NO129997B - - Google Patents

Description

Anordning for styring av fartøyer

ved hjelp av en vannstråle.

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for styring av fartoyer ved hjelp av en vannstråle som frembringes av en stasjonært anordnet propell, pumpe e.l. og som ved hjelp av en ledeinnretning kan ledes i minst to foretrukne retninger. Styreanordninger av denne art er egnet både for luftfartoyer og for vannfartoyer og egner seg også under visse omstendigheter for luftputefartoyer. For enkelthets skyld er det imidlertid i det etterfølgende kun tale om fartoyer eller vannfartoyer (sjogående fartoyer).

I kjente styreanordninger av den angitte art for vannfartoyer blir det vann som fores inn f.eks. forut gjennom en langskips-gående kanal aksellerert ved hjelp av en fremforingsanordning,

og bak denne fremforingsanordning blir vannet stott ut i den ene eller den annen retning gjennom en ledning som der forgrener seg og ved hjelp av tilsvarende ledeinnretninger.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en forbedring og videre-utvikling av den kjente styreanordning. Oppfinnelsen består således i en anordning for styring av fartoyer ved hjelp av en vannstråle som frembringes av en propell, pumpe e.l. som er stasjonært anordnet i fartbyet, hvor strålen ved hjelp av en ledeanordning som kan dreies om propellaksen, kan ledes i minst to foretrukne retninger, hvor det særegne består i at styreanordningen i sin helhet er innbygget i en horisontal vulst festet foran på fartoyets skrog og med dreieakse i akseretningen for vulsten, hvor vulsten ved den fremre ende har en vulstmantel i hvilken er anordnet innlopsåpningen for en tilstromnings-kanal for vannet og videre ved den bakre ende har vulstdeler mellom hvilke fremre og bakre vulstdeler propellen og utlopsåpningen for fremfbringsstrommen er anordnet, og at de to vulstdeler i området for utlbpsåpningen er innbyrdes forbundet ved hjelp av langsgående ribber anordnet rundt utsiden av vulsten og/eller ved hjelp av en ledeskovl-ring anordnet mellom propellen og ledeanordningen.

Styreanordningen i henhold til oppfinnelsen kan benyttes ikke bare for baustyring av skip, men også for styring i sin alminnelighet av fartoyer. Særlig fordelaktig er det om anordningen i henhold til oppfinnelsen er innbygget i en vulstlignende konstruksjon på fartbyet.

I henhold til oppfinnelsen blir omstyringen av vannet som suges eller strbmmer inn fortrinnsvis i lengderetningen, dvs. i bevegelsesretningen, utelukkende eller i det minste i det vesentlige fullfort fra aksial til radial retning inne i propellanordningen som er anbragt i den vulstlignende konstruksjon på fartbyet, idet denne omstyring er jevnt fordelt over hele omkretsen, hvoretter strålen, ved hjelp av en utlopsledning som kan dreies minst 180° om aksen for propellen, styres i den bnskede retning innenfor dette radialplan.

Utlopsledningen, som fortrinnsvis er utformet som et spiralhus som omslutter propellen eller pumpehjulet, er utformet med tangential eller radial utlbpsåpning i forhold til propellen.

I en styreanordning i henhold til oppfinnelsen strommer vannet, som aksellereres ved hjelp av propellen og hvis reaksjonskraft benyttes til å styre, hele tiden, dvs. under alle tenkelige driftsforhold, uhindret i aksial retning til propellen, aksellereres gjennom denne og stotes ut gjennom utlopsledningens utlbpsåpning som en stråle i den bnskede retning i rett vinkel på innstrbmningsretningen. Med en styreanordning av denne art er det mulig innenfor et minimalt volumområde å anbringe en stor, kraftig propellanordning som fyller en vesentlig del av det samlede volum av den vulstlignende konstruksjonpå det fartby som skal styres da det for omrettingen av strålen ikke kreves noen spesiell plass og da det for rettingen av strålen i den bnskede retning er tilstrekkelig med et forholdsvis lite ringformet rom omkring propellen. Som en spesiell fordel ved styreanordningen i henhold til oppfinnelsen skal det også nevnes at den er effektiv både ved stillstand og under fart,

og særlig ved hbye bevegelseshastigheter for fartbyet, med andre ord at styrekraften ikke reduseres vesentlig med hbyere bevegelseshastigheter. Dertil kommer at anordningen virker med stor virkningsgrad og Uten stby.

Ved bruk av et spiralformet hus for propellen er det å anbefale, i henhold til et ytterligere trekk ved oppfinnelsen, å utforme dette spiralhus med rektangulært tverrsnitt hvor den aksiale bredde tilsvarer den aksiale utlbpsbredde fra fremfbrings-anordningen. Videre skal dette spiralhus omsluttes med en ytterligere mantel, som er konsentrisk med aksen for fremfbrings-anorchingen, slik at det blir tilpasset til det ytre omriss av vulstkonstruksjonen, som fortrinnsvis har sylindrisk tverrsnitt. Den ytre vegg på spiralhuset eller den ytre mantel på dette kan således tjene som en del av mantelen på fartbyvulsten.

Ytterligere tekniske enkeltheter ved oppfinnelsen vil fremgå

av den etterfolgende beskrivelse idet det henvises til

vedfbyde tegning som viser et antall utforelseseksempler.

Fig. 1 viser et vertikal-lengdesnitt gjennom vulstbauen i et skip, med en styreanordning anbragt i en gjennomgående vulstmantel med utsnitt.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen II-II i fig. 1.

Fig. 3 og 4 viser en utforelse hvor spiralhuset for fremforings-anordningen er omgitt av en sylindrfek mantel som direkte danner en del av vulstmantelen hvis fremre del er forbundet med den bakre ved hjelp av ribber. Fig. 5 og 6 viser en utforelse med radialt utlop fra spiralhuset og med forbindelse mellom de to deler av vulsten ved hjelp av både radiale ribber og ledeskovler. Fig. 7 viser en utforelse hvor spiralhuset danner to halvspiralformede stromningskanaler med radialt utlop. Fig„ 8-10 viser noen drivanordninger for det dreibare pumpehus. I fig. 1 er det antydet skroget 1 av et fartoy, f.eks. et skip, som skal styres. På en åpning i skroget, forsynt med en sylindrisk flens 2, er det anbragt en baereplate 3 på hvilken en pumperotor 4 er lagret sentralt ved hjelp av en motordrevet aksel 5. Pumperotoren 4 er omsluttet av et spiralhus 6 med rektangulært tverrsnitt. Spiralhuset 6 er ved hjelp av en bærer 7 dreibart anordnet på bæreplaten 3 eller kan i det minste dreies 180° på denne. Bæreren 7 for spiralhuset 6 er videre utstyrt med en innvendig tannkrans 8 som står i inngrep med et tannhjul 10 som er lagret på bæreplaten 3 og som drives av en elektromotor 9. Spiralhuset 6 er utformet med en sylindrisk dobbeltmantel 11. Bæreplaten 3, pumperotoren 4, spiralhuset 6 med dobbeltmantel 11 og bæreren 7 er omsluttet av et hus 12 som danner mantelen i den vulstlignende konstruksjon og som også danner en innlbpsåpning 14 tildekket med en ristanordning 13 og på omkretsen er utformet med et antall utlopsåpninger 15.

I det annet utforelseseksempel, som er vist i fig. 3 og 4, er

den bakre vuls tdel som er dannet stort sett av bæreplaten 3, og bæreren 7' som rager ut til den ytre vulstdiameter forbundet med den fremre vulstdel 7" som omfatter innlopsåpningen 14 bare ved hjelp av ribbene 16, som av hensyn til utlopsretningen for den stråle som frembringes av pumpen 4 ligger i plan som står på

skrå i forhold til radialplanene. Den sylindriske mantel 11'

for spiralhuset rager på samme måte som bæreren 7' frem til den ytre diameter for vulsten og danner således en del av den ytre kledning på vulsten.

Det utforelseseksempel som er vist i fig. 5 og 6 har en pumperotor 4<1> med en noe mindre diameter enn i de forutgående eksempler. Mellom utldpet fra rotoren 4' og spiralhuset 6' er det anordnet en krans av ledeskovler 17 som på den ene side er fast forbundet med bæreplaten 3 og på den annen side er forbundet med den fremre vulstdel 7". Dertil er det anordnet ribber 16' som også tjener til den stive forbindelse mellom den fremre vulstdel 7" og resten av vulsten. Spiralhuset 6<*> er, som det fremgår av fig. 6, slik utformet at det fremstår et radialt utlop 15',

og ribbene 16' er i overensstemmelse hermed anordnet i radialplanene.

Ved en slik utformning med radialt eller i det minste tilnærmet radialt utlop for pumpestrålen oppnås en ytterligere fordel nemlig at virkningssentret for den utstrommende stråle har ingen eller i det minste bare en liten avstand fra pumpehjul-asken og dermed utover intet eller bare et lite moment om denne akse. Tilsvarende kan således også reguleringsmotoren 9 utfores med mindre ytelse.

Spesielt hensiktsmessig lar et slikt dreiemoment fritt utlop oppnå med et spiralhus 6" som, som vist i fig. 7, danner to halvspiralformede strbmniigskanaler 19 og 20 med felles utlop 15", hvor de to stromningskanaler er speilvendt i forhold til hverandre om et plan 18 gjennom pumpehjulaksen.

Den halvsylindriske bærer 21 som sammen med ribbene 16' tjener

til å forbinde vulstbaudelene foran og bak det dreibare dobbeltspiralhus med hverandre har en ytterligere oppgave,

nemlig å dekke utldpet 15" når det dreibare hus står i den middelstilling som gjelder for normalfart.

I fig. 8 er det vist en servomotor 22 anordnet mellom spiralhuset med radialt utlop og den faststående vulstbau.

I fig. 9 er det vist en stempel-sylinderanordning 23 som over

en tannstang 24 og et tannhjul 25 virker på huset.

I fig. 10 er det for dreining av huset anordnet en snekkehjul-

krans 26 på dette, hvor snekkehjulkransen står i inngrep med en snekke 27 som drives av en reguleringsmotor 9'.

I fig. 11 er det igjen vist en hydraulisk regulerings-servomotor

som imidlertid er tilpasset den sirkelformede dreiebevegelse av huset og er utformet som en ringservomotor 28 med halvringformet sylinder og halvringformet stempel- og stempelstang.

Claims (11)

1. Anordning for styring av fartoyer ved hjelp av en vannstråle som frembringes av en propell, pumpe e.l. som er stasjonært anordnet i fartbyet, hvor strålen ved hjelp av en ledeanordning som kan dreies om propellaksen, kan ledes i minst to foretrukne retninger, karakterisert ved at styre-

anordningen i sin helhet er innbygget i en horisontal vulst (12) festet foran på fartoyets skrog (1) og med dreieakse (5) i akseretningen for vulsten, hvor vulsten (12) ved den fremre ende har en vulstmantel (7") i hvilken er anordnet innlopsåpningen (14) for en tilstrdmningskanal for vannet og videre ved den bakre ende har vulstdeler (7') mellom hvilke fremre og bakre vulstdeler (7", 7') propellen (4,4') og utlopsåpningen (15) for fremforingsstrbmmen er anordnet, og at de to vulstdeler (7',7") i området for utlopsåpningen (15) er innbyrdes forbundet ved hjelp av langsgående ribber (16) anordnet rundt utsiden av vulsten og/eller ved hjelp av en ledeskovl-ring (17) anordnet mellom propellen (4,4') og ledeanordningen (6,6',6").

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at ledeanordningen (6,6',6") på i og for seg kjent måte er utformet som et spiralhus med tangentialt eller radialt rettet utlopskanal og en rektangulær utlbpsåpning (151,15").

3. Anordning som angitt i Ikrav 2 med en ledeanordning utformet som spiralhus med radialt rettet utlopskanal, karakterisert ved at de langsgående ribber (16') strekker seg radialt med sine flanker.

4. Anordning som angitt i krav 2 med en ledeanordning utformet som spiralhus med tangentialt rettet utlopskanal, karakterisert ved at flankene på hver av de langsgående ribber (16) strekker seg på skrå i forhold til det tilhbrende radialplan.

5. Anordning som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at ledeanordningen, utformet som spiralhus (6"), danner to halvspiralformede strbmningskanaler (19, 20) som er speilbildesymmetrisk anordnet om et plan (18) gjennom aksen for propellen.

6. Anordning som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at ribbene (16') ligger i radialplan.

7. Anordning som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at propellen (4) og dens svingbare hus (6) er lagret i en lagerplate (13) som er stivt forbundet med fartbyskroget.

8. Anordning som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at det innstillbare hus (6,6',") er utstyrt med en tannkrans (8) som står i inngrep med et tannhjul (10) som drives av en reguleringsmotor (9).

9. Anordning som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at den for dreining av huset er utstyrt med en stempelsylinderanordning (22; 23) (fig. 8, 9 og 11).

10. Anordning som angitt i krav 9, karakterisert ved at det for okning av dreievinkelen er anordnet en overforingsanordning, f.eks. i form av en tannstang (24) og et tannhjul (25) (fig. 9). I

11. Anordning som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at stemplet er utformet som ringstempel (28) (fig. 11).