NL8302025A - Vaartuig met instelbare diepgang. - Google Patents

Description

* i Ά T/Meijer-2 1 VAARTUIG MET INSTELBARE DIEPGANG.

De uitvinding heeft betrekking op een vaartuig.

Het doel van de uitvinding is een vaartuig te verschaffen dat zich in zeer ondiep water kan begeven, maar toch voldoende stabiliteit en diepgang heeft om in ruw water te va-5 ren. Deze combinatie, dat wil zeggen zowel ondiep water als zwaar bevaarbaar water doet zich bijvoorbeeld voor ter plaatse van riviermondingen, baaien in een zeekust, of zeeën zoals de Nederlandse Waddenzee. De voor het bevaren van ondiep water benodigde geringe diepgang is zeer ongunstig voor de vaar-10 eigenschappen in ruw water, bijvoorbeeld bij wind en golven.

Het doel wordt bij een vaartuig volgens de uitvinding bereikt doordat de romp aan zijn onderzijde een naar boven instulpende rompuitsparing en luchttoevoermiddelen voor het aan de rompuitsparing toevoeren van lucht onder druk, omvat. Voor 15 het varen in ondiep water worden de luchttoevoermiddelen ingeschakeld zodat in de rompuitsparing lucht wordt gepompt. Hierdoor neemt de diepgang van het vaartuig, bij gelijkblijvende waterverplaatsing, af. Aangezien de golven in ondiep water slechts een geringe hoogte bereiken, kan zelfs bij ruw 20 weer nog in ondiep water worden gevaren. Voor het varen in water van voldoende diepte wordt de lucht uit de rompuitsparing gelaten waardoor het vaartuig zijn normale diepgang verkrijgt.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding omvat 25 de romp ten minste twee benedenwaarts uitstekende, zich in langsrichting van het vaartuig uitstrekkende rompdelen, welke tussen zich in de rompuitsparing bepalen, en is ten minste één kleplichaam, beweegbaar tussen een ruststand waarin een minimale stromingsweerstand wordt opgewekt en een werkstand 30 waarin de rompuitsparing zodanig zijdelings wordt afgesloten dat deze slechts naar beneden toe open is, met de romp verbonden. Bij deze uitvoeringsvorm verkrijgt het vaartuig een gunstige catamaran-rompvorm met een voor de normale vaartoestand hoge stabiliteit en lage stromingsweerstand.

8302025 »' * 2

Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt ten minste één op een tussenliggende plaats in de romp-uitsparing aangebracht additioneel kleplichaam toegepast. De rompuitsparing wordt hierdoor in twee of meer compartimenten 5 onderverdeeld. De in deze compartimenten gepompte lucht blijft in deze compartimenten opgesloten en kan zich niet verplaatsen. Bij dompbewegingen van het vaartuig blijft het wa-terniveau in elk compartiment dus gemiddeld constant, zodat de stabiliteit van het vaartuig wordt gewaarborgd.

10 In een gunstige uitvoeringsvorm is het kleplichaam zwenk- baar om een zich tussen de rompdelen, nabij de bovenzijde van de rompuitsparing uitstrekkende dwarsas en strekt het kleplichaam zich in de ruststand achterwaarts van deze as uit. De klep vormt hierdoor in deze ruststand nagenoeg één geheel met 15 het bovenvlak van de rompuitsparing en de stromingsweerstand is hierdoor zeer gering. In geval van een zodanige storing aan het klepbewegingsmechanisme dat de klep niet geheel in de ruststand bewogen kan worden of los komt te hangen, is de in de normale vaartoestand ondervonden hinder gering.

20 Een bijzonder gunstige rompvorm wordt verkregen wanneer volgens de uitvinding in de normale vaartoestand de onderzijde van de rompdelen naar achteren toe afloopt en de bovenste begrenzingswand van de rompuitsparing zich naar voren toe uitstrekt tot in hoofdzaak het vlak van de onderzijde van de bei-25 de rompdelen.

Volgens de uitvinding omvatten de luchttoevoermidde-len een door een motor aangedreven centrifugaal-luchtpomp.

Een dergelijke centrifugaal-luchtpomp kan relatief veel lucht leveren echter bij een geringe druk. Voor de onderhavige toe-30 passing is dit gunstig, omdat hierdoor binnen zeer korte tijd de rompuitsparing volgepompt kan worden. Ook bij het weglekken van lucht, bijvoorbeeld door bewegingen van het vaartuig of golfslag, wordt het luchtverlies snel gecompenseerd.

Volgens een verdere ontwikkeling van de uitvinding om-35 vatten de luchttoevoermiddelen een zodanig in de rompuitsparing uitmondende uitlaat, dat de door de uitlaat afgevoerde lucht, bij een voorwaartse beweging van het vaartuig, zich als een luchtlaag tussen een aanzienlijk deel van de romp en 8302025 3 * 1 het water uitspreidt. In de normale vaartoestand, dat wil zeggen met de kleplichamen in de ruststand en met ingeschakelde luchttoevoermiddelen wordt op deze wijze dus bij het varen een luchtlaag gevormd, die de vaarweerstand sterk kan vermin-5 deren. Hierdoor kan een hoge vaarsnelheid worden bereikt.

Een gunstige vorm voor de uitlaat van de luchttoevoermiddelen is volgens de uitvinding een zich in dwarsrichting uitstrekkende spleet. Deze spleet zorgt voor een goede verdeling van de lucht over de breedte van de romp.

10 Met het oog op de speciale toepassingen van het vaar tuig volgens de uitvinding wordt dit bij voorkeur van een licht materiaal zoals aluminium vervaardigd. In de praktijk is gebleken dat bij een totale lengte van 16 m een waterver-plaatsing van 15 a 20 ton is te bereiken met een daarbij beho-15 rende zeer geringe diepgang van 0,4 a 0,5 m met de rompuitspa-ring in met lucht volgepompte toestand.

Vaartuigen met twee of drie zich in langsrichting van het vaartuig uitstrekkende rompdelen zijn op zichzelf bekend.

In het bijzonder bij zeilboten, maar ook bij grotere schepen, 20 wordt deze rompvorm toegepast. De rompdelen vormen hierbij echter min of meer afzonderlijke drijvers die niet tezamen met kleplichamen een rompuitsparing bepalen.

De uitvinding zal hierna nader worden beschreven aan de hand van de in de figuren getoonde uitvoeringsvoorbeelden van 25 de uitvinding.

Fig. 1 is een perspectivisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een vaartuig volgens de uitvinding.

Fig. 2 en 3 zijn achteraanzichten van het vaartuig van fig. 1 met het kleplichaam in resp. de ruststand en de werk-30 stand.

Fig. 4 is een gedeeltelijk doorgesneden zijaanzicht van een vaartuig volgens de uitvinding in een andere uitvoeringsvorm.

Fig. 5 is een schematisch bovenaanzicht van de bodem 35 van het vaartuig van fig. 4.

Fig. 6 is een perspectivisch aanzicht van onderen, van het vaartuig van fig. 4 en 5.

Fig. 7 en 8 tonen gedeeltelijk met fig. 4 en 5 overeen- 8302025 £ * 4 komende aanzichten van een andere uitvoeringsvorm van het vaartuig volgens de uitvinding.

Pig. 9 toont weer een andere uitvoeringsvorm van het vaartuig volgens de uitvinding.

5 Het in fig. 1 getoonde vaartuig 1 is uitgevoerd als een veerpont. De veerpont 1 heeft een romp 2 die twee rompde-len 3, 4 omvat. De rompdelen 3, 4 strekken zich in langsrich-ting van het schip aan de zijden daarvan uit. Tussen de rompdelen 3 en 4 wordt een rompuitsparing 5 bepaald. De rompuit-10 sparing 5 wordt aan de langszijden begrensd door de rompdelen 3 en 4 en is naar de voor-, achterzijde en naar beneden toe open. Aan de achterzijde en de voorzijde van de rompuitsparing 5 zijn kleplichamen 6 resp. 8 aangebracht. Deze klep-lichamen zijn zwenkbaar met de romp 2 verbonden en zijn gela-15 gerd in schematisch aangegeven lagers 7 aan de bovenzijde van de rompuitsparing, waardoor de kleplichamen elk om een dwars-as 11 kunnen zwenken. De kleplichamen 6, 8 kunnen zwenken vanuit een in fig. 2 weergegeven ruststand waarin de kleplichamen hun horizontale stand innemen en daardoor een minimale 20 stromingsweerstand opwekken, en vanuit deze ruststand naar een in fig. 3 weergegeven werkstand, waarin deze zich verticaal uitstrekken. In de in fig. 3 getoonde werkstand van de kleplichamen 6, 8 sluiten deze de rompuitsparing 5 naar de achter- en voorzijde toe af. De rompuitsparing 5 is in deze 25 situatie nog slechts naar beneden toe open. Volgens de uitvinding zijn in het vaartuig 1 luchttoevoermiddelen aangebracht. Deze luchttoevoermiddelen worden gevormd door een schematisch in fig. 3 getoonde centrifugaal-luchtpomp 9 die een in de rompuitsparing 5 uitmondende luchtuitlaat 10 heeft. Met de 30 luchttoevoer 9 kan lucht in de door de kleplichamen 6 en 8 afgesloten rompuitsparing worden gepompt. In de ruststand van de kleppen 6 en 8, dus de situatie waarbij de rompuitsparing 5 naar voren en naar achteren toe open is, heeft het vaartuig 1 een voor normale vaart in voldoende diep water geschikte 35 diepgang. In fig. 2 blijkt dit uit het aangegeven waterniveau 12. Met de kleplichamen 6, 8 in de werkzame stand en nadat in de rompuitsparing 5 lucht is geperst, is de diepgang van het vaartuig 1 aanzienlijk afgenomen, zoals uit het in fig. 3 aan- 8302025 * * λ 5 gegeven waterniveau 13 blijkt. In deze toestand kan het vaartuig 1 in zeer ondiep water varen, zodat met een conventionele veerpont onbereikbare plaatsen, met de veerpont 1 volgens de uitvinding gemakkelijk kunnen worden bereikt. Doordat vol-5 gens de uitvinding de luchttoevoermiddelen een centrifugaal-luchtpomp omvatten, die een groot luchtvolume met een geringe drukverhoging kan leveren, kan de rompuitsparing 5 binnen korte tijd met lucht worden volgepompt. De diepgang van het vaartuig 1 kan dus zeer snel worden aangepast, zodat het vaartuig 10 1 in water van voldoende diepte met de normale diepgang kan varen en, zodra een gedeelte wordt bereikt met een geringere waterdiepte, met een aan deze geringere waterdiepte aangepaste geringere diepgang kan varen.

Een extra voordeel van het vaartuig volgens de uitvin-15 ding is dat, wanneer het vaartuig bijvoorbeeld door eb- en vloedbewegingen in ondiep water dreigt vast te lopen of reeds vastgelopen is, het vaartuig eenvoudig weer vlot gekregen kan worden door de diepgang volgens de uitvinding te verminderen.

Het vaartuig 20 van fig. 4-6 is uitgevoerd als sleep-20 of werkboot, in het bijzonder voor gebieden waar ondiep water voorkomt. De romp 21 van het vaartuig 20 omvat twee rompdelen 22, 23. Tussen de rompdelen 22, 23 is een rompuitsparing 18 bepaald. De bovenste begrenzingswand van de rompuitsparing 18, ofwel de bodem 24 loopt af naar de boeg van het vaartuig, 25 tot in hoofdzaak het niveau van de onderzijde van de beide rompdelen 22, 23. De hierdoor verkregen rompvorm, zoals het duidelijkst in fig. 6 is te zien, geeft het vaartuig 20 gunstige vaareigenschappen, zoals een grote stabiliteit en een relatief geringe stromingsweerstand bij hogere snelheid. Zoals 30 uit de figuren blijkt is de rompuitsparing 18 slechts naar de achterzijde en de onderzijde open. Voor het verminderen van de diepgang kan derhalve worden volstaan met één klep 25 aan de achterzijde van het vaartuig. Deze klep 25 is verdraaibaar om een dwarsas 19 gelagerd in een uitsparing 29 in de bodem 35 24. Op de einden van de dwarsas 19 zijn armen 40 gemonteerd, op het vrije einde waarvan hydraulische vijzels 27 aan kunnen grijpen. Met behulp van de hydraulische vijzels 27 kan de klep 25 in de ruststand, waarin deze in de uitsparing 29 is 8302025 6 opgenomen tot in een werkstand, waarin deze zich verticaal naar beneden uitstrekt worden bewogen.

Het vaartuig 20 is voorzien van een tweede klep 26 die op overeenkomstige wijze opgenomen is in een uitsparing 30 en 5 door middel van armen 41 en vijzels 28 uit een ruststand in een werkstand en terug gezwenkt kan worden. De tweede klep 26 is aangebracht teneinde de rompuitsparing 18 te kunnen onderverdelen in twee compartimenten, waardoor de in de door de kleppen afgesloten rompuitsparing 18 geperste lucht beter op 10 zijn plaats gehouden wordt, hetgeen de langsstabiliteit van het vaartuig 20 bij ingestelde geringe diepgang gunstig beïnvloedt .

In de romp 21 van het vaartuig 20 is een luchttoevoer-inrichting 31 opgenoraen. Deze luchttoevoerinrichting 31 omvat 15 een centrifugaal-luchtpomp 32 die door middel van leidingen 33 verbonden is met de rompuitsparing 18. De leiding 33 is getakt, zodat aan elk van de door de klep 26 van elkaar gescheiden compartimenten lucht toegevoerd kan worden. In de leiding 33 zijn afsluiters 34 opgenomen. Deze afsluiters verhinderen 20 in de niet-werkzame toestand van de luchttoevoerinrichting 31 dat water in de leiding 33 binnendringt. Ook is het met behulp van de afsluiters 34 mogelijk om selectief lucht toe te voeren naar één van de door de klep 26 van elkaar gescheiden compartimenten. Hierdoor kan de stand van het schip 20 in be-25 paalde gewenste gevallen worden gewijzigd.

Het vaartuig 20 wordt voortgestuwd met behulp van twee stuwschroeven 35 die verbonden zijn met niet getoonde, in elk van de rompdelen 22, 23 gemonteerde motoren. In het midden van het achterschip is een draaibare voortstuwingsinrichting 30 gemonteerd, die in dit geval uitgevoerd is als een water- straalbuis 36. Met behulp van deze draaibare voortstuwing kan het schip 20 zeer goed worden gemanouvreerd terwijl deze bovendien meewerkt bij de voortstuwing bij rechtuit varen. De draaibare voortstuwingsinrichting 36 wordt aangedreven door 35 een motor 37. De overbrenging kan op geschikte wijze een hydraulische overbrenging zijn.

In fig. 4 is het schip 20 in de toestand met verminderde diepgang weergegeven. Het waterniveau is met 38 aangege- 3302025 ·* 7 ven. Ter vergelijking is het waterniveau 39 bij de normale vaartoestand ingetekend. Te zien is, dat het schip 20 in de toestand met verminderde diepgang voorover gekanteld is ten opzichte van de normale vaartoestand. De bovenste begrenzings-5 wand 24 van de rompuitsparing verloopt in deze normale vaartoestand nagenoeg evenwijdig aan het waterniveau, terwijl de onderzijde van de rompdelen 22,23 naar achteren aflopen. Hierdoor kan het vaartuig bij hogere snelheid gaan planeren. Gezien de bijzondere rompvorm bestaat de mogelijkheid dat bij 10 varen met relatief hoge snelheid aan de voorzijde van de rompdelen 22, 23 in de rompuitsparing 18 een onderdruk optreedt.

Om de ongunstige effecten hiervan te voorkomen zijn op deze plaats openingen 42 in de romp aangebracht die via terugslagkleppen 45 en een luchtkast 43 verbonden zijn met een luchtin-15 laat 44. Bij optredende onderdruk wordt dus lucht aangezogen zodat de onderdruk wordt opgeheven. De terugslagkleppen 45 zijn aangebracht om te voorkomen dat met behulp van de lucht-toevoerinrichting 31 in de rompuitsparing 18 gepompte lucht via de openingen 42 wegstroomt.

20 Het in fig. 7 en 8 getoonde vaartuig 50 heeft een romp 51 met dezelfde vorm als de romp 21 van het vaartuig 20 van fig. 4-6. De achterste klep 52 is op een andere wijze uitgevoerd. De klep 52 is verdraaibaar om een verticale centrale as 61. De as 61 is verbonden met een drijfwerk 53 dat aange-25 dreven wordt door een motor 54. De motor 54 kan via het drijfwerk 53 de klep 52 vanuit de in de figuren getoonde ruststand in een werkzame stand dwars hierop zetten. De werkzame stand is in fig. 8 met een stippellijn aangegeven. In de getoonde ruststand levert de klep 52 een minimale stromingsweerstand.

30 De luchttoevoerinrichting 55 van het vaartuig 50 is vol gens de uitvinding zodanig uitgevoerd dat de uit de in de rompuitsparing uitmondende uitlaat stromende lucht bij een voorwaartse beweging van het vaartuig zich als een luchtlaag tussen een aanzienlijk deel van de romp 51 en het water uit-35 spreidt. De uitlaat van de luchttoevoerinrichting 55 is hiertoe uitgevoerd als spleten. De in het voorste compartiment uitmondende luchttoevoeruitlaat bestaat uit twee schuine spleten waaraan via een verdeelbuis 57 en een leiding 56 lucht 8302025 ♦ 8 van de pomp 62 wordt toegevoerd. Door deze plaatsing van de spleten 58 kunnen deze bovendien dezelfde functie vervullen als de openingen 42 van het vaartuig 20. In de leiding 56 is hiertoe een niet getoonde terugslagklep opgenomen.

5 De in het achterste compartiment van de rompuitsparing uitmondende uitlaat van de luchttoevoerinrichting 55 heeft de vorm van een zich in dwarsrichting uitstrekkende spleet 60.

Aan deze spleet 60 wordt via een verdeelbuis 59 en de leiding 56 lucht van de pomp 62 toegevoerd. Wanneer de diepgang van 10 het vaartuig 50 verminderd moet worden op de eerderbeschreven wijze, wordt de klep 53 naar beneden gezwenkt en wordt de klep 52 in de dwarsstand geplaatst. Vervolgens wordt op de eerder beschreven wijze door de pomp 62 lucht toegevoerd aan de rompuitsparing, waardoor de diepgang vermindert. De specia-15 le vorm van de luchtuitlaten in de vorm van spleten 58, 60 wordt benut bij het normaal varen. De klep 53 en de klep 52 bevinden zich hierbij in hun ruststand en de rompuitsparing is normaal met water gevuld. Door nu tijdens deze normale vaart de luchttoevoerinrichting 55 in werking te stellen 20 wordt uit de spleten 58 en 60 lucht geperst. Deze lucht wordt door het langsstromende water meegenomen en spreidt zich als een dunne luchtlaag uit langs de bovenste begrenzingswand van de rompuitsparing ofwel de bodem 63. Hierdoor wordt op op zichzelf bekende wijze de stromingsweerstand verminderd, waar-25 door het vaartuig 50 een hogere snelheid kan bereiken, danwel bij dezelfde snelheid minder energie verbruikt.

Het vaartuig 71 van fig. 9 heeft een rompuitsparing 78, die aan beide langszijden wordt begrensd door rompdelen 72 en 73, terwijl de begrenzing naar de voor- en achterzijde 30 wordt gevormd door de zich naar beneden, naar het vlak van de onderzijde van de rompdelen 72,73 uitstrekkende bodem 74. De hier niet getoonde luchttoevoermiddelen monden bij 75 in de rompuitsparing uit. Voor een goede stroomlijn is het gewenst, dat het verloop van de bodem vloeiend is.

35 Om de gunstige mogelijkheden van het vaartuig vol gens de uitvinding optimaal te kunnen benutten wordt het van een licht materiaal zoals aluminium vervaardigd. Het totale gewicht van het vaartuig en dus de waterverplaatsing blijft 8302025 ' *" ·* 9 hierdoor gering zodat ook de minimale diepgang zeer gering kan zijn. Om een voor een goede stabiliteit voldoende diepgang te bereiken bij het varen in ruw weer in water van voldoende diepte, kunnen in het vaartuig ballast-tanks worden 5 toegepast- 8302025

Claims (9)

1. Vaartuig omvattende een drijfvermogen verschaffende romp, met het kenmerk, dat de romp aan zijn onderzijde een naar boven instulpende rompuitsparing en luchttoevoermiddelen voor het aan de rompuitsparing toevoe- 5 ren van lucht onder druk, omvat.

2. Vaartuig volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de romp ten minste twee benedenwaarts uitstekende zich in langsrichting van het vaartuig uitstrekkende rompdelen omvat, welke tussen zich in de rompuitsparing bepa- 10 len, en dat ten minste één kleplichaam, dat beweegbaar met de romp is verbonden tussen een ruststand waarin een minimale stromingsweerstand wordt opgewekt en een werkstand waarin de rompuitsparing zodanig zijdelings wordt afgesloten dat deze slechts naar beneden toe open is, is aangebracht.

3. Vaartuig volgens conclusie 1 of 2, geken merkt door ten minste één op een tussenliggende plaats in de rompuitsparing aangebracht additioneel kleplichaam.

4. Vaartuig volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het kleplichaam zwenkbaar 20 is om een zich tussen de rompdelen nabij de bovenzijde van de rompuitsparing uitstrekkende dwarsas en zich in de ruststand achterwaarts van deze as uitstrekt.

5. Vaartuig volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de normale vaartoestand 25 de onderzijde van de rompdelen naar achteren toe afloopt en dat de bovenste begrenzingswand van de rompuitsparing zich naar voren toe uitstrekt tot in hoofdzaak het vlak van de onderzijde van de beide rompdelen.

6. Vaartuig volgens één van de voorgaande conclusies, 30 met het kenmerk, dat de luchttoevoermiddelen een door een motor aangedreven centrifugaal-luchtpomp omvatten.

7. Vaartuig volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de luchttoevoermiddelen een zodanig in de rompuitsparing uitmondende uitlaat omvatten, 35 dat de door de uitlaat afgevoerde lucht, bij een voorwaartse 8302025 i ; * 11 beweging van het vaartuig, zich als een luchtlaag tussen een aanzienlijk deel van de romp en het water uitspreidt.

8. Vaartuig volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de uitlaat een zich in dwarsrichting uitstrek— 5 kende spleet is.

9. Vaartuig volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het van een licht materiaal zoals aluminium is vervaardigd. 8302025