专利名称：使物体相对于流体运动的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使物体相对于流体的运动方向运动设备。
活塞发动机包括在每个冲程都必须进行加速、减速和再加速的部件。这些加速和减速过程构成了本身没有好处但是又必须接受的次序，因为它们是这种发动机工作模式的完整部分。例如，在旋转发动机(Wankel engines)中，这些次序就被避免了。
NO310401公开了一种用于船舶的动力设备，其中，驱动单元和发动机的所述部件以谐振频率进行摆动。此外，在这种摆动的驱动单元中，物质块被加速和减速，但这一物质块交替表示蓄能器和能源，这是实际摆动的先决条件并且不会产生任何能量损失。因此，这种驱动单元非常适于来回驱动的驱动元件的操作，并且这种驱动元件易于连接到摆动的驱动单元上。
从NO310401中可以获知，所述驱动单元用于移动板状部件，该板状部件能够在船舶的运动方向上运动，并且其板面横向穿过船舶的运动方向。这种部件在船舶后面提供了水的间歇运动。
为了获得足够大的推动力，因而需要所述物体在船舶的横向方向上具有大的跨度，如果需要水下的船舶横截面较小，这是没有好处的。
此外还可获知，例如，游泳者可使用紧固到每只脚上的片状元件(称作鳍状肢)。通过向游动方向横向移动并同时选择使鳍状肢关于踝关节摆动，游泳者就能够利用较少的能量获得很大的速度。然而，脚在一个方向上每次运动结束时，游泳者必须使用能量来停止这一运动并在相反的方向上使脚加速，并且这需要耗费大量的能量。
从US5370561中可以得知，在小船的船尾支承有两个可倾斜的臂，这两个臂从小船上向后伸入水中，一片状物枢接到臂的后端，当所述臂从一个方向到另一个方向交替倾斜时，就会在所述片状物上施加向前的水作用力从而向前推动小船。在这一设置中，所述臂通过发动机被连续驱动，并且借助了包括连接到所述片状物上的齿形带的控制系统、确定片状物的位置的传感器、控制电路和力矩马达，试图使所述片状物朝中间位置倾斜并克服所述水作用力。如果所述连续操作的发动机为活塞发动机，则会有较大的燃料消耗。所述控制系统必须始终处于工作状态，并且这也会另外增加燃料消耗。此外，所述控制系统复杂、笨重并且需要精心保养，因而费用较高。
US1245540描述了一种具有泵壳的泵，在所述泵壳内设置有可倾斜的片状物，其用于交替地将流体引入所述泵壳并迫使所述流体流出所述泵壳。该文献没有对用于所述片状物的驱动单元进行任何详细描述。
由于具有组合了操作使流体运动的已知板状部件的已知摆动驱动单元的设备，其中所述部件在相对于物体的方向上被基本上横向地移动到流体流动的方向，因此其是一种既简单又廉价的设备，其在操作中使用较少的能量。在这一示例中，所述物体可以是，例如为诸如船舶的船只，所述部件可被放置在所述船舶后面的水中以便使之向前移动。然而，所述物体还可以是，例如是用于输送流体的管道，并且所述部件可以设置在流体中以便相对于所述管道泵送流体。
本发明的目的在于提供一种前述类型的设备，该设备不具备前述的缺点。
从权利要求书所描述的特征可以明显地看出本发明设备的特征方面。
下面将结合附图对本发明进行更加详尽地描述，所述附图示意性地示出了本发明的实施例，为了简明起见，所述部件在此之后被称作“片状物”。
图1为本发明第一实施例的侧视图，其中非挠性部件(此后称为“片状物”)的前端旋转支承在船只(如船舶)的船体上。
图1a示出了由图1中字母B所示的剖面。
图2为本发明设备的第二实施例的侧视图，其包括片状物，片状物的前端部分挠性地连接到支承杆上，该支承杆又在其前端依次旋转地支承在船体上。
图3为图2所示设备的顶部视图。
图4为图2所示片状物的放大视图，其中，支承杆和片状物的中心位置由实线表示，它们的其它位置由虚线表示。
图5为本发明设备的另一实施例的侧视图，其中非挠性片状物支承在船体上以便所述片状物能够倾斜并且同时能够在其横向方向上移动。
图6为本发明设备的另一实施例的侧视图，其具有类似于图1中片状物的非挠性片状物，但是该片状物在两个壁之间移动。
图7为本发明设备的另一实施例的侧视图，其具有类似于图1中片状物的非挠性片状物，但是在片状物的每侧具有相对于船体静止的壁，并且该片状物具有单向阀。
图8为本发明设备的另一实施例的侧视图，该设备具有两个可关于同一轴线倾斜的片状物，并且这两个片状物能够在具有阀的两壁之间以相反的状态运动。
图9为本发明设备的另一实施例的侧视图，该设备具有前端旋转支承在如船只的船体上的片状物，所述片状物由回弹性的挠性材料支承，并且从片状物的前端到其后端刚性逐渐降低。
图10-13为本发明设备的另一实施例的侧视图，该设备包括与图9所示片状物类似的片状物，但是在该片状物的每侧设有具有类似于图7所示阀的单向阀的侧壁，这些图分别示出了片状物倾斜期间的片状物的不同阶段。
图14为本发明设备的另一实施例的侧视图，该设备具有片状物，该片状物的前端部分挠性地连接到杆上，所述杆连接到驱动单元上。
图15为本发明另一实施例的侧视图，其具有倾斜地连接到船体外部部分的片状物，并且所述片状物可向或远离这一部分倾斜，并且其具有单向阀。
图16为本发明设备的另一实施例的侧视图，该设备包括图15所示类型的可倾斜片状物，并且所述片状物分别设置在船体平面部分的每侧。
图17示出了本发明设备的另一实施例的侧视图，该设备具有两个相反状态的片状物，所述片状物具有单向阀。
图18为具有两个图6所示类型的片状物的设备的侧视图。
图19为本发明设备的另一实施例的侧视图，该设备包括三个图7所示类型的片状物。
图20为具有本发明设备的管线或管道顶部视图，其中，图7所示片状物和具有单向阀的两个壁被设置在该管线上，并且该管线的顶盖已经被移除。
图21为图20所示管线的侧视图，其中，管线的侧盖已被移除。
图22为图21中字母A所示区域的剖面图。
图23为图21中沿穿过管线的线X-X所做的剖面图。
图24为具有三个图14所示类型的片状物的设备的侧视图。
图25为具有五个图8或图16所示类型的片状物的设备的侧视图。
图26示出了包括一行本发明设备的组件。
图27为本发明设备的又一实施例的侧视图，该设备具有三个片状物。
在下文中，术语“向右”和“向上”应当被理解为分别指的是朝向附图右侧的方向和面对并远离读者的附图的一端。
在附图中相应的部件用相同附图标记标识。
如图1所示，置于水1中的是船只(船舶)的船体2，其正在向左以相对于水的速度F进行运动。大致流线型的板状片状物或片状部件3具有板面，所述板面在图中水平延伸并位于船只的纵向方向上。从图1a中可以看出，片状物3具有片状部分17和前部部分18，片状物的前部部分具有枢轴4，因而其被支承在船体上以便片状物3能够关于水平转轴5倾斜。因此。枢轴4及其在船体上的支承件构成了铰接和第一连接件121。
驱动单元6具有在纵向方向前后移动的的驱动杆7，驱动杆7可致动臂8，臂8又依次连接到枢轴4上。当驱动单元6通过驱动杆7向臂8施加向右的力时，片状物顺时针倾斜和摆动。
弹簧(例如为螺旋扭簧)9的一端被紧固到船体2上，并且所述扭簧的另一端被紧固到枢轴4上。扭簧9用于保持片状物3，以这种方式，当未加载时，片状物的板面在中间平面P(如为水平平面)内延伸。与片状物3一起移动的部件分别具有相应的中间位置。因此，当片状物3分别以顺时针和逆时针方向远离中间位置移动时，扭簧9逐渐在相反的方向上张紧，并且扭簧9总是试图将片状物3拉回中间位置。
在所示的实施例中，片状物3、枢轴4、臂8和任意的其它组件构成了统一的物质块。与此同时，扭簧9和这一物质块构成了弹簧/物质块装置或致动装置，其可以谐振频率进行摆动，所述谐振频率由弹簧的刚度、所述组件的质量和摆动运动的阻尼的固定值决定。
附图是示意性的，并且没有包含那些仅仅用于增加附图复杂性的组件。因此，例如用于防止水通过所述设备的组件与船体等之间的孔而流入船体的密封件就没有被包含在附图中，因为这些装置的设置对所属领域的技术人员来说是显而易见的。
假设所述设备的组件处于图1中实线所示的位置，下面将根据这一假设来描述所述设备的操作模式。
开始，驱动单元6通过驱动杆7向臂8施加瞬间、几乎是振动似的向右的力，因此，臂8和片状物3顺时针运动。这些组件因而接收了一定量的能量，其中第一部分能量被传送给片状物周围的水。这一部分能量被转换为动能，该动能使水在基本垂直于中间平面P的方向上移动。剩余的另一部分能量在片状物朝向图1中的位置N移动的期间被转换为弹簧9的势能。当片状物已经到达位置N时，由驱动单元所提供的所有能量被转换成用于水的动能和弹簧9的势能，因此片状物的速度为零。弹簧9目前施加在片状物3上的力最大。
因此，当片状物已经到达位置N时，弹簧9使片状物3在相反的方向上运动，即以逆时针方向回到中间位置P，在这期间，弹簧的势能被转换为水、片状物3以及与其一起运动的组件的动能。此时，片状物3相对于运动方向F呈某一角度运动。当片状物3到达中间位置P时，弹簧9的所有势能被转换成片状物3和水的动能，以便水的运动速度具有向后的分量。因此在运动方向F上产生施加在片状物从而施加在船体上的反作用力。部分动能再次转换为弹簧9的势能，于是片状物3在图1中字母O所标识的位置停止。之后，片状物在顺时针方向上加速并且重复前述的运动模式，所述片状物以及与其一起运动的组件和弹簧构成了自由摆动或摇动结构。对于片状物3在所述片状物的极限位置N和O之间的每次摆动来说，水被向后也即向右推动，同时，向左也即在方向F上向前的反作用力施加在船体上。可以理解，是片状物的片状部分17使水产生了运动。前部部分对于这一运动具有很小的作用。
本发明的设备还包括一种装置(未示出)，从而能够监测所述摆动幅度。这一装置例如可以包括确定片状物的角度位置和运动的传感器，以及连接到所述传感器上的计算机。当所述摆动幅度已经降低以致于低于预设的门限值并且已经确定臂8已经开始移离驱动单元6时，计算机向驱动单元6发送控制信号以按照上述的方式向臂8施加可能的瞬间力，以便向所述摆动结构提供大量的能量从而弥补幅度的降低或消耗。驱动单元6因而是小的，并且其仅仅在需要向摆动结构提供新的能量时才使用。
驱动单元例如包括燃烧室，在需要的时间将燃料(如可燃的气体物质或固态物质)引入所述燃烧室，所述燃料快速燃烧并驱动连接到驱动杆7的活塞或隔板。
图2示出了类似于图1中的设备，但是非挠性的片状部件或片状物3包括非挠性的几乎板状的片状部分17，并且片状部件的前部部分由刚性杆和支承杆10构成。在这里，考虑了是片状部分提供了水的运动，同时，前部部分仅仅略微促进了这一运动。倾斜轴5和片状部分17之间的距离因而被增加了。当片状部分3处于中间位置时，片状部分的板面在中间平面P内运动。
支承杆的前端连接到船体上以便其可关于倾斜轴5倾斜。
支承杆的尾端借助合适的装置(未示出)在连接点75挠性地连接到片状部分17的前部部分。这种连接构成了也可为铰接装置的第二连接件122。
这些装置以弹性回弹方式将支承杆10和片状部分17带至互相对准的位置，支承杆10在该位置在所述板面内运动。在支承杆的前端例如设置有扭簧9，扭簧9用于将支承杆10保持在图2中实线所示的中间位置。
如图3所示，片状部分17在顶部视图中基本上为三角形，其具有鱼尾形状，其中处于片状部分的前部和外部区域的部分76被省略了，这一部分对推进是没有作用的，并且其使所述片状部分基本上为矩形形状。然而，片状部分17可具有另外的形状。例如，其可为有益的椭圆形。
在图4中以虚线示出了支承杆10和片状部分17相互的不同位置，其中支承杆10同样倾斜偏离其中间位置。
因此，支承杆10和片状部分17分别在第一位置S1和K1示出，其中所述支承杆已经在逆时针方向移离其中间位置一小段距离。由于连接件75的挠性点并由于片状部分的惯性和水阻力，片状部分17然而已经在顺时针方向上相对于支承杆10摆动了一小段距离从而到达位置K1。
当支承杆已经倾斜到其上部极限位置S2时，片状部分17然后几乎水平地移到位置K2。
然而，在紧接下来的过程中，支承杆10朝中间位置以顺时针方向移向位置S3(为了简明起见，其相应于支承杆的位置S1)，与上述的原因相同，片状部分1 7在逆时针方向上相对于支承杆倾斜了一小段距离到达位置K3。在支承杆10以顺时针方向经过中间位置的继续运动过程中，其到达过渡位置S4，之后到达下部的极限位置S5，片状部分17和支承杆10相互的位置仅仅略微有所改变。
接下来，支承杆可从下部极限位置运动到中间位置，因而获得相应于前述运动方式的从上部极限位置到中间位置的所支承杆和片状部分17的运动方式。
代替非挠性的支承杆10和片状部分17，它们中的一个或两个都可具有弹性挠性。尽管在连接点75设置回弹装置是有益的，但是支承杆与片状物之间的连接然而也可以是非挠性的。这种装置可以是扭簧，扭簧的一端连接到支承杆10上，另一端连接到片状部分17上。可选择地是，所述的连接件可由弹性挠性材料制成并连接到所述支承杆10和片状部分17上。
图5示出了本发明的另一个实施例，其中船体1支承着类似于图1所示片状物的片状部件或片状物3。然而，片状物3通过第一弹簧11连接到滑块12上，该滑块在固定到船体并横向穿过运动方向F的导轨13上和片状物的板面内运动。因此，片状物3被设置用于横向中间平面P平移。
第一弹簧11用于保持片状物3，以这种方式，片状物的板面在运动方向F(即中间位置)上相对于滑块12运动，但是其使片状物3在相反的方向上关于片状物前端的摆动轴5回弹性地成角度地位移一角距离。
滑块12的上端部分可连接到压力和拉力联合弹簧或其它弹簧14的一端。弹簧14的另一端连接到船体1上。
滑块12的第二端部分可由驱动单元6通过杆7所施加的压力来驱动。当驱动单元6不向所述滑块施加任何压力时所述片状物7静止，弹簧11，14使片状物3处于图5中实线所示的位置，也即片状物在中间平面P内运动并相对于导轨13处于中间位置的位置。
如果片状物3是静止的并处于图5中实线所示的位置，并且驱动单元6向滑块12施加一向上的力，滑块12则开始向上加速，由于惯性和水阻力，片状物3则顺时针摆动一小段角距离，所述距离取决于第一弹簧11的弹性特征，此时第二弹簧14受到压缩。当驱动单元6提供给可移动结构(包括滑块、弹簧11和片状物3)的能量转换成片状物3周围的水的动能和第一、第二弹簧11，14的势能时，滑块12处于上部位置，此时，所述片状物处于图5中字母C所示的位置。
之后，第一弹簧11使片状物3旋转到位置D，而第二弹簧14使滑块12向下加速。
当滑块12和片状物3经过中间平面P时，弹簧11，14的所有势能转换成动能，因而弹簧11，14以类似于上述的方式重新张紧。因此也获得了具有逐渐减小幅度的片状物的重复摆动。当所述的幅度低于预设的门限值时，驱动单元进行再次致动以便其向滑块施加冲击力并弥补所述幅度的降低。
因此可以理解，在倾斜运动的每个冲程期间，片状物3都会相对于中间平面进行倾斜，例如以便在片状物的帮助下获得有效的水的向后运动，以及获得施加在船体上的相应大的反作用力，从而所述片状物在倾斜冲程的上部部分移动到相应于位置D的位置。此外还可以理解，图5中的片状物3横向穿过中间平面移动一较大距离，图2中所示的片状物同样如此。因此获得了一种有效的设备。
如果所述设备不包括第一弹簧11，所述片状物3可由弹性材料制成并直接紧固到滑块12上。因此，片状物3在其摆动期间可横向穿过其板面而弯曲到类似于位置C和D的位置，在这种情况下，势能被储存起来或由片状物进行释放。由于片状物3向后逐渐变细，所以当从侧面看时，能够确保其在这一方向具有降低的刚性。可选择地是，所述设备可以既包括弹簧11又由弹性材料制成。
图6示出了图1所示类型的片状物，其中所述片状物可由驱动单元83进行驱动，并且扭簧11由包括两个卷簧80，81的简单功能设备代替，所述两个卷簧致动固定连接到片状物3上的臂82。片状物3设置在具有方形横截面的管道或管线84的两个壁之间，因而其能够用作泵。这种设备的功能与图1所示的设备相一致，但是这种情况的协作在片状物3与管道84之间获得，从而效果较好。
图7示出了类似于图1所示设备的本发明的设备。然而，在片状物3上方和下方，分别具有静止的板和壁31和32与这一设备连接。两壁31，32之间的距离在从壁的前端到壁的后端方向上增加。每一个壁31，32具有两个单向阀34，35。应当理解，也可具有多于或少于两个的阀。这些阀34，35用于允许从壁的外部(即正对远离片状物3的壁的侧面上的空间)到两壁之间的空间的流动，如箭头所示。在片状物3的前端上或其前面可具有横向壁36，该横向壁阻止水从两壁31，32之间的空间向前流动。如果整个片状物3位于船舶之后的水中，所述前壁例如可包括至少一个单向阀，该单向阀允许水流入两壁31，32之间的空间。
在片状物3摆动期间，通过板31，32的阀34，35将水引入，所述片状物立即从所述板上离开，而相对的板的阀保持关闭。如图7所示，片状物3立即移动，例如以顺时针方向，片状物3与片状物3立即移向的板32之间的水被向后推动，因而所述阀35保持关闭，而上部的板31的阀34保持打开，以便水通过阀34从上方流入片状物3与片状物3所移离的板31之间的空间。因此确保了所述设备在片状物摆动期间具有高的效率。
图8示出了本发明设备的另一实施例，其包括两个片状物37，38，这两个片状物在具有单向阀的两壁之间以相反的状态移动。当片状物37，38相互移动时，两个片状物之间的水被向后推动。当所述两个片状物相互移离时，水流过两壁的阀。
图9示出了类似于图1所示设备的本发明的设备，但是其中的片状物3由弹性材料制成以便其可在横向方向上弯曲。
图10-13示出了类似于图6所示设备的具有片状物的设备，但是其中的片状物3由弹性材料制成，并且在所述片状物的上方和下方并关于中间平面P对称的地方设置有板或壁51，52，所述壁关于中间平面P对称，并且两壁之间的距离在向右的方向上增加。单向阀53设置在所述壁上，如图7所示。通过所述单向阀，水可在片状物摆动期间流入片状物3与每个壁51，52之间的空间。在片状物3的前部部分的前方，所述壁51，52通过横向壁54相互连接，臂8密封地穿过所述横向壁54。臂8可由上述的驱动单元6所驱动。
在图10中，所述片状物是静止的并且在中间平面P内延伸。为了启动所述片状物处于该位置时的设备，所述驱动单元6被致动并在之后短暂的向臂8施加力，以便片状物3在逆时针方向上开始关于倾斜轴5倾斜到图11所示的位置。以这种方式，片状部分的连续部分(从前向后看)连续靠在上部壁51上，因此通过该壁上的单向阀将水引入片状物与下部壁之间。与此同时，上部壁51与片状物3的后部部分之间的水被基本上向后推。为了防止此时的水被推向侧面，所述设备可有益的包括垂直板或壁(未示出)，所述板或壁设置在上部壁51与下部壁52之间并紧邻片状物的侧缘。如果片状物3能够密封地支靠在这些垂直壁上，板51和52之间的空间可被横向封闭。在图11所示的片状物3的位置，片状物3与上部壁51之间的空间因而仅仅向后打开。
摆动单元接着使片状物3向下摇摆以便获得如图12所示的片状物形式。同时，片状物3与下部壁52之间的水被向后推，而在片状物3与上部壁51之间的空间内，通过单向阀53将水引入。
当片状物3因而继续在顺时针方向上摇摆以靠近下部壁52时就获得了图13所示的片状物形式，其与图11所示的类似。角α表示了片状物的后端在中间平面与片状物的板面之间的角度。随着片状物3沿其整个长度靠在下部壁上，这一运动可任意停止。
因此，图10-13所示的设备非常简单和有效，此外，如果其还包括垂直侧壁或板，其效率还可进一步增加。在片状物的前部部分具有扭簧或者片状物部分17的弯曲可由所述前部部分提供，该前部部分可弹性变形，以便获得所需的摆动效果。
图14示出了一种设备，其功能类似于图5所示设备的功能，但是，其被设置在管道或管线90内，所述管道或管线具有上部壁91和下部壁92。臂或杆8形式的元件密封地和可滑动地穿过壁91，92上的孔，所述臂或杆连接到驱动单元6的驱动杆7上，所述杆8用于在其纵向方向上前后移动。杆8上部部分的端部从上部壁91伸出并由两个弹簧94，95作用，该两个弹簧用于将杆8保持在中间位置，但是其允许所述臂回弹地从其上移离。
在杆8中心部分的连接件93上某点，所述杆连接到片状物3的前端部分，所述连接件是弹性的并可使片状物3关于连接件93上的所述某点倾斜。
图15示出了一种设备，该设备包括片状物100，其用于关于靠近部分壁102的倾斜轴5倾斜。片状物100包括单向阀103，该单向阀允许水按照箭头所示的方向流入由片状物100和所述壁部分102所限定的空间。片状物3的前部部分连接到弹簧(如扭簧9)上，并且驱动单元6用于向连接到片状物100上的臂8施加瞬时力。
例如，所述壁部分可为船体的一部分船皮和船板。片状物朝向或远离所述壁部分102的倾斜摆动导致了水的向后运动和由此产生的如上所述的船舶的移动。
图16示出了一种包括两个如图15所示类型的片状物100的组件。片状物100可相互单独运动或相互依靠的(如以相反的状态)运动。固定连接到船舶上的板105设置在两个片状物3之间。
图17为本发明实施例的侧视图，其中所述本发明包括两个能够以相反状态运动的片状物61，62。
每一片状物3具有臂64，65，并且所述臂64，65通过连接杆装置66相互铰接，所述连接杆装置反过来又连接到驱动单元6上。每一片状物61，62连接到螺旋扭簧69，70上。
每一片状物3具有至少一个与图16所示的阀类似的阀67，68，这些阀用于使水流入片状物61，62之间的空间，但不是在相反的方向上。
在这一设备中，片状物61，62在实线所示的极限位置与虚线所示的极限位置之间分别关于中间位置相向摆动或以相反的状态相互远离摆动。当片状物61，62未由驱动单元6铰接并且所述弹簧69，70静止时，它们在所示的位置之间处于各自的中间位置或处于各自的中间平面内。
在片状物61，62相向运动期间，它们之间的水能够从片状物61，62之间的空间向后排出，此时阀67，68保持关闭。当片状物61，62相互远离时，水可通过阀67，68流入这一空间。因此就获得了本发明的一种高效设备。
为了增加前述设备的推力或泵送作用，在一套组件中可同时使用多个这样的设备。
图18示出了具有两个图6所示类型的片状物3的设备。片状物设置在管道的两个外壁21，22之间。流线型的中心导向板20设置在两个片状物3之间。如果不使用图1所示的螺旋扭簧，则可使用图6所示的一对的压簧23，24，该压簧致动臂8的各个侧面，所述臂8连接到片状物3的枢轴4上。片状物3连接到各自的旋转臂25，26上，所述旋转臂通过铰接臂27相互连接。驱动单元6用于以上述的方式驱动铰接臂17。如果所述设备不是刚好具有两个片状物，可以同样的方式并排设置一行片状物。
图19示出了一种布置，其中并排设置了一行与图7所示设备类似的设备，所述一行设备横向穿过运动方向F。
图20-22示出了与图7所示设备类似的设备，但是其中所示设备设置在管道41的部分42内以泵送流体穿过该管道。所述部分42具有矩形的横截面。管道41因而构成了在所示设备操作期间流体穿过的物体。
图20示出了一种上述的设备，在该图中，上盖45(图21)已经被移除。因此能够看到片状物3，该片状物通过枢轴4旋转的支承在管道部分42的两相对侧壁或盖43，44上。
图21为管道41的侧视图，其中侧盖44已经被移除。在片状物3的上方和下方具有各自的板或壁46，47，并且在每一板46，47上安装有大量的图7所示类型的阀。此外，板46，47的前部部分通过前板48相互连接。另外，在板的尾端之间设置有大量的单向阀50，以便防止流体在片状物3部分摆动期间向前流入所述管道。
图22示出了图21的放大的剖面A，其中更加清晰的示出了单向阀49的设置。
图23示出了沿着图21中的线X-X所作的穿过管道41的截面。这一条线在将管道的部分连接在一起的凸缘之间延伸。
图24示出了具有三个图14所示类型的片状物3的设备，其中已经省略了弹簧驱动单元。通过设置固定连接到所有片状物3上的臂或杆8、弹簧和驱动单元，可获得一种非常简单的设备，该设备可用在管道中以泵送流体或者用作象喷水设备一样的船舶驱动单元。任选地是，所述片状物可通过所述船舶设置在水中，臂8被支承在伸出船体的支承件上。
图25示出了具有五个图16所示类型的设备的组件，其中示意性地示出了通过杆而连接在一起的弹簧、驱动单元和片状物。
图26为后面看的并示意性地示出了一种如图16所示设备的组件的视图，该组件包括图1-17所示类型的片状物。例如，所述组件包括四行设备，其中每一行具有四个设备，所述设备相互间隔开。例如，所述组件可被放置在管线107内以泵送流体，或者设置在船尾的水中以为其提供推力。例如，所述设备可单独进行控制和操作以操纵所述船舶。可选择地或另外地是，它们可设置成能够关于共用的或单独的摆动垂直轴摇摆。
最后，图27示出了一种与图24所示组件类似的组件，其中，管线110的每一侧设有一垂直臂8，垂直臂8横向穿过管线110延伸并密封地穿过管线110的上端部分和下端部分。在每一臂8的后面具有支承件111，在该支承件内具有在垂向上间隔开的凹槽112。三根撑杆113在臂8之间延伸并具有相应的垂向间距。
三个片状物114同样设置在管道内。每一片状物的前部部分具有在片状物的横向方向上延伸的通孔。所述通孔在片状物的纵向方向上是细长的，并且所述撑杆113穿过每一通孔。片状物的后端部分插入到各个凹槽112中。
在杆8上下交替运动时，在管线内可获得箭头所示方向的流体运动。
可以理解，所述和所示实施例的许多特征可以组合在一起。例如，所述片状物可以是非挠性的或由弹性材料制成，并且板或壁可设在片状物的上方或下方和/或其侧面。如果设置了片状物和壁，可在片状物或壁上设置阀。
尽管上面描述了片状物的板面可水平延伸，但是可以理解，所述板面可垂直或倾斜延伸。
本发明设备的所有实施例可被用于推动船只或用于在管线内泵送流体，或者以另外的方式获得流体和设备相互运动。
为了简明起见，在描述示例性实施例时使用了尽可能简单的方式。例如，使用了螺旋扭簧或卷簧作为试图将片状物保持在中间位置的弹性部件。然而，所属领域的技术人员能够理解为了获得同样的效果可以使用任何其它方式，例如使用气动方式。
尽管上面已经表明所述驱动单元为用于操作片状物的间歇式驱动单元，但是也可以使用连续操作的驱动装置。
权利要求
1.一种使物体相对于流体运动方向(F)运动的设备，其特征在于其组合了已知特征，该设备包括-至少一个片状部件(3；61，62)，在运动方向(F)上看，其具有在板面内延伸的片状部分(17)和前部部分(18)；-第一连接件(121)，前部部分(18)通过该第一连接件连接到物体(2)上，并且其允许片状部分(17)在流体中横向穿过板面在两个位置之间运动，所述两个位置分别位于中间平面(P)的两侧；-致动装置(8，9)，其与片状部件(3；61，62)一同构成了机械摆动装置并允许片状部件(3；61，62)自由摆动；以及-驱动单元(6)，其用于使片状部件(3；61，62)间歇致动以启动它们的运动并在片状部件(3；61，62)的摆动幅度值低于预设的门限值时增强所述运动。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一连接件(121)包括铰接设备，所述铰接设备允许片状部件(3；61，62)相对于所述物体产生倾斜运动。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于所述前部部分(18)为杆(10)。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于所述杆(10)通过第二连接件(122)连接到片状部分(17)上。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于所述第二连接件(122)为铰接设备。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于所述第二连接件(122)包括前部部分(18)或片状部分(17)的挠性部分。
7.如权利要求4-6任一所述的设备，其特征在于所述第二连接件(122)包括以弹性回弹方式使片状部分(17)和前部部分(18)相互保持在预定位置的装置。
8.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于所述第一连接件(121)包括使前部部分运动横向中间平面的装置(10；12，13)。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于所述使前部部分平移运动的装置包括支承前部部分(18)的部件(12)，该部件被支承在所述物体上并用于在横向穿过中间平面(P)延伸的轨道上运动。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于所述部件为支承在导轨(13)上的滑块(12)，所述导轨(13)横向穿过中间平面(P)延伸。
11.如权利要求8所述的设备，其特征在于所部件为杆(8)，所述杆(8)的至少一个端部支承在所述物体(2)上。
12.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于在片状部件(3)的至少一个侧面设置有壁(21，22；31，32；46，47；51，52；91，92；100；102；110)，所述壁相对于所述物体是静止的。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于片状部件(61，62)和壁(31，32)中的一个具有至少一个单向阀，所述单向阀在由片状部件和壁所限定的空间方向上是打开的。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于具有一个壁(102)和一个片状部件(100)，并且在物体的运动方向(F)上看，所述片状部件和壁之间的空间是向后延伸的，在所述片状部件的板面靠近所述壁时二者分开。
15. 如权利要求13所述的设备，其特征在于具有两个壁(31，32)，在物体(2)的运动方向(F)上看时，两壁之间的空间向后延伸。
16.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于具有两个片状部件(37，38；61，62)，这两个片状部件具有一致的倾斜轴或具有相互靠近的各自的倾斜轴，所述片状部件可以相反的状态运动。
17.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于片状部件(3)的片状部分(17)和/或片状部件(3)的前部部分(18)具有弹性挠性。
18.如权利要求12和17所述的设备，其特征在于从前向后看，片状部分的连续部分连续靠在所述壁(51；52)上。
19.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于当从片状部分(17)的板面方向看时，所述片状部分(17)几乎为类似于鱼尾的三角形，三角形的顶点向前。
20.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于所述设备位于管道或管线(42，107)内并用于在其内泵送流体。
21.一种包括多个如权利要求1-17所述设备的装置，其特征在于所述设备设置为相互成角度的至少两行。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于所述设备的驱动单元(21)是独立控制的。
23.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于所述前部部分(18)包括杆(10)，所述杆(10)在运动方向(F)上延伸，并且杆(10)的尾部通过刚性或弹性装置(122)连接片状部分(17)上，所述刚性或弹性装置用于使片状部分(17)和杆(10)相互保持在预定的位置，并且片状部件(3)的片状部分(10)和/或杆(10)具有弹性挠性。
24.如前述任一权利要求所述的设备，其特征在于当从片状部分(17)的板面转过去看时，片状部分(17)几乎为类似于鱼尾的三角形，三角形的顶点向前并连接到杆(10)的尾部。
25.一种泵，其特征在于其包括至少一个前述任一权利要求所述的设备，其中所述设备位于泵的管道内。
26.如权利要求25所述的泵，其特征在于其包括多个如权利要求1-24所述的设备，所述设备的驱动单元(6)是单独控制的。
27.一种船只，其特征在于其包括作为推动装置的至少一个前述任一权利要求所述的设备。
28.如权利要求27所述的船只，其特征在于其包括多个权利要求1-24所述的设备，所述设备的驱动单元(6)是单独控制的。
全文摘要
一种设备，其包括至少一个片状部件(3)，在运动方向(F)上看时，该片状部件具有在板面内延伸的后端片状部分和前部部分。所述前部部分(8)连接到物体(2)上，片状部分(17)以这种方式能够在流体中横向穿过板面和在中间平面(P)的两侧的两个位置之间运动。此外，所述设备还包括使片状部分(3；61，62)自由摆动的致动装置(8，9)和在片状部件(3；61，62)的摆动幅度低于预定的门限值时致动片状部件(3；61，62)的驱动单元(6)。
文档编号F03B17/06GK101072708SQ200480044543
公开日2007年11月14日 申请日期2004年10月5日 优先权日2004年10月5日
发明者M·S·萨戈夫 申请人:克拉维斯控股公司