DE102008057601A1

DE102008057601A1 - L-M-Järn-System

Info

Publication number: DE102008057601A1
Application number: DE102008057601A
Authority: DE
Inventors: Ernst Guenter Klinck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: DE102008057601B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Verringerung des Wasserwiderstandes von Schiffen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß ein unterhalb der Wasserlinie (2) an einer seitlichen Schiffsbordwand (1) montierbares offenes Röhrenprofil vorgeschlagen, das mehrere mit Längsschlitzen (6) versehene Röhren (3) aufweist, sowie in die Röhren (3) mündende Düsen (5) zur Zufuhr von Druckluft in die Röhren (3). Bei einer Schiffsbewegung gelangt das vom Schiffsrumpf verdrängte Wasser in das Röhrenprofil, in dessen Röhren (3) die Druckluft in Strömungsrichtung des Wassers von unten her zugeführt wird. Durch die eingepresste Druckluft wird die Wassergeschwindigkeit innerhalb des Profils erhöht. Auf diese Weise wird im Bugbereich Wasser in das Röhrenprofil angesaugt, wodurch eine sich sonst vor dem Schiff aufbauende Wassersäule und deren Verwirbelungen am Schiffskörper verhindert werden. Durch die Schlitzung (6) wird von dem schnell strömenden Wasser innerhalb der Röhren (3) Wasser außerhalb des Systems mitgerissen, wodurch sich der Reibungswiderstand des Schiffskörpers verringert.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Verringerung des Wasserwiderstands von Schiffen und zur Erhöhung der Gleitfähigkeit von Booten. Der Name des Systems L-M-Järn-System setzt sich aus den Begriffen Luft, Meer und Järn für Eisen zusammen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
1 eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Bordwand-Segments eines Schiffs mit Tiefgang, das mit dem erfindungsgemäßen System ausgestattet ist;
2 eine vergrößerte Ansicht des durch einen Kreis markierten Ausschnitts in 1;
3 eine schematische Oberseitenansicht des Schiffs zur Darstellung des Verlaufs des Systems;
4 eine Vorderansicht eines Bootes, das mit dem erfindungsgemäßen System ausgestattet ist;
5 eine Seitenansicht des Bootes aus 4.
Mit dem nunmehr vorgestellten System soll

1. bei Schiffen mit Tiefgang (Frachtschiffe) der Wasserwiderstand abgebaut und
2. bei Booten die Gleitfähigkeit erhöht werden.

zu 1. Schiffe mit Tiefgang (1 bis 3)
Das System für diesen Schiffstyp besteht aus einem Profil aus offenen, geschlitzten Röhren 3. Die seitlichen Bordwände 1 unterhalb der Wasserlinie 2 dienen als Montagebereich.
Das Profil der einzelnen Röhren 3 ähnelt einem gestrecktem O-Profil mit einer Öffnung (Schlitzung) 6 im unteren Bereich. Die Ausrundungen im Profil sollen Verwirbelungen verhindern und somit strömungsfördernd sein. Das Profil wird mittels einer Aufhängung 8 am Schiffsrumpf befestigt, die Schlitzung 6 verläuft auf ganzer Systemlänge. Die Schlitzung 6 soll verhindern, dass bei starkem Seegang das System nicht zum Ballasttank wird.
Die Ein- und Auslauföffnungen des Systems können mit Klappen 18 abschnittsweise verschlossen werden, wie in 3 dargestellt. Im geöffneten Zustand dienen die Klappen 18 als Leitprofile. Zur Vermeidung von Systembeschädigungen werden die Klappen 18 z. B. bei Eisgang abschnittsweise geschlossen.
Die Funktion des Systems:
Das vom Schiffsrumpf (Bugbereich) verdrängte Wasser gelangt während der Schiffsbewegung mit Hilfe der Leitprofile 18 in das Systemprofil. Über Düsen 5 mit einem Neigungswinkel von 45° bis 60° gelangt Luft mit Druck von unten ins System. Die Einspeisepunkte der Luftdüsen 5 erstrecken sich auf ganzer Länge. Durch die eingepresste Luft wird die Wassergeschwindigkeit im Profil erhöht. Die Erhöhung bewirkt, das Wasser vom System im Bugbereich leicht angesaugt wird. Die sonst sich vor dem Schiff aufbauende Wassersäule und deren Verwirbelungen am Schiffskörper werden so verhindert. Des Weiteren wird bedingt durch die Schlitzung 6 das Wasser an der Außenhaut von dem schnell strömenden Wasser im System mitgesogen. Durch diese Wasserbewegung verringert sich der Reibungs widerstand am Schiffskörper. Kompressoren (nicht dargestellt) sorgen für den notwendigen Druck und die Luftzufuhrmenge. Diese Luft besteht aus einem umweltverträglichen Luft-Gasgemisch, das sich aus den Abgasen und verbrauchter Luft aus dem Schiffsinneren zusammensetzt.
Die Luftdüsen 5 lassen sich individuell steuern. Des Weiteren sind oben im Profil zusätzlich Düsen 7 eingebaut, die in Fahrtrichtung Luft einpusten können und zur Geschwindigkeitsreduzierung (Bremseinrichtung) vorgesehen sind.
Die Profilreinigung lässt sich bequem über die Längsschlitzung 6 vornehmen.
Ein nützlicher Nebeneffekt für die Natur ist, dass die befahrenen Wasserwege bis zu einer Tiefe von 10,00 m und mehr gut durchlüftet werden.
Die Bemessung der gesamt erforderlichen Profilquerschnittsfläche setzt sich aus den Faktoren
der Schiffsgröße mit Breite und Tiefgang sowie
aus der angestrebten Geschwindigkeit zusammen.
Durch die geordnete „Wasserableitung” wird bei gleich bleibender Motorleistung eine höhere Fahrgeschwindigkeit erzielt. Und bei konstanter Geschwindigkeit ist ein geringerer Leistungsaufwand erforderlich. Die geschätzten Einsparungen an Kraftstoff können im Idealfall 30% und mehr betragen.
zu 2. Erhöhung der Gleitfähigkeit von Booten (4 und 5)
Bei den wassergleitenden Booten muss die Vorgehensweise für das System eine andere sein, doch auch hier sollen Wasser und Luft genutzt werden. Das ordnungsgemäße Zusammenwirken von Wasser und Luft muss hier in einem geänderten Profil erfolgen. Das halbkreisförmige, nach unten offene Rohrsystem wird beidseitig am Bootsrumpf befestigt. Die Länge des Rohrsystems darf nicht mehr als 4/5 der Bootslänge betragen.
Die ideale Längsneigung des Bootes bei der Fahrt muss sein, dass ungefähr 1/3 der vorderen Rohrquerschnittsfläche aus dem Wasser ragt. Ein Bugruder mit verstellbarem Tiefenruder 12 soll dafür sorgen, dass diese Längsneigung bei jeder Geschwindigkeit beibehalten wird. Bei langsamer Fahrt wird das Boot zunächst leicht angehoben. Mit zunehmender Geschwindigkeit wird das Tiefenruder 12 elektronisch so verändert, dass die ideale Längsneigung beibehalten werden kann, ein Abheben des Bootes soll so nicht möglich sein.
Bei zunehmender Geschwindigkeit vereinigen sich dann im System, die von vorne einströmende Luft und das vom Boot aufgewirbelte Wasser. Dieses Wasser-Luftgemisch beschert dem Boot eine ideale Abfederung, so dass man von einer stoßfreien Fahrt über das Wasser sprechen kann. Bugruder mit dem verstellbaren Tiefenruder 12 lassen sich vom Besitzer gut als Diebstahlsicherung nutzen.

1: Bordwand
2: Wasserlinie
3: Röhren
4: Druckluftleitung
5: Düse in Strömungsrichtung (Beschleunigung)
6: Schlitzung
7: Düse in Fahrtrichtung (Bremseinrichtung)
8: Aufhängung
9: Systemverlauf
10: Systemanordnung
11: Systemkanal
12: Tiefenruder
13: Lufteinströmungsbereich
14: Schiffsboden
15: Deck
16: Heckbereich
17: Bugbereich
18: Klappe Leitprofil
19: einströmendes Wasser
20: ausströmendes Wasser

Claims

System zur Verringerung des Wasserwiderstandes von Schiffen, gekennzeichnet durch ein unterhalb der Wasserlinie an einer seitlichen Schiffsbordwand (1) montierbares offenes Röhrenprofil, das mehrere mit Längsschlitzen (6) versehene Röhren (3) aufweist, sowie in die Röhren (3) mündende Düsen (5) zur Zufuhr von Druckluft in die Röhren (3).
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längsschlitze (6) über die gesamte Länge der Röhren (3) erstrecken.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschlitze (6) im unteren Teil der Röhren (3) angeordnet sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlitzten Röhren (3) im Querschnitt gerundete innere Begrenzungen aufweisen.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (5) in der Nähe der Längsschlitze (6) im unteren Teil der Röhren (3) angeordnet sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (5) in Strömungsrichtung des Wassers ausgerichtet sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (5) individuell steuerbar sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (5) einen Neigungswinkel von 45 bis 60 Grad aufweisen.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich Einspeisepunkte der Düsen (5) über die gesamte Länge der Röhren (3) erstrecken.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zusätzliche Düsen (7), durch die sich zur Geschwindigkeitsreduzierung oder Abbremsung Druckluft in Fahrtrichtung in die Röhren (3) zuführen lässt.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Düsen (7) im oberen Teil der Röhren (3) eingebaut sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren (3) an ihren Enden mit Klappen (18) versehen sind, mit denen sich Ein- und Auslauföffnungen an den Enden der Röhren (3) verschließen lassen.
System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (18) im geöffneten Zustand der Ein- und Auslauföffnungen als Leitprofile dienen.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Kompressoren zur Verdichtung und Zufuhr der Druckluft in die Röhren (3).
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft aus einem Luft-/Gasgemisch besteht, das sich aus Abgasen und verbrauchter Luft aus dem Schiffsinneren zusammensetzt.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrenprofil mittels einer Aufhängung am Schiffsrumpf montierbar ist.