DE102006059893A1 - Winches for use in sailing yacht, have spiral spring, which is provided for mechanical storage of rotary torque forces, with constructively defined force output e.g. digressive, progressive or linear force output - Google Patents

Abstract

The winches have a spiral spring, which is provided for mechanical storage of rotary torque forces, with a constructively defined force output e.g. digressive, progressive or linear force output. The spiral spring is tightened in a resting moment on board, by rotating with a crank against a working direction, which is a clockwise direction. The necessary force is accessed during implementation of the foresail sheet.

Description

On Sailing yachts become common with the help of winches increases the power with the pods, traps, Ankertauen etc. can be pulled. This power increase occurs by using the lever arm of the hand crank the winch rotates. Furthermore by built-in gear with possibly different translations (big translation for quick sealing z. B. the jib sheet, small to enforce under growing train).

Problem:

The physical Stress from the cranks, especially on the sheet winches usually falls the turn or neck, a critical moment in the skipper and crew are busy with several things at the same time.

The Reduction of the physical Load due to the use of electrically or hydraulically operated Winches are overall expensive and expensive.

Solution:

The presented here winch has an internal mechanism (z. B. a spiral spring) of the torque force stores until called.

Description:

In a quiet moment on board can in the winch z. B. the spiral spring by turning the crank anticlockwise (working direction is clockwise).

At the By enforcing the jib sheet the necessary force can be called up. This can be z. B. done so that by actuation of a trigger mechanism (Winch drum brake) The winch starts, powered by the tensioned spiral spring, controlled to turn clockwise. This is necessary at a turn in the moment in which the force The arms are not enough to keep the new Lee-Schot tight pick up.

The Schot is with two to three trips put to the winch. Pull the skipper at the free end of the sheet can the round trips do not slip and the winch rotation is transmitted by the frictional resistance the trips on the sheet and it is brought close. Is she tight enough, will the trigger mechanism (Winch drum brake) blocked again and the unloading of the spring force stopped. Subsequently, will the end of the sheet as usual occupied on a cleat.

alternative The force development of the winch can deliberately be left unused by the train is loosened on the rear end of the sheet and the winch drum is spinning freely.

alternative The force development of the winch can be the usual cranking when Sealing / enforcement only support (so that the usual Handles only easier fall and possibly a hand for others Work can be left free).

• Vorteil 1: Im stressigen Moment der Wende, der viel Aufmerksamkeit und Arbeit erfordert (Beobachtung der Segel, Backhalten der Fock, alte Lee-Schot loswerten und neue Lee-Schot dichtholen, etc.) muss nicht gleichzeitig auch noch die Arbeit des Kurbelns geleistet werden. Eine kurzzeitige zeitliche Überfrachtung mit Arbeiten wird vermieden. Die Arbeit des anstrengenden Kurbelns kann auf einen anderen, günstigeren Zeitpunkt verlagert werden.
• Vorteil 2: Die körperliche Arbeit des Kurbelns muss nicht in wenigen Sekunden erfolgen sondern kann zeitlich gestreckt werden. Wenn nötig, kann diese auf mehrere Minuten verteilt werden, steht aber komprimiert zur Verfügung. Die Arbeit des Kurbelns kann auf einen längeren Zeitraum verteilt werden.
• Vorteil 3: Zeitliche Streckung bedeuted eine Verminderung der Anforderungen an die körperlichen Leistungsfähigkeit der Crew. Die wachsende Zahl erfahrener aber älterer und weiblicher Segler muss den Segelsport nicht wegen zu geringer körperlicher Leistungsfähigkeit aufgeben. Ein großes Schiff kann Dank der Erfindung auch leichter mit einer kleinen Crew sicher geführt werden.
• Vorteil 4: An den meisten Winschen bedarf es bei jedem Arbeitsgang einer im Zeitverlauf zunehmenden Kraftentfaltung. Die Auswahl des Materials und die Art der Wicklung erfolgt so, dass die Spiralfeder im gespannten Zustand ihren Radius verringert und diesen mit zunehmender Entspannung/Kraftabgabe kontinuierlich wieder ausdehnt. Dieser Umstand kann leicht genutzt werden um den Hebel mit dem die Feder auf die Winschtrommel wirkt mit zunehmender Spannungsentladung zu verlängern (Tausch von Weg gegen Kraft). Die Variation der Hebellänge erzeugt folgenden Effekt (bei linearer Kennung der Federkräfte an sich): am Beginn der Kraftentfaltung der Spiralfeder dreht sich die Winschtrommel schnell mit eher geringer Kraft, am Ende langsam mit hoher Kraft. Dies ist z. B. für eine Genua- oder Fockschot-Winsch optimal, da zunächst viel Schot bei noch geringem Zugwiderstand dichtgeholt werden muss. Am Ende des Vorgangs (Wendemanöver mit Vorsegel auf die andere Seite) muss nur noch wenig Schot dichtgeholt und durchgesetzt werden, dafür aber mit großer Kraft. Die Spiral-Feder angetriebene Winsch kann also so konstruiert werden, dass ihre Kraftentfaltungs-Kennung den Erfordernissen an z. B. Schot-Winschen optimal entgegen kommt. Bei abweichenden Erfordernissen an Winschen, z. B. konstante Kraftentfaltung bei Anker-Winschen, kann die Kennung linear oder auch degressiv konstruiert werden. Als Folge kann weitgehend auf das übliche Zweigang-Getriebe verzichtet werden. Dies hat einen günstigen Einfluss auf die Produktionskosten.
• Vorteil 5: Elektrische oder hydraulische Systeme altern auf dem Wasser auch ohne benutzt zu werden (z. B. durch den hohen Salzgehalt der Luft). Sie erreichen ohne ständige Wartung und Reparatur in aller Regel keine hohe Lebensdauer. Das Spiralfeder-Systems hat demgegenüber eine überlegene Lebensdauer, da die Feder insgesamt nur wenige Momente ihres ca. 30-jährigen Daseins wirklich unter Spannung steht und entspannt nicht ermüdet.

The following problems are solved by the invention:

• Advantage 1: In the stressful moment of the turn, which requires a lot of attention and work (watching the sails, holding back the jib, releasing old Lee-Schot and sealing new Lee-Schot, etc.), the work of cranking does not have to be done at the same time , A short-term overloading with work is avoided. The work of the strenuous cranking can be shifted to another, more favorable time.
• Advantage 2: The physical work of the cranking does not have to be done in a few seconds but can be stretched in time. If necessary, this can be spread over several minutes, but is available in compressed form. The work of cranking can be spread over a longer period of time.
• Advantage 3: Temporal extension means a reduction in the physical performance requirements of the crew. The growing number of experienced but older and female sailors does not have to give up sailing because of insufficient physical performance. Thanks to the invention, a large ship can also be guided safely with a small crew.
• Advantage 4: Most winches require an increasing power development over time with each operation. The selection of the material and the type of winding is such that the coil spring in the tensioned state reduces its radius and this continuously expands with increasing relaxation / power output. This circumstance can be easily used to extend the lever with which the spring acts on the winch drum with increasing voltage discharge (exchange of way against force). The variation of the lever length produces the following effect (with linear identification of the spring forces per se): at the beginning of the force development of the spiral spring, the winch drum rotates quickly with rather less force, at the end slowly with high force. This is z. B. optimal for a Genoa or Fockschot winch, since initially a lot of sheet must be made close at low draw resistance. At the end of the process (turning maneuver with foresail on the other side) only a small amount of puddle has to be hauled and enforced, but with great force. The spiral spring driven winch can therefore be designed so that their power deployment identifier meets the requirements of z. B. Schot winches optimally accommodates. For different requirements for winches, z. B. constant power delivery in anchor winches, the identifier can be constructed linear or degressive. As a result, can be largely dispensed with the usual two-speed transmission. This has a favorable influence on the production costs.
• Advantage 5: Electric or hydraulic systems age on the water even without being used (eg due to the high salinity of the air). They usually do not achieve a long service life without constant maintenance and repair. In contrast, the spiral spring system has a superior service life, since the spring is really only a few moments of its approximately 30-year existence under tension and relaxed not fatigued.

Alternative tension of the spring:

In the explanations It has been assumed that the production and supply of the Power through the usual Winches done. The generation of the power can of course alternatively done. Conceivable, among others, wind turbines, foot-operated Pedal series, etc.)

The Winch systems can without constructive changes be retrofitted on board of existing sailing yachts (replacement of the old winches by the invention).

Claims (2)

Winches on sailing yachts with devices for mechanical storage of torque forces Winches on sailing yachts with mechanical devices Storage of torque forces with structurally defined power output (degressive, progressive or linear).