WO2008095323A1

WO2008095323A1 - Mehrzweckklappe für wasserfahrzeuge

Info

Publication number: WO2008095323A1
Application number: PCT/CH2008/000035
Authority: WO
Inventors: Peter A. MÜLLER
Original assignee: Mueller Peter A
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2008-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrzweckklappe (5) am Heck (1) eines Wasserfahrzeuges (2), welche mittels einer Klappenhalterung (3), an einem Drehgelenk (6) drehgelagert angebracht ist und einen an der Mehrzweckklappe (5) wirkenden Aufkimmzylinder (4) aufweist, sodass der Aufkimmwinkel am Wasserfahrzeug (2) verändert werden kann. Zusätzlich wirkt die Mehrzweckklappe (5) als Trimmelement mittels eines Trimmzylinders (7) und einem Trimmgelenk (9). Die Mehrzweckklappe (5) kann soweit ausgefahren werden, dass sie auch eine passive oder mittels einem Rollcontroller (32) eine aktive Rollstabilisierung des Wasserfahrzeuges (2) erzeugt.

Description

Mehrzweckklappe für Wasserfahrzeuge

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von einem Klappenpaar, welches die Variierung der Aufkimmung eines Gleitwasserfahrzeugrumpfes während der Fahrt ermöglicht oder als Stabilisatoren zur Schlingerdämpfung genutzt werden können und auch als Trimmklappen Dienst tun, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Stand der Technik

Die Aufkimmung eines Gleitfahrzeuges ist nicht nur eine Wissenschaft, sondern hat viel mit den Befindlichkeiten und Ziele der Personen an Bord zu tun, wie z.B. in bezug auf Fahrkomfort oder Treibstoffverbrauchsmenge. Je flacher die Aufkimmung des Rumpfes, desto weniger Leistung und damit weniger Kraftstoff ist erforderlich, um eine bestimmte Geschwindigkeit zu erreichen. Je flacher die Aufkimmung, desto härter schlägt der Rumpf dafür bei Wellengang und deshalb ist die Rumpfaufkimmung ein Kompromiss zwischen möglichst komfortabler und möglichst treibstoffsparender Fahrt. Ebenso ist die Berechnung des Schwerpunktes eines Sportbootes oder einer Freizeityacht nicht unbedingt deckungsgleich mit der Praxis, da Personen möglicherweise im Heckbereich und auf einer bestimmten Seite im Wasserfahrzeug sich einfinden, deshalb der Trimm des Fahrzeuges nicht mehr stimmt und mittels Trimmklappen korrigiert werden kann, wie beschrieben unter anderem im US Patent 3,628,487. Rollstabilisatoren, welche auch Schlingerruder genannt werden, erhöhen den Komfort an Bord eines Wasserfahrzeugs effektiv und werden entweder aktiv betätigt oder stehen passiv in Position, wobei auch solche bekannt sind, die entsprechend des Einsatzes aus dem Rumpf ein oder ausgefahren werden können, wie beschrieben in den Patenten DE 29 23630 oder NL 8402950, oder aus dem Rumpf nach unten ausklappbar sind, wie beschrieben im Patent JP 611278486. Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gleitwasserfahrzeug mittels einer variablen Klappe, je an einer Seite des Hecks, die Aufkimmung des Wasserfahrzeuges im Heckbereich für die diversen Fahraufgaben zu optimieren und mit der gleichen Klappe das Wasserfahrzeug zu trimmen, oder das Fahrzeug mit diesen zu stabilisieren.

Diese Mehrzeckklappe hat zudem die Aufgabe den Rumpf im Heckbereich zu verlängern. Es ist bekannt, dass mehr Rumpffläche ein Gleitfahrzeug bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit effizienter gleiten lässt und damit weniger Leistung notwendig ist, um eine bestimmte Reisegeschwindigkeit zu erreichen. Die Aufkimmung im Heckbereich kann variiert werden, sodass für den Fahrer oder die Passagiere ein Optimum an Komfort erreicht oder eine Distanz möglicht energiearm befahren werden kann. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit ist die zusätzliche Rumpflänge, resp. Rumpffläche aufgrund höherer Reibung für das

Verhältnis Leistungsaufwand zu Geschwindigkeit progressiv ungünstig und deshalb kann die Mehrzweckklappe hochgefahren werden, bis diese keinen Kontakt mehr mit der Wasserströmung und somit auch keine Reibung mehr erzeugt und das Wasserfahrzeug somit eine höhere Endgeschwindigkeit erreicht. Die Aufkimmung wird über einen entsprechenden Aufkimmwirkzylinder gestellt.

Die Mehrzweckklappe kann gleichzeitig auch als Trimmelement eingesetzt werden, wobei zwei Arten vorgesehen sind. Die erste ist die konventionelle Art, bei welcher die Mehrzweckklappe abströmseitig abgesenkt wird und damit die Strömung nach unten umleitet, womit ein Stau vor der Klappe erzeugt wird und dadurch das Wasserfahrzeug im Heckbereich nach oben drückt, wobei beide Klappen entweder parallel für die Längstrimmung wirken oder bei seitlicher Krängung des Wasserfahrzeuges die horizontale Nivellierung mittels nur einer der entsprechenden Klappen erfolgt. Die Trimmung wird über einen entsprechenden Trimmwirkzylinder gestellt. Bei der zweiten Art wird der Aufkimmwinkel der Mehrzweckklappe so weit erhöht, dass die Klappe unter dem V des Fahrzeugrumpfes herausgeführt wird, wobei die Klappe ein hydrodynamisches Profil aufweist, sodass diese bei Anströmung einen Auftrieb mittels Unterdruck erzeugt und das Heck des Wasserfahrzeuges nach oben hebt. Die Trimmung erfolgt über den entsprechenden Aufkimmwirkzylinder, oder auch zusätzlich über den Trimmwirkzylinder. Die Mehrzweckklappe kann auch in eine weitere Winkelposition gedreht werden, sodass diese z.B. vertikal nach unten zeigt. Damit wirkt sie als passiver Rollstabilisator. Wird die Mehrzweckklappe z.B. in einen Winkel von z.B. 45° verschwenkt und wird gleichzeitig der Wirkzylinder für die Trimmklappe verwendet, so kann über eine entsprechende Elektronik die Mehrzweckklappe als aktiver Rollstabilisator eingesetzt werden. Die Rollstabilisierung wird über den Trimmwirkzylinder gestellt.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des ersten Anspruches erreicht, welche mittels eines Mehrzweckklappensystems eine Verlängerung des Wasserfahrzeugrumpfes mit variierbarer Aufkimmung ermöglicht, gleichzeitig damit auch getrimmt, sowie das Schlingern des Wasserfahrzeuges gedämpft werden kann.

Kern der Erfindung ist, mehrere zentrale Funktionen bezüglich der Fahrleistung eines Wasserfahrzeuges, wie Komfort, Treibstoffreduktion, Höchstgeschwindigkeit, Trimmung und Rollstabilität mittels eines Mehrzweckklappensystems effizient, preisgünstig und mit wenig, resp. offenem Bauraum, in ein Wasserfahrzeug zu integrieren.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht auf das Heck eines Wasserfahrzeuges, mit am Heck befestigtem Klappenmechanismus mit Wirkzylinder und verstellbaren Rumpfklappen

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Klappmechanismus mit zwei Wirkzylindern und einer Rumpfklappe

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht auf das Heck eines Wasserfahrzeuges, mit dem

Klappenmechanismus und Rumpfklappe in der Trimmstellung, wobei die Strömung unter der Rumpfklappe hinweg fliesst

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht auf das Heck eines Wasserfahrzeuges, mit dem Klappenmechanismus und Rumpfklappe in der Trimmstellung, wobei die Strömung vornehmlich über die Rumpfklappe hinweg fliesst

Fig. 5 eine schematische Ansicht auf das Heck eines Wasserfahrzeuges, mit am Heck befestigtem Klappenmechanismus mit Wirkzylinder und verstellbarer Rumpfklappe in einer zur Rollstabilisierung ausgefahrenen Position

Fig. 6 eine schematische Ansicht auf das Heck eines Wasserfahrzeuges, mit am Heck befestigtem Klappenmechanismus mit Wirkzylinder und verstellbarer Doppel- Rumpfklappe in einer zur Rollstabilisierung ausgefahrenen Position

Fig. 7 eine schematische Ansicht auf das Heck eines Wasserfahrzeuges, mit am Heck befestigtem Klappenmechanismus mit zwei Wirkzylinder und zwei verstellbaren Rumpfklappen, in diversen ausgefahrenen Position Fig. 8 eine schematische 3-D Ansicht einer Rumpfklappe mit Gelenk, Wirkzylinderbefestigung und seitlichem Strömungsabweiser

Fig. 9 eine schematische 3-D Ansicht einer hohlgeformten Rumpf klappe mit Gelenk, Wirkzylinderbefestigung und abströmseitigem Abgasdurchlass

Fig. 10 eine schematische 3-D Ansicht einer Rumpfklappe mit Gelenk, Wirkzylinderbefestigung und zusätzlich eingelassener Trimmklappe mit separatem Wirkzylinder

Fig. 11 eine schematische 3-D Ansicht einer Rumpfklappe mit Gelenk, Wirkzylinderbefestigung und einer Strömungsstufe im Unterteil der Rumpfklappe

Fig. 12 eine schematische Ansicht auf das Heck eines Wasserfahrzeuges, mit am Heck befestigtem Klappenmechanismus mit Wirkzylinder und verstellbarer Rumpfklappe, integriert in einem Auftriebskörper an der eine Schwimmplattform befestigt ist

Fig. 13 eine schematische Ansicht auf das Heck eines Wasserfahrzeuges, mit einem am Heck befestigtem Klappenmechanismus mit einem Wirkzylinder und verstellbarer Rumpfkiappe

Fig. 14 ein Schaltbild zur automatischen oder manuellen Betätigung der Rumpfklappen

Fig. 15 eine Abdeckung des Klappenmechanismus und integrierte Technikmittel

Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente schematisch gezeigt. Weg zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht auf das Heck 1 eines Wasserfahrzeuges 2, an welcher - in doppelter Ausführung links und rechts - sich eine Klappenhalterung 3 mit angeflanschtem Aufkimmzylinder 4, als auch die daran befestigte verstellbare Mehrzweckklappe 5 befindet. Letztere ist mittels des Drehgelenkes 6 mit der Klappenhalterung 3 verbunden. Im Weiteren ist an der Klappenhalterung 3 ein Trimmzylinder 7 befestigt, welcher an eine hier nicht einsehbare Konterplatte 8 gegenbefestigt ist, wobei die Konterplatte 8 ein Trimmgelenk 9 aufweist und die

Klappenhalterung 3 daran drehgelagert ist. Die Konterplatte 8 ist ihrerseits mit dem Heck 1 fest verbunden. Die Mehrzweckklappe 5 ist so dimensioniert, dass diese nicht mit dem Antrieb 10, insbesondere Z-Antriebe oder Oberflächenantriebe, kollidieren kann. Die Befestigung der Konterplatte 8 am Heck 1 hat den Vorteil, dass Gleitfahrzeuge meist wenig konvexe Linien haben und somit mit wenig Aufwand an dieser Stelle diese dort befestigt werden kann. Zentral ist, dass mittels der Mehrzweckklappe 5 u.a. der V-Rumpf 11 verlängert werden soll, um die Strömung im Bereich des Hecks 1 des Wasserfahrzeuges 2 positiv zu beeinflussen und dabei der Fahrumgebung Rechnung tragen, nämlich, dass die Rumpfverlängerung nicht nur einer einfachen

Fortsetzung des V-Rumpfes 11 gleichkommt, sondern bei langsamer oder treibstoffreduzierender Fahrt oder bei starkem Wellengang die Aufkimmung a entsprechend variiert werden kann und dass bei maximaler Geschwindigkeit der zusätzliche Reibwert, erzeugt durch den zusätzlichen Strömungswiderstand der zusätzlichen Rumpfverlängerung, mittels des möglichen Hochfahrens der Mehrzweckklappe 5 aus der Strömung, damit die entsprechende Reibung gänzlich wegfällt. Das Drehgelenk 6 befindet sich vorzugsweise zur Aussenseite des Wasserfahrzeuges 2, um damit eine möglichst grosse Winkelvariation des Aufkimmbereiches am Wasserfahrzeug 2 zu gewährleisten. Zudem wirkt die freistehende Mehrzweckklappe 5 aufgrund ihrer Position und

Grosse als Dämpfungsmittel bei Roll- und Stampfbewegungen des Wasserfahrzeuges 2, ähnlich wie Schwappbleche in einem mobilen Flüssigkeitstank.

Fig. 2 zeigt das Zusammenwirken der Konterplatte 8 mit der Klappenhalterung 3 die mittels des Trimmgelenkes 9 miteinander verbunden sind. An der Klappenhalterung 3 befindet sich das Drehgelenk 6, an welchem die Mehrzweckklappe 5 drehgelagert befestigt ist. Der Trimmzylinder 7 welcher einerseits an der Konterplatte 8 und anderseits an der Klappenhalterung 3 befestigt ist, bewirkt bei Aktivierung über das Trimmgelenk 9 eine Neigung des Mehrzweckklappe 5 gemäss Pfeil B die einem Trimmwinkel B entspricht. Der Aufkimmzylinder 4, welcher einerseits an der

Klappenhalterung 3 und anderseits am Mehrzweckklappe 5 befestig ist, bewirkt letztlich über das Drehgelenk 6 eine Neigungsänderung des Mehrzweckklappe 5 gemäss Pfeil A die einem Aufkimmwinkel A entspricht. Die Klappen- und Zylindereinheit ist unter dem Oberbegriff Klappenmechanismus 12 zusammengefasst und enthält die Konterplatte 8, Klappenhalterung 3, Mehrzweckklappe 5, Drehgelenk 6,

Trimmgelenk 9, Aufkimmzylinder 4, Trimmzylinder 7, sowie alle Zuleitungen und Sensoren um die Anlage zu betreiben. Die Pfeilrichtung D gibt die Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges 2 an, d.h. das Drehgelenk 6 ist längs der Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges 2 ausgerichtet und vor der Konterplatte 8 befindet sich das Heck 1. Die Befestigung der Konterplatte 8 an das Heck 1 wird mittels der

Konterplattenösen 8a angezeigt.

Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht auf das Heck 1 eines Wasserfahrzeuges 2, mit der Klappenhalterung 3 und der Mehrzweckklappe 5 in der Trimmstellung, welche durch das Ausfahren des Kolbens 13 am Trimmzylinder 7 und der Drehbewegung am Trimmgelenk 9 ausgelöst wird. Diese Funktion entspricht weitgehend einer Standardtrimmklappe, wobei die Strömung S entlang dem V-Rumpf 11 nun an der Mehrzweckklappe 5 entlang nach unten geleitet wird, gemäss Pfeilschar S, so- dass eine Auftriebskraft F_a an der Mehrzweckklappe 5 erzeugt wird und das Heck 1 entsprechend angehoben wird.

Oft wünschen sich Schiffsbauer keine Anhänge am Heck 1 , somit kann der Klappenmechanismus 12 mittels einer Überdeckung oder Ausnehmungen für entsprechende Nischenfreiräume direkt am Rumpfende des Wasserfahrzeuges 2, mittels einer als Oberbegriff genannten Überdeckungsnische 14 elegant kaschiert werden, sodass der Klappenmechanismus 12 dort günstig Platz findet.

Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht auf das Heck 1 eines Wasserfahrzeuges 2, mit der Klappenhalterung 3 und der Mehrzweckklappe 5 in der Trimmstellung, welche durch das Ausfahren des Kolbens 13 am Aufkimmzylinder 4 und der Dreh- bewegung am Drehgelenk 6 ausgelöst wird. Der Aufkimmwinkel A der Mehrzweck- klappe 5 ist somit grösser als der Aufkimmwinkel des Wasserfahrzeuges 2. Dadurch wird die Mehrzweckklappe 5 hinter und unterhalb des V-Rumpfes 11 direkt in die Strömung S getaucht, wobei die Mehrzweckklappe 5 ein Flügelprofil aufweist, so- dass die Strömung S mittels des Tragflächenprofils T ein Unterdruck an der Ober- seite der Mehrzweckklappe 5 erzeugt, welches einen Auftrieb Fb bewirkt und das

Heck entsprechend angehoben wird.

Zudem kann im Weiteren der Trimmzylinder 7 zusätzlich aktiviert werden, sodass eine konventionelle Trimmung mit dem Auftrieb F₃ erfolgt.

Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht auf das Heck 1 eines Wasserfahrzeuges 2, an welchem der Klappenmechanismus 12 am Heck 1 befestigt ist, wobei die Mehrzweckklappe 5 in der ausgefahrenen Winkelposition X gehalten ist. Damit wirkt diese als Rollstabilisator auch bei Fahrt. Bleibt die Mehrzweckklappe 5 starr in einer ausgefahrenen Position, spricht man von einem passiven Schlingerruder. Mittels einer hydrodynamischen Formgebung, z. B. mittels des Tragflügelprofils T, und wird die Mehrzweckklappe 5 in diesem Fall in einem Winkel von weniger als 90° gegenüber der Horizontalen der Wasserlinie WL ausgefahren, z.B. in Position Z und mittels Aktivierung des Trimmzylinders 7 über einen elektronischen Rollcontroller 32, kann die Mehrzweckklappe 5 als aktiver Rollstabilisator genutzt werden.

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht auf das Heck 1 eines Wasserfahrzeuges 2, an welchem der Klappenmechanismus 12 am Heck 1 befestigt ist, wobei die Mehrzweckklappe 5 in der ausgefahrenen Position X ist und im Weiteren eine Zusatzklappe 15 mittels des Zusatzzylinders 16 ausgefahren ist. Diese Funktion kann überall dort von Vorteil sein wo eine möglichst grosse Stabilisatorenfläche gewünscht wird, aber aufgrund von engen Platzverhältnissen keine entsprechend grosse Mehrzweckklappen 5 eingebaut werden können. Zudem wirkt die Zusatzklappe 15 speziell in der horizontalen Ausfahrposition Y als Dämpfungsmittel bei Stampfbewegungen des Wasserfahrzeuges 2.

Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht auf das Heck 1 eines Wasserfahrzeuges 2, an welchem der Klappenmechanismus 12 am Heck 1 befestigt ist, wobei eine Mehrzweckklappe 5 in der ausgefahrenen Position X gehalten ist und eine weitere Mehrzweckklappe 5 über einen Cozylinder in der Winkelposition a steht. Die Funktion ist ähnlich wie die in Fig. 6, mit dem Vorteil, dass auch bei Fahrt unab- hängig davon, Rollbewegungen gedämpft werden können und zugleich auch die Rumpfverlängerung mit dem entsprechenden Auftrieb im Heckbereich beibehalten werden kann. Beide Mehrzweckklappen 5 können auf demselben Drehgelenk 6 gelagert sein.

Fig. 8 zeigt eine schematische 3-D Ansicht einer Mehrzweckklappe 5 mit dem Drehgelenk 6, der Zylinderhalterung 18 und einem seitlichem Strömungsabweiser 19. Letzterer hat die Funktion das Überströmen der Mehrzweckklappe 5 auf der Oberseite bei Fahrt verlässlich zu verhindern um somit keine zusätzliche Reibwerte oder Turbulenzen hervorzurufen.

Fig. 9 zeigt eine schematische 3-D Ansicht einer Mehrzweckklappe 5 mit dem Drehgelenk 6, der Zylinderhalterung 18 und einer hohlgeformten Mehrzweckklappe 5. Letztere hat eine oder mehrere Eingangsöffnungen 20, sowie eine oder mehrere Ausgangs- Öffnungen 21, damit die Motorabgase und das Kühlwasser, angezeigt durch die

Pfeile G, durch die Mehrzweckklappe 5 geführt werden können. Nicht gezeigt ist die Zuführung der Abgase und des Kühlwassers an die Mehrzweckklappe 5, diese sind mannigfaltig und einfach zu realisieren. Der Vorteil der Abgasführung durch die hohlgeformte Mehrzweckklappe 5 ist, einerseits den Motor, mittels dem Hoch- schwenken der Mehrzweckklappe 5 praktisch zur oder über die Wasserlinie, mit wenig Gegendruck starten zu können; andererseits bei Fahrt die Mehrzweckklappe 5 in ihrer angestammten Funktionsposition zurück zu schwenken und dabei die Abgase lärmdämpfend unter Wasser und unter leichtem Sog hinter der Mehrzweckklappe 5 abzuführen, sodass wenig Risiko besteht, dass, wie bei Standardauspuff- anlagen über der Wasserlinie bekannt, die giftigen Abgase im Heckwirbelstrom des

Wasserfahrzeuges 2 in Gegenrichtung bis ins Cockpit getragen werden.

Fig. 10 zeigt eine schematische 3-D Ansicht einer Mehrzweckklappe 5 mit dem Drehgelenk 6, der Zylinderhalterung 18 und einer zusätzlich eingelassenen Trimmklappe 22 mit einem Lenkzylinder 23. Diese Kombination ist vorteilhaft wenn die Platzverhältnisse für einen Trimmzylinder 7 nicht gegeben sind, oder wenn Standardtrimmklappen einbezogen werden sollen.

Fig. 11 zeigt eine schematische 3-D Ansicht einer Mehrzweckklappe 5 mit dem Drehgelenk 6, der Zylinderhalterung 18 und einer Strömungsstufe 24 im Unterteil der Mehr- zweckklappe 5. Um nicht schon frühzeitig die Mehrzweckklappe 5 bei höherer Geschwindigkeit aufgrund der ansteigenden Reibwerte hochfahren zu müssen, ist eine Stufe in der Mehrzweckklappe 5 eingelassen, sodass bei einer bestimmten Geschwindigkeit erst mal die Strömung S an der Stelle L abreisst und der dahinter liegende Teil der Mehrzweckklappe 5 von der Strömung S nicht mehr tangiert wird.

Damit wird das Wasserfahrzeug bei zunehmender Geschwindigkeit stufenweise in der Rumpflänge verkürzt und die zugrunde liegenden Reibwerte reduziert. Die Montage des Klappenmechanismus 12 kann so positioniert werden, dass an der Montagestelle am Heck 1 schon eine erste Stufe entsteht. Das zusätzliche Hochheben der Mehrzweckklappe 5 stellt sicher, dass keine Strömung S einen

Fahrwiderstandsstau durch Reibung an der Mehrzweckklappe 5 hervorrufen kann und damit die Leistungsfähigkeit des Wasserfahrzeuges beeinträchtigen.

Fig. 12 zeigt eine schematische Ansicht auf das Heck 1 eines Wasserfahrzeuges 2, an welchem der Klappenmechanismus 12 am Heck 1 befestigt ist und die Mehrzweckklappe 5 in der Winkelposition entsprechend der Aufkimmung des V-Rumpfes 11 ist. Der Ktappenmechanismus 12 ist in einem Auftriebskörper 25 befestigt, welcher zumindest bis zur Wasserlinie geschäumt sein kann. Der Auftriebskörper 25 trägt zudem eine Schwimmplattform 26 und ist entweder fest mit dem Heck 1 ver- bunden, oder über Schwenkarme 27 in der Höhe variierbar. So kann am Wasserfahrzeug 2, welches vor Anker liegt, die Schwimmplattform 26 mitsamt dem Klappenmechanismus 12 abgesenkt werden, wobei die Schläuche für die diversen Wirkzylinder 4,7,16,17,23 und Leitungen entsprechend gelängt und geführt sind.

Fig. 13 zeigt eine schematische Ansicht auf das Heck 1 eines Wasserfahrzeuges 2 mit einem am Heck 1 befestigtem Klappenmechanismus 12, wobei die Klappen- halterung 3 direkt, z.B. mittels einer Abwinklung und vorgebohrten Bohrlöchern 8b, mit dem Heck 1 verbunden ist. Das Drehgelenk 6 ist fest an der Klappenhalterung 3 befestigt, wobei die Aufkimmung der Mehrzweckklappe 5 mittels des Aufkimm- Zylinders 4 erfolgt, der in diesem Fall auch am Heck 1 befestigt ist, aber auch an der

Klappenhalterung 3 montiert werden kann. Sollte die Mehrzweckklappe 5 eine Trimmfunktion übernehmen, so kann dies durch den Einbau einer Trimmklappe 22 mit dem Lenkzylinder 23 bewerkstelligt werden. Fig. 14 zeigt ein Schaltbild zur automatischen oder manuellen Betätigung der Mehrzweckklappe 5. Insbesondere die automatische Aufkimmung der Mehrzweckklappe 5 ist von grossem Vorteil. Die Messgrössen welche den Rechner 28 beeinflussen, ist die Motordrehzahl oder die Fahrzeuggeschwindigkeit oder das Produkt aus Flügel- Steigung am Propeller, Motordrehzahl und Gashebelstellung, angezeigt durch die

Messgrösse 29. Mittels eines Algorithmus ändert die Mehrzweckklappe 5 je nach Messgrösse 29 die Aufkimmung indem bei einer Fluidanlage, über die Pumpe / Ventile 30 der Aufkimmzylinder 4 aktiviert wird. Bei einer elektrischen Anlage entfällt die Pumpe / Ventile 30 und der Aufkimmzylinder 4 wird elektrisch betrieben. Über die manuelle Betätigungsmittel 31 kann auf die Aufkimmung Einfluss genommen werden oder die Mehrzweckklappe 5 kann z.B. in die Rollstabilisierungsfunktion gefahren werden, wobei in dieser Funktion der Rollcontroller 32 die aktive Stabilisierung übernimmt und hierzu den Trimmzylinder 7 als Wirkmittel miteinbezieht. Die genaue Winkelposition der Mehrzweckklappe 5, als auch bezüglich der Trimmung und der aktiven Rollstabilisierung erfolgt über die Sensoren 33, welche z.B. am

Aufkimmsensor 4 oder Trimmzylinder 7 angebracht sind und eine Rückmeldung an den Rechner 28 anzeigen und bei einer Sollwertabweichung eine entsprechende Nachkorrektur durch den Rechner 28 ausgelöst wird. Im Weiteren wird über die Messgrösse 29 der Rechner dazu geführt, dass insbe- sondere bei einer bestimmten Geschwindigkeit des Wasserfahrzeuges 2, die Mehrzweckklappe 5, sollten diese in der Position der Rollstabilisierung sein, entsprechend eingefahren wird, um eine günstige Aufkimmung A mit wenig Wasserwiderstand für das Wasserfahrzeug 2 zu erreichen.

Fig. 15 zeigt eine Klappenhalterungsabdeckung 34 des Klappenmechanismus 12 und

Aufkimmzylinderabdeckung 35. Nebst optischen Gründen ist damit die Mechanik und ein Teil der Wirkzylinder 4,7,23 mitsamt den Leitungen und Kabel für die Sensoren 33 in einem Gehäuse geschützt platziert. Daran können technische Mittel, wie z.B. Echolot, Geschwindigkeitsmesser oder Leuchtmittel 36, befestigt werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf die gezeigten und beschriebenen Ausführuπgsbeispiele beschränkt. Bezugszeichenliste

1 Heck

2 Wasserfahrzeug

3 Klappenhalterung

4 Aufkimmzylinder

5 Mehrzweckklappe

6 Drehgelenk

6a Zusatzd rehgelenk

7 Trimmzylinder

8 Konterplatte

8a Konterplattenösen

8b Bohrlöcher

9 Trimmgelenk

10 Antrieb

11 V-Rumpf

12 Klappenmechanismus

13 Kolben

14 Überdeckungsnische

15 Zusatzklappe

16 Zusatzzylinder

17 Cozylinder

18 Zylinderhalterung

19 Strömungsabweiser

20 Eingangsöffnung

21 Ausgangsöffnung

22 Trimmklappe

23 Lenkzylinder

24 Strömungsstufe

25 Auftriebskörper

26 Schwimmplattform

27 Schwenkarme

4,7,16,17,23 Wirkzylinder

28 Rechner

29 Messg rosse 30 Pumpe / Ventile

31 Betätigungsmittel

32 Rollcontroller

33 Sensor

34 Klappenhalterungsabdeckung

35 Aufkimmzylinderabdeckung

36 Leuchtmittel

S Strömung

A Aufkimmwinkel

B Trimmwinkel a Aufkimmung

F₃ Auftrieb Druck

F_b Auftrieb Unterdruck

T Tragflächenprofil

L Strömungsabrissstelle

WL Wasserlinie

G Abgas- und Kühlwasserlauf

D Fahrtrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Klappenmechanismus (12), welcher am Heck (1) eines Wasserfahrzeuges (2) befestigt ist dadurch gekennzeichnet, dass daran mindestens eine Klappenhalterung (3) enthalten ist, an welchem ein Drehgelenk (6) längs zur Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges (2) angebracht ist und an dieser sich eine Mehrzweckklappe (5) erstreckt und die Mehrzweckklappe (5) einen Aufkimmzylinder (4) aufweist.

2. Klappenmechanismus (12), nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Klappenhalterung (3) und die Mehrzweckklappe (5) mittels eines Aufkimmzylinders (4) verbunden sind.

3. Klappenmechanismus (12), nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Klappenhalterung (3) eine Verbindung mittels Trimmgelenk (9) zur Konterplatte (8) aufweist und die Konterplatte (8) und die Klappenhalterung (3) mit einem Trimmzylinder (7) verbunden sind.

4. Klappenmechanismus (12), nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Konterplatte (8) oder die Klappenhalterung (3) fest mit dem Heck (1) verbunden sind.

5. Klappenmechanismus (12), nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich die Drehgelenke (6) aussenliegend zu den Mehrzweckklappen 5 befinden.

6. Klappenmechanismus (12), nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzweckklappe (5) einen Strömungsabweiser (19) oder und eine Strömungsstufe (24) oder und ein Tragflächenprofil T aufweist.

7. Klappenmechanismus (12), nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzweckklappe (5) hohlgeformt ist und eine Eingangsöffnung (20), sowie eine Ausgangsöffnung (21) aufweist.

8. Klappenmechanismus (12), nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Mehrzweckklappe (5) eine Trimmklappe (22) mit einem daran befestigten Lenkzylinder (23) befindet.

9. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass an der Mehrzweckklappe (5) über ein Zusatzdrehgelenk (6a) eine Zusatzklappe (15) mit einem Zusatzzylinder (16) angebracht ist.

10. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sich am selben Drehgelenk (6) zwei Mehrzweckklappen (5) drehgelagert befinden, wobei eine Mehrzweckklappe (5) mit dem Aufkimmzylinder (4), die andere mit dem Cozylinder (17) verbunden ist.

11. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass an der Klappenhalterung (3) mindestens zwei Drehgelenke (6) angebracht sind und jeweils an jeder eine Mehrzweckklappe (5) befestigt ist, wobei eine

Mehrzweckklappe (5) mit dem Aufkimmzylinder (4), eine andere mit dem Cozylinder (17) verbunden ist. ^•12. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass dieser direkt am Ende des Hecks (1) oder in der Überdeckungsnische (14) befestigt ist und je ein Klappenmechanismus (12) sich an Backbord und Steuerbord befindet.

13. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Montage der Mehrzweckklappe (5) oberhalb der V-Rumpf (11) Kante, dies einer Stufe und einer Strömungsabrissstufe L gleichkommt.

14. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch die Betätigung des Aufkimmzylinders (4) die Mehrzweckklappe (5) dies einer V-Rumpf (11) Verlängerung des Wasserfahrzeuges (2) gleichkommt und dieselbe Aufkimmung abgebildet oder der Aufkimmwinkel A im Stand oder bei Fahrt beliebig verändert werden kann.

15. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die freistehende Mehrzweckklappe (5) mit beliebigem Aufkimmwinkel A, eine Rollstabilisierung des stehenden Wasserfahrzeuges (2) erzeugt

16. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch die Betätigung des Aufkimmzylinders (4) die Mehrzweckklappe (5) einen beliebigen Aufkimmwinkel A gewährleistet und kleiner sein kann als der des V-Rumpfes 11 des Wasserfahrzeuges 2.

17. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch die Betätigung des Aufkimmzylinders (4) die Mehrzweckklappe (5) über den Aufkimmwinkel A des V-Rumpfes (11) des Wasserfahrzeuges (2) ausgefahren werden kann und insbesondere durch das Ausklappen der Zusatzklappe (15) mittels des Zusatzzylinders (16), dies eine zusätzliche Rollstabilisierung des Wasserfahrzeuges (2) erzeugt

18. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch die Betätigung des Aufkimmzylinders (4) die Mehrzweckklappe (5) über den Aufkimmwinkel A des V-Rumpfes (11) des Wasserfahrzeuges (2) ausgefahren und die Mehrzweckklappe (5) ein Tragflächenprofil aufweist und der Trimmzylinder (7) entsprechend aktiviert wird, dies eine aktive Rollstabilisierung des Wasserfahrzeuges (2) erzeugt.

19. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch Betätigung des Trimmzylinders (7) die Mehrzweckklappe (5) eine Trimmung am Wasserfahrzeug (2) über den Auftrieb F_a erzeugt

20. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzweckklappe (5) mit dem Tragflächenprofil T, durch Betätigung des Aufkimmzylinders (4), über den Aufkimmwinkel A des V-Rumpfes (11 ) des

Wasserfahrzeuges (2) ausgefahren wird, dies zu einer Trimmung mit dem Auftrieb F_b am Heck (1) führt und die Betätigung des Trimmzylinders (7) eine zusätzliche Trimmung des Wasserfahrzeuges (2) erzeugt.

21. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Stellung des Auftriebswinkels A der Mehrzweckklappe (5) durch den Rechner (28) erfolgt, welcher die Stellinformationen von der Messgrösse 29 bezieht und die Rückmeldung für eine mögliche Nachkorrektur zum Sollwert des Auftriebswinkels A vom Sensor 33 bezieht.

22. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Stellung des Trimmwinkels B der Mehrzweckklappe (5) durch den Rechner (28) erfolgt, welcher die Stellinformationen von der Messgrösse 29 bezieht und die Rückmeldung für eine mögliche Nachkorrektur zum Sollwert des Trimmwinkels B vom Sensor 33 bezieht.

23. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Befehl zum Einfahren des Mehrzweckklappe (5) und der Zusatzklappe (15) mittels des Rechners (28) aufgrund der Messgrösse (29) erfolgt, insbesondere ab einer bestimmten Geschwindigkeit des Wasserfahrzeuges (2).

24. Klappenmechanismus (12), nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Trimmzylinders (7) für die aktive Stabilisierung des Wasserfahrzeuges (2) mittels eines Rollcontrollers (32) erfolgt.

25. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Wirkzylinder (4,7,16,17,23) unabhängig voneinander und unabhängig von Steuerbord und Backbord sind.

26. Klappenmechanismus (12), nach Anspruch 25 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkzylinder (4,7,16,17,23) mittels Fluidmittel oder elektrisch betrieben werden.

27. Klappenmechanismus (12), nach einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Klappenmechanismus (12) mittels einer Klappenhalterungsabdeckung (34) und einer Aufkimmzylinderabdeckung (35) abgedeckt ist und daran technische Mittel befestigt werden können.