NO142619B - Fremdriftsanordning for skip eller andre fartoey. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt Fremdriften au

skip eller lignende fartøy på uann og tar nærmere bestemt sikte på en forbedret fremdriftsanordning au den type som omfatter i det uesentlige en med åpen ende utstyrt kapsling eller hus montert under skroget au et skip eller lignende far-tøy og inne i hvilken er anordnet en flate, plate eller lignende innrettet for drift med en frem- og tilbakegående bevegelse mens den samtidig fritt kan svinge for å sikre fremdriften au nevnte skip.

Fremdriftsanordninger i samsvar med ovennevnte generelle definisjon har allerede vært kjent i noen tid. Det kan i denne forbindelse vises til US patent 3 307 358 som beskriver en slik fremdriftsanordning.

Det er i nevnte patent nærmere bestemt beskrevet en fremdriftsanordning som omfatter hovedsakelig en flate anordnet i en kapsling eller et hus neddykket i en væske, idet kapslingen eller huset omfatter en innløpsåpning og en utløpsåpning for væsken såvel som en øvre vegg og en nedre vegg, mellom hviike den nevnte flate utsettes for en bevegelse frem og tilbake mens den samtidig svinger fritt i væsken på grunn av en drivende aksel forbundet med nevnte flate ved hjelp av et bevegelig ledri.

Nå har søkerne funnet ut at en slik fremdriftsanordning

på langt nær gir de ydelser og fordeler som var ventet og dette av følgende vesentlige grunner.

Den flate som påvirkes med en frem- og tilbakegående bevegelse i væsken, utgjør ikke virkelig en glidende vinge, dvs. en vinge som gir sinDeste kvalitet i samsvar med skipets bevegelse fremover. Dette skyldes det faktum at flaten ikke er absolutt fri. Selv ofts dreiningen av nevnte flate om sitt be-vegelige ledd med drivakselen er fri, har en slik flate faktisk i prinsippet ingen bevegelsesfrihet i vertikal retning, hvilket igjen skyldes den bevegelse eller stampebevegelse som påtrykkes av nevnte aksel.

Denne bevegelse påtrykt vingen og som derfor utgjør en hemning av dens bevegelsesfrihet i vertikal retning, har et visst antall ulemper, særlig ved store innfallsvinkler for vingen. Når således vingen flater ut igjen etter et stup, kan der opptre en effekt som tvinger væsken fremover, dvs. i retning motsatt fartøyets bevegelsesretning, hvilket selvsagt virker skadelig på de ønskede ydelser. På den annen side har det vært bemerket at fremdriftsanordninger av den kjente type er særlig støyende og at kontakten av den svingende flate med veggene i kapslingen må reduseres så meget som mulig.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er nærmere bestemt

å avhjelpe de ovennevnte ulemper ved å skaffe en forbedret fremdriftsanordning, hvis effekt og pålitelighet er sterkt forbedret sammenlignet med hittil kjente anordninger av denne art. For å oppnå disse stilte mål skaffer oppfinnelsen en ny konstruksjon av den svingende 'flate som danner en virkelig glidende vinge. Sagt på en annen måte vil nevnte vinge på grunn av sin konstruksjon svinge inne i væsken med en maksimal grad av frihet i vertikal retning til tross for loven om stampebevirkelse påtrykt ved den drivende aksel, hvilken som nevnt ovenfor, selvfølgelig er uunnværlig.

Nærmere bestemt er det et formål med oppfinnelsen å skaffe en forbedret fremdriftsanordning for skip eller andre fartøy og av den type som omfatter minst en vinge eller skovle anordnet i et hus neddykket i en væske og forsynt med en innløpsåpning og en utløpsåpning for væsken såvel som to vegger, en nedre og en øvre, mellom hvilke vingen eller skovlen utsettes for en frem- og tilbakegående bevegelse samtidig som den fritt kan svinge takket være minst en styreaksel svingbart festet til vingen eller skovlen og oppfinnelsen utmerker seg ved at en supplerende vinge eller skovle som danner en fremre vinge, er forbundet med hovedvingen eller -skovlen, idet den fremre vinge (angrepsvingen) er anordnet på innløpssiden av huset og et fritt rom er anordnet mellom hovedvingen og den fremre vinge.

I samsvar med et annet trekk ved oppfinnelsen utgjør den nevnte hovedskovle to tredjedeler av lengden av nevnte flate og det frie rom sammen med den lille forreste vinge utgjør den resterende tredjedel av nevnte lengde, mens angrepspunktet for drivakselen er anordnet hovedsakelig ved den ende av hovedskovlen som ligger nærmest det frie rom.

Det vil således allerede være forstått at oppfinnelsens idé baserer seg på det faktum at den forreste tredjedel av flaten er redusert til et minimum i forhold til de bakre to tredjedeler av flaten på grunn av anordningen av et fritt rom som avhjelper de ovennevnte ulemper.

Ifølge ennu et annet trekk ved oppfinnelsen er den lille forreste skovle montert stasjonær eller bevegelig ved dreiebevegelse på støtter, stenger eller lignende som forbinder det med hovedskovlen.

En slik forreste skovle tjener mest fordelaktig som en endedemperinnretning, slik at hovedskovlen kan få den beste ønskede profil. M.a.o. er der ikke lenger noen kontakt av betydning mellom skovlen og den nedre og øvre vegg av kassen eller huset ved slutten av stampebevegelsen, men en hydraulisk dempning eller absorbsjon av støtet ved hele flaten av den lille forreste skovle<.>'Dette gir på en fordelaktig måte fremdriftsanordningen den ønskede støyfrie drift.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen hører drivakselen til et leddsystem som danner et leddet parallellogram for styring av den fremre vinge eller skovle for å bibeholde denne i hovedsakelig parallelt forhold til husets nedre og øvre vegger uansett hovedskovlens skråstilling.

Ifølge en utførelse er hovedskovlen stivt forbundet med to over hverandre anordnede små forreste skovler som er avstivet eller festet ved hjelp av stenger, staver eller lignende.

Ifølge ennå et trekk ved oppfinnelsen omfatter i det minste de ender av den nedre og den øvre vegg av kassen som befinner seg på væskeinnløpsåpningens side, en skrå del, hvis profil svarer hovedsakelig til den for den lille forreste skovle.

Den nedre vegg av kassen kan være forsynt med en nærhetsdetektor anordnet i området for den nevnte forreste skovle eller vinge.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen har den forreste vinge eller skovle et tverrsnitt i form av en likebenet tre-kant med avrundet bunn, hvilken bunn befinner seg i innløps-åpningens side av kassen.

Andre formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå tyde-ligere av følgende detaljerte beskrivelse under henvisning til tegningene som i form av rene eksempler fremstiller på fig. 1 et skjematisk tverrsnitt av en fremdriftsanordning ifølge en utførelse av oppfinnelsen, fig. 2 et toppriss av den svingende flate, på fig. 3 er vist et skjematisk oppriss av den svingende flate, skovle eller vinge på fig. 2, hvilken skovle er utstyrt med drivorganer som danner en parallell bevegelse, fig. 4 ar et riss identisk med det på fig. 3 men viser bladet i en viss innfallsvinkel inne i kassen, fig. 5 er et skjematisk snitt av en kasse som inneholder to skovler i samsvar med fig. 2, fig. 6 er et skjematisk riss av en annen utførelse av skovlen ifølge oppfinnelsen og fig. 7 er et skjematisk tverrsnitt av skovlen på fig. 6 montert inne i en kasse eller kapsling av passende type.

Den på fig. 1 viste fremdriftsanordning er hovedsakelig sammensatt av en flate 1 som kan gis en frem- og tilbakegående bevegelse inne i en kasse eller kapsling 2 i form av et rek-tangulært parallellepiped, omfattende en øvre vegg 3 og én nedre vegg 4 såvel som to sidevegger såsom 5. Kapslingen 2 er åpen ved begge ender 6 og 7 slik at der dannes en innløps-åpning henholdsvis en utløpsåpning. flaten 1 er ved hjelp av et bevegelig lsad 9 forbundet med enden av ririvaksler lu som gir den en vertikal frem- og tilbakegående bevegelse som vist med den dobbelte pil f. Akselen 10 kan f.eks. være glidende montert i et lager il som befinner seg i en hylse 12 som er festet f.eks. ved sveising til den øvre vegg 3 av kapslin<g>en eller huset 2. Ln bevegelse frem og tilbake kan påtrykkes akselen 10 ved hjelp av egnede anordninger (ikke vist) såsom f.eks. en eksentrisk innretning drevet med dreiebevegelse av en motor som beskrevet f.eks. i US patent 3 307 358. Det kan dessuten i denne forbindelse nevnes at bevegelsen frem og tilbake påtrykt akselen 10 kan oppnås på et stort antall andre måter som det vil være kjent for fagfolk på området.

Dessuten utgjør alle de ovenfor beskrevne anordninger en del av teknikkens stand og behøver ikke nærmere detaljert beskrivelse. I det følgende skal derimot beskrives den spesielle anordning som utgjør gjenstanden for foreliggende oppfinnelse.

Flaten 1 i samsvar med foreliggende oppfinnelse og slik det klart fremgår av tegningene, danner en glidende vinge i aeronautisk betydning av ordet og er sammensatt av en hovedskovle eller vinge 13 som drives av akselen 10 (fig. 1) og befinner seg inne i avløpsåpningens side av kapslingen 2, idet hovedskovlen 13 er stivt forbundet ved hjelp av stenger, sidestropper eller lignende 14, med en mindre forreste skovle 15 som befinner seg i innløpsåpningens side 6 av kapslingen 2.

Som tydelig vist på fig. 2, er et fritt rom 16 blitt tilbake mellom hovedskovlen 13 og den mindre forreste skovle 15.

I samsvar med oppfinnelsen utgjør lengden AB av hovedskovlen

13 to tredjedeler av den totale lengde BC av flaten 1, idet det frie rom 16 sammen med den forreste skovle 15 utgjør selvsagt den resterende tredjedel av nevnte lengde. Ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er angrepspunktet 9 for akselen 10 anordnet ved den ende av hovedskovlen 13 som ligger nær inntil det frie rom 16, hvilket klart fremgår av fig. 2.

Det skal således bemerkes at i samsvar med konstruksjonen av skovlen 1 ifølge oppfinnelsen befinner hele den aktive bær-ende flate seg bakenfor slagpunktet 9, mens den korrigerende glidende flate dannet av den lille skovle 15 er forskutt fremover og uten sammenheng med hovedflaten 13.

Den mindre forreste skovle 15 kan i henhold til en utfør-else av oppfinnelsen være festet stasjonært på sidestroppene 14. I samsvar med en annen utførelse kan den lille skovle 15 være montert bevegelig på de nevnte sidestropper, hvilket innebærer at i dette tilfelle kan skovlen 15 dreie seg fritt om rotasjonsaksen X, X' antydet på fig. 2.

Som det tydelig fremgår av fig. 3 og i samsvar med en foretrukket utførelse kan den mindre skovle 15 være kinematisk styrt ved hjelp av et leddsystem 10a som danner et leddet parallellogram, hvis sider er dannet henholdsvis av sidestroppene eller leddene 14, endel av akselen 10, en stang eller lignende 17 forbundet ved hjelp av dreiepunktet D med akselen 10

og en annen stang 18 forbundet på den ene side ved E med stangen 17 og på den annen side med den mindre skovle 15. Et slikt parallellogram byr fordelen med å bibeholde skovlen 15

i hovedsakelig parallelt forhold til den nedre vegg 4 og den øvre vegg 3 i kassen uansett helningen av hovedskovlen 13, som det tydelig fremgår av fig. 4. På denne måte er der ikke noe kontaktpunkt mellom den forreste ende av flaten 1 og den nedre eller øvre vegg av kassen ved slutten av stampebevegelsen. Med andre ord foregår en hydraulisk dempning av støtet over hele flaten av den lille skovle 15 som på den annen side kontakter veggen meget forsiktig.

Det er mulig å koble, fortrinnsvis seriekoble, to flater eller glidende vinger eller skovler 1 som beskrevet ovenfor inne i en og samme kasse eller kapsling 2 som vist på fig. 5.

I en slik anordning er der fortrinnsvis i området for hver lille skovle 15 anordnet nærhetsdetektorer 19 montert på veggene 3 og 4 au kassen 2. Som vist på tegningen, når den lille skovle 15 tilhørende den venstre skovle eller blad 1 er nær den nedre vegg a, vil således detektoren bevirke at slaget av akselen 10 stopper og samtidig bevirker at drivakselen for høyre skovle 1 starter. Den høyre skovle stiger derfor opp-over inne i kassen, mens den venstre skovle inntar en.hovedsakelig horisontal posisjon og den venstre skovle kan starte påny når den tilhørende forreste skovle for den nøyre vinge når et punkt i nærheten av en detektor såsom 19 anordnet i den øvre vegg 3 av ka"ssen 2. Selvsagt styrer detektorene 19 passende logiske organer som sikrer den ønskede synkroniser-ing au funksjonen for de to skouler inne i kassen. Den uil bemerkes at innretningen i samsuar med fig. 5 arbeider på en spesielt lydløs måte, fordi de ualgte avstander huor stoppe-funksjonen au detektorene 19 finner sted, er tilstrekkelig stor til å unngå euentuell støy som ellers uille bli beuirket ued støtet au skoulen mot den nedre og den øure uegg.

Ifølge en annen utførelse og som uist på fig. 6 og 7, er houedskoulen 13 stiut forbundet med to ouer hverandre anordnede mindre skouler 15a, 15b som er austiuet eller festet ued hjelp au stenger eller lignende 20. Ved 21 er uist stenger eller stauer som forbinder enden au houedskoulen 13 med de mindre skovler 15a, 15b, som i denne utførelse er stasjonære og på en måte danner et biplan. Som det sees au fig. 7, er der anordnet en kasse 2 med en spesiell form tilpasset til skoulen uist på fig. 6. Endene au den nedre og øvre uegg 4 og 3 i kassen 2 som er ued innløpsåpningens side av denne, oppviser i virkeligheten en skrå del 22, hvis profil hovedsakelig til-svarer den for de mindre skovler 15a, 15b. På denne måte er den mindre skovle 15a eller 15b alltid tangent til innersiden av veggene og kan effektivt oppfylle sin funksjon som hydraulisk demper. Det vil dessuten bemerkes at når skovlen 1 er i den på fig. 7 viste posisjon, følger de små skovler nøyaktig de innstrømmende vannstråler (vist med pilen A) og byr derfor ikke noen motstand eller reaksjon mot disse vanns tremme r. Som følge derav kan skovlen vist på fig. 6 arbeide med høy frekvens uten noen fare for skader på grunn av anslaget av skovlen mot kasseveggene. Dessuten kan skovlens innfallsvinkel være vik-tig, dog uten skadelig påvirkning av dens pålitelige funksjon på grunn av den skrå utformning av kassens ender.

Ifølge oppfinnelsen har de små skovler 15 i forskjellige utførelser som er vist på tegningen, et dråpeformet tverrsnitt eller nærmere bestemt form av et likebenet triangel med avrundet bunn, hvilken bunn er rettet mot innløpsåpningen 6 i kassen 2.

Oppfinnelsen skaffer derfor en forbedret fremdriftsanordning, hvis arbeide og støyfrie funksjon er bemerkelses-verdig. Nærmere bestemt byr en slik anordning følgende for-

deler:

- anslagene au den forreste kant av skovlen mot de øvre

og nedre vegger av kassen er redusert til et minimum og sågar eliminert; - det kan oppnås mer betydelige spesielle skyvekrefter ved en økning av innfallsvinkelen for hovedskovlen og der fåes en meget jevn funksjon av skovlen selv ved høy frekvens, idet skovlen i virkeligheten er en glidende vinge.

Oppfinnelsen er selvsagt ikke på noen måte begrenset til de utførelser som er beskrevet og vist og som skal være rene eksempler. Det kan således være anordnet forskjellige organer på hovedskovlen, såsom finner eller ribber eller lignende som utsetter denne skovle for udempede sekundære svinginger som kommer i tillegg til de primære svingninger påtrykt drivakselen og forbedrer på en måte glidebevegelsen av skovlen eller vingen i væsken.

Claims (9)

1 . Fremdriftsanordning for skip eller andre fartøy og av den type som omfatter minst en vinge eller skovle anordnet i et hus neddykket i en væske og forsynt med en innløpsåpning og en utløpsåpning for væsken såvel som to vegger, en nedre og en øvre, mellom hvilke vingen eller skovlen utsettes for en frem-og tilbakegående bevegelse samtidig som den fritt kan svinge takket være minst en styreaksel svingbart festet til vingen eller skovlen,karakterisert vedat en supplerende vinge eller skovle (15) som danner en fremre vinge, er forbundet med hovedvingen eller -skovlen (13), idet den fremre vinge (angreps-, vingen) er anordnet på innløpssiden (6) av huset (2) og et fritt rom (16) er anordnet mellom hovedvingen (13) og den fremre vinge (15) .

2.Anordning ifølge krav 1,karakterisertved at nevnte hovedskovle (13) utgjør to tredjedeler av lengden av flaten (1) og det nevnte frie rom (16) samt at den fremre skovle (15) utgjør den resterende tredjedel av lengden, idet angrepspunktet (9) for akselen (10) er anordnet hovedsakelig ved den ende av hovedskovlen (13) som ligger nærmest det frie rom (16).

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat den nevnte fremre vinge eller skovle (15) er montert ubevegelig på stenger eller lignende (14) som forbinder den med hovedskovlen (13).

4. Anordning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat den nevnte fremre vinge eller skovle (15) er festet dreibart på stenger eller lignende (14) som forbinder den med hovedvingen (13).

5. Anordning ifølge et av kravene 1, 2 eller 4,karakterisert vedat den nevnte aksel (10) hører til et leddsystem som danner et leddet parallellogram (10a) for styring av den fremre vinge eller skovle (15) for å bibeholde denne i hovedsakelig parallelt forhold til husets (2) nedre (4) og øvre (3) vegger uansett hovedskovlens (13) skråstilling.

6. Anordning ifølge et av kravene 1-3,karakterisert vedat hovedvingen (13) er forbundet med to over hverandre anordnede fremre vinger (15a, 15b) som er innbyrdes avstivet ved hjelp av stenger eller lignende (20).

7. Anordning ifølge et av kravene 1, 2, 3 eller 6,karakterisert vedat i det minste de ender (22) av husets nedre (4) og øvre (3) vegger som befinner seg på innløpsåpning-ens (6) side, har en skrå del, hvis profil hovedsakelig til-svarer den for den -fremre skovle eller vinge (15).

8. Anordning ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat i det minste den nedre vegg (4) i huset (2) er utstyrt med en nærhetsdetektor (19) anordnet i området for nevnte fremre vinge.

9. Anordning ifølge krav 4,karakterisertved at den fremre vinge (15) har et tverrsnitt med likebenet trekantform med avrundet basis, hvilken basis befinner seg på siden mot husets (2) innløpsåpning (6).