SE536468C2 - Marint skrov samt marin farkost - Google Patents

Abstract

Uppfinningen hanfor sig till ett marint skrov innefattande en skrovplåt (2) tillverkad av metall, en uppsattning lång- skeppsforstarkningar och en uppsattning tvarskeppsforstark-ningar, varvid åtminstone en långskeppsforstarkning (3) hosnamnda uppsattning långskeppsforstarkningar ar anordnad mellan skrovplåten (2) och åtminstone en tvarskeppsforstark- ning (4) hos namnda uppsattning tvarskeppsforstarkningar,och ar forbunden med en insida (5) hos skrovplåten (2). Detmarina skrovet ar kannetecknat av att skrovplåten (2) har en tjocklek som ar mindre an lO millimeter, och att namnda åtminstone en långskeppsforstarkning (3) ar tillverkad avsamma metall som namnda skrovplåt (2) och innefattar åtmin-stone ett fjadrande segment (6) inrattat att fjadra i riktning tvars skrovplåtens (2) tjocklek, och att namnda fjadrande segment (6) ar inrattat att bottna vid en hop-tryckning som ar mer an lO millimeter och mindre an 50 millimeter. Publikationsbild: Figur 3

Description

535 åBB och mycket tidskrävande inpassningsarbete av den marina farkostens inredning och övrig konstruktion. En stor nackdel med båtar tillverkade av lättmetall, är att såsom aluminium, skroven till dessa båtar måste svetsas ihop av ett stort flertal plåtstycken, i regel enkelkrökta plåtstycken vilket begränsar de hydrodynamiska egenskaperna hos den marina farkosten. Skarvarna, eller svetsfogarna, mellan plåt- styckena är skrovets svaga punkt, och inte sällan uppstår sprickor och läckor i svetsfogarna enbart på grund av extern påfrestning från vattnet vid framdrivning av båten.

Svetsfogarna riskerar även att spricka vid grundstötning eller liknande. Aluminiumbåtar har även den nackdelen att det med tiden sker en total utmattning av materialet. Båtar med lättmetallskrov får dessutom lätt bucklor orsakade av extern påfrestning, i och med att skrovplàten har låg knäck- lastgräns samtidigt som båtens skelett, eller uppsättning långskeppsforstärkningar och tvärskeppsförstärkningar, som bär upp skrovplåten är helt stelt och oeftergivligt. Dessa deformationer innebär inte bara ett estetiskt problem utan även ett hydrodynamiskt problem, med minskande maxfart och manövrerbarhet som följd. Likt marina skrov tillverkade av plast har även marina skrov tillverkade av aluminium relativt stora toleranser, ungefär +/- 1% i längd och bredd, vilket medför dyr och mycket tidskrävande inpassningsarbete av den marina farkostens inredning och övrig konstruktion.

Skroven hos snabbqående ickeplanande eller deplacerande båtar, såsom snabbgående örlogsfartyg likt fregatter och jagare, är oftast tillverkade av sammanfogade, tjocka stål- plåtar. En typisk tjocklek på dylika skrovplåtar är 15-30 millimeter, vilka är förbundna med varandra medelst svets- ning. Även att dessa båtar står emot stora externa påfrest- riskerar de likt aluminiumbåtar att erhålla bestående deformationer. ningar, En annan stor nackdelen med denna typ av stålbåtar är att de har stor vikt i förhållande till sin storlek och därmed förbrukar mycket bränsle vid fram- 10 15 20 30 35 535 468 drivning, vilket gör dem mindre lämpade för privat användning.

Kortfattad beskrivning av uppfinningens syften Den föreliggande uppfinningen tar sikte pà att undan- röja ovannämnda nackdelar och tillkortakommanden hos tidigare kända marina skrov och att tillhandahålla ett för- bättrat marint skrov. Ett grundläggande syfte med uppfin- ningen är att tillhandahålla ett förbättrat marint skrov av inledningsvis definierad typ, vilket är av lättviktskon- struktion och samtidigt uppvisar stor motståndskraft mot permanent deformation vid extern belastning/påfrestning.

Kortfattad beskrivning av uppfinningens särdrag Enligt uppfinningen uppnås åtminstone det grundläggande syftet medelst det inledningsvis definierade marina skrovet och den marina farkosten, som har särdragen definierade i de oberoende kraven. Föredragna utföranden av den föreliggande uppfinningen är vidare definierade i de beroende kraven.

Enligt en första aspekt av den föreliggande uppfin- ningen tillhandahålls således ett marint skrov av inledningsvis definierad typ, vilket är kännetecknat av att skrovpláten har en tjocklek som är mindre än 10 millimeter, och att skrovets åtminstone en långskeppsförstärkning är tillverkad av samma metall som nämnda skrovplåt och innefattar åtminstone ett fjädrande segment inrättat att fjädra i riktning tvärs skrovplàtens tjocklek, och att nämnda fjädrande segment är inrättat att bottna vid en hoptryckning som är mer än 10 millimeter och mindre än 50 millimeter.

Enligt en andra aspekt av den föreliggande uppfinningen tillhandahålls en marin farkost innefattande ett dylikt marint skrov.

Således är den föreliggande uppfinningen baserad på insikten att genom att tillverka en del av skrovets skelett, 10 15 20 25 30 35 535 ÅEB åtminstone en långskeppsförstärkning, fjädrande kommer detsamma att absorbera kraftig extern belastning utan att skrovplåten erhåller permanenta deformeringar.

Enligt ett föredraget utförande av den föreliggande uppfinningen, är nämnda åtminstone en långskeppsförstärk- nings åtminstone ett fjädrande segment inrättat att initiera fjädring vid en pålagd extern kraft som motsvarar mer än 70% av skrovplåtens knäcklast, företrädesvis mer än 80%.

Enligt ett föredraget utförande är nämnda åtminstone en långskeppsförstärknings åtminstone ett fjädrande segment inrättat att bottna vid en pälagd extern kraft som motsvarar mer än 95% av skrovplåtens knäcklast, företrädesvis mer än 98%.

Företrädesvis innefattar nämnda åtminstone en lång- skeppsförstärkning ett stelt segment, vilket är förbundet med och åtskiljer två av nämnda fjädrande segment. Detta medför att långskeppsförstärkningen tillhandahåller funk- tionen hos en stringer och samtidigt är fjädrande.

I ett ytterligare föredraget utförande är làngskepps- förstärkningens stela segment förbundet med nämnda åtmin- stone en tvärskeppsförstärkning, och vari vartdera av làng- skeppsförstärkningens två fjädrande segment är förbundet med skrovplåtens insida.

Ytterligare företrädesvis innefattar nämnda åtminstone en långskeppsförstärkning en plåt med längsgående bock- ningar, vilken plåt bildar åtminstone en del av det stela segmentet samt nämnda två fjädrande segment.

Ytterligare fördelar med och särdrag hos uppfinningen framgår av övriga osjälvständiga krav samt av den följande, detaljerade beskrivningen av föredragna utföranden.

Kortfattad beskrivning av ritningarna En mer fullständig förståelse av ovannämnda och andra särdrag och fördelar hos den föreliggande uppfinningen kommer att framgå av den följande, detaljerade beskrivningen 10 15 20 25 30 35 536 458 av föredragna utföranden med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: Fig. 1 är en schematisk tvärsnittsvy av en del av det upp- finningsenliga marina skrovet visande ett flertal làngskeppsförstärkningar, Fig. 2 är en schematisk tvärsnittsvy av en del av det upp- finningsenliga marina skrovet visande en längskepps- förstärkning enligt ett första utförande i ett obelastat tillstànd, Fig. 3 är en mot figur 2 svarande schematisk tvärsnittsvy visande lângskeppsförstärkningen i ett delvis hoptryckt tillstànd, och Fig. 4 är en schematisk tvärsnittsvy av en del av det upp- finningsenliga marina skrovet visande en làngskepps- förstärkning enligt ett andra utförande i ett obelastat tillstànd.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföranden Den föreliggande uppfinningen hänför sig enligt en första aspekt till ett marint skrov, generellt betecknat 1, och enligt en andra aspekt till en marin farkost innefatt- ande ett dylikt skrov. Skrovet l tillhör gruppen lättvikts- skrov som i synnerhet lämpar sig för användande i snabb- gâende, planande marina farkoster, eller båtar, även om stora fördelar uppkommer även vid användning i snabbgående, deplacerande båtar.

Hänvisning sker inledningsvis till figur 1, i vilken visas ett tvärsnitt av en del av det uppfinningsenliga marina skrovet 1. Skrovet 1 innefattar på sedvanligt sätt en skrovplát 2 tillverkad av metall, vilken kan utgöras av ett eller flera sammanfogade segment, samt ett skelett som utgörs av en uppsättning làngskeppsförstärkningar och en uppsättning tvärskeppsförstärkningar. Uppsättningen lång- skeppsförstärkningar innefattar ett flertal làngskepps- 10 15 20 W 35 536 458 förstärkningar som kan ha samma eller olika form/funktion, och uppsättningen tvärskeppsförstärkningar innefattar ett flertal tvärskeppsförstärkningar som kan ha samma eller olika form/funktion. Exempelvis kan vardera tvärskepps- förstärkning 4 utgöras av ett tvärskeppsspant eller ett tvärskeppsskott.

Nämnda uppsättning làngskeppsförstärkningar innefattar åtminstone en làngskeppsförstärkning, generellt betecknad 3, och nämnda uppsättning tvärskeppsförstärkningar innefattar átminstone en tvärskeppsförstärkning 4, varvid nämnda åtmin- stone en långskeppsförstärkning 3 är anordnad mellan skrovplàten 2 och nämnda åtminstone en tvärskeppsförstärk- ning 4. Nämnda átminstone en lángskeppsförstärkning 3 sträcker sig helt eller delvis från skrovets 1 för till detsammas akter, och är förbundet med en insida 5 hos skrov- plàten 2 samt med en utsida hos nämnda åtminstone en tvär- skeppsförstärkning 4. Företrädesvis innefattar uppsättningen làngskeppsförstärkningar ett flertal, eller uteslutande, uppfinningsenliga làngskeppsförstärkningar 3.

Uppsättningen tvärskeppsförstärkningar utgörs av tvärskeppsspant eller tvärskeppsskott eller en blandning därav, vilka är formstabila och därmed ger ett väldefinierat inre gränssnitt mot den marina farkostens inredning och övrig konstruktion.

Skrovplåten 2 skall enligt den föreliggande uppfin- ningen vara tillverkad av metall och ha en tjocklek gom är mindre än 10 millimeter. Företrädesvis består skrovplàten 2 av ett flertal segment vilka är anordnade kant i kant och sammanfogade med varandra medelst svetsning/sammansmältning och efterföljande värmebehandling. Resultatet av denna behandling ger ett marint skrov l med homogen struktur utan försvagande skarvar. Skrovplåtens 2 segment är företrädesvis laserskurna, baserat pà en datamodell, för att erhàlla största möjliga noggrannhet. Vidare är skrovplåtens 2 segment företrädesvis formpressade medelst hydroformning.

Den ovan beskrivna, föredragna framställningen av skrov- 10 15 20 25 30 35 536 458 pláten medför att formen pä skrovpläten 2 ges en i förväg bestämd form med mycket stor noggrannhet, och därmed kommer behovet att individanpassa den marina farkostens inredning och andra komponenter att minska markant, eller helt elimineras.

Företrädesvis är skrovplåtens 2 tjocklek större än l Allra helst är skrovplàtens 2 tjocklek mindre än 3 millimeter. millimeter, och mindre än 5 millimeter.

Företrädesvis är skrovplåten 2 tillverkad av ett ferrit-austenitiskt rostfritt stàl, som är korrosions- beständigt och som är starkt såväl som segt, vilket ger optimal formbarhet och svetsbarhet. Vidare skall làngskepps- förstärkningen 3 vara tillverkad i samma metall som skrov- plåten 2, för att erhålla bästa tänkbara sammanfogning mellan skrovplåten 2 och längskeppsförstärkningen 3, och bästa tänkbara funktion hos uppfinningen.

Hänvisning sker nu till figurerna 2 och 3, i vilka visas en schematisk tvärsnittsvy av en del av det uppfin- ningsenliga marina skrovet l med làngskeppsförstärkningen 3 enligt ett första utförande i ett obelastat respektive delvis hoptryckt tillstànd.

Långskeppsförstärkningen 3 innefattar åtminstone ett fjädrande segment 6 inrättat att fjädra i riktning tvärs skrovplátens 2 tjocklek, varvid nämnda fjädrande segment 6 företrädesvis är längsgående utmed långskeppsförstärkningen 3. I det visade utförandet uppvisar det fjädrande elementet 6 en utdragen S-form.Nämnda fjädrande segment 6, eller làngskeppsförstärkningen 3, är inrättat att bottna vid en hoptryckning som är mer än 10 millimeter och mindre än 50 millimeter. Med andra ord vid en pälagd extern kraft trycks skrovplåten 2 inåt samtidigt som det fjädrande segmentet 6 fjädrar för att absorbera den pålagda externa kraften och därmed förhindras permanent deformation av skrovplåten 2.

Företrädesvis är långskeppsförstärkningens 3 åtminstone ett fjädrande segment 6 inrättat att initiera fjädring vid en pälagd extern kraft som motsvarar mer än 70% av skrov- 10 15 25 30 35 535 fïEí-B plätens 2 knäcklast, mer företrädesvis mer än 80%. Vidare är det föredraget att långskeppsförstärkningens 3 åtminstone ett fjädrande segment 6 är inrättat att bottna vid en pålagd extern kraft som motsvarar mer än 95% av skrovplåtens 2 knäcklast, och allra helst samtidigt som den pålagda externa kraften motsvarar 100% av skrovplåtens 2 knäcklast. Med knäcklasat avses häri den mer företrädesvis mer än 98%, belastning där skrovplåten 2 får permanenta deformationer/ bucklor.

Långskeppsförstärkningen 3 innefattar företrädesvis två stycken fjädrande element 6, samt ett stelt segment 7 som är förbundet med och àtskiljer nämnda två fjädrande segment 6.

Med andra ord är det stela segmentet 7 centralt placerat, och långskeppsförstärkningen 3 är symmetrisk kring ett tänkt plan som sträcker sig parallellt med långskeppsförstärk- ningen 3 och i rät vinkel i förhållande till skrovplåten 2.

Det stela segmentet 7 tillhandahåller funktionen hos en traditionell stringer. I det föredragna utförandet inne- fattar det stela segmentet av ett tvärsnittsvis vågformat, eller serpentinformat, plàtsegment 8 som företrädesvis är förbundet med en plan plåtremsa 9. Plåtremsan 9 är förbunden med vågtopparna hos det tvärsnittsvis vågformade plåtseg- mentet 8, och är således den del av långskeppsförstärkningen 3 som är förbunden med nämnda åtminstone en tvärskeppsför- stärkning 4.

Längskeppsförstärkningens 3 stela segment 7 är förbundet med nämnda åtminstone en tvärskeppsförstärkning 4, och vartdera av långskeppsförstärkningens 3 två fjädrande segment 6 är förbundet med skrovplåtens 2 insida 5. Före- trädesvis är långskeppsförstärkningen 3 tillverkad av en plåt med längsgående bockningar, vilken plåt utgör majori- teten av långskeppsförstärkningen 3, dvs. utgör åtminstone en del av det stela segmentet 7 samt de två fjädrande segmenten 6. Företrädesvis är tjockleken på den plåt som utgör làngskeppsförstärkningen 3 mindre än skrovplåtens 2 tjocklek. I det föredragna utförandet bottnar långskepps- 10 15 20 25 30 35 535 458 förstärkningen 3 när det stela segmentet 7 kommer i kontakt med skrovplåtens 2 insida 5.

Hänvisning sker nu till figur 4, i vilken visas ett alternativt, andra utförande av längskeppsförstärkningen 3 i ett obelastat tillstånd.

I detta utförande innefattar det stela segmentet 7 på samma sätt som i det första utförandet ett tvärsnittsvis vågformat, eller serpentinformat, plàtsegment 8 som före- trädesvis är förbundet med en plan plàtremsa 9. Dock med den skillnaden att det tvärsnittsvis vâgformade plätsegmentet 8 utgör inte del av den plåt med längsgående bockningar som Istället är de två fjädrande segmenten 6 förbundna med varandra medelst utgör majoriteten av làngskeppsförstärkningen 3. en rak mittsektion 10, varvid vágdalarna hos det tvärsnitts- vis vágformade plàtsegmentet 8 är förbundna med nämnda mittsektion 10.

Lángskeppsförstärkningen 3 skall företrädesvis ha en sådan form att eventuellt kondensvatten pä skrovplátens 2 insida 5 inte riskerar att ansamlas.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad blott till de ovan besk- rivna och på ritningarna visade utförandena, vilka enbart har illustrerande och exemplifierande syfte. Denna patentansökning är avsedd att täcka alla anpassningar och varianter av de föredragna utförandena beskrivna häri, och följaktligen är den föreliggande uppfinningen definierad av ordalydelsen av de bifogade kraven och desammas ekvivalen- ter. Således kan utrustningen modifieras på alla tänkbara sätt inom ramen för de bifogade kraven.

Det skall även påpekas att all information om/rörande skall tolkas/läsas med utrustningen orienterad i enlighet med termer såsom ovanför, under, övre, nedre, etc., figurerna, med ritningarna orienterade på sådant sätt att hänvisningsbeteckningarna kan läsas på ett korrekt sätt. 10 536 fil-SB 10 Således, förhållanden i de visade utförandena, vilka förhållande kan indikerar dylika termer enbart inbördes ändras om den uppfinningsenliga utrustningen förses med en annan konstruktion/design.

Det skall påpekas att även om det ej är uttryckligen angivet att särdrag från ett specifikt utförande kan kombi- neras med särdragen i ett annat utförande, skall detta anses uppenbart då så är möjligt.

Claims (14)

10 15 20 25 30 535 458 11 Patentkrav

1. Marint skrov innefattande en skrovplåt (2) tillverkad av metall, en uppsättning làngskeppsförstärkningar och en upp- sättning tvärskeppsförstärkningar, varvid åtminstone en långskeppsforstärkning (3) hos nämnda uppsättning lång- skeppsförstärkningar är anordnad mellan skrovplâten (2) och åtminstone en tvärskeppsförstärkning (4) hos nämnda uppsätt- ning tvärskeppsförstärkningar, och är förbunden med en (2), har en tjocklek som är mindre än 10 millimeter, insida (5) plåten (2) och att nämnda åtminstone en långskeppsförstärkning (3) är hos skrovplàten kännetecknat av, att skrov- tillverkad av samma metall som nämnda skrovplàt (2) och inrättat att tjocklek, och att är inrättat att bottna vid en innefattar åtminstone ett fjädrande segment (6) fjädra i riktning tvärs skrovplåtens (2) nämnda fjädrande segment (6) hoptryckning som är mer än 10 millimeter och mindre än 50 millimeter.

2. Marint skrov enligt krav 1, vari skrovplätens (2) tjock- lek är mer än 1 millimeter.

3. Marint skrov enligt krav 1 eller 2, vari skrovplåtens (2) tjocklek är mindre än 5 millimeter, företrädesvis mindre än 3 millimeter.

4. Marint skrov enligt något av kraven 1-3, vari nämnda åtminstone en längskeppsförstärknings (3) åtminstone ett fjädrande segment (6) är inrättat att initiera fjädring vid en pålagd extern kraft som motsvarar mer än 70% av skrov- (2) knäcklast, plåtens företrädesvis mer än 80%.

5. Marint skrov enligt nàgot av kraven 1-4, vari nämnda åtminstone en längskeppsförstärknings (3) åtminstone ett fjädrande segment (6) är inrättat att bottna vid en pålagd 10 15 20 25 30 535 ÃEB 12 extern kraft som motsvarar mer än 95% av skrovplåtens (2) knäcklast, företrädesvis mer än 98%.

6. Marint skrov enligt något av kraven 1-5, vari nämnda åtminstone en långskeppsförstärkning (3) (7), vilket är förbundet med och åtskiljer två av nämnda fjädrande segment (6). innefattar ett stelt segment

7. Marint skrov enligt krav 6, vari lángskeppsförstärk- ningens (3) stela segment (7) är förbundet med nämnda åtminstone en tvärskeppsförstärkning (4), och vari vartdera av långskeppsförstärkningens (3) två fjädrande segment (6) är förbundet med skrovplàtens (2) insida (5).

8. Marint skrov enligt krav 6 eller 7, vari nämnda åtmin- stone en långskeppsförstärkning (3) innefattar en plåt med längsgående bockningar, vilken plåt bildar åtminstone en del av det stela segmentet (7) (6)- samt nämnda två fjädrande segment

9. Marint skrov enligt krav 8, vari långskeppsförstärk- ningens (3) plåt har en tjocklek som är mindre än skrov- plåtens (2) tjocklek.

10. Marint skrov enligt något av de föregående kraven, vari nämnda åtminstone en tvärskeppsförstärkning (4) utgörs av ett tvärskeppsskott.

11. ll. Marint skrov enligt något av de föregående kraven, vari nämnda åtminstone en tvärskeppsförstärkning (4) utgörs av ett tvärskeppsspant.

12. Marint skrov enligt något av de föregående kraven, vari skrovplåten (2) och nämnda åtminstone en långskeppsförstärk- ning (3) är tillverkade av ett ferrit-austenitiskt rostfritt stål. 538 488 13

13. Marint skrov enligt något av de föregående kraven, vari detsamma är av planande typ.

14. Marin farkost innefattande ett marint skrov enligt något av patentkraven l-13.