EP3114020A1 - Mehrrumpf-wasserfahrzeug mit ausgleichsverbindung zur verringerung einer lagerbelastung - Google Patents

Mehrrumpf-wasserfahrzeug mit ausgleichsverbindung zur verringerung einer lagerbelastung

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EP3114020A1
EP3114020A1 EP15707877.5A EP15707877A EP3114020A1 EP 3114020 A1 EP3114020 A1 EP 3114020A1 EP 15707877 A EP15707877 A EP 15707877A EP 3114020 A1 EP3114020 A1 EP 3114020A1
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EP
European Patent Office
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connection
hull
freedom
degrees
bearing
Prior art date
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EP15707877.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3114020B1 (de
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Gerhard Euchenhofer
Ernst Bullmer
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Futura Yacht Systems Eub & Co KG GmbH
Original Assignee
Futura Yacht Systeme Entwicklungs- und Besitz - & Co KG GmbH
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Publication date
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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 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/10—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls
    • B63B1/14—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected resiliently or having means for actively varying hull shape or configuration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63B1/14—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected resiliently or having means for actively varying hull shape or configuration
    • B63B2001/145—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected resiliently or having means for actively varying hull shape or configuration having means for actively varying hull shape or configuration

Definitions

  • the present invention relates to multi-hull watercraft such as catamarans or trimarans. More particularly, the present invention relates to variable width multi-hull watercraft.
  • Catamarans and trimarans are known in the art. These multi-hulled watercraft have advantages over monohulled watercraft. As compared to monohull boats, multi-hulled vessels achieve the required stability against wind pressure typically through a large width of the craft. The comparatively narrow trained monohulls get their stability against the wind pressure by a large keel ballast. The fact that no keel ballast is required for multi-hulled watercraft has the consequence, in particular, that multi-hulled vessels are considered unsinkable with a suitable design.
  • the previously developed multi-hull vessels are typically rigid in width.
  • the hulls are often designed so that they are usable for residential purposes.
  • a disadvantage of these conventional multi-hulled watercraft is that they can not or only to a limited extent use the usual maritime infrastructure in marinas, since these are designed for the narrower monohulls. This applies to berths as well as cranes, winter berths on land, as well as locks on inland waterways.
  • Embodiments provide a multi-hull watercraft having first and second hulls.
  • the multi-hull watercraft may have a connection structure via which the first hull is connected to the second hull.
  • the connecting structure may have an adjusting bearing for at least partially supporting a change in a position and / or an orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
  • the connecting structure may be formed such that the adjusting bearing is connected via at least one compensating connection with at least a part of the first fuselage.
  • the balance joint may have one or more degrees of freedom to reduce bearing load on the adjustment bearing.
  • the multi-hulled watercraft has one or more drives for changing the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull.
  • a distance between the first hull and the second hull may be variable.
  • a width of the multi-hull watercraft can be changed.
  • Each of the drives can be manual and / or motorized.
  • the multihull watercraft may be configured such that a distance between the first and second hulls is variable.
  • the distance may be measured along a direction perpendicular to a central axis and / or perpendicular to a direction of travel of the multi-hulled watercraft.
  • the central axis may extend along or substantially along the direction of travel of the multi-core watercraft and / or parallel to the longitudinal axis of the first and / or the second hull.
  • the multi-hull vessel may have width variability.
  • the longitudinal axis of the first fuselage may always, or at least during the change of the distance, be aligned parallel or substantially parallel to the longitudinal axis of the second fuselage.
  • the longitudinal axis of the first and / or the longitudinal axis of the second hull may extend along or substantially along the direction of travel.
  • the term "adjustment bearing” may be defined as a bearing by means of which the change in the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage is stored.
  • the adjusting bearing can be designed to at least partially support a movement of components of the connecting structure relative to one another.
  • the connection structure may be designed so that the change of the position and / or the orientation of the first fuselage relative to the second fuselage is effected by means of the relative movement of the components.
  • the connection structure may have further bearings which also partially support the relative movement of the components.
  • the connection structure can be designed, for example, such that the adjustment bearing at least partially supports the relative movement of a force transmission component of the connection structure relative to a support structure of the connection structure.
  • a power transmission component may be, for example, a beam.
  • the power transmission component may be rigid. At the transition between the power transmission component and the first hull the balancing connection can be arranged.
  • This provides a multi-hulled watercraft having a reliable device for varying the position and / or orientation of the hulls relative to one another.
  • the longevity of the adjustment can be guaranteed and bearing failures are prevented.
  • the multi-hull vessel may be, for example, a catamaran or a trimaran.
  • the first and / or the second hull may each be rigid.
  • the connection structure may include one or more power transmission components.
  • the one or more power transmission components may each be rigid and / or have a longitudinal shape that extends along a longitudinal axis of the power transmission component.
  • a power transmission component may for example be designed as a beam.
  • the one or more power transmission components may each be configured to transmit power to the first or second fuselage to change the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
  • the power transmission may be along or substantially along the longitudinal axis of the power transmission component.
  • the power transmission may be along or substantially along an axial direction of the beam.
  • the connection structure may, for example, comprise four power transmission components, two of the power transmission components being designed to transmit power to the first fuselage and the two further power transmission components to transmit power to the second fuselage.
  • the multihull watercraft may have a support structure.
  • Each of the power transmission components can each have a movable connection with be connected to the support structure.
  • a movable connection may have a bearing, the bearing may
  • the balancing connection may be disposed at a junction between the connection structure and the fuselage.
  • the compensation connection can be arranged at a transition from a power transmission component to that fuselage at which the power transmission takes place through the power transmission component.
  • a first component of the compensating connection may be rigidly connected to the connecting structure or formed in one piece with at least part of the connecting structure.
  • the first component of the compensating connection may be rigidly connected to the power transmission component or formed in one piece with at least part of the power transmission component.
  • the first component of the compensating connection may be rigidly connected to the adjusting bearing or formed in one piece with at least one part of the adjusting bearing.
  • a second component of the compensating connection may be rigidly connected to the first hull or formed integrally with at least a part of the first hull.
  • the first and / or the second component may be rigid.
  • the term "rigidly connected" with respect to two bodies in this context may mean that at least a portion of the first body is immovably connected to at least a portion of the second body adjacent to each other.
  • the first and second components may be movable relative to each other in a direction along a translational degree of freedom or parallel to a translatory degree of freedom of the balancing connection.
  • the first and the second component may be pivotable relative to one another about an axis of rotation of a rotational degree of freedom of the compensation connection.
  • the compensation connection may be part of the connection structure and / or part of the fuselage.
  • the compensation connection can be arranged between two components of the connection structure or two components of the trunk.
  • connection structure may have a support structure or be connected to a support structure.
  • the support structure may be configured to receive a transport load.
  • the transport load may include a changing non-permanent loading of the ship, such as passengers and / or luggage.
  • the support structure may include a living gondola or be adapted to carry a living gondola.
  • the gondola may have a living and / or lounge area for the passengers. Additionally or alternatively, the support structure may carry at least one sail mast. At least one or all of the power transmission components may be connected to the support structure. Alternatively, at least a part of the respective power transmission component may be integrally formed with at least a part of the support structure. The power transmission components may derive at least a portion of the vertical load of the support structure and / or the transport load.
  • the connection between the support structure and the power transmission component may be a movable connection.
  • the movable connection may have a bearing.
  • the bearing can be a linear bearing.
  • the bearing may be the adjusting bearing, which at least partially supports the change of the position and / or the orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
  • connection between the support structure and the power transmission component may be an elastic connection. Additionally or alternatively, the connection may comprise an elastic connecting element.
  • the elastic connecting element may for example be an elastomeric connecting element.
  • the support structure may be torsionally rigid, substantially torsionally rigid, rigid or substantially rigid.
  • the support structure may comprise, for example, a plate or platform.
  • a balancing connection can be defined as a connection having at least one degree of freedom.
  • the degrees of freedom of the compensation connection can be translational and / or rotational.
  • One or more or all degrees of freedom of the balancing connection can be guided.
  • the balancing connection may include one or more bearings configured such that components of the balancing connection perform controlled movements relative to one another according to the degrees of freedom guided.
  • the compensating connection can fix one or more translatory degrees of freedom.
  • one or more rotational degrees of freedom can be fixed by the compensation connection.
  • the fixed degrees of freedom may be those that are not provided by the balancing link. In other In other words, no translatory or rotational relative movement of components of the compensating connection relative to one another can take place in accordance with the fixed degrees of freedom.
  • the connection between the connection structure and the second trunk the adjusting bearing and / or a further adjusting bearing of the connecting structure can be connected to at least one part of the second body via at least one further compensating connection.
  • the balancing connection can have one or more degrees of freedom.
  • the one or more degrees of freedom of the balance connection may be configured to reduce a bearing load of the adjustment bearing.
  • the bearing load may be a force which is oriented substantially perpendicular to a degree of freedom or to a running direction of the adjustment bearing.
  • a bearing load of a linear bearing can be oriented substantially perpendicular to the guide direction of the linear bearing.
  • a bearing load of a radial bearing can be oriented substantially in the radial direction. The bearing load may occur during the change of position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
  • the compensating connection may be single or have multiple joints.
  • a joint can be defined as a movable connection between two rigid parts.
  • the compensating connection may be rigidly connected to at least a part of the fuselage, the connecting structure and / or the adjusting bearing.
  • the compensation connection can be rigidly connected to the adjustment bearing and / or rigidly connected to the first body.
  • the adjusting bearing may have a linear bearing or consist of one or more linear bearings.
  • the compensation connection is designed to transmit at least part of a force for changing the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
  • the balance joint may block or fix at least those degrees of freedom that are used to transmit the fraction of the force.
  • the compensating connection may be configured such that along one or more directions along which the force transmission takes place, the compensating connection has no translational degrees of freedom and / or does not allow any translatory movement of components of the compensating connection relative to one another.
  • all translational degrees of freedom of the compensation connection can be oriented essentially perpendicular to the direction of the force transmission.
  • the blocked or fixed degrees of freedom may be complementary to the degrees of freedom provided by the balancing link.
  • the degree of freedom or the degrees of freedom of the compensation connection is uninvolved or substantially uninvolved in the adjustment of the position and / or the orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
  • no or substantially no relative movement of the compensating connection along the degrees of freedom of the compensating connection may be required.
  • the compensation connection to a floating bearing and / or an elastic connecting element may for example be an elastomeric connecting element.
  • a movable bearing can be defined as a bearing which fixes at least one degree of freedom and has at least one unfixed degree of freedom.
  • the movable bearing can fix one or two translatory degrees of freedom.
  • the floating bearing can provide exactly one, exactly two, or exactly three translatory degrees of freedom.
  • the floating bearing can fix exactly one, exactly two or exactly three rotational degrees of freedom.
  • the floating bearing can provide exactly one, exactly two, or exactly three rotational degrees of freedom.
  • the floating bearing can be a linear bearing.
  • the linear bearing may for example have a plain bearing and / or a linear roller bearing.
  • At least one of the degrees of freedom of the compensating connection is a translational degree of freedom.
  • the translatory degree of freedom may be the only degree of freedom or the only translatory degree of freedom of the compensation connection.
  • the equalizing connection can provide exactly one, exactly two or exactly three rotational degrees of freedom.
  • a translational degree of freedom of the compensation connection is oriented parallel or substantially parallel to a longitudinal axis of the first fuselage.
  • an angle between the degree of translational freedom and an axis parallel to the longitudinal axis of the first fuselage is less than 60 degrees, less than 45 degrees or less than 30 degrees, or less than 20 degrees or less than 10 degrees. or less than 5 degrees.
  • a rotation axis of a rotational degree of freedom of the compensation connection is oriented parallel or substantially parallel to a longitudinal axis of the first fuselage.
  • an angle between the axis of rotation and an axis parallel to the longitudinal axis of the first fuselage is less than 60 degrees, less than 45 degrees, or less than 30 degrees, or less than 20 degrees or less than 10 degrees. or less than 5 degrees.
  • the compensating connection has a translatory degree of freedom and a rotational degree of freedom, wherein an angle between the translational degree of freedom and an axis which is parallel to an axis of rotation of the rotational degree of freedom is less than 60 degrees, is less than 45 degrees, or less than 30 degrees, or less than 20 degrees, or less than 10 degrees, or less than 5 degrees.
  • the translatory degree of freedom is oriented parallel or substantially parallel to the axis of rotation.
  • the balance joint is configured to compensate for differences in expansion between components of the multi-hulled watercraft.
  • the components may be, for example, the first hull, the second hull, the connection structure and / or the support structure.
  • the strain can be a temperature-induced strain.
  • the compensation connection can be designed to compensate for a difference in expansion between the first and / or the second hull on the one hand and another component of the multi-hulled watercraft on the other hand, such as the connection structure.
  • the elongation of the first and / or second hull may, for example, be an elongation along the longitudinal axis of the respective hull.
  • the compensation connection can be configured to compensate for changing mechanical load.
  • the changing mechanical load can be caused by wave movements.
  • the changing mechanical load can lead to a torsion of the multi-hulled watercraft.
  • the fixing compound can be designed so that at least all translatory degrees of freedom of the fixing compound are fixed. In other words, the fixing compound has no degrees of freedom or only rotational degrees of freedom.
  • the fixing compound can either be designed so that it has no degree of freedom or be designed so that their degrees of freedom is limited to one or more rotational degrees of freedom.
  • the connecting structure, a power transmission component, the adjusting bearing, the further adjusting bearing and / or the first fuselage can each be rigidly connected to the fixing connection.
  • the fixing compound may include a first and a second component. The first and / or the second component may be rigid.
  • the first component of the fixing connection may be rigidly connected to the connection structure or formed integrally with at least a part of the connection structure.
  • the first component may be rigidly connected to a power transmission component, or integrally formed with at least a portion of the power transmission component.
  • the power transmission component may be configured to transmit power to the first fuselage via the fixing connection.
  • the second component may be rigidly connected to the first hull or integrally formed with at least a portion of the first hull.
  • the first and second components may be pivotable relative to one another about an axis of rotation of a rotational degree of freedom of the fixing connection.
  • the first and second components may be movable relative to one another in a direction along a translational degree of freedom or parallel to a translational degree of freedom of the balancing connection.
  • the further adjusting bearing can be designed for at least partial storage of the change in the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
  • a derivative of a vertical load of the support structure and / or the transport load can be at least partially via the further adjustment and / or the fixing connection.
  • the fixing compound may for example have one or more fixed bearings or be a restraint.
  • a fixed bearing can be defined as a connection which fixes all three degrees of translational freedom, but with no torques being transmitted.
  • a restraint can be defined as a joint that fixes all six degrees of freedom.
  • the fixing compound may be configured to transmit at least a portion of a force to change the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
  • there is an axial separation between the compensating connection and the fixing connection measured along a longitudinal axis of the first fuselage.
  • there is an axial separation between all compensating connections and all fixing connections which in each case connect the connection structure to the first fuselage.
  • the axial separation may be greater than one tenth, greater than a quarter, greater than one third, or greater than half the axial length of the first fuselage. All balancing connections can be arranged on the first fuselage bow-side or rear-side relative to all fixing connection.
  • the multi-hull watercraft has a supporting device for activatable mechanical bridging of the adjusting bearing.
  • the supporting device may be configured to at least partially support a bearing load of the adjusting bearing.
  • the activation of the mechanical bridging takes place depending on the position and / or the orientation of the first fuselage relative to the second fuselage.
  • the support device may have one or more bolts.
  • the bolt can be arranged on a first component.
  • An opening which is designed to receive the bolt, can be arranged on a second component.
  • the activation of the support device can be done by engaging the bolt in the opening.
  • the first component may be connected via the adjustment bearing with the second component.
  • At least one of the degrees of freedom of the compensating connection allows a relative movement of more than 5 millimeters, or more than 10 millimeters, or more than 50 millimeters, or more than 100 millimeters, or more than 200 millimeters.
  • the balance joint may be configured so that the allowed relative movement is less than 300 millimeters or less than 200 millimeters or less than 100 millimeters.
  • the relative movement may be a purely translatory movement and / or a combined translational and rotational movement.
  • the relative movement can be measured between components of the balance joint which move relative to each other in a direction along the degree of freedom or parallel to the degree of freedom.
  • the degree of freedom can be one translatory degree of freedom.
  • a first component may be rigidly connected to the connection structure, in particular rigidly connected to the power transmission component.
  • the first component may be integrally formed at least with a part of the connection structure, in particular in one piece with at least a part of the power transmission component.
  • the second component may be rigidly connected to the first hull.
  • the second component may be formed integrally with at least a portion of the first fuselage.
  • the relative movement may be a movement of a first bearing element relative to a second bearing element.
  • the first and the second bearing element may be formed complementary to each other.
  • the first bearing element may be a sliding element of a linear bearing
  • the second bearing element may be a rail of the linear bearing.
  • the relative movement can be guided by the compensation connection.
  • the relative movement can be guided by a linear bearing of the
  • the multi-hull vessel has a support structure for receiving a transport load.
  • a derivative of a vertical load of the support structure and / or the transport load can be at least partially via the adjustment.
  • the transport load may include a changing loading of the ship, such as passengers and / or luggage.
  • the derivation of the vertical load of the support structure and / or the transport load at least partially via the compensation connection and / or the fixing compound.
  • the derivative of the vertical load of the support structure and / or the transport load can be at least partially via a Krafrübertragungskomponente.
  • the power transmission component may be connected to at least a portion of the first fuselage via the balancing link.
  • the power transmission component can be connected to the support structure via the adjusting bearing.
  • the compensation connection has a linear bearing.
  • the compensation connection may have a radial bearing.
  • the compensation connection can consist of a linear bearing and a radial bearing.
  • the linear bearing may consist of a first and a second bearing element, which are movable relative to each other along the translational degree of freedom of the linear bearing.
  • the first and the second bearing element may form mutually complementary bearing elements of the linear bearing.
  • the first and / or the second bearing element as be mutually complementary bearing elements of the radial bearing configured.
  • the first and the second bearing element may be pivotable relative to each other.
  • the first and / or the second bearing element may be rigid.
  • the first and the second bearing element can interact in a sliding and / or rolling manner.
  • the first bearing element may be configured as a shaft of the radial bearing.
  • the second bearing element may be configured as a bearing housing of the radial bearing.
  • the bearing housing can at least partially surround the shaft.
  • the bearing housing can be open or closed.
  • the bearing housing can be displaceable along the shaft in the axial direction and be pivotable about the shaft. Therefore, a translational degree of freedom of the balance joint may extend along the shaft of the radial bearing and a longitudinal axis of the shaft may be a rotation axis of a rotational degree of freedom.
  • the multi-hull watercraft has a measuring device which is configured to detect a position parameter and / or a movement parameter of the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull.
  • a positional parameter may be a distance between the first hull and the second hull. The distance may be measured perpendicular to the central axis of the multi-hulled watercraft.
  • a motion parameter may be a rate of change of a position parameter, such as the rate of change of the distance.
  • the measuring device may for example comprise a laser and / or a measuring wire.
  • the measuring wire may, for example, be tensioned along a route to be measured.
  • the change in the position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage can take place automatically, in particular without limiting or regulating influencing of operating personnel.
  • the multi-hulled watercraft may include one or more drives for changing the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull.
  • the drive can be, for example, manually, hydraulically, electrically and / or pneumatically.
  • the multi-hull watercraft is designed such that the change of the position and / or the orientation of the first hull relative to the second hull depending on the by the measuring device detected position parameters and / or movement parameters is controlled.
  • the multi-hulled watercraft may include a controller configured to control one or more drives to change the position and / or orientation of the first hull relative to the second hull.
  • Controlling the change in position and / or orientation of the first fuselage relative to the second fuselage may be configured such that along the trajectory of the position and / or orientation change, the relative positions and / or orientations of the fuselages reduce the bearing load of the recliner.
  • the compensating connection has a pivotable connection, which has a first and a second connecting element.
  • the pivotable connection may be configured for pivoting the first connection element relative to the second connection element.
  • the pivotable connection may provide one or more rotational degrees of freedom of the balancing connection.
  • the first connecting element is connected to the first body rigidly or torsionally.
  • the first connecting element may be integrally formed with at least a part of the first fuselage.
  • the second connecting element can be connected to the connecting structure rigidly or torsionally.
  • the second connection element may be integrally formed with at least a part of the connection structure.
  • the second connecting element can be connected to a force transmission component rigid or torsion-proof or the second connecting element can be integrally formed with at least a part of the power transmission component.
  • the power transmission component may be configured to transmit power to the first fuselage via the equalizer link.
  • the compensating connection can have a translational degree of freedom for translational displacement of the first connecting element relative to the second connecting element.
  • the pivotable connection may be configured for a guided pivoting of the first connection element relative to the second connection element.
  • the pivoting can change an orientation of the first connecting element relative to the second connecting element.
  • the pivotable connection may have a convex surface and a concave surface.
  • the convex surface can engage in the concave surface.
  • the convex surface may be in sliding contact with the concave surface.
  • the convex surface and the be configured concave surface each as running surfaces for rolling elements of the compensation connection.
  • the convex surface can interact via rolling elements of the compensation compound with the concave surface.
  • the pivotable connection may have a radial bearing or consist of a radial bearing.
  • the radial bearing can be configured as a roller bearing and / or as a sliding bearing.
  • the radial bearing may have a shaft.
  • a running or sliding surface of the radial bearing may be integrally formed with at least a part of the shaft or fixedly connected to the shaft.
  • the tread may be configured to roll rolling elements of the radial bearing.
  • the sliding surface may be configured so that a complementary sliding surface of the sliding bearing is in sliding contact with the sliding surface.
  • the radial bearing can be designed as a floating bearing, in particular as an axially movable bearing.
  • the radial bearing has a shaft and a bearing housing.
  • the shaft and the bearing housing may be displaceable relative to each other along a longitudinal axis of the shaft.
  • the displaceability provides a translatory degree of freedom of the equalization connection.
  • the pivotable connection is configured such that the first connection element relative to the second connection element at least by an angle of 1 degree, or at least by an angle of 5 degrees, or at least by an angle of 10 degrees, or at least by an angle of 20 degrees, or at least pivotable by an angle of 40 degrees.
  • the pivotable connection may be formed so that the first connecting element relative to the second connecting element by a maximum of 180 degrees, a maximum of 90 degrees, a maximum of 45 degrees, a maximum of 30 degrees, a maximum of 20 degrees, or a maximum of 10 degrees pivotable is.
  • the angle may be measured in a plane which is oriented perpendicular to a longitudinal axis of the first fuselage and / or oriented perpendicular to a pivot axis of the pivotable connection.
  • the angle of pivoting can represent the pivoting between two extreme pivoting positions.
  • the compensating connection may be configured such that the first connecting element is pivotable about the pivot axis relative to the second connecting element.
  • the pivot axis can be stationary. Alternatively, the pivot axis may shift during pivoting.
  • the pivot axis may be a rotation axis of a rotational degree of freedom.
  • the rotational degree of freedom may be the only rotational degree of freedom of the pivotable connection or the balance connection.
  • the multi-hull watercraft may be configured such that the above-mentioned features and embodiments additionally apply to the second hull or to a plurality of other hulls.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a multi-hulled watercraft according to one embodiment
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of the embodiment shown in FIG. 1, taken along the section line shown in FIG. 1, showing a first configuration of the multi-hulled watercraft;
  • Figure 2B is a cross-sectional view of the embodiment shown in Figure 1 taken along the section line shown in Figure 1 and showing a second configuration of the multi-hulled watercraft;
  • FIG. 3 is a plan view of the beams, fuselages and attachment between the beams and fins of the embodiment shown in Fig. 1;
  • FIG. 4 is a cross-section through a balancing connection according to a first embodiment
  • FIG. 5A is a cross-section through a compensating connection according to a second embodiment
  • FIG. 5B is a perspective view of the balance joint according to the second embodiment
  • FIG. 5C is another perspective view of the balance joint according to the second embodiment
  • Figure 6A is a perspective view of a fixing device for fixing a beam relative to the support structure in the embodiment shown in Figure 1, wherein the multi-core watercraft is in the second configuration
  • Figure 6B is another perspective view of the fixture with the multi-hulled watercraft in the first configuration; and Figure 7 is a cross-section through a balancing connection according to a third
  • FIG. 1 shows a multi-hull watercraft 1 according to one embodiment.
  • the multihull watercraft 1 is designed as a catamaran, which has a first hull 2 and a second hull 3.
  • the multi-core watercraft 1 has more than two hulls.
  • the multi-hull vessel may alternatively be designed as a trimaran.
  • the support structure 4 is designed to receive a transport load, such as passengers and luggage.
  • the support structure 4 comprises a housing unit, which has a window front 5.
  • the support structure 4 also has a navigation area 6.
  • a sail mast 7 is arranged, which is shown only partially in the figure 1 for simplicity of illustration.
  • the hull 2 is connected to the support structure 4 via the beams 10 and the beam 13 (not shown in Figure 1); and the hull 3 is connected to the support structure 4 via the beams 11 and 12. Of the four bars, the bars are shown in FIG.
  • the beams 10 and 11 are arranged on the bow side relative to the beams 12 and 13.
  • Each of the bars is oriented with its longitudinal axis perpendicular to the central axis M of the multi-hull vessel.
  • Each of the beams 10, 11, 12 and 13 is formed as an I-beam.
  • the bars can For example, at least partially made of CFRP (carbon fiber reinforced plastic).
  • the hulls 2, 3 are displaceable so that a distance of the hulls from the central axis M is variable. Therefore, the beams represent power transmission components.
  • Each of the beams is adapted for transmitting power to one of the hulls for changing the position of the hulls 2, 3 relative to each other.
  • the width b of the catamaran can be changed.
  • the catamaran is designed so that the hulls 2, 3 are simultaneously adjustable. However, it is also conceivable that the hulls 2, 3 are independently adjustable.
  • the catamaran By changing the position of the hulls 2, 3 relative to each other, the catamaran can be brought into a first and a second configuration.
  • Figure 2A shows the catamaran in the first configuration
  • Figure 2B shows the catamaran in the second configuration.
  • Each of these figures shows a cross-section through the catamaran along the section line C-C shown in FIG.
  • the first configuration the hulls 2, 3 are extended so far that the catamaran has sufficient stability against the wind pressure to be moved by sail force.
  • the hulls 2, 3 In the second configuration, the hulls 2, 3 retracted, so that the catamaran can be maneuvered for example in narrow berths and can use lock systems in inland waterways.
  • the bow-side beams 10 and 11 are offset in a direction along the central axis of the catamaran relative to each other.
  • the backside Beam 12, 13 arranged offset in a direction along the central axis relative to each other. Therefore, in FIG. 2B, the beam 10 is partially hidden by the beam 11.
  • Each of the beams 10, 11, 12, 13 is connected to the support structure 4 via a linear bearing.
  • Each of the linear bearings derives a part of the vertical load of the support structure 4 and the transport load received therefrom.
  • the linear bearings are shown in Figures 2A and 2B.
  • the linear bearings are designed accordingly.
  • each of the bow-side beams 10, 11 has a linear bearing rail 30, 31 respectively, which is fixed on the top of the respective beam and extends substantially along the entire length of the respective beam.
  • Two linear bearing slides 32, 33, 34 and 35 run on each of the linear bearing rails 30, 31.
  • Each of the linear bearing slides 32, 33, 34 and 35 is connected to the support structure 4 (not shown in FIGS. 2A and 2B) ).
  • the connection with the support structure 4 is designed to be movable.
  • the connection between the linear bearing slide 32, 33, 34, 35 and the support structure 4 may comprise an elastomeric element and / or be formed gimbal.
  • the linear bearings which connect the respective beam with the support structure, designed as a linear roller bearing for each of the beams.
  • the linear bearings are designed as a linear sliding bearing.
  • Each of the linear bearings performs the function of an adjustment bearing.
  • Each of the adjusting supports the change in the position of the first hull 2 relative to the second hull 3 partially so that all adjusting bearings together cause the storage of the change in position.
  • the beams 10, 11, 12 and 13, the adjusting bearings and the supporting structure 4 together perform the function of a connecting structure which connects the first hull 2 to the second hull 3.
  • each of the Compensation connections configured as linear plain bearings.
  • Such a bearing load can be generated, for example, by different temperature-induced expansions of the first fuselage, the second fuselage and / or the support structure 4.
  • the first fuselage may vary in temperature along its longitudinal axis as compared to the support structure 4 due to temperature.
  • bearing loads can be generated by changing mechanical loads.
  • Such alternating mechanical loads can be generated by water waves, which lead to a torsion of the vessel.
  • FIG. 3 is a plan view of the beams 10, 11, 12 and 13, the hulls 2 and 3, as well as the connections between the beams 10, 11, 12 and 13 and the hulls 2 and 3.
  • FIGS Support structure 4 shown in Figures 2A and 2B
  • the linear bearings which connect the beams 10, 11, 12 and 13 with the support structure 4, not shown.
  • the section line C-C for the cross sections of Figures 2A and 2B is shown in FIG.
  • Each of the equalizing connections 20, 21, 22 and 23 has exactly one degree of freedom, which is a translational degree of freedom.
  • the translational degree of freedom is oriented along the longitudinal axis AI, A2 of the fuselage to which the respective compensating connection provides a connection.
  • Each of the equalizing joints 20, 21, 22, 23 transmits a part of the force for changing the position of the hulls 2, 3.
  • Each of the degrees of freedom 40, 41, 42 and 43 is oriented substantially perpendicular to a direction of travel of the beam, which leads to the compensation connection of the respective degree of freedom. Thereby, the direction of the force transmission, which is caused by the beam, is substantially perpendicular to the degree of freedom. Therefore, each of the equalizing joints 20, 21, 22 and 23 blocks or fixes those degrees of freedom which are used to transmit power to the respective balancing link. As a result, each of the degrees of freedom 40, 41, 42 and 43 is substantially uninvolved in adjusting the position of the hulls 2 and 3.
  • the degrees of freedom 40 and 41 of the balancing connections 20 and 21 between the beam 10 and the fuselage 2 are oriented along the longitudinal axis A 2 of the fuselage 2.
  • the degrees of freedom 42 and 43 of the balancing connections 22 and 23 between the beam 11 and the fuselage 3 are oriented along the longitudinal axis AI of the fuselage 3. It has been shown that this effectively different strains on the hulls 2, 3 and / or component support structure can be compensated. These strains can be, for example, temperature-induced strains. These differences in expansion then do not lead to an increase in the bearing load of the adjustment.
  • the compensating joints 20, 21, 22 and 23 can reduce the influence of changing loads on the bearing load; The changing loads can be generated for example by wave movements.
  • the rear-side beam 12 is connected to the fuselage 3 with a plurality of fixing connections 25, 26, 27.
  • the rear-side beam 13 is connected to the fuselage 2 with a plurality of fixing connections 28, 29, 30.
  • Each of the fixing compounds fixes at least all three translational degrees of freedom.
  • Each of the fixing connections 25, 26, 27, 28, 29, 30 can be designed, for example, as a screw connection.
  • all the fixing connections 25, 26, 27, 28, 29 are and 30 axially separated from all the balancing connections 20, 21, 22, 23.
  • there is a separation distance s between the balancing connections 20, 21, 22, 23 and the fixing connections 25, 26, 27, 28, 29 and 30 Separation distance s may be greater than a quarter, greater than one third, or greater than half the axial length of the respective hull.
  • the multi-hulled watercraft further includes a measuring device (not shown in FIG. 3) configured to detect positional parameters and / or movement parameters of the position of the first fuselage relative to the second hull.
  • the measuring device is designed to detect a distance d 1 between the longitudinal axes A 1, A 2 of the hulls 2, 3 at the bow-end sections of the hulls 2, 3. Further, the measuring device detects a distance d2 between the longitudinal axes AI, A2 at the rear end portions of the hulls 2, 3. Alternatively, the measuring device may be configured to detect rates of change of the distances dl and d2.
  • the multi-hull watercraft has a plurality of drives for changing the position of the first fuselage 2 relative to the second hull 3.
  • the drives are controlled by a control device (not shown in FIG. 3) depending on the detected position parameters. This makes it possible that during the adjustment, the distance dl is substantially equal to the distance d2. It has been shown that thereby the bearing load of the adjustment can be kept low.
  • FIG. 4 shows a cross section through the compensating connection 20 according to a first exemplary embodiment.
  • the balancing connection 20 is arranged between the beam 10 and the fuselage 2.
  • the longitudinal axis of the hull 2 is oriented perpendicular to the paper plane of Figure 4.
  • the compensating connections 21, 22 and 23 may be formed corresponding to the balancing connection 20 shown.
  • the compensating connection 20 is designed as a linear sliding bearing whose degree of freedom is oriented along the longitudinal axis of the fuselage 2, that is to say perpendicular to the plane of the paper of FIG. 4.
  • the beam 10 has a tunnel-shaped recess 57 in the bottom surface 49 of the beam 10, which extends along the longitudinal axis of the fuselage 2.
  • a carriage 42 is arranged in the Recess 57.
  • a bottom plate 59 is mounted on the top of the fuselage 2.
  • a rail 71 is attached on the bottom plate 59.
  • the rail has a T-shaped profile.
  • the rail extends with a constant profile in a direction which is oriented parallel to the longitudinal axis of the fuselage 2.
  • sliding linings 44, 45, 46, 47 and 48 are arranged, which cooperate with sliding surfaces of the carriage 42.
  • the sliding linings 44, 45, 46, 47 and 48 may for example be at least partially made of plastic.
  • FIG. 5A shows a compensating connection 20A according to a second exemplary embodiment.
  • the second exemplary embodiment of a compensating connection 20a shown in FIG. 5A has components which are analogous in their structure and / or function to the components of the first exemplary embodiment 20 shown in FIG. Therefore, the components of the second embodiment are partially provided with similar reference numerals, but having the accompanying character "a".
  • the compensating connection 20a has a sliding element 50a as a bearing element, which is displaceably guided by a rail as an abutment element.
  • the rail is formed by the bottom plate 59a and a structure 61a and has a C-profile. In the interior of the C-profile, running surfaces are arranged, on which the sliding surfaces of the sliding element 50a slide.
  • the slider 50a has a foot which is disposed inside the rail. Further, the slider 50a has an extension 51a which extends away from the foot and has a threaded hole. In the threaded hole of the extension 51 a, a bolt 55 a can be arranged, through which the sliding element 50 a can be fastened to the beam 10. The bolt 55a and a part of the extension 51a can be arranged in an opening of the beam 10 and fastened to the beam 10 by means of a nut 54a.
  • the extension 51a has a shoulder 58a, on which a collar element 56a rests. On the collar element 56a, in turn, there is a stabilizing element 53a, via which the extension 51a is fastened in a form-fitting manner to the beam 10.
  • the positive locking blocks or fixes two translational degrees of freedom which are oriented orthogonally to the translational degree of freedom of the compensation connection are.
  • the stabilizing element 53a By the stabilizing element 53a, a higher stability is obtained in the two blocked or fixed translational degrees of freedom.
  • the stabilizing element 53a allows a greater force application into the beam 10.
  • FIG. 5B shows the compensating connection 20a with the stabilizing element 53a
  • FIG. 5C shows the compensating connection 20a without the stabilizing element 53a.
  • the beam 10 is not shown in Figs. 5B and 5C.
  • the compensating connection 20a additionally has a second sliding element 52a as bearing element, which is arranged offset relative to the first sliding element 50a along a direction which runs parallel to the longitudinal axis of the fuselage 2.
  • the second sliding member 52a is formed substantially the same as the first sliding member 50a.
  • the second sliding element 52a can also be fastened to the beam 10 via a bolt (not shown in FIGS. 5B and 5C).
  • the second sliding member 52a runs in a rail as an abutment member formed by the bottom plate 59a and the structure 61a.
  • the structure 61a has a first slot 72a and a second slot 73a.
  • Each of the elongated holes 72a, 73a is configured so that the bottom plate 59a and the structure 61a form a C-shape for guiding the first sliding member 50a and the second sliding member 52a.
  • the first slider 50a extends through the first slot 72a and the second slider 52a extends through the second slot 73a.
  • the stabilizing element 53a has a first opening 74a through which the first sliding element 50a extends at least partially. Furthermore, the stabilizing element 53a has a second opening 75a, through which the second sliding element 52a at least partially extends.
  • the stabilizing element stabilizes at least two sliding elements stabilizing 50a, 52a.
  • the multi-hulled watercraft 1 has a supporting device.
  • the support device is configured so that a mechanical bridging of the adjustment can be activated. About the mechanical bridging at least a part of the bearing load of the adjustment is derived. This is shown in Figure 6A for the bow-side beam 11. For the remaining bars 10, 12 and 13 is the Support device designed accordingly.
  • the beam 11 is formed as an I-beam.
  • the linear bearing rail 31 is arranged, which extends substantially along the entire length of the beam 11.
  • the linear bearing slides 34 and 35 are arranged, which are connected to the support structure 4 (shown in Figures 2A and 2B).
  • the linear bearing slides 34 and 35 together with the linear bearing rail 31 an adjustment.
  • this adjusting bearing forms a bearing for changing the position of the hulls relative to each other.
  • the beam 11 is connected via the compensating connections 22 and 23 to the surface 36 of the fuselage 3 (also shown in FIGS. 1, 2A and 2B).
  • the support structure 4 has a first frame 62 and a second frame 63.
  • the second frame 63 is open towards the bottom.
  • the beam 11 and the linear bearing rail 31 disposed thereon extend through the opening 64 of the first frame 62 and through the opening 65 to the second frame 63.
  • the first frame 62 is disposed substantially in the center of the multi-hulled watercraft.
  • the second frame 63 is disposed on an outer side of the support structure 4, at which the beam 11 protrudes below the support structure 4.
  • the beam 11 has a first end plate 66 at a first end and a second end plate 69 at a second end. Further, the beam 11 has a first rib 68 and a second rib 67 on the side shown in FIG. 6A. On the opposite side, not shown in FIG. 6A, the beam 11 has a rib corresponding to the first rib 68, which has a same axial position as the first rib 68, and a rib corresponding to the second rib 67, which has a same axial Position as the second rib 67 has.
  • Figure 6A shows the beam 11 when the catamaran is in the second configuration (shown in Figure 2B) in which the hulls are retracted.
  • the first end plate 66 is abutted against the second frame 63.
  • the first rib 68 and the corresponding rib are abutted against the first frame 62.
  • the first frame 62 has two bolts (not shown) which engage in the second configuration in corresponding openings (not shown) in the first rib 68 and the rib corresponding thereto.
  • the second one Frame 63 two bolts (not shown), which engage in the second configuration in corresponding openings (not shown) in the first end plate 66.
  • Each of the bolts is oriented along the longitudinal axis of the beam 11, so that by moving the beam in a direction parallel to its longitudinal axis, the bolts can be inserted into or removed from the openings.
  • an additional positive connection is provided, which connects the support structure with the beam 11.
  • This positive connection is an additional connection to the connection between the support structure and the beam 11 via the adjusting bearing.
  • This additional positive connection supports the bearing load of the adjustment from.
  • the adjusting bearing is therefore mechanically bridged.
  • the mechanical override is activated when the catamaran is brought into the second configuration and the bolts engage in the corresponding openings.
  • the beam 11 moves in the direction of the arrow 70.
  • the position of the beam 11 relative to the first and second frames 62, 63 in the first configuration is shown in Figure 6B.
  • the first rib 68 and the corresponding rib, as well as the first end plate 66 respectively detach from the stop, and the bolts of the first and second frames 62, 63 come out of the respective openings. This deactivates the mechanical bypass.
  • the second end plate 69 abuts against the first frame 62.
  • the second rib 67 is concealed by the second frame 63 as the second rib and the corresponding rib in abutment against the second frame 63 are located.
  • the second frame 63 has two bolts, which in the first configuration engage in corresponding openings in the second rib 67 and in the rib corresponding thereto. Furthermore, the first frame 62 has two bolts which engage in corresponding openings in the second end plate 69 in the first configuration. Each of the bolts is aligned along the longitudinal axis of the beam.
  • an additional positive connection is provided in the first configuration, which connects the support structure with the beam 11. This positive connection is an additional connection to the connection between the support structure and the beam 11 via the adjusting bearing. This additional positive connection supports the bearing load of the adjustment from.
  • the adjusting bearing is therefore mechanically bridged. The mechanical bypass is activated when the catamaran is brought into the first configuration.
  • the mechanical bridging by the engagement of the bolts in the openings is in particular made possible by the compensating connections 20, 21, 22, 23.
  • These compensating connections are in particular configured to compensate for differences in expansion between components of the catamaran. Furthermore, these compensating connections are configured to compensate for changing mechanical loads generated by wave shock.
  • FIG. 7 shows a compensating connection 20b according to a third exemplary embodiment.
  • This compensating connection 20b has components which are analogous in structure and / or function to the components of the first and second exemplary embodiments 20 and 20A of the compensating connection illustrated in FIGS. 4 and 5A. Therefore, the components of the third embodiment are partially provided with similar reference numerals but having the accompaniment character "b".
  • the balance joint 20b has a convex surface 80b and a concave surface 81b.
  • the convex surface 80b engages the concave surface 81b.
  • the convex surface 80b and the concave surface 81b are configured so that the balance joint 20b has a pivotal connection.
  • the convex surface 80b may be in sliding contact with the concave surface 81b.
  • the convex surface 80b and the concave surface 81b each form running surfaces for rolling elements of the compensating connection, which are not shown in FIG.
  • the concave surface 81b and the convex surface 80b can therefore interact in a sliding and / or rolling manner.
  • the pivotable connection is configured so that a bearing housing 84b of the balancing connection 20b is pivotable relative to a shaft 83b of the balancing connection 20b.
  • the bearing housing 84b is rigidly connected to the beam 10.
  • the Shaft 83b is rigidly connected to first fuselage 2 via a bracket 87b and a bottom plate 59b.
  • the compensating connection 20b is configured such that the bearing housing 84b is rigidly connected to the fuselage 2 and the shaft 83b is rigidly connected to the beam 10. Consequently, the compensating connection enables a pivoting of a first connecting element of the compensating connection 20b relative to a second connecting element of the compensating connection 20b.
  • the first connection element is hereby represented by the shaft 83b
  • the second connection element is represented by the bearing housing 84b.
  • the pivotal connection of the balancing connection 20b is configured as a radial bearing.
  • the radial bearing is configured as a plain bearing. However, it is also conceivable that the radial bearing is configured as a rolling bearing.
  • An axis of rotation RA of the radial bearing is oriented perpendicular to the paper plane of FIG. This corresponds to a direction parallel to a longitudinal axis of the first fuselage 2.
  • the rotation axis RA therefore represents a pivot axis of the pivotable connection.
  • the balance joint 20b is further configured such that the bearing housing 84b is axially displaceable along the longitudinal axis of the shaft 83b.
  • a translational degree of freedom of the compensating connection 20b is provided, which is oriented parallel to the longitudinal axis of the first fuselage 2 and oriented parallel to the axis of rotation RA of the radial bearing.
  • the bearing housing 84b and the shaft 83b are thereby movable relative to each other in a direction along or parallel to the translational degree of freedom.
  • the bearing housing 84b partially surrounds the shaft 83b.
  • the shaft 83b can be supported along a length range by the carrier 87b, which corresponds to the axial travel range of the bearing housing 84b.
  • the bearing housing is closed, and the shaft 83b is supported at axial positions relative to the rotation axis RA, which are arranged outside the travel range of the bearing housing 84b.
  • the shaft has a diameter that is greater than 20 millimeters, or greater than 30 millimeters, or greater than 40 millimeters.
  • the diameter can be less than 200 millimeters or less than 100 millimeters.

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Abstract

Offenbart wird ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug, wie beispielsweise ein Katamaran. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug weist einen ersten und einen zweiten Rumpf auf, sowie eine Verbindungsstruktur, über welche der erste Rumpf mit dem zweiten Rumpf verbunden ist. Die Verbindungsstruktur weist ein Verstelllager auf zu einer Veränderung einer Position und/oder einer Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf. Das Verstelllager ist über mindestens eine Ausgleichsverbindung mit dem ersten Rumpf verbunden. Die Ausgleichsverbindung weist einen oder mehrere Freiheitsgrade auf zur Verringerung einer Lagerbelastung des Verstelllagers.

Description

MEHRRUMPF-WASSERFAHRZEUG MIT AUSGLEICHSVERBINDUNG ZUR
VERRINGERUNG EINER LAGERBELASTUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge, wie Katamarane oder Trimarane. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf breitenvariable Mehrrumpf- Wasserfahrzeuge.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Katamarane und Trimarane bekannt. Diese Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge weisen Vorteile gegenüber Einrumpf- Wasserfahrzeugen auf. Verglichen mit Einrumpfbooten erreichen Mehrrumpf- Wasserfahrzeuge die erforderliche Stabilität gegen den Winddruck typischerweise durch eine große Breite des Wasserfahrzeugs. Die demgegenüber vergleichsweise schmal ausgebildeten Einrumpfboote erhalten ihre Stabilität gegen den Winddruck durch einen großen Kielballast. Die Tatsache, dass bei Mehrrumpf- Wasserfahrzeugen kein Kielballast erforderlich ist, hat insbesondere zur Folge, dass Mehrrumpf- Wasserfahrzeuge bei geeigneter Bauweise als unsinkbar gelten.
Die bisher entwickelten Mehrrumpf-Wasserfahrzeuge sind typischerweise starr in ihrer Breite ausgebildet. Die Rümpfe sind oftmals so ausgebildet, dass sie für Wohnzwecke benutzbar sind.
Ein Nachteil dieser herkömmlichen Mehrrumpf- Wasserfahrzeuge ist jedoch, dass sie die übliche maritime Infrastruktur in Yachthäfen nicht oder nur eingeschränkt nutzen können, da diese für die schmaler ausgebildeten Einrumpfboote ausgerichtet sind. Dies betrifft Liegeplätze ebenso, wie Krananlagen, Winterliegeplätze an Land, sowie Schleusenanlagen an Binnenwasserstraßen.
Aus diesem Grund wurden Katamarane vorgeschlagen, deren Breite variabel ist.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die mechanische Vorrichtung für die Veränderung der Breite des Mehrrumpf-Wasserfahrzeuges fehleranfällig ist und einem erhöhten Verschleiß unterliegt.
Es besteht daher ein Bedarf an Mehrrumpf-Wasserfahrzeugen, welche eine zuverlässige Vorrichtung zur Veränderung der Position und/oder Orientierung der Rümpfe relativ zueinander aufweisen. Ausführungsformen stellen ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug bereit, welches einen ersten und einen zweiten Rumpf aufweist. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann eine Verbindungsstruktur aufweisen, über welche der erste Rumpf mit dem zweiten Rumpf verbunden ist. Die Verbindungsstruktur kann ein Verstelllager aufweisen zur zumindest teilweisen Lagerung einer Veränderung einer Position und/oder einer Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf. Die Verbindungsstruktur kann so ausgebildet sein, dass das Verstelllager über mindestens eine Ausgleichsverbindung mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes verbunden ist. Die Ausgleichsverbindung kann einen oder mehrere Freiheitsgrade aufweisen zur Verringerung einer Lagerbelastung des Verstelllagers.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug einen oder mehrere Antriebe auf zur Veränderung der Position und/ oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf. Durch die Veränderung der Position und/oder der Orientierung kann ein Abstand zwischen dem ersten Rumpf und dem zweiten Rumpf veränderbar sein. Durch die Veränderung des Abstandes kann eine Breite des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs veränderbar sein. Jeder der Antriebe kann manuell und/ oder motorisch sein.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann so ausgebildet sein, dass ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Rumpf variierbar ist. Der Abstand kann entlang einer Richtung senkrecht zu einer Mittelachse und/oder senkrecht zu einer Fahrtrichtung des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs gemessen werden. Die Mittelachse kann sich entlang oder im Wesentlichen entlang der Fahrtrichtung des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs und/oder parallel zur Längsachse des ersten und/oder des zweiten Rumpfes erstrecken. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann Breitenvariabilität aufweisen. Die Längsachse des ersten Rumpfes kann stets, oder zumindest während der Veränderung des Abstandes, parallel oder im Wesentlichen parallel zur Längsachse des zweiten Rumpfes ausgerichtet sein. Die Längsachse des ersten und/oder die Längsachse des zweiten Rumpfes können sich entlang oder im Wesentlichen entlang der Fahrtrichtung erstrecken.
Der Ausdruck "Verstelllager" kann definiert sein als ein Lager, mittels welchem die Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf gelagert wird. Das Verstelllager kann ausgebildet sein, eine Bewegung von Komponenten der Verbindungsstruktur relativ zueinander zumindest teilweise zu lagern. Die Verbindungsstruktur kann so ausgebildet sein, dass mittels der relativen Bewegung der Komponenten die Veränderung der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf bewirkt wird. Der Ausdruck "teilweise" kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Verbindungsstruktur weitere Lager aufweisen kann, welche ebenfalls die relative Bewegung der Komponenten teilweise lagern. Die Verbindungsstruktur kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass das Verstelllager die relative Bewegung einer Kraftübertragungskomponente der Verbindungsstruktur relativ zu einer Tragstruktur der Verbindungsstruktur zumindest teilweise lagert. Eine Kraftübertragungskomponente kann beispielsweise ein Balken sein. Die Kraftübertragungskomponente kann starr ausgebildet sein. Am Übergang zwischen der Kraftübertragungskomponente und dem ersten Rumpf kann die Ausgleichsverbindung angeordnet sein.
Dadurch wird ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug bereitgestellt, welches eine zuverlässige Vorrichtung aufweist zur Veränderung der Position und/oder der Orientierung der Rümpfe relativ zueinander. Insbesondere kann dadurch die Langlebigkeit des Verstelllagers garantiert werden und Lagerausfällen vorgebeugt werden.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann beispielsweise ein Katamaran oder ein Trimaran sein. Der erste und/oder der zweite Rumpf können jeweils starr ausgebildet sein.
Die Verbindungsstruktur kann eine oder mehrere Kraftübertragungskomponenten aufweisen. Die eine oder die mehreren Kraftübertragungskomponenten können jeweils starr ausgebildet sein und/oder eine longitudinale Form aufweisen, welche sich entlang einer longitudinalen Achse der Kraftübertragungskomponente erstreckt. Eine Kraftübertragungskomponente kann beispielsweise als Balken ausgeführt sein. Die eine oder die mehreren Kraftübertragungskomponenten können jeweils ausgebildet sein zu einer Kraftübertragung an den ersten oder den zweiten Rumpf zur Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf. Die Kraftübertragung kann entlang oder im Wesentlichen entlang der longitudinalen Achse der Kraftübertragungskomponente erfolgen. Beispielsweise kann die Kraftübertragung entlang oder im Wesentlichen entlang einer axialen Richtung des Balkens erfolgen. Die Verbindungsstruktur kann beispielsweise vier Kraftübertragungskomponenten aufweisen, wobei zwei der Kraftübertragungskomponenten zur Kraftübertragung an den ersten Rumpf und die zwei weiteren Kraftübertragungskomponenten zur Kraftübertragung an den zweiten Rumpf ausgebildet sind. Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug kann eine Tragstruktur aufweisen. Jede der Kraftübertragungskomponenten kann jeweils über eine bewegliche Verbindung mit der Tragstruktur verbunden sein. Eine bewegliche Verbindung kann ein Lager aufweisen, das Lager kann ein Linearlager sein.
Die Ausgleichsverbindung kann an einem Übergang zwischen der Verbindungsstruktur und dem Rumpf angeordnet sein. Insbesondere kann die Ausgleichsverbindung an einem Übergang von einer Kraftübertragungskomponente zu demjenigen Rumpf angeordnet sein, an welchem die Kraftübertragung durch die Kraftübertragungskomponente erfolgt. Eine erste Komponente der Ausgleichsverbindung kann starr mit der Verbindungsstruktur verbunden sein oder mit zumindest einem Teil der Verbindungsstruktur einstückig ausgebildet sein. Insbesondere kann die erste Komponente der Ausgleichsverbindung starr mit der Kraftübertragungskomponente verbunden sein oder mit zumindest einem Teil der Kraftübertragungskomponente einstückig ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Komponente der Ausgleichsverbindung starr mit dem Verstelllager verbunden sein oder einstückig mit zumindest einem Teil des Verstelllagers ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine zweite Komponente der Ausgleichsverbindung starr mit dem ersten Rumpf verbunden sein oder einstückig mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes ausgebildet sein. Die erste und/oder die zweite Komponente können starr ausgebildet sein. Der Ausdruck "starr verbunden" in Bezug auf zwei Körper kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass zumindest ein Teil des ersten Körpers unbeweglich mit zumindest einem Teil des zweiten Körpers aneinander anliegend verbunden ist. Die erste und die zweite Komponente können relativ zueinander in einer Richtung entlang eines translatorischen Freiheitsgrades oder parallel zu einem translatorischen Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung bewegbar sein. Zusätzlich oder alternativ können die erste und die zweite Komponente relativ zueinander um eine Rotationsachse eines rotatorischen Freiheitsgrades der Ausgleichsverbindung verschwenkbar sein. Alternativ kann die Ausgleichsverbindung Teil der Verbindungsstruktur und/oder Teil des Rumpfes sein. Beispielsweise kann die Ausgleichsverbindung zwischen zwei Komponenten der Verbindungsstruktur oder zwei Komponenten des Rumpfes angeordnet sein.
Eine oder mehrere der Kraftübertragungskomponenten können jeweils mit demjenigen Rumpf, an welchen die Kraftübertragung durch die jeweilige Kraftübertragungskomponente erfolgt, eine gleiche oder eine im Wesentlichen gleiche Positions- und/oder Orientierungsänderung durchführen. Der Ausdruck "im Wesentlichen" kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass eine Relativbewegung zwischen der Kraftübertragungskomponente und dem Rumpf unberücksichtigt bleibt, welche vom Freiheitsgrad oder von den Freiheitsgraden der Ausgleichsverbindung zugelassen wird. Die Verbindungsstruktur kann eine Tragstruktur aufweisen oder mit einer Tragstruktur verbunden sein. Die Tragstruktur kann ausgebildet sein, eine Transportlast aufzunehmen. Die Transportlast kann eine wechselnde nichtständige Beladung des Schiffes umfassen, wie beispielsweise Passagiere und/oder Gepäck. Die Tragstruktur kann eine Wohngondel aufweisen oder ausgebildet sein, eine Wohngondel zu tragen. Die Wohngondel kann einen Wohn- und/oder Aufenthaltsbereich für die Passagiere aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Tragstruktur zumindest einen Segelmast tragen. Zumindest eine oder alle der Kraftübertragungskomponenten können mit der Tragstruktur verbunden sein. Alternativ kann zumindest ein Teil der jeweiligen Kraftübertragungskomponente mit zumindest einem Teil der Tragstruktur einstückig ausgebildet sein. Die Kraftübertragungskomponenten können zumindest einen Teil der Vertikallast der Tragstruktur und/oder der Transportlast ableiten. Die Verbindung zwischen der Tragstruktur und der Kraftübertragungskomponente kann eine bewegliche Verbindung sein. Die bewegliche Verbindung kann ein Lager aufweisen. Das Lager kann ein Linearlager sein. Das Lager kann das Verstelllager sein, welches die Veränderung der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf zumindest teilweise lagert. Zusätzlich oder alternativ kann die Verbindung zwischen der Tragstruktur und der Kraftübertragungskomponente eine elastische Verbindung sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Verbindung ein elastisches Verbindungselement aufweisen. Das elastische Verbindungselement kann beispielsweise ein elastomeres Verbindungselement sein. Die Tragstruktur kann verwindungssteif, im Wesentlichen verwindungssteif, starr oder im Wesentlichen starr ausgebildet sein. Die Tragstruktur kann beispielsweise eine Platte oder Plattform umfassen.
Eine Ausgleichsverbindung kann definiert werden als eine Verbindung, welche zumindest einen Freiheitsgrad aufweist. Die Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung können translatorisch und/oder rotatorisch sein. Einer oder mehrere oder alle Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung können geführt sein. In anderen Worten kann die Ausgleichsverbindung eines oder mehrere Lager aufweisen, welche so konfiguriert sind, dass Komponenten der Ausgleichsverbindung kontrollierte Bewegungen entsprechend der geführten Freiheitsgrade relativ zueinander ausführen. Durch die Ausgleichsverbindung können eine oder mehrere translatorische Freiheitsgrade fixiert sein. Zusätzlich oder alternativ können durch die Ausgleichsverbindung einer oder mehrere rotatorische Freiheitsgrade fixiert sein. Die fixierten Freiheitsgrade können diejenigen sein, welche von der Ausgleichsverbindung nicht bereitgestellt werden. In anderen Worten kann keine translatorische oder rotatorische Relativbewegung von Komponenten der Ausgleichsverbindung relativ zueinander entsprechend der fixierten Freiheitsgrade erfolgen. Für die Verbindung zwischen der Verbindungsstruktur und dem zweiten Rumpf kann Entsprechendes gelten. Insbesondere kann das Verstelllager und/oder ein weiteres Verstelllager der Verbindungsstruktur mit zumindest einem Teil des zweiten Rumpfes über mindestens eine weitere Ausgleichsverbindung verbunden sein.
Die Ausgleichsverbindung kann einen oder mehrere Freiheitsgrade aufweisen. Der eine Freiheitsgrad oder die mehreren Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung können so konfiguriert sein, dass eine Lagerbelastung des Verstelllagers verringert wird. Die Lagerbelastung kann eine Kraft sein, welche im Wesentlichen senkrecht zu einem Freiheitsgrad oder zu einer Laufrichtung des Verstelllagers orientiert ist. Beispielsweise kann eine Lagerbelastung eines Linearlagers im Wesentlichen senkrecht zur Führungsrichtung des Linearlagers orientiert sein. Eine Lagerbelastung eines Radiallagers kann im Wesentlichen in radialer Richtung orientiert sein. Die Lagerbelastung kann während der Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf auftreten.
Die Ausgleichsverbindung kann eingelenkig sein oder mehrere Gelenke aufweisen. Ein Gelenk kann definiert werden als eine bewegliche Verbindung zwischen zwei starren Teilen. Die Ausgleichsverbindung kann starr mit zumindest einem Teil des Rumpfes, der Verbindungsstruktur und/oder dem Verstelllager verbunden sein. Die Ausgleichsverbindung kann starr mit dem Verstelllager und/oder starr mit dem ersten Rumpf verbunden sein.
Das Verstelllager kann ein Linearlager aufweisen oder aus einem oder mehreren Linearlagern bestehen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausgleichsverbindung ausgebildet, zumindest ein Teil einer Kraft zur Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf zu übertragen. Die Ausgleichsverbindung kann zumindest diejenigen Freiheitsgrade blockieren oder fixieren, welche zur Übertragung des Anteils der Kraft verwendet werden. Die Ausgleichsverbindung kann so ausgebildet sein, dass entlang einer oder mehreren Richtungen, entlang welcher die Kraftübertragung erfolgt, die Ausgleichsverbindung keine translatorischen Freiheitsgrade aufweist und/oder keine translatorische Bewegung von Komponenten der Ausgleichsverbindung relativ zueinander zulässt. Beispielsweise können alle translatorischen Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Kraftübertragung orientiert sein. Die blockierten oder fixierten Freiheitsgrade können komplementär zu den Freiheitsgraden sein, welche von der Ausgleichsverbindung bereitgestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Freiheitsgrad oder sind die Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung an der Verstellung der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf unbeteiligt oder im Wesentlichen unbeteiligt. In anderen Worten kann zur Verstellung der Position und/oder Orientierung der Rümpfe keine oder im Wesentlichen keine Relativbewegung der Ausgleichsverbindung entlang der Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung erforderlich sein.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Ausgleichsverbindung ein Loslager und/oder ein elastisches Verbindungselement auf. Das elastische Verbindungselement kann beispielsweise ein elastomeres Verbindungselement sein. Ein Loslager kann als ein Lager definiert werden, welches mindestens einen Freiheitsgrad fixiert und mindestens einen nicht fixierten Freiheitsgrad aufweist. Das Loslager kann einen oder zwei translatorische Freiheitsgrade fixieren. Das Loslager kann genau einen, genau zwei, oder genau drei translatorische Freiheitsgrade bereitstellen. Alternativ oder zusätzlich kann das Loslager genau einen, genau zwei oder genau drei rotatorische Freiheitsgrade fixieren. Das Loslager kann genau einen, genau zwei, oder genau drei rotatorische Freiheitsgrade bereitstellen. Das Loslager kann ein Linearlager sein. Das Linearlager kann beispielsweise ein Gleitlager und/oder ein Linearwälzlager aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest einer der Freiheitsgrade der Ausgleichverbindung ein translatorischer Freiheitsgrad. Der translatorische Freiheitsgrad kann der einzige Freiheitsgrad oder der einzige translatorische Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung sein. Zusätzlich kann die Ausgleichsverbindung genau einen, genau zwei oder genau drei rotatorische Freiheitsgrade bereitstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein translatorischer Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des ersten Rumpfes orientiert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Winkel zwischen dem translatorischen Freiheitsgrad und einer Achse, welche parallel zur Längsachse des ersten Rumpfes verläuft, geringer als 60 Grad, geringer als 45 Grad oder geringer als 30 Grad, oder geringer als 20 Grad oder geringer als 10 Grad, oder geringer als 5 Grad. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Rotationsachse eines rotatorischen Freiheitsgrades der Ausgleichsverbindung parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des ersten Rumpfes orientiert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Winkel zwischen der Rotationsachse und einer Achse, welche parallel zur Längsachse des ersten Rumpfes verläuft, geringer als 60 Grad, geringer als 45 Grad, oder geringer als 30 Grad, oder geringer als 20 Grad oder geringer als 10 Grad, oder geringer als 5 Grad. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Ausgleichsverbindung einen translatorischen Freiheitsgrad und einen rotatorischen Freiheitsgrad auf, wobei ein Winkel zwischen dem translatorischen Freiheitsgrad und einer Achse, welche parallel zu einer Rotationsachse des rotatorischen Freiheitsgrades verläuft, geringer ist als 60 Grad, geringer ist als 45 Grad ist, oder geringer ist als 30 Grad ist, oder geringer ist als 20 Grad ist, oder geringer ist als 10 Grad ist, oder geringer ist als 5 Grad. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der translatorische Freiheitsgrad parallel oder im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse orientiert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Ausgleichsverbindung ausgebildet, Dehnungsunterschiede zwischen Komponenten des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs auszugleichen.
Die Komponenten können beispielsweise der erste Rumpf, der zweite Rumpf, die Verbindungsstruktur und/oder die Tragstruktur sein. Die Dehnung kann eine temperaturbedingte Dehnung sein. Insbesondere kann die Ausgleichsverbindung ausgebildet sein, einen Dehnungsunterschied zwischen dem ersten und/oder dem zweiten Rumpf einerseits und einer weiteren Komponente des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs andererseits, wie beispielsweise der Verbindungsstruktur, auszugleichen. Die Dehnung des ersten und/oder zweiten Rumpfes kann beispielsweise eine Dehnung entlang der Längsachse des jeweiligen Rumpfes sein.
Zusätzlich oder alternativ kann die Ausgleichsverbindung konfiguriert sein, eine wechselnde mechanische Belastung auszugleichen. Die wechselnde mechanische Belastung kann durch Wellenbewegungen entstehen. Die wechselnde mechanische Belastung kann beispielsweise zu einer Torsion des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs führen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verbindungsstruktur, eine Kraftübertragungskomponente, das Verstelllager und/oder ein weiteres Verstelllager der Verbindungsstruktur über eine fixierende Verbindung mit dem ersten Rumpf verbunden. Die fixierende Verbindung kann so ausgebildet sein, dass zumindest alle translatorischen Freiheitsgrade der fixierenden Verbindung fixiert sind. In anderen Worten weist die fixierende Verbindung keine Freiheitsgrade oder nur rotatorische Freiheitsgrade auf. Die fixierende Verbindung kann entweder so ausgebildet sein, dass sie keinen Freiheitsgrad aufweist oder so ausgebildet sein, dass deren Freiheitsgrade auf einen oder mehrere rotatorischen Freiheitsgrade beschränkt ist. Die Verbindungsstruktur, eine Kraftübertragungskomponente, das Verstelllager, das weitere Verstelllager und/oder der erste Rumpf können jeweils mit der fixierenden Verbindung starr verbunden sein. Die fixierende Verbindung kann eine erste und eine zweite Komponente aufweisen. Die erste und/oder die zweite Komponente können starr ausgebildet sein. Die erste Komponente der fixierenden Verbindung kann mit der Verbindungsstruktur starr verbunden sein oder mit zumindest einem Teil der Verbindungsstruktur einstückig ausgebildet sein. Die erste Komponente kann mit einer Kraftübertragungskomponente starr verbunden sein, oder mit zumindest einem Teil der Kraftübertragungskomponente einstückig ausgebildet sein. Die Kraftübertragungskomponente kann zur Kraftübertragung an den ersten Rumpf über die fixierende Verbindung konfiguriert sein. Die zweite Komponente kann mit dem ersten Rumpf starr verbunden sein oder mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes einstückig ausgebildet sein. Die erste und die zweite Komponente können relativ zueinander um eine Rotationsachse eines rotatorischen Freiheitsgrades der fixierenden Verbindung verschwenkbar sein. Zusätzlich können die erste und die zweite Komponente relativ zueinander in einer Richtung entlang eines translatorischen Freiheitsgrades oder parallel zu einem translatorischen Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung bewegbar sein.
Das weitere Verstelllager kann ausgebildet sein zu einer zumindest teilweisen Lagerung der Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf. Eine Ableitung einer Vertikallast der Tragstruktur und/oder der Transportlast kann zumindest teilweise über das weitere Verstelllager und/oder die fixierende Verbindung erfolgen.
Die fixierende Verbindung kann beispielsweise eines oder mehrere Festlager aufweisen oder eine Einspannung sein. Ein Festlager kann definiert werden als eine Verbindung, welche alle drei Translations-Freiheitsgrade fixiert, wobei jedoch keine Drehmomente übertragen werden. Eine Einspannung kann definiert werden als eine Verbindung, welche alle sechs Freiheitsgrade fixiert. Die fixierende Verbindung kann ausgebildet sein, zumindest ein Teil einer Kraft zur Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf zu übertragen. Gemäß einer Ausführungsform besteht eine axiale Separierung zwischen der Ausgleichsverbindung und der fixierenden Verbindung, gemessen entlang einer Längsachse des ersten Rumpfes. Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht eine axiale Separierung zwischen allen Ausgleichsverbindungen und allen fixierenden Verbindungen, welche jeweils die Verbindungsstruktur mit dem ersten Rumpf verbinden.
Beispielsweise kann die axiale Separierung größer sein als ein Zehntel, größer sein als ein Vierteil, größer sein als ein Drittel, oder größer sein als die Hälfte der axialen Länge des ersten Rumpfes. Alle Ausgleichsverbindungen können am ersten Rumpf bugseitig oder heckseitig relativ zu allen fixierenden Verbindung angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug eine Abstützvorrichtung auf zu einer aktivierbaren mechanischen Überbrückung des Verstelllagers. Die Abstützvorrichtung kann konfiguriert sein, eine Lagerbelastung des Verstelllagers zumindest teilweise abzustützen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Aktivierung der mechanischen Überbrückung abhängig von der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf.
Die Abstützvorrichtung kann einen oder mehrere Bolzen aufweisen. Der Bolzen kann an einer ersten Komponente angeordnet sein. Eine Öffnung, welche zur Aufnahme des Bolzens ausgebildet ist, kann an einer zweiten Komponente angeordnet sein. Die Aktivierung der Abstützvorrichtung kann durch ein Eingreifen des Bolzens in die Öffnung erfolgen. Die erste Komponente kann über das Verstelllager mit der zweiten Komponente verbunden sein.
Gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform erlaubt zumindest einer der Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung eine Relativbewegung von mehr als 5 Millimeter, oder mehr als 10 Millimeter, oder mehr als 50 Millimeter, oder mehr als 100 Millimeter, oder mehr als 200 Millimeter. Die Ausgleichsverbindung kann so konfiguriert sein, dass die erlaubte Relativbewegung geringer ist als 300 Millimeter oder geringer ist als 200 Millimeter oder geringer ist als 100 Millimeter. Die Relativbewegung kann eine rein translatorische Bewegung und/oder eine kombinierte translatorische und rotatorische Bewegung sein.
Die Relativbewegung kann gemessen werden zwischen Komponenten der Ausgleichsverbindung, welche sich relativ zueinander in einer Richtung entlang des Freiheitsgrades oder parallel zum Freiheitsgrad bewegen. Der Freiheitsgrad kann ein translatorischer Freiheitsgrad sein. Eine erste Komponente kann starr mit der Verbindungsstruktur, insbesondere starr mit der Kraftübertragungskomponente verbunden sein. Alternativ kann die erste Komponente einstückig zumindest mit einem Teil der Verbindungsstruktur, insbesondere einstückig mit zumindest einem Teil der Kraftübertragungskomponente ausgebildet sein. Die zweite Komponente kann starr mit dem ersten Rumpf verbunden sein. Alternativ kann die zweite Komponente einstückig mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Relativbewegung eine Bewegung eines ersten Lagerelements relativ zu einem zweiten Lagerelement sein. Das erste und das zweite Lagerelement können komplementär zueinander ausgebildet sein. Das erste Lagerelement kann ein Gleitelement eines Linearlagers sein, das zweite Lagerelement kann eine Schiene des Linearlagers sein. Die Relativbewegung kann durch die Ausgleichsverbindung geführt sein. Beispielsweise kann die Relativbewegung durch ein Linearlager der Ausgleichsverbindung geführt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug eine Tragstruktur zur Aufnahme einer Transportlast auf. Eine Ableitung einer Vertikallast der Tragstruktur und/oder der Transportlast kann zumindest teilweise über das Verstelllager erfolgen. Die Transportlast kann eine wechselnde Beladung des Schiffes, wie beispielsweise Passagiere und/ oder Gepäck umfassen.
Zusätzlich oder alternativ kann die Ableitung der Vertikallast der Tragstruktur und/oder der Transportlast zumindest teilweise über die Ausgleichsverbindung und/oder die fixierende Verbindung erfolgen.
Zusätzlich oder alternativ kann die Ableitung der Vertikallast der Tragstruktur und/oder der Transportlast zumindest teilweise über eine Krafrübertragungskomponente erfolgen. Die Kraftübertragungskomponente kann mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes über die Ausgleichsverbindung verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Kraftübertragungskomponente mit der Tragstruktur über das Verstelllager verbunden sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Ausgleichsverbindung ein Linearlager auf. Zusätzlich kann die Ausgleichsverbindung ein Radiallager aufweisen. Die Ausgleichsverbindung kann aus einem Linearlager und einem Radiallager bestehen. Das Linearlager kann aus einem ersten und einem zweiten Lagerelement bestehen, welche relativ zueinander entlang des translatorischen Freiheitsgrades des Linearlagers bewegbar sind. Das erste und das zweite Lagerelement können zueinander komplementäre Lagerelemente des Linearlagers bilden. Zusätzlich können das erste und/oder das zweite Lagerelement als zueinander komplementäre Lager elemente des Radiallagers konfiguriert sein. Das erste und das zweite Lagerelement können relativ zueinander verschwenkbar sein. Das erste und/oder das zweite Lagerelement können starr ausgebildet sein. Das erste und das zweite Lagerelement können gleitend und/oder rollend zusammenwirken. Beispielsweise kann das erste Lagerelement als Welle des Radiallagers konfiguriert sein. Das zweite Lagerelement kann als Lagergehäuse des Radiallagers konfiguriert sein. Das Lagergehäuse kann die Welle zumindest teilweise umgreifen. Das Lagergehäuse kann offen oder geschlossen sein. Das Lagergehäuse kann entlang der Welle in axialer Richtung verschiebbar sein und um die Welle verschwenkbar sein. Daher kann sich ein translatorischer Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung entlang der Welle des Radiallagers erstrecken und eine Längsachse der Welle kann eine Rotationsachse eines rotatorischen Freiheitsgrades sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug eine Messvorrichtung auf, welche konfiguriert ist zum Erfassen eines Positionsparameters und/oder eines Bewegungsparameters der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf.
Ein Positionsparameter kann beispielsweise ein Abstand zwischen dem ersten Rumpf und dem zweiten Rumpf sein. Der Abstand kann senkrecht zur Mittelachse des Mehrrumpf-Wasserfahrzeugs gemessen sein. Ein Bewegungsparameter kann beispielsweise eine Änderungsgeschwindigkeit eines Positionsparameters sein, wie beispielsweise die Änderungsgeschwindigkeit des Abstandes. Die Messvorrichtung kann beispielsweise einen Laser und/oder einen Messdraht aufweisen. Der Messdraht kann beispielsweise entlang einer zu messenden Strecke gespannt sein.
Die Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf kann automatisch erfolgen, insbesondere ohne begrenzende oder regulierende Einflussnahme von Bedienpersonal.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann einen oder mehrere Antriebe aufweisen zur Veränderung der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf. Der Antrieb kann beispielsweise manuell, hydraulisch, elektrisch und/oder pneumatisch sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug so ausgebildet, dass die Veränderung der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf abhängig von dem durch die Messvorrichtung erfassten Positionsparameter und/oder Bewegungsparameter gesteuert wird. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann eine Steuerung aufweisen, die ausgebildet ist, einen oder mehrere Antriebe zu steuern zur Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf.
Das Steuern der Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf kann so konfiguriert sein, dass entlang der Trajektorie der Positions- und/oder Orientierungsänderung die relativen Positionen und/oder Orientierungen der Rümpfe die Lagerbelastung des Verstelllagers verringern.
Gemäß einer Ausfuhrungsform weist die Ausgleichsverbindung eine verschwenkbare Verbindung auf, welche ein erstes und ein zweites Verbindungselement aufweist. Die verschwenkbare Verbindung kann zur Verschwenkung des ersten Verbindungselements relativ zum zweiten Verbindungselement konfiguriert sein. Die verschwenkbare Verbindung kann einen oder mehrere rotatorische Freiheitsgrade der Ausgleichsverbindung bereitstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Verbindungselement mit dem ersten Rumpf starr oder verdrehungsfest verbunden. Alternativ kann das erste Verbindungselement mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes einstückig ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Verbindungselement mit der Verbindungsstruktur starr oder verdrehungsfest verbunden sein. Alternativ kann das zweite Verbindungselement mit zumindest einem Teil der Verbindungsstruktur einstückig ausgebildet sein. Insbesondere kann das zweite Verbindungselement mit einer Kraftübertragungskomponente starr oder verdrehungsfest verbunden sein oder das zweite Verbindungselement kann mit zumindest einem Teil der Kraftübertragungskomponente einstückig ausgebildet sein. Die Kraftübertragungskomponente kann zur Kraftübertragung an den ersten Rumpf über die Ausgleichsverbindung konfiguriert sein. Die Ausgleichsverbindung kann einen translatorischen Freiheitsgrad aufweisen zur translatorischen Verschiebung des ersten Verbindungselements relativ zum zweiten Verbindungselement.
Die verschwenkbare Verbindung kann zu einer geführten Verschwenkung des ersten Verbindungselements relativ zum zweiten Verbindungselement konfiguriert sein. Die Verschwenkung kann eine Orientierung des ersten Verbindungselements relativ zum zweiten Verbindungselement verändern. Die verschwenkbare Verbindung kann eine konvexe Fläche und eine konkave Fläche aufweisen. Die konvexe Fläche kann in die konkave Fläche eingreifen. Die konvexe Fläche kann in gleitendem Kontakt mit der konkaven Fläche sein. Alternativ können die konvexe Fläche und die konkave Fläche jeweils als Laufflächen für Wälzkörper der Ausgleichsverbindung konfiguriert sein. Die konvexe Fläche kann über Wälzkörper der Ausgleichsverbindung mit der konkaven Fläche zusammenwirken. Die verschwenkbare Verbindung kann ein Radiallager aufweisen oder aus einem Radiallager bestehen. Das Radiallager kann als Wälzlager und/oder als Gleitlager konfiguriert sein. Das Radiallager kann eine Welle aufweisen. Eine Lauf- oder Gleitfläche des Radiallagers kann mit zumindest einem Teil der Welle einstückig ausgebildet sein oder mit der Welle fest verbunden sein. Die Lauffläche kann zum Abrollen von Wälzkörpern des Radiallagers konfiguriert sein. Die Gleitfläche kann dazu konfiguriert sein, dass eine komplementäre Gleitfläche des Gleitlagers in gleitendem Kontakt mit der Gleitfläche steht. Das Radiallager kann als Loslager, insbesondere als axiales Loslager ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Radiallager eine Welle und ein Lagergehäuse auf. Die Welle und das Lagergehäuse können relativ zueinander entlang einer Längsachse der Welle verschiebbar sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform stellt die Verschiebbarkeit einen translatorischen Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung bereit. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die verschwenkbare Verbindung so konfiguriert, dass das erste Verbindungselement relativ zum zweiten Verbindungselement mindestens um einen Winkel von 1 Grad, oder mindestens um einen Winkel von 5 Grad, oder mindestens um einen Winkel von 10 Grad, oder mindestens um einen Winkel von 20 Grad, oder mindestens um einen Winkel von 40 Grad verschwenkbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann die verschwenkbare Verbindung so ausgebildet sein, dass das erste Verbindungselement relativ zum zweiten Verbindungselement maximal um 180 Grad, maximal um 90 Grad, maximal um 45 Grad, maximal um 30 Grad, maximal um 20 Grad, oder maximal um 10 Grad verschwenkbar ist. Der Winkel kann gemessen werden in einer Ebene, welche senkrecht zu einer Längsachse des ersten Rumpfes orientiert ist und/oder senkrecht zu einer Verschwenkachse der verschwenkbaren Verbindung orientiert ist. Der Winkel der Verschwenkbarkeit kann die Verschwenkung zwischen zwei extremalen Verschwenkpositionen repräsentieren. Die Ausgleichsverbindung kann so konfiguriert sein, dass das erste Verbindungselement relativ zum zweiten Verbindungselement um die Verschwenkachse verschwenkbar ist. Die Verschwenkachse kann ortsfest sein. Alternativ kann sich die Verschwenkachse während der Verschwenkung verlagern. Die Verschwenkachse kann eine Rotationsachse eines rotatorischen Freiheitsgrades sein. Der rotatorische Freiheitsgrad kann der einzige rotatorische Freiheitsgrad der verschwenkbaren Verbindung oder der Ausgleichsverbindung sein. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug kann so ausgebildet sein, dass die oben genannten Merkmale und Ausführungsformen zusätzlich für den zweiten Rumpf oder für mehrere weitere Rümpfe gelten.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die vorstehenden, sowie weitere vorteilhafte Merkmale der Offenbarung werden durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch deutlicher hervorgehen. Es wird betont, dass nicht alle möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung notwendigerweise alle oder einige der hier angegebenen Vorteile erzielen. Figur 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 2A ist ein Querschnitt des in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels entlang der in der Figur 1 gezeigten Schnittlinie und zeigt eine erste Konfiguration des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs;
Figur 2B ist ein Querschnitt des in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels entlang der in der Figur 1 gezeigten Schnittlinie und zeigt eine zweite Konfiguration des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs;
Figur 3 ist eine Draufsicht auf die Balken, die Rümpfe und die Befestigung zwischen den Balken und den Rümpfen des in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels; Figur 4 ist ein Querschnitt durch eine Ausgleichsverbindung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiels;
Figur 5A ist ein Querschnitt durch eine Ausgleichsverbindung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Figur 5B ist eine perspektivische Ansicht der Ausgleichsverbindung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
Figur 5C ist eine weitere perspektivische Ansicht der Ausgleichsverbindung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; Figur 6A ist eine perspektivische Ansicht einer Fixiervorrichtung zur Fixierung eines Balkens relativ zur Tragstruktur in dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, wobei sich das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug in der zweiten Konfiguration befindet;
Figur 6B ist eine weitere perspektivische Ansicht der Fixiervorrichtung, wobei sich das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug in der ersten Konfiguration befindet; und Figur 7 ist ein Querschnitt durch eine Ausgleichsverbindung gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel.
Detaillierte Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen Figur 1 zeigt ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug 1 entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug 1 ist als Katamaran ausgebildet, welcher einen ersten Rumpf 2 und einen zweiten Rumpf 3 aufweist. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug 1 mehr als zwei Rümpfe aufweist. Insbesondere kann das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug alternativ als Trimaran ausgebildet sein.
Zwischen den beiden Rümpfen 2, 3 ist eine Tragstruktur 4 angeordnet. Die Tragstruktur 4 ist ausgebildet, eine Transportlast, wie Passagiere und Gepäck aufzunehmen. Die Tragstruktur 4 umfasst eine Wohneinheit, welche eine Fensterfront 5 aufweist. Die Tragstruktur 4 weist ferner einen Navigationsbereich 6 auf. Auf der Tragstruktur 4 ist ein Segelmast 7 angeordnet, welcher in der Figur 1 zur Vereinfachung der Darstellung nur teilweise dargestellt ist.
Der Rumpf 2 ist mit der Tragstruktur 4 über die Balken 10 und dem Balken 13 (nicht gezeigt in der Figur 1) verbunden; und der Rumpf 3 ist mit der Tragstruktur 4 über die Balken 11 und 12 verbunden. Von den vier Balken sind in der Figur 1 die Balken
10, 11 und 12 dargestellt, in der Schnittdarstellung der Figuren 2A und 2B die Balken 10 und 11 dargestellt, und in der Draufsicht der Figur 3 alle vier Balken 10,
11, 12 und 13 dargestellt.
Die Balken 10 und 11 sind bugseitig relativ zu den Balken 12 und 13 angeordnet. Jeder der Balken ist mit seiner Längsachse senkrecht zur Mittelachse M des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs orientiert.
Jeder der Balken 10, 11, 12 und 13 ist als I-Balken ausgebildet. Die Balken können beispielsweise zumindest teilweise aus CFK (Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) bestehen.
Durch eine horizontale Bewegung der Balken in eine Richtung, welche im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse M des Katamarans orientiert ist, sind die Rümpfe 2, 3 so verschiebbar, dass ein Abstand der Rümpfe von der Mittelachse M veränderbar ist. Daher repräsentieren die Balken Kraftübertragungskomponenten. Jeder der Balken ist zur Kraftübertragung an einen der Rümpfe ausgebildet zur Veränderung der Position der Rümpfe 2, 3 relativ zueinander.
Durch die Veränderung der Position der Rümpfe 2, 3 relativ zueinander kann die Breite b des Katamarans verändert werden. Der Katamaran ist so ausgebildet, dass die Rümpfe 2, 3 simultan verstellbar sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Rümpfe 2, 3 unabhängig voneinander verstellbar sind.
Durch die Positionsänderung der Rümpfe 2, 3 relativ zueinander kann der Katamaran in eine erste und eine zweite Konfiguration gebracht werden. Figur 2A zeigt den Katamaran in der ersten Konfiguration und die Figur 2B zeigt den Katamaran in der zweiten Konfiguration. Jede dieser Figuren zeigt einen Querschnitt durch den Katamaran entlang der in der Figur 1 dargestellten Schnittlinie C-C. In der ersten Konfiguration sind die Rümpfe 2, 3 so weit ausgefahren, dass der Katamaran genügend Stabilität gegen den Winddruck aufweist, um mittels Segelkraft fortbewegt zu werden. In der zweiten Konfiguration sind die Rümpfe 2, 3 eingefahren, so dass der Katamaran beispielsweise in enge Liegeplätze manövriert werden kann und Schleusenanlagen in Binnenwasserstraßen benutzen kann. Ebenso können in der zweiten Konfiguration Krananlagen und Winterliegeplätze verwendet werden, welche in der Regel für die Einrumpfboote mit einer geringeren Breite b ausgelegt sind. In den Querschnitten der Figuren 2A und 2B sind die bugsei tigen Balken 10 und 11, deren Verbindung mit der Tragstruktur 4, sowie deren Verbindung mit den Rümpfen 2, 3 schematisch illustriert. Die Verbindung der heckseitigen Balken 12 und 13 mit der Tragstruktur 4 ist entsprechend konfiguriert, wie bei den bugseitigen Balken 10 und 11. Wie mit Bezug auf die Figur 3 weiter unten beschrieben wird, unterscheidet sich jedoch die Verbindung zwischen den heckseitigen Balken 12, 13 und den Rümpfen 2, 3 von der Verbindung zwischen den bugseitigen Balken 10, 11 und den Rümpfen 2, 3.
Die bugseitigen Balken 10 und 11 sind in einer Richtung entlang der Mittelachse des Katamarans relativ zueinander versetzt angeordnet. Ebenso sind die heckseitigen Balken 12, 13 in einer Richtung entlang der Mittelachse relativ zueinander versetzt angeordnet. Daher wird in der Figur 2B der Balken 10 teilweise durch den Balken 11 verdeckt. Jeder der Balken 10, 11, 12, 13 ist mit der Tragstruktur 4 über ein Linearlager verbunden. Jedes der Linearlager leitet ein Teil der Vertikallast der Tragstruktur 4 und der davon aufgenommenen Transportlast ab. Für die Balken 10 und 11 sind die Linearlager in den Figuren 2A und 2B dargestellt. Für die Balken 12 und 13 sind die Linearlager entsprechend ausgebildet.
Wie in den Figuren 2A und 2B dargestellt ist, weist jeder der bugseitigen Balken 10, 11 jeweils eine Linearlager-Schiene 30, 31 auf, welche auf der Oberseite des jeweiligen Balkens befestigt ist und sich im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des jeweiligen Balkens erstreckt. Auf jeder der Linearlager-Schienen 30, 31 laufen jeweils zwei Linearlager-Schlitten 32, 33, 34 und 35. Jeder der Linearlager- Schlitten 32, 33, 34 und 35 ist mit der Tragstruktur 4 verbunden (nicht gezeigt in den Figuren 2A und 2B). Für jeden der Linearlager-Schlitten 32, 33, 34, 35 ist die Verbindung mit der Tragstruktur 4 beweglich ausgebildet. Beispielsweise kann die Verbindung zwischen dem Linearlager-Schlitten 32, 33, 34, 35 und der Tragstruktur 4 ein Elastomerelement aufweisen und/oder kardanisch ausgebildet sein.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind für jeden der Balken die Linearlager, welche den jeweiligen Balken mit der Tragstruktur verbinden, als Linearwälzlager ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Linearlager als Linear gleitlager ausgebildet sind.
Jedes der Linearlager übt die Funktion eines Verstelllagers aus. Jedes der Verstelllager lagert die Veränderung der Position des ersten Rumpfes 2 relativ zum zweiten Rumpf 3 teilweise so, dass alle Verstelllager gemeinsam die Lagerung der Positionsveränderung bewirken. Die Balken 10, 11, 12 und 13, die Verstelllager und die Tragstruktur 4 üben zusammen die Funktion einer Verbindungsstruktur aus, welche den ersten Rumpf 2 mit dem zweiten Rumpf 3 verbindet.
Es hat sich gezeigt, dass die Verstelllager eine höhere Verschleißfestigkeit aufweisen und dass einer Blockierung der Verstelllager effektiver vorgebeugt werden kann, wenn für jeden der Rümpfe 2, 3 jeweils ein Balken über zumindest eine Ausgleichsverbindung mit dem jeweiligen Rumpf verbunden ist. Die Ausgleichsverbindung weist dabei zumindest einen Freiheitsgrad auf, welcher zur Verringerung der Lagerbelastung zumindest eines der Verstelllager des Katamarans konfiguriert ist. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jede der Ausgleichsverbindungen als Linear- Gleitlager konfiguriert.
Eine solche Lagerbelastung kann beispielsweise erzeugt werden durch unterschiedliche temperaturbedingte Dehnungen des ersten Rumpfes, des zweiten Rumpfes und/oder der Tragstruktur 4. Beispielsweise kann sich temperaturbedingt der erste Rumpf entlang seiner Längsachse unterschiedlich stark ausdehnen im Vergleich zur Tragstruktur 4.
Zusätzlich oder alternativ können Lagerbelastungen durch wechselnde mechanische Belastungen erzeugt werden. Solche wechselnden mechanischen Belastungen können durch Wasserwellen erzeugt werden, welche zur einer Torsion des Wasserfahrzeugs führen.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der bugseitige Balken 10 über die Ausgleichsverbindungen 20 und 21 mit dem Rumpf 2 verbunden und der bugseitige Balken 11 über die Ausgleichsverbindungen 22 und 23 mit dem Rumpf 3 verbunden. Über jede der Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22 und 23 wird ein Teil einer Vertikallast der Tragstruktur 4 und der Transportlast abgeleitet. Figur 3 ist eine Draufsicht auf die Balken 10, 11, 12 und 13, die Rümpfe 2 und 3, sowie auf die Verbindungen zwischen den Balken 10, 11, 12 und 13 und den Rümpfen 2 und 3. Zur Vereinfachung der Darstellung sind insbesondere die Tragstruktur 4 (gezeigt in den Figuren 2A und 2B) und die Linearlager, welche die Balken 10, 11, 12 und 13 mit der Tragstruktur 4 verbinden, nicht dargestellt. Zur Verdeutlichung der Darstellung ist in der Figur 3 die Schnittlinie C-C für die Querschnitte der Figuren 2A und 2B eingezeichnet.
Jede der Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22 und 23 weist genau einen Freiheitsgrad auf, welcher ein translatorischer Freiheitsgrad ist. Für jede der Ausgleichsverbindungen ist der translatorische Freiheitsgrad entlang der Längsachse AI, A2 desjenigen Rumpfes orientiert, zu welchem die jeweilige Ausgleichsverbindung eine Verbindung bereitstellt.
In der Figur 3 ist der Freiheitsgrad der jeweiligen Ausgleichsverbindung jeweils durch einen Pfeil 40, 41, 42, 43 symbolisiert.
Es hat sich gezeigt, dass durch jeder der Freiheitsgrade 40, 41, 42 und 43 die Lagerbelastung auf zumindest eines der Verstelllager verringert werden kann. Bei jeder der Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22, 23 führt eine Relativbewegung zwischen dem Balken und dem Rumpf, welche entlang des Freiheitsgrades ausgeführt wird, zu einer Veränderung einer Lagerbelastung zumindest eines der Verstelllager.
Jede der Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22, 23 überträgt einen Teil der Kraft zur Veränderung der Position der Rümpfe 2, 3.
Jeder der Freiheitsgrade 40, 41, 42 und 43 ist im Wesentlichen senkrecht zu einer Verfahrrichtung des Balkens orientiert, welcher zur Ausgleichsverbindung des jeweiligen Freiheitsgrades führt. Dadurch ist die Richtung der Kraftübertragung, welche durch den Balken bewirkt wird, im Wesentlichen senkrecht zum Freiheitsgrad. Daher blockiert oder fixiert jede der Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22 und 23 diejenigen Freiheitsgrade, welche zur Kraftübertragung an der jeweiligen Ausgleichsverbindung verwendet werden. Dadurch ist jeder der Freiheitsgrade 40, 41, 42 und 43 bei der Verstellung der Position der Rümpfe 2 und 3 im Wesentlichen unbeteiligt.
Die Freiheitsgrade 40 und 41 der Ausgleichsverbindungen 20 und 21 zwischen dem Balken 10 und dem Rumpf 2 sind entlang der Längsachse A2 des Rumpfes 2 orientiert. Die Freiheitsgrade 42 und 43 der Ausgleichsverbindungen 22 und 23 zwischen dem Balken 11 und dem Rumpf 3 sind entlang der Längsachse AI des Rumpfes 3 orientiert. Es hat sich gezeigt, dass dadurch effektiv unterschiedliche Dehnungen an den Rümpfen 2, 3 und/oder an Komponenten Tragstruktur ausgeglichen werden können. Diese Dehnungen können beispielsweise temperaturbedingte Dehnungen sein. Diese Dehnungsunterschiede führen dann nicht zu einer Erhöhung der Lagerbelastung der Verstelllager. Des Weiteren hat sich gezeigt, dass die Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22 und 23 den Einfluss von wechselnden Belastungen auf die Lagerbelastung verringern können; Die wechselnden Belastungen können beispielsweise durch Wellenbewegungen erzeugt werden.
Der heckseitige Balken 12 ist mit mehreren fixierenden Verbindungen 25, 26, 27 mit dem Rumpf 3 verbunden. Ebenso ist der heckseitige Balken 13 mit mehreren fixierenden Verbindungen 28, 29, 30 mit dem Rumpf 2 verbunden. Jede der fixierenden Verbindungen fixiert zumindest alle drei translatorischen Freiheitsgrade.
Jede der fixierenden Verbindungen 25, 26, 27, 28, 29, 30 kann beispielsweise als Schraubverbindung ausgebildet sein. Für jeden der Rümpfe 2 und 3 sind alle fixierenden Verbindungen 25, 26, 27, 28, 29 und 30 axial separiert von allen Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22, 23. In anderen Worten befindet sich eine Separierungsdistanz s zwischen den Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22, 23 und den fixierenden Verbindungen 25, 26, 27, 28, 29 und 30. Die Separierungsdistanz s kann größer sein als ein Viertel, größer sein als ein Drittel, oder größer sein als die Hälfte der axialen Länge des jeweiligen Rumpfes.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug weist ferner eine Messvorrichtung auf (nicht gezeigt in der Figur 3), welche ausgebildet ist, Positionsparameter und/oder Bewegungsparameter der Position des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf zu erfassen.
In dem in der Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Messvorrichtung ausgebildet, einen Abstand dl zwischen den Längsachsen AI, A2 der Rümpfe 2, 3 an den bugseitigen Endabschnitten der Rümpfe 2, 3 zu erfassen. Ferner erfasst die Messvorrichtung einen Abstand d2 zwischen den Längsachsen AI, A2 an den heckseitigen Endabschnitten der Rümpfe 2, 3. Alternativ kann die Messvorrichtung ausgebildet sein, Änderungsgeschwindigkeiten der Abstände dl und d2 zu erfassen. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug weist mehrere Antriebe auf zur Veränderung der Position des ersten Rumpfes 2 relativ zum zweiten Rumpf 3.
Die Antriebe werden abhängig von den erfassten Positionsparametern durch eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt in der Figur 3) gesteuert. Dadurch ist es möglich, dass während des Verstellens der Abstand dl im Wesentlichen gleich ist zum Abstand d2. Es hat sich gezeigt, dass dadurch die Lagerbelastung der Verstelllager gering gehalten werden kann.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch die Ausgleichsverbindung 20 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Ausgleichsverbindung 20 ist zwischen dem Balken 10 und dem Rumpf 2 angeordnet. Die Längsachse des Rumpfes 2 ist senkrecht zur Papierebene der Figur 4 orientiert. Die Ausgleichsverbindungen 21, 22 und 23 können entsprechend zur dargestellten Ausgleichsverbindung 20 ausgebildet sein. Die Ausgleichsverbindung 20 ist als Linear-Gleitlager ausgebildet, dessen Freiheitsgrad entlang der Längsachse des Rumpfes 2 orientiert ist, also senkrecht zur Papierebene der Figur 4.
Der Balken 10 weist eine tunnelförmige Ausnehmung 57 in der Bodenfläche 49 des Balkens 10 auf, welche sich entlang der Längsachse des Rumpfes 2 erstreckt. In der Ausnehmung 57 ist ein Schlitten 42 angeordnet. Auf der Oberseite des Rumpfes 2 eine Bodenplatte 59 montiert.
Auf der Bodenplatte 59 ist eine Schiene 71 befestigt. Die Schiene weist ein T-förmiges Profil auf. Die Schiene erstreckt sich mit gleichbleibendem Profil in einer Richtung, welche parallel zur Längsachse des Rumpfes 2 orientiert ist. Auf den Oberflächen des Querbalkens des T-förmigen Profils sind Gleitbeläge 44, 45, 46, 47 und 48 angeordnet, welche mit Gleitflächen des Schlittens 42 zusammenwirken. Die Gleitbeläge 44, 45, 46, 47 und 48 können beispielsweise zumindest teilweise aus Kunststoff sein.
Figur 5A zeigt eine Ausgleichsverbindung 20A gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das in der Figur 5A gezeigte zweite Ausführungsbeispiel einer Ausgleichsverbindung 20a weist Komponenten auf, welche zu den in der Figur 4 dargestellten Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels 20 in ihrer Struktur und/oder Funktion analog sind. Daher sind die Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels teilweise mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, die jedoch das Begleitzeichen "a" aufweisen.
Die Ausgleichsverbindung 20a weist ein Gleitelement 50a als Lagerelement auf, welches von einer Schiene als Gegenlagerelement verschiebbar geführt wird. Die Schiene wird durch die Bodenplatte 59a und einen Aufbau 61a gebildet und weist ein C-Profil auf. Im Inneren des C-Profils sind Laufflächen angeordnet, auf welchen die Gleitflächen des Gleitelements 50a gleiten.
Das Gleitelement 50a weist einen Fuß auf, welcher im Inneren der Schiene angeordnet ist. Ferner weist das Gleitelement 50a einen Fortsatz 51a auf, welcher sich vom Fuß weg erstreckt und ein Gewindeloch aufweist. Im Gewindeloch des Fortsatzes 51a ist ein Bolzen 55a anordenbar, durch welchen das Gleitelement 50a am Balken 10 befestigbar ist. Der Bolzen 55a und ein Teil des Fortsatzes 51a sind in einer Öffnung des Balkens 10 anordenbar und mittels einer Mutter 54a am Balken 10 befestigbar.
Der Fortsatz 51a weist eine Schulter 58a auf, auf welcher ein Kragenelement 56a aufliegt. Auf dem Kragenelement 56a liegt wiederum ein Stabilisierungselement 53a auf, über welches der Fortsatz 51a mit dem Balken 10 formschlüssig befestigt ist. Der Formschluss blockiert oder fixiert zwei translatorische Freiheitsgrade, welche orthogonal zum translatorischen Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung orientiert sind. Durch das Stabilisierungselement 53a wird in den zwei blockierten oder fixierten translatorischen Freiheitsgraden eine höhere Stabilität erhalten. Zusätzlich ermöglicht das Stabilisierungselement 53a eine großflächigere Krafteinleitung in den Balken 10.
Jede der Figuren 5B und 5C ist eine perspektivische Darstellung der Ausgleichsverbindung 20a. In der Figur 5B ist die Ausgleichsverbindung 20a mit dem Stabilisierungselement 53a abgebildet, während in der Figur 5C die Ausgleichsverbindung 20a ohne das Stabilisierungselement 53a abgebildet ist. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in den Figuren 5B und 5C der Balken 10 nicht gezeigt.
Wie in den Figuren 5B und 5C zu erkennen ist, weist die Ausgleichsverbindung 20a zusätzlich ein zweites Gleitelement 52a als Lagerelement auf, welches relativ zum ersten Gleitelement 50a versetzt entlang einer Richtung angeordnet ist, welche parallel zur Längsachse des Rumpfes 2 verläuft. Das zweite Gleitelement 52a ist im Wesentlichen gleich ausgebildet, wie das erste Gleitelement 50a. Ebenso wie das erste Gleitelement 50a ist auch das zweite Gleitelement 52a über einen Bolzen (nicht dargestellt in den Figuren 5B und 5C) am Balken 10 befestigbar. Das zweite Gleitelement 52a läuft in einer Schiene als Gegenlagerelement, welche durch die Bodenplatte 59a und den Aufbau 61a gebildet wird.
Wie in der Figur 5C zu sehen ist, weist der Aufbau 61a ein erstes Langloch 72a und ein zweites Langloch 73a auf. Jedes der Langlöcher 72a, 73a ist so konfiguriert, dass die Bodenplatte 59a und der Aufbau 61a ein C-Profü zur Führung des ersten Gleitelements 50a und des zweiten Gleitelements 52a bildet. Das erste Gleitelement 50a erstreckt sich durch das erste Langloch 72a und das zweite Gleitelement 52a erstreckt sich durch das zweite Langloch 73a. Das Stabilisierungselement 53a weist eine erste Öffnung 74a auf, durch welche sich das erste Gleitelement 50a zumindest teilweise erstreckt. Ferner weist das Stabilisierungselement 53a eine zweite Öffnung 75a auf, durch welche sich das zweite Gleitelement 52a zumindest teilweise erstreckt. Dadurch stabilisiert das Stabilisierungselement zumindest zwei Gleitelemente stabilisieren 50a, 52a. Wie nachfolgend mit Bezug auf die Figuren 6A und 6B erläutert wird, weist das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug 1 eine Abstützvorrichtung auf. Die Abstützvorrichtung ist so konfiguriert, dass eine mechanische Überbrückung des Verstelllagers aktivierbar ist. Über die mechanische Überbrückung wird zumindest ein Teil der Lagerbelastung des Verstelllagers abgeleitet. Dies ist dargestellt in der Figur 6A für den bugseitigen Balken 11. Für die übrigen Balken 10, 12 und 13 ist die Abstützvorrichtung entsprechend ausgebildet.
Wie in der Figur 6A zu erkennen ist, ist der Balken 11 als I-Balken ausgebildet. Auf dem I-Balken ist die Linearlager-Schiene 31 angeordnet, welche sich im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des Balkens 11 erstreckt. Auf der Linearlager-Schiene 31 sind die Linearlager-Schlitten 34 und 35 angeordnet, welche mit der Tragstruktur 4 (gezeigt in den Figuren 2A und 2B) verbunden sind. Die Linearlager-Schlitten 34 und 35 bilden zusammen mit der Linearlager-Schiene 31 ein Verstelllager. Zusammen mit den Verstelllagern, welche an den übrigen Balken angeordnet sind, bildet dieses Verstelllager eine Lagerung zur Veränderung der Position der Rümpfe relativ zueinander. Wie in der Figur 6A ebenfalls gezeigt ist, ist der Balken 11 über die Ausgleichsverbindungen 22 und 23 mit der Oberfläche 36 des Rumpfes 3 (ebenfalls dargestellt in den Figuren 1, 2A und 2B) verbunden. Die Tragstruktur 4 weist einen ersten Rahmen 62 und einen zweiten Rahmen 63 auf. Der zweite Rahmen 63 ist zur Unterseite hin offen ausgebildet. Der Balken 11 und die darauf angeordnete Linearlager-Schiene 31 erstrecken sich durch die Öffnung 64 des ersten Rahmens 62 und durch die Öffnung 65 den zweiten Rahmens 63. Der erste Rahmen 62 ist im Wesentlichen in der Mitte des Mehrrumpf- Wasserfahrzeuges angeordnet. Wie in der Figur 1 dargestellt ist, ist der zweite Rahmen 63 an einer Außenseite der Tragstruktur 4 angeordnet, an welcher der Balken 11 unter der Tragstruktur 4 heraustritt.
Der Balken 11 weist an einem ersten Ende eine erste Endplatte 66 auf und an einem zweiten Ende eine zweite Endplatte 69. Ferner weist der Balken 11 auf der in der Figur 6A dargestellten Seite eine erste Rippe 68 und eine zweite Rippe 67 auf. Auf der gegenüberliegenden, in der Figur 6A nicht dargestellten Seite, weist der Balken 11 eine zur ersten Rippe 68 korrespondierende Rippe auf, welche eine gleiche axiale Position wie die erste Rippe 68 aufweist, und eine zur zweiten Rippe 67 korrespondierende Rippe, welche eine gleiche axiale Position, wie die zweite Rippe 67 aufweist.
Die Figur 6A zeigt den Balken 11, wenn der Katamaran sich in der zweiten Konfiguration (gezeigt in der Figur 2B) befindet, in welcher die Rümpfe eingefahren sind. In dieser Konfiguration befindet sich die erste Endplatte 66 im Anschlag gegen den zweiten Rahmen 63. Des Weiteren befindet sich die erste Rippe 68 und die dazu korrespondierende Rippe im Anschlag gegen den ersten Rahmen 62. Der erste Rahmen 62 weist zwei Bolzen (nicht gezeigt) auf, welche in der zweiten Konfiguration in entsprechende Öffnungen (nicht gezeigt) in der ersten Rippe 68 und der dazu korrespondierenden Rippe eingreifen. Des Weiteren weist der zweite Rahmen 63 zwei Bolzen (nicht gezeigt) auf, welche in der zweiten Konfiguration in entsprechende Öffnungen (nicht gezeigt) in der ersten Endplatte 66 eingreifen. Jeder der Bolzen ist entlang der Längsachse des Balkens 11 orientiert, so dass durch das Verfahren des Balkens in einer Richtung parallel zu seiner Längsachse die Bolzen in die Öffnungen eingeführt oder aus den Öffnungen entfernt werden können.
Durch den Eingriff der Bolzen in die Öffnungen wird eine zusätzliche formschlüssige Verbindung bereitgestellt, welche die Tragstruktur mit dem Balken 11 verbindet. Diese formschlüssige Verbindung ist eine zusätzlich Verbindung zu der Verbindung zwischen der Tragstruktur und dem Balken 11 über das Verstelllager. Diese zusätzliche formschlüssige Verbindung stützt die Lagerbelastung des Verstelllagers ab. Das Verstelllager wird daher mechanisch überbrückt. Die mechanische Überbrückung wird aktiviert, wenn der Katamaran in die zweite Konfiguration gebracht wird und damit die Bolzen in die entsprechenden Öffnungen eingreifen.
Wird der Katamaran von der zweiten Konfiguration (gezeigt in der Figur 2B) in die erste Konfiguration (gezeigt in der Figur 2A) übergeführt, so bewegt sich der Balken 11 in Pfeilrichtung 70. Die Position des Balkens 11 relativ zu dem ersten und dem zweiten Rahmen 62, 63 in der ersten Konfiguration ist in der Figur 6B dargestellt.
Durch das Entfernen des Balkens 11 aus der zweiten Konfiguration lösen sich die erste Rippe 68 und die dazu korrespondierende Rippe, sowie die erste Endplatte 66 jeweils vom Anschlag und die Bolzen des ersten und des zweiten Rahmens 62, 63 treten aus den entsprechenden Öffnungen aus. Dadurch wird die mechanische Überbrückung deaktiviert.
Wie in der Figur 6B dargestellt ist, befindet sich in der ersten Konfiguration die zweite Endplatte 69 im Anschlag gegen den ersten Rahmen 62. In der Darstellung der Figur 6B ist die zweite Rippe 67 verdeckt durch den zweiten Rahmen 63, da sich die zweite Rippe und die dazu korrespondierende Rippe im Anschlag gegen den zweiten Rahmen 63 befinden.
Der zweite Rahmen 63 weist zwei Bolzen auf, welche in der ersten Konfiguration in entsprechende Öffnungen in der zweiten Rippe 67 und in der dazu korrespondierenden Rippe eingreifen. Des Weiteren weist der erste Rahmen 62 zwei Bolzen auf, welche in der ersten Konfiguration in entsprechende Öffnungen in der zweiten Endplatte 69 eingreifen. Jeder der Bolzen ist entlang der Längsachse des Balkens ausgerichtet. Durch den Eingriff der Bolzen in die Öffnungen wird auch in der ersten Konfiguration eine zusätzliche formschlüssige Verbindung bereitgestellt, welche die Tragstruktur mit dem Balken 11 verbindet. Diese formschlüssige Verbindung ist eine zusätzliche Verbindung zu der Verbindung zwischen der Tragstruktur und dem Balken 11 über das Verstelllager. Diese zusätzliche formschlüssige Verbindung stützt die Lagerbelastung des Verstelllagers ab. Das Verstelllager wird daher mechanisch überbrückt. Die mechanische Überbrückung wird aktiviert, wenn der Katamaran in die erste Konfiguration gebracht wird. Die mechanische Überbrückung durch den Eingriff der Bolzen in die Öffnungen wird insbesondere ermöglicht durch die Ausgleichsverbindungen 20, 21, 22, 23. Diese Ausgleichsverbindungen sind insbesondere konfiguriert zum Ausgleich von Dehnungsunterschieden zwischen Komponenten des Katamarans. Ferner sind diese Ausgleichsverbindungen konfiguriert, wechselnde mechanische Belastungen auszugleichen, welche durch Wellenschlag erzeugt werden.
Dadurch wird ein Mehrrumpf-Wasserfahrzeug erhalten, welches in effizienter Weise eine hohe Stabilität in der ersten und in der zweiten Konfiguration bereitstellt. Die Figur 7 zeigt eine Ausgleichsverbindung 20b gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Diese Ausgleichsverbindung 20b weist Komponenten auf, welche zu den in den Figuren 4 und 5A dargestellten Komponenten des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels 20 und 20A der Ausgleichsverbindung in ihrer Struktur und/oder ihrer Funktion analog sind. Daher sind die Komponenten des dritten Ausführungsbeispiels teilweise mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, die jedoch das Begleitzeichen "b" aufweisen.
Die Ausgleichsverbindung 20b weist eine konvexe Fläche 80b und eine konkave Fläche 81b auf. Die konvexe Fläche 80b greift in die konkave Fläche 81b ein. Die konvexe Fläche 80b und die konkave Fläche 81b sind so konfiguriert, dass die Ausgleichsverbindung 20b eine verschwenkbare Verbindung aufweist. Die konvexe Fläche 80b kann in gleitendem Kontakt mit der konkaven Fläche 81b sein. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die konvexe Fläche 80b und die konkave Fläche 81b jeweils Laufflächen für Wälzkörper der Ausgleichsverbindung bilden, welche in der Figur 7 nicht dargestellt sind. Die konkave Fläche 81b und die konvexe Fläche 80b können daher gleitend und/oder rollend zusammenwirken.
Die verschwenkbare Verbindung ist so konfiguriert, dass ein Lagergehäuse 84b der Ausgleichsverbindung 20b relativ zu einer Welle 83b der Ausgleichsverbindung 20b verschwenkbar ist. Das Lagergehäuse 84b ist starr mit dem Balken 10 verbunden. Die Welle 83b ist über einen Träger 87b und eine Bodenplatte 59b starr mit dem ersten Rumpf 2 verbunden. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Ausgleichsverbindung 20b so konfiguriert ist, dass das Lagergehäuse 84b starr mit dem Rumpf 2 verbunden ist und die Welle 83b starr mit dem Balken 10 verbunden ist. Folglich wird durch die Ausgleichsverbindung eine Verschwenkung eines ersten Verbindungselements der Ausgleichsverbindung 20b relativ zu einem zweiten Verbindungselement der Ausgleichsverbindung 20b ermöglicht. Das erste Verbindungselement wird hierbei durch die Welle 83b repräsentiert, während das zweite Verbindungselement durch das Lagergehäuse 84b repräsentiert wird.
Die verschwenkbare Verbindung der Ausgleichsverbindung 20b ist als Radiallager konfiguriert. Das Radiallager ist als Gleitlager konfiguriert. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Radiallager als Wälzlager konfiguriert ist. Eine Rotationsachse RA des Radiallagers ist senkrecht zur Papierebene der Figur 7 orientiert. Dies entspricht einer Richtung parallel zu einer Längsachse des ersten Rumpfes 2. Die Rotationsachse RA repräsentiert daher eine Verschwenkachse der verschwenkbaren Verbindung.
Es hat sich gezeigt, dass durch die Konfiguration der Ausgleichsverbindung entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel eine zuverlässigere Vorrichtung zur Veränderung der Position und/oder Orientierung der Rümpfe zueinander erhalten werden kann. Insbesondere hat sich gezeigt, dass dadurch Torsionskräfte während der Verstellung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf besser aufgenommen werden können. Dies verringert die Gefahr des Verklemmens des Verstelllagers und führt dazu, dass der Verschleiß des Verstelllagers deutlich reduziert wird.
Die Ausgleichsverbindung 20b ist ferner so konfiguriert, dass das Lagergehäuse 84b axial entlang der Längsachse der Welle 83b verlagerbar ist. Dadurch wird ein translatorischer Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung 20b bereitgestellt, welcher parallel zur Längsachse des ersten Rumpfes 2 orientiert ist und parallel zur Rotationsachse RA des Radiallagers orientiert ist. Das Lagergeäuse 84b und die Welle 83b sind dadurch relativ zueinander in einer Richtung entlang oder parallel zu dem translatorischen Freiheitsgrad bewegbar.
In der Ausgleichsverbindung 20b umgreift das Lagergehäuse 84b teilweise die Welle 83b. Dadurch ist es möglich, dass die Welle 83b entlang eines Längenbereiches durch den Träger 87b gestützt werden kann, welcher dem axialen Verfahrbereich des Lagergehäuses 84b entspricht. Dadurch kann über die Welle 83b ein vergleichsweiser großer Teil der Vertikallast abgeleitet werden, ohne dass sich die Welle durchbiegt. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass das Lagergehäuse geschlossen ist, und die Welle 83b an axialen Positionen relativ zur Rotationsachse RA gestützt wird, welche außerhalb des Verfahrbereiches des Lagergehäuses 84b angeordnet sind.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Welle einen Durchmesser, welcher größer ist als 20 Millimeter, oder größer ist als 30 Millimeter, oder größer ist als 40 Millimeter. Der Durchmesser kann geringer sein als 200 Millimeter oder geringer sein als 100 Millimeter.

Claims

Patentansprüche
Ein Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1), umfassend einen ersten Rumpf (2) und einen zweiten Rumpf (3); und eine Verbindungsstruktur, über welche der erste Rumpf (2) mit dem zweiten Rumpf (3) verbunden ist; einen oder mehrere Antriebe zur Veränderung einer Position und/oder einer Orientierung des ersten Rumpfes (2) relativ zum zweiten Rumpf (3), wobei durch die Veränderung der Position und/oder der Orientierung ein Abstand zwischen dem ersten Rumpf (2) und dem zweiten Rumpf (3) veränderbar ist um eine Breite des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs (1) zu variieren; wobei die Verbindungsstruktur ein Verstelllager aufweist zur zumindest teilweisen Lagerung der Veränderung der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes (2) relativ zum zweiten Rumpf (3); wobei das Verstelllager aus einem Linearlager besteht; wobei die Verbindungsstruktur so ausgebildet ist, dass das Verstelllager über mindestens eine Ausgleichsverbindung (20) mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes (2) verbunden ist; wobei die Ausgleichsverbindung (20) einen translatorischen Freiheitsgrad (40) aufweist zur Verringerung einer Lagerbelastung des Verstelllagers, wobei die Ausgleichsverbindung (20) ausgebildet ist, mittels des translatorischen Freiheitsgrades einen Dehnungsunterschied zwischen einer Dehnung des ersten Rumpfes (2) entlang einer Längsachse des ersten Rumpfes (2) und einer Dehnung der Verbindungsstruktur auszugleichen.
Ein Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1), umfassend einen ersten Rumpf (2) und einen zweiten Rumpf (3); und eine Verbindungsstruktur, über welche der erste Rumpf (2) mit dem zweiten Rumpf (3) verbunden ist; wobei die Verbindungsstruktur ein Verstelllager aufweist zur zumindest teilweisen Lagerung einer Veränderung einer Position und/oder einer Orientierung des ersten Rumpfes (2) relativ zum zweiten Rumpf (3); wobei die Verbindungsstruktur so ausgebildet ist, dass das Verstelllager über mindestens eine Ausgleichsverbindung (20) mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes (2) verbunden ist; wobei die Ausgleichsverbindung (20) einen oder mehrere Freiheitsgrade (40) aufweist zur Verringerung einer Lagerbelastung des Verstelllagers.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 2, wobei das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) einen oder mehrere Antriebe aufweist zur Veränderung der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes (2) relativ zum zweiten Rumpf (3), wobei durch die Veränderung der Position und/oder der Orientierung ein Abstand zwischen dem ersten Rumpf (2) und dem zweiten Rumpf (3) veränderbar ist um eine Breite des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs (1) zu variieren.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Ausgleichsverbindung (20) einen translatorischen Freiheitsgrad aufweist.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 1 oder 4, wobei der translatorische Freiheitsgrad der einzige translatorische Freiheitsgrad der Ausgleichsverbindung (20) ist.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 1, 4 oder 5, wobei der translatorische Freiheitsgrad im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (A2) des ersten Rumpfes (2) orientiert ist.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, wobei ein Winkel zwischen dem translatorischen Freiheitsgrad und einer Achse, welche parallel zu einer Längsachse (A2) des ersten Rumpfes verläuft, geringer ist als 45 Grad, oder geringer ist als 30 Grad, oder geringer ist als 20 Grad, oder geringer ist als 10 Grad, oder geringer ist als 5 Grad.
8. Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 7, wobei die Ausgleichsverbindung (20) ferner einen rotatorischen Freiheitsgrad aufweist, wobei ein Winkel zwischen dem translatorischen Freiheitsgrad und einer Achse, welche parallel zu einer Rotationsachse des rotatorischen
Freiheitsgrades verläuft, geringer ist als 45 Grad, oder geringer ist als 30 Grad, oder geringer ist als 20 Grad, oder geringer ist als 10 Grad, oder geringer ist als 5 Grad.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 8, wobei die Ausgleichsverbindung (20) ferner einen rotatorischen Freiheitsgrad aufweist, wobei eine Rotationsachse des rotatorischen Freiheitsgrades im Wesentlichen parallel zum translatorischen Freiheitsgrad orientiert ist.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsverbindung (20) einen rotatorischen Freiheitsgrad aufweist, wobei ein Winkel zwischen einer Rotationsachse des rotatorischen Freiheitsgrades und einer Achse, welche parallel zu einer Längsachse (A2) des ersten Rumpfes (2) verläuft, geringer ist als 45 Grad, oder geringer ist als 30 Grad, oder geringer ist als 20 Grad oder geringer ist als 10 Grad, oder geringer ist als 5 Grad.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsverbindung (20) einen rotatorischen Freiheitsgrad aufweist, wobei eine Achse des rotatorischen Freiheitsgrades im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (A2) des ersten Rumpfes (2) verläuft.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsverbindung (20) ein Loslager und/oder ein elastisches Verbindungselement aufweist.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsverbindung (20) ausgebildet ist, Dehnungsunterschiede zwischen Komponenten des Mehrrumpf- Wasserfahrzeugs (1) auszugleichen. Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche; wobei die Verbindungsstruktur ferner über eine fixierende Verbindung (28) mit dem ersten Rumpf (2) verbunden ist, wobei die fixierende Verbindung (28) zumindest alle translatorischen Freiheitsgrade der fixierenden Verbindung (28) fixiert.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 14, wobei die Ausgleichsverbindung (20) und die fixierende Verbindung (28) axial voneinander separiert sind, gemessen entlang einer Längsachse (A2) des ersten Rumpfes (2).
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Abstützvorrichtung zu einer aktivierbaren mechanischen Überbrückung des Verstelllagers.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 16, wobei das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) so ausgebildet ist, dass die Aktivierung der mechanischen Überbrückung abhängig von der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes (2) relativ zum zweiten Rumpf (3) erfolgt.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Freiheitsgrad (40) der Ausgleichsverbindung eine Relativbewegung von mehr als 5 Millimeter, oder mehr als 10 Millimeter, oder mehr als 50 Millimeter, oder mehr als 100 Millimeter, oder mehr als 200 Millimeter erlaubt.
19. Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Tragstruktur (4) zur Aufnahme einer Transportlast; wobei eine Ableitung einer Vertikallast der Tragstruktur (4) und/oder der Transportlast zumindest teilweise über das Verstelllager erfolgt. Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Tragstruktur (4) zur Aufnahme einer Transportlast; wobei eine Ableitung einer Vertikallast der Tragstruktur (4) und/oder der Transportlast zumindest teilweise über die Ausgleichsverbindung (20) erfolgt.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Messvorrichtung zum Erfassen eines Positionsparameters und/oder eines Bewegungsparameters der Position und/oder der Orientierung des ersten Rumpfes relativ zum zweiten Rumpf.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsverbindung (20) ein Linearlager aufweist.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 22, wobei ein Winkel zwischen einem translatorischen Freiheitsgrad des Linearlagers und einer Achse, welche parallel zu einer Längsachse (A2) des ersten Rumpfes (2) verläuft, geringer ist als 45 Grad, oder geringer ist als 30 Grad, oder geringer ist als 20 Grad, oder geringer ist als 10 Grad, oder geringer ist als 5 Grad.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 22 oder 23, wobei ein translatorische Freiheitsgrad des Linearlagers im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (A2) des ersten Rumpfes (2) orientiert ist.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsverbindung (20) ausgebildet ist, zumindest ein Teil einer Kraft zur Veränderung der Position und/oder Orientierung des ersten Rumpfes (2) relativ zum zweiten Rumpf (3) zu übertragen.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsverbindung (20b) eine verschwenkbare Verbindung aufweist, wobei die verschwenkbare Verbindung zur Verschwenkung eines ersten Verbindungselements der verschwenkbaren Verbindung relativ zu einem zweiten Verbindungselement der verschwenkbaren Verbindung konfiguriert ist.
Das Mehrrumpf- Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 26, wobei das erste Verbindungselement mit zumindest einem Teil des ersten Rumpfes (2) starr verbunden ist oder mit zumindest dem Teil des ersten Rumpfes einstückig ausgebildet ist; und wobei das zweite Verbindungselement mit zumindest einem Teil der Verbindungsstruktur starr verbunden ist oder mit zumindest dem Teil der Verbindungsstruktur einstückig ausgebildet ist.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 26 oder 27, wobei die verschwenkbare Verbindung ferner so konfiguriert ist, dass das erste Verbindungselement gegenüber dem zweiten Verbindungselement um einen Winkel verschwenkbar ist, welcher mindestens 1 Grad beträgt, oder mindestens 5 Grad beträgt, oder mindestens 10 Grad beträgt, oder mindestens 20 Grad beträgt.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ausgleichsverbindung (20b) ein Radiallager aufweist.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 29, wobei das Radiallager eine Welle (83b) und ein Lagergehäuse (84b) aufweist, wobei die Welle (83b) und das Lagergehäuse (84b) relativ zueinander entlang einer Längsachse der Welle (83b) verschiebbar sind.
Das Mehrrumpf-Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 30, wobei Verschiebbarkeit einen translatorischen Freiheitsgrad
Ausgleichsverbindung (20b) bereitstellt.
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