EP1640263B1 - Schiff mit einem Wasserstrahlsystem zum Manövrieren und/oder Antreiben und/oder Reduzien unerwünschter Schiffsbewegungen - Google Patents

Schiff mit einem Wasserstrahlsystem zum Manövrieren und/oder Antreiben und/oder Reduzien unerwünschter Schiffsbewegungen Download PDF

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EP1640263B1
EP1640263B1 EP04023009A EP04023009A EP1640263B1 EP 1640263 B1 EP1640263 B1 EP 1640263B1 EP 04023009 A EP04023009 A EP 04023009A EP 04023009 A EP04023009 A EP 04023009A EP 1640263 B1 EP1640263 B1 EP 1640263B1
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EP
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outlet
water
unit
opening
ship
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Gottfried Rockmeier
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Rockmeyer Gottfried
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Rockmeyer Gottfried
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/08—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using auxiliary jets or propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/46—Steering or dynamic anchoring by jets or by rudders carrying jets

Definitions

  • the invention relates to a ship.
  • the invention is applicable to a motorboat and preferably to a motor yacht.
  • DE-A-25 29 374 DE-A-198 40 078 and US-A-2,330,674 It is known, in each case, to be able to maneuver a ship by selectively ejecting water from a plurality of orifices arranged distributed over the hull and differently oriented. As a result, for example, slow driving can be realized.
  • JP-A-06211183 and US-A-1 716 400 it is known to eject water via special openings arranged in the fuselage and directed downwards, in order to counteract a rolling movement of the ship.
  • An object of the invention is therefore to provide a ship with a water jet outlet device for a pressurized water jet, wherein the water jet outlet device is designed aerodynamically and can be used for several purposes.
  • the invention proposes a ship, in particular a motor boat such as a motor yacht, with the features of claim 1.
  • the water jet outlet device of the ship has a substantially spherical outlet unit, which is arranged on the outside of the hull.
  • This outlet unit protrudes above the fuselage with its sectioned spherical surface or like bulging surface.
  • two outlet openings are formed in this outer surface of the outlet unit.
  • the first outlet opening is located at the apex of the outer surface of the outlet unit. Since the outlet unit is rotatable, the first outlet opening is arranged substantially concentric with the axis of rotation.
  • the second outlet opening of the outlet unit is located laterally of the first outlet opening and is oriented such that its surface normal runs as acute and as small an angle as possible to the fuselage wall.
  • the first outlet opening arranged centrally with respect to the axis of rotation points away from the side wall of the fuselage at a right angle substantially at right angles.
  • a water jet emerges via this first outlet opening.
  • a ship constructed according to the invention has two pairs of water jet outlet devices, one being located on the bow and the other on the stern side of the hull. All water jet outlet devices can be powered by a pump. It is advantageous, however, if each pair of water jet outlet devices is assigned a separate pump.
  • the outlet opening in the side wall of the ship's hull can now be made small-sized and, in particular, smaller than the cross-section of conventional thrusters.
  • the first outlet opening pointing essentially at right angles to the side wall of the fuselage does not cause any appreciable turbulence in the water flow sweeping along the fuselage.
  • Due to the rotatable arrangement of the outlet unit and the arrangement of a second outlet opening eccentric to the axis of rotation it is possible to use the system of pump and outlet unit for other functions, such as slow forward and reverse and anti-rolling.
  • a water supply unit cooperates; both units have opposing and sealed surfaces. While the water outlet surface of the water supply unit is fixed, due to the rotatable support of the outlet unit, its water inlet surface moves over the water outlet surface of the water supply unit.
  • the water inlet surface of the outlet unit there are two inlet openings which are in fluid communication with the two outlet openings of the outlet unit.
  • the inlet and outlet openings of the outlet unit are through the ends of two channels or holes formed, which pull through the outlet unit.
  • the water outlet surface of the water supply unit is provided with three outlet openings, of which the first outlet opening is in all rotational positions of the outlet unit of the first inlet opening from the water inlet surface thereof or aligned with this first inlet opening.
  • the first outlet opening of the water supply unit is always in fluid communication with the first inlet opening of the water inlet surface of the outlet unit.
  • the second and the third outlet opening of the water supply unit are arranged so that the second inlet opening of the outlet unit is aligned in one rotational position with one of the two outlet openings of the water supply unit and in the other rotational position with the other of the two outlet openings of the water supply unit.
  • the relative position of the second and the third outlet opening of the water supply unit on the one hand and the second inlet opening of the outlet unit on the other hand is selected such that the second outlet opening of the outlet unit in one rotational position with respect to the ship forward and in the other rotational position of the outlet unit to the rear.
  • the water supply unit is supplied by the pump with pressurized water.
  • the supply via the first outlet opening of the water supply unit can expediently optionally be interrupted in order to activate or deactivate the thruster function.
  • the full water pressure can always be present at the two other outlet openings of the water supply unit. Only in the two previously described rotational positions of the outlet unit does this water pass through the outlet unit and out of it via the second outlet opening. If the outlet unit assumes a different rotational position from these two rotational positions, the water supply is interrupted since the corresponding outlet or inlet openings of the water supply unit and outlet unit are not aligned with one another. But it is also possible and optionally also appropriate if the water supply to the second and third outlet opening the water supply unit can be selectively and independently interrupted.
  • the first inlet opening of the outlet unit is sealed off from its second inlet opening and the second and third outlet openings of the water supply unit.
  • This may be realized, for example, by a raised area (e.g., collar) on the water outlet surface of the water supply unit or on the water inlet surface of the outlet unit.
  • the second and the third outlet opening of the water supply unit are sealed off from each other.
  • these foreclosures or the like without additional sealing ribs. Sealing measures are realized.
  • the seal or foreclosure does not need to be 100%. It is perfectly tolerable if a certain amount of water inadvertently gets into one of the inlet openings of the outlet unit. This amount of water has no energy, so exits the corresponding outlet opening of the outlet unit without effect.
  • the water jet outlet device With the water jet outlet device according to the invention, it is possible to always position an opening provided for realizing a slow motion, from which a jet of water emerges, in such a way that it faces (opposite) the direction of travel in those phases in which the slow motion is not desired and thus causes no disturbing turbulence of the humming along the trunk water.
  • the water jet outlet device can be used several times, namely in the thruster function and in the low-speed function.
  • the water jet outlet device according to the invention can be used by a slight extension for anti-rolling and / or anti-tamping.
  • the exhaust unit is rotated to a position where the second exhaust port faces downward.
  • the water outlet surface of the water supply unit via a further outlet opening which in the above-described further rotational position of the outlet unit interacts with and is in fluid communication with the first outlet opening of the outlet unit assigned to the second outlet opening.
  • the ship is held at its location by means of a particular satellite positioning system such as GPS position by selectively activating the aforementioned functions (possibly with the exception of thruster function).
  • each water jet outlet device may be expedient to associate a pump in each case with the pair of water jet outlet devices arranged on the bow side and with the stern side. It is also possible to feed each water jet outlet device via a separate pump.
  • the distribution pipes can also be fed by several pumps.
  • the pipes are in fluid communication with pressurized water tanks.
  • the line system of a ship 10 designed according to the invention is shown schematically in FIG.
  • the ship 10 has a hull 12 with a side wall 14. Near the bow 16 and near the stern 18 of the ship 10, a pair of opposing water jet outlet devices 20,22 are arranged in each case, which protrude partially over the side wall 14.
  • Each of the bow side and rear side arranged pairs of water jet outlet devices 20,22 is associated with a pump 24,26. From these pumps 24, 26, supply lines 28, 30 extend to the relevant water jet outlet devices 20, 22. From these supply lines 28 and 30 branch off distributor pipes 32,34, which extend along the side wall 14 of the fuselage 12 and can be fed from both sides of the pumps 24,26.
  • the manifolds 32, 34 and the water jet outlet devices 20, 22 are located below the ship's waterline indicated at 36.
  • the water jet outlet device 20 has a protruding from the inside of the side wall 14 cylindrical sleeve 38 with an annular flange 40. From this sleeve 38 is rotatably received a (water) outlet unit 42, which is formed in this embodiment of mushroom-shaped shaft with a substantially cylindrical shaft portion 44 and spherical portion 46.
  • the spherical section 46 defines a curved, in particular part-spherical outer surface 48, in which a first outlet opening 52 arranged centrally with respect to the rotation axis 50 of the outlet unit 42 and a second outlet opening 54 are arranged.
  • the second outlet opening 54 is spaced as far as possible from the first outlet opening 52 and thus lies close to the fuselage side wall 14.
  • the cylindrical shaft portion 44 is provided with a plurality of circumferential seals 56,58,60, over which the rotatable outlet unit 42 is sealed relative to the sleeve 38.
  • a motor-driven drive member 62 For the rotation of the outlet unit 42 is a motor-driven drive member 62, which is through an opening 64 in the wall of the sleeve 38 into engagement with the cylindrical shaft portion 44.
  • the drive member 62 is formed as a pinion or gear, which meshes with a toothing on the peripheral surface of the cylindrical shaft portion 44.
  • the outlet unit 42 terminates with a water inlet surface 66 in which a first and a second inlet opening 68, 70 are formed. These two inlet openings 68, 70 are connected to the first and the second outlet opening 52, 54, respectively, via bores or channels 69, 71 that pass through the outlet unit 42.
  • the water jet outlet device 20 is further provided with a water supply unit 72 having a closure cap 74 which is inserted into the sleeve 38 and bolted to its flange 40 (indicated at 76).
  • the closure cap 74 has a water outlet surface 78 which faces the water inlet surface 66 of the outlet unit 42 and seals against it.
  • three outlet openings 80,82 and 84 are formed, from which bores extend axially through the closure cover 74, are connected to the branching off from the line 28 branch lines 86, which in turn can be optionally shut off (see the in Fig. 3rd drawn flaps 88).
  • the first outlet port 80 faces the first inlet port 68 of the outlet unit 42.
  • the arrangement of the second and the third outlet opening 82,84 is selected such that in the rotational position shown in FIG. 3, the inlet opening 70 of the outlet unit 42 of the outlet opening 82 opposite, while in a rotation of the outlet unit 42 from the position shown in FIG is 180 °, the second inlet opening 70 of the third outlet opening 84 opposite.
  • the three outlet openings 80, 82 and 84 are sealed against each other by a sealing rib arrangement 90 projecting from the water outlet surface 78 against each other and against the inner surface 92 of the sleeve 38. This rib arrangement 90 seals off the first outlet opening 80 from the two other outlet openings 82 and 84, but also seals these two other outlet openings 82, 84 from each other.
  • distribution pipes 32,34 take over the function anti-rolling.
  • these manifolds 32, 34 have a plurality of downwardly directed nozzles 94.
  • the closure flaps 96 see FIG. 1
  • this water outlet surface 78 comprises a further outlet opening 98, the so along the trajectory of the second inlet opening 70 of the outlet unit 42nd during which rotation between the second and the third outlet opening 82, 84 of the water supply unit 72 is arranged so that it is aligned with the second inlet opening 70 of the outlet unit 42 when the second outlet opening 54 of the outlet unit 42 points downwards.
  • the water jet is ejected downward through the outlet port 54, so that the anti-rolling function described above can be supported.
  • the water jet outlet device 20 'in the above-described rotational position of the outlet unit 42 can also be used to implement the anti-tamping function.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schiff. Insbesondere ist die Erfindung bei einem Motorboot und vorzugsweise bei einer Motorjacht einsetzbar.
  • Um insbesondere große Motorjachten in Häfen manövrieren zu können, ist es bekannt, Strahlruder einzusetzen. Will man eine Langsamfahrt realisieren, so ist dies auf Grund der relativ leistungsstarken Motoren nur bedingt möglich, da diese Motoren für Langsamfahrten nicht ausgelegt sind. Man behilft zum Teil dadurch, dass einzelne Zylinder oder Zylindergruppen der Motoren abgeschaltet werden, um langsam vorwärts bzw. rückwärts fahren zu können. Überdies ist es bekannt, an Motorjachten mit leistungsstarken Motoren zusätzliche Schiffsschrauben vorzusehen, die einzig und allein dem Zweck der Langsamfahrt dienen. Diese Hilfsantriebsschrauben werden über eine Öffnung im Kielbereich des Rumpfes herausgefahren, wenn eine Langsamfahrt gewünscht wird.
  • Aus DE-A-25 29 374 , DE-A-198 40 078 und US-A-2 330 674 ist es jeweils bekannt, ein Schiff dadurch manövrieren zu können, dass wahlweise aus einigen von mehreren über den Schiffsrumpf verteilt angeordneten und unterschiedlich ausgerichteten Öffnungen Wasser ausgestoßen wird. Dadurch lassen sich beispielsweise auch Langsamfahrten realisieren.
  • Ferner ist es aus JP-A-06211183 und US-A-1 716 400 bekannt, über spezielle im Rumpf angeordnete und nach unten gerichtete Öffnungen Wasser auszustoßen, um einer Rollbewegung des Schiffes entgegenzuwirken.
  • Moderne Motorjachten verfügen über Bug- und Heckstrahlruder, die einen um seine Längsachse drehbaren Rohrtunnel mit einer Schraube in dessen Mitte aufweisen. Die Schraube wird über einen Elektro- oder Hydraulik-Motor angetrieben. Der Nachteil dieser Systeme besteht in der Geräuschentwicklung und dem vom Rohrtunnel bei nicht in Betrieb befindlichem Bug- bzw. Heckstrahlruder gegebenem Unterwasser-Widerstand.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Schiff mit einer Wasserstrahl-Auslassvorrichtung für einen unter Druck stehenden Wasserstrahl zu schaffen, wobei die Wasserstrahl-Auslassvorrichtung strömungsgünstig ausgelegt ist und zu mehreren Zwecken einsetzbar ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Schiff, insbesondere Motorboot wie z.B. Motorjacht, mit den Merkmale des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
  • Nach der Erfindung weist die Wasserstrahl-Auslassvorrichtung des Schiffs eine im wesentliche sphärische Auslasseinheit auf, die außen am Rumpf angeordnet ist. Diese Auslasseinheit tritt mit ihrer Abschnitts-Kugelfläche oder dergleichen vorgewölbten Fläche über den Rumpf hervor. In dieser Außenfläche der Auslasseinheit sind zwei Auslassöffnungen ausgebildet. Die erste Auslassöffnung befindet sich im Scheitelpunkt der Außenfläche der Auslasseinheit. Da die Auslasseinheit drehbar ist, ist die erste Auslassöffnung im wesentlichen konzentrisch zur Drehachse angeordnet. Die zweite Auslassöffnung der Auslasseinheit befindet sich seitlich der ersten Auslassöffnung und ist derart ausgerichtet, dass ihre Flächennormale in einem möglichst spitzen und kleinen Winkel zur Rumpfwandung verläuft.
  • In sämtlichen Drehpositionen der Auslasseinheit weist die zentrisch zur Drehachse angeordnete erste Auslassöffnung im wesentlichen rechtwinklig von der Seitenwandung des Rumpfs weg. Über diese erste Auslassöffnung tritt bei Nutzung der Wasserstrahl-Auslassvorrichtung als Strahlruder ein Wasserstrahl aus. Im allgemeinen weist ein erfindungsgemäß konstruiertes Schiff zwei Paare von Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen auf, wobei das eine Paar bugseitig und das andere Paar heckseitig des Rumpfs angeordnet ist. Sämtliche Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen können über eine Pumpe versorgt werden. Vorteilhaft ist es allerdings, wenn jedem Paar von Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen eine separate Pumpe zugeordnet ist.
  • Erfindungsgemäß kann nun durch Verwendung einer Pumpe die Auslassöffnung in der Seitenwandung des Schiffsrumpfes kleinformatig und insbesondere kleiner als der Querschnitt herkömmlicher Strahlruder ausgebildet sein. Damit verursacht die im wesentlichen rechtwinklig zur Seitenwandung des Rumpfes weisende erste Auslassöffnung keinerlei nennenswerte Verwirbelungen in der am Rumpf entlangstreichenden Wasserströmung. Durch die drehbare Anordnung der Auslasseinheit und die Anordnung einer zweiten Auslassöffnung exzentrisch zur Drehachse ist es möglich, das System aus Pumpe und Auslasseinheit für weitere Funktionen, wie beispielsweise Langsamfahrt vorwärts bzw. rückwärts und Anti-Rolling, einzusetzen.
  • Mit der Auslasseinheit der Wasserstrahl-Auslassvorrichtung wirkt eine Wasserzuleitungseinheit zusammen; beide Einheiten verfügen über einander gegenüber liegende und gegeneinander abgedichtete Flächen. Während die Wasserauslassfläche der Wasserzuleitungseinheit feststehend ist, bewegt sich auf Grund der drehbaren Lagerung der Auslasseinheit deren Wassereinlassfläche über die Wasserauslassfläche der Wasserzuleitungseinheit. In der Wassereinlassfläche der Auslasseinheit befinden sich zwei Einlassöffnungen, die in Fluidverbindung mit den beiden Auslassöffnungen der Auslasseinheit stehen. Beispielsweise werden die Einlass- und Auslassöffnungen der Auslasseinheit durch die Enden zweier Kanäle oder Bohrungen gebildet, die die Auslasseinheit durchziehen.
  • Die Wasserauslassfläche der Wasserzuleitungseinheit ist mit drei Auslassöffnungen versehen, von denen die erste Auslassöffnung in sämtlichen Drehpositionen der Auslasseinheit der ersten Einlassöffnung von deren Wassereinlassfläche gegenüber liegt bzw. mit dieser ersten Einlassöffnung fluchtet. Somit steht die erste Auslassöffnung der Wasserzuleitungseinheit stets in Fluidverbindung mit der ersten Einlassöffnung der Wassereinlassfläche der Auslasseinheit. Die zweite und die dritte Auslassöffnung der Wasserzuleitungseinheit sind so angeordnet, dass die zweite Einlassöffnung der Auslasseinheit in deren einer Drehposition mit der einen der beiden Auslassöffnungen der Wasserzuleitungseinheit fluchtet und in der anderen Drehposition mit der anderen der beiden Auslassöffnungen der Wasserzuleitungseinheit fluchtet. Die Relativlage der zweiten und der dritten Auslassöffnung der Wasserzuleitungseinheit einerseits und der zweiten Einlassöffnung der Auslasseinheit andererseits ist derart gewählt, dass die zweite Auslassöffnung der Auslasseinheit in der einen Drehposition bezogen auf das Schiff nach vorne und in der anderen Drehposition der Auslasseinheit nach hinten weist.
  • Die Wasserzuleitungseinheit wird von der Pumpe mit unter Druck stehendem Wasser versorgt. Die Zufuhr über die erste Auslassöffnung der Wasserzuleitungseinheit kann zweckmäßigerweise wahlweise unterbrochen werden, um die Strahlruderfunktion zu aktivieren bzw. zu deaktivieren. An den beiden anderen Auslassöffnungen der Wasserzuleitungseinheit kann grundsätzlich stets der volle Wasserdruck anstehen. Nur in den beiden zuvor beschriebenen Drehpositionen der Auslasseinheit gelangt dieses Wasser durch die Auslasseinheit hindurch und über die zweite Auslassöffnung aus dieser heraus. Nimmt die Auslasseinheit eine von diesen beiden Drehpositionen verschiedene Drehposition ein, so ist die Wasserzufuhr unterbrochen, da die entsprechenden Auslass- bzw. Einlassöffnungen von Wasserzuleitungseinheit und Auslasseinheit nicht miteinander fluchten. Es ist aber auch möglich und gegebenenfalls auch zweckmäßig, wenn die Wasserzufuhr zur zweiten und dritten Auslassöffnung der Wasserzuleitungseinheit wahlweise und unabhängig voneinander unterbrochen werden kann.
  • Damit es über die dichtend aneinander liegenden Wasserauslass- bzw. Wassereinlassflächen von Wasserzuleitungseinheit und Auslasseinheit nicht zu einem "Übersprechen von Wasser" kommen kann, ist die erste Einlassöffnung der Auslasseinheit gegenüber deren zweiten Einlassöffnung sowie gegenüber der zweiten und der dritten Auslassöffnung der Wasserzuleitungseinheit abgeschottet. Dies kann beispielsweise durch einen erhabenen Bereich (z.B. Kragen) an der Wasserauslassfläche der Wasserzuleitungseinheit oder an der Wassereinlassfläche der Auslasseinheit realisiert werden. Auch sind die zweite und die dritte Auslassöffnung der Wasserzuleitungseinheit gegeneinander abgeschottet. Je nach der Dichtigkeit der planen Anlage der beiden Flächen können diese Abschottungen auch ohne zusätzliche Dichtrippen o.dgl. Abdichtmaßnahmen realisiert werden. Überdies braucht die Abdichtung bzw. Abschottung nicht 100-%ig zu sein. Es ist durchaus tolerierbar, wenn eine gewisse Menge an Wasser unbeabsichtigt in eine der Einlassöffnungen der Auslasseinheit gelangt. Diese Wassermenge hat keinerlei Energie, tritt also ohne Wirkung aus der entsprechenden Auslassöffnung der Auslasseinheit aus.
  • Mit der erfindungsgemäßen Wasserstrahl-Auslassvorrichtung ist es möglich, eine zur Realisierung einer Langsamfahrt vorgesehene Öffnung, aus der ein Wasserstrahl austritt, stets so zu positionieren, dass sie (auch) in denjenigen Phasen, in denen die Langsamfahrt nicht gewünscht wird, entgegengesetzt zur Fahrtrichtung weist und damit keinerlei störende Verwirbelungen des am Rumpf entlang streichenden Wassers verursacht. Außerdem lässt sich die erfindungsgemäße Wasserstrahl-Auslassvorrichtung mehrfach einsetzen, nämlich in der Strahlruder-Funktion und in der Langsamfahrt-Funktion. Schließlich kann die erfindungsgemäße Wasserstrahl-Auslassvorrichtung durch eine geringfügige Erweiterung auch zum Anti-Rolling und/oder Anti-Stampfen eingesetzt werden. Für diese Funktionen wird die Auslasseinheit in eine Position gedreht, in der die zweite Auslassöffnung nach unten weist. Bei dieser Weiterbildung der Erfindung verfügt die Wasseraustrittsfläche der Wasserzuleitungseinheit über eine weitere Auslassöffnung, die in der zuvor beschriebenen weiteren Drehposition der Auslasseinheit mit der der zweiten Auslassöffnung zugeordneten ersten Auslassöffnung der Auslasseinheit zusammenwirkt und in Fluidverbindung mit dieser steht.
  • Um das Anti-Rolling effektiver durchführen zu können, ist es von Vorteil, wenn längs der Seiten des Schiffsrumpfs Verteilerrohrleitungen angeordnet sind, die über mehrere Auslassdüsen verfügen, welche nach unten gerichtet sind. Diese Verteilerrohrleitungen sind wahlweise absperrbar und mit der bzw. den Pumpen verbunden. Somit tritt beim Anti-Rolling demzufolge nicht nur über die entsprechend ausgerichtete Auslasseinheit sondern auch über die Auslassdüsen der Verteilerrohrleitungen Wasser strahlförmig nach unten aus, und zwar über nahezu die gesamte Länge des Rumpfes an dessen Seiten.
  • Mit der erfindungsgemäßen Wasserstrahl-Auslassvorrichtung lässt sich nicht nur eine Strahlruder-Funktion, eine Langsamfahrt-Funktion, eine Anti-Rolling-Funktion und/oder eine Anti-Stampfen-Funktion realisieren, sondern auch das sogenannte elektronische Ankern durchführen. Hierbei wird das Schiff an seiner mittels eines insbesondere satellitengestützten Ortungssystems wie beispielsweise GPS georteten Position durch wahlweise Aktivierung der zuvor genannten Funktionen (eventuell mit Ausnahme der Strahlruder-Funktion) gehalten.
  • Wie bereits oben dargelegt, kann es zweckmäßig sein, dem bugseitig und mit heckseitig angeordneten Paar von Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen jeweils eine Pumpe zuzuordnen. Auch ist es möglich, jede Wasserstrahl-Auslassvorrichtung über eine separate Pumpe zu speisen. Auch die Verteilerrohrleitungen können über mehrere Pumpen gespeist werden.
  • Aus strömungstechnischen Gründen ist es ferner von Vorteil, wenn sämtliche oder zumindest einige der Rohrleitungen zwischen der bzw. den Pumpen und der Wasserstrahl-Auslassvorrichtung bzw. den Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen sowie den Verteilerrohrleitungen im Querschnitt rechteckförmig sind.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rohrleitungen in Strömungsverbindung mit unter Druck stehenden Wassertanks stehen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch den Leitungsaufbau für ein Schiff mit zwei Pumpen und den Funktionen Langsamfahrt, Anti-Stampfen und Anti-Rolling,
    Fig. 2
    einen Teilquerschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,
    Fig. 3
    einen Längsquerschnitt durch eine Wasserstrahl-Auslassvorrichtung entsprechend der Linie III-III der Fig. 1,
    Fig. 4
    eine Ansicht auf die Wasseraustrittsfläche der Wasserzuleitungseinheit entsprechend der Linie IV-IV der Fig. 3 mit einer zentralen Auslassöffnung für die Strahlruder-Funktion und zwei weiteren Auslassöffnungen für die Funktionen Vorwärts- und Rückwärts-Langsamfahrt,
    Fig. 5
    eine Ansicht auf die Wassereintrittsfläche der Auslasseinheit entsprechend der Linie V-V der Fig. 3 und
    Fig. 6
    eine alternative Ausgestaltung der Wasseraustrittsfläche der Wasserzuleitungseinheit mit einer zusätzlichen Auslassöffnung für die Funktion Anti-Rolling bzw. Anti-Stampfen.
  • Das Leitungssystem eines erfindungsgemäß ausgestalteten Schiffs 10 ist schematisch in Fig. 1 gezeigt. Das Schiff 10 weist einen Rumpf 12 mit einer Seitenwandung 14 auf. Nahe dem Bug 16 bzw. nahe dem Heck 18 des Schiffs 10 ist jeweils ein Paar von gegenüber liegenden Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen 20,22 angeordnet, die teilweise über die Seitenwandung 14 herausragen. Jedem der bugseitig und heckseitig angeordneten Paare von Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen 20,22 ist eine Pumpe 24,26 zugeordnet. Von diesen Pumpen 24,26 aus erstrecken sich Zuleitungen 28,30 zu den betreffenden Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen 20,22. Von diesen Zuleitungen 28 bzw. 30 zweigen Verteilerrohrleitungen 32,34 ab, die längs der Seitenwandung 14 des Rumpfes 12 verlaufen und beidseitig von den Pumpen 24,26 gespeist werden können.
  • Wie anhand von Fig. 2 zu erkennen ist, finden sich die Verteilerrohrleitungen 32,34 und die Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen 20,22 unterhalb der bei 36 angedeutete Schiffs-Wasserlinie.
  • Der Aufbau der Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen wird nachfolgend anhand der Fign. 3 bis 5 für die Wasserstrahl-Auslassvorrichtung 20 näher beschrieben. Danach weist die Wasserstrahl-Auslassvorrichtung 20 eine von der Innenseite der Seitenwandung 14 abstehende zylindrische Hülse 38 mit einem Ringflansch 40 auf. Von dieser Hülse 38 drehbar aufgenommen ist eine (Wasser-)Auslasseinheit 42, die in diesem Ausführungsbeispiel aus pilzkopfförmiger Schaft mit im wesentlichen zylindrischem Schaftteil 44 und sphärischem Abschnitt 46 ausgebildet ist. Der sphärische Abschnitt 46 definiert eine gewölbte, insbesondere teilkugelförmige Außenfläche 48, in der eine zentrisch zur Drehachse 50 der Auslasseinheit 42 angeordnete erste Auslassöffnung 52 und eine zweite Auslassöffnung 54 angeordnet ist. Die zweite Auslassöffnung 54 ist möglichst weit von der ersten Auslassöffnung 52 beabstandet und liegt damit nahe der Rumpfseitenwandung 14.
  • Der zylindrische Schaftteil 44 ist mit mehreren Umfangsdichtungen 56,58,60 versehen, über die die drehbare Auslasseinheit 42 gegenüber der Hülse 38 abgedichtet ist. Zur Verdrehung der Auslasseinheit 42 dient ein motorisch angetriebenes Antriebsorgan 62, das durch eine Öffnung 64 in der Wandung der Hülse 38 in Eingriff mit dem zylindrischen Schaftteil 44 steht. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsorgan 62 als Ritzel oder Zahnrad ausgebildet, das mit einer Zahnung auf der Umfangsfläche des zylindrischen Schaftteils 44 kämmt.
  • Zum Flansch 40 der Hülse 38 hin endet die Auslasseinheit 42 mit einer Wassereinlassfläche 66, in der eine erste und eine zweite Einlassöffnung 68,70 ausgebildet sind. Diese beiden Einlassöffnungen 68,70 sind über die Auslasseinheit 42 durchziehende Bohrungen bzw. Kanäle 69,71 mit der ersten bzw. der zweiten Auslassöffnung 52,54 verbunden.
  • Die Wasserstrahl-Auslassvorrichtung 20 ist ferner mit einer Wasserzuleitungseinheit 72 versehen, die einen Verschlussdeckel 74 aufweist, der in die Hülse 38 eingesetzt und mit dessen Flansch 40 verschraubt ist (bei 76 angedeutet). Der Verschlussdeckel 74 weist eine Wasserauslassfläche 78 auf, die der Wassereinlassfläche 66 der Auslasseinheit 42 gegenüber liegt und gegenüber dieser abdichtet. In der Wasserauslassfläche 78 sind drei Auslassöffnungen 80,82 und 84 ausgebildet, von denen aus sich Bohrungen axial durch den Verschlussdeckel 74 erstrecken, an die von der Leitung 28 abzweigende Abzweigleitungen 86 angeschlossen sind, welche ihrerseits wahlweise absperrbar sind (siehe die in Fig. 3 eingezeichneten Klappen 88). Die erste Auslassöffnung 80 liegt der ersten Einlassöffnung 68 der Auslasseinheit 42 gegenüber. Die Anordnung der zweiten und der dritten Auslassöffnung 82,84 ist derart gewählt, dass in der Drehstellung gemäß Fig. 3 die Einlassöffnung 70 der Auslasseinheit 42 der Auslassöffnung 82 gegenüber liegt, während bei einer Verdrehung der Auslasseinheit 42 aus der in Fig. 3 gezeigten Position um 180° die zweite Einlassöffnung 70 der dritten Auslassöffnung 84 gegenüber liegt. Die drei Auslassöffnungen 80,82 und 84 sind gegeneinander durch eine von der Wasserauslassfläche 78 vorstehende Abdichtrippenanordnung 90 gegeneinander und gegen die Innenfläche 92 der Hülse 38 abgedichtet. Diese Rippenanordnung 90 schottet die erste Auslassöffnung 80 gegenüber den beiden anderen Auslassöffnungen 82 und 84 ab, schottet aber auch diese beiden anderen Auslassöffnungen 82,84 gegeneinander ab.
  • Wie man der vorstehend beschriebenen und in den Fign. 3 bis 5 gezeigten Konstruktion der Wasserstrahl-Auslassvorrichtung 20 entnehmen kann, ist diese in sämtlichen Drehstellungen ihrer Auslasseinheit 42 als Strahlruder zu verwenden. Bei geöffneter Klappe 88 der zur ersten Auslassöffnung 80 der Wasserzuleitungseinheit 72 führenden Abzweigleitung 86 gelangt Wasser aus der ersten Auslassöffnung 80 in die gegenüber liegende Einlassöffnung 68 der Auslasseinheit 42 und aus dieser über die zentrale erste Auslassöffnung 52 heraus. Für die Funktion Langsamfahrt rückwärts muss die Auslasseinheit 42 in die Position gemäß Fig. 3 verdreht werden, in der die Einlassöffnung 70 der Auslasseinheit 42 der Auslassöffnung 82 der Wasserzuleitungseinheit 72 gegenüberliegt. Bei geöffneter Klappe 88 in der entsprechenden Abzweigleitung 86 gelangt also Wasser aus der zweiten Auslassöffnung 54 der Auslasseinheit 42 in Richtung Bug, so dass das Schiff 10 rückwärts fährt. Durch eine Verdrehung um 180° aus der Drehposition gemäß Fig. 3 kann die Langsamfahrt vorwärts realisiert werden; in dieser Drehposition liegt die zweite Einlassöffnung 70 der Auslasseinheit 42 der dritten Auslassöffnung 84 der Wasserzuleitungseinheit 72 gegenüber, so dass bei geöffneter Klappe 88 der zu dieser dritten Auslassöffnung 84 führenden Abzweigleitung 86 Wasser aus der zweiten Auslassöffnung 54 in Richtung Heck ausströmt.
  • Die bereits weiter oben angesprochenen Verteilerrohrleitungen 32,34 übernehmen die Funktion Anti-Rolling. Zu diesem Zweck weisen diese Verteilerrohrleitungen 32,34 eine Vielzahl von nach unten gerichtete Düsen 94 auf. Durch entsprechende Stellung von Verschlussklappen 96 (siehe Fig. 1) gelangt das von den Pumpen 24,26 geförderte Wasser ausschließlich oder zusätzlich in die Verteilerrohrleitungen 32,34 hinein.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Wasserstrahl-Auslassvorrichtung 20' gemäß Fig. 6, die entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 4 eine Ansicht auf die Wasserauslassfläche 78 des Verschlussdeckels 74 der Wasserzuleitungseinheit 72 dieser Wasserstrahl-Auslassvorrichtung 20' zeigt, umfasst diese Wasserauslassfläche 78 eine weitere Auslassöffnung 98, die derart längs der Bewegungsbahn der zweiten Einlassöffnung 70 der Auslasseinheit 42 während dessen Drehung zwischen der zweiten und der dritten Auslassöffnung 82,84 der Wasserzuleitungseinheit 72 angeordnet ist, dass sie bei nach unten gerichteter zweiter Auslassöffnung 54 der Auslasseinheit 42 mit der zweiten Einlassöffnung 70 der Auslasseinheit 42 fluchtet. Damit wird über die Auslassöffnung 54 der Wasserstrahl nach unten ausgestoßen, so dass die zuvor beschriebene Anti-Rolling-Funktion unterstützt werden kann. Zusätzlich kann die Wasserstrahl-Auslassvorrichtung 20' in der zuvor beschriebenen Drehposition der Auslasseinheit 42 auch zur Realisierung der Funktion Anti-Stampfen eingesetzt werden.
  • Durch entsprechende Ansteuerung der Auslasseinheiten 42 bzw. der Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen 20,22,20', der diversen Verschluss- bzw. Freigabeklappen 88,96 und der Auslassdüsen 94, die pro Verteilerrohrleitung 32,34 gemeinsam bzw. getrennt voneinander geöffnet und geschlossen werden können, sind eine Vielzahl von Manövriermöglichkeiten des Schiffs 10 gegeben, wie sie beispielsweise für die Funktion des elektronischen Ankerns eingesetzt werden können.

Claims (6)

  1. Schiff, insbesondere Motorboot wie z.B. Motorjacht, mit
    - einem Rumpf (12) mit einem Heck (18), einem Bug (16) und einer Seitenwandung (14), an denen entlang eine Wasserlinie (36) definiert ist,
    - mindestens einer Wasserstrahl-Auslassvorrichtung (20,22,20'), die unterhalb der Wasserlinie (36) an der Seitenwandung (14) des Rumpfes (12) angeordnet ist und
    - einer Pumpe (24,26) zum Ansaugen von Wasser und zum Ausgeben des angesaugten Wassers aus mindestens einer der Auslassöffnungen (52,54) der Auslasseinheit (42) der Wasserstrahl-Auslassvorrichtung (20,22,20'),
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass ein Wasserstrahl aus der mindestens einen Wasserstrahl-Auslassvorrichtung (20,22,20') wahlweise im wesentlichen rechtwinklig zur Seitenwandung (14) des Rumpfes (12) und/oder in einem spitzen Winkel bzw. in einem Winkel von nahezu 0° zur Seitenwandung (14) des Rumpfes (12) austritt, wobei
    - die Wasserstrahl-Auslassvorrichtung (20,22,20') eine im wesentlichen sphärische Auslasseinheit (42), die drehbar gelagert und außen an der Seitenwandung (14) angeordnet ist, und eine Wasserzuleitungseinheit (72) aufweist,
    - die Auslasseinheit (42) eine im wesentlichen konzentrisch zur Drehachse (50) angeordnete erste Auslassöffnung (52) und eine exzentrisch zur Drehachse (50) angeordnete zweite Auslassöftnung (54) aufweist, die innerhalb der Auslasseinheit (42) gegeneinander abgeschottet sind,
    - die Wasserzuleitungseinheit (72) eine Wasserauslassfläche (78) mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Auslassöffnung (80,82,84) und die Auslasseinheit (42) eine Wassereinlassfläche (66) mit einer ersten und einer zweiten Einlassöffnung (68,70) aufweist, wobei beide Flächen (66,78) dichtend aneinander liegen und die erste Einlassöffnung (68) der Auslasseinheit (42) gegenüber ihrer zweiten Einlassöffnung (70) sowie der zweiten und der dritten Auslassöffnung (82,84) der Wasserzuleitungseinheit (72) abgeschottet ist/sind und die zweite und die dritte Auslassöffnung (82,84) der Wasserzuleitungseinheit (72) gegeneinander abgeschottet sind,
    - die erste Einlassöffnung (68) der Auslasseinheit (42) in Fluidverbindung mit dessen erster Auslassöffnung (52) und die zweite Einlassöffnung (70) der Auslasseinheit (42) in Fluidverbindung mit dessen zweiter Auslassöffnung (54) steht,
    - die erste Einlassöffnung (68) der Wassereinlassfläche (66) in sämtlichen Drchpositionen der Auslasseinheit (42) mit der ersten Auslassöffnung (80) der Wasserzuleitungseinheit (72) verbunden ist und
    - die zweite Einlassöffnung (70) der Wassereinlassfläche (66) in einer ersten Drehposition der Auslasseinheit (42) mit der zweiten Auslassöffnung (82) der Wasserzuleitungseinheit (72) und in einer zweiten Drehposition der Auslasseinheit (42) mit der dritten Auslassöffnung (84) der Wasserzuleitungseinheit (72) verbunden ist, und
    - dass ein Stellantrieb (62) für die mindestens eine Wasserstrahl-Auslassvorrichtung (20,22,20') zur Verdrehung der Auslasseinheit (42) in eine ihrer beiden Drehpositionen zwecks Austritts des Wasserstrahls aus der zweiten Auslassöffnung (54) der Auslasseinheit (42) zum Heck (18) bzw. zum Bug (16) hin vorgesehen ist.
  2. Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserauslassfläche (78) der Wasserzuleitungseinheit (72) mindestens eine weitere Auslassöffnung (98) aufweist, mit der die zweite Einlassöffnung (70) der Auslasseinheit (42) in einer weiteren Drehposition der Auslasseinheit (12) in Fluidverbindung steht, und dass die erste Finlassöffnung (68) der Auslasseinheit (42) gegenüber ihrer zweiten Einlassöffnung (70) sowie der zweiten, der dritten und der weiteren Auslassöffnung (82,84,98) der Wasserzuleitungseinheit (72) abgeschottet ist und die zweite, die dritte und die weitere Auslassöffnung (82,84,98) der Wasserzuleitungseinheit (72) jeweils gegeneinander abgeschottet sind.
  3. Schiff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Rumpfes (12) längs der Seitenwandung (14) jeweils eine mit der Pumpe (24,26) verbundene Verteilerrohrleitung (32,34) verlauft, die wahlweise absperrbar ist und über außerhalb der Seitenwandung (14) angeordnete, nach unten weisende Auslassdüsen (94) verfügt, die wahlweise einzeln oder gemeinsam verschließbar sind.
  4. Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bug- und heckseitig des Rumpfes (12) jeweils ein Paar gegenüberliegender Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen (20,22,20') vorgesehen ist.
  5. Schiff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Paar von Wasserstrahl-Auslassvorrichtungen (20,22,20') einer Pumpe (24,26) zugeordnet ist.
  6. Schiff nach Anspruch 3 und 4 oder Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bzw. jede Pumpe (24,26) wahlweise absperrbar mit den beiden Verteilerrohrleitungen (32,34) verbunden ist.
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