SE437809B - Vagmotor for framdrivning av en flytande anordning - Google Patents

Description

8002583-6 z dal kan båten vidare ha en benägenhet att lyftas upp ur vatt- net. _ Vid stora vågor kommer de stora vertikalkrafter som då förekommer mellan båt och vipporgan att orsaka stora vir- velbildningar runt vipporganet, varvid energin i vågen ut- nyttjas pà ett sämre sätt. Ändamålet med uppfinningen är att eliminera ovan- nämnda nackdelar i samband med de tidigare kända vågmotorer- na av beskrivet slag.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen genom att bärkonstruktionen är anordnad att utföra i huvudsak vertikal, relativ rörelse i förhållande till båten, varvid organ är anordnade att hålla bärkonstruktionen i ett mellanliggande läga och bringa den tillbaka till detta när den genom pâver- kan av vågkrafter förskjutits bort från det mellanliggande läget. 7 ' Uppfinníngen skall närmare beskrivas nedan under hänvisning till utföringsformer visade på bifogade ritningar, där fig. 1 visar en delvis uppskuren, schematisk sidoskiss av en vâgmotor enligt uppfinningen, fig. 2 visar en schema- tisk vy av en annan utföringsform av en vågmotor enligt upp- finningen, och fig. 5 visar en schematisk vy av en ringfor- mad, flytande anordning som är försedd med tvâ vågmotorer enligt uppfinningen.

I den i fig. ¶ visade utföringsformen består bär- konstruktionen av ett stàngformat element 1 som vid sin övre ände är axiellt förskjutbart lagrat i två styrningar 2 och 5, så att stångelementet kan förskjutas upp och ned i dessa. Styrningarna är fast förbundna med fartyget eller bå- ten 4. Stångelcmentet 1 hålles i ett vertikalt, mellanlig- gande läge eller mellanläge i förhållande till båten 4 med hjälp av fjädrande anordningar som i den visade utförings- formen består av-två skruvfjädrar 5 och 6 som är anbragta på stångelementet på motsatta sidor av en på stången fäst hål- lare eller krage 7, varvid fjädrarna är inspända mellan kra- gen och respektive styrning 2 och 5. Stängen 4 har lämpligen oval tvärsektionsform så att den.dcke kan vrida sig kring sin längdaxel.

Vid stångelementets 1 nedre ände är ett plattformat vipporgan eller vattenvinge 8 vrídbart förbundet med bär- . ...__ ___" rom stativ? s 8002583-6 konstruktionen kring en axel 9, sä att vattenvingen kan vippa upp och ned och pendla en viss vippvinkel som i det visade ' exemplet begränsas av ett övre och ett nedre stoppanslag 10 resp. 11 som är fästa på stängelementet.

När den i fig. 1 visade båten 4 rör sig från en vágdal till en vàgtopp kommer vipporganet 8 på grund av att det be- finner sig i lugnare vatten på avstånd från ytan att vippas ned i bakkant till det stoppas av det nedre stoppanslaget _11. Detta medför att vatten som befinner sig omedelbart över vipporganet pressas bakåt, vilket resulterar i att det på bå- ten utövas en framåtriktad reaktionskraft som driver båten framåt i riktningen för pilen F. En ytterligare uppàtriktad rörelse av båten resulterar i att den nedre fjädern 6 spännes.

Pâ detta sätt har man fått vertikalkrafterna som verkar mel- lan båten och vipporganet under kontroll med hjälp av fjäder- kraften, och man undviker på detta sätt de olägenheter som är förknippade med de tidigare kända, inledningsvis beskrivna vâgmotoranordningarna.

När vågen kulminerar kommer fjäderkraften att utlösas så att vipporganet 8 behåller sin utslagsvinkel en viss extra tid och ger extra framskjutningskraft under denna tidsperiod.

När båten 4 rör sig ned i en vågdal komer vipporga- nets 8 bakkant att röra sig uppåt, varvid den övre fjädern 5 spännes och utlöses på motsvarande sätt när vågen når sitt minimum.

I fig. 2 visas en annan utföringsform av vàgmotorn, där de fjädrande anordningarna omfattar ett hydrauliskt/pneu- matiskt system med hydrauliska cylindrar 12 och 15 som ersät- ter de mekaniska fjädrarna 5 och 6. De två cylindrarna inne- håller respektive kolvar 14 respektive 15, som via samhörande kolvstänger 16 respektive 17 är förbundna med den på stàngele- mentet 1 anbragta hållaren 18. Var och en av cylindrarna 14 och 15 är via rörledningar 19 och 20 med tillhörande venti- ler 21 och 22 förbunden med vanliga hydrauliska ackumulatorer och 24, som var och en är försedd med ett membran som upp- delar ackumulatorn i två rum. Cylindrarna 12 och 15, rören 19 och 20 samt de med dessa förbundna ackumulatorrummen är fyllda med en hydraulisk fluid, exempelvis olja. De andra rum- men hos ackumulatorerna 25 och 24 är fyllda med gas under tryck och är via rör 25 och 26 med tillhörande ventiler 27 soozsss-6 4 respektive 28 förbundna med gasbehållare 29 och 50.

Rören 'l9 och 20 som förbinder cylíndrarna 12 och '15 med ackumulatorcrna 25 och 21+ har avgreningar 51 och 52 som anslutna till utgângssidan av en pump 55 med en insug- ningsledning 54 som leder från en behållare 55 som innehål- ler hydraulisk vätska. En drivanordrling för pumpen 55 visas schematiskt med en motor 56 som driver pumpen 55 via en axel 57. Detta pumpsystem skall kunna mata tryckvätska till rören '19 och 20 på nedan beskrivet sätt.

När det hydrauliska/pneumatiska systemet enligt fig. 2 användes som vågframdrivningsmedel i likhet med den i fig. 'l visade utföringsformen hålles ventilerna 21 och 22 öppna medan ventilerna 27 och 28 är stängda och pumpen 55 står still. En våg som lyfter båten 4 kommer att bringa vipporga- net 8 att vippa ned med sin bakkant, varvid utslaget begrän- sas av det nedre stoppanslaget 'l'l. En ytterligare uppåtgåen- de rörelse av båten 1!- bringar stångelementet 'I att förskju- tas nedåt, och hydraulisk vätska kommer på grund av kolvens rörelse i cylindern '15 att pressas ut ur cylindern och in i den hydrauliska ackumulatorn 24 via röret 20, så att gasen successivt komprimeras i denna ackumulators gasrum. Samtidigt kommer vätska att strömma ut från den andra ackumulatorn 25 via röret 'l9 till cylindern 12. När kraften på vipporganet 8 avtar då vågen kulminerar kommer trycket i cylindern 15 att bringa ståongelementet 'l tillbaka till sitt mellanläge.

Genom att öppna den ena eller båda ventilerna 27 och 28 rören 25 och 26 åstadkommas en förbindelse mellan ackumula- torerna 25 och 21+ och gasbehâllarna 29 och 50. Den tillgäng- liga gasvolymen öcar då så att systemets fjäderkarakteristik kan ändras.

Genom stängning av ventilerna 2"! och 22 km stångele- mentet 'I låsas fast i önskat läge. Ned hjälp av den hydrau- li-ska pumpen 55 och dennas motor 56 kan då stången 'I röra sig kontinuerligt från det ena ändläget till det andra så att den tillsammans med vipporganet 8 kommer att verka som en hydrau- lisk/mekanisk framdrivningsanordning.

Det är uppenbart att även andra drivsystem kan använ- das för stångrörelsen. Exempelvis kan man utnyttja direkt mo- tordrivning med kugghjul och kuggstång. Härigenom har man möj- lighet att använda kombinerad framdrivning av båten med hjälp pgne. oumrflf s 8002583-6 av våg- och motorkraft vid de tillfällen vågorna är för små för att ge nödvändig fart på båten. Stàngelementet 1 med vipp- organet 8 drives då nedåt med hjälp av motorn i en våg som är på väg uppåt, medan det drives uppåt i en våg som är på väg nedåt.

Om man har tillräckligt stora vågor kan man vidare lagra eller ackumulera energi med hjälp av stångelementets rörelse. Detta kan göras genom att stångens rörelse bromsas med hjälp av en elektrisk generator eller genom att hydrau- liskt eller pneumatiskt tryck alstras ooh utnyttjas i båten.

Det är även möjligt att lagra energi genom att ett svänghjul sättes i rotation. Det kan vid många tillfällen vara en för- del att vipporganet under upptagandet av energi via stångele- mentet kan låsas fast i eller nära sitt neutralläge.

Det skall noteras att den i det föregående beskrivna vågmotorinrättningen också kan modifieras eller kombineras med den vågmotoranordning som beskrives i sökandens norska patentskrift 140 251 som motsvarar DE-OS 2 848 864, för att därvid ytterligare optimera framdrivningseffektivíteten. Vipp- organet är då i stället för de visade stoppanslagen försett med en exempelvis mekanisk fjädrande anordning som alltid strävar att bringa detta tillbaka till neutral- eller horison- talläget.

Vågmotoranordningen enligt uppfinningen kan med för- del utnyttjas för drift eller framdrivning av många olika ty- per av flytande anordningar. I fig. 5 visas således schema- tiskt en ringformad flytkonstruktion 58 som är försedd med två helt schematiskt visade vågmotoranordningar 59 av det i fíg. 1 visade slaget. En sådan eller dylik flytkonstruktion kan vara försedd med en, två eller flera sådana vågmotorer, vilka eventuellt kan vara modifierade på ovan antytt sätt så att de driver den eventuellt förankrade flytkonstruktionen i en roterande rörelse. Denna princip kan exempelvis utnytt- jas med hjälp av vågkraft och driva en flytkonstruktion som är försedd med anordningar för produktion av exempelvis elektrisk kraft med hjälp av den erhållna framdrivnings- eller rotationsrörelsen. ~

Claims (5)

8002583-6 Patentkrav

1. Vâgmotor för framdrivning av en flytande anordning, särskilt en båt, och innefattande en med båten förbunden, nedåt- riktad bärkonstruktion (1) och ett i huvudsak horisontellt an- bragt, plattliknande vipporgan (8), som vid sitt i färdrikt- ningen främre parti är vridbart förbundet med bärkonstruktio- nens (1) nedre ände för att utföra en vipprörelse genom rela- tiv rörelse mellan vipporganet (8) och det omgivande vattnet när båten (4) flyter på vattnet och lyftes och sänkes på grund av vàgverkan, varvid vipprörelsen begränsas av organ (10, 11) anordnade på bärkonstruktionen (1), k ä n n e - t e c k n a d av att bärkonstruktionen (1) är anordnad att utföra i huvudsak vertikal, relativ rörelse i förhållande till båten (4, 58), varvid organ (5 - 7; 12 - 24) är anordnade att hålla bärkonstruktionen (1) i ett mellanliggande läge och bringa den tillbaka till detta när den genom påverkan av vâgkrafter förskjutits bort från det mellanliggande läget.

2. Vågmotor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att bärkonstruktionen består av ett stångformat element (1) som vid sin övre ände är axiellt förskjutbart lagrat (vid 2 och 5) i förhållande till båten (4) och som hålles i nämnda mellanläge med hjälp av fjädrande organ (5, 6; 12 - 24).

3. 5. Vågmotor enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att de fjädrande organen består av två fjädrar (5, 6) som är inspända på motsatta sidor av en på stångelementet (1) fäst hållare (7) så att de verkar i motsatta riktningar axíellt längs stàngelementet (1),

4. Vågmotor enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att de fjädrande organen består av en hydraulisk/®neuma- tisk anordning som innefattar två hydrauliska cylindrar (12, 15) med tillhörande kolvar (14, 15) som är förbundna med stångelementet (1) för att verka i motsatta axiella rikt- ningar längs detta, varvid var och en av de hydrauliska cylíndrarna (12, 15) är förbunden_med en ackumulator (25, 24) som innehåller ett membran som påverkas av gas under tryck. I _

5. Vågmotor enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d 'fzawww Hvvx- f: __: ' .",.'.'í....._-._.____.J .'- __ _ _. ÄQQR Glimma? 1 8002583-6 av att de hydrauliska cylindrarna (¶2, 15) är förbundna med sina ackumulatorer (25, 24) via stängbara ventiler (21, 22), och att en hydraulisk pump (55) är anordnad att driva nämnda kolvar (14, 15) i en fram- och återgående rörelse som åstad- kommer motsvarande rörelse av stângelementet (1) med víppor- ganet (8). .,,_....._....-....í-.._