NL1008950C2 - Vaartuig voorzien van een koproer. - Google Patents

Description

Vaartuig voorzien van een koproer.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vaartuig omvattende een roer 5 bestaande uit ten minste een van de romp van dat vaartuig afstaand roteerbaar aandrijfbaar cilinder/ormig lichaam, voorzien van een aandrijfmotor, welke aandrijfmotor voorzien is van een het toerental van dat lichaam regelende sturing, waarbij die sturing omvat een ingang voor het inbrengen van de snelheid van het vaartuig alsmede een stuurelement zodanig ingericht dat het quotiënt van de 10 omtrekssnelheid in m/s van de rotor en die snelheid in hoofdzaak tussen 3 en 5 ligt.

Een dergelijke constructie is bekend uit US-A-4.576.581.

Voor het manoeuvreerbaar maken van lange vaartuigsamenstellen zoals die welke in koppelverband bedreven worden in de binnenvaart en dan meer in het bijzonder op bochtige rivieren, is boegsturing gebruikelijk. Ook bij vaartuigen die met name in lege 15 toestand een groot aangrijpingsoppervlak voor wind vormen, zoals containervaartuigen, wordt boegbesturing gebruikt.

Voor manoeuvreerbaarheid in havens worden boegschroeven toegepast. Echter neemt de werkzaamheid van boegschroeven bij hogere snelheden af.

Boegroeren dienen voor het bij hogere snelheid besturen van vaartuigen. Bij 20 koppelverbanden zoals duwbakcombinaties is tijdens het varen uitzwenken om het rotatiepunt waargenomen en het is noodzakelijk om dit uitzwenken te dempen en corrigeren. De afmetingen van dergelijke boegroeren worden beperkt vanwege de diepgang en de boegvorm. Dergelijke boegroeren zijn eenvoudig te vervaardigen, maar van nadeel is het grote ruimtebeslag. Bovendien is een dergelijke constructie in praktijk 25 kwetsbaar gebleken.

In de scheepvaart worden bovendien zogenaamde Magnus-cilinders gebruikt voor het dempen van slingerbewegingen van passagiersvaartuigen. Daartoe is voorgesteld ongeveer in het midden van de romp aan weerszijden zich onder ongeveer horizontaal uitstrekkende roterende Magnus-cilinders toe te passen. Deze worden met een wisselend 30 toerental bedreven dat afhankelijk is van de golfbeweging die door het vaartuig ondervonden wordt (sinusbeweging) en geven de gewenste demping.

Uit de stand der techniek is bovendien een constructie bekend waarbij het effect van een roer aan de achterzijde van een vaartuig versterkt wordt door het daar weer 1 0 089 50 2 achter plaatsen van een verticale roterende Magnus-cilinder.

Hoewel de mogelijkheden voor sturing van vaartuigen met behulp van Magnus-cilinders aan de achterzijde van het vaartuig onderkend zijn, is de toepassing daarvan zeer beperkt omdat gebleken is dat het effect slechts bij een bepaalde combinatie van 5 vaaromstandigheden optimaal is.

Het is het doel van de uitvinding het toepassingsbereik van dergelijke Magnus-roeren te vergroten en dergelijke roeren verder te ontwikkelen.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven vaartuig verwezenlijkt doordat dat roer als koproer uitgevoerd is en dat cilindervormige lichaam inklapbaar tegen de romp 10 van dat vaartuig is. Verrassenderwijs is gebleken dat door het aanhouden van de hierboven beschreven relatie de effectiviteit van een als Magnus-cilinder uitgevoerde boegroer vele malen groter is dan een in de stand der techniek bekende met propeller werkende boegschroef of bladvormig boegroer en dat over een behoorlijk snelheidsbereik een dergelijke boegschroef effectief is.

15 De hierboven beschreven Magnus-cilinders strekt zich bij voorkeur in hoofdzaak verticaal naar beneden vanaf de onderkant van de romp van het vaartuig uit. Om beschadigingen en dergelijke bij het ontmoeten van obstakels zoveel mogelijk te vermijden, is het cilindervormige lichaam opklapbaar ten opzichte van de romp uitgevoerd in een daartoe in het bijzonder aangebrachte opname aan de onderzijde van de 20 romp. Dergelijke constructies zijn bijzonder eenvoudig uit te voeren in tegenstelling tot eerdere in de stand der techniek bekende constructies zodat beschadiging van de Magnus-cilinder zeer onwaarschijnlijk is. Tevens is het mogelijk aan de boegroerconstructie volgens de uitvinding in ongeladen toestand van het vaartuig reparaties uit te voeren terwijl het vaartuig zich in het water bevindt. Bovendien zal door 25 het verhoudingsgewijs hoge toerental waarmee een dergelijke cilinder tijdens bedrijf roteert het gevaar van permanente afzettingen op de cilinder beperkt zijn. Immers, dergelijke afzettingen worden meteen weggeslingerd.

De snelheid van het vaartuig kan op verschillende in de stand der techniek bekende wijzen gemeten worden. Een eerste mogelijkheid is toepassing van een 30 zogenaamde scheepslog, d.w.z. geen schoepenwieltje dat als sensor in de romp van het vaartuig aangebracht is. Indien het water waarin het vaartuig beweegt een verhoudingsgewijs lage snelheid heeft ten opzichte van de snelheid van het vaartuig zelf, is het mogelijk met behulp van GPS de snelheid van het vaartuig te bepalen. Een andere 1008950 3 mogelijkheid is het herleiden van de snelheid van het schip uit het aan de magnuscilinder toegevoegde vermogen bij een bepaalde omtwentelingssnelheid, zoals de hydraulische druk. Een dergelijke constructie is minder kwetsbaar.

De omtrekssnelheid van de cilinder kan indien bijvoorbeeld een hydromotor 5 toegepast wordt, bepaald worden door de hoeveelheid fluïdum die verpompt is in de aan-respectievelijk afvoerleiding. Het is ook mogelijk een aparte sensor aan te brengen. Bij elektrische motoren is het op zeer eenvoudige wijze mogelijk het toerental daarvan te bepalen.

Het hierboven beschreven quotiënt is bij voorkeur ongeveer 4. Bij deze waarde 10 wordt een optimale waarde verkregen van de effectiviteit van de Magnus-cilinder ten opzichte van de voortbewegingssnelheid van het vaartuig.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding zijn ten minste twee van dergelijke Magnus-cilinders naast elkaar geplaatst. Daardoor kan elk van de cilinders korter uitgevoerd worden en kan met een soort cilinder een groot aantal 15 verschillende vaartuigen bediend worden door het aantal cilinders afhankelijk van het vaartuig aan te passen.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij tonen:

Fig. 1 schematisch in zijaanzicht een vaartuig voorzien van het roer volgens de 20 uitvinding;

Fig. 2 een dwarsdoorsnede volgens de lijn ΙΙ-Π; en

Fig. 3 in detail een roer volgens de uitvinding.

In fig. 1 is met 1 een vaartuig aangegeven. Dit is voorzien van een conventioneel roer 2 aan de achterzijde en twee koproeren 3 en 4 (zie fig. 2) aan de voorzijde. Elk 25 koproer valt in een opname 5 aangebracht in de romp. Dit wordt verwezenlijkt door het schamierbare karakter daarvan. Zoals uit fig. 3 blijkt bestaat elk koproer 3, 4 uit een roterende cilinder die met behulp van een scharnier 7 aan de romp vastgemaakt is. Door de cilinder met vijzel 8 om de scharnier 7 te zwenken kan deze binnen opname 5 opgenomen worden. Vijzel 8 is verbonden met de draagplaat 16 voor de roterende 30 cilinder 6 om deze in te kunnen klappen, hetgeen in gestippelde positie getoond is.

De wijze waarop cilinder 6 roteerbaar is om de hartlijn 15 daarvan is niet afgebeeld. Cilinder 6 kan hydraulisch of elektrisch aangedreven worden. In het onderhavige geval is sprake van een hydraulische aandrijving en een aggregaat 12 is 1008950 4 getoond voorzien van een aanvoerleiding 9 en een afvoerleiding 13.

Hydraulisch aggregaat 12 omvat bijvoorbeeld een elektromotor en deze wordt gestuurd met behulp van sturing 10 waarin een stuurelement 14 opgenomen is dat verbonden is met een sensor 11 die in de romp van het vaartuig aangebracht is zoals 5 blijkt uit fig. 1.

De hierboven beschreven inrichting werkt als volgt:

Met behulp van sensor 11 wordt de snelheid van het vaartuig gemeten. Aan de hand daarvan wordt de rotatiesnelheid van cilinder 6 bepaald. Deze is vanzelfsprekend afhankelijk van de omtrek. Een en ander wordt zo uitgevoerd dat voldaan wordt aan het 10 verband μ/V = 3-5 en meer in het bijzonder ongeveer 4. Daarbij is de snelheid V van het vaartuig uitgedrukt in m/s en de omtrekssnelheid μ uitgedrukt in m/s. Met behulp van de eigenlijke stuurinrichting wordt indien correctie van de positie van het vaartuig noodzakelijk is, een impuls gegeven aan sturing 10 via leiding 17 en aan de hand van de eerder bepaalde waarden wordt hydraulisch fluïdum aan de zich in cilinder 6 bevindende 15 motor toegevoerd. Meting van de rotatiesnelheid van cilinder 6 kan door middel van flow-meting van het hydraulisch fluïdum plaatsvinden of met enige andere in de stand der techniek bekende methode.

Een andere mogelijkheid voor het bepalen van de snelheid van het vaartuig is het meten van het vermogen dat aan de magnus-cilinder toegevoerd gerelateerd aan het 20 toerental daarvan. Bij een hydraulische aandrijving kan met behulp van een drukmeter de hydraulische druk, die aan de cilinder toegevoerd wordt, bepaald worden. Neemt bij eenzelfde omwentelingssnelheid van de cilinder de snelheid van het vaartuig toe dan blijkt het opgenomen vermogen eveneens toe te nemen, zodat met eenvoudige software zonder kwetsbare sensoren de snelheid van het vaartuig bepaald kan worden.

25 Mocht het vaartuig in ondiep water komen of mogelijkerwijs een obstakel kunnen treffen, dan kan door bediening van vijzel 8 cilinder 6 in de gestippelde positie weggeklapt worden.

Gebleken is dat het thans voorgestelde koproer met bijbehorende sturing bijzonder effectief is over een breed snelheidsbereik dat al bij lage snelheid begint. Zo is het 30 mogelijk tijdens de vaart op rivieren en dergelijke te manoeuvreren.

Als voorbeeld van een dergelijke cilinder wordt genoemd een cilinder met een diameter van 200 mm, een effectieve hoogte van 1200 mm en een toerental liggend tussen 0 en 2500 per minuut. Vanzelfsprekend zal indien de diameter toeneemt het 1 008 9 50 5 toerental afnemen, een en ander vanzelfsprekend weer afhankelijk van de door sensor 11 waargenomen snelheid.

Door degenen bekwaam in de stand der techniek zal begrepen worden dat talrijke variaties op het bovenstaande mogelijk zijn zonder buiten de uitvindingsgedachte van de 5 onderhavige aanvrage te geraken. Deze worden alle geacht binnen het bereik van de bijgaande conclusies te liggen.

1 008 9 50

Claims (5)

1. Vaartuig omvattende een roer bestaande uit ten minste een van de romp van dat vaartuig afstaand roteerbaar aandrijfbaar cilindervormig lichaam, voorzien van een 5 aandrijfmotor welke aandrijfmotor voorzien is van een het toerental van dat lichaam regelende sturing, waarbij die sturing omvat een ingang voor het inbrengen van de snelheid V in km/h van het vaartuig alsmede een stuurelement zodanig ingericht dat het quotiënt van de omtrekssnelheid in m/s van de rotor en die snelheid V in hoofdzaak tussen 3 en 5 ligt, met het kenmerk, dat dat roer als koproer uitgevoerd is en dat 10 cilindervormige lichaam (6) inklapbaar tegen de romp van dat vaartuig is.

2. Vaartuig volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste twee naast elkaar aangebrachte cilindervormige lichamen aanwezig zijn.

3. Vaartuig volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat dat quotiënt ongeveer 4 is.

4. Vaartuig volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat dat vaartuig van een snelheid metende sensor (11) voorzien is waarvan de uitgang met de 20 ingang van die sturing (10,14) verbonden is.

5. Vaartuig volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tijdens bedrijf het cilindervormige lichaam zich in hoofdzaak verticaal uitstrekt. +*+♦+*** 1008950