EP1915289A1 - Wasserfahrzeuglenkung und trimmung - Google Patents

Wasserfahrzeuglenkung und trimmung

Info

Publication number
EP1915289A1
EP1915289A1 EP06761263A EP06761263A EP1915289A1 EP 1915289 A1 EP1915289 A1 EP 1915289A1 EP 06761263 A EP06761263 A EP 06761263A EP 06761263 A EP06761263 A EP 06761263A EP 1915289 A1 EP1915289 A1 EP 1915289A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steering
control according
flap
speed
watercraft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06761263A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter A. Muller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1915289A1 publication Critical patent/EP1915289A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/21—Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
    • B63H21/213—Levers or the like for controlling the engine or the transmission, e.g. single hand control levers
    • 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
    • B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • B63B39/061—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water by using trimflaps, i.e. flaps mounted on the rear of a boat, e.g. speed boat

Definitions

  • the invention relates to a control system in terms of steering and trim aid for watercraft, according to the preamble of the first claim.
  • Trim tabs are used to improve the slip angle in watercraft, to shift unfavorable weight distributions, by means of flow deflections, the corresponding buoyancy zones or to bring a vessel faster to glide, as described in US Patent 3,628,487. Presentation of the invention
  • the invention is based on the object in a steering task for watercraft. of the aforementioned type, to use a simplified but effective steering, which also works efficiently under the influence of wind and current, and to use an automatic, fast-acting trim of a vessel from the start to the gliding by trim tabs, which are combined with the steering can.
  • a further improvement in steering is the use of variable pitch propellers in double systems, which can set the pitch of a propeller in forward thrust and the other propeller in reverse thrust, the pitch difference between the two propellers is dependent on the steering angle of the steering wheel, as well as the speed component of the vessel.
  • the core of the invention is that to ensure optimum steering of a vessel at any speed, without reducing rudder or complex propeller shaft mechanisms and at the same time reduce the steering medium resistance in the water at higher speeds, as well as to improve the reversal of a vessel during port maneuvers also to allow automatic trimming with overdrive during the acceleration phase of a watercraft.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a watercraft, with the most important
  • Fig. 2 is a schematic plan view of a watercraft, with the most important
  • Fig. 3 is a schematic plan view of a watercraft, with the most important
  • Fig. 3a is a schematic plan view of a watercraft, with the most important
  • Fig. 4 is a schematic plan view of a watercraft, with the most important
  • FIG. 5 is a schematic plan view of a watercraft, with the most important
  • Fig. 5a is a schematic plan view of a watercraft, with the most important
  • Fig. 6 is a schematic plan view of a watercraft, with the most important
  • Fig. 6a is a schematic plan view of a watercraft, with the main elements for steering and reversing this, the thrust indicator of a propeller, as well as the thrust indicator of two transverse thrusters, at low speed in reverse and steering the vessel to the left
  • Fig. 6b is a schematic plan view of a vessel in a semicircular rotation in 2 positions, with the main elements for steering and reversing this, the thrust indicator of a propeller, as well as the thrust indicator of two transverse thrusters, at low speed and steering of the vessel to the left, and in direction of travel forward F and reverse R
  • Fig. 7 is a schematic plan view of a watercraft, with the most important
  • Fig. 8 is a three-quarter view of a steering flap with curved Strömungsabweiser and guide rails for lowering the steering flap in the flow of water behind a watercraft, and a support sketch for a means of action
  • FIG. 9 is a schematic lateral cross section through a steering flap, which can also be used as a trim flap, with two independent means of action for controlling the steering or trim
  • Fig. 10 is a schematic side cross-section through a steering flap, which can also be used as a trim flap, in position
  • Fig. 11 is a schematic side cross-section through a steering flap, which can also be used as trim tab at the same time, in position
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a watercraft 1, with a steering wheel 2 attached to the control stand, which is connected via a distance-measuring means 3 - which is e.g. may be an angle measuring device, an eccentric stroke sensor or a position switch - which delivers measured values 3a to a controller 4, which transmits a signal 4a of the hydraulic system 5 in order to open the corresponding directional control valves 6 and via the fluid line 5a for the variable pitch propellers or fluid line 5b the steering flap to perform the desired steering movement by means of an active agent 7 or 16 Lenkwirkstoffs.
  • the active agent 7 and the steering active agent 16 have displacement measuring means 3, which supply the measured values 3b back to the desired / actual value adjustment to the controller 4.
  • the hydraulic 5 and the directional control valves 6 work until the setpoint is reached.
  • the active agent 7 can thus control a variable pitch 8 for adjusting the wings 9, the steering actuating means 16 a steering flap 10.
  • the control additionally depends on the speed component 11 of the watercraft 1, which directs it to the controller 4 via the speed measurement value 11a.
  • control of the active agent 7 also depends on the position of Um Kunststoffhebeis 12, which has a Wegmessstoff 3 and the measured value signal 3 c, which indicates the position of Um Kunststoffhebeis 12, as in neutral N or in forward position F, or in reverse position R, or the completely shut down system NO has been selected, is also taken into account by the controller 4.
  • the steering adjustment is not related solely to the hydraulic 5, but also a pneumatic version is possible, with the restriction that only lockable agents can be used, which lock the selected position via means, so that the compressibility of the compressed air by exogenous as endogenously acting pressure fluctuations can have no effect on the position of the propeller blades 9 or steering flaps 10.
  • the steering adjustment can also be done electrically, wherein the active agent 7 is an electric motor.
  • the controller 4 also has the task of synchronizing the speed component 11 of both motors in double-engine systems, wherein the displacement measuring means 3 of the Um Kunststoffhebeis 12 is also included as a measured variable.
  • the Um Kunststoffhebel 12 may optionally be coupled to the throttle and thus forms a unit.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of a watercraft 1, with a steering wheel 2 and a steering angle to the left (port) and the reversing lever 12 in the forward position F.
  • the steering angle detected via the path measuring means 3 are forwarded to the controller 4.
  • the controller 4 detects the speed component 11 of the watercraft 1 and the position of the watercraft
  • Um Strukturhebeis 12 in which case sliding speed was detected as an example.
  • This allows the controller 4 to select the program sliding mode and gives the command to the hydraulic 5 further to the action means 7 to operate the left propeller 8 to reduce the wing pitch 9.
  • This causes the watercraft to be decelerated on the left side while the thrust action of the right-hand propeller remains the same and thus leads to a left turn of the watercraft 1.
  • the indicated arrow lengths PS show the thrust difference of the two propellers 8. At high speeds, the propeller blades 9 do not turn in the negative range and thus do not produce a reverse thrust.
  • Fig. 3 shows a schematic plan view of a watercraft 1, with a steering wheel 2 and a steering angle to the left and the Um Kunststoffhebel 12 in the forward position F.
  • the steering input and control is identical to that in Figure 2, in which case the controller 4 by way of example Slow speed program - as with Port maneuver is common - has 11 recognized due to the low speed component and thus at a full steering angle, for example, to the left, the left propeller 8 is also extremely rotated in a maximum reverse thrust position, so that a negative thrust of the propeller 8 can be generated, which shows more turning effect , as only a small but positive wing pitch on the left propeller 8.
  • the arrows illustrate the direction of the thrust forces PS. As long as the propeller thrust PS of the right propeller 8 is greater than that of the left propeller 8, the watercraft 1 turns to the left.
  • Fig. 3a shows a schematic plan view of a watercraft 1, with a steering wheel 2 and a steering angle to the left and the Um Kunststoffhebel 12 in the reverse position R.
  • the steering input is identical to that in Figure 3, in which case when deflecting forward F to reverse R, the wings 9 are rotated mirror-inverted, so that the propeller thrust PS of the right propeller 8 in a negative, backward direction shows, the left propeller 8 less
  • Each increase in the steering wheel angle leads to an increase in the pitch difference of the propeller 8 to each other. If a watercraft 1 make no drive to forward F or reverse R, so can the position of neutral N, the watercraft on the
  • propeller blades 9 are brought into an opposite slope, so that the thrust of both propellers 8 is identical, but act in the opposite direction.
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of a watercraft 1, with a steering wheel 2 attached to the control station, which can be a distance measuring means 3 - which may be, for example, an angle measuring device, an eccentric stroke sensor or a position switch - and delivers the measured values 3a to a controller 4
  • Signal 4a of the hydraulic 5 passes to the directional control valves 6, which advantageously be proportional valves can open correspondingly and drive via the fluid line 5c the bow transverse thrusters 13 and rear transverse thruster 14 by means of hydraulic motors 15. It is advantageous that with an increase in the steering angle of the steering wheel 2, the rotational speed of the hydraulic motor 15 is increased, so that the thrust of the transverse thruster 13, 14 is increased accordingly. Is the transverse thruster 13,
  • the steering angle of the steering wheel 2 can directly influence the wing pitch of the transverse thruster 13, 14 take.
  • the controller 4 first checks the speed component 11, since the two transverse thrusters 14, 15 are activated only below a certain speed mark.
  • the position of Um Kunststoffhebeis 12 is another input variable and is also considered by the controller 4, wherein the Um Kunststoffhebel 12 has a distance measuring means 3 and the signal 3 c, which indicates the position of the Um Tavern- lever 12, to what extent this in neutral N, or in forward position F , or in reverse position R stands.
  • Querstrahlrderantriebe 15 does not relate solely to the hydraulic 5, but also a pneumatic solution is possible, or can also be driven by an electric motor.
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a watercraft 1, with a steering wheel 2 and a steering angle to the left and the reversing lever 12 in the forward position F.
  • the steering angle detected via the distance measuring means 3 is forwarded to the controller 4.
  • the controller 4 detects the speed component 11 of the watercraft and the position of Um Kunststoffhebeis 12, in this case, for example, slow travel - as in
  • Port maneuver is common - has recognized 11 due to the low speed component and thus at a full steering angle, for example, to the left, the hydraulic motor 15 of a stern thruster 14 to press. This causes a transverse jet thrust, indicated by the arrow QS, to be directed transversely to the watercraft 1 to the right and thus the watercraft 1 turns to the left.
  • Fig. 5a shows a schematic plan view of a watercraft 1, with a steering wheel 2 and a steering angle to the left and the Um Kunststoffhebel 12 in the reverse position R.
  • the steering input is identical to that in Figure 5, in which case when deflecting forward F to reverse R, the thruster thrust of the stern thruster 14 is activated in the reverse direction, as indicated by the arrow QS, so that the vessel 1 rotates to the right as seen by the arrow PS, as in an automobile with the same steering movement the same Steering impact has.
  • Fig. 6 shows a schematic plan view of a watercraft 1, with a steering wheel 2 and a steering angle to the left and the reversing lever 12 in the forward position F.
  • the steering input is identical to that in Figure 5, in which case in addition a bow thruster 13 comes into action whose transverse jet thrust, indicated by the arrow QS, is opposite to the transverse jet thrust of the stern thruster 14.
  • Fig. 6a shows a schematic plan view of a watercraft 1, with a steering wheel 2 and a steering angle to the left and the Um Tavernhebel 12 in the reverse position R.
  • the steering input is identical to that in Figure 5, in which case the transverse jet thrust of the bow thruster 13 and the Heckstrahlruders 14 are directed counter, so that the watercraft 1 seen in the direction of travel and indicated by the arrow PS, turns to the right, as it has the same steering effect in an automobile with the same steering movement.
  • a vessel 1 does not make any forward or reverse drive R, the vessel can be turned over the vertical axis at position N because the propeller thrust PS is not present in this position, but the steering angle of the steering wheel 2 still activates
  • FIG. 6b shows a schematic plan view of a watercraft in an imaginary radial circle rotation with the radius Ra, in the driving states described in FIGS. 6 and 6a.
  • the steering angle is constant, only in the forward speed F, the thrust of the bow transverse thruster 13 is operated to the left, in the reverse gear R, the thrust of the bow transverse thruster 13 is actuated to the right and the stern thruster 14 act against the same, so that the watercraft 1 in a Circle forwards and backwards can be driven without changing the steering angle.
  • Fig. 7 shows a schematic plan view of a watercraft 1, with a steering wheel 2 and a steering angle to the left and the reversing lever 12 in the forward position.
  • the steering angle detected via the distance measuring means 3 is forwarded to the controller 4.
  • the controller 4 detects the speed component 11 of the watercraft 1 and the position of the Um Kunststoffhebeis 12, in which case, sliding speed was detected as an example.
  • This allows the controller 4 to select the program Slip Mode and gives the command to the hydraulic 5, as described in Figs. 1 and 2, and in this case to the steering actuator 16, which operates the left steering flap 10 so that it is lowered into the water.
  • This causes the water flow WS is redirected at the steering flap 10 and generates a side thrust SS on the watercraft 1 and on the left side of the watercraft 1 also a resistance RR is created, which leads to a left turn of the watercraft
  • the programs slow motion or sliding mode and the associated activations of the transverse thruster 13, 14 or the steering flap 10 need not be fixed speed marks, but can be fluent.
  • the switching off of one or the other steering mode by the steering actuation means 16 or Hydraulic motor 15 are not constantly activated together, is due to the energy saving for the pressure treatment of the hydraulic 5, highly desirable.
  • transverse thrusters 13, 14 with a steering flap 10, or combination flap 21 is not conclusive. Even a normal rudder, which generates little control pressure at low watercraft speed, can profit by means of an automatic switchover to the transverse thrusters 13, 14.
  • Fig. 8 shows a three-quarter view of a steering flap 10 with a curved flow deflector 17, wherein any shape and any inclination of the flow deflector 17 is allowed, which triggers an influence on the side transverse thrust SS.
  • a cover 18 connects the flow deflector with guide rails 19 for lowering the steering flap 10 in the water flow and is used for fastening the holder 20 for the Lenkwirkstoff 16 and as splashing water deflector.
  • the holder 20 also directly on the guide rails
  • FIG. 9 shows a schematic lateral cross section through a combination flap 21, which can be used simultaneously as LenkklappelO and trim tab 22, with two independent action means, each having a Wegmessstoff 3, a Lenkwirkstoff 16 for steering and Trimmwirkstoff 23 for the trim of Watercraft 1.
  • the embodiment of the steering flap 10 includes a lower lip 24, so that the water flow WS is channeled and the side transverse thrust SS additionally increased.
  • the channel K can be a bent tube in order to redirect the water flow accordingly.
  • the combination flap 21 is held by means of a longitudinal guide 25 and secured to the flap frame 26.
  • the flap frame 26 is fixedly connected to the watercraft 1.
  • the steering flap 10 can be lowered, or the trim flap 22, or both parts together.
  • the lowering of the trim flap is done automatically, for example, in the starting phase, the fine adjustment of the trim flap 22 is done manually by not shown actuator on the helm of the watercraft.
  • FIG. 10 shows a schematic lateral cross section through a combination flap 21 according to FIG. 9, in the position of the steering version.
  • the water flow WS is redirected in the channel K and at the same time the water resistance RR is increased by the one-sided introduction of the steering flap 10 in the water, which leads to the twisting off of the watercraft.
  • FIG. 11 shows a schematic lateral cross section through a combination flap 21 according to FIG. 9, in the position trim execution.
  • the water flow WS is activated by the lowering of the trim flap 22, which leads to an upward force component LK on the vessel 1.
  • the steering actuation means 16 is lowered by the value of the wall thickness of the lower lip 24, which leads to a stub-wedge-like resistance, which also triggers an upward force on the vessel 1 while also the Trimmwirkstoff 23 is activated downwards ,
  • the controller 4 which calculates the speed of the watercraft 1 via the speed component 11, as well as the reversing lever 12, which may also be coupled to the unillustrated throttle of the engine and the sensor 3 thereon, can be used for the automatic trim control, namely, depending on how fast the reversing lever 12 with the throttle lever coupled to it is pushed forward, this leads to a signal - as a measured value ramp over time - to the hydraulic 5, directional control valves 6 and hydraulic accumulator 28, so that the Trimmwirkstoff 23 is activated and the trim flap 22nd is driven down in a flash.
  • the automatic trim control namely, depending on how fast the reversing lever 12 with the throttle lever coupled to it is pushed forward, this leads to a signal - as a measured value ramp over time - to the hydraulic 5, directional control valves 6 and hydraulic accumulator 28, so that the Trimmwirkstoff 23 is activated and the trim flap 22nd is driven down in a flash.
  • Inclusion of the hydraulic accumulator 28 is to provide sufficient pressure medium to fill the Trimmwirkstoff 23 as quickly as possible with the pressure medium.
  • the trim flap 22 is continuously moved back to its original position. This causes the launch of a watercraft 1, by the immediate extension of the trim flap 22, the bow of the watercraft 1 is not excessive.
  • the trim flap 22 is retracted accordingly, the procedure of the collection take place continuously can.
  • the trim flap adjustment takes place in this function for both trim tabs 22 simultaneously and in parallel.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkung und Trimmung für ein Wasserfahrzeug (1), wobei die Steuerung über das Lenkrad (2) bei niedriger Geschwindigkeit mittels Querstrahlruder (13, 14) und bei Gleitfahrt mittels Rudermittel (29) erfolgt. Zudem wird in der Beschleunigungsphase des Wasserfahrzeuges (1) die Trimmklappen (22) automatisch und mit höherer Hubgeschwindigkeit in Position gebracht.

Description

Wasserfahrzeuglenkung und Trimmung
Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Steuerung in Sachen Lenkung und Trimmhilfe für Wasserfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Stand der Technik
Die Lenkung eines Wasserfahrzeuges wird seit Jahrtausenden vorzugsweise mittels Steuerruder bewerkstelligt, welche ein und mehrteilige Flächen aufweisen können und seit der Einführung von kleinen Aussenbordmotoren und Aussenbordantriebe, wie beschrieben im Patent DE 1 025 293, werden gewisse Wasserfahrzeuge auch direkt mit dem Propeller gesteuert. In jüngerer Zeit sind auch diverse verfeinerte Systeme bekannt geworden, insbesondere für schnellere Fahrzeuge mittels z.B. Staukeillenkung, bekannt als Humphree Systems, oder differenziertere Auslenkungen bei 2 parallel geführten Z-Antriebes wie beschrieben im Patent WO 03/093102. Trimmklappen werden zur Verbessung des Gleitwinkels bei Wasserfahrzeugen verwendet, um ungünstige Gewichtsverteilungen, mittels Strömungsumlenkungen, die entsprechenden Auftriebszonen zu verschieben oder ein Wasserfahrzeug dadurch schneller ins Gleiten zu bringen, wie beschrieben im US Patent 3,628,487. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Lenkungsaufgabe für Wasserfahrzeuge . der eingangs genannten Art, eine vereinfachte aber wirkungsvolle Lenkung einzusetzen, welche auch unter Einfluss von Wind und Strömung effizient wirkt, sowie eine automatische, schnell agierende Trimmung eines Wasserfahrzeuges von der Start- bis zur Gleitfahrt mittels Trimmklappen einzusetzen, wobei diese mit der Lenkung kombiniert werden kann.
Die Problematik, bei langsamer Fahrt wie sie im Hafen durchwegs stattfindet, die Lenkungsruderflächen - aufgrund der schwachen Wasseranströmung an den Ruderprofilen - nur schlecht reagieren und Z-Antriebe oder Oberflächenpropelleranlagen über äusserst limitierte Lenkbewegungsfreiheiten ihrer Antriebe verfügen, sodass erfindungsgemäss unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit, automatisch auf die weit effizienteren Lenkeigenschaften eines Querstrahlruders umgeschaltet wird, wobei die Schubkraft abhängig vom Lenkeinschlag des Steuerrades ist und bei der Umschaltung auf Rückwärtsfahrt gleichzeitig die Richtung des Querstrahlruderschubes gedreht wird, sodass bei einem gegebenen Lenkeinschlag, das Wasserfahrzeug auch bei Rückwärtsfahrt automatisch richtig gesteuert wird. Eine weitere Lenkungsverbesserung ist die Zuhilfenahme von Verstellpropellern bei Doppelanlagen, welche die Steigung eines Propellers in Vorwärtsschub und den anderen Propeller in Rückwärtsschub setzen kann, wobei die Steigungsdifferenz beider Propeller zueinander abhängig vom Lenkeinschlag des Steuerrades, als auch von der Geschwindigkeitskomponente des Wasserfahrzeuges ist.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des ersten Anspruches erreicht.
Kern der Erfindung ist, dass eine optimale Lenkung eines Wasserfahrzeuges bei jeder Geschwindigkeit zu gewährleisten, ohne Ruder- oder aufwendige Propellerwellenmechanismen und gleichzeitig die Lenkungsmittelwiderstände im Wasser bei höheren Ge- schwind igkeiten möglichst zu reduzieren, sowie bei Hafenmanöver die Umsteuerung eines Wasserfahrzeuges zu verbessern, als auch eine automatische Trimmung mit Schnellgang während der Beschleunigungsphase eines Wasserfahrzeuges zu ermöglichen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug, mit den wichtigsten
Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, in bezug auf die Sensoren und der Elektronik, sowie der Fluidansteuerung an die Verstellpropeller und Lenkungsklappen
Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug, mit den wichtigsten
Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, die Schubrichtungsanzeige und die Schubkraft eines Propellers, angezeigt durch die einzelnen Flügel, bei Gleitfahrt und Lenkung des Wasserfahrzeuges nach links
Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug, mit den wichtigsten
Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, die Schubrichtungsanzeige und die Schubkraft eines Propellers, angezeigt durch die einzelnen Flügel, bei Hafenmanöver und Lenkung des Wasserfahrzeuges nach links und Vorwärtsfahrt
Fig. 3a eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug, mit den wichtigsten
Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, die Schubrichtungsanzeige und die Schubkraft eines Propellers, angezeigt durch die einzelnen Flügel, bei Hafenmanöver und Lenkung des Wasserfahrzeuges nach links und Rückwärtsfahrt
Fig. 4 eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug, mit den wichtigsten
Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, in bezug auf die Sensoren und der Elektronik, sowie der Fluidansteuerung an einem Bug und Heckstrahlruder Fig. 5 eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug, mit den wichtigsten
Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, die Schubrichtungsanzeige eines Propellers, als auch die Schubrichtungsanzeige eines Querstrahlruders, bei niedriger Geschwindigkeit in Vorwärtsfahrt und Lenkung des Wasserfahrzeuges nach links
Fig. 5a eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug, mit den wichtigsten
Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, die Schubrichtungsanzeige eines Propellers, als auch die Schubrichtungsanzeige eines Querstrahlruders, bei niedriger Geschwindigkeit in Rückwärtsfahrt und Lenkung nach links des Wasserfahrzeuges
Fig. 6 eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug, mit den wichtigsten
Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, die Schubrichtungsanzeige eines Propellers, als auch die Schubrichtungsanzeige von zwei Querstrahlruder, bei niedriger Geschwindigkeit in Vorwärtsfahrt und Lenkung des Wasserfahrzeuges nach links
Fig. 6a eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug, mit den wichtigsten Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, die Schubrichtungsanzeige eines Propellers, als auch die Schubrichtungsanzeige von zwei Querstrahlruder, bei niedriger Geschwindigkeit in Rückwärtsfahrt und Lenkung des Wasserfahrzeuges nach links
Fig. 6b eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug in einer Halbkreisdrehung in 2 Positionen, mit den wichtigsten Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, die Schubrichtungsanzeige eines Propellers, als auch die Schubrichtungsanzeige von zwei Querstrahlruder, bei niedriger Geschwindigkeit und Lenkung des Wasserfahrzeuges nach links, sowie in Fahrtrichtung Vorwärts F und Rückwärts R
Fig. 7 eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug, mit den wichtigsten
Elementen zur Lenkung und Umsteuerung dieses, die Schubrichtungsanzeige eines Propellers, als auch die Schubrichtungsanzeige einer Lenkklappe und dessen Widerstand im Wasser, bei Gleitgeschwindigkeit und Lenkung nach links des Wasserfahrzeuges
Fig. 8 eine dreiviertel Ansicht einer Lenkklappe mit gebogenem Strömungsabweiser und Führungsschienen für das Absenken der Lenkklappe in die Wasserströmung hinter einem Wasserfahrzeug, sowie eine Halterungsskizze für einen Wirkmittel
Fig. 9 ein schematischer seitlicher Querschnitt durch eine Lenkklappe, welche gleichzeitig auch als Trimmklappe verwendet werden kann, mit zwei eigenständigen Wirkmittel zur Steuerung der Lenkung bzw. der Trimmung
Fig. 10 ein schematischer seitlicher Querschnitt durch eine Lenkklappe, welche gleichzeitig auch als Trimmklappe verwendet werden kann, in der Position
Lenkausführung
Fig. 11 ein schematischer seitlicher Querschnitt durch eine Lenkklappe, welche gleichzeitig auch als Trimmklappe verwendet werden kann, in der Position
Trimmung des Wasserfahrzeuges
Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente schematisch gezeigt.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug 1 , mit einem am Steuer- stand angebrachten Lenkrad 2, welches über ein Wegmessmittel 3 - welche z.B. ein Winkelmessgerät, ein Exzenterhubsensor oder ein Positionsschalter sein kann - die Messwerte 3a an einen Controller 4 liefert, der ein Signal 4a der Hydraulik 5 weitergibt, um die entsprechenden Wegeventile 6 zu öffnen und über die Fluid- leitung 5a für die Verstellpropeller oder Fluidleitung 5b für die Lenkklappe die gewünschte Lenkbewegung mittels eines Wirkmittels 7 oder Lenkwirkmittels 16 auszuführen. Das Wirkmittel 7 und das Lenkwirkmittel 16 verfügen über Wegmessmittel 3, welche die Messwerte 3b zurück zur Soll/Istwert Abgleichung an den Controller 4 liefern. Die Hydraulik 5 und die Wegeventile 6 arbeiten solange, bis der Sollwert erreicht ist. Das Wirkmittel 7 kann somit einen Verstellpropeller 8 zur Verstellung dessen Flügel 9, das Lenkwirkmittel 16 eine Lenkklappe 10 ansteuern.
Die Ansteuerung hängt zusätzlich von der Geschwindigkeitskomponente 11 des Wasserfahrzeuges 1 ab, welche diese über den Geschwindigkeitsmesswert 11a an den Controller 4 leitet. Die messbare Geschwindigkeit eines Wasserfahrzeuges 1 kann der Controller 4 z.B. die Motorendrehzahl als Messgrösse verarbeiten, oder mittels Motorendrehzahl x Flügelsteigung des Propellers 8, oder mittels GPS oder über Staudruckmesswerte am Wasserfahrzeug 1 und ähnlichem.
Unter einer definierten Geschwindigkeit, z.B. Hafengeschwindigkeit, können aufgrund einer definierten Logik, andere Wirkmittel 7 betätigt werden als bei hohen Geschwindigkeiten. Im Weiteren hängt die Ansteuerung des Wirkmittel 7 auch von der Stellung des Umsteuerhebeis 12 ab, wobei dieser ein Wegmessmittel 3 aufweist und das Messwert-Signal 3c, welches die Position des Umsteuerhebeis 12 angibt, inwiefern in Neutral N oder in Vorwärtsposition F, oder in Rückwärtsposition R, oder das völlig abgeschaltete System NO gewählt wurde, wird vom Controller 4 ebenfalls berücksichtigt.
Es ist verständlich, dass die Lenkverstellung sich nicht alleine auf die Hydraulik 5 bezieht, sondern ebenfalls eine pneumatische Version möglich ist, mit der Einschränkung, dass nur sperrbare Wirkmittel verwendet werden können, welche die gewählte Position über Mittel sperren, sodass die Kompressibilität der Druckluft durch exogen wie endogen einwirkende Druckschwankungen keine Wirkung auf die Stellung der Propellerflügel 9 oder Lenkklappen 10 haben können. Zudem kann die Lenkverstellung auch elektrisch erfolgen, wobei das Wirkmittel 7 ein Elektromotor ist. Der Controller 4 hat bei Doppelmotoranlagen auch die Aufgabe die Geschwindigkeitskomponente 11 beider Motoren zu synchronisieren, wobei die Wegmess-mittel 3 des Umsteuerhebeis 12 als Messgrösse ebenfalls einbezogen wird. Der Um- steuerhebel 12 kann gegebenenfalls mit dem Gashebel gekoppelt sein und bildet damit eine Einheit.
Fig. 2 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug 1 , mit einem Lenkrad 2 und einem Lenkeinschlag nach links (Backbord) und dem Umsteuerhebel 12 in der Vorwärtsposition F. Die über Wegmessmittel 3 erfassten Lenkeinschlagswinkel werden an den Controller 4 weitergeleitet. Gleichzeitig erfasst der Controller 4 die Geschwindigkeitskomponente 11 des Wasserfahrzeuges 1 und die Stellung des
Umsteuerhebeis 12, wobei in diesem Fall beispielhaft Gleitgeschwindigkeit erfasst wurde. Dies lässt den Controller 4 das Programm Gleitfahrtmodus wählen und gibt den Befehl an die Hydraulik 5 weiter zum Wirkmittel 7, den linken Propeller 8 zu einer Reduzierung der Flügelsteigung 9 zu betätigen. Dies bewirkt, dass auf der linken Seite das Wasserfahrzeug verzögert wird bei gleichbleibender Schubwirkung des rechten Propellers und dies somit zu einer Linksabdrehung des Wasserfahrzeuges 1 führt. Die aufgezeigten Pfeillängen PS zeigen die Schubdifferenz der beiden Propeller 8 auf. Bei hohen Geschwindigkeiten drehen die Propellerflügel 9 nicht in den negativen Bereich und erzeugen somit keinen nach Rückwärts gerichteten Schub.
Es ist auch denkbar, dass der rechte Propeller 8 mehr Schub erzeugen kann, wobei immer zu beachten ist, dass der Controller 4 die Motorendrehzahl beider Motoren konstant hält, sodass Kurvenfahrten keine lästigen Drehzahländerungen zur Folge haben.
Fig. 3 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug 1 , mit einem Lenkrad 2 und einem Lenkeinschlag nach links und dem Umsteuerhebel 12 in der Vorwärtsposition F. Die Lenkeingabe und Steuerung ist identisch wie in Fig 2, wobei in diesem Fall beispielhaft der Controller 4 das Programm Langsamfahrt - wie es bei Hafenmanöver üblich ist - aufgrund der geringen Geschwindigkeitskomponente 11 erkannt hat und somit bei einem vollen Lenkeinschlag, beispielsweise nach links, der linke Propeller 8 auch extrem in eine maximale Rückwärtsschubposition gedreht wird, sodass ein negativer Schub des Propellers 8 erzeugt werden kann, welcher mehr Drehwirkung zeigt, als nur eine kleine, aber positive Flügelsteigung am linken Propeller 8. Die Pfeile veranschaulichen die Richtung der Schubkräfte PS. Solange der Propellerschub PS des rechten Propellers 8 grösser ist als die des linken Propellers 8, dreht das Wasserfahrzeug 1 nach links.
Fig. 3a zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug 1 , mit einem Lenkrad 2 und einem Lenkeinschlag nach links und dem Umsteuerhebel 12 in der Rückwärtsposition R. Die Lenkeingabe ist identisch wie in Fig 3, wobei in diesem Fall beim Umlenken von Vorwärts F auf Rückwärts R, die Flügel 9 spiegelverkehrt gedreht werden, sodass der Propellerschub PS des rechten Propellers 8 in eine negative, rückwärtsgerichtete Fahrtrichtung zeigt, der linke Propeller 8 weniger
Propellerschub in Rückwärtsrichtung oder sogar, wie angedeutet, ganz in die Vorwärtsrichtung zeigt, sodass das Wasserfahrzeug 1 nach Rückwärts fährt und gemäss Sicht in Fahrtrichtung, nach rechts abdreht, so wie es in einem Automobil mit derselben Lenkbewegung die gleiche Lenkauswirkung hat. Wenig Lenkbewegungen am Lenkrad 2 führt zu wenig Steigungsdifferenz der
Propellerflügel 9 des einen Propellers 8 gegenüber dem anderen Propeller 8. Jede Zunahme des Lenkradwinkels führt zu einer Vergrösserung der Steigungsdifferenz der Propeller 8 zueinander. Soll ein Wasserfahrzeug 1 keine Fahrt nach Vorwärts F oder Rückwärts R vornehmen, so kann über die Stellung Neutral N das Wasserfahrzeug über die
Hochachse am Ort gedreht werden. Dazu werden die Propellerflügel 9 in eine gegenläufige Steigung gebracht, sodass die Schubkraft beider Propeller 8 identisch ist, aber in gegengesetzter Richtung wirken.
Fig. 4 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug 1 , mit einem am Steuerstand angebrachten Lenkrad 2, welches über ein Wegmessmittel 3 - welche z.B. ein Winkelmessgerät, ein Exzenterhubsensor oder ein Positionsschalter sein kann - und die Messwerte 3a an einen Controller 4 liefert der ein Signal 4a der Hydraulik 5 weitergibt, um die Wegeventile 6, welche vorteilhaft Proportionalventile sein können, entsprechenden zu öffnen und über die Fluidleitung 5c die Bugquerstrahlruder 13 und Heckquerstrahlruder 14 mittels Hydraulikmotoren 15 anzutreiben. Es ist vorteilhaft, dass mit einer Vergrösserung des Lenkeinschlages des Lenkrades 2, die Drehzahl des Hydraulikmotors 15 erhöht wird, sodass der Schub des Querstrahlruders 13, 14 entsprechend erhöht wird. Ist das Querstrahlruder 13,
14 mit einer Flügelverstellung ausgerüstet, so kann der Lenkeinschlag des Lenkrades 2 direkt Einfluss auf die Flügelsteigung des Querstrahlruders 13, 14 nehmen. Der Controller 4 überprüft zudem erst die Geschwindigkeitskomponente 11 , da erst unter einer bestimmten Geschwindigkeitsmarke die beiden Querstrahlruder 14,15 aktiviert werden. Die Stellung des Umsteuerhebeis 12 ist eine weitere Inputgrösse und wird vom Controller 4 ebenso berücksichtigt, wobei der Umsteuerhebel 12 ein Wegmessmittel 3 aufweist und das Signal 3c, welches die Position des Umsteuer- hebels 12 angibt, inwieweit dieser in Neutral N, oder in Vorwärtsposition F, oder in Rückwärtsposition R steht.
Es ist verständlich, dass die Querstrahlruderantriebe 15 sich nicht alleine auf die Hydraulik 5 bezieht, sondern ebenfalls eine pneumatische Lösung möglich ist, oder auch mit einem Elektromotor angetrieben werden kann.
Fig. 5 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug 1 , mit einem Lenkrad 2 und einem Lenkeinschlag nach links und dem Umsteuerhebel 12 in der Vorwärtsposition F. Der über den Wegmessmittel 3 erfasste Lenkeinschlagswinkel wird an den Controller 4 weitergeleitet. Gleichzeitig erfasst der Controller 4 die Geschwindigkeitskomponente 11 des Wasserfahrzeuges und die Stellung des Umsteuerhebeis 12, wobei in diesem Fall beispielhaft Langsamfahrt - wie es bei
Hafenmanöver üblich ist - aufgrund der geringen Geschwindigkeitskomponente 11 erkannt hat und somit bei einem vollen Lenkeinschlag, beispielsweise nach links, den Hydraulikmotor 15 eines Heckstrahlruders 14 zu betätigen. Dies bewirkt, dass ein Querstrahlruderschub, angezeigt durch den Pfeil QS, quer zum Wasserfahr- zeug 1 nach rechts gerichtet wird und das Wasserfahrzeug 1 somit nach links eindreht.
Je grösser der Lenkradwinkel am Lenkrad 2, desto grösser der Querstrahlruderschub QS des Heckstrahlruders 14. Fig. 5a zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug 1 , mit einem Lenkrad 2 und einem Lenkeinschlag nach links und dem Umsteuerhebel 12 in der Rückwärtsposition R. Die Lenkeingabe ist identisch wie in Fig 5, wobei in diesem Fall beim Umlenken von Vorwärts F auf Rückwärts R, der Querstrahlruderschub des Heckstrahlruders 14 in die Gegenrichtung aktiviert wird, wie mit dem Pfeil QS angezeigt, sodass das Wasserfahrzeug 1 in Fahrtrichtung gesehen, wie angezeigt durch den Pfeil PS, nach rechts eindreht, so wie es in einem Automobil mit derselben Lenkbewegung die gleiche Lenkauswirkung hat.
Fig. 6 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug 1 , mit einem Lenkrad 2 und einem Lenkeinschlag nach links und dem Umsteuerhebel 12 in der Vorwärtsposition F. Die Lenkeingabe ist identisch wie in Fig 5, wobei in diesem Fall zusätzlich ein Bugstrahlruder 13 in Aktion tritt, dessen Querstrahlschub, angezeigt durch den Pfeil QS, gegenläufig zum Querstrahlschub des Heckstrahlruders 14 ist. Ein Lenkradeinschlag beispielhaft nach links, löst am Heckstrahlruder 14 einen
Querstrahlschub QS nach rechts aus, gleichzeitig einen Querstrahlschub QS am Bugstrahlruder 13 nach links. Je grösser der Lenkradwinkel am Lenkrad 2, desto grösser der Querstrahlschub QS beider Querstrahlruder 13, 14.
Fig. 6a zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug 1, mit einem Lenkrad 2 und einem Lenkeinschlag nach links und dem Umsteuerhebel 12 in der Rückwärtsposition R. Die Lenkeingabe ist identisch wie in Fig 5, wobei in diesem Fall die Querstrahlschub des Bugstrahlruders 13 und des Heckstrahlruders 14 gegengerichtet sind, sodass das Wasserfahrzeug 1 in Fahrtrichtung gesehen und angezeigt durch den Pfeil PS, nach rechts eindreht, so wie es in einem Automobil mit derselben Lenkbewegung die gleiche Lenkauswirkung hat. Soll ein Wasserfahrzeug 1 keine Fahrt nach Vorwärts F oder Rückwärts R vornehmen, so kann über die Stellung Neutral N das Wasserfahrzeug über die Hochachse am Ort gedreht werden, denn in dieser Stellung ist kein Propellerschub PS vorhanden, aber der Lenkeinschlag des Lenkrades 2 aktiviert trotzdem die
Querstrahlruder 13, 14.
Eine nicht dargestellte Stellung des Umsteuerhebeis 12 auf NO schaltet sämtliche Lenk- und Steueraktivitäten aus, insbesondere wird auch der Verstellpropeller mechanisch entkoppelt, welcher sich in Neutralstellung sonst ohne Schub zu produzieren weiterdreht.
Fig. 6b zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug in einer gedachten HaIb- kreisdrehung mit dem Radius Ra, in den in Fig. 6 und 6a beschriebenen Fahrzuständen. Der Lenkeinschlag ist konstant, nur wird in der Fahrtstufe Vorwärts F, der Schub des Bugquerstrahlruder 13 nach links betätigt, in der Fahrstufe Rückwärts R, wird der Schub des Bugquerstrahlruders 13 nach rechts betätigt und das Heckstrahlruder 14 agieren gegengleich, sodass das Wasserfahrzeug 1 in einem Kreis Vorwärts wie Rückwärts gefahren werden kann ohne den Lenkradeinschlag zu ändern.
Fig. 7 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Wasserfahrzeug 1 , mit einem Lenkrad 2 und einem Lenkeinschlag nach links und dem Umsteuerhebel 12 in der Vorwärts- position. Die über den Wegmessmittel 3 erfasste Lenkeinschlagswinkel wird an den Controller 4 weitergeleitet. Gleichzeitig erfasst der Controller 4 die Geschwindigkeitskomponente 11 des Wasserfahrzeuges 1 und die Stellung des Umsteuerhebeis 12, wobei in diesem Fall beispielhaft Gleitgeschwindigkeit erfasst wurde. Dies lässt den Controller 4 das Programm Gleitfahrtmodus wählen und gibt den Befehl an die Hydraulik 5, wie in Fig 1 und 2 beschrieben und in diesem Fall nun an das Lenkwirkmittel 16, welcher die linke Lenkklappe 10 betätigt, sodass diese ins Wasser abgesenkt wird. Dies bewirkt, dass die Wasserströmung WS an der Lenkklappe 10 umgeleitet wird und einen Seitenschub SS auf das Wasserfahrzeug 1 erzeugt und an der linken Seite das Wasserfahrzeuges 1 zudem ein Widerstand RR entsteht, welches zu einer Linksabdrehung des Wasserfahrzeuges
1 führt.
Je grösser der Lenkradwinkel am Lenkrad 2, desto tiefer wird die Lenkklappe 10 ins Wasser abgesenkt, desto grösser wird der Seitenschub SS und desto grösser wird der Widerstand RR.
Die Programme Langsamfahrt oder Gleitfahrtmodus und die damit verbundenen Aktivierungen des Querstrahlruders 13, 14 oder der Lenkklappe 10 brauchen nicht fixe Geschwindigkeitsmarken zu sein, sondern können fliessend wirken. Das Abschalten des einen oder anderen Lenkmodus, indem die Lenkwirkmittel 16 oder Hydraulikmotor 15 nicht ständig gemeinsam aktiviert werden, ist aufgrund der Energieeinsparung für die Druckaufbereitung der Hydraulik 5, äusserst wünschenswert.
Die Kombination von Querstrahlruder 13, 14 mit einer Lenkklappe 10, oder Kombiklappe 21 ist nicht abschliessend. Auch ein normales Ruder, welches bei geringer Wasserfahrzeuggeschwindigkeit wenig Steuerdruck erzeugt, kann mittels einer automatischen Umschaltung auf die Querstrahlruder 13, 14 profitieren.
Fig. 8 zeigt eine dreiviertel Ansicht einer Lenkklappe 10 mit einem gebogenem Strömungsabweiser 17, wobei jede Form und jede Schrägstellung des Strömungsabweisers 17 zulässig ist, welche einen Einfluss auf den Seitenquerschub SS auslöst. Ein Deckel 18 verbindet den Strömungsabweiser mit Führungsschienen 19 zum Absenken der Lenkklappe 10 in die Wasserströmung und dient zur Befestigung den Halterung 20 für das Lenkwirkmittel 16 und als Spritzwasser- abweiser. Natürlich kann die Halterung 20 auch direkt an den Führungsschienen
19 angebracht werden.
Fig. 9 zeigt einen schematischen seitlichen Querschnitt durch eine Kombiklappe 21 , welche gleichzeitig als LenkklappelO und als Trimmklappe 22 verwendet werden kann, mit zwei eigenständigen Wirkmitteln, welche je ein Wegmessmittel 3 aufweisen, ein Lenkwirkmittel 16 zur Lenkung und ein Trimmwirkmittel 23 für die Trimmung des Wasserfahrzeuges 1. Die Ausgestaltung der Lenkklappe 10 beinhaltet eine Unterlippe 24, sodass der Wasserstrom WS kanalisiert wird und den Seitenquerschub SS zusätzlich erhöht. Im Extremfall kann der Kanal K eine ge- bogene Röhre sein, um den Wasserstrom entsprechend umzulenken.
Die Kombiklappe 21 wird mittels einer Längsführung 25 gehalten und am Klappengestell 26 befestigt. Das Klappengestell 26 ist mit dem Wasserfahrzeug 1 fest verbunden. Mittels Drehlager 27 kann die Lenkklappe 10 abgesenkt werden, oder die Trimmklappe 22, oder aber auch beide Teile zusammen. Das Absenken der Lenkklappe 10 erfolgt über den Lenkeinschlag am Lenkrad 2, je grösser der Lenkradwinkel am Lenkrad 2, desto tiefer wird die Lenkklappe 10 ins Wasser abgesenkt. Das Absenken der Trimmklappe erfolgt z.B. automatisch in der Startphase, die Feinstellung der Trimmklappe 22 erfolgt manuell durch nicht dargestellte Betätiger am Steuerstand des Wasserfahrzeuges 1. Fig. 10 zeigt einen schematischen seitlichen Querschnitt durch eine Kombiklappe 21 gemäss Fig. 9, in der Position Lenkausführung. Die Wasserströmung WS wird im Kanal K umgeleitet und gleichzeitig wird der Wasserwiderstand RR durch die einseitige Einführung der Lenkklappe 10 im Wasser erhöht, was zur Abdrehung des Wasserfahrzeuges führt.
Fig. 11 zeigt einen schematischen seitlichen Querschnitt durch eine Kombiklappe 21 gemäss Fig. 9, in der Position Trimmausführung. Die Wasserströmung WS wird durch das Absenken der Trimmklappe 22 aktiviert, welches zu einer nach oben gerichteten Kraftkomponente LK am Wasserfahrzeug 1 führt. Es ist auch denkbar, dass erst der Lenkwirkmittel 16 um den Wert der Wandstärke der Unterlippe 24 abgesenkt wird, welches zu einem staukeilartigen Widerstand führt, der ebenfalls eine nach aufwärts gerichtete Kraft am Wasserfahrzeug 1 auslöst und dabei gleichzeitig auch der Trimmwirkmittel 23 nach unten aktiviert wird.
Der Controller 4, welcher die Geschwindigkeit des Wasserfahrzeuges 1 über die Geschwindigkeitskomponente 11 errechnet, sowie der Umsteuerhebel 12, welcher auch gekoppelt sein kann mit dem nicht dargestellten Gashebel des Motors und dem daran befindenden Messwertgebers 3, kann für die automatische Trimmklappensteuerung verwendet werden, nämlich, je nach Geschwindigkeit wie schnell der Umsteuerhebel 12 mit dem daran gekoppelten Gashebel nach vorne gedrückt wird, führt dies zu einem Signal - als Messwertrampe über Zeit - an die Hydraulik 5, Wegeventile 6 und Hydraulikspeicher 28, sodass der Trimmwirkmittel 23 aktiviert wird und die Trimmklappe 22 blitzartig nach unten gefahren wird. Der
Einbezug des Hydraulikspeichers 28 ist zur Bereitstellung von genügend Druckmedium, um den Trimmwirkmittel 23 raschmöglichst mit dem Druckmedium zu füllen. Bei Geschwindigkeitsaufnahme des Wasserfahrzeuges 1, wird dann kontinuierlich die Trimmklappe 22 in ihre Ausgangsposition zurückgefahren. Dies bewirkt, dass beim Start eines Wasserfahrzeuges 1 , durch das sofortige Ausfahren der Trimmklappe 22 sich der Bug des Wasserfahrzeuges 1 nicht übermässig aufstellt. Sobald das Wasserfahrzeug 1 Gleitfahrt erreicht, wird die Trimmklappe 22 entsprechend eingefahren, wobei der Ablauf des Einzuges kontinuierlich erfolgen kann. Die Trimmklappensetzung erfolgt in dieser Funktion für beide Trimmklappen 22 gleichzeitig und parallel.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Patentansprüche
1. Steuerung für ein Wasserfahrzeug mit mindestes einem Antrieb und mindestens einem Lenkmittel, dadurch gekennzeichnet dass über das Lenkrad (2) die Richtungssteuerung bei langsamer Fahrt mittels Querstrahlruder (13,14) und bei höherer Fahrt automatisch mittels Rudermittel (29) erfolgt und oder bei einer Doppelmotorisierung mittels Steigungsveränderung der Propeller (8) und oder dass bei Umsteuerung bei gleichzeitigem Lenkeinschlag und niedriger Geschwindigkeit, die Schubrichtungen des Querstrahlruders (13,14) oder die Propellerflügelsteigung des Propellers (8) spiegelbildlich gedreht werden
2. Steuerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass der Lenkeinschlagwinkel des Steuerrades (2) die Drehzahl des
Querstrahlruders (13,14) und damit den Querschub des Querstrahlruders (13,14) bestimmt
3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass mit dem Lenkeinschlag des Steuerrades (2) und die damit verbundene
Aktivierung eines Bugstrahlruders (13) und eines Heckstrahlruders (14), die Schubrichtungen der beiden Querstrahlruder (13,14) gegenläufig wirken
4. Steuerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass ab einer vorgegebenen Geschwindigkeit das Querstrahlruder (13,14) elektronisch ausser Betrieb gesetzt wird
5. Steuerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass der Lenkeinschlagswinkel des Steuerrades (2) bei Doppelmotorisierung die Flügelstellung eines Verstellpropellers (8) zum anderen Verstellpropeller
(8) zu einer Flügelsteigungsdifferenz zwischen den beiden Propellern (8) führt
6. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass bei Lenkeinschlag nach Backbord, der backbordseitige Verstellpropeller (8) seine Propellersteigung verringert und bei Lenkeinschlag nach Steuerbord, der steuerbordseitige Verstellpropeller (8) seine Propellersteigung verringert
7. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass mit dem Lenkeinschlag und die damit verbundene Flügelverstellung, die Drehzahl beider Motoren dabei so elektronisch geregelt werden, dass die Drehzahl beider Motoren konstant bleibt
8. Steuerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass die Stellung der Propellerflügel (9) bei Doppelmotorisierung abhängig ist von mindestens der Geschwindigkeitskomponente (11) und Stellung des Umsteuerhebeis (12) und Lenkwinkelstellung des Lenkrades (2) eines Wasserfahrzeuges (1)
9. Steuerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass bei Lenkeinschlag des Lenkrades (2) nach Backbord, die backbordseitige Lenkklappe (10) ihre Tauchtiefe erhöht und bei Lenkeinschlag nach Steuerbord, das steuerbordseitige Lenkklappe (10) ihre
Tauchtiefe erhöht
10. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass die Lenkklappe (10) eine Winkelstellung gegenüber dem Wasserfahrzeug aufweist, sodass ein Seitenschub erzeugt wird
11. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass die Lenkklappe (10) sich am Heck und eben zum Fahrzeugboden des Wasserfahrzeuges (1) befindet
12. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass die Lenkklappe (10) als Strömungsabweiser (17) die Form eines gebogenes Teil- oder Vollrohr aufweist
13. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass unter einer definierten Geschwindigkeit die Lenkklappe (10) elektronisch ausser Betrieb gesetzt wird
14. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass die Kombiklappe (21) einen gemeinsamen Strömungskörper bildet, bestehend aus der Lenkklappe (10) und der Trimmklappe (22) und zwei unabhängige Wirkzylinder (16, 23) aufweist
15. Steuerung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet dass die Kombiklappe (21) zusätzlich ein Klappengestell (26), eine Längsführung (25) und ein Drehlager (27) aufweist
16. Steuerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass das Rudermittel (29) eine Lenkklappe (10), oder eine Kombiklappe (21), oder ein vertikales Ruder, oder ein Staukeilplatte ist
17. Steuerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass sich an der Lenkradwelle des Lenkrades (2) ein Wegmessmittel (3) befindet, welches den Messwert 3a, als auch die Messwerte (3b,3c) an den
Controller (4) für den Ist/Sollabgleich leiten und diese über die Hydraulik (5) auf den Sollwert korrigieren
18. Steuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass die Geschwindigkeitskomponente (11) des Wasserfahrzeuges (1) mittels Motordrehzahlfaktor oder Motordrehzahl x Propellersteigung oder GPS gemessen wird und an den Controller (4) weiterleitet wird
19. Steuerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass am Umsteuerhebel (12), am Wirkmittel (23) und am Lenkwirkmittel (16)
Wegmessmittel (3) angebracht sind
20. Steuerung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet dass beim Beschleunigen des Wasserfahrzeuges (1) aus langsamer Fahrt, die Trimmklappen (22) schnell und automatisch nach unten gerichtet werden und bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit die Trimmklappen (22) angehoben werden, sodass das Wasserfahrzeug (1) bei Gleitfahrt einen optimalen Gleitwinkel aufweist
21. Steuerung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet dass zur Aktivierung der automatischen Absenkung der Trimmklappe (22) mindesten die Informationen der Geschwindigkeit des Motorgashebelbetätigung und die Richtung des Umsteuerhebeis (12) und die
Geschwindigkeitskomponente (11) im Controller (4) abrufbar sind
22. Steuerung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet dass die Hydraulik (5) einen Hydraulikspeicher (28) als zweite Hubgeschwindigkeit für das Trimmwirkmittel (23) aufweist
23. Steuerung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet dass die zweite Hubgeschwindigkeit für das Trimmwirkmittel (23) mindestens zweimal so schnell ist wie die Standard Hubbewegung
24. Steuerung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet dass mindestens einer der Wirkzylinder (16, 23) mechanisch sperrbar ist und die Sperrung automatisch erfolgt, sobald die gewünscht Hubposition erreicht ist
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