DE212015000159U1

DE212015000159U1 - Sail propulsion system and method for ships and tugs

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Publication number: DE212015000159U1
Application number: DE212015000159.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: ES2554877A1; US20170158299A1; WO2015197886A1; ES2554877B1

Abstract

Segelantriebssystem für Schiffe und Schlepper mit aufgereihten Segeln, die an ihren oberen Eckpunkten oder ihrer Oberkante von den zwischen den Mastenden befestigten Kabeln gestützt werden und an ihren unteren Eckpunkten an Metallringen, Kabeln, den Baumenden, kleinen Pfosten oder Seilrollen befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Schiffen (1) und Schleppern (1r) eine oder mehrere Reihen von Segeln (4) eingesetzt werden, die an ihren oberen Eckpunkten oder ihrer Oberkante an den Mastenden (5), an Kabeln oder Tauen (11) oder den Baumenden befestigt sind und an ihren unteren Eckpunkten an Metallringen, Kabeln oder Tauen, den Baumenden, kleinen Pfosten oder von Motoren betriebenen Seilrollen und dass der Steuerturm im vorderen Bereich des Schiffes platziert ist.Sail propulsion system for ships and tugs with stringed sails supported at their upper corners or upper edge by the cables fixed between the mast ends and fixed at their lower corners to metal rings, cables, tree ends, small posts or pulleys, characterized in that on the ships (1) and tractors (1r) one or more rows of sails (4) are used, fixed at their upper corners or upper edge to the mast ends (5), cables or ropes (11) or the ends of the trees and at their lower corners on metal rings, cables or ropes, the ends of the tree, small posts or motorized pulleys and that the control tower is placed in the front of the ship.

Description

Technisches GebietTechnical area

Sail propulsion systems as main or supplemental propulsion systems for ships and tugs

Stand der TechnikState of the art

Zurzeit wird der Segelantrieb von Schiffen nicht genügend ausgenutzt. Obwohl einige Schiffe über einen Segelantrieb verfügen, sind diese kostspielig und sind für die meisten Schiffe nicht geeignet. Die vorliegende Erfindung besteht aus Segeln, die in ganz einfacher und zudem preiswerter Weise den automatischen Schiffsantrieb ermöglichen und sogar für Schlepper geeignet sind.Currently, the sail propulsion of ships is not sufficiently utilized. Although some ships have a sail drive, these are expensive and are not suitable for most ships. The present invention consists of sails, which allow in a very simple and also inexpensive way the automatic ship propulsion and are even suitable for tractors.

Gegenstand und Vorteile der ErfindungSubject and advantages of the invention

Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein Segelantriebssystem für Schiffe und Schlepper, das einfach zu handhaben und zudem preiswert, praktisch, automatisch, einfach und schnell auf modernen Schiffen installierbar ist. Die Treibstoffkosten werden gesenkt. Somit sind bei geringerem Treibstoffverbrauch längere Fahrten möglich, und sie sind sicherer, insbesondere für Gastanker. Darüber hinaus werden die CO₂-Emissionen gesenkt. Mit diesem Antriebssystem wird ein einzigartiges, komplett ökologisches Transportmittel ermöglicht:
zur Nutzung auf Schleppern, die große Segel tragen können und eine große Oberfläche und wenig Tiefgang aufweisen und
zur Nutzung auf Schiffen oder Katamaranen von umfangreicher Länge oder in Serie, artikuliert, mit Scharnieren oder Kugelgelenken versehen, welche die durch hohe Wellen oder stürmische See erzeugten Schwingungen ertragen können.The present invention includes a sail propulsion system for ships and tractors that is easy to handle and inexpensive, practical, automatic, easy and quick to install on modern ships. Fuel costs are lowered. Thus, longer journeys are possible with lower fuel consumption, and they are safer, especially for gas tankers. In addition, CO ₂ emissions are reduced. This drive system enables a unique, completely ecological means of transport:
for use on tugs, which can carry large sails and have a large surface and little draft and
for use on ships or catamarans of extensive length or in series, articulated, provided with hinges or ball-and-socket joints capable of withstanding vibrations caused by high waves or stormy seas.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

Die vorliegende Erfindung ist ein Segelantriebssystem und eine Methode für Schiffe und Schlepper, bestehend aus einer oder mehreren Reihen von Segeln, welche auf Schiffen oder Schleppern anzubringen sind. Die Segel werden mit ihren oberen Eckpunkten oder ihrer Oberkante mit Kabeln oder Tauen zwischen den oberen Mastenden oder an den Baumenden derselben angeordnet, mit einigen Masten am Bug und anderen am Heck. Die Unterkante der Segel kann mit auf dem Deck angebrachten Metallringen, mit Kabeln oder Tauen, deren Enden am Deck angebracht sind, an kleinen Pfosten, im unteren Bereich des Hauptmastes, am Baum im unteren Mastbereich oder mit einer von Motoren betriebenen Seilrolle befestigt werden.The present invention is a sail propulsion system and method for ships and tugs consisting of one or more rows of sails to be mounted on ships or tugs. The sails are placed with their upper corners or their upper edge with cables or ropes between the upper mast ends or at the ends of the tree, with some masts at the bow and others at the stern. The bottom edge of the sails may be secured to the deck with metal rings attached to the deck, cables or ropes with their ends attached to the deck, to small posts, to the lower part of the main mast, to the tree in the lower mast area or to a pulley operated by motors.

Die Masten mit oder ohne Baum können drehbar sein und können in einem Neigungswinkel von 10–30° nach hinten gekippt werden. Somit prallt der auf die Segel treffende Wind nicht ins Leere ab, und das Schiff wird nicht gegen das Wasser gedrückt, was eine damit einhergehende Leistungseinbuße verhindert.The masts with or without a boom can be turned and can be tilted backwards at a tilt angle of 10-30 °. Thus, the wind impinging on the sails does not bounce off, and the ship is not pressed against the water, thus preventing a concomitant loss of performance.

Die Reihen von Segeln sind längs von Bug bis Heck ausgerichtet, und die äußeren Segel stützen einen Mast. Bei den mittleren Segeln bilden Taue oder Kabel die Oberkante.The rows of sails are aligned longitudinally from bow to stern and the outer sails support a mast. In the middle sails, cables or cables form the upper edge.

Es kann ein Antriebssystem mit Gleitfliegern hinzugefügt werden.It can be added a propulsion system with gliders.

Die Segel können im seitlichen Bereich und/oder im oberen Bereich der Schiffe oder Schlepper eingesetzt werden. Im Falle der Anwendung im seitlichen Bereich werden ausfahrbare Arme oder Dreharme hinzugefügt, und zur Befestigung im oberen Bereich werden die Masten genutzt. Die ausfahrbaren Arme können flexibel sein oder aus mehreren miteinander verbundenen oder miteinander vereinten Bandeisen bestehen. Die Enden der seitlich positionierten Arme werden mit Magneten, offenen Klemmschrauben oder flexiblen Haken befestigt.The sails can be used in the lateral area and / or in the upper area of the ships or tugs. In the case of lateral application, extendable arms or arms are added, and the masts are used for attachment in the upper area. The extendable arms may be flexible or consist of a plurality of interconnected or combined band iron. The ends of the laterally positioned arms are secured with magnets, open clamping screws or flexible hooks.

Die Segel können vor allem dreieckig, viereckig oder trapezförmig sein, automatisch ausfahrbar, drehbar und manuell oder von einem Mikroprozessor gesteuert werden. Die Segel können an ihren Ecken, Kanten oder Enden verstärkt sein, die Kanten können umgeschlagen werden oder eine feste oder auch mit Druckknöpfen fixierte Stange aufweisen, die mit einem Kabel oder Tau befestigt werden kann.Above all, the sails can be triangular, quadrangular or trapezoidal, automatically extendable, rotatable and manual or controlled by a microprocessor. The sails can be reinforced at their corners, edges or ends, the edges can be turned over or have a fixed or even with snaps fixed rod that can be attached with a cable or rope.

Dreieckige Segel können an ihrem oberen Eckpunkt an den Kabeln zwischen den oberen Mastenden mit einem senkrecht verlaufenden Kabel befestigt werden, das wie der Mast als Stütze fungiert. Im Falle der Befestigung ohne das senkrecht verlaufende Kabel werden die unteren Eckpunkte mit Kabeln befestigt und so zurecht geschoben, dass die Segel die geeignete Neigung aufweisen, um den Seitenwind effizient zu nutzen, um dicht oder hart am Wind zu segeln.Triangular sails can be attached at their upper corner to the cables between the upper mast ends with a vertical cable that acts as a support, like the mast. In the case of attachment without the vertical cable, the lower corners are attached with cables and adjusted so that the sails have the proper slope to efficiently use the crosswind to sail close or hard to the wind.

Dreieckige Segel können im mittleren Bereich eine zylindrische oder kegelförmige Hülse aufweisen, um ihre Befestigung an den Masten zu erleichtern.Triangular sails may have a cylindrical or conical sleeve in the central area to facilitate their attachment to the masts.

Viereckige oder trapezförmige Segel werden an vier Tauen oder Kabeln parallel zur Längsachse des Schiffes oder Schleppers angeordnet und befestigt. Sie werden von zwei Mastpaaren bzw. bei trapezförmigen Segeln von zwei Masten mit vier Bäumen getragen. Jedes Paar verfügt über einen Mast am Bug und einen weiteren am Heck. Die zwei Mastpaare können am oberen Ende geneigt sein oder nach außen geneigt werden und sind damit am besten geeignet, um dicht am Wind oder bei seitlichem Wind zu segeln.Square or trapezoidal sails are placed and fastened to four ropes or cables parallel to the longitudinal axis of the ship or tug. They are carried by two pairs of masts or with trapezoidal sails by two masts with four trees. Each pair has a mast at the bow and another at the stern. The two mast pairs may be inclined at the upper end or tilted outwards and are therefore on best suited to sail close to the wind or in a side wind.

Das System kann sowohl zum Alleinantrieb als auch als ergänzender Antrieb zu Motoren, Turbinen etc. genutzt werden. In allen Fällen ist die Energieersparnis erheblich.The system can be used both for single drive and as a supplementary drive to engines, turbines, etc. In all cases, the energy savings are significant.

Eine Gewichtsreduktion kann durch den Einsatz von Masten mit Aluminiumlegierungen, Glas- oder Kohlefasern, die zudem nicht rostanfällig sind, erreicht werden. Die Segel aus Segeltuch, Plastik, wie z. B. Kevlar, Polyester etc. sind im Allgemeinen flexibel, können aber auch halbsteif oder rigide sein.A weight reduction can be achieved by using masts with aluminum alloys, glass or carbon fibers, which are also not susceptible to rust. The sails made of canvas, plastic, such. Kevlar, polyester etc. are generally flexible but may be semi-rigid or rigid.

Ein Mikro- oder Steuerprozessor kann den Servoantrieb betätigen, die Motoren, den Hydraulikantrieb, den Antrieb oder die Steuerung der Segel und Ruder auf den Signalen des Kurses des Schiffes beruhend, der festgelegten Route, dem GPS, Richtung und Intensität des Windes und der Wellen, dem Steuersystem, der manuellen Betätigung der Segel, dem kompletten oder partiellen Einholen der Segel etc.A micro or control processor can operate the servo drive, motors, hydraulic drive, drive or control of the sails and oars based on the signals of the ship's course, the set route, the GPS, direction and intensity of the wind and waves, the control system, the manual operation of the sails, the complete or partial recovery of the sails etc.

Die Segel oder ihre Kabel können mittels von Motoren betriebenen Seilrollen eingeholt werden. Es ist auch möglich, ihre Oberfläche zu verringern, indem man sie an den Masten oder Bäumen aufrollt. Eine andere Art zur Verringerung der Oberfläche ist, die Oberkante etwas herabzunehmen und mit einem Kabel in einem geschlossenen Kreis mittels von Motoren betriebener Seilrollen zu verbinden. Eine ähnliche Methode wird zum Einholen der Segel angewendet. In diesem Fall werden die Segel ein- oder ausgezogen, indem sie an drei bis vier Kabeln anhand von Ringen an ihren Eckpunkten verschoben werden. Die Motoren und Kabel im geschlossenen Kreis verschieben die Segel und ziehen sie im gewünschten, vom Wind abhängigen Winkel ein oder aus. Die Ecken der Segel müssen miteinander durch Leinen verbunden werden, damit sie eine identische Distanz zwischen einander aufweisen, wenn sie erstmals ausgezogen sind.The sails or their cables can be obtained by means of motor driven pulleys. It is also possible to reduce their surface by rolling them up the poles or trees. Another way of reducing the surface area is to lower the top edge and connect it with a cable in a closed circuit by means of motor driven pulleys. A similar method is used to retrieve the sails. In this case, the sails are pulled in or out by three to four cables are shifted by rings at their vertices. The motors and cables in a closed circle move the sails and pull them in or out at the desired angle depending on the wind. The corners of the sails must be connected together by lines so that they have an identical distance between each other when they are first pulled out.

Die Masten können teleskopisch sein und geneigt werden und sogar mittels Hydraulikantrieb oder von Motoren und Reduktionsgetrieben vollständig zum unteren Bereich heruntergeklappt werden. The masts can be telescopic and tilted and even folded down completely by hydraulic drive or by motors and reduction gears to the lower area.

Falls die Segel die Sicht verdecken, kann der Steuerturm im vorderen Bereich platziert werden, oder es kann eine Kamera zur problemlosen Sicht benutzt werden.If the sails obscure the view, the control tower can be placed in the front area, or a camera can be used for easy viewing.

Das Schiff kann ein Katamaran mit vier Masten sein, welche an den vier Ecken oder in ihrer Nähe platziert sind und mit viereckigen oder trapezförmigen Segeln, deren längere Kante im oberen Bereich mittels nach außen geneigten Masten platziert werden können.The ship may be a catamaran with four masts placed at or near the four corners and with square or trapezoidal sails, the longer edge of which can be placed at the top by means of outwardly inclined masts.

Es kann ein Antriebssystem mit Gleitfliegern hinzugefügt werden, die am Schiff mit Leinen und Kabeln oder Seilen befestigt sind und das Schiff durch die entstandene Windenergie ziehen und lenken. Der oberste Gleitflieger beinhaltet eine Heliumkammer oder einen Heliumballon, und die Einheit wird mit einer von einem elektrischen Motor betriebenen Seilrolle aufgerollt. Die Gleitflieger werden durch Fallschirme ersetzt, die an ihrer Mittelachse von Kabeln durchzogen sind und an der ebenfalls die äußeren Enden der Leinen des Fallschirms befestigt sind. Sie werden nur bei Rückenwind oder seitlichem Rückenwind genutzt. Am oberen Ende befindet sich ebenfalls eine Heliumkammer- oder ein -Ballon.It may be added a propulsion system with gliders, which are attached to the ship with ropes and cables or ropes and pull the ship by the resulting wind energy and steer. The top glider includes a helium chamber or a helium balloon, and the unit is rolled up with a pulley operated by an electric motor. The gliders are replaced by parachutes, which are crossed at its central axis by cables and to which also the outer ends of the lines of the parachute are attached. They are only used with tailwind or lateral tailwind. At the upper end there is also a helium chamber or a balloon.

Die Segel können automatisch mit der Windkraft oder manuell mit einer Fernsteuerung ausgezogen werden. Dabei sind bei kleinen Schiffen die Windrichtung und der Wellengang zu berücksichtigen.The sails can be pulled out automatically with wind power or manually with a remote control. For small vessels, the wind direction and the swell are to be considered.

Die Masten können teleskopisch sein und geneigt werden und sogar mittels Hydraulikantrieb oder von Motoren und Reduktionsgetrieben vollständig zum unteren Teil heruntergeklappt werden.The masts can be telescopic and tilted and even folded down completely by means of hydraulic drive or by motors and reduction gears to the lower part.

Die Katamarane und die Rümpfe der Schlepper mit großem Umfang, niedriger Höhe und nicht allzu hoher Widerstandskraft können aus mehreren Einheiten oder Schiffen geformt werden, artikuliert sein, mit Scharnieren oder Kugelgelenken versehen sein, und somit starke Schwingungen und seitliche Dämpfer ertragen.The catamarans and hulls of the large-scale, low-altitude, and not too strong drag tugs may be formed of several units or ships, articulated, hinged or ball-jointed, and thus endure strong vibrations and lateral dampers.

Der Steuerturm kann im vorderen Bereich platziert werden.The control tower can be placed in the front area.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen. Es zeigen:Brief description of the drawings. Show it:

1 eine schematische und perspektivische Ansicht eines Schiffs mit den Segeln des erfundenen Systems, 1 a schematic and perspective view of a ship with the sails of the invented system,

2, 3, 7 bis 10, 15, 16 und 18 die schematische und perspektivische Ansicht von Schiffen mit Varianten von Segeln des erfundenen Systems, 2 . 3 . 7 to 10 . 15 . 16 and 18 the schematic and perspective view of ships with variants of sails of the invented system,

4, 5, 6 und 14 die schematische Ansicht mit Varianten von Schiffen und Varianten des erfundenen Systems, 4 . 5 . 6 and 14 the schematic view with variants of ships and variants of the invented system,

11 eine schematische Ansicht eines Kabel-Antriebssystems mittels eines Servomotors, 11 a schematic view of a cable drive system by means of a servo motor,

12 eine schematische Ansicht eines Teils des Hohlmastes und die Kabel zur Betätigung der Segel, 12 a schematic view of a part of the hollow mast and the cables for operating the sails,

13 eine Ansicht des Betätigungssytems der Segel, 13 a view of the operating system of the sails,

19 eine schematische und partielle Ansicht eines Ein- und Ausziehsystems der Segel, 19 a schematic and partial view of an insertion and Ausziehsystems the sails,

20 eine leicht perspektivische Ansicht einer Variante der erfundenen Vorrichtung, 20 a slightly perspective view of a variant of the invented device,

17 und 21 die schematische Ansichten/Draufsicht mit Varianten von Schiffen mit einer Variante des erfundenen Systems und 17 and 21 the schematic views / plan view with variants of ships with a variant of the invented system and

22 ein Blockdiagramm eines möglichen Betriebsmodus. 22 a block diagram of a possible operating mode.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

7 zeigt ein Schiff 1, mit dreieckigen Segeln 4 an ihrer oberen Kante 12 von dem Kabel 11 gestützt, in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den vorderen 5f und hinteren Mastenden 5r an den Punkten 10a und 10b angeordnet. Die unteren Kanten der Segel werden an den Punkten 15d der Kabel 14d befestigt, die auf beiden Seiten zwischen den Seilrollen 23d und 23f angeordnet sind und von Motoren 16d zur Neigung der Segel betrieben werden. Die Enden beider Kabel 14d werden vereint und bilden somit einen geschlossenen Kreis zwischen vier Seilrollen 23d und 23f, welche die Betätigung und die Neigung der Segel mit Motoren 16d steuern. 7 shows a ship 1 , with triangular sails 4 at its upper edge 12 from the cable 11 supported, longitudinally along the ship and between the front 5f and rear mast ends 5r at the points 10a and 10b arranged. The lower edges of the sails are at the points 15d the cable 14d fastened on both sides between the pulleys 23d and 23f are arranged and of engines 16d be operated to the inclination of the sails. The ends of both cables 14d are united and thus form a closed circle between four pulleys 23d and 23f showing the operation and inclination of the sails with motors 16d Taxes.

Die 1 und 2 zeigen ein Containerschiff 1, viereckige Segel 4g mit Kabeln 11g und 14g über den Seilrollen 23f und 23r über den vier drehbaren Masten 5g befestigt und geneigt und die Motoren 6d. 2 zeigt zusätzliche seitlich ausgerichtete Segelreihen 4d von den Masten 5g gestützt, die Bäume 2g und die Kabel 14d. Dieses System ist für alle Arten von Schiffsrümpfen anwendbar.The 1 and 2 show a container ship 1 , square sails 4g with cables 11g and 14g over the pulleys 23f and 23r over the four rotating masts 5g attached and tilted and the engines 6d , 2 shows additional laterally aligned rows of sails 4d from the masts 5g supported, the trees 2g and the cables 14d , This system is applicable to all types of ship hulls.

3 zeigt ein Schiff 1 mit rechtwinkligen dreieckigen Segeln 4, die an ihrer Oberkante 12 mit dem Kabel 11 in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den vorderen 5t und hinteren Mastenden 5s an den Punkten 10r und 10s befestigt sind. Die unteren Eckpunkte der Segel werden fest an Metallringen 7d rechtwinklig auf dem Deck angebracht und an den Punkten 15d des Kabels 104d zwischen den Seilrollen 23d und 23f, die von Motoren 16d zur Neigung der Segel betrieben werden, befestigt. 3 shows a ship 1 with right triangular sails 4 at the top 12 with the cable 11 longitudinally along the ship and between the front 5t and rear mast ends 5s at the points 10r and 10s are attached. The lower corners of the sails are firmly attached to metal rings 7d attached at right angles to the deck and at the points 15d of the cable 104d between the pulleys 23d and 23f that of engines 16d operated to tilt the sails, attached.

4 zeigt ein Schiff 1 mit dreieckigen Segeln 4, die an ihrer Kante mit einem Kabel 11 in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den vorderen 5f und hinteren Mastenden 5r an den Punkten 10a und 10b befestigt sind und ein zusätzliches Antriebssystem mit Gleitfliegern 31, die am Schiff mit Leinen 35 und Kabeln oder Seilen 34 befestigt sind und es durch die entstandene Windenergie lenken und ziehen, wenn sie sich aufblähen. Der obere Gleitflieger beinhaltet eine Heliumkammer und wird mit einer von einem elektrischen Motor 16b betriebenen Seilrolle 32 aufgerollt. Die Gleitflieger werden durch Fallschirme ersetzt, die an ihrer Mittelachse von Kabeln 34 durchzogen sind und an denen auch die Leinen 35 befestigt werden. Die Nutzung findet nur bei Rückenwind oder seitlichem Rückenwind statt. 4 shows a ship 1 with triangular sails 4 at the edge with a cable 11 longitudinally along the ship and between the front 5f and rear mast ends 5r at the points 10a and 10b are attached and an additional propulsion system with glides 31 on the ship with linen 35 and cables or ropes 34 are attached and direct it by the resulting wind energy and pull when they inflate. The upper glider includes a helium chamber and is powered by an electric motor 16b operated pulley 32 rolled up. The glider pilots are replaced by parachutes, which at their central axis of cables 34 are crossed and on which also the linen 35 be attached. The use takes place only with tail wind or lateral tail wind.

5 zeigt das Schiff 1 der 4 mit dreieckigen Segeln 4, die an ihrer Oberkante 12 von dem Kabel 11 gestützt in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den vorderen 5f und hinteren Mastenden 5r an den Punkten 10a und 10b angeordnet sind. Der große Pfeil zeigt den Gegenwind, die Masten 5 und die senkrecht verlaufenden Kabel 5a. Die Segel sind ausgezogen und werden an ihren unteren Eckpunkten von Tauen oder Kabeln 14 gestützt, die mit ihren Enden an Metallringen 13a und 13b befestigt sind. 5 shows the ship 1 of the 4 with triangular sails 4 at the top 12 from the cable 11 supported longitudinally along the ship and between the front 5f and rear mast ends 5r at the points 10a and 10b are arranged. The big arrow shows the headwind, the masts 5 and the vertical cables 5a , The sails are extended and are at their lower corners of ropes or cables 14 supported, with their ends on metal rings 13a and 13b are attached.

6 zeigt das Schiff 1 der 4 mit dreieckigen Segeln 4, die an ihrer Oberkante 12 von dem Kabel 11 gestützt in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den vorderen 5f und hinteren Mastenden 5r an den Punkten 10a und 10b angeordnet sind. Der große Pfeil zeigt den Seitenwind. Die Segel werden an ihren unteren Eckpunkten von Tauen oder Kabeln 14 gestützt, welche zwischen den auf dem Deck angebrachten Metallringen 13a und 13b angeordnet sind. 6 shows the ship 1 of the 4 with triangular sails 4 at the top 12 from the cable 11 supported longitudinally along the ship and between the front 5f and rear mast ends 5r at the points 10a and 10b are arranged. The big arrow shows the crosswind. The sails are at their lower corners of ropes or cables 14 supported, which between the mounted on the deck metal rings 13a and 13b are arranged.

8 zeigt ein Schiff 1 mit viereckigen Segeln 4p, welche an ihren oberen Eckpunkten 12p mit Kabeln 11p gestützt werden, die in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den vorderen 5p und hinteren Mastenden 5n an den Punkten 10a und 10n angeordnet sind. Die unteren Eckpunkte der Segel werden an den Punkten 15 der Kabel 14 befestigt, die sich im unteren Mastbereich befinden. Die Enden beider Kabel 14 werden miteinander verbunden und bilden somit einen geschlossenen Kreis zwischen vier Seilrollen 23d und 23f, welcher mit Motoren 16d die Betätigung und die Neigung der Segel steuert. Die Neigung der Segel ermöglicht die Fortbewegung bei seitlichem Wind oder das dicht am Wind Segeln bei Gegenwind. 8th shows a ship 1 with square sails 4p , which at their upper vertices 12p with cables 11p be supported longitudinally along the ship and between the front 5p and rear mast ends 5n at the points 10a and 10n are arranged. The lower corner points of the sails are at the points 15 the cable 14 attached, which are located in the lower mast area. The ends of both cables 14 are connected together and thus form a closed circle between four pulleys 23d and 23f , which with engines 16d controls the operation and the inclination of the sails. The inclination of the sails makes it possible to move in a lateral wind or close to the wind sailing in headwind.

9 zeigt einen Öltanker 1 mit trapezförmigen Segeln 4z, welche an ihren oberen Eckpunkten 12p mit Kabeln 11p im geschlossenen Kreis zwischen den vorderen 5s und hinteren 5t, nach außen geneigten Mastenden, an Seilrollen, die an den Punkten 10p und 10n an den oberen Mastenden befestigt sind, angeordnet sind. Die unteren Eckpunkte der Segel werden an den Punkten 15 der Kabel 14 befestigt, die sich im unteren Mastbereich befinden. Im unteren Mastbereich formen die Kabel 14 zwischen den vier Seilrollen 23d und 23f einen geschlossen Kreis, der mit Motoren 16d die Betätigung und die Neigung der Segel steuert. Durch das Drehen der oberen Schlaufe können die Masten gedreht und gekippt werden. Die vom Motor (16) betriebenen Seilrollen drehen die untere Schlaufe. 9 shows an oil tanker 1 with trapezoidal sails 4z , which at their upper vertices 12p with cables 11p in a closed circle between the front 5s and rear 5t , outwardly inclined mast ends, on pulleys, at the points 10p and 10n attached to the upper mast ends are, are arranged. The lower corner points of the sails are at the points 15 the cable 14 attached, which are located in the lower mast area. The cables form in the lower mast area 14 between the four pulleys 23d and 23f a closed circle, with motors 16d controls the operation and the inclination of the sails. By turning the upper loop, the masts can be turned and tilted. The engine ( 16 ) operated pulleys rotate the lower loop.

10 zeigt ein Schiff 1 mit dreieckigen Segeln 4t, welche an ihren oberen Eckpunkten 12t mit Kabeln 11 parallel in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den vorderen 5p und hinteren 5n Enden des Drehmasts befestigt sind. Die unteren Eckpunkte der Segel werden an den Punkten 15t der Kabel 14t befestigt, die sich an den Baumenden 19 im unteren Bereich der Masten 5g befinden. Die Masten werden von Motoren 16 mit Reduktionsgetrieben 17 geneigt oder gekippt und von einem Mikroprozessor gesteuert. Sie können mittels Hydraulikantrieb gedreht und geneigt werden. 10 shows a ship 1 with triangular sails 4t , which at their upper vertices 12t with cables 11 parallel in the longitudinal direction along the ship and between the front 5p and rear 5n Ends of the rotary load are attached. The lower corner points of the sails are at the points 15t the cable 14t attached to the tree ends 19 in the lower part of the masts 5g are located. The masts are made by motors 16 with reduction gears 17 tilted or tilted and controlled by a microprocessor. They can be turned and tilted by means of a hydraulic drive.

11 zeigt die Kabel 6, 11 und 14, welche von der Seilrolle 18 und dem Motor 16a betätigt werden. Letzterer ist nicht in der Figur aufgeführt, um die Darstellung nicht zu erschweren. Ihre Aufgabe ist, die Segel zu setzen oder einzuholen oder zusammenzuziehen. 12 zeigt einen Hohlmast 5, der im Inneren ein Kabel oder Tau 22 führt, das zwischen den Seilrollen 20 und 21 einen geschlossenem Kreis bildet, der an einem Punkt mit dem Kabel 11 verbunden ist. Auf diese Weise steigt bei Betätigung des Motors 16b das Ende des Kabels 11 hoch oder herunter und mit ihm die Segel. 11 shows the cables 6 . 11 and 14 which of the pulley 18 and the engine 16a be operated. The latter is not listed in the figure so as not to complicate the presentation. Your task is to set the sails or overtake or contract. 12 shows a hollow mast 5 that inside a cable or rope 22 that leads between the pulleys 20 and 21 forming a closed circle at a point with the cable 11 connected is. In this way increases when the engine is operated 16b the end of the cable 11 up or down and with it the sails.

13 zeigt die Segel 4 halb zusammengezogen mittels Ringen 25 an den Kanten, welche am oberen Kabel 11v zwischen den oberen Mastenden 5f und 5r und an den unteren seitlichen Kabeln 14v, welche mit Metallringen am Boden befestigt sind, entlang gleiten. Zur Fortbewegung wird ein Motor 16v genutzt, welcher die Seilrollen 18v betätigt und das Kabel 22v in einem geschlossenen Kreis fortbewegt und somit auch die Segel, da sie an einem Ende mit dem besagten Kreis verbunden sind. Die Ecken der Segel müssen miteinander durch Leinen verbunden werden, damit sie eine identische Distanz zwischen einander aufweisen, wenn sie ausgezogen sind. 13 shows the sails 4 half contracted by means of rings 25 at the edges, which at the upper cable 11v between the upper mast ends 5f and 5r and on the lower side cables 14v , which are attached to the ground with metal rings, slide along. For locomotion becomes an engine 16v used, which the pulleys 18v pressed and the cable 22v moved in a closed circle and thus the sails, since they are connected at one end to the said circle. The corners of the sails must be connected together by lines so that they have an identical distance between each other when they are extended.

14 zeigt ein Schiff 1 mit dem Kabel oder Tau 30, den Schlepper 1r mit dreieckigen Segeln 4, welche an ihrer Oberkante mit einem Kabel 11 in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den vorderen 5f und hinteren Mastenden 5r an den Punkten 10a und 10b befestigt sind, und ein zusätzliches Antriebssystem mit Gleitfliegern 31, die am Schiff mit Leinen 35 und Kabeln oder Seilen 34 befestigt sind und durch die entstandene Windenergie das Schiff ziehen und lenken. Der oberste Gleitflieger beinhaltet eine Heliumkammer oder einen Heliumballon 33, und die Einheit wird mit einer von einem elektrischen Motor 16b betriebenen Seilrolle 32 aufgerollt Diese Einheit wird nur bei günstigem Wind genutzt. Die Gleitflieger werden durch Fallschirme ersetzt, die an ihrer Mittelachse von Kabeln 34 durchzogen sind und an denen auch die Leinen 35 befestigt werden. Zudem tragen sie die Heliumkammer bzw. den Heliumballon an ihrem oberen Ende. Die Nutzung findet nur bei Rückenwind oder seitlichem Rückenwind statt. Der große Pfeil zeigt schrägen Rückenwind. 14 shows a ship 1 with the cable or rope 30 the tug 1r with triangular sails 4 , which at its upper edge with a cable 11 longitudinally along the ship and between the front 5f and rear mast ends 5r at the points 10a and 10b attached, and an additional propulsion system with glides 31 on the ship with linen 35 and cables or ropes 34 are fixed and pull the ship by the resulting wind energy and steer. The top glider includes a helium chamber or a helium balloon 33 , and the unit comes with one from an electric motor 16b operated pulley 32 rolled up This unit is only used in favorable wind. The glider pilots are replaced by parachutes, which at their central axis of cables 34 are crossed and on which also the linen 35 be attached. In addition, they carry the helium chamber or the helium balloon at its upper end. The use takes place only with tail wind or lateral tail wind. The big arrow shows oblique tailwind.

15 zeigt ein Schiff 1 mit dem Kabel oder Tau 30, den Schlepper 1r mit dreieckigen Segeln 4, welche an ihrer Oberkante mit einem Kabel 11 in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den vorderen 5f und hinteren Mastenden 5r an den Punkten 10a und 10b befestigt sind. Die Unterkante der Segel werden an den Punkten 15d der sich zwischen den Seilrollen 23d und 23f befindlichen Kabel 14d beidseitig befestigt und mit Motoren 16b betrieben, um die Neigung der Segel einzustellen. Die Enden beider Kabel 14d können miteinander verbunden werden und somit einen geschlossenen Kreis zwischen vier Seilrollen 23d und 23f bilden zur synchronen Betätigung und Neigung der Segel mittels der Motoren 16d. Der Schlepper sollte eine große Oberfläche und wenig Tiefgang aufweisen, falls er keine Ladung trägt. 15 shows a ship 1 with the cable or rope 30 the tug 1r with triangular sails 4 , which at its upper edge with a cable 11 longitudinally along the ship and between the front 5f and rear mast ends 5r at the points 10a and 10b are attached. The bottom edge of the sails are at the points 15d which is between the pulleys 23d and 23f located cables 14d attached on both sides and with motors 16b operated to adjust the inclination of the sails. The ends of both cables 14d can be connected together and thus a closed circle between four pulleys 23d and 23f form for synchronous operation and inclination of the sails by means of the motors 16d , The tug should have a large surface area and low draft if it does not carry a load.

16 zeigt ein Schiff 1, den Schlepper 1r mit viereckigen Segeln 4p, welche an ihrer Oberkante 12b mit Kabeln 11p in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den vorderen 5p und hinteren Mastenden 5n an den Punkten 10a und 10n befestigt sind. Die Unterkante der Segel werden an den Punkten 15 der sich im unteren Mastbereich befindlichen Kabel 14 befestigt. Die Enden beider Kabel 14d werden miteinander verbunden und bilden somit einen geschlossenen Kreis zwischen vier Seilrollen 23d und 23f, welcher die Betätigung und die Neigung der Segel mit Motoren 16d steuert. Die Neigung der Segel ermöglicht die Fortbewegung bei seitlichem Wind oder das dicht am Wind Segeln bei Gegenwind. 16 shows a ship 1 the tug 1r with square sails 4p , which at its upper edge 12b with cables 11p longitudinally along the ship and between the front 5p and rear mast ends 5n at the points 10a and 10n are attached. The bottom edge of the sails are at the points 15 the cable located in the lower mast area 14 attached. The ends of both cables 14d are connected together and thus form a closed circle between four pulleys 23d and 23f which controls the operation and inclination of the sails with motors 16d controls. The inclination of the sails makes it possible to move in a lateral wind or close to the wind sailing in headwind.

17 zeigt ein Schiff 1, den Schlepper oder Katamaran 1c mit viereckigen Segeln 4p, die an ihren Kanten mit Kabeln 11p und 14p gestützt werden und parallel in Längsrichtung des Schiffes zwischen den Mastenden 5p und in der Nähe der vier Ecken des Katamarans angeordnet sind. Die Kabel 11p und 14p werden von Motoren betriebenen Seilrollen (nicht in der Figur aufgeführt) aufgerollt und ermöglichen somit die Steuerung der Neigung der Segel. 17 shows a ship 1 , the tug or catamaran 1c with square sails 4p at the edges with cables 11p and 14p be supported and parallel in the longitudinal direction of the ship between the mast ends 5p and are located near the four corners of the catamaran. The cables 11p and 14p are motorized pulleys (not shown in the figure) rolled up and thus allow the control of the inclination of the sails.

18 zeigt ein Schiff 1 mit dem Kabel 30, den Schlepper 1r mit dreieckigen Segeln 4, die an ihrer Oberkante von einem Kabel 11 gestützt in Längsrichtung entlang des Schiffes und zwischen den Enden der drehbaren Masten 5g an den Punkten 10a und 10b angeordnet sind. Die Unterkanten der Segel werden miteinander an den Punkten 15d der an den Baumenden 19 angeordneten Kabel 14d verbunden. Die Masten können mit Hydraulikantrieb oder Elektromotoren gedreht werden. 18 shows a ship 1 with the cable 30 the tug 1r with triangular sails 4 at the top of a cable 11 supported longitudinally along the ship and between the ends of the rotating masts 5g at the points 10a and 10b are arranged. The lower edges of the sails become together at the points 15d the at the tree ends 19 arranged cables 14d connected. The masts can be turned with hydraulic drive or electric motors.

19 zeigt die Segel 4 halb eingezogen mittels Ringen 25 an den Kanten, welche am oberen Kabel 11v zwischen den oberen Mastenden 5f und 5r und an den unteren seitlichen Kabeln 14v, die mit Metallringen am Boden befestigt sind, entlang gleiten. Zur Fortbewegung wird ein Motor 16v genutzt, welcher die Seilrollen 18v betätigt und das Kabel 22v in einem geschlossenen Kreis fortbewegt, und somit auch die Segel, da sie an einem Ende mit dem besagten Kreis verbunden sind. Die Ecken der Segel müssen miteinander durch Leinen verbunden werden, damit sie eine identische Distanz zwischen einander aufweisen, wenn sie ausgezogen sind. 19 shows the sails 4 pulled in half by means of rings 25 at the edges, which at the upper cable 11v between the upper mast ends 5f and 5r and on the lower side cables 14v Sliding along with metal rings attached to the ground. For locomotion becomes an engine 16v used, which the pulleys 18v pressed and the cable 22v moved in a closed circle, and thus the sails, since they are connected at one end to the said circle. The corners of the sails must be connected together by lines so that they have an identical distance between each other when they are extended.

20 zeigt ein Schleppsystem von umfangreicher Länge, das sich aus mehreren Katamaranen 1c zusammensetzt, mit Scharnieren oder Kugelgelenken 37 versehen, mit vielen rechteckigen Segeln 4p zwischen den vier Kabeln 11p und 14p, von denen die zwei oberen an den Mastenden 5p befestigt sind und die zwei unteren an den Seilrollen, die mittels Motoren (nicht in der Figur aufgeführt) auf- oder ausgerollt werden, um die Segel zu neigen. Aufgrund der umfangreichen Länge und Kraft, der standgehalten werden muss, müssen unter Umständen weitere Masten im mittleren Bereich aufgestellt werden. 20 shows a towing system of extensive length, consisting of several catamarans 1c composed with hinges or ball joints 37 provided, with many rectangular sails 4p between the four cables 11p and 14p of which the two upper ones are at the pole ends 5p are fixed and the two lower on the pulleys, which are by means of motors (not shown in the figure) up or rolled out to tilt the sails. Due to the extensive length and strength that must be withstood, additional masts may need to be erected in the middle area.

21 zeigt ein Schleppsystem von umfangreicher Länge, das sich aus mehreren Katamaranen 1c zusammensetzt, mit Scharnieren oder Kugelgelenken 37 versehen, mit vielen trapezförmigen Segeln 4p zwischen den vier Kabeln 11p und 14p, welche an den Enden der vier Bäume 2f und 2r der drehbaren Masten 5g befestigt sind. Ein Hydraulikantrieb oder Motoren (nicht in der Figur aufgeführt) drehen oder neigen die Masten, um die Segel zu neigen. Aufgrund der umfangreichen Länge und Kraft, der standgehalten werden muss, müssen unter Umständen weitere Masten im mittleren Bereich aufgestellt werden. 21 shows a towing system of extensive length, consisting of several catamarans 1c composed with hinges or ball joints 37 provided, with many trapezoidal sails 4p between the four cables 11p and 14p which are at the ends of the four trees 2f and 2r the rotatable masts 5g are attached. A hydraulic drive or motors (not shown in the figure) rotate or tilt the masts to tilt the sails. Due to the extensive length and strength that must be withstood, additional masts may need to be erected in the middle area.

22 zeigt ein Blockdiagramm mit den Signalen des Schiffskurses, der festgelegten Route, des GPS, Richtung und Intensität des Windes und der Wellen, der Fernsteuerung und manuellen Betätigung der Segel, des kompletten oder partiellen Einholens der Segel etc. Die Signale werden von einem Mikroprozessor oder vom Steuerprozessor verarbeitet. Diese schicken wiederum Signale an den Servoantrieb, dessen Motoren entsprechend der erhaltenen Daten die Segel einziehen bzw. die Segel, das Steuerruder oder den Schlepper lenken. Die Segel können komplett oder partiell eingeholt werden. 22 shows a block diagram with the signals of the ship's course, the set route, the GPS, direction and intensity of the wind and waves, the remote control and manual operation of the sails, the complete or partial hauling the sails, etc. The signals are from a microprocessor or from Control processor processed. These in turn send signals to the servo drive, whose motors, according to the data obtained, retract the sails or steer the sails, the rudder or the tractor. The sails can be completely or partially obtained.

Die Segel können automatisch mit der Windkraft oder manuell mit einer Fernsteuerung ausgezogen werden, dabei sind bei kleinen Schiffen die Windrichtung und der Wellengang zu berücksichtigen.The sails can be pulled out automatically with the wind power or manually with a remote control, whereby with small ships the wind direction and the swell are to be considered.

Claims

Sail propulsion system for ships and tugs with stringed sails supported at their upper corners or upper edge by the cables fastened between the mast ends and fixed at their lower corners to metal rings, cables, tree ends, small posts or pulleys, characterized in that on the ships ( 1 ) and tugs ( 1r ) one or more rows of sails ( 4 ) are used at their upper corners or their upper edge at the mast ends ( 5 ), cables or ropes ( 11 ) or the tree ends and at their lower vertices on metal rings, cables or ropes, the tree ends, small posts or motorized pulleys and that the control tower is placed in the front area of the ship.

System according to claim 1, characterized in that the masts ( 5g ) with trees ( 19 . 2g ) by means of motors ( 16 ) and reduction gears ( 17 ) or hydraulic drive can be turned or tilted and that the upper edges of the sails on an upper cable ( 11 ) between the mast ends and the lower edges on the side cables ( 14t ) are fastened, so that upon rotation of the masts, the sails ( 4t ) tend.

System according to claim 1, characterized in that the masts are tilted at an angle of 10-30 ° backwards.

System according to claim 1, characterized in that it has at least one row of sails ( 4 ), which on the longitudinal axis of the ship from bow to stern with a mast ( 5f and 5r ) are arranged on each of the outer sails and middle sails, by cables or ropes, which are between the upper mast ends ( 10a and 10b ) are supported.

System according to claim 1, characterized in that the sails are used in the upper region of the ships and tractors.

System according to claim 1, characterized in that the sails in the lateral region of the ships or tractors and are equipped with extendable arms, the ends of which are attached by means of magnets, open clamping screws or flexible hooks.

System according to claim 6, characterized in that the extendable arms are flexible or consist of a plurality of interconnected or combined band iron.

System according to claim 1, characterized in that the sails ( 4 . 4d and 4r ) are triangular.

System according to claim 1, characterized in that the sails ( 4p and 4g ) are quadrangular.

System according to claim 1, characterized in that the sails ( 4z ) trapezoidal and the upper mast ends are inclined outwards.

System according to claim 1, characterized in that the sails are automatically extendable and controlled by a microprocessor.

System according to claim 1, characterized in that it is provided by right-angled triangular sails ( 4r and 4d ) attached to masts ( 5t . 5s and 5g ) at its upper edge ( 12 ) supported by a cable ( 11 ) longitudinally and laterally of the ship between the mast ends ( 5t . 5s or 5g ) at the points ( 10r and 10s ), that the lower edge of the sails on metal rings ( 7d ) at right angles to the deck and at the points ( 15d ) of the cable ( 14d ) between the pulleys ( 23d and 23f ), which of engines ( 16d ) are operated to the inclination of the sail.

System according to claim 1, characterized in that the sails ( 4 ) at their edges with rings ( 25 ), which are on the upper cable ( 11v ) between the masts ( 5f and 5r ) and at the ends of the lower side cables ( 14v ) with metal rings ( 7v ) are fixed to the ground, that for locomotion a motor ( 16v ), which the pulleys ( 18v ) and the cable ( 22v ) are moved in a closed circle, and hence also the sails, since they are connected at one end to said circle, and that the corners of the sails are respectively connected to those of the next sail by lines so as to have an identical distance between each other when they move out.

System according to claim 1, characterized in that the sails ( 4 ) are triangular and at their lower edge with the points ( 15d ) the cable ( 14d ), which on both sides between pulleys ( 23d and 23f ), engines ( 16d ) are operated to the inclination of the sails, are connected.

System according to claim 1, characterized in that the sails are triangular ( 4 ) and the ends of both cables ( 14d ), which support the lower edge of the sails, between the pulleys ( 23d and 23f ) are connected to a closed circle, which tends the sails by operating the said pulleys with the motors.

System according to claim 1, characterized in that the sails are rectangular or trapezoidal and are arranged on four cables or cables arranged parallel to the longitudinal axis of the ship or tractor, two above ( 11p . 11g ) and two below ( 14p . 14g ) and that they are supported by two mast pairs or in trapezoidal sails of two masts with four trees, each pair has a mast at the bow and another at the rear.

System according to claim 1, characterized in that masts with aluminum alloys, glass or carbon fibers and sails made of flexible canvas or plastic such as polyester or Kevlar can be used.

System according to claim 1, characterized in that a microprocessor or the control processor receives the signals of the ship's course, the fixed route, the GPS, direction and intensity of the wind and waves, the remote control and manual operation of the sails, the complete or partial fetching of the sails processed and these signals in turn sent to the servo drive whose hydraulic drive or motors feed the sails according to the data received.

System according to claim 1, characterized indicates that the sails and / or cables are obtained by means of motors and pulleys.

System according to claim 1, characterized in that the surface of the sails is reduced by placing them with a cable in a closed circle ( 22 ) connected upper edge by means of an electric motor ( 16b ) is pulled down.

System according to claim 1, characterized in that the masts are telescopic and inclined and are even folded down completely by means of hydraulic drive or motors and reduction gears to the lower part.

System according to claim 1, characterized in that it comprises an additional propulsion system with gliders ( 31 ) having, that the glider pilots on the ship with linen ( 35 ) and cables or ropes ( 34 ) and draw by the resulting wind energy the ship and steer that the gliders include at the top of a helium chamber and with one of an electric motor ( 16b ) operated pulley ( 32 ) are rolled up.

System according to claim 1, characterized in that it comprises an additional propulsion system consisting of a series of parachutes, that the parachutes, when inflated, pull the ship or the tractor, that the parachutes on their central axis of cables or ropes ( 34 ) and that the parachute at the upper end includes a helium chamber and with one of an electric motor ( 16b ) operated pulley rolled up 32 ) becomes.

A system according to claim 1, characterized in that the ship or the tugboat is a catamaran with four masts placed at or near the four corners and with quadrangular sails.

System according to claim 1, characterized in that a plurality of tractors are used in series.

System according to claim 1, characterized in that tractors of extensive length consisting of several catamarans ( 1c ) can be used, that they are equipped with hinges or ball joints ( 37 ) and with many rectangular or trapezoidal sails ( 4p ) between the four cables ( 11p and 14p ), of which the two upper ones at the mast ends ( 5p ) and the two lower ones on the pulleys, which can be rolled up or unrolled by means of motors

System according to claim 1, characterized in that tractors of extensive length consisting of several catamarans ( 1c ) can be used, that they are equipped with hinges or ball joints ( 37 ) and with many trapezoidal sails ( 4p ) between the four cables ( 11p and 14p ), which at the ends of the four trees ( 2f and 2r ) of the two rotatable masts ( 5g ) and that a hydraulic drive or motors turn or lean the masts to incline the sails.

System according to claim 1, characterized in that the sails or their cables are obtained by means of motors and pulleys.

Method for sail propulsion of ships and tugs, characterized in that on the ships and tugs one or more sails or rows of several sails are used, that the sails at its upper corner or the upper edge at the top of one or more masts and / or with cables or ropes between the upper mast ends or the trees thereof, some at the bow and others at the stern, and that the lower edge or bottoms of the sails are attached to metal rings, cables or ropes, the tree ends in the lower mast area or motorized pulleys be attached.