DE3120472A1 - Sail and reefing system for commercial shipping - Google Patents
Sail and reefing system for commercial shippingInfo
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
- B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
- B63H9/08—Connections of sails to masts, spars, or the like
- B63H9/10—Running rigging, e.g. reefing equipment
- B63H9/1021—Reefing
- B63H9/1035—Reefing by furling around or inside the mast
Abstract
Description
Peter Fuhrmeister "^*Peter Fuhrmeister "^ *
Segel-und ßeffsystem für die Berufsschiffahrt Die Erfindung betrifft ein Segel-und Reffsystem für die Berufsschifffahrt mit vorgegebener bzw» frei einstellbarer Wölbung des Segels, das Reffen und Setzen des Segels kann stufenlos erfolgen. Mit diesem Segel—und Reffsystem kann das Setzen und Reffen des Segels automatisch erfolgen.. Die automatischen Funktionen, wie Drehern der Profilmasten, Setzen und Reffen der Segel, Schwenken der Gabelbäume oder auch die Leistungsreduzierung der Hauptmaschine ( Einsatz der Erfindung als Hilfsantrieb ) bzw. das Ein- oder Ausschalten einer Hilfsmaschine ( Einsatz der Erfindung als Hauptantrieb), übernimmt ein Mikrocomputer der auch Windrichtung und Windgeschwindigkeit automatisch ermittelt.Sail and esseff system for commercial shipping The invention relates to a sailing and reefing system for commercial shipping with a given or »freely adjustable curvature of the sail, the reefing and setting of the sail can be done continuously. With this sail and reefing system you can set and reef the sail done automatically .. The automatic functions, such as turning the Profile masts, setting and reefing the sails, pivoting the booms or the power reduction of the main engine (use of the invention as an auxiliary drive) or the switching on or off of a Auxiliary machine (use of the invention as the main drive) takes over a microcomputer that also automatically controls wind direction and wind speed determined.
Besonders aufgrund des stark gestiegenen Anteils der Treibstoffkosten an den Gesamtkosten ist ein Comeback des Segelantriebes für die Beruf sschiffahrt z.Z. eine vieldiskutierte Frage.Especially due to the sharp rise in the share of fuel costs at the total cost is a comeback of the sail drive for professional shipping. a much debated question.
Die Vorschläge zur Ausnutzung des Windes zum Antrieb von Schiffen sind im Wesentlichen:The main suggestions for using the wind to propel ships are:
— Dynaschiff- Dyna ship
- Rotorschiff- rotor ship
Schiff mit starren ProfilsegelnShip with rigid profile sails
— Schiff mit Windpropeller auf Schiffsschraube wirkend- Ship with wind propeller acting on the propeller
— Schiff mit yachtähnlicher Segelanordnung.- Ship with a yacht-like arrangement of sails.
Es würde an dieser Stelle zuweit gehen die Vor-bzw. Nachteile der einzelnen Riggarten aufzuzählen, es sei hier nur bemerkt daß die Jeweiligen wesentlichen Nachteile wieIt would go too far at this point. To enumerate the disadvantages of the individual rig gardens, it should only be noted here that the respective ones major disadvantages such as
- schlechte Am Wind- Eigenschaften beim Dynaschiff- poor upwind properties on the Dyna ship
- keine Reffmöglichkeit beim Rotor- und Profxlsegelschiff- No reefing possibility on the rotor and professional sailing ship
- großer konstruktiver Aufwand beim Windpropeller- Schiff- Great constructive effort in the wind propeller ship
— Verstagttng störend beim Ladevorgang beim Schiff mit yachtähnlicher S ege!anordnung- Verstagttng disruptive when loading the ship with a yacht-like S ege! Arrangement
beim Segel- und Reffsystem vermieden werden» Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen sehr guten Vortriebsbeiwert auf allen Kursen zum Wind zu erreichen und zusätzlich schnelles s.tufenloses Reffen bei möglichst geringem technischen Aufwand zu ermöglichen.be avoided in the sailing and reefing system » The invention is based on the object of a very good propulsion coefficient Can be reached on all courses to the wind and also fast See to enable stepless reefing with the least possible technical effort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Segel- und ReffsystemThis object is achieved in that the sailing and Reefing system
1.) aus einem drehbaren Profilmast mit festen Endscheiben, an denen Führungen, in denen das Segel geführt und gehalten wird, befestigt sind, besteht.1.) from a rotatable profile mast with fixed end plates on which Guides, in which the sail is guided and held, attached are, exists.
Das Reffen erfolgt über eine im Profilmast angeordnete Reffvorrichtung, (s. Blatt 1 )The reefing takes place via a reefing device arranged in the profile mast, (see sheet 1)
2.„) aus einem drehbaren Profilmast mit festen kreisförmigen Profilmastendscheiben, die außen mit Führungen., um die Gaberbäume schwenkbar gelagert sind, versehen sind, besteht. Der Gabelbaum übernimmt die Funktion des Haltens des Segels, die Wölbung des Segels ist entsprechend dem Kurse zum V/ind optimal einstellbar.2. ") from a rotatable profile mast with fixed circular profile mast end disks, the outside with guides. Swiveling around the fork trees are stored, are provided, exists. The boom takes on the function of holding the sail, the curvature of the sail is accordingly the course to the V / ind optimally adjustable.
Das Reffen ermöglicht eine im Profilmast angeordnete Reffvorrichtung. ( s. Blatt 2)Reefing is made possible by a reefing device arranged in the profile mast. (see sheet 2)
Die im Profilmast angeordnete Reffvorrichtung besteht aus drehbar
gelagertem Rohr ( z.B. im Endscheibenbereich ), an dem das Vorliek
des Segels befestigt ist, und aus z.B. z\7ei Reff- (Seil greift am
Umfang des Rohres an ) bzw. zwei Setzwinden (Seil greift am Segel an). Die im Innern des drehbar gelagertem Rohres angeordnete Zugstange
( sie kann eventuell entfallen ) ist vorgespannt, sie verhindert ein großes Durchbiegen des Rohres bei gesetztem Segel infolge der Belastung
des Winddrucks auf das Segel.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind:The reefing device arranged in the profile mast consists of a rotatably mounted tube (e.g. in the end cap area) to which the luff of the sail is attached, and of e.g. two reefing (rope engages the circumference of the pipe) or two setting winches (rope engages the Sails on). The tie rod located inside the rotatably mounted tube (it may be omitted) is pretensioned, it prevents the tube from bending too much when the sail is set as a result of the load of the wind pressure on the sail.
The advantages achieved with the invention are:
— sehr guter Vortriebsbeiwert ( Segelpolare ) auf allen Kursen zum Wind- very good propulsion coefficient (sail polar) on all courses for wind
— schnelles automatisches stufenloses Reffen bzw. Setzen des Segels ist möglich- Fast, automatic, stepless reefing or setting of the sail is possible
— keine nachteilige Beeinflussung des Ladevorganges, das Segel- und Reffsystem kann auch auf einem sogenannten Offenen Schiff angewendet werden- No adverse effect on the loading process, the sailing and The reefing system can also be used on a so-called open ship
— nur geringfügig erhöhter Luftwiderstand des gesamten Uberwasserschiffes bei Fahrt unter Haupt- bzw. Hilfsmaschine entgegen dem Wind ( Segel sind geborgen im Mast, Profilmasten sind in Windrichtung gestellt )- only slightly increased air resistance of the entire surface hull when driving under the main or auxiliary machine against the wind (sails are secured in the mast, profile masts are in the direction of the wind posed )
— die Segelwölbung ist entsprechend dem Kurse zum V/ind optimal einstellbar möglich ( gilt nur für Ausführungsbeispiel mit schwenkbaren Gabelbäumen, s. Blatt 2 )- The sail curvature can be optimally adjusted according to the course to the V / ind (only applies to the embodiment with swiveling Fork trees, see sheet 2)
Beschreibung des auf Blatt 1 dargestellten AusführungsbeispielsDescription of the embodiment shown on sheet 1
Fig. 1 zeigt den drehbaren Profilmast (1) mit 25.B. festangeschweißten Endscheiben (2), diese sind mit Führungsschienen (k)> in der das Segel (6) geführt und gehalten wird, versehen.Fig. 1 shows the rotatable profile mast (1) with 25.B. Permanently welded end plates (2), these are provided with guide rails (k)> in which the sail (6) is guided and held.
Fig. 2 zeigt den Profilraastquerschnitt (1) und die im Hast befindliche Reff vorrichtung sowie die Endscheibe (?.) mit den an ihr befestigten, z.B. kreisbogenförmig gekrümmten, Führungsschienen (k) · Fig. 2 shows the profile grid cross-section (1) and the reefing device in haste as well as the end plate (?.) With the guide rails (k) attached to it, for example curved in the shape of a circular arc.
Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab den Profilmastquerschnitt (1), die untere Endscheibe (2) und die im Mastinnern befindlichen TeileFig. 3 shows on an enlarged scale the profile mast cross section (1), the lower end plate (2) and the parts inside the mast
der Reffvorrichtung, wobei für Back- und Steuerbordbug jeweils ein Segel nötig ist, ob sind also auch zwei Reffvorrichtungen erforderlich.the reefing device, for port and starboard bow respectively a sail is necessary, so there are two reefing devices necessary.
Eine Lösung mit nur einem Segel für Back- und Steuerbordbug wäre möglich bei Anordnung einer Kupplung zwischen Segel und dem jeweiligen über die Setzwinde (10) betätigten Seil (5)· Fig. 4 zeigt die an der Endscheibe (2) z.B. verschweißte Führungsschiene, /A solution with only one sail for port and starboard bow would be possible if a coupling was arranged between the sail and the respective rope (5) operated via the setting winch (10). Fig. 4 shows the guide rail e.g. welded to the end plate (2), /
Die Endscheibenfunktion kann auch eine dünne Platte übernehmen, die Führungsschienen müßten dann an gekrümmten Trägern, diese nehmen anstelle der Endscheibe den Segeldruck auf, befestigt werden.The end disk function can also take over a thin plate, the guide rails would then have to be on curved supports, these take up the sail pressure instead of the end plate.
Fig. 5 zeigt die an der Endscheibe verschweißte Führungsschiene (4)
und das in ihr über das Seil (5) geführte bzw. gehaltene Segel (6). Segel und Seil können z.B. miteinander verklebt sein.
Funktionsbeschreibur.g
Setzen des SegelsFig. 5 shows the guide rail (4) welded to the end plate and the sail (6) guided or held in it via the cable (5). The sail and rope can be glued together, for example. Function description g
Setting the sail
Das um das drehbar gelagerte Rohr (8) aufgewickelte Segel (6) wird mit dem am Segel befestigten Seil (5)» das über die Setzwinde (10) betätigt wird (Reffwinde ist gelöst ), in die jeweilige Führungsschie-· ne geführt und bis zur gewünschten Segelfläche aus dem Mast herausgezogen, anschließend wird auch die Reffwinde festgelegt. Bergen des SegelsThe sail (6) wound around the rotatably mounted tube (8) is with the rope attached to the sail (5) »the one over the set winch (10) is operated (reefing winch is released), into the respective guide rail ne guided and pulled out of the mast to the desired sail area, then the reefing winch is also set. Recovery of the sail
Zuerst wird die Setzwinde (10) gelöst, nun wird die Reffwinde (11)
zum Einholen des Segels (6), das Seil dieser Reffwinde greift am Umfang des drehbar gelagerten Rohres an, betätigt und so das jeweilig
benutzte Segel ( für Fahrt auf Steuerbord- oder Backbordbug ) wieder
um das im Innern des Mastes befindliche drehbar gelagerte Rohr aufgewickelt»
BemerkungenFirst the set winch (10) is loosened, now the reefing winch (11) is used to haul in the sail (6), the rope of this reefing winch engages the circumference of the rotatably mounted tube, actuated and the respective sail used (for travel on starboard or port bow) rewound around the rotatable tube located inside the mast »
Remarks
Falls die sehr große Einzel-Segelfläche zu schlecht beherrschbar wird besteht die Möglichkeit sie in zwei oder mehrere Segel aufzuteilen, es sind hierzu drei oder mehr "Endscheiben" mit daran befestigten Führungsschienen nötig.If the very large single sail area is too difficult to control it is possible to divide them into two or more sails, for this purpose three or more "end plates" are attached to them Guide rails necessary.
Die Endscheiben können im Bereich der Schiffsbreite (bei senkrecht zur Schiffslängsachse gestellten Profilmasten ) schmaler als dargestellt ausgeführt werden so daß auch beim "Offenen Schiff" keine nachteilige Beeinträchtigung des Ladevorgangs besteht« Beschreibung- des auf Blatt 2 dargestellten Ausführungsbeispiels Fig. 6 zeigt einen drehbaren Profilmast (1) mit festangeschweißten kreisförmigen Profilmastendscheiben (3)· Die Profilmastend- -.Vl-ri.'o ν YV.i.Ta .-π.'-!' '.-...·;! Li Ό .·.·,; - · ι ί/ f i; ■ "·■ ι 'M . i.": il'. .;.·.! IC/ j i.«4|#''..'Hti ·The end plates can be made narrower than shown in the area of the ship's width (with profiled masts positioned perpendicular to the ship's longitudinal axis) so that there is no disadvantageous impairment of the loading process even with the "open ship" (1) with firmly welded circular profile mast end plates (3) The profile mast end- -.Vl-ri.'o ν YV.i.Ta.-Π .'-! ''.-...·;! Li Ό. ·. · ,; - · ι ί / fi ; ■ "· ■ ι 'M. I.": Il'. .;. ·.! IC / j i. «4 | # '' .. 'Hti ·
der im Mast angeordneten Eeffvorrichtung sowie die Schwenkeinrichtung zum Schwenken des Gabelbaumes.the Eeff device arranged in the mast and the swivel device for swiveling the boom.
Fig. 9 zeigt eine einfachere Lösung zum Schwenken des Gabelbaumes. Fig.10 zeigt eine schmalere Konstruktion mit der der Schwenkvorgang des Gabelbaumes möglich ist, für ein "Offenes Schiff" ist damit keine nachteilige Beeinträchtigung des Ladevorganges zu erwarten. Fig. 9 shows a simpler solution for pivoting the boom. Fig.10 shows a narrower construction with which the pivoting process of the boom is possible, for an "open ship" it is no adverse effects on the charging process are to be expected.
Funktionsbeschreibung
Setzen des SegelsFunction description
Setting the sail
Das um das drehbar gelagerte Rohr (14) aufgewickelte Segel (4) wird
mit dem am Segel befestigten Seil (6), das über die Setzwinde (7) betätigt wird (Reffwinde ist gelöst), bis zur gewünschten Position
ausgebracht, anschließend wird die Reffwinde (10) festgelegt. Das Einstellen der gewünschten Wölbung des Segels geschieht durch Nachlassen
bzw. Anziehen des über die Setzwinde betätigten Seiles. Das Schwenken des oberen und unteren Gabelbaumes in die jeweilige
Segelstellung (auf Backbord-bzw. Steuerbordbug) kann anschließend erfolgen.
Bergen des SegelsThe sail (4) wound around the rotatably mounted tube (14) is deployed to the desired position with the rope (6) attached to the sail, which is operated via the setting winch (7) (reefing winch is released), then the reefing winch is deployed (10) established. The desired curvature of the sail is set by slackening or tightening the rope operated by the winch. The upper and lower boom can then be swiveled into the respective sail position (on port or starboard bow).
Recovery of the sail
Zuerst wird die Setzwinde (oben und unten) gelöst,nun wird die Reffwinde (10) zum Einholen des Segels betätigt und somit das Segel wieder auf das im Innern des Mastes drehbar gelagerte Rohr aufgewickelt» BemerkungenFirst the set winch (top and bottom) is loosened, now the reefing winch is released (10) actuated to retrieve the sail and thus the sail is rewound onto the tube that is rotatably mounted inside the mast » Remarks
Die auf Kreisbahnen schwenkbaren Gabelbäume ermöglichen es das Segel optimal zum Profilmast einzustellen so das ein sehr großer Auftriebsbeiwert und damit auch Vortriebsbeiwert erzielt wird» Das Schenken der Gabelbäume ist z.B. auch mit hydraulichen Steuerungen möglich# The booms, which can be swiveled on circular paths, allow the sail to be optimally adjusted to the profile mast so that a very large coefficient of lift and thus also the propulsion coefficient is achieved »The boom can also be swiveled with hydraulic controls, for example #
Sollte es die sehr große Segelfläche erfordern so kann das Segel auch mit mehr als zwei Gabelbäumen gehalten werden, bei dreieckförmigen Segel dürfte ein einziger Gabelbaum eventuell zum Halten des Segels ausreichen.If the very large sail area requires it, so can the sail be held with more than two booms, with triangular sails a single boom might be used to hold the sail sufficient.
Man kann konstruktiv dafür sorgen daß die Gabelbäume auf den zwei Segelstellungen (Backbord- und Steuerbordbug), z.B. über ein-bzw. ausrastbare Bolzen, gesichert werden.You can constructively ensure that the booms are in the two sail positions (port and starboard bow), e.g. via one or. disengageable bolts.
Es besteht auch, die Möglichkeit den Gabelbaum um den unteren Mastquerschnitt (dieser ist ellipsen oder kreisförmig) schwenkbar anzuordnen womit die untere Schwenkkonstruktion noch schmaler als in Fig. 10 gezeigt ausgeführt werden kann (wichtig bei Einsatz auf " Offenen Schiff").There is also the option of moving the boom around the lower cross-section of the mast (this is elliptical or circular) to be arranged pivotably so that the lower pivot construction is even narrower than in FIG. 10 shown can be carried out (important for use on "open ship").
Das in Fig. 9 außerhalb des Mastinnern angeordnete Schwenkwindenpaar kann auch im Innern des Profilmastes angebracht werden. Zwischen den beiden "Schenkeln" des Gabelbaumes kann z.B. Segeltuch gesetzt werden so daß eine gewisse Endschexbenwirkung (Segelpolare wird steiler und damit günstiger) erreicht wird.The pair of slewing winches arranged outside the inside of the mast in FIG. 9 can also be installed inside the profile mast. Between the two "legs" of the boom, for example, canvas can be placed be set so that a certain endschexben effect (sail polar becomes steeper and therefore cheaper).
Mit mehr oder weniger zusätzliche® konstruktiven Aufwand besteht die Möglichkeit die schwenkbaren unteren Gabelbäume als Ladegeschirr zu nutzen.With more or less additional® design effort, the Possibility to use the swiveling lower booms as loading gear to use.
"The Future of Commercial Sail" Royal Institution of Naval Architects, Occasional Publication (1976) "World§ first commercial sailing ship"' ι Zosen (9/80) "So viel Wind- und keine Segel?" Schiffahrt international (6/80) "Frachter unter Segel- kein Thema in Deutschland" ScMff& Hafen (12/80) "Das Frachtschiff der Zukunft" Antrieb (6/80)"The Future of Commercial Sail" Royal Institution of Naval Architects, Occasional Publication (1976) "World§ first commercial sailing ship"' ι Zosen (9/80) "So much wind and no sails?" Schiffahrt international (6/80) "Freighter under sails - not an issue in Germany" ScMff & Hafen (12/80) "The cargo ship of the future" Drive (6/80)
"Sailing Theorie and Practice" Marehaj, CA., Dood Mead and Company (I96if) "Windkanaluntersuchungen einer Segelyacht" B.Wagner u. P.Boese, Schiff& Hafen (9/68)"Sailing Theory and Practice" Marehaj, CA., Dood Mead and Company (I96if) "Wind tunnel examinations of a sailing yacht" B.Wagner and P.Boese, Schiff & Hafen (9/68)
Bezeichnungen für die auf Blatt 1 dargestellten Einzelteile des Segel- und ReffsystemsDesignations for the individual parts of the sailing and reefing system shown on sheet 1
Teil Nr. Bezeichnung , BemerkungenPart No. Description, remarks
1 drehbarer Profilmast1 rotatable profile mast
2 Endscheibe2 end plate
3 Versteifung für Endscheibe3 stiffener for end plate
4 gekrümmte Führungsschiene4 curved guide rails
5 Seil, am Segel angreifend5 rope, attacking the sail
6 Segel6 sails
7 Zugstange, sie wird vorgespannt7 Drawbar, it is pre-tensioned
8 Rohr, an ihm ist Vorliek des Segels befestigt8 tube with the luff of the sail attached to it
9 Umlenkrolle9 pulley
Setzwinde, betätigt Teil 5 Reffwinde, ihr Seil greift am umfang des Rohres (8) an Seil, am Rohrumfang angreifend Blechversteifungen, eventuell nicht erforderlichSetting winch, actuates part 5 reefing winch, its rope engages the circumference of the pipe (8) Rope, sheet metal reinforcements attacking the pipe circumference, may not be required
:.-:.r .:. 3120472 Bezeichnungen für die auf Blatt 2 dargestellten Einzelteile des : .- :. r .:. 3120472 Designations for the individual parts of the
Segel- und ReffsystemsSail and reef systems
Teil KTr. Bezeichnung , BemerkungenPart KTr. Designation, remarks
1 drehbarer Profilmast1 rotatable profile mast
2 Gabelbaum2 boom
3 Profilmastendscheibe mit außen angebrachter Kreisführung it Segel3 Profile mast end plate with externally attached circular guide it sails
5 Umlenkrolle5 pulley
6 Seil6 rope
7 Setzwinde7 winch
8 Gleitstücke8 sliding pieces
9 Zahnkranz9 ring gear
10 Reffwinde10 reefing winch
11 Schwenkwinde11 swing winch
12 Kette12 chain
13 Antriebsrad zum Schwenken des Gabelbaumes13 Drive wheel for swiveling the boom
■ H Rohr, hieran ist Vorliek des Segels befestigt■ H tube, the luff of the sail is attached to this
15 Zugstange15 drawbar
16 Blechversteifungen 1 ?, 18 S chwenkwindenpaar16 sheet metal reinforcements 1?, 18 pairs of pivoting winches
19 Gabelbaumzwischenträger19 boom intermediate supports
20 Bolzen20 bolts
21,2;·! Solle, Ubor Schwenltwlndi-npanr botätLgt21.2; ·! Solle, Ubor Schwenltwlndi-npanr botätLgt
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813120472 DE3120472A1 (en) | 1981-05-21 | 1981-05-21 | Sail and reefing system for commercial shipping |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813120472 DE3120472A1 (en) | 1981-05-21 | 1981-05-21 | Sail and reefing system for commercial shipping |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3120472A1 true DE3120472A1 (en) | 1983-01-13 |
DE3120472C2 DE3120472C2 (en) | 1988-07-21 |
Family
ID=6133021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813120472 Granted DE3120472A1 (en) | 1981-05-21 | 1981-05-21 | Sail and reefing system for commercial shipping |
Country Status (1)
Country | Link |
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Also Published As
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DE3120472C2 (en) | 1988-07-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B63H 9/06 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |