurerne viste 15 hvilestilling, til en arbejdsstilling rettet på tværs af denne. Den virksomme arbejdsstilling er antydet i fig. 8 ved en lodret streg-prik-linie. I den viste hvilestilling yder klaplegemet 52 en minimal strømningsmodstand.

Lufttilførselsaggregatet 55 i fartøjet 50 er ifølge op-20 findelsen således indrettet, at luften, der gennem åbningen strømmer ud i skrogets reces under fart fremad, spredes som et luftlag mellem en væsentlig del af skroget 51 og vandet. I dette øjemed er åbningen i lufttilførselsaggregatet 55 udformet som slidser. Den i den forreste del 25 udmundende lufttilførselsåbning består af to skråtstillede slidser, der fra luftpumpen 62 får tilført trykluft gennem en rørledning 56 og en manifold 57. Ved dette arrangement af slidserne 58 kan de desuden have samme funktion som åbningerne 42 i fartøjet 20. Med dette for øje 30 findes der en ikke vist kontraventil i rørledningen 56.

Det i skrogrecessens bageste del udmundende udløb af lufttilførselsaggregatet 55 har form som en tværgående slidt 60. Til denne slids 60 tilføres der fra pumpen 62 DK 172026 B1 8 luft via rørledningen 56 og en manifold 59. Når fartøjet 50' s dybgang skal mindskes på den i det foregående forklarede måde, svinges klaplegemet 64 nedad og drejes klaplegemet 52 til tværstillingen. Herefter ledes der på 5 den ovenfor beskrevne måde luft til recessen, hvormed fartøjets dybgang reduceres.

Luftudstrømningsåbningerne 58 og 60 i form af slidser anvendes under normal sejlads, under hvilken klaplegemerne 53 og 54 er i deres uvirksomme stilling og recessen i 10 skroget normalt er fyldt med vand. Ved aktivering af lufttilførselsaggregatet 55 under denne normale sejlads presses der luft ud gennem slidserne 58 og 60. Denne luft føres med i langskibsretningen af det strømmende vand og danner et tyndt luftlag langs med skrogrecessens øvre be-15 grænsningsvæg dvs. bunden 63, hvorved strømningsmodstanden reduceres på i og for sig kendt vis, så at fartøjet 50 kan opnå større fast eller der ved en given fart kan spares brændstof.

Fartøjet 71 i fig. 9 har en skrogreces 78, der på begge 20 langsider og fortil er afgrænset ved skrogpartier 72 og 73, medens begrænsningen på oversiden dannes af bunden 74, der strækker sig nedad til planet for undersiden af skrogpartierne 72, 73. Det her ikke viste lufttilførsels-aggragat udmunder ved 75 i skrogrecessen.

25 Til optimering af fordelene ved fartøjet ifølge opfindelsen er dette fremstillet af et letvægtsmateriale, f.eks. aluminium. Fartøjets samlede vægt og dermed dets deplace-ment er lille, så at også fartøjets mindste dybgang kan være meget lille. Til opnåelse af en for en tilfredsstil-30 lende stabilitet af fartøjet i hårdt vejr tilstrækkelig dybgang kan der i fartøjet findes ballasttanke.

Claims (8)

1. Fartøj med et skrog (21; 51), der indeholder mindst to nedad ragende, i fartøjets længderetning forløbende skrogdele (3, 4; 22, 23; 72, 73), der mellem sig og skrogets underside (24; 63; 74), der strækker sig mod fartøjets bov til niveauet for skrogdelenes underside, afgræn-10 ser en nedadtil åben skrogreces (5; 18; 78), mindst et klaplegeme (6, 8; 25, 26; 52, 53), der er ju sterbart mellem en hvilestilling og en arbejdsstilling, som forbinder skrogdelene (3, 4; 22, 23; 72, 73) med hinanden, og 15 med en indretning (31; 55) til tilførsel af trykluft til skrogrecessen (5; 18; 78) kendetegnet ved, at i fartøjets normale navigationstilstand er skrogdelenes (3, 4; 22, 23; 72, 73) undersider skråtstillet mod 20 fartøjets hæk, og den til skrogets underside (24; 63; 74) svarende øvre begrænsningsvæg af skrogrecessen (5; 18; 78. strækker sig tilnærmelsesvis parallelt med vandoverfladen, og at fartøjet (20) i tilstanden med reduceret dybgang i forhold til den normale navigationstilstand er 25 vippet fremad.

2. Fartøj ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der findes mindst et klaplegeme (6, 8; 25, 26; 52, 53) i området for fartøjets hæk.

3. Fartøj ifølge krav 1 eller 2, kendeteg-30 net ved, at det mindst ene klaplegeme (6, 8; 25, 26; 52, 53) er svingeligt om en nær skrogrecessens (5; 18; 78) øvre begrænsningsvæg anbragt tværaksel (11; 19) og strækker sig i sin hvilestilling i det væsentlige paral- DK 172026 B1 10 lelt med skrogets underside (24; 63; 74) og i sin ar bejdsstilling tilnærmelsesvis lodret herpå.

4. Fartøj ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at indretningen (31; 55) 5 til tilførsel af trykluft udviser en af en motor drevet centrifugalluftpumpe.

5. Fartøj ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at indretningen (31; 55. til tilførsel af trykluft udviser et således i skro- 10 grecessen (5; 18; 78) udmundende udløb (58, 60), at den gennem udløbet strømmende luft ved fartøjets fremadgående bevægelse og med klaplegemerne (6, 8; 25, 26; 52, 53) i hvilestilling medføres af vandet og udbreder sig i form af et tyndt, langs skrogrecessens (5; 18; 78) øvre be- 15 grænsningsvæg strømmende luftlag mellem en betydelig del af skroget og vandet.

6. Fartøj ifølge krav 5, kendetegnet ved, at udløbet (60) er mindst en i fartøjets tværretning forløbende slids.

7. Fartøj ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at der i området for skrogdelenes (3, 4; 22, 23; 72, 73) forside i skrogrecessen (5; 18; 78) findes åbninger (42), der fortrinsvis via kontraventiler (45) og en luftbeholder (43) er således 25 forbundet med et luftindløb (44), at der indsuges luft i tilfælde af et undertryk.

8. Fartøj ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at skrogets underside (24; 63; 74) i fartøjets bageste del skråner mod far-30 tøjets hæk.