FI93624C

FI93624C - Veneen tai aluksen runko-osa

Info

Publication number: FI93624C
Application number: FI915548A
Authority: FI
Inventors: Christer Vilhelm Ekman
Original assignee: Christer Vilhelm Ekman
Priority date: 1991-11-26
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1995-05-10
Also published as: WO1993011039A1; FI915548A0; FI915548A; FI93624B; US5465678A

Description

1 93624

VENEEN TAI ALUKSEN RUNKO-OSA - SKROVDEL FÖR BÄT ELLER FARTYG

Keksinnön kohteena on veneen, aluksen tai muun vesillä kulkevan laitteen rungon varustaminen toisella ei kiinteästi kiinnitetyllä runko-osalla, jolla pyritään saavuttamaan moni-vaikutteisia etuja tunnettuihin runkoratkaisuihin verrattuna.

5 Keksintö on erityisesti tarkoitettu käytettäväksi nopeakulkuisissa veneissä, aluksissa ja vesihuvittelulaitteissa, sitä voidaan myös edullisesti käyttää kuljetusaluksissa, kalastusaluksissa ja paikallaan toimivissa erikoisaluksissa.

Kohderyhmästä käytetään jäljempänä nimitystä vene. Veneen lo runkoon ja sen rakenteeseen kohdistuu erilaisia vaatimuksia johtuen muun muassa: moottorin, voimansiirtolaitteiden ja potkurin aiheuttamasta melusta ja värinästä, aallokon aiheuttamista iskuista ja rajuista liikkeistä, tuulen ja aallokon veneeseen kohdistavista kaatavista voimista, venepohjan ja 15 veden välisestä kitkavastuksesta- ja esiintyvästä liukukyn-nyksestä.

Moottorin ja voimansiirtolaitteiden aiheuttama melu ja tärinä on tunnetusti ratkaistu erottamalla moottori ja voiman-siirtolaitteet rungosta tärinänvaimentimilla ja äänieristä-2o mällä konehuonetilan seinämät sekä tiivistämällä läpivienti-kohdat. Tästä huolimatta veneessä esiintyy yleisesti ääni-arvoja, jotka ovat luokkaa 80 dB(A).

Aallokon aiheuttamat iskut ja rajut liikkeet suurissa nopeuksissa on tunnetusti ratkaistu muotoilemalla pohja v-muo-25 toiseksi, kapealla runkomuodolla, varustamalla vene joustavilla kantopinnoilla tai ponttooneilla ja rungon vedenalaisen osan erikoismuotoilulla. V-muotoisella pohjalla ja kapealla kiilamaisella rungolla aikaansaadaan tehokkaasta aaltoja leikkaava vaikutus , joka rauhoittaa veneen liikkeitä, mutta 3o samalla märkä pinta ja kitkavastukset kasvavat ia veneestä 2 93624 tulee suurissa nopeuksissa märkä. Vene, joka on varustettu joustavilla kantopinnoilla tai ponttooneilla kulkee tasaisesti pienessä aallokossa. Veneen käyttö on hankalaa johtuen ulkonevista osista. Mikäli joustavat ponttoonit sijoite-5 taan veneen keskilinjalle aiheutuu tästä häiriötä takana sijaitsevan potkurin toiminnalle. Rungon vedenalaisen osan erikoismuotoilulla aikaansaadaan varsinkin trimaraaniversi-ossa aaltoja vaimentava vaikutus, mutta märkäpinta ja kitka vastukset ovat suuret.

lo Epäkohta,johon tunnetusti hyvää ratkaisua ei ole,on vastatuulessa nopeakulkuiseen,keveään moottoriveneeseen ja kil-paveneeseen kohdistuvat tuulen ja aaltojen yhteisvoimat, jotka pyrkivät nostamaan veneen keulan ilmaan ja takana olevan potkurin työntövoiman myötävaikutuksesta kaatamaan 15 veneen pitkittäissuunnassa.

Venepohjan ja veden välistä kitkaa on tunnetusti pienennetty kitkaa vähentävillä pintakerroksilla, keulan ja pohjan erikoismuotoilulla, kantosiipiratkaisuilla tai mekaanisesti aikaansaaduilla kantavilla ilmakerroksilla. Kitkaa vähentä-2o vien pintakerrosten vaikutus on vähäinen. Keulan ja pohjan erikoismuotoilulla aikaansaadaan kitkaa pienentävä vaikutus ohjaamalla ilmaa pohjan alle. Vaikutus on merkittävä suurissa nopeuksissa. Kantosiivillä vähennetään märkäointaa ja kitkavastuksia suurissa nopeuksissa. Ratkaisu on kallis ja 25 vaatii kiihdytysvaiheessa tehokkaita voimanlähteitä. Mekaanisesti aikaansaatu ilmatyynyratkaisu on korkeassa aallokossa häiriöaltis.

Alhaisissa nopeuksissa epämukavaa ja jarruttavaa pystyasentoa sekä liukukynnystä on tunnetusti vähennetty kiinteillä 3o tai säädettävillä trimmitasoilla, muutettavilla vetolaite-kulmilla ja kiinteillä kantavilla liukupinnoilla tai runko-ulokkeilla. Nämä toimivat perusvenettä täydentävinä tai parantavina apuvälineinä.

Keksinnön mukaisella runko-osalla on tarkoituksena saada 35 aikaan kokonaisvaltainen ratkaisu, joka tekee vesillä liikkumisen miellyttäväksi, turvalliseksi ja energiataloudelli-

g 4 c o A

3 7 J O Z ‘t seksi niin ammatti-, huvi-, kuin kilpailuolosuhteissa, vaikuttaen suotuisasti mahdollisimman moneen edellä selostettuun epäkohtaan.

Keksinnön mukaiselle runko-osalle on pääasiallisesti tunnus-5 omaista se, että runko-osa sisältää ainakin moottorin ja voimansiirtolaitteet sekä sijoittuu osittain tai kokonaan moottoriveneen etupuoliskoon ja on kiinnitetty muuhun runkoon tavalla, joka sallii runko-osien liikkua keskenään.

Keksinnön mukainen runko-osa ehkäisee luontevasti ja tehok-lo kaasti melun ja värinän siirtymistä moottorista, voiman- siirtolaitteistosta ja potkurista veneen runkoon ja oleskelutiloihin, koska melu- ja värinälähteet on sijoitettu tähän erilliseen runko-osaan, joka on muusta rungosta erillisenä liikkuvana osana.

15 Keksinnön mukainen runko-osa tekee muun rungon liikkeet kovassakin aallokossa rauhallisiksi halkoen ja rikkoen aallot suureksi osaksi oman massavoimansa sekä potkurin vakauttavan ja työntävän voiman ansiosta.

Keksinnön mukainen runko-osa lisää tehokkaasti turvallisuutta 2o kovassa vastaisessa aallokossa ja tuulessa, koska keinuva liike vaimentuu sekä moottorin painosta johtuva vastavoima keskittyy veneen etupuoliskoon tai keskivaiheille. Mikäli veneen keula tästä huolimatta nousee kovassa vauhdissa ilmaan, hidastuu vauhti välittömästi johtuen siitä, että keski-25 vaiheilla sijaitseva potkuri menettää kosketuksensa veteen ja vene laskeutuu takaisin veteen. Turvallisuus lisääntyy myös mahdollisen karilleajon yhteydessä, koska erillisen runko-osan sijoituksesta johtuen on ilmeistä, että tämä ottaa tör-mäysiskun vastaan ja muu runko säilyy ehjänä.

3o Keksinnön mukainen runko-osa alentaa veneen liukukynnystä ja parantaa alhaisissa nopeuksissa kulkuasentoa, koska potkurin työntövoima ei paina veneen peräosaa alaspäin johtuen sen sijainnista veneen etu- tai keskiosassa.

Keksinnön mukainen runko-osa alentaa suurissa nopeuksissa 35 muun rungon kitkaa muotoilemalla veden pintaa ilmataskuksi. Muun rungon kohdalle muodostuu veden pinnasta alamäki, joka aikaansaa surffausilmiön.

4 93624

Keksinnön mukainen runko-osa vaikuttaa myönteisesti kaikkiin edellä selostettuihin tekijöihin. Tämän lisäksi keksinnön mukaisella runko-osalla on valmistusteknisiä etuja, koska tämä voidaan kiinnittää viimeiseksi valmiiseen, si-5 sustettuun venerunkoon, jolloin kalliin moottorin ja voi-mansiirtolaitteiston valinta ja hankinta voidaan lykätä hyvin lähelle toimitusvaihetta. Keksinnön mukainen runko-osa on helposti vaihdettavissa myöhemmin mahdollisen vahingon yhteydessä. Varustamalla keksinnön mukainen runko-lo osa peräsimellä tai kääntyvällä vetolaitteella, aikaansaadaan sivuttaissuuntainen voima, joka oleellisesti parantaa moottoriveneen ohjattavuutta alhaisissa nopeuksissa samalla kun tämä mahdollistaa veneen paikallaan pitämisen vastatuulessa. Keksinnön tarkoitus saavutetaan pa-15 tenttivaatimuksessa 1 mainittujen tunnusmerkkien avulla. Seuraavassa selitetään keksintöä yksityiskohtaisesti oheiseen piirustukseen n:o 1 viittaamalla.

Kuvio 1 esittää pitkittäisleikkauksen keksinnön mukaisesta veneestä kaaviollisena.

2o Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen veneen pohjan.

Kuvio 3 esittää pitkittäisleikkauksen keksinnön mukaisesta runkoratkaisusta, missä keksinnön mukainen runko-osa sijoittuu rinkoyhdistelmän keula-alueelle.

Kuvio 4 esittää pitkittäisleikkauksen keksinnön mukaisesta 25 runkoratkaisusta, missä keksinnön mukainen runko- osa sijoittuu runkoyhdistelmän keskivaiheille.

Kuvio 5 esittää pitkittäisleikkauksen keksinnön mukaisesta runkoratkaisusta, missä keksinnön mukainen runko-osa muodostaa keulaosan.

3o Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen veneen pohjan, missä keksinnön mukainen runko-osa on varustettu peräsimellä.

Kuvio 7 esittää keksinnön mukaisen veneen pohjan, missä keksinnön mukainen runko-osa on varustettu trimmi-35 tasoilla.

Kuvio 8 esittää leikkauksen keksinnön mukaisen osan vaikutuksesta veden pintaan.

5 93624

Kuvio 1 esittää pitkittäisleikkauksen keksinnön mukaisesta veneestä kaaviollisena. Osa 1 on keksinnön mukainen runko-osa, joka sisältää moottorin 3, voimansiirtolaitteiston 4 ja potkurin 5. Runko-osa 1 kiinnittyy runko-osaan 2 sarana-5 laitteella 6, joka voi olla tärinänvaimennettu ja kiinni-tyslaitteilla 7, jotka voivat olla varustetut jousilla ja iskunvaimentimilla. Kiinnityslaitteita voi olla yksi tai useampia. Peräsin 8 sijoittuu yhdistelmän peräosaan. Peräsimiä voi olla yksi tai useampia. Ilmatila 9 on runko-osien lo 1 ja 2 väliin jäävä tila, missä runko-osan 1 liikkuminen tapahtuu. Veneen ollessa pysähdyksissä, kantaa runko-osa 1 oman painonsa osittain, kokonaan tai myöskin osittain runko-osan 2 painoa, riippuen runko-osan 1 uppoamasta. Suuressa nopeudessa runko-osa 1 kantaa pääsääntöisesti oman painonsa 15 ja osittain runko-osan 2 painoa. Keksinnön mukaisen runko-osan muoto, leveys ja pituus vaihtelee riippuen siitä, minkälaiset ominaisuudet halutaan luoda moottoriveneelle. Runko-osan 1 pohjamuoto on edullisesti loivasti v-muotoinen. Runko-osan 2 pohjamuoto peräalueella on edullisesti hyvin 2o tasainen, tai poikittaissuunnassa sisäänpäin kaareva. Missä runko-osat 1 ja 2 ovat päällekkäin, voivat runko-osien geometria seurata toisiaan, kuitenkin niin, että runko-osa 1 mahtuu vapaasti liikkumaan kiinnituslaitteiden määräämissä rajoissa. Liike voi olla kuvion 1 mukaisesti edestä 6 tai 25 vaihtoehtoisesti takaa tai keskivaiheilla saranoitu heiluriliike, ylös- alasliike, taakse- eteenliike, yhdistelmä-liike tai värinäliike riippuen ripustusmenetelmästä. Yhdistelmä, joka käsittää moottorin 3 voimansiirtolaitteiston 4 ja potkurin 5, voi vaihdella ja kaikki tunnetut ve-3o neissä käytetyt järjestelmät ovat mahdollisia, kuten esimerkiksi: S- vetolaite, sisäperämoottori, perämoottori, vesisuihkulaite ja perinteinen potkuriakseliyhdistelmä ym. Potkuri voi olla joko työntävä tai vetävä. Moottoreita voi olla yksi tai useampia. Runko-osa 1 voi sisältää laitteita, 35 kuten esimerkiksi: akkuja, polttoaine- ja vesisäiliöitä sekä vesijäähdytysjärjestelmiä.

6 93624

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen veneen pohjan kaaviollisena. Keksinnön mukainen runko-osa 1 on kiinnitetty runko-osaan 2. Runko-osan 2 alle suurissa nopeuksissa muodostuva ilmatyyny täyttyy ilmalla, joka virtaa välitilan 9 5 kautta, joka on kahden runko-osan 1 ja 2 väliinjäävä runkoja erottava tila, missä runko-osan 1 liikkuminen tapahtuu ja joka on yhteydessä ulkopuoliseen ilmatilaan veden pinnan yläpuolella.

Kuvio 3 esittää pitkittäisleikkauksen keksinnön mukaisesta lo runkoratkaisusta kaaviollisena, missä keksinnön mukainen runko-osa 1 sijoittuu runkoyhdistelmän keula-alueelle 1+2,

Kuvio 4 esittää pitkittäisleikkauksen keksinnön mukaisesta runkoratkaisusta kaaviollisena, missä keksinnön mukainen runko-osaJsijoittuu runkoyhdistelmän keskivaiheille 1+2.

15 Kuvio 5 esittää pitkittäisleikkauksen keksinnön mukaisesta runkoratkaisusta kaaviollisena, missä keksinnön mukainen runko-osa'·muodostaa keula-osan.

Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen veneen pohjan kaaviollisena missä keksinnön mukainen runko-osa 1, joka on kiin-2o nitetty runko-osaan 2, on varustettu peräsimellä 10. Peräsimen tilalle on mahdollista käyttää kääntyvää vetolai-tetta, kääntyvää vesisuihkulaitetta tai suutinta. Tällä aikaansaadaan sivuttaissuuntainen voima, joka on joko veneen pääasiallinen ohjaava voima kaikissa nopeuksissa tai 25 tilapäinen ohjausvoima alhaisissa nopeuksissa tai veneen ollessa paikallaan, jolloin varsinainen ohjaava voima tu-• lee peräsimestä 8 sijoitettuna runko-osan 2 peräosaan.

Kuvio 7 esittää keksinnön mukaisen veneen pohjan kaaviollisena, missä keksinnön mukainen runko-osa 1, joka on kiinni-3o tetty runko-osaan 2, on varustettu trimmitasoilla 11. Trim-mitasoilla 11 säädetään runko-osan 1 asentoa tai syvyyttä ja korjataan veneen kallistumaa. Mikäli trimmitasot varus- 7 93624 tetaan joustavalla asennointilaitteella, voidaan tällä vaikuttaa veneen aaltovaimennukseen.

Kuvio 8 esittää leikkauksen keksinnön mukaisen osan 1 vaikutuksesta veden pintaan. Runko-osa 1 muotoilee veden pintaa liukuvassa nopeudessa ilmataskuksi 12, jonka muoto määräytyy osan 1 poikittaismuodosta. Samalla runko-osan 2 kohdalle muodostuu alamäki, jonka kaltevuus 13 riippuu osan 1 painosta, muodosta ja veneen nopeudesta.

Claims

8 93624

1. Pääasiallisesti yksirunkoisen veneen, aluksen tai muun vesillä kulkevan laitteen runko-osa, jonka toiminta perustuu erottamattomaan kokonaisuuteen muun rungon kanssa vaikuttaen runkoyhdistelmän kulkuominaisuuksiin samalla kun ilma tai vesi täyttää pääosiltaan runko-osien väliin jäävän tilan ja joka käsittää ainakin runko-osan (1), yhdistelmän kulkua varten tarkoitetun voimalähteen (3), sen voimansiir-tolaitteiston (4) ja kulkuvoimaa välittävän laitteiston (5) tunnettu .siitä, että runko-osa sijoittuu pääosiltaan runkoyhdistelmän keulapuolelle ja on kiinnitetty muu- hun runkoon tavalla, joka sallii runko-osan kulkuvaiheessa liikkua runkoon nähden aallokon, vastavoiman ja kiinnityksen määräämissä rajoissa rauhoittaen muun rungon liikkeet samalla, kun runko-osa on oleellisena osana veneen keulan ja veden välistä kosketuspintaa.

2. Skrovdel enligt patentkrav 1 kännetecknad av, att skrovdelen inbegriper en eller flera av följande delar: roder (lo) , rörlig drev, vridbar vattenimpuls-anordning eller vridbart vattenmunstycke.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen runko-osa tunnettu siitä, että runko-osa käsittää yhden tai useampia seuraavassa lueteltuja osia: peräsin (lo), kääntyvä vetolaite, kääntyvä vesisuihkulaite tai kääntyvä vesisuutin.

3. Skrovdel enligt patentkrav 1 eller 2 kännetecknad av, att skrovdelen försedd med ett eller flera trimplan (11) förmedlar trimplanens verkan indirekt pä det egentliga skrovet (2).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen runko-osa tunnet-t u siitä, että runko-osa varustettuna yhdellä tai useammalla trimmitasolla (11) välittää trimmitasojen vaikutuksen epäsuorasti varsinaiseen runko-osaan (2).

4. Skrovdel enligt patentkrav 1, 2 eller 3 kännetecknad av, att utrymmet (9) mellan skroven, vilket tilläter skrovdelen (1) att röra sig, fungerar som luftkanal, vars tvärsnittsarea varierar, via vilken luften som ledes under skrovet (2) helt eller delvis strömmar och som utmynnar ovan vattenlinjen. 93624

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen runko-osa tunnettu siitä, että runko-osien väliin jäävä tila (9), missä runko-osa (1) liikkuu, toimii poikkipinta-alaltaan muuttuvana ilmakanavana, minkä kautta runko-osan (2) alle jäävä ilma kulkeutuu kokonaan tai osittain avautuen ulkoilmaan vesirajan yläpuolella. 9 93624

5. Skrovdel enligt patentkrav 1, 2, 3 eller 4 känne-t e c k n a d av, att delen vid hög fart genom att forma vattenytan till ett eller flera vattenspar, vars tvär-snittsarea varierar och som under skrovet (2) bildar en eller flera luftfickor (12).

5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen runko-osa tunnettu siitä, että runko-osa suuressa nooeudessa muotoilemalla veden pintaa aikaansaa yhden tai useamman poikkipinta-alaltaan muuttuvan vesiuran, joka runko-osan (2) kohdalla muodostaa yhden tai useamman ilmataskun (12).

6. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3, 4 tai 5 mukainen runko-osa tunnettu siitä, että runko-osa suuressa nopeudessa muotoilemalla veden pintaa aikaansaa runko-osan (2) kohdalla alamäen (13) menosuuntaan nähden. 10 93624 l.Skrovdel av i huvudsak enskrovig bät, fartyg eller annan anordning, som rör sig pä vatten och vars funktion grundar sig pä en oskiljbar helhet tillsammans med det Övriga skrovet genom att paverka skrovkombinationens egenskaper under gang samtidigt som luft eller vatten till största delen fyller utrymmet mellan skrovdelarna och som inbegriper atminstone skrovdel (1), kraftkällan (3) för framdrivning av helheten, dess kraftöverföringsanordning (4) samt anordning (5) för förmedlandet av framdrivninas-kraften kännetecknad av att skrovdelen tili sin merpart är placerad pä skrovkombinationens förliga del och att skrovdelen är fäst vid det övriga skrovet pä ett sätt, som tilläter skrovdelen att under gang röra sig i förhällande tili det övriga skrovet i en av vägorna, motkraften och upphängningen bestämd utsträckning, varvid det övriga skrovets rörelser dämpas samtidigt som skrovdelen utgör en väsentlig del av beröringsvtan mellan bätens för och vattnet.

6. Skrovdel enligt patentkrav 1, 2, 3, 4 eller 5 kännetecknad av, att skrovdelen vid hög fart genom att forma vattenytan far till stand en ned-förbacke (13) i färdriktningen under skrovet (2).