NL8002012A - Vaartuigaandrijving. - Google Patents

Description

* VO 329

Titel: Vaartuig aandrijving.

De uitvinding heeft "betrekking op een golfnxotor voor het voortstuwen of aandrijven van drijvende lichamen, in het "bijzonder een boot, bestaande uit een naar cmlaagreikende steunconstructie, welke aan het vaartuig is bevestigd en een in hoofdzaak horizontaal gericht, plaat-5 vormig kantelelement, dat aan de voorzijde, gezien in. de vaarrichting, draaibaar verbonden is met het ondereinde van de steunconstructie voor het verkrijgen van een kantelbeweging als resultaat van een relatieve beweging tussen het kantelelement en het dit omgevende water, wanneer het vaartuig op water drijft en naar omhoog en naar omlaag beweegt als 10 gevolg van de golfwerking, waarbij de kantelbeweging wordt beperkt door op de steunconstructie aanwezige middelen.

Golflaotoren van dit type zijn b.v. bekend uit het .Amerikaanse octrooischrift 2.021.815-en 2.367.765* Bij deze bekende golflaotoren zijn de kantelelementen draaibaar verbonden met de steunconstructie I 15 en kantelen cm een as, welke in hoofdzaak dwars op de vaarrichting gelegen is. Tijdens de relatieve beweging tussen het kantelelement en het dit cmgevende water wordt het kantelelement in de ene of de andere richting gekanteld en rust tegen een van een stel steun-middelen of aanslagen welke zich op de steunconstructie bevinden, 20 waarbij een verdere relatieve beweging een verandering van de stro-mingsrichting van het water dat naar het kantelelement toestroomt veroorzaakt, zodat het water achterwaarts door het kantelelement wordt geleid in de richting welke tegengesteld is aan de gewenste vaarrichting.

25 Daarbij ontstaat een reactiékracht,welke op het kantelelement werkt, waardoor het vaartuig of de boot in de vaarrichting wordt gedreven. Het gebruik van dit systeem heeft enige nadelen. De stoot van het kantelelement tegen de aanslagen- veroorzaakt een plotseling stoppen van het kantelelement en dit doet zich gevoelen als een stoot 30 op het vaartuig, hetgeen onaangenaam voor personen aan boord van het vaartuig is terwijl ook beschadigingen aan het materiaal kunnen ontstaan. Voorts bestaat de kans op breuk of beschadiging van het vaartuig of het drijvende lichaam wanneer dit zich in betrekkelijk hoge golven beweegt. Wanneer het kantelelement, nadat dit tegen een aan-35 slag is gekomen, het vaartuig naar omlaag drukt, zodat de golf 800 2 0 12 -2- daar overheen slaat terwijl de steunconstructie onderhevig is aan een grote en niet gecontroleerde kracht. In een golfdal zal het vaartuig uit het water gelicht kunnen worden.

Bij hoge golven zullen de verticale krachten welke dan op het 5 vaartuig en het kantelelement werken, grote wervels tremen rond het kantelelement veroorzaken, zodat weinig nut van de golf energie wordt ondervonden.

Het doel van de uitvinding is de besproken nadelen te ondervangen, welke verbonden zijn met de golfmotoren van het bekende type.

10 Volgens de uitvinding wordt dit verkregen doordat de steun constructie een in hoofdzaak verticale relatieve beweging met betrekking tot het vaartuig kan ontwikkelen terwijl middelen aanwezig zijn welke de steunconstructie in een tussenstand houden en naar deze stand terugbrengen wanneer dit orgaan als gevolg van de golf energie 15 uit de middenstand bewogen is.

Nadere bijzonderheden van de uitvinding worden onder verwijzing naar de tekening besproken. Daarin toont: fig. 1 schematisch een langs doorsnede van een golfmotor volgens de uitvinding, 20 fig. 2 schematisch aan andere uitvoeringsvorm van een motor volgens de uitvinding; en fig. 3 schematisch een ringvormig drijflichaam dat voorzien is van een stel golfmotoren volgens de uitvinding.

Bij het in fig. 1 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld bestaat de 25 constructie uit een staafvormig lichaam 1, waarvan het boveneinde axiaal verplaatsbaar is in een stel bussen 2 en 3, zodat deze staaf op en neer kan schuiven. De bussen zijn rechtstreeks aan het vaartuig of de boot 1* bevestigd. Het staafvonaige lichaam 1 wordt in de verticale middenstand t.o.v. het vaartuig k gehouden door verende middelen 30 welke in het weergegeven geval bestaan uit een stel schroefveren 5 en 6, welke ter weerszijden van een houder of kraag 7 daaromheen liggen, welke kraag aan het staaf vormige lichaam 1 is bevestigd, waarbij de veren tussen de kraag en tussen een van de bussen 2 en 3 zijn vastgeklemd. Doelmatig heeft de staaf 1 een ovale dwarsdoorsnede, zodat 35 deze niet cm zijn langsas kan draaien.

800 2 0 12 ♦ -** -3-

Aan het ondereinde van het staafvormige lichaam 1 is een plaatvormig kantelelement of blad 8 draaibaar aan de steunconstructie om een as 9 bevestigd, zodat dit blad op en neer kan bewegen onder een bepaalde kantelhoek, welke in het weergegeven geval, wordt beperkt door een boven-5 ste en onderste aanslag 10 resp. 11, welke aan het staafvormige lichaam zijn bevestigd.

Wanneer de boot b, weergegeven in fig. 1, van een golfdal naar een golftop beweegt, zal het kantelelement 8, doordat dit in kalm water op enige afstand van het wateroppervlak komt, aan de achterrand naar 10 omlaag bewegen totdat dit de onderste aanslag 11 raakt. Het water dat zich direct boven het kantelelement bevindt, wordt naar cmlaag gedrukt hetgeen resulteert in een naar voren gerichte stuwkracht welke op de boot werkt, welke kracht de boot in de richting van de pijl F voortstuwt. Een verder naar omhoog gaande beweging van de baan resulteert 15 in het spannen van de veer 6. Op deze wijze worden de verticale krachten welke werken tussen het vaartuig en het kantelelement beïnvloed door de veerspanning waardoor de bezwaren, welke verbonden zijn aan de bekende golfmotoren, worden ondervangen.

Wanneer het hoogste punt van de golf is bereikt ontspant de veer, 20 zodat het kantelelement 8 vervolgens terugbeweegt en een extra voortstuwende kracht of stoot levert.

Wanneer de boot b naar omlaag naar een golfdal beweegt, zal de achterrand van het kantelelement 8 naar omhoog bewegen en wordt de bovenste veer 5 gespannen en zal weer ontspannen wanneer de golf de minimale 25 aflneting heeft bereikt.

Fig. 2 toont een uitvoeringsvorm van een golfmotor volgens de uitvinding, waarbij de verende ïaiddelen bestaan uit een hydraulisch-pneumatisch systeem met cylinders 12 en 13 welke de veren 5 en 6 vervangen. De twee cylinders zijn voorzien van zuigers ll<·, resp. 15 welke 30 door zuiger stangen 16 en 17 verbonden zijn met de houder 18, welke bevestigd is aan het staafvormige lichaam 1. Elke cylinder lU, 15 is via een leiding 19, 20 met een bijbehorende klep 21, resp. 22, verbonden met een gebruikelijke hydraulische accumulator 23, 2b, voorzien van een diafragma welke de binnenruimte van de accumulator in 35 twee delen onderverdeelt. De cylinders 12, 13, de leiding 19, 20 en 800 2 0 12 -lien de daarmee verbonden ruimtes in de accumulator zijn met een hydraulisch fluïdum, b.v. olie, gevuld. De andere ruimten van de accumulatoren 23, 21+ zijn gevuld met een gas onder druk en zijn via leidingen 25, 2β met bijbehorende kleppen 27 en 28 verbonden met gashouders 29 en 30.

5 ' De leidingen 19 en 20, welke de cylinders 12, 13 met de accumu latoren 23, 2b verbinden hebben aftakkingen 31, 32, welke verbonden zijn met de uitgangszijde van een pcmp 33, welke een inlaat 3^ heeft voor het uit een tank 35 toevoeren van hydraulisch fluïdum. De aandrijf-middelen voor de pomp 33 zijn schematisch weergegeven door een motor 10 36, welke via een as 37 de pomp 33 aandrijft. De pomp kan fluïdum onder druk toevoeren naar elk van de buizen 19 en 20, zoals nog beschreven zal worden.

Wanneer het hydraulische/pneumatische systeem vólgens fig. 2 wordt gebruikt als stuwmiddelen overeenkomstig fig. 1, warden de kleppen 21, 15 22 'geopend terwijl de kleppen 27» 28 worden gesloten en de pomp 33 gestopt. Een golf welke de boot U naar omhoog doet bewegen zal het kantel-element 8 met de achterkant doen omklappen, welke beweging wordt beperkt door de onderste aanslag 11. Een verdere opwaartse beweging van de boot 1» resulteert iin het naar omlaag bewegen van het staafvormige 20 lichaam 1 en als gevolg van de beweging van de zuiger 15 in de cylinder 13 zal hydraulisch fluïdum uit de cylinder in de accumulator ik worden geperst via de leiding 20, zodat het gas in de gasruimte van de accumulator langzamerhand wordt samengeperst. Gelijktijdig wordt fluïdum uit de andere accumulator 23 via de leiding 19 in de cylinder 12 geperst. 25 Wanneer de kracht qp het kantelelement 8 afneemt als resultaat van het bereiken van de golftop, zal de druk in de cylinder 13 het staaf-voimige lichaam 1 naar zijn middenstand terugbrengen.

Bij het openen van een van de beide kleppen 27, 28 in de leidingen 25, 26 wordt een verbinding gevormd tussen de accumulatoren 23, 2b en 30 de gashouders 29, 30. Het ter beschikking staande gasvolume zal dan toenemen zodat de veerkarakteristiek van het systeem zal veranderen.

Bij het sluiten van de klep 21, 22 wordt het staafvormige lichaam 1 in de gewenste stand geborgd. Door middel van de hydraulische pomp 33 en zijn motor 36 kan de staaf 1 continu van de ene eindstand naar de 35 andere worden bewogen, zodat deze kan werken als hydraulische/mechanische 800 2 0 12

' * P

-5- voortstuvringsinrichting, tezamen met het kantelelement 8.

Het is duidelijk dat ook andere aandrijfsystemen gebruikt kunnen worden voor de bewegingen van de staaf. B.v. kan een motorische aandrijving worden toegepast met een tandwiel en heugel. Dan bestaat de 5 mogelijkheid van een gecombineerd voortstuwen van de boot door middel van de golven en de motorbediening in het geval dat de golven te laag zijn cm. de noodzakelijke snelheid aan de boot te geren. Door middel van de motor wordt dan de staaf .1 met het kantelelement 8 naar cmlaag in, een golf bewogen wanneer deze naar cmhoog beweegt en naar omhoog 10 wanneer de golf wanneer deze naar omlaag verloopt.

Wanneer voldoend hoge golven ter beschikking zijn dan wordt energie opgezameld of geaccumuleerd als gevolg van de bewegingen van het staafvoimige lichaam. Dit is mogelijk doordat de bewegingen van dat lichaam, worden af geremd of tegengehouden door een electrische gener a-15 tor of doordat de hydraulische of pneumatische druk wordt opgebouwd en voor het vaartuig zelf wordt toegepast. Het is ook mogelijk energie op te zamelen: in een vliegwiel dat wordt gedraaid. In vele gevallen kan het doelmatig zijn het kantelelement tijdens het opnemen van energie door het staafvormige lichaam te borgen in of nabij de neutrale 20 stand.

Opgemerkt zij dat golfmotoren van het bovenbedoelde type gewijzigd of gecombineerd kunnen worden met golfmotoren als beschreven in het Noorse octrooischrift lho.231 (overeenstemmend met het Duitse Offenlegungsschrift 2.8H8.86k), voor het optimaliseren van het voort-25 stuwingseffeet. Hetkantelelement is dan niet voorzien van aanslagen zoals getekend doch van verende mechanische middelen welke eveneens het kantelelement naar de neutrale of horizontale stand bewegen.

De golfmotor volgens de uitvinding kan worden gebruikt voor het voortstuwen van vaartuigen van verschillend type. Fig. 3 b.v. toont 30 een ringvormig drijflichaam 38 voorzien van een stel golfmotoren 39 van het type als weergegeven in fig. 1. Een dergelijke drijvende constructie kan zijn voorzien van een, twee of meer van dergelijke motoren, welke ook anders uitgevoerd kunnen zijn, zodat zij bij een bepaalde verankering de constructie in een draaiende beweging kunnen brengen.

35 Het principe kan ook worden toegepast voor het aandrijven van een vlot- 800 2 0 12 -6- constructie door golfkracht, welke h.v. voorzien-'is van middelen voor het produceren van electrische energie als gevolg van een voortstuwende of draaiheweging.

8002012

Claims (4)

1. Golfmotor voor het voort stuwen van een drijvend lichaam, in het bijzonder vaartuigen voorzien van een naar omlaag zich uitstrekkende steunconstructie, welke verbonden is met het vaartuig en een in hoofdi zaak horizontaal geplaatst, plaat- of bladvormig kantelelement, dat, 5 met het voorste gedeelte, gezien in de vaarrichting, draaibaar verbonden is met het ondereinde van de steunconstructie voor het verkrijgen van een kamtelbeweging als resultaat van een relatieve beweging tussen het kantelelement en het dit omgevende water wanneer het vaartuig op het water drijft en op en neer wordt bewogen als gevolg van de 10 werking van.de golven, waarbij de kantelbeweging wordt begrensd door op de steunconstructie aanwezige middelen, met het kenmerk, dat de steun-constructie (l) een in hoofdzaak verticale beweging kan maken met betrekking tot het vaartuig (¼¾ 37)» terwijl middelen (5-7» 12-2¼) aanwezig zijn om de steunconstructie (l) in een middenstand te houden en 15 'deze in bedoelde stand te brengen zodra dit als gevolg van golfenergie uit de middenstand bewogen is.

2. Golfmotor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de steunconstructie bestaat uit een staafvormig lichaam (l) dat met het boveneinde axiaal verplaatsbaar gemonteerd is in bussen (2, 3) van het vaar- 20 tuig (k), welk lichaam door verende middelen (5-6; 12-2¼) in de middenstand wordt gehouden.

3. Golfïnotor volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de verende middelen bestaan uit een paar veren (5» 6) welke ter weerszijden van een houder (7) aan het staafvormige lichaam (l) zijn bevestigd, zodanig 25 dat deze veren (5,6) axiaal in tegengestelde richting op het staaf-voimige lichaam (l) werken. ^ Golfmotor volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de verende middelen bestaan uit hydraulische/pneumatische middelen met een stel hydraulische cylinders (12, 13) met bijbehorende zuigers (1¼, 15) welke 30 verbonden zijn met het staafvormige lichaam (l) en in axiale richting tegengesteld daarop werken, waarbij elk van de cylinders (12, 13) verbonden is met een accumulator (23, 2¼) welke een diafragma heeft dat onder invloed staat van gas onder druk.

5. Golfmotor volgens conclusie h, met het kenmerk, dat de hydrau-35 lische cylinders (12, 13) met de betreffende accumulator (23, 2¼) 800 2 0 12 * -8- zijn verbonden vla afsluitbare kleppen (21, 22) terwijl een hydraulische pomp (33) de zuigers (ik, 15) heen en weer kan bewegen hetgeen een dienovereenkomstige beweging veroorzaakt van het staafvormige lichaam (l) met het kantelelement (8). / 8002012