DE29600317U1 - Device for stabilizing a watercraft - Google Patents
Device for stabilizing a watercraftInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Wasserfahrzeuges gegen Rollbewegungen .The present invention relates to a device for stabilizing a watercraft against rolling movements.
Wasserfahrzeuge wie bspw. Segelboote und -Jachten werden durch äußere Einflüsse wie insbesondere Seegang zur Ausführung von periodischen oder aperiodischen Rollbewegungen angeregt, das sind Bewegungen um die Längsachse des Wasserfahrzeuges. Je nach dem Eigenschwingungsverhalten des Bootstyps und dem herrschenden Seegang können derartige Rollbewegungen ein äußerst unangenehmes Ausmaß annehmen, insbesondere wenn das Wasserfahrzeug vor Anker liegt.Watercraft such as sailing boats and yachts are caused by external influences such as sea conditions in particular to perform periodic or aperiodic rolling movements, i.e. movements around the longitudinal axis of the watercraft. Depending on the natural vibration behavior of the type of boat and the prevailing sea conditions, such rolling movements can reach an extremely unpleasant extent, especially when the watercraft is at anchor.
Um hier Abhilfe zu schaffen, wurden bereits verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen. In der deutschen Patentschrift 174728 ist eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Wasserfahrzeuges gegen Rollbewegungen beschrieben, die zwei seitlich an dem Schiffsrumpf angebrachte Klappen aufweist, welche jeweils um eine parallel zur Längsachse des Wasserfahrzeuges verlaufende Achse schwenkbar an dem Schiffsrumpf angelenkt sind. In dem Schiffsrumpf selbst ist ein pendelartiger Körper gelagert, welcher über ein Gestänge die jeweils an der eintauchenden Schiffsseite vorgesehene Klappe in eine seitwärts vom Schiffsrumpf abstehenden Stellung verschwenkt. Auf diese Weise soll ein weiteres Eintauchen der entsprechenden Seite gebremst und somit eine Rollbewegung vermindert werden. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist insbesondere, daß sie bauliche Veränderungen am Schiffsrumpf erfordert. ZudemVarious devices have already been proposed to remedy this. In German patent specification 174728, a device for stabilizing a watercraft against rolling movements is described, which has two flaps attached to the side of the ship's hull, each of which is pivotably connected to the ship's hull about an axis running parallel to the longitudinal axis of the watercraft. A pendulum-like body is mounted in the ship's hull itself, which pivots the flap provided on the side of the ship that is submerging into a position protruding sideways from the ship's hull via a rod. In this way, further submersion of the corresponding side is to be slowed down and thus rolling movements are to be reduced. A disadvantage of the known device is in particular that it requires structural changes to the ship's hull. In addition,
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erhöht die Vorrichtung den Strömungswiderstand beträchtlich und bremst somit in unerwünschter Weise die Fahrt. Aus der DE-PS 881453 ist eine weitere Vorrichtung zur Stabilisierung eines Wasserfahrzeuges gegen Rollbewegungen bekannt, die für den Einsatz bei fahrenden Wasserfahrzeugen bestimmt ist. Dabei sind an beiden Seiten des Schiffes unter die Wasserlinie absenkbare Ausleger mit einer oder mehreren Stabilisierungsflächen vorgesehen, deren Neigung ständig in der Weise nachgeregelt wird, daß ein der Rollbewegung entgegengerichtetes Moment erzeugt wird. Entsprechendes gilt für die aus der DE-PS 357644 bekannte Vorrichtung.the device increases the flow resistance considerably and thus slows down the journey in an undesirable way. Another device for stabilizing a watercraft against rolling movements is known from DE-PS 881453, which is intended for use with moving watercraft. In this case, booms with one or more stabilizing surfaces that can be lowered below the waterline are provided on both sides of the ship, the inclination of which is constantly adjusted in such a way that a moment is generated that is opposite to the rolling movement. The same applies to the device known from DE-PS 357644.
Die DE-PS 133916 hinwiederum beschreibt eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Wasserfahrzeuges gegen Rollbewegungen, bei der an jeder Seite des Schiffsrumpfes Klappen vorgesehen sind, welche um nach vorne hin schräg aufsteigende Wellen drehbar sind. Die Klappen weisen jeweils einen Auftriebskörper auf und sind durch ein den Schiffsrumpf durchsetzendes Drahtseil miteinander verbunden. Wird das Drahtseil gelockert, stellen sich die Klappen infolge ihres Auftriebs seitwärts vom Schiffsrumpf ab und bremsen auf diese Weise die Rollbewegung. Auch bei dieser Vorrichtung ist von Nachteil, daß ihr Einbau erhebliche Veränderungen am Schiffsrumpf erfordert.DE-PS 133916, on the other hand, describes a device for stabilizing a watercraft against rolling movements, in which flaps are provided on each side of the ship's hull, which can be rotated around waves rising diagonally towards the front. The flaps each have a buoyancy body and are connected to one another by a wire rope running through the ship's hull. If the wire rope is loosened, the flaps move sideways from the ship's hull due to their buoyancy and thus slow down the rolling movement. The disadvantage of this device is that its installation requires considerable changes to the ship's hull.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bei ruhendem Wasserfahrzeug wirksame Vorrichtung zur Stabilisierung eines Wasserfahrzeuges gegen Rollbewegungen zu schaffen, deren Einsatz keinerlei bauliche Veränderungen am Schiffsrumpf erfordert, die mühelos aktiviert werden kann und die bei Nichtbenut-The present invention is based on the object of creating a device that is effective when the watercraft is stationary for stabilizing a watercraft against rolling movements, the use of which does not require any structural changes to the ship's hull, which can be activated effortlessly and which, when not in use,
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zung die Vorwärtsbewegung des Wasserfahrzeuges nicht bremst.tion does not slow down the forward movement of the watercraft.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, welche einen steifen Rahmen, ein sich über diesen erstreckendes Flächenelement, welches mindestens eine nach oben öffnende Rückschlagklappe aufweist, und eine Aufhängeeinrichtung zur Anordnung des Rahmens seitwärts des Wasserfahrzeuges unterhalb der Wasseroberfläche umfaßt. Anders als dies für sämtliche bekannten Vorrichtungen zutrifft, ist somit die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stabilisierung eines Wasserfahrzeuges gegen RoIlbewegungen nicht ständig am Rumpf angebracht. Vielmehr wird ein Rahmen mit einem Flächenelement und mindestens einer nach oben öffnenden Rückschlagklappe nur bei Bedarf durch eine Aufhängeeinrichtung seitwärts des Wasserfahrzeugs angeordnet. Der Rahmen berührt dabei den Schiffsrumpf nicht. Er kann während der Nichtbenutzung an Bord geholt und verstaut werden. Indem der Rahmen ein sich über ihn erstreckendes Flächenelement mit mindestens einer nach oben öffnenden Rückschlagklappe aufweist, kann er bei einer entsprechenden Neigung des Wasserfahrzeugs zur Seite durch sein Eigengewicht (bei geöffneten Rückschlagklappen) im Wasser ungehindert absinken; beim Anheben infolge Rückdrehung des Schiffsrumpfes bildet das Flächenelement mit seinen geschlossenen Rückschlagklappen hingegen einen beträchtlichen Strömungswiderstand, wodurch die der Aufwärtsbewegung des Rahmens entsprechende Rollbewegung des Schiffes stark gebremst ist. Ersichtlich ist durch die Aufhängeeinrichtung der Rahmen in einer StellungAccording to the present invention, this object is achieved by a device which comprises a rigid frame, a surface element extending over it, which has at least one non-return valve opening upwards, and a suspension device for arranging the frame to the side of the watercraft below the water surface. Unlike this is the case for all known devices, the device according to the invention for stabilizing a watercraft against rolling movements is therefore not permanently attached to the hull. Rather, a frame with a surface element and at least one non-return valve opening upwards is only arranged to the side of the watercraft when required by a suspension device. The frame does not touch the ship's hull. It can be brought on board and stowed when not in use. Because the frame has a surface element extending over it with at least one non-return valve opening upwards, it can sink unhindered in the water due to its own weight (with the non-return valves open) if the watercraft tilts to the side; When the hull is lifted up due to the reverse rotation, the surface element with its closed non-return flaps creates a considerable flow resistance, which significantly slows down the rolling movement of the ship corresponding to the upward movement of the frame. The suspension device clearly shows that the frame is in a position
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gehalten, daß er sich auch bei seitwärts geneigtem Schiff unterhalb der Wasseroberfläche befindet.kept so that it remains below the water surface even when the ship is tilted sideways.
Indem in dem Flächenelement nach oben öffnende Rückschlagklappen vorgesehen sind, ergibt sich eine Brems- und Dämpfungswirkung nur in einer Rollrichtung des Wasserfahrzeugs- Dies ermöglicht, wie weiter unten in größerem Detail ausgeführt ist, eine besonders einfache Ausbildung der Aufhängeeinrichtung, weitgehend aus Seilen bestehend.By providing upward-opening non-return valves in the surface element, a braking and damping effect is only achieved in one rolling direction of the watercraft. This enables, as explained in more detail below, a particularly simple design of the suspension device, consisting largely of ropes.
Zweckmäßigerweise ist der Rahmen eben ausgebildet. Er kann, damit die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei kleineren Schiffen bzw. Booten besser an Bord verstaubar ist, zerlegbar und/oder zusammenklappbar ausgeführt sein. Das Flächenelement besteht bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus einer oder mehreren Kunststoffplatten. Besonders bevorzugt weist das Flächenelement keine feststehenden Abschnitte auf, sondern setzt sich vielmehr ausschließlich aus Rückschlagklappen zusammen. Auf diese Weise ist der Strömungswiderstand beim Absinken des Rahmens im Wasser minimal, und der Rahmen sinkt ungehindert nach Maßgabe der entsprechenden Rollbewegung ab. Der Rahmen kann bspw. eine rechteckige Grundform aufweisen, wobei die einander gegenüberliegenden Rahmenabschnitte durch Stützstreben miteinander verbunden sein können. Diese Stützstreben dienen nicht nur der Aussteifung des Rahmens sondern zugleich als Anschlag für die Rückschlagklappen. Bei einem derartigen im wesentlichen rechteckigen Rahmen sind zweckmäßigerweise vier Rückschlagklappen vorgesehen, von denen zwei an den Längsseiten und dieThe frame is expediently designed to be flat. It can be designed to be dismantled and/or collapsible so that the device according to the invention can also be stowed better on board smaller ships or boats. In a preferred development of the device according to the invention, the surface element consists of one or more plastic plates. The surface element particularly preferably has no fixed sections, but rather consists exclusively of non-return valves. In this way, the flow resistance when the frame sinks in the water is minimal, and the frame sinks unhindered in accordance with the corresponding rolling movement. The frame can, for example, have a rectangular basic shape, whereby the opposing frame sections can be connected to one another by support struts. These support struts not only serve to stiffen the frame but also as a stop for the non-return valves. In such an essentially rectangular frame, four non-return valves are expediently provided, two of which are on the long sides and the
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anderen beiden an den Querseiten des rechteckigen Rahmens schwenkbar angelenkt sind. Die Rückschlagklappen können dabei bspw. dreieckig sein; in gleicher Weise in Betracht kommen jedoch auch bspw. rechteckige Rückschlagklappen.the other two are pivotally connected to the transverse sides of the rectangular frame. The check valves can be triangular, for example; however, rectangular check valves can also be considered.
Die Aufhängeeinrichtung kann bspw. eine Seilanordnung umfassen, welche den Rahmen, sofern er eben ist, in einer horizontalen Stellung hält. Bei einem rechteckigen Rahmen umfaßt die Seilanordnung dabei zweckmäßigerweise drei oder mehr am Rahmen befestigte, mittig zusammengeführte Seilabschnitte. An dem Mittelpunkt greift ein weiteres Seil an, welches bei einem Segelboot insbesondere durch eines der ohnehin vorgesehenen Falle gebildet sein kann. Durch einen Ausleger, welcher bei einem Segelboot ebenfalls durch vorhandenes Material wie bspw. Spinnakerbaum, Großbaum oder dgl. gebildet sein kann, wird das Seil seitwärsts nach außen gestellt, so daß der Rahmen entsprechend weit seitwärts des Schiffsrumpfes angeordnet ist.The suspension device can, for example, comprise a rope arrangement which holds the frame in a horizontal position, provided it is flat. In the case of a rectangular frame, the rope arrangement expediently comprises three or more rope sections fastened to the frame and brought together in the middle. Another rope is attached to the middle point, which in the case of a sailing boat can be formed in particular by one of the already provided halyards. The rope is placed sideways outwards by means of an outrigger, which in the case of a sailing boat can also be formed by existing material such as a spinnaker pole, main boom or the like, so that the frame is arranged correspondingly far to the side of the ship's hull.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch keineswegs zwingend, daß der Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung eben ausgeführt ist. In einem solchen Falle ist dementsprechend auch die Aufhängeeinrichtung gegenüber der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausgestaltung zu modifizieren.Within the scope of the present invention, however, it is by no means essential that the frame of the device according to the invention is designed to be flat. In such a case, the suspension device must also be modified accordingly compared to the preferred embodiment described above.
Je nach den Anforderungen (Salzwasser oder Süßwasser, Größe des Wasserfahrzeugs) kommen für die Herstellung des Rahmens unterschiedliche Materialien in Betracht. Geeignet sind insbesondere Stahl, Edelstahl und kohlefaserverstärkter Verbundwerkstoff.Depending on the requirements (salt water or fresh water, size of the watercraft), different materials can be considered for the manufacture of the frame. Steel, stainless steel and carbon fiber reinforced composite material are particularly suitable.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing.
Fig. 1 eine Ansicht von vorn auf ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstetes Segelboot undFig. 1 a front view of a sailing boat equipped with the device according to the invention and
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Rahmen der Vorrichtung gemäß Fig. 1 samt vier das Flächenelement bildenden Rückschlagklappen.Fig. 2 is a plan view of the frame of the device according to Fig. 1 including four non-return valves forming the surface element.
Gemäß Fig. 1 ist ein Segelboot 1, das in bekannter Weise einen Rumpf 2 sowie einen Mast 3 umfaßt, mit einer Vorrichtung zu seiner Stabilisierung gegen RoIlbewegungen (Pfeile A und B) um die Längsachse L ausgerüstet. Die Vorrichtung umfaßt einen - in Fig. 2 näher erläuterteten - ebenen rechteckigen Rahmen 4. Dieser ist mittels einer Aufhängeeinrichtung 5 etwa mittschiffs seitwärts des Rumpfs 2 angeordnet, und zwar unterhalb der Wasseroberfläche 6. Die Aufhängeeinrichtung umfaßt dabei ein an dem Mast 3 angeschlagenes Seil 7. Dessen unteres Ende ist mit dem Verbindungspunkt 8 von vier Seilabschnitten 9 verbunden, welche ihrerseits mit den vier Ecken des Rahmens 4 verbunden sind. Die vier Seilabschnitte 9 sind dabei in der Weise miteinander verbunden, daß der Rahmen 4 sich in einer horizontalen Ebene erstreckt. Über einen Ausleger 10, welcher sich am Mast 3 abstützt, wird der Rahmen 4 auf Abstand zum Rumpf 2 gebracht.According to Fig. 1, a sailing boat 1, which in a known manner comprises a hull 2 and a mast 3, is equipped with a device for stabilizing it against rolling movements (arrows A and B) about the longitudinal axis L. The device comprises a flat rectangular frame 4 - explained in more detail in Fig. 2. This is arranged by means of a suspension device 5 approximately amidships to the side of the hull 2, namely below the water surface 6. The suspension device comprises a rope 7 attached to the mast 3. The lower end of this is connected to the connection point 8 of four rope sections 9, which in turn are connected to the four corners of the frame 4. The four rope sections 9 are connected to one another in such a way that the frame 4 extends in a horizontal plane. The frame 4 is spaced apart from the hull 2 by means of an outrigger 10, which is supported on the mast 3.
Der Rahmen 4 weist zwei Längskanten 11 und zwei Querkanten 12 auf, welche durch ein Edelstahlband gebildetThe frame 4 has two longitudinal edges 11 and two transverse edges 12, which are formed by a stainless steel band
sind. Zwischen den beiden Längskanten 11 erstreckt sich ein mäanderförmig geschlungenes weiteres Edelstahlband, das mit den beiden Längskanten fest verbunden ist. Es dient der Aussteifung des Rahmens, indem seine einzelnen Abschnitte Stützstreben 13 bilden. An den beiden Längskanten 11 und den beiden Querkanten 12 des Rahmens 4 ist jeweils eine im wesentlichen dreieckige Rückschlagklappe 14 in der Weise gelenkig angeschlagen, daß die Rückschlagklappen nach oben angehoben werden können; hierzu sind die Rückschlagklappen 14 über jeweils ein Gelenkband 15 mit der zugeordneten Kante bzw 12 des Rahmens 4 verbunden. Nach unten können die Rückschlagklappen hingegen nicht durchschwenken, da sie in ihrer horizontalen Stellung auf den Stützstreben aufliegen. Die vier Rückschlagklappen 14 bilden in ihrer horizontalen Stellung somit ein durchgehendes, sich über den gesamten Rahmen 4 erstreckendes Flächenelement .are. Between the two longitudinal edges 11 there is another stainless steel band, looped in a meandering shape, which is firmly connected to the two longitudinal edges. It serves to stiffen the frame, as its individual sections form support struts 13. An essentially triangular non-return valve 14 is hinged to the two longitudinal edges 11 and the two transverse edges 12 of the frame 4 in such a way that the non-return valves can be lifted upwards; for this purpose the non-return valves 14 are each connected to the associated edge or 12 of the frame 4 via an articulated band 15. The non-return valves cannot swing downwards, however, as they rest on the support struts in their horizontal position. The four non-return valves 14 in their horizontal position thus form a continuous surface element that extends over the entire frame 4.
Rollt das in Fig. 1 dargestellte Boot entgegen dem Uhrzeigersinn (Pfeil A) um seine Längsachse L, so sinkt der Rahmen 4 aufgrund seines Eigengewichts ab, wobei sich zugleich die vier Rückschlagklappen 14 nach oben öffnen. In Fig. 1 sind die Rückschlagklappen 14 in dieser Stellung strichliert dargestellt. Eine Rollbewegung des Schiffes um seine Längsachse 4 mit dem Uhrzeigersinn (Pfeil B) ist demgegenüber wirksam gebremst, indem die Rückschlagklappen 14 schließen, sobald der Rahmen 4 durch die entsprechende Rollbewegung des Schiffes angehoben wird.If the boat shown in Fig. 1 rolls anti-clockwise (arrow A) around its longitudinal axis L, the frame 4 sinks due to its own weight, while the four non-return valves 14 open upwards at the same time. In Fig. 1, the non-return valves 14 are shown in this position with dashed lines. A rolling movement of the ship around its longitudinal axis 4 in a clockwise direction (arrow B) is effectively slowed down by the non-return valves 14 closing as soon as the frame 4 is raised by the corresponding rolling movement of the ship.
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet,2. Device according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,3. Device according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,4. Device according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,5. Device according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,6. Device according to claim 1,
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Cited By (2)
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| CN102910264A (en) * | 2012-10-09 | 2013-02-06 | 哈尔滨工程大学 | Anti-rolling equipment for ships in mooring state |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960425 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 19991103 |