[0001] Die Erfindung betrifft eine Lageänderungsvorrichtung, insbesondere eine Antriebs-
und/oder Trimmvorrichtung, insbesondere für ein Wasserfahrzeug, beispielsweise ein
Boot, Floß oder Schiff, aber auch eine im Wasser befindliche, zumindest zeitweise
nicht fest im Boden verankerte Plattform.
[0002] Wasserfahrzeuge dienen den Menschen bereits seit Urzeiten zur Fortbewegung über die
Gewässer. In dieser langen Zeit hat sich die Seefahrt beginnend mit Einbäumen oder
Flößen von muskelbetriebenen Fahrzeugen über windgetriebene Fahrzeuge bis hin zu maschinengetriebenen
Wasserfahrzeugen mehrfach grundlegend gewandelt.
[0003] Maschinengetriebene Wasserfahrzeuge, wie z. B. Boote oder Schiffe, werden in der
Regel durch Schiffsschrauben oder Propeller angetrieben. Bis vor kurzem waren diese
als starre, aus dem Schiffsrumpf herausragende Wellen mit einem entsprechend angeformten
Flügelrad ausgebildet und lediglich entlang der Ausdehnungsrichtung der Welle drehbar.
Die Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs wurde dabei unabhängig vom Antrieb durch ein
oder mehrere Steuerruder vorgegeben.
[0004] Zur Erhöhung der Wendigkeit eines motorisch angetriebenen Schiffes, wie es insbesondere
beim Rangieren in engen Häfen oder Kanälen erforderlich ist, gibt es seit einiger
Zeit den Lösungsansatz, Antriebsmotor, Welle und Propeller aus dem eigentlichen Schiffsrumpf
auszulagern und den Antriebsmotor in einem mit dem Schiffsrumpf mechanisch verbundenen
Gehäuse unterzubringen, wobei der Propeller außen an dem Gehäuse angeordnet ist und
über die Welle mechanisch mit dem Antriebsmotor verbunden ist. Diese sogenannten Pods
sind gegenüber dem Schiffsrumpf dreh- und/oder schwenkbar gelagert, wodurch sich eine
Erhöhung der Manövrierfähigkeit erzielen lässt.
[0005] Die
DE 10 2008 037 677 A1 und die
US 2,714,866 A zeigen einen klassischen Pod-Antrieb. Bestehend aus einem Propellergondelantrieb,
mit einem an einer Antriebswelle außerhalb der Propellergondel angebrachten Propeller.
Die Propellergondel ist über eine Aufhängung mit dem Rumpf eines Wasserfahrzeugs verbunden
und über einen Gondelschwenkantrieb in azimutaler Richtung schwenkbar. Die
DE 10 2009 033 554 A1 zeigt eine Propellergondel in einem sogenannten Pod-Antrieb, die über einen Schaft
mit einem Rumpf eines Wasserfahrzeugs verbunden ist. Der Schaft besitzt einen bikonkaven,
strömungsgünstigen Querschnitt. An der Propellergondel ist außenliegend zumindest
ein Propeller angebracht. Sind zwei gegenüberliegende Propeller an der Propellergondel
außen angebracht, so handelt es sich hierbei um einen Zugpropeller und einen Schubpropeller.
[0006] Weiterhin sind aus der
DE 10 2004 048 754 A1 und der
DE 10 054 148 A1 Pod-Schiffsantriebe mit einem drehbar am Schiffsrumpf befestigten Gehäuse mit wenigstens
einem Schiffspropeller außerhalb des Gehäuses bekannt.
[0007] EP 2 591 993 A1 zeigt eine Schiffsantriebsvorrichtung umfassend eine Halterung, die an einem Schiff
anbringbar ist, ein Gehäuse mit einem Kanal, der gegenüber einer Halterung um eine
Lenkachse drehbar ist, einen Propeller, der innerhalb des Kanals um eine Propellerachse
drehbar angeordnet ist, und einen Elektromotor der den Propeller dreht. Der Propeller
enthält mehrere Flügel und einen zylindrischen Rand der die mehreren Flügel umgibt
und im Gehäuse angeordnet ist. Der Elektromotor dreht den Rand im Bezug zum Kanal.
[0008] Darüber hinaus war es schon immer von erheblicher Bedeutung, Lasten, d.h. Personen
und/oder Güter gleichmäßig in bzw. auf dem Wasserfahrzeug zu verteilen. Eine ungleiche
Verteilung von Lasten führt zu einer Schieflage im Wasser, welche das Wasserfahrzeug
instabil werden lässt, insbesondere beim Auftreffen von Wellen und/oder Windböen,
die ein geneigtes Wasserfahrzeug eher zum Kentern bringen können, als dies bei einem
gleichmäßig beladenen Wasserfahrzeug der Fall wäre.
[0009] War es früher nicht möglich, die Lasten gleichmäßig zu verteilen, so wurden zusätzliche
Gewichte an Bord genommen, um eine Normallage im Wasser zu erreichen, ein Vorgang,
der als Trimmung bezeichnet wird. Dies führt jedoch dazu, dass zusätzliches, bis auf
den oben genannten Zweck, häufig überflüssiges Gewicht, befördert werden muss, was
den Tiefgang des Wasserfahrzeugs erhöht, wodurch sich der Wasserwiderstand vergrößert.
Dieser Effekt wird noch verstärkt durch das zusätzliche zu bewegende Gewicht.
[0010] Insbesondere bei den immer größer werdenden Personenschiffen, Frachtschiffen und
Plattformen der heutigen Zeit ist die Trimmung besonders wichtig. Bei Personenschiffen
liegt dies insbesondere daran, dass diese aufgrund ihrer hohen Aufbauten einen vergleichsweise
hohen Schwerpunkt haben und somit ohnehin schon eine verminderte Stabilität gegenüber
flachen Wasserfahrzeugen aufweisen. Bei Frachtschiffen, insbesondere Containerschiffen,
welche heutzutage häufig Platz für mehrere zehntausend Container bieten, ist eine
gleichmäßige Beladung ein essentielles Kriterium. Dies gilt beispielsweise auch im
Hafen bei Be- und Entladevorgängen, bei denen regelmäßig auf eine gleichmäßige Entladung
geachtet werden muss, um Schäden an der Schiffsstruktur, welche bis zu einem Bruch
des Rumpfes reichen können, zu vermeiden.
[0011] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Lageänderungsvorrichtung
bereitzustellen, insbesondere eine verbesserte Trimmvorrichtung bereitzustellen, welche
dem Anwender hinsichtlich der Austarierung eines Wasserfahrzeugs im Wasser Anpassungsmöglichkeiten
bereitstellt und/oder eine verbesserte Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Wasserfahrzeug,
bereitzustellen, welche eine hohe Ausfallsicherheit aufweist.
[0012] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Lageänderungsvorrichtung gemäß
Anspruch 14. Die Aufgabe wird unabhängig davon gelöst durch eine Antriebsvorrichtung
gemäß Anspruch 1 und eine Trimmvorrichtung gemäß Anspruch 7.
[0013] Eine erfindungsgemäße Lageänderungsvorrichtung, insbesondere für ein Wasserfahrzeug,
weist eine Antriebsvorrichtung der hier beschriebenen Art und eine Trimmvorrichtung
der hier beschriebenen Art auf.
[0014] Eine Lageänderungsvorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine Vorrichtung, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, die Position,
insbesondere eines Wasserfahrzeugs in der Ebene (Antriebsvorrichtung) und/oder der
Ausrichtung entlang der Hochachse, insbesondere relativ zu einer Wasseroberfläche
(Trimmvorrichtung) zu beeinflussen und/oder zu definieren.
[0015] Dies ist insbesondere vorteilhaft, da auf diese Weise ein Wasserfahrzeug bereitgestellt
werden kann, die hier beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
mit denen der erfindungsgemäßen Trimmvorrichtung kombiniert. Über die simple "Addition"
dieser Vorteile hinausgehend ergeben sich durch die Kombination vorteilhafte Synergieeffekte,
insbesondere hinsichtlich Strömungswiderstand, Wendigkeit, Stabilität im Wasser und/oder
Energieeffizienz.
[0016] Eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Wasserfahrzeug, weist
auf:
- (a) ein Gehäuse mit einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Ende, wobei das
Gehäuse dafür eingerichtet ist, außerhalb eines Wasserfahrzeugrumpfes des Wasserfahrzeugs
angeordnet zu werden;
- (b) wenigstens eine Vorschubeinrichtung, welche zumindest teilweise, insbesondere
vollständig, unterhalb der Wasseroberfläche angeordnet ist; und
- (c) wenigstens eine Antriebseinrichtung, welche die Vorschubeinrichtung mit einem
Drehmoment beaufschlagt,
wobei das Gehäuse in dem stromaufwärtigen und in dem stromabwärtigen Ende jeweils
zumindest eine Öffnung aufweist, welche durch einen im Querschnitt senkrecht zu einer
Strömungsrichtung zumindest teilweise geschlossenen Kanal miteinander verbunden sind
und durch welche jeweils ein Wasservolumenstrom ein- bzw. austreten kann, wobei
die Vorschubeinrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb des
Kanals angeordnet ist,
das Gehäuse dazu eingerichtet ist, elektrische und/oder elektronische Komponenten
in sich aufzunehmen und vor dem Eindringen von Flüssigkeiten zu schützen und den Wasservolumenstrom
davon abzuhalten, in andere Bereiche des Gehäuses einzudringen,
wobei die Antriebsvorrichtung innerhalb des Gehäuses weiterhin wenigstens einen Auftriebskörper
aufweist, wobei wenigstens einer der Auftriebskörper hinsichtlich der durch ihn bereitgestellten
Auftriebskraft steuerbar, insbesondere regelbar, ist.
[0017] Die Grundidee dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorschubeinrichtung
dergestalt zumindest teilweise innerhalb des Kanals und damit verbunden innerhalb
des Gehäuses anzuordnen, dass das letztgenannte einen Beitrag dazu leisten kann, die
Vorschubeinrichtung vor Beschädigungen, beispeilsweise bei einem auf-Grund-Laufen,
zu schützen.
[0018] Hierdurch kann ein vorgeschriebener Mindestabstand zwischen Vorschubeinrichung und
Untergrund klein gewählt werden, da die Antriebsvorrichtung selbst bei leichtem Grundkontakt
zumindest teilweise geschützt ist.
[0019] Die Anordnung des Gehäuses außerhalb des Wasserfahrzeugrumpfes ist insbesondere vorteilhaft,
da auf diese Weise auch die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordneten
Komponenten, wie z. B. die Vorschubeinrichtung und die Antriebseinrichtung aus dem
Wasserfahrzeugrumpf ausgelagert sind, wodurch der zur Verfügung stehende Raum innerhalb
des Wasserfahrzeugrumpfes zu anderen Zwecken genutzt werden kann.
[0020] Weiterhin ermöglicht es die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung eine sehr gute Wendigkeit
und Positionstreue bereitzustellen, wie dies z. B. bei Versorgern im Offshore-Bereich
gefordert wird.
[0021] Durch die zumindest teilweise innerhalb des Kanals vorgesehene Anordnung der Vorschubeinrichtung
ist eine sehr freie Gestaltung der Gehäuseaußenseite möglich, da Anforderungen der
Vorschubeinrichtung bei der Gestaltung der Gehäuseaußenseite - außer hinsichtlich
der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Öffnungen - zumindest von untergeordneter
Bedeutung sind, insbesondere wenigstens im Wesentlichen nicht relevant sind.
[0022] Der im Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung zumindest teilweise geschlossene
Kanal stellt wenigstens im Wesentlichen definierte Strömungseigenschaften des hindurchtretenden
Mediums, insbesondere Süß- und/oder Salzwasser, bereit. Durch eine geeignete Gestaltung
des zumindest teilweise geschlossenen Kanals ist die Energieeffizienz besonders vorteilhaft
ausgebildet.
[0023] Unter einer "Antriebsvorrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine Vorrichtung zu verstehen, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet
ist, einen Vorschub in zumindest einer Richtung bereitzustellen. Eine Antriebsvorrichtung
für ein Wasserfahrzeug stellt den Vorschub bevorzugt zumindest wenigstens im Wesentlichen
parallel zur Kiellinie des Wasserfahrzeugs bereit. Eine Antriebsvorrichtung im Sinne
der vorliegenden Erfindung ist wenigstens im Wesentlichen senkrecht zu der Kiellinie
drehbar um eine Hochachse gelagert, wodurch eine Veränderung der Vorschubrichtung
relativ zu der Kiellinie des Wasserfahrzeugs um bis zu 360° ermöglicht werden kann.
[0024] Ein "Wasserfahrzeug" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist explizit breit zu verstehen,
so dass hierunter alle Gegenstände zu verstehen sind, welche sich auf, in oder unter
der Wasseroberfläche befinden und welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet
sind, beispielsweise Personen und/oder Güter zu transportieren oder zu tragen. Beispiele
für Wasserfahrzeuge im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Boote, Schiffe, U-Boote,
Flöße, Plattformen, insbesondere Förderplattformen, und dergleichen.
[0025] Unter einem "Gehäuse" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein Hohlkörper
zu verstehen, welcher dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist, Gegenstände
oder Komponenten in sich aufzunehmen, zu einer Einheit zu verbinden und/oder vor Einwirkungen
aus der Umgebung, insbesondere mechanische Einwirkungen, Eindringen von Flüssigkeiten
und/oder Gasen oder dergleichen, zu schützen. Ein Gehäuse kann hierbei entweder einteilig
oder mehrteilig ausgebildet sein. Das Gehäuse im Sinne der vorliegenden Erfindung
weist zumindest eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Öffnung auf, durch welche
jeweils ein Wasservolumenstrom ein- bzw. austreten kann. Das Gehäuse kann jedoch so
ausgebildet sein, dass dieser Wasservolumenstrom davon abgehalten wird, in andere
Bereiche des Gehäuses, wie beispielsweise einen Technikraum, einzudringen.
[0026] Unter dem Begriff "stromaufwärtig" bzw. "stromabwärtig" im Sinne der vorliegenden
Erfindung wird die Ausrichtung eines Objekts, beispielsweise des Gehäuses, in Bezug
auf eine Wasserströmung beschrieben, wobei "stromaufwärtig" die Seite des Gehäuses
beschreibt, auf welche sich die Wasserströmung zubewegt, während "stromabwärtig" diejenige
Seite des Gehäuses beschreibt, welche der vom Wasser angeströmten Seite des Gehäuses
entgegengesetzt ist.
[0027] Unter einer "Vorschubeinrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine Einrichtung zu verstehen, welche mechanische Arbeit aufnimmt und diese in Form
von Strömungsenergie an das umgebende Medium abgibt. Vorschubeinrichtungen im Sinne
der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise ein Jetantrieb, ein Düsenringpropeller,
ein Propeller an einer Welle oder ein Propeller in einem Außenringläufer.
[0028] Unter einer "Antriebseinrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine konstruktive Einrichtung zu verstehen, die mittels Energieumformung Bewegungsenergie,
insbesondere in Form einer Kraft oder eines Drehmoments, bereitstellt. Antriebseinrichtungen
im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Elektroantriebe, Verbrennungskraftantriebe,
pneumatische Antriebe, Atomenergieantriebe, Hydraulikantriebe oder dergleichen.
[0029] Unter einem "Kanal" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine zumindest
teilweise hinsichtlich eines Querschnitts, welcher wenigstens im Wesentlichen senkrecht
zu einer Erstreckungsrichtung des Kanals betrachtet wird, geschlossene Ausnehmung
in einem Grundkörper zu verstehen. Das heißt, ein Kanal im Sinne der vorliegenden
Erfindung kann beispielsweise eine Nut oder Rinne sein, welche in das Grundobjekt
eingeformt ist (hier liegt ein teilweise geschlossener Querschnitt vor) oder kann
in Form eines Durchgangs bzw. Tunnels vorliegen (in diesem Zusammenhang wird von einem
geschlossenen Querschnitt gesprochen).
[0030] Nach einer bevorzugten Ausführung ist der Kanal als röhrenförmiger Tunnel mit geschlossenem
Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung ausgebildet und/oder die Vorschubeinrichtung
von dem Gehäuse in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung vollständig umschlossen.
[0031] Nach dieser Ausführung muss der Kanal nicht über die gesamte Länge als röhrenförmiger
Tunnel senkrecht zur Strömungsrichtung mit einem geschlossenen Querschnitt ausgebildet
sein, sondern kann beispielsweise auch einen rinnenartigen Zu- und/oder Ablauf aufweisen,
so dass nur ein dazwischen angeordneter Bereich in Form eines röhrenförmigen Tunnels
mit geschlossenem Querschnitt ausgebildet ist, wobei sich die Vorschubeinrichtung
zumindest teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb dieses dazwischen angeordneten
rohrförmigen Abschnitts befindet.
[0032] Unter einem "Wasserfahrzeugrumpf" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
derjenige einteilig oder mehrteilig ausgebildete Teil des Wasserfahrzeugs zu verstehen,
welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist, auf, an oder in sich Maschinen,
Güter und/oder Personen aufzunehmen. Der Wasserfahrzeugrumpf ist nach einer Ausführung
zumindest teilweise, insbesondere vollständig, oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet.
Der Wasserfahrzeugrumpf stellt zumindest einen Teil der gewünschten Auftriebskraft
selbst bereit und/oder ist zumindest mechanisch mit Einrichtungen verbunden, welche
einen Auftrieb bereitstellen, beispielsweise Schwimmkörper. Ein Wasserfahrzeugrumpf
im Sinne der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ein klassischer Schiffs- oder
Bootsrumpf, die zumindest wenigstens im Wesentlichen ebene Plattform eines Floßes,
eine Boots- oder Schiffsschale oder dergleichen. Ein Wasserfahrzeug kann dabei lediglich
einen Rumpf aufweisen (z. B. Einrumpfschiff), zwei Rümpfe aufweisen (z. B. Katamaran)
oder mehr Rümpfe aufweisen (z. B. Trimaran).
[0033] Unter einem "Auftriebskörper" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine Einrichtung zu verstehen, welche wegen ihres Verhältnisses von Volumen und Masse
dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, mit dieser mechanisch verbundene
Objekte in ihrer Lage im Wasser zu beeinflussen, insbesondere an und/oder in unmittelbarer
Nähe der Wasseroberfläche zu halten. Beispiele für Auftriebskörper im Sinne der vorliegenden
Erfindung sind unter anderem mit Gasen, insbesondere Umgebungsluft, gefüllte Hohlkörper
aus Metall und/oder Kunststoff und/oder gummiartigem Material, insbesondere Ballons,
Schaumstoffkörper, oder dergleichen. Auftriebskörper im Sinne der vorliegenden Erfindung
können aktive und/oder passive Komponenten aufweisen. Passive Komponenten sind beispielsweise
Tanks, Hohlräume, Kanister, Ballons, Schläuche, Rohre und dergleichen. Aktive Komponenten
sind beispielsweise Ventile, Pumpen, gasbetriebene Ausblaseinrichtungen, aber auch
diejenigen Einrichtungen, welche selbst aktiv und unmittelbar einen Auftrieb erzeugen,
wie z. B. zumindest wenigstens im Wesentlichen entlang der Hochachse ausgerichtete
Propeller und/oder Schraubenantriebe, Wasser und/oder Gasdüsen, Brennkrafttriebwerke
oder dergleichen.
[0034] Nach einer bevorzugten Ausführung ist das Gehäuse dafür vorgesehen, insbesondere
eingerichtet, von dem Wasserfahrzeugrumpf beabstandet angeordnet zu werden und wobei
die Antriebsvorrichtung weiterhin eine Verbindungseinrichtung aufweist, welche dafür
vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist, eine mechanische Verbindung zwischen dem
Gehäuse und dem Wasserfahrzeugrumpf bereitzustellen.
[0035] Unter einer "Verbindungseinrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine Einrichtung zu verstehen, welche eine mechanische Verbindung zwischen dem Gehäuse
und dem Wasserfahrzeugrumpf bereitstellt. Dies kann beispielsweise in Form einer an
beiden Enden fest verbundenen Stange, einem Hohlköper, beispielsweise einem rohrartigen
Hohlkörper, oder aus biegeschlaffen Elementen wie z. B. einem Seil, Tau, Kette, Schlauch
oder dergleichen bestehen. Nach einer Ausführung ist die Verbindungseinrichtung hinsichtlich
seiner Außengeometrie im Hinblick auf seine strömungstechnischen Eigenschaften, insbesondere
hinsichtlich des Strömungswiderstandes angepasst, gestaltet.
[0036] Nach einer Ausführung ist die Verbindungseinrichtung selbst hinsichtlich ihrer strömungstechnischen
Eigenschaften, insbesondere bezüglich ihrer Außengeometrie optimiert. Nach einer Ausführung
übernimmt die Verbindungseinrichtung neben der Bereitstellung einer mechanischen Verbindung
zwischen dem Gehäuse und dem Wasserfahrzeugrumpf weitere Aufgaben, wie z. B. die Bereitstellung
von elektrischer Energie und/oder flüssigen oder gasförmigen Treibstoffen und/oder
insbesondere gasförmige, Treibmedien, insbesondere zum Ausblasen von Schwimmkörpern,
wie es unten weiter im Detail beschrieben werden wird, oder eine Übertragung von Steuersignalen
elektrischer, elektronischer und/oder mechanischer Art von Komponenten in bzw. auf
dem Wasserfahrzeugrumpf an Komponenten innerhalb des Gehäuses.
[0037] Nach einer bevorzugten Ausführung ist der Abstand von Gehäuse und Wasserfahrzeugrumpf,
insbesondere durch eine teleskopartige Konstruktion der Verbindungseinrichtung, variierbar.
Die Verbindungseinrichtung der Antriebsvorrichtung stellt auf der Seite des Wasserfahrzeugrumpfes
und/oder auf der Seite des Gehäuses eine Dreh-/Verschwenkeinheit bereit, über welche
die Antriebsvorrichtung in der Horizontalen um eine vertikale Drehachse beliebig drehbar
ist.
[0038] Nach einer weiter bevorzugten Ausführung stellt die Dreh-/Verschwenkeinheit die Möglichkeit
eines Verschwenkens und eine weitere Achse, insbesondere um eine wenigstens im Wesentlichen
horizontale Achse, bereit.
[0039] Nach einer bevorzugten Ausführung ist das Gehäuse gegenüber dem Wasserfahrzeug, insbesondere
gegenüber dem Wasserfahrzeugrumpf, beweglich, insbesondere um eine Hochachse und/oder
wenigstens um eine andere Achse schwenkbar.
[0040] Hierdurch wird eine sehr hohe Manövrierfähigkeit des Wasserfahrzeugs erreicht und
gegebenenfalls kann auf die Verwendung eines zusätzlichen Steuerruders gänzlich verzichtet
werden. Die Drehung um die Hochachse ist insbesondere dafür geeignet, das Wasserfahrzeug
im zweidimensionalen Raum, d.h. insbesondere auf der Wasseroberfläche, zu manövrieren.
Ein Verschwenken des Gehäuses um eine andere Achse als die Hochachse ist dafür vorgesehen,
insbesondere eingerichtet, einen Teil der durch die Vorschubeinrichtung erzeugten
Vorschubs eine Veränderung der Lage des Wasserfahrzeugs im Wasser zu ermöglichen,
beispielsweise das Wasserfahrzeug mittels der Antriebseinrichtung zumindest teilweise
aus dem Wasser zu heben, um dadurch insbesondere den Tiefgang des Wasserfahrzeugs
bei der Überwindung von Bereichen mit Niedrigwasser, insbesondere Untiefen, oder ufernahen
Bereichen zu reduzieren.
[0041] Nach einer bevorzugten Ausführung ist der Kanal als röhrenförmiger Tunnel mit geschlossenem
Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung ausgebildet und/oder die Vorschubeinrichtung
von dem Gehäuse in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung vollständig umschlossen.
[0042] Nach dieser Ausführung muss der Kanal nicht über die gesamte Länge als röhrenförmiger
Tunnel senkrecht zur Strömungsrichtung mit einem geschlossenen Querschnitt ausgebildet
sein, sondern kann beispielsweise auch einen rinnenartigen Zu- und/oder Ablauf aufweisen,
so dass nur ein dazwischen angeordneter Bereich in Form eines röhrenförmigen Tunnels
mit geschlossenem Querschnitt ausgebildet ist, wobei sich die Vorschubeinrichtung
zumindest teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb dieses dazwischen angeordneten
Abschnitts befindet.
[0043] Nach einer bevorzugten Ausführung weist die Antriebsvorrichtung innerhalb des Gehäuses
weiterhin wenigstens einen Auftriebskörper auf.
[0044] Dieser Auftriebskörper ist insbesondere zwischen einer Außenwand des Gehäuses und
dem zumindest teilweise geschlossenen Kanal angeordnet, wobei der wenigstens eine
Auftriebskörper dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, zumindest zeitweise
von dem das Gehäuse umgebenen Wasser zumindest wenigstens im Wesentlichen wasserdicht
getrennt zu sein. Die Antriebsvorrichtung nach dieser Ausführung ist hinsichtlich
des Auftriebs und des Antriebs innerhalb der konstruktiv vorgegebenen Grenzen wenigstens
im Wesentlichen frei skalierbar.
[0045] Nach einer bevorzugten Ausführung weist zumindest einer der Auftriebskörper eine
Mehrzahl an getrennten Volumenbereichen auf. Hierdurch ist es möglich, einzelne Volumenabschnitte
des Auftriebskörpers unabhängig von den anderen hinsichtlich der durch ihn bereitgestellten
Auftriebskraft einzustellen. Eine solche Trennung erfolgt bevorzugt durch wenigstens
eine Trennwand und/oder wenigstens ein Schott.
[0046] Nach einer weiter bevorzugten Ausführung ist der Auftriebskörper hinsichtlich der
durch ihn bereitgestellten Auftriebskraft steuerbar, insbesondere regelbar. Mit anderen
Worten, der Auftriebskörper ist tarierbar, z. B. durch Pumpen, um damit den Tiefgang/Auftrieb
eines über die Verbindungseinrichtung mit der Antriebsvorrichtung verbundenen Wasserfahrzeugs
steuerbar, insbesondere regelbar, zu gestalten. Hierzu ist es vorgesehen, dass der
Auftriebskörper entweder ausschließlich mit Gas, insbesondere Luft, oder vollständig
mit Fluid, insbesondere Wasser, gefüllt ist oder jeden beliebigen zwischen diesen
beiden Extremen befindlichen Füllgrad an Gas bzw. Fluid annehmen kann.
[0047] Für bestimmte Anwendungen, wie z. B. Beladevorgänge, kann der Auftrieb so gewählt
werden, dass die Antriebsvorrichtung bzw. die Antriebsvorrichtungen relativ zur Wasseroberfläche
absinken bzw. aufsteigen.
[0048] Hierdurch ist es auch möglich, zu verhindern, dass Teile der Vorschubeinrichtung,
insbesondere der Blattspitzen, aus dem Wasser austauchen. Ein Austauchen von Blattspitzen
aus dem Wasser, sogar bereits eine kritische Annäherung an die Wasseroberfläche, führt
neben einem Absinken des Vorschubgütegrades auch zu einer verstärkten Ungleichmäßigkeit
in der Schuberzeugung, erhöhten Geräuschen und Kavitationseffekten. Ebenfalls kann
auf diese Weise vermieden werden, dass das dynamische Positionieren eines Wasserfahrzeugs
aufgrund von unerwünschten Bewegungen, welche durch ein Austauchen von Propellerblattspitzen
initiiert wird, erschwert ist.
[0049] Ein Reduzieren der durch die Auftriebskörper bereitgestellten Auftriebskraft führt
dazu, dass das Wasserfahrzeug mit seinem Wasserfahrzeugrumpf tiefer im Wasser liegt.
Dies führt dazu, dass das Wasserfahrzeug unempfindlicher ist gegenüber dem Einfluss
von Seegang und/oder Wind, da die Lage des Schwerpunkts abgesenkt, insbesondere in
den Bereich unterhalb der Wasseroberfläche abgesenkt ist.
[0050] Nach einer bevorzugten Ausführung weist der wenigstens eine steuerbare, insbesondere
regelbare, Auftriebskörper auf:
- a) eine Ventileinrichtung mit wenigstens einer Schließstellung und einer Durchlassstellung,
welche dafür eingerichtet ist, einen Fluidzustrom und/oder einen Gaszustrom in den
Auftriebskörper zu steuern, insbesondere zu regeln; und/oder
- b) eine Entleerungseinrichtung, insbesondere aufweisend eine Pumpeneinrichtung und/oder
eine Anblaseinrichtung, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist, einen
Fluidabfluss aus dem Auftriebskörper zu steuern, insbesondere zu regeln.
[0051] Als Pumpeneinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung kommen sämtliche Pumpenkonzepte
in Frage, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet sind, den erforderlichen
Fluidab- bzw. Fluidzufluss bzw. Gasab- bzw. Gaszufluss zu bewirken. Beispiele für
Pumpeneinrichtungen sind unter anderem Verdrängerpumpen, insbesondere Membranpumpen,
Rotationskolbenpumpen, Exzenterschneckenpumpen, Impellerpumpen, Kettenpumpen, Kolbenpumpen,
Ringkolbenpumpen und dergleichen sowie Strömungspumpen, insbesondere Axialpumpen,
Diagonalpumpen oder Radialpumpen. Eine Anblaseinrichtung nach einer bevorzugten Ausführung
weist auf: eine Gasventileinrichtung mit wenigstens einer Schließstellung und einer
Durchlassstellung, eine Druckbereitstellungseinrichtung, insbesondere ein Drucktank
und/oder Kompressor sowie eine durch die Ventileinrichtung freigebbare gasführende
Verbindung zwischen Druckbereitstellungseinrichtung und dem Schwimmkörper.
[0052] Nach einer bevorzugten Ausführung weist wenigstens die Öffnung in dem stromaufwärtigen
Ende des Gehäuses eine Schutzeinrichtung auf, welche dafür einrichtet ist, die Wahrscheinlichkeit
eines Eindringens von Festkörpern in den Kanal wenigstens zu senken. Die Schutzeinrichtung
weist nach einer Ausführung eine Struktur aus zumindest wenigstens im Wesentlichen
parallelen biegeschlaffen oder festen Körpern auf (sogenannter Grill) und/oder ein
aus Metall, Kunststoff oder anderem biegeschlaffen Material gebildeten Gitter oder
Netz und/oder eine andere geeignete Filterstruktur auf.
[0053] Nach einer bevorzugten Ausführung weist die Vorschubeinrichtung einen äußeren Haltering
auf, der den Durchmesser der Vorschubeinrichtung nach außen begrenzt. In dieser Bauform
kann auf eine Welle verzichtet werden. Die Vorschubeinrichtung nach dieser Ausführung
ist nach innen auf die Rotationsachse gerichtet, der Ring ist im Kanal bzw. innerhalb
des Gehäuses gelagert. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da bei dieser Bauart auf
eine Welle, Nabe verzichtet werden kann, um welches sich Netze, Angelschnüre und Trossen
aufwickeln könnten. Gerade mit Blick auf die hohen Anforderungen an betriebliche Zuverlässigkeit
von Schiffsantrieben, die für dynamisches Positionieren verwendet werden, kommt diese
Bauartvariante der Antriebsvorrichtung den Anforderungen im Offshore-Betrieb sehr
entgegen.
[0054] Bevorzugt weist das Gehäuse der Antriebsvorrichtung ein strömungsgünstiges Kanalprofil
und/oder ein strömungsgünstiges Außenprofil auf. Weiterhin können strömungsgünstige,
insbesondere runde, Ausformungen an den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden
des Gehäuses vorgesehen sein, um eine Verwirbelung um die Antriebsvorrichtung zu verringern.
Die durch diese Bauart erzielte Düsenwirkung des Kanals trägt dazu bei, einen sehr
guten Pfahlzug der Vorschubeinrichtung zu erzielen und das dynamische Positionieren
des Wasserfahrzeugs einfach zu gestalten.
[0055] Nach einer bevorzugten Ausführung weist die Antriebsvorrichtung weiterhin eine Energierückgewinnungseinrichtung
auf, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, Bremsenergie und/oder
Drallenergie, insbesondere durch Ausnutzung eines anströmenden Wasservolumenstroms,
aufzunehmen.
[0056] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung ist das Gehäuse dafür vorgesehen, insbesondere
eingerichtet, elektrische und/oder elektronische Komponenten, wie z. B. Energiespeicher,
Batterien, Regeleinrichtungen, Steuereinrichtungen sowie Pumpen in sich aufzunehmen.
[0057] Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Antriebseinrichtung weiterhin einen
Zugantrieb, insbesondere einen kombinierten Zug- und Schubantrieb auf. Hierbei weist
die Antriebsvorrichtung bevorzugt innerhalb des Kanals zwei Impeller auf, welche entweder
aufgrund der Blattgeometrien und/oder der Drehrichtungen einmal eine Zugkraft und
einmal einen Vorschub erzeugen. Nach einer bevorzugten Ausführung werden sowohl Vorschubeinrichtung
als auch Zugeinrichtung von ein und derselben Antriebseinrichtung, insbesondere über
ein Getriebe, angetrieben.
[0058] Ein Wasserfahrzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung weist wenigstens eine Antriebsvorrichtung
der hier beschriebenen Art auf.
[0059] Für die Vorzüge eines derart ausgestalteten Wasserfahrzeugs wird auf die entsprechenden
Ausführungen verwiesen, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden. Diese gelten für
das Wasserfahrzeug in gleicher Weise.
[0060] Nach einer bevorzugen Ausführung weist ein solches Wasserfahrzeug eine Mehrzahl an
Antriebsvorrichtungen auf, welche zumindest teilweise hinsichtlich ihres Auftriebs,
insbesondere miteinander, steuer- bzw. regelbar sind. So ist es z. B. möglich, einen
Lastenausgleich beim Stauen auszugleichen. Nach einer Ausführung sind damit ähnlich
wie bei U-Booten gezielte Sinkvorgänge möglich.
[0061] Weiter können auch nachträglich auf dem Deck des Wasserfahrzeugs angeordnete Deckaufbauten
oder Lasten veränderlich platziert und/oder beladen und/oder gelöscht werden, ohne
dass dies Auswirkungen auf z. B. die relative horizontale Lage des Decks hat. Weiter
kann die Lage des Decks individuell an die Erfordernisse eines Lade- bzw. Löschvorgangs
angepasst, z. B. geneigt, abgesenkt und/oder gehoben werden, um damit direkt einen
Ladevorgang, Löschvorgang und/oder Stauvorgang zu unterstützen.
[0062] Bevorzugt ist jede Vorschubeinrichtung, insbesondere separat, in Bezug auf Schubrichtung
und/oder Schubstärke regelbar.
[0063] Die dynamische Positionierung des Wasserfahrzeugs kann durch das Drehen einer und/oder
mehrerer Antriebsvorrichtungen um die jeweiligen Drehachsen A und/oder durch Variation
des Schubs und/oder durch Variation des bereitgestellten Auftriebs zwischen mehreren
auf mehrere Antriebsvorrichtungen verteilten Vorschubeinrichtungen und/oder Schwimmkörpern
realisiert werden.
[0064] Weiterhin ist die Kombination mehrerer Antriebsvorrichtungen an einem Wasserfahrzeug
möglich, insbesondere hinsichtlich Geometrie, Leistung, Auftrieb und Antrieben unterschiedlicher
Antriebsvorrichtungen, um damit auf die individuellen Erfordernisse des Wasserfahrzeugs
oder der Trägerplattform eingehen zu können.
[0065] Eine erfindungsgemäße Verwendung einer Antriebsvorrichtung besteht im Antrieb eines
Wasserfahrzeugs.
[0066] Auch hier sei bezüglich weiterer Ausgestaltungen und Vorzüge auf die obigen Ausführungen
zur Antriebsvorrichtung verwiesen, welche an dieser Stelle in gleicher Weise gelten.
[0067] Nach einer bevorzugten Verwendung ist die Antriebsvorrichtung dafür vorgesehen, insbesondere
eingerichtet, als Nachrüstvorrichtung nachträglich an und/oder in dem Wasserfahrzeug
angebracht zu werden.
[0068] Hierdurch ist es möglich, Wasserfahrzeuge, welche beispielsweise aufgrund eines Motorschadens
liegengeblieben sind, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung wieder manövrierfähig
zu machen und/oder Wasserfahrzeuge, wie z. B. Plattformen, zu ihrer Montageposition
zu bewegen und die Antriebe danach wieder zu entfernen, da diese zumindest für die
Dauer der stationären Befestigung am Meeresgrund nicht benötigt werden.
[0069] Hierfür weist die Verbindungseinrichtung nach einer bevorzugten Ausführung flexible,
lösbare Fixierungen auf, um die Antriebsvorrichtung an dem Wasserfahrzeug zu befestigen.
[0070] Eine Trimmvorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung, insbesondere für ein Wasserfahrzeug,
weist auf:
- (a) ein Gehäuse mit einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Ende, welches
dafür eingerichtet ist, außerhalb, insbesondere wenigstens im Wesentlichen unterhalb,
des Wasserfahrzeugs angeordnet zu werden;
- (b) wenigstens einen Auftriebskörper, welcher zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses
angeordnet ist und eine steuerbare Auftriebskraft bereitstellt;
- (c) wenigstens eine Verbindungseinrichtung, welche dafür eingerichtet ist, das Gehäuse
beabstandet von einem Wasserfahrzeugrumpf des Wasserfahrzeugs mit diesem zumindest
mechanisch zu verbinden; und
- (d) einer Steuerungseinrichtung, welche dafür eingerichtet ist, die Lage des Wasserfahrzeugs
relativ zur Wasseroberfläche zu steuern, wobei
die Steuerungseinrichtung dafür eingerichtet ist, die von dem Auftriebskörper bereitgestellte
Auftriebskraft zu steuern, insbesondere zu regeln; und/oder die Steuerungseinrichtung
dafür eingerichtet ist, einen von der Verbindungseinrichtung bereitgestellten Abstand
zwischen dem Wasserfahrzeugrumpf und dem Gehäuse zu steuern, insbesondere zu regeln;
und wobei das Gehäuse gegenüber dem Wasserfahrzeug beweglich, insbesondere um eine
Hochachse und/oder wenigstens um eine andere Achse schwenkbar, ist.
[0071] Die Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es, die Auftriebskraft eines Auftriebskörpers,
der außerhalb eines Wasserfahrzeugs angeordnet ist, zu verändern, um dadurch die Lage
des Wasserfahrzeugs im Wasser zu beeinflussen. Dies erfolgt erfindungsgemäß entweder
durch eine Anpassung der vom Auftriebskörper bereitgestellten Auftriebskraft, insbesondere
bei wenigstens im Wesentlichen gleichbleibendem Abstand des Gehäuses vom Grundkörper,
und/oder durch eine Veränderung des besagten Abstandes.
[0072] Die Anordnung des Gehäuses bzw. der Gehäuse mit dem Auftriebskörper bzw. den Auftriebskörpern
außerhalb, insbesondere wenigstens im Wesentlichen unterhalb des Wasserfahrzeugs,
ermöglicht eine sehr gute Raumausnutzung in bzw. auf dem Wasserfahrzeug, da der hinzugewonnene
Raum zur Unterbringung von Personen und/oder Gütern oder dergleichen vorgesehen werden
kann. Alternativ und/oder zusätzlich ist es mit der erfindungsgemäßen Trimmvorrichtung
möglich, das Wasserfahrzeug kleinbauend zu realisieren und/oder die im Wasser befindlichen
Elemente hinsichtlich der Strömungseigenschaften zu optimieren.
[0073] Durch die Steuerung der Auftriebskraft ist es möglich, die Lage des Wasserfahrzeugs
im Wasser zu beeinflussen. Eine hohe bereitgestellte Auftriebskraft sorgt dafür, dass
das Wasserfahrzeug höher im Wasser liegt und deshalb bei der Fortbewegung dem Wasser
weniger Widerstand entgegensetzt. Eine geringe, bereitgestellte Auftriebskraft sorgt
dafür, dass das Wasserfahrzeug tiefer im Wasser liegt, wodurch der Schwerpunkt gegenüber
der Wasseroberfläche abgesenkt ist, was eine erhöhte Stabilität des Wasserfahrzeugs
gegenüber Seegang und/oder Windböen bedeutet. Auch durch eine Veränderung des Abstandes
zwischen dem Grundkörper und dem Gehäuse ist aufgrund des archimedischen Prinzips
die Lage des Wasserfahrzeugs im Wasser beeinflussbar.
[0074] Nach einer Ausführung wird mittels des Auftriebskörpers ein derartiger Auftrieb erzeugt,
dass die Unterkante des Wasserfahrzeugrumpfes vollständig oberhalb des Glattwasserniveaus,
insbesondere oberhalb der Wasseroberfläche, verortet ist. Hierdurch kann der Wasserwiderstand
des Wasserfahrzeugs verringert werden und/oder der Tiefgang vermindert werden, um
beispielsweise Untiefen zu überwinden. Weiterhin kann der Auftriebskörper dergestalt
gesteuert, insbesondere geregelt werden, dass hierdurch eine Anpassung des Höhenniveaus
an ein anderes Wasserfahrzeug (nicht dargestellt) oder ein anderes statisch im oder
an dem Wasser angeordneten Objekt erreicht werden kann, um beispielsweise ein Übersetzen
von Gütern und/oder Personen zu erleichtern.
[0075] Durch die Beweglichkeit des Gehäuses gegenüber dem Wasserfahrzeug, insbesondere gegenüber
dem Wasserfahrzeugrumpf wird eine sehr hohe Manövrierfähigkeit des Wasserfahrzeugs
erreicht, insbesondere da die Gehäuse gegenüber dem Wasserfahrzeugrumpf in einer Weise
ausgerichtet werden können, dass insbesondere bei Richtungsänderungen, der Wasserwiderstand
der Trimmeinrichtung gering gehalten werden kann.
[0076] Unter einer "Trimmvorrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine Vorrichtung zu verstehen, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet,
ist, einen Körper in eine gewünschte Lage auszurichten. Die hierbei erzeugten Trimmkräfte
gleichen dabei solche Kräfte aus, welche die Lage des Körpers in ungewünschter Weise
verändern. Im Sinne der vorliegenden Erfindung betrifft die Trimmung vorrangig eine
statische Trimmung, d.h. die erzeugten Trimmkräfte sind wenigstens im Wesentlichen
unabhängig von der Geschwindigkeit eines getrimmten Körpers. Die erfindungsgemäße
Trimmvorrichtung verändert dabei einen Parameter aus einer Gruppe, bestehend aus:
einem Gierwinkel, d.h. einem Winkel, welcher eine Drehung um die Z-Achse eines kartesischen
Koordinatensystems beschreibt, wobei die Z-Achse ebenfalls als Gier-, Hoch- oder Vertikal-Achse
bezeichnet werden kann; einem Nick-Winkel, d.h. einem Winkel, welcher eine Drehung
um die Y-Achse des kartesischen Koordinatensystems beschreibt, wobei die Y-Achse auch
als Nick- oder Querachse bezeichnet werden kann; einem Rollwinkel, d.h. einem Winkel,
welcher eine Drehung um die in Längsrichtung des Körpers verlaufende X-Achse des kartesischen
Koordinatensystems beschreibt, wobei die X-Achse auch Roll-, Wank- oder Längsachse
genannt werden kann; und einer Ausrichtung des Körpers in der Z-Richtung relativ zur
Wasseroberfläche. Die Wasseroberfläche definiert hierbei die X-Y-Ebene, welche von
den Achsen des kartesischen Koordinatensystems aufgespannt wird.
[0077] Ein "Wasserfahrzeug" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist explizit breit zu verstehen,
so dass hierunter alle Gegenstände zu verstehen sind, welche sich auf, in oder unter
der Wasseroberfläche befinden und welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet
sind, beispielsweise Personen und/oder Güter zu transportieren oder zu tragen. Beispiele
für Wasserfahrzeuge im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Boote, Schiffe, U-Boote,
Flöße, Plattformen, insbesondere Förderplattformen, und dergleichen.
[0078] Unter einem "Gehäuse" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein Hohlkörper
zu verstehen, welcher dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist, Gegenstände
und/oder Komponenten in sich aufzunehmen, zu einer Einheit zu verbinden und/oder vor
Einwirkungen aus der Umgebung, insbesondere mechanischen Einwirkungen, Eindringen
von Flüssigkeiten und/oder Gasen oder dergleichen zu schützen. Ein Gehäuse kann hierbei
entweder einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Das Gehäuse im Sinne der vorliegenden
Erfindung weist zumindest eine stromaufwärtige und eine stromabwärtige Öffnung auf,
durch welche jeweils ein Wasservolumenstrom ein- bzw. austreten kann. Nach einer Ausführung
ist das Gehäuse so ausgebildet, dass dieser Wasservolumenstrom davon abgehalten wird,
in andere Bereiche des Gehäuses, wie beispielsweise einen Technikraum, einzudringen.
[0079] Unter dem Begriff "stromaufwärtig" bzw. "stromabwärtig" im Sinne der vorliegenden
Erfindung wird die Ausrichtung eines Objekts, beispielsweise des Gehäuses, in Bezug
auf eine Wasserströmung beschrieben, wobei "stromaufwärtig" die Seite des Gehäuses
beschreibt, auf welche sich die Wasserströmung zubewegt, während "stromabwärtig" diejenige
Seite des Gehäuses beschreibt, welche sich der vom Wasser angeströmten Seite des Gehäuses
entgegengesetzt ist.
[0080] Unter einem "Wasserfahrzeugrumpf" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
derjenige einteilig oder mehrteilig ausgebildete Teil des Wasserfahrzeugs zu verstehen,
welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist, auf, an oder in sich Maschinen,
Güter und/oder Personen aufzunehmen. Der Wasserfahrzeugrumpf ist nach einer Ausführung
zumindest teilweise, insbesondere vollständig, oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet.
Der Wasserfahrzeugrumpf stellt zumindest einen Teil der gewünschten Auftriebskraft
selbst bereit und/oder ist zumindest mechanisch mit Einrichtungen verbunden, welche
einen Auftrieb bereitstellen, beispielsweise Schwimmkörper. Ein Wasserfahrzeugrumpf
im Sinne der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ein klassischer Schiffs- oder
Bootsrumpf, die zumindest wenigstens im Wesentlichen ebene Plattform eines Floßes,
eine Boots- oder Schiffsschale oder dergleichen. Ein Wasserfahrzeug kann dabei lediglich
einen Rumpf aufweisen (z. B. Einrumpfschiff), zwei Rümpfe aufweisen (z. B. Katamaran)
oder mehr Rümpfe aufweisen (z. B. Trimaran).
[0081] Unter einem "Auftriebskörper" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine Einrichtung zu verstehen, welche wegen ihres Verhältnisses von Volumen und Masse
dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, ist, mit dieser mechanisch verbundene
Objekte in ihrer Lage im Wasser zu beeinflussen, insbesondere an und/oder in unmittelbarer
Nähe der Wasseroberfläche zu halten. Beispiele für Auftriebskörper im Sinne der vorliegenden
Erfindung sind unter anderem mit Gasen, insbesondere Umgebungsluft, gefüllte Hohlkörper
aus Metall und/oder Kunststoff und/oder gummiartigem Material, insbesondere Ballons,
Schaumstoffkörper oder dergleichen. Auftriebskörper im Sinne der vorliegenden Erfindung
können aktive und/oder passive Komponenten aufweisen. Passive Komponenten sind beispielsweise
Tanks, Hohlräume, Kanister, Ballons, Schläuche, Rohre und dergleichen. Aktive Komponenten
sind beispielsweise Ventile, Pumpen, gasbetriebene Ausblaseinrichtungen, aber auch
diejenigen Einrichtungen, welche selbst aktiv und unmittelbar einen Auftrieb erzeugen,
wie z. B. Propeller und/oder Schraubenantriebe, Wasser- und/oder Gasdüsen, Brennkrafttriebwerke
oder dergleichen.
[0082] Unter einer "Verbindungseinrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine Einrichtung zu verstehen, welche eine mechanische Verbindung zwischen dem Gehäuse
und dem Wasserfahrzeugrumpf bereitstellt. Dies kann beispielsweise in Form einer an
beiden Enden fest verbundenen Stange, einem Hohlköper, beispielsweise einem rohrartigen
Hohlkörper. Nach einer Ausführung ist die Verbindungseinrichtung hinsichtlich ihrer
Außengeometrie im Hinblick auf seine strömungstechnischen Eigenschaften, insbesondere
hinsichtlich des Strömungswiderstandes, angepasst gestaltet.
[0083] Nach einer Ausführung weist die Verbindungseinrichtung auf der Seite des Wasserfahrzeugrumpfes
und/oder auf der Seite des Gehäuses eine Dreh- und/oder Verschwenkeinrichtung auf,
über welche das Gehäuse um eine Drehachse drehbar ist.
[0084] Nach einer Ausführung ist die Verbindungseinrichtung selbst hinsichtlich ihrer strömungstechnischen
Eigenschaften, insbesondere bezüglich ihrer Außengeometrie optimiert. Nach einer Ausführung
übernimmt die Verbindungseinrichtung neben der Bereitstellung einer mechanischen Verbindung
zwischen dem Gehäuse und dem Wasserfahrzeugrumpf weitere Aufgaben, wie z. B. die Bereitstellung
von elektrischer Energie und/oder flüssigen oder gasförmigen Treibstoffen und/oder
insbesondere gasförmige, Treibmedien, insbesondere zum Ausblasen von Schwimmkörpern,
wie es unten weiter im Detail beschrieben werden wird, oder eine Übertragung von Steuersignalen
elektrischer, elektronischer und/oder mechanischer Art von Komponenten in bzw. auf
dem Wasserfahrzeugrumpf an Komponenten innerhalb des Gehäuses.
[0085] Die Höhe der Verbindungseinrichtung wird konstruktiv auf einen benötigen Tiefgang
des Wasserfahrzeugs ausgelegt. Nach einer bevorzugten Ausführung wird der Abstand
von Gehäuse und Wasserfahrzeugrumpf, insbesondere durch eine teleskopartige Konstruktion
der Verbindungseinrichtung, variierbar gehalten.
[0086] Unter einer "Steuerungseinrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine Einrichtung zu verstehen, welche Daten empfängt, verarbeitet, hieraus ein Ansteuerungssignal
für wenigstens eine andere Komponente der Trimmvorrichtung erzeugt und an diese überträgt.
Die Steuerungseinrichtung weist hierfür beispielsweise eine Prozessoreinrichtung und
eine Speichereinrichtung auf sowie wenigstens eine Sensoreinrichtung auf, welche wenigstens
ein Messsignal aufnimmt und an die Prozessoreinrichtung überträgt. Sensoreinrichtungen
im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Positions- und/oder Lagesensoren,
Antennen zum Empfang externer Steuerungsbefehle, GPS-Empfänger, DGPS-Empfänger (DGPS:
Differential Global Positioning System) oder dergleichen. Auf Grundlage solcher Messungen
kann eine kontrollierte Lage des Wasserfahrzeugs im Wasser erreicht werden. Entsprechend
dieser Messungen und der Trimmungsvorgaben wird wenigstens eine Komponente der Trimmvorrichtung
angesteuert, um die gewünschte Lage und/oder den gewünschten Tiefgang des Wasserfahrzeugs
einzustellen. Nach einer bevorzugten Ausführung ist der Auftriebskörper dafür vorgesehen,
insbesondere eingerichtet, ausschließlich mit Gas, insbesondere Luft, oder vollständig
mit Fluid, insbesondere Wasser, gefüllt zu werden oder insbesondere wenigstens im
Wesentlichen jeden beliebigen, zwischen diesen beiden Extremen befindlichen, Füllgrad
an Gas bzw. Fluid anzunehmen.
[0087] Für bestimmte Anwendungen, wie z. B. Beladevorgänge, kann der Auftrieb so gewählt
werden, dass eine Referenzebene des Wasserfahrzeugs relativ zur Wasseroberfläche absinkt
bzw. aufsteigt.
[0088] Nach einer bevorzugten Ausführung weist der Auftriebskörper eine Mehrzahl an, insbesondere
durch wenigstens eine Trennwand, getrennte Volumenbereiche auf. Hierdurch ist es möglich,
einzelne Volumenabschnitte des Auftriebskörpers unabhängig von den anderen, hinsichtlich
der durch ihn bereitgestellten Auftriebskraft einzustellen. Eine solche Trennung erfolgt
bevorzugt durch eine Trennwand und/oder ein Schott.
[0089] Nach einer bevorzugten Ausführung weist der wenigstens eine steuerbare, insbesondere
regelbare, Auftriebskörper auf:
- a) eine Ventileinrichtung mit wenigstens einer Schließstellung und einer Durchlassstellung,
welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist, einen Fluidzustrom in den
Auftriebskörper zu steuern, insbesondere zu regeln; und/oder
- b) eine Entleerungseinrichtung, insbesondere aufweisend eine Pumpeneinrichtung und/oder
eine Anblaseinrichtung, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist, einen
Fluidabfluss aus dem Auftriebskörper zu steuern, insbesondere zu regeln.
[0090] Als Pumpeneinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung kommen sämtliche Pumpenkonzepte
in Frage, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet sind, den erforderlichen
Gasab- bzw. Gasaufluss bzw. Fluidab- bzw. Fluidzufluss zu bewirken. Beispiele für
Pumpeneinrichtungen sind unter anderem Verdrängerpumpen, insbesondere Membranpumpen,
Rotationskolbenpumpen, Exzenterschneckenpumpen, Impellerpumpen, Kettenpumpen, Kolbenpumpen,
Ringkolbenpumpen und dergleichen sowie Strömungspumpen, insbesondere Axialpumpen,
Diagonalpumpen oder Radialpumpen. Eine Anblaseinrichtung nach einer bevorzugten Ausführung
weist auf: eine Gasventileinrichtung mit wenigstens einer Schließstellung und einer
Durchlassstellung, eine Druckbereitstellungseinrichtung, insbesondere einen Drucktank
und/oder einen Kompressor, sowie eine durch die Ventileinrichtung freigebbare gasführende
Verbindung zwischen Druckbereitstellungseinrichtung und dem Schwimmkörper.
[0091] Nach einer bevorzugten Ausführung weist die Verbindungseinrichtung auf:
- a) wenigstens zwei Elemente, welche teleskopartig ineinander verschieblich sind; und/oder
- b) Mittel, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, sind, die Verbindungseinrichtung
zumindest teilweise durch einen Wasserfahrzeugrumpf hindurchzuführen und zumindest
teilweise innerhalb des Wasserfahrzeugrumpfes einzufahren.
[0092] Nach einer Ausführung weist die Verbindungseinrichtung wenigstens zwei, insbesondere
zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr, Elemente auf, welche teleskopartig ineinander
verschieblich sind. So kann die Veränderung des bereitgestellten Abstands zwischen
dem Grundkörper und dem Gehäuse in einer Weise gesteuert werden, dass wenigstens im
Wesentlichen keine Komponenten der Verbindungseinrichtung in den Wasserfahrzeugrumpf
eintreten. Mit anderen Worten: die Verbindungseinrichtung ist an der Außenseite des
Wasserfahrzeugrumpfes befestigt und ist nicht dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet,
zumindest teilweise in das Innere des Wasserfahrzeugrumpfes eingezogen zu werden.
Hierdurch muss hinsichtlich der Anordnung von Gütern und/oder Personen in bzw. auf
dem Wasserfahrzeug wenigstens im Wesentlichen wenigstens im Wesentlichen keine Rücksicht
auf die Verbindungseinrichtungen genommen werden.
[0093] Alternativ und/oder optional können die Verbindungseinrichtungen zumindest teilweise
in den Wasserfahrzeugrumpf eingefahren werden. Hierdurch ist eine sehr einfache konstruktive
Realisierung der Verbindungseinrichtung möglich.
[0094] Nach einer bevorzugten Ausführung ist die Verbindungseinrichtung dafür vorgesehen,
insbesondere eingerichtet, zumindest teilweise über ein Deck des Wasserfahrzeugs hinauszuragen.
Auf diese Weise ist eine sehr einfache konstruktive Realisierung auch verhältnismäßig
großer Abstände zwischen dem Wasserfahrzeugrumpf und dem Gehäuse realisierbar.
[0095] Nach einer bevorzugten Ausführung weist die Trimmvorrichtung weiterhin auf:
- a) wenigstens eine Vorschubeinrichtung, welche zumindest teilweise, insbesondere vollständig,
unterhalb der Wasseroberfläche angeordnet ist; und
- b) wenigstens eine Antriebseinrichtung, welche dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet
ist, die Vorschubeinrichtung mit einem Drehmoment zu beaufschlagen.
[0096] Nach dieser Ausführung werden die originären Eigenschaften einer Trimmvorrichtung,
wie oben beschrieben, ergänzt um die Fähigkeit des Wasserfahrzeugs zusätzlich in X-bzw.
Y-Richtung, d.h. auf der Wasseroberfläche in eine gewünschte Position zu manövrieren.
[0097] Unter einer "Vorschubeinrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine Einrichtung zu verstehen, welche mechanische Arbeit aufnimmt und diese in Form
von Strömungsenergie an das umgebende Medium abgibt. Vorschubeinrichtungen im Sinne
der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise ein Jetantrieb, ein Düsenringpropeller,
ein Propeller an einer Welle oder ein Propeller in einem Außenringläufer.
[0098] Unter einer "Antriebseinrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
eine konstruktive Einrichtung zu verstehen, die mittels Energieumformung Bewegungsenergie,
insbesondere in Form einer Kraft oder eines Drehmoments, bereitstellt. Antriebseinrichtungen
im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Elektroantriebe, Verbrennungskraftantriebe,
pneumatische Antriebe, Atomenergieantriebe, Hydraulikantriebe oder dergleichen.
[0099] Durch eine entsprechend ausgebildete Trimmvorrichtung wird eine sehr gute Wendigkeit
und Positionstreue bereitgestellt, wie dies z. B. bei Versorgern im Offshore-Bereich
gefordert wird.
[0100] Nach einer bevorzugten Ausführung weist das Gehäuse im dem stromaufwärtigen Ende
und dem stromabwärtigen Ende jeweils zumindest eine Öffnung auf, welche durch einen
im Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung, zumindest teilweise geschlossenen
Kanal, miteinander verbunden sind; und wobei die Vorschubeinrichtung zumindest teilweise
innerhalb, insbesondere vollständig, innerhalb des Kanals angeordnet ist. Die Grundidee
dieser Ausführungen ist es, die Vorschubeinrichtung dergestalt zumindest teilweise
innerhalb des Kanals und damit verbunden innerhalb des Gehäuses anzuordnen, dass das
Letztgenannte die Vorschubeinrichtung vor Beschädigungen, beispielsweise bei einem
Auf-Grund-Laufen, zumindest teilweise schützt.
[0101] Hierdurch kann ein vorgeschriebener Mindestabstand zwischen Vorschubeinrichtung und
Untergrund klein gewählt werden, da die Antriebsvorrichtung selbst bei leichtem Grundkontakt
geschützt ist.
[0102] Durch die zumindest teilweise innerhalb des Kanals vorgesehene Anordnung der Vorschubeinrichtung
ist eine sehr freie Gestaltung der Gehäuseaußenseite möglich, da Anforderungen der
Vorschubeinrichtung bei der Gestaltung der Gehäuseaußenseite - außer hinsichtlich
der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Öffnungen - zumindest von untergeordneter
Bedeutung sind, insbesondere wenigstens im Wesentlichen nicht relevant sind.
[0103] Der im Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung zumindest teilweise geschlossene
Kanal stellt wenigstens im Wesentlichen definierte Strömungseigenschaften des hindurchtretenden
des hindurchtretenden Mediums, insbesondere Süß- oder Salzwasser, bereit. Durch eine
geeignete Gestaltung des zumindest teilweise geschlossenen Kanals kann die Energieeffizienz
besonders vorteilhaft ausgebildet sein.
[0104] Unter einem "Kanal" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine zumindest
teilweise hinsichtlich eines Querschnitts, welcher wenigstens im Wesentlichen senkrecht
zu einer Erstreckungsrichtung des Kanals betrachtet wird, geschlossene Ausnehmung
in einem Grundkörper zu verstehen. Das heißt, ein Kanal im Sinne der vorliegenden
Erfindung kann beispielsweise eine Nut oder Rinne sein, welche in das Grundobjekt
eingeformt ist (hier liegt ein teilweise geschlossener Querschnitt vor) oder kann
in Form eines Durchgangs bzw. Tunnels vorliegen (in diesem Zusammenhang wird von einem
geschlossenen Querschnitt gesprochen).
[0105] Nach einer bevorzugten Ausführung ist der Kanal als röhrenförmiger Tunnel mit geschlossenem
Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung ausgebildet und/oder die Vorschubeinrichtung
von dem Gehäuse in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung vollständig umschlossen.
[0106] Nach dieser Ausführung muss der Kanal nicht über die gesamte Länge als röhrenförmiger
Tunnel senkrecht zur Strömungsrichtung mit einem geschlossenen Querschnitt ausgebildet
sein, sondern kann beispielsweise auch einen rinnenartigen Zu- und/oder Ablauf aufweisen,
so dass nur ein dazwischen angeordneter Bereich in Form eines röhrenförmigen Tunnels
mit geschlossenem Querschnitt ausgebildet ist, wobei sich die Vorschubeinrichtung
zumindest teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb dieses dazwischen angeordneten
rohrförmigen Abschnitts befindet.
[0107] Durch die Kombination der Trimmvorrichtung mit Elementen einer Antriebsvorrichtung
ist es auch möglich, es zu verhindern, dass Teile der Vorschubeinrichtung, insbesondere
der Blattspitzen, aus dem Wasser austauchen. Ein Austauchen von Blattspitzen aus dem
Wasser, sogar bereits eine kritische Annäherung an die Wasseroberfläche, führt neben
einem Absinken des Vorschubgütegrades auch zu einer verstärkten Ungleichmäßigkeit
in der Schuberzeugung, erhöhten Geräuschen und Kavitationseffekten. Ebenfalls kann
auf diese Weise vermieden werden, dass das dynamische Positionieren eines Wasserfahrzeugs
aufgrund von unerwünschten Bewegungen, welche durch ein Austauchen von Propellerblattspitzen
initiiert wird, erschwert ist.
[0108] Nach einer bevorzugten Ausführung ist die Vorschubeinrichtung ausgewählt, aus einer
Gruppe, aufweisend: einen Jetantrieb, einen Düsenringpropeller, einen Propeller an
einer Welle oder einen Propeller in einem Außenringläufer.
[0109] Nach einer bevorzugten Ausführung weist wenigstens die eine Öffnung in dem stromaufwärtigen
Ende des Gehäuses eine Schutzeinrichtung auf, welche dafür vorgesehen, insbesondere
eingerichtet, ist, die Wahrscheinlichkeit eines Eindringens von Festkörpern in den
Kanal wenigstens zu senken. Nach einer Ausführung weist die Schutzeinrichtung eine
Struktur aus zumindest wenigstens im Wesentlichen parallel biegeschlaffen oder festen
Körpern auf (sogenannter Grill) und/oder ein aus Metall, Kunststoff oder anderen biegeschlaffen
Material gebildeten Gitter oder Netz und/oder eine andere geeignete Filterstruktur
auf.
[0110] Ein erfindungsgemäßes Wasserfahrzeug weist eine Trimmvorrichtung nach einer der oben
beschriebenen Ausführungen auf.
[0111] Für die Vorteile eines auf diese Weise ausgestatteten Wasserfahrzeugs wird auf die
obigen Ausführungen zur Trimmvorrichtung verwiesen, welche für das Wasserfahrzeug
in gleicher Weise gelten.
[0112] Eine erfindungsgemäße Verwendung einer Trimmvorrichtung besteht in der Trimmung eines
Wasserfahrzeugs.
[0113] Auch hier wird hinsichtlich der Vorzüge auf die obigen Ausführungen verwiesen, um
Wiederholungen zu vermeiden.
[0114] Eine bevorzugte Verwendung sieht vor, die Trimmvorrichtung als Nachrüstvorrichtung
nachträglich an und/oder in dem Wasserfahrzeug anzubringen.
[0115] Hierdurch ist es möglich, Wasserfahrzeuge, welche beispielsweise aufgrund eines Motorschadens
liegengeblieben sind, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung wieder manövrierfähig
zu machen und/oder Wasserfahrzeuge, wie z. B. Plattformen, zu ihrer Montageposition
zu bewegen und die Vorrichtungen danach wieder zu entfernen, da diese zumindest für
die Dauer der stationären Befestigung am Meeresgrund nicht benötigt werden.
[0116] Hierfür weist die Verbindungseinrichtung nach einer bevorzugten Ausführung flexible,
lösbare Fixierungen auf, um die Antriebsvorrichtung an dem Wasserfahrzeug zu befestigen.
[0117] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.
Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
- Fig. 1
- eine schematisierte Ansicht einer Antriebsvorrichtung nach einer Ausführung der vorliegenden
Erfindung an einem Wasserfahrzeug;
- Fig. 2
- drei weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
- Fig. 3
- eine schematisierte Ansicht eines Wasserfahrzeugs mit einer Mehrzahl von Trimmvorrichtungen
mit Vorschubfunktion nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 4
- eine schematisierte Ansicht eines Wasserfahrzeugs mit einer Kombination aus Trimmvorrichtungen
mit und ohne Vorschubfunktion nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
- Fig. 5
- eine schematisierte Ansicht einer Trimmvorrichtung mit zusätzlicher Vorschubfunktion
nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung an einem Wasserfahrzeug.
[0118] Fig. 1 zeigt eine Antriebsvorrichtung 100 nach einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Die Antriebsvorrichtung 100 weist ein Gehäuse 110, eine Vorschubeinrichtung
120, einen Kanal 130, einen Auftriebskörper 140 und eine Verbindungseinrichtung 150
auf. Über die Verbindungseinrichtung 150 ist die Antriebsvorrichtung 100 mit einem
Wasserfahrzeug 1, genauer gesagt, dem Wasserfahrzeugrumpf 1a des Wasserfahrzeugs 1
mechanisch verbunden.
[0119] Die Antriebsvorrichtung 100 ist dabei relativ zum Wasserfahrzeug 1 um eine Rotationsachse
A dreh- bzw. schwenkbar. Die Vorschubeinrichtung 120 wird von einer Antriebseinrichtung
(nicht dargestellt) angetrieben. Die Antriebseinrichtung kann entweder innerhalb des
Kanals 130 vor oder hinter der Vorschubeinrichtung 120 angeordnet sein oder aber innerhalb
des Gehäuses 110 angeordnet sein, wobei die Antriebseinrichtung nach dieser Ausführung
mechanisch, insbesondere über eine Welle, ein Getriebe oder dergleichen mechanisch
mit der Vorschubeinrichtung verbunden ist.
[0120] Durch die Antriebseinrichtung 120 wird eine Strömung S erzeugt, wodurch Wasser am
stromaufwärtigen Ende des Gehäuses 110 angesaugt und am stromabwärtigen Ende des Gehäuses
110 ausgestoßen wird. Hierdurch wird ein mechanischer Vorschub erzeugt, der über die
Verbindungseinrichtung 150 auf das Wasserfahrzeug übertragen wird, wodurch das Wasserfahrzeug
in Bewegung versetzt wird.
[0121] Der Schwimmkörper 140 ist nach der vorliegenden Ausführungsform dergestalt dimensioniert,
dass er dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist, die Lage des Wasserfahrzeugs
im Wasser zu beeinflussen.
[0122] In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand wird mittels des Auftriebskörpers 140 ein
derartiger Auftrieb erzeugt, dass eine Unterkante 1b des Wasserfahrzeugrumpfes 1a
vollständig oberhalb des Glattwasserniveaus W
G, insbesondere oberhalb der Wasseroberfläche W verortet ist. Hierdurch kann der Wasserwiderstand
des Wasserfahrzeugs verringert werden und/oder der Tiefgang vermindert werden, um
beispielsweise Untiefen zu überwinden. Weiterhin kann der Auftriebskörper dergestalt
gesteuert, insbesondere geregelt, werden, dass hierdurch eine Anpassung des Höhenniveaus
an ein anderes Wasserfahrzeug (nicht dargestellt) oder ein anderes statisch im oder
an dem Wasser angeordneten Objekt erreicht werden kann, um beispielsweise ein Übersetzen
von Gütern und/oder Personen zu erleichtern.
[0123] Fig. 2 zeigt weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
100'; 100" sowie 100"'. Die obigen Ausführungen hinsichtlich der Ausgestaltung und
der Funktionsweise gelten für die Ausführungsformen 100', 100" sowie 100'" in gleicher
Weise, sofern sich aus den folgenden Ausführungen nicht ein anderes ergibt.
[0124] Die in Fig. 2 dargestellten Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung 100', 100"
sowie 100'" unterscheiden sich von der Ausführungsform der Fig. 1 lediglich hinsichtlich
der strömungstechnischen Ausgestaltung der Gehäuse und/oder der Kanäle. Auf diese
Weise können die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung an die jeweiligen
Anforderungen angepasst werden. Beispielsweise kann das Gehäuse, wie in der Ausführungsform
der Antriebsvorrichtung 100' mit einem vergrößerten Volumen ausgebildet sein, um bevorzugt
ein größeres Volumen für den bzw. die Auftriebskörper bereitzustellen und somit einen
größeren Handlungsspielraum bei der Modifikation der Lage des Wasserfahrzeugs im Wasser
bereitzustellen. Die Ausführungsform 100'" hingegen weist ein eher kleinbauendes Gehäuse
110 auf, so dass hier die Modifikationsmöglichkeiten entweder begrenzt sind oder im
Falle einer Ausführungsform ohne Auftriebskörper vollständig entfallen.
[0125] Die geometrische Formgebung der Antriebsvorrichtung kann daher nahezu beliebig an
die Bedürfnisse eines Wasserfahrzeugs angepasst werden, um damit auch "Form Follows
Function"-Aspekte beim Design des Wasserfahrzeugs und/oder der Antriebsvorrichtung
zu berücksichtigen. Dabei kann die Formgebung der Antriebsvorrichtung z. B. durch
unterschiedliche Aufgabenstelllungen in Bezug auf den Fahrwiderstand, eine dynamische
Positionierung, günstige Fertigung, niedrige Ortbarkeit oder ein günstiges Verhältnis
von Masse zum Verdrängungsvolumen bestimmt werden.
[0126] Eine exakte Formgebung richtet sich damit nach der Aufgabenstellung des Wasserfahrzeugeinsatzes
und ist nur in sehr geringem Maße durch die technischen Vorgaben des Antriebs eingeschränkt.
Die Formgebung des zumindest teilweise geschlossenen Kanals sowie der Außengeometrie
des Gehäuses werden unter Berücksichtigung weiterer Kriterien beispielsweise so gewählt,
dass ein vorteilhaftes Verhältnis aus Strömungswiderstand und Vorschubgütegrad erzielbar
ist.
[0127] Fig. 3 zeigt ein Wasserfahrzeug 1, aufweisend einen Wasserfahrzeugrumpf 1a sowie
drei Trimmvorrichtungen 10' mit zusätzlicher Vorschubfunktion nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Trimmvorrichtungen 10' weisen auf: ein Gehäuse 110,
eine Vorschubeinrichtung 120, einen Auftriebskörper 140 sowie eine Verbindungseinrichtung
150. In der Abbildung der Fig. 3 sind die in den Gehäusen 110 angeordneten Auftriebskörper
140 über stabförmige Verbindungseinrichtungen 150 mit dem Wasserfahrzeugrumpf 1a des
Wasserfahrzeugs 1 verbunden. Die einzelnen Gehäuse sind weiterhin mit jeweils einer
Vorschubeinrichtung 120 versehen, welche jeweils über eine Antriebseinrichtung (nicht
dargestellt) angetrieben werden. Vorschubeinrichtung und Auftriebskörper sind in Bezug
zur Wasseroberfläche W so angeordnet, dass hydrostatischer Auftrieb und Schuberzeugung
außerhalb des Haupteinflussbereiches der Wellen erfolgen, d.h. unterhalb des tiefsten
zulässigen Wellentals für ruhiges Seegangverhalten W
T. Bei ruhiger See wird das Wasserfahrzeug durch die erfindungsgemäßen Trimmvorrichtungen
bevorzugt in eine Position gebracht, so dass der Wasserfahrzeugrumpf 1a vollständig
aus dem Wasser aufgetaucht ist, d.h. die Unterkante 1b des Wasserfahrzeugrumpfes 1a
oberhalb der Höhe des höchsten zulässigen Wellenberges für ruhiges Seegangverhalten
W
H angeordnet ist. Die in der Ebene des Glattwasserniveaus horizontal ausgerichtete
Ebene entspricht der im dargestellten kartesischen Koordinatensystem durch die X-
und Y-Achsen aufgespannten Ebene.
[0128] Um auch die Anforderungen eines sicheren Transports zu gewährleisten, ist nach einer
bevorzugten Ausführung die Schwerpunktlage des gesamten Wasserfahrzeugs 1 in Bezug
auf das Metazentrum M so tief zu wählen, dass eine stabile Schwimmlage auch bei einem
während des Transports denkbaren Seegangs gewährleistet ist. Oberhalb des Schiffsrumpfs
1a können sich Deckaufbauten sowie die zu transportierenden Personen und/oder Materialien
befinden. Des Weiteren können sich hier auch mögliche Aufbauten und technische Versorgungssysteme
befinden.
[0129] Die Trimmvorrichtungen 10' sind jeweils um eine Achse A herum drehbar. Zusätzlich
können eine oder mehrere der Trimmvorrichtungen 10' dafür vorgesehen, insbesondere
eingerichtet, sein, um eine weitere Achse, insbesondere eine Achse senkrecht zur Drehachse
A, verschwenkt zu werden. Hierdurch ist es möglich, den bereitgestellten Auftrieb
der Trimmvorrichtung auf eine weitere Weise aktiv zu steuern. Auch Trimmvorrichtungen
10 ohne Vorschubfunktion können dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, sein,
um eine Hochachse A herum gedreht zu werden, insbesondere um den Strömungswiderstand
beispielsweise während einer Wende anzupassen.
[0130] Die Verbindungseinrichtungen 150 der Trimmvorrichtungen 10' können dabei entweder
Elemente aufweisen, welche teleskopartig hintereinander verschiebbar sind und/oder
Mittel aufweisen, welche dafür vorgesehen, insbesondere dafür eingerichtet sind, die
Verbindungseinrichtung 150 durch den Wasserfahrzeugrumpf 1a des Wasserfahrzeugs 1
hindurch zu führen, insbesondere so dass diese zumindest teilweise über ein Deck des
Wasserfahrzeugs 1 hinausragen. Das oben Gesagte gilt für die im Folgenden beschriebenen
Ausführungsformen der Trimmvorrichtung 10 bzw. 10" in gleicher Weise.
[0131] Fig. 4 zeigt das Wasserfahrzeug 1 mit einer Kombination aus Trimmvorrichtungen 10'
mit Vorschubfunktion, welche bereits in Bezug auf Fig. 3 beschrieben wurden, und Trimmvorrichtungen
10 ohne Vorschubfunktion nach einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
[0132] Wie in Fig. 4 dargestellt, können auch verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer
Trimmvorrichtungen an ein und demselben Wasserfahrzeug angeordnet sein. Es wird explizit
darauf hingewiesen, dass sich auch zusätzlich nicht-erfindungsgemäße Rumpfgondeln
unterhalb eines erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs angeordnet sein können, insbesondere
um einen Vorschub bereitzustellen, wobei wenigstens im Wesentlichen kein Beitrag,
insbesondere kein steuerbarer Beitrag zum Auftrieb zu leisten. Nach der Ausführung
der Fig. 4 stellen die zwei Trimmvorrichtungen 10' mit zusätzlicher Vorschubfunktion
neben einer Auftriebskraft den für das Wasserfahrzeug 1 benötigten Vorschub bereit.
An den Ecken des Wasserfahrzeugrumpfes 1a, beispielsweise einer Plattform, sind jeweils
Trimmvorrichtungen 10 ohne eine solche Vorschubfunktion vorgesehen. Diese dienen folglich
der Stabilisierung des Wasserfahrzeugs 1 im Wasser und/oder der Austarierung desselben.
[0133] Fig. 5 zeigt eine schematisierte Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
einer Trimmvorrichtung 10" mit innenliegender Vorschubeinrichtung 120. Die Trimmvorrichtung
10" weist im Gegensatz zur Ausführungsform der Trimmvorrichtung 10' einen Kanal 130
auf, in welchem die Vorschubeinrichtung 120 zumindest teilweise angeordnet ist. Die
Trimmvorrichtung 10" ist dabei relativ zum Wasserfahrzeug 1 um eine Rotationsachse
A dreh- bzw. schwenkbar. Die Vorschubeinrichtung 120 wird von einer Antriebseinrichtung
(nicht dargestellt) angetrieben. Die Antriebseinrichtung kann entweder innerhalb des
Kanals 130 vor oder hinter der Vorschubeinrichtung 120 angeordnet sein oder aber innerhalb
des Gehäuses 110 angeordnet sein, wobei die Antriebseinrichtung nach einer Ausführung
mechanisch, insbesondere über eine Welle, ein Getriebe oder dergleichen mechanisch
mit der Vorschubeinrichtung 120 verbunden ist.
[0134] Durch die Antriebseinrichtung 120 wird eine Strömung S erzeugt, wodurch Wasser am
stromaufwärtigen Ende des Gehäuses 110 angesaugt und am stromabwärtigen Ende des Gehäuses
110 ausgestoßen wird. Hierdurch wird ein mechanischer Vorschub erzeugt, der über die
Verbindungseinrichtung 150 auf das Wasserfahrzeug 1 übertragen wird, wodurch das Wasserfahrzeug
1 in Bewegung versetzt wird.
Bezugszeichenliste
| 1 |
Wasserfahrzeug |
| 1a |
Wasserfahrzeugrumpf |
| 1b |
Unterkante des Wasserfahrzeugrumpfes 1a |
| 10 |
Trimmvorrichtung |
| 10' |
Trimmvorrichtung mit zusätzlicher Vorschubfunktion |
| 10" |
Trimmvorrichtung mit zusätzlicher Vorschubfunktion |
| 100 |
Antriebsvorrichtung |
| 100' |
Antriebsvorrichtung |
| 100" |
Antriebsvorrichtung |
| 100'" |
Antriebsvorrichtung |
| 110 |
Gehäuse |
| 120 |
Vorschubeinrichtung |
| 130 |
Kanal |
| 140 |
Auftriebskörper |
| 150 |
Verbindungseinrichtung |
| A |
Drehachse |
| B |
Auftriebsschwerpunkt |
| G |
Gewichtsschwerpunkt |
| M |
Metazentrum |
| OG |
Oberkante des Gehäuses 110 |
| OV |
Oberkante der Vorschubeinrichtung 120 |
| S |
Strömungsrichtung |
| W |
Wasseroberfläche |
| WG |
Glattwasserniveau |
| WH |
höchster zulässiger Wellenberg für ruhiges Seegangsverhalten |
| WT |
tiefstes zulässiges Wellental für ruhiges Seegangsverhalten |
| X |
Richtung der X-Achse |
| Y |
Richtung der Y-Achse |
| Z |
Richtung der Z-Achse |
1. Antriebsvorrichtung
(100, 100', 100", 100"') für ein Wasserfahrzeug
(1) mit:
(a) einem Gehäuse (110) mit einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Ende, wobei das Gehäuse (110) dafür eingerichtet ist, außerhalb eines Wasserfahrzeugrumpfes (1a) des Wasserfahrzeugs (1) angeordnet zu werden;
(b) wenigstens einer Vorschubeinrichtung (120), welche zumindest teilweise, insbesondere vollständig, unterhalb der Wasseroberfläche
(W) angeordnet ist; und
(c) wenigstens einer Antriebseinrichtung, welche die Vorschubeinrichtung (120) mit einem Drehmoment beaufschlagt,
wobei das Gehäuse (110) in dem stromaufwärtigen und in dem stromabwärtigen Ende jeweils zumindest eine Öffnung
aufweist, welche durch einen im Querschnitt senkrecht zu einer Strömungsrichtung (S) zumindest teilweise geschlossenen Kanal (130) miteinander verbunden sind und durch welche jeweils ein Wasservolumenstrom ein- bzw.
austreten kann, wobei
die Vorschubeinrichtung (120) zumindest teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb des Kanals (130) angeordnet ist,
das Gehäuse (110) dazu eingerichtet ist, elektrische und/oder elektronische Komponenten in sich aufzunehmen
und vor dem Eindringen von Flüssigkeiten zu schützen und den Wasservolumenstrom davon
abzuhalten, in andere Bereiche des Gehäuses einzudringen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebsvorrichtung (100, 100', 100", 100"') innerhalb des Gehäuses (110) weiterhin wenigstens einen Auftriebskörper (140) aufweist, wobei wenigstens einer der Auftriebskörper (140) hinsichtlich der durch ihn bereitgestellten Auftriebskraft steuerbar, insbesondere
regelbar, ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (110) von dem Wasserfahrzeugrumpf (1a) beabstandet ist und wobei die Antriebsvorrichtung (100, 100', 100", 100"') weiterhin eine Verbindungseinrichtung (150) aufweist, welche eine mechanische Verbindung zwischen dem Gehäuse (110) und dem Wasserfahrzeugrumpf (1a) bereitstellt.
3. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Gehäuse (110) gegenüber dem Wasserfahrzeug (1) beweglich, insbesondere um eine Hochachse (A) und/oder wenigstens um eine andere Achse schwenkbar, ist.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche1 bis 3, wobei der Kanal (130) als röhrenförmiger Tunnel mit geschlossenem Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung
(S) ausgebildet ist und/oder die Vorschubeinrichtung (120) von dem Gehäuse (110) in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung (S) vollständig umschlossen ist.
5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens einer
der Auftriebskörper
(140) hinsichtlich der durch ihn bereitgestellten Auftriebskraft steuerbar, insbesondere
regelbar, ist und aufweist:
(a) eine Ventileinrichtung mit wenigstens einer Schließstellung und einer Durchlassstellung,
welche dafür eingerichtet ist, einen Fluidzustrom und/oder einen Gaszustrom in den
Auftriebskörper (140) zu steuern, insbesondere zu regeln; und/oder
(b) eine Entleerungseinrichtung, insbesondere aufweisend eine Pumpeneinrichtung und/oder
eine Anblaseinrichtung, welche dafür eingerichtet ist, einen Fluidabfluss aus dem
Auftriebskörper (140) zu steuern, insbesondere zu regeln.
6. Wasserfahrzeug (1), aufweisend wenigstens eine Antriebsvorrichtung (100, 100', 100", 100"') nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
7. Trimmvorrichtung
(10, 10', 10") für ein Wasserfahrzeug
(1) mit:
(a) einem Gehäuse (110) mit einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Ende, wobei das Gehäuse (110) dafür eingerichtet ist, außerhalb, insbesondere wenigstens im Wesentlichen unterhalb,
des Wasserfahrzeugs (1) angeordnet zu werden;
(b) wenigstens einem Auftriebskörper (140), welcher zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses (110) angeordnet ist und eine steuerbare Auftriebskraft bereitstellt;
(c) wenigstens einer Verbindungseinrichtung (150), welche dafür eingerichtet ist, das Gehäuse (110) beabstandet von einem Wasserfahrzeugrumpf (1a) des Wasserfahrzeugs (1) mit diesem zumindest mechanisch zu verbinden; und
(d) einer Steuerungseinrichtung, welche dafür eingerichtet ist, die Lage des Wasserfahrzeugs
(1) relativ zur Wasseroberfläche (W) zu steuern,
wobei das Gehäuse (110) gegenüber dem Wasserfahrzeug (1) beweglich, insbesondere um eine Hochachse (A) und/oder wenigstens um eine andere Achse schwenkbar, ist und die Steuerungseinrichtung
dafür eingerichtet ist, die von dem Auftriebskörper (140) bereitgestellte Auftriebskraft zu steuern, insbesondere zu regeln,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungseinrichtung dafür eingerichtet ist, einen von der Verbindungseinrichtung
(150) bereitgestellten Abstand zwischen dem Wasserfahrzeugrumpf (1a) und dem Gehäuse (110) zu steuern, insbesondere zu regeln.
8. Trimmvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der wenigstens einen Auftriebskörper
(140) aufweist:
(a) eine Ventileinrichtung mit wenigstens einer Schließstellung und einer Durchlassstellung,
welche dafür eingerichtet ist, einen Gas- und/oder Fluidzustrom in den Auftriebskörper
(140) zu steuern, insbesondere zu regeln; und/oder
(b) eine Entleerungseinrichtung, insbesondere aufweisend eine Pumpeneinrichtung und/oder
eine Anblaseinrichtung, welche dafür eingerichtet ist, einen Gas- und/oder Fluidabfluss
aus dem Auftriebskörper (140) zu steuern, insbesondere zu regeln.
9. Trimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Verbindungseinrichtung
(150) aufweist:
(a) wenigstens zwei Elemente, welche teleskopartig ineinander verschieblich sind;
und/oder
(b) Mittel, welche dafür eingerichtet sind, die Verbindungseinrichtung (150) zumindest teilweise durch eine Außenhülle des Wasserfahrzeugrumpfes (1a) hindurchzuführen und zumindest teilweise innerhalb des Wasserfahrzeugrumpfes (1a) einzufahren.
10. Trimmvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, weiterhin aufweisend:
(a) wenigstens eine Vorschubeinrichtung (120), welche zumindest teilweise, insbesondere vollständig, unterhalb der Wasseroberfläche
(W) angeordnet ist; und
(b) wenigstens eine Antriebseinrichtung, welche dafür eingerichtet ist, die Vorschubeinrichtung
(120) mit einem Drehmoment zu beaufschlagen.
11. Trimmvorrichtung nach Anspruch 10, wobei
das Gehäuse (110) in dem stromaufwärtigen und in dem stromabwärtigen Ende jeweils zumindest eine Öffnung
aufweist, welche durch einen im Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung (S) zumindest teilweise geschlossenen Kanal (130) miteinander verbunden sind; und wobei
die Vorschubeinrichtung (120) zumindest teilweise innerhalb, insbesondere vollständig innerhalb, des Kanals (130) angeordnet ist.
12. Trimmvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Kanal (130) als röhrenförmiger Tunnel mit geschlossenem Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung
(S) ausgebildet ist und/oder die Vorschubeinrichtung (120) von dem Gehäuse (110) in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung (S) vollständig umschlossen ist.
13. Wasserfahrzeug (1), aufweisend wenigstens eine Trimmvorrichtung (10, 10', 10") nach einem der Ansprüche 7 bis 12.
14. Lageänderungsvorrichtung für ein Wasserfahrzeug aufweisend:
eine Antriebsvorrichtung (100, 100', 100", 100'") gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5; und
eine Trimmvorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12.
1. Dispositif d'entraînement (100, 100', 100", 100"') pour un engin nautique (1), avec
:
(a) un boîtier (110) avec une extrémité en amont et une extrémité en aval, dans lequel
le boîtier (110) est mis au point pour être disposé à l'extérieur d'une coque d'engin
nautique (1a) de l'engin nautique (1) ;
(b) au moins un dispositif d'avancement (120), lequel est disposé au moins en partie,
en particulier en totalité, sous la surface de l'eau (W) ; et
(c) au moins un système d'entraînement, lequel soumet le système d'avancement (120)
à l'action d'un couple de rotation,
dans lequel le boîtier (110) présente dans l'extrémité en amont et dans l'extrémité
en aval respectivement au moins une ouverture, lesquelles sont reliées entre elles
par un canal (130) au moins en partie fermé dans la section transversale de manière
perpendiculaire par rapport à une direction d'écoulement (S) et par lesquelles respectivement
un flux volumique d'eau peut entrer et sortir, dans lequel
le système d'avancement (120) est disposé au moins en partie, en particulier en totalité,
à l'intérieur du canal (130),
le boîtier (110) est mis au point pour loger en lui des composants électriques et/ou
électroniques et les protéger contre toute infiltration de liquides et pour empêcher
le flux volumique d'eau d'entrer dans d'autres zones du boîtier,
caractérisé en ce que
le dispositif d'entraînement (100, 100', 100", 100"') présente à l'intérieur du boîtier
(110) par ailleurs au moins un flotteur (140), dans lequel au moins un des flotteurs
(140) peut être commandé, en particulier régulé, en termes de force de portance produite
par lui.
2. Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, dans lequel le boîtier (110) est
tenu à distance de la coque d'engin nautique (1a) et dans lequel le dispositif d'entraînement
(100, 100', 100", 100"') présente par ailleurs un système de liaison (150), lequel
produit une liaison mécanique entre le boîtier (110) et la coque d'engin nautique
(1a).
3. Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel
le boîtier (110) est mobile par rapport à l'engin nautique (1), en particulier peut
être pivoté autour d'un axe vertical (A) et/ou au moins autour d'un autre axe.
4. Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel
le canal (130) est réalisé en tant que tunnel en forme de tube avec une section transversale
fermée de manière perpendiculaire par rapport à la direction d'écoulement (S), et/ou
le système d'avancement (120) est entouré en totalité par le boîtier (110) dans un
plan de manière perpendiculaire par rapport à la direction d'écoulement (S).
5. Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
lequel au moins un des flotteurs (140) peut être commandé, en particulier régulé,
en termes de la force de portance produite par lui, et présente :
(a) un système de soupape avec au moins une position de fermeture et une position
de passage, lequel est mis au point pour commander, en particulier réguler, un flux
entrant de fluide et/ou un flux entrant de gaz dans le flotteur (140) ; et/ou
(b) un système de vidange, en particulier présentant un système de pompage et/ou un
système de soufflage, lequel est mis au point pour commander, en particulier réguler,
un flux sortant de fluide hors du flotteur (140).
6. Engin nautique (1) présentant au moins un dispositif d'entraînement (100, 100', 100",
100"') selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
7. Dispositif d'assiette (10, 10', 10") pour un engin nautique (1) avec :
(a) un boîtier (110) avec une extrémité en amont et une extrémité en aval, dans lequel
le boîtier (110) est mis au point pour être disposé à l'extérieur, en particulier
au moins sensiblement sous l'engin nautique (1) ;
(b) au moins un flotteur (140), lequel est disposé au moins en partie à l'intérieur
du boîtier (110) et produit une force de portance pouvant être commandée ;
(c) au moins un système de liaison (150), lequel est mis au point pour relier au moins
mécaniquement le boîtier (110) à distance d'une coque d'engin nautique (1a) de l'engin
nautique (1) à celui-ci ; et
(d) un système de commande, qui est mis au point pour commander la position de l'engin
nautique (1) par rapport à la surface de l'eau (W),
dans lequel le boîtier (110) est mobile par rapport à l'engin nautique (1), en particulier
peut être pivoté autour d'un axe vertical (A) et/ou au moins autour d'un autre axe,
et le système de commande est mis au point pour commander, en particulier pour réguler,
la force de portance produite par le flotteur (140),
caractérisé en ce que
le système de commande est mis au point pour commander, en particulier pour réguler,
une distance produite par le système de liaison (150) entre la coque d'engin nautique
(1a) et le boîtier (110).
8. Dispositif d'assiette selon la revendication 7, dans lequel l'au moins un flotteur
(140) présente :
(a) un système de soupape avec au moins une position de fermeture et une position
de passage, lequel est mis au point pour commander, en particulier pour réguler, un
flux entrant de gaz et/ou de fluide dans le flotteur (140) ; et/ou
(b) un système de vidange, en particulier présentant un système de pompage et/ou un
système de soufflage, lequel est mis au point pour commander, en particulier pour
réguler, un flux sortant de gaz et/ou de fluide hors du flotteur (140).
9. Dispositif d'assiette selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel
le système de liaison (150) présente :
(a) au moins deux éléments, lesquels peuvent être coulissés l'un dans l'autre de manière
télescopique ; et/ou
(b) des moyens, lesquels sont mis au point pour guider le système de liaison (150)
au moins en partie au travers d'une enveloppe extérieure de la coque d'engin nautique
(1a) et le faire entrer au moins en partie à l'intérieur de la coque d'engin nautique
(1a).
10. Dispositif d'assiette selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, présentant
par ailleurs :
(a) au moins un système d'avancement (120), lequel est disposé au moins en partie,
en particulier en totalité, sous la surface de l'eau (W) ; et
(b) au moins un système d'entraînement, lequel est mis au point pour soumettre le
système d'avancement (120) à l'action d'un couple de rotation.
11. Dispositif d'assiette selon la revendication 10, dans lequel
le boîtier (110) présente dans l'extrémité en amont et dans l'extrémité en aval respectivement
au moins une ouverture, lesquelles sont reliées entre elles par un canal (130) au
moins en partie fermé dans la section transversale de manière perpendiculaire par
rapport à la direction d'écoulement (S) ; et dans lequel le système d'avancement (120)
est disposé au moins en partie à l'intérieur, en particulier en totalité à l'intérieur,
du canal (130).
12. Dispositif d'assiette selon la revendication 11, dans lequel le canal (130) est réalisé
sous la forme d'un tunnel en forme de tube avec une section transversale fermée de
manière perpendiculaire par rapport à la direction d'écoulement (S), et/ou le système
d'avancement (120) est fermé en totalité par le boîtier (110) dans un plan de manière
perpendiculaire par rapport à la direction d'écoulement (S).
13. Engin nautique (1) présentant au moins un dispositif d'assiette (10, 10', 10") selon
l'une quelconque des revendications 7 à 12.
14. Dispositif de modification de position pour un engin nautique présentant :
un dispositif d'entraînement (100, 100', 100", 100"') selon l'une quelconque des revendications
1 à 5 ; et
un dispositif d'assiette (10, 10', 10") selon l'une quelconque des revendications
7 à 12.