DE3129225A1

DE3129225A1 - Ocean-going ship with sails

Info

Publication number: DE3129225A1
Application number: DE19813129225
Authority: DE
Inventors: Arnd Dr. 2000 Hamburg Bernaerts; Richard 2803 Weyhe Fleischmann; Victor 2800 Bremen Kurmis
Original assignee: STEINFELDER ANLAGEN TREUHAND G
Current assignee: STEINFELDER ANLAGEN TREUHAND G
Priority date: 1981-07-24
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1983-05-26

Abstract

The invention relates to an ocean-going ship with sails, having at least one mast which can be rotated in the mast foot and carries at least one rectangular sail, which in the reefed state can be wound up on a rotatable tube. According to the invention, provision is made for the tube (6) to be positively rotated by means of a single drive motor (15) and to be displaceable in a translatory manner. <IMAGE>

Description

Hochseeschiff mit BesegelungOcean-going ship with sails

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hochseeschiff mit Besegelung mit wenigstens einem im Mastfuß drehbaren Masten, welcher wenigstens ein rechteckiges Segel trägt, das im gerefften Zustand auf einemdrehbaren Rohr aufwickelbar ist.The present invention relates to an ocean-going ship with sails with at least one mast rotatable in the base of the mast, which is at least one rectangular Carries sail, which can be wound up on a rotatable tube in the reefed state.

Bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts hinein wurde bekanntlich der Welthandel größtenteils mit Segelschiffen durchgeführt, die am Ende ihrer Entwicklung in der Regel als vier- oder fünfmastige Rahsegler ausgebildet waren. Durch die Entwicklung der Dampfmaschine und später dann der inneren Verbrennungskraftmaschine wurden diese nur mit einer hohen Anzahl von Deckpersonal bedienbaren Segelschiffe durch die wesentlich einfacher bedienbaren Dampf-und Motorschiffe verdrängt.It is well known that the World trade is largely carried out with sailing ships, which at the end of their development were usually designed as four- or five-masted square sailors. Through development the steam engine and later the internal combustion engine were these only with a high number of deck personnel operable sailing ships by the essential Easier to use steam and motor ships displaced.

Durch die in den letzten Jahren sich ergebende starke Verteuerung von fossilen Brennstoffen - bei modernen Motorschiffen betragen die Treibstoffkosten heute schon in etwa 2/3 der Betriebskosten - erscheint die Verwendung von Segelfrachtschiffen heutzutage von erneutem Interesse, und zwar insbesondere deshalb, weil bei einem Segelschiff eine unmittelbare Umwandlung der Windenergie in Bewegungsenergie des Schiffes unter Vermeidung rotierender Elemente zustandekommt.Due to the sharp rise in prices in recent years from fossil fuels - in modern motor ships the fuel costs are high Today already in about 2/3 of the operating costs - appears the use of sailing cargo ships of renewed interest these days, especially because one A direct conversion of wind energy into kinetic energy of the sailing ship Ship while avoiding rotating elements.

Die hauptsächliche Schwierigkeit für einen erneuten Einsatz von Windkraft in der Handelsschiffahrt besteht in der Schwierigkeit, Segel mit einfachem Aufwand setzen und reffen zu können. Auch wenn diese früher von Menschenhand durchgeführte Arbeit heutzutage weitgehend mit Hilfe von Elektromotoren durchführbar ist, so ergibt sich doch eine prinzipielle Schwierigkeit darin, daß das Segelsetzen im Grunde nur im Rahmen einer translatorischen Bewegung möglich ist, während das Segeireffen eine Rotationabewegung eines der Aufwicklung des Segels dienenden Rohres erforderlich macht.The main difficulty for a renewed use of wind power In merchant shipping there is the difficulty of sailing with easy effort to be able to sit and reef. Even if this was previously done by human hands Work nowadays is largely feasible with the help of electric motors, so results There is a fundamental difficulty in the fact that setting sails is basically only is possible in the context of a translational movement, while that Segeireffen a rotational movement of a tube used to wind up the sail makes necessary.

Dies hatte zur Folge, daß bisher für das Segelsetzen und das Segeireffen zwei getrennte Antriebe notwendig waren, was einen relativ komplizierten Mechanismus zum Segelsetzen und Segelreffen erforderlich machte.This had the consequence that so far for the setting of the sails and the Segeireffen two separate drives were necessary, which was a relatively complicated mechanism required for setting sails and sailing meetings.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hochseeschiff mit Besegelung zu schaffen, bei welchem die zum Segelsetzen erforderliche translatorische Bewegung und die zum Segelreffen erforderliche Rotationsbewegung mit Hilfe eines einzigen Antriebes durchführbar ist.It is the object of the present invention to provide a deep sea ship with To create sails in which the translational required for setting the sails Movement and the rotational movement required for the sailing meeting with the help of a single drive is feasible.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Rohr mit Hilfe eines einzigen Antriebsmotors zwangsweise verdreht und translatorisch verschiebbar ist.According to the invention this is achieved in that the tube with the help a single drive motor forcibly twisted and translationally displaceable is.

Der prinzipielle Fehler bei bisher bekannten.Segelsetz-und -reffeinrichtungen bestand darin, daß das der Aufwicklung des Segels dienende Rohr unbeweglich fixiert wurde, so daß das Segelsetzen, d.h. die translatorische Bewegung, nur durch Verschiebung des nicht aufgewickelten Endes des Segels möglich war. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird nunmehr diese Schwierigkeit dadurch beseitigt, daß das der Aufwicklung des Segels dienende drehbare Rohr gleichzeitig translatorisch verschiebbar gemacht wird, so daß die Rotationsbewegung und die translatorische Bewegung miteinander gekoppelt werden können.The principal flaw in previously known sail setting and reefing devices consisted in the fact that the tube used to wind up the sail was immovably fixed so that the setting of the sails, i.e. the translational movement, can only be done by shifting the unwound end of the sail was possible. In the context of the present Invention, this difficulty is now eliminated in that the winding of the sail serving rotatable tube made translationally displaceable at the same time is so that the rotational movement and the translational movement with each other can be coupled.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 erfolgt dabei diese Kopplung der translatorischen und Rotationsbewegung mit Hilfe einer Gewindestange und einer parallel dazu'angeordneten Zahnstange, wobei die Gewindestange auf einen Schlitten wirkt, der eine translatorische Verschiebung des der Aufwicklung des Segels dienenden Rohres bewirkt. Mit Hilfe der parallel dazu angeordneten Zahnstange und eines auf dem drehbaren Rohr befestigten Zahnrades wird dann gleichzeitig mit der translatorischen Bewegung des der Aufwicklung des Segels dienenden Rohres eine Rotation desselben hervorgerufen, so daß wunschgemäß eine Aufwicklung des Segels zustandekommt. Die Durchmesser des mit der Zahnstange kämmenden Zahnrades und der der Aufwicklung des Segels dienenden Rohres müssen dabei so aufeinander angepaßt sein, daß während der translatorischen Verschiebung der Stange eine zufriedenstellende Auf- bzw. Abwicklung des Segels zustandekommt.This coupling takes place in accordance with the features of claim 2 the translational and rotational movement with the help of a threaded rod and a rack arranged parallel to it, with the threaded rod on a slide acts that a translational shift of the the winding of the sail serving pipe causes. With the help of the rack arranged parallel to it and a gear mounted on the rotatable tube is then simultaneously with the translational movement of the tube used to wind up the sail Rotation of the same caused, so that as desired a winding of the sail comes about. The diameter of the gear meshing with the rack and the the tube used to wind the sail must be matched to one another be that during the translational displacement of the rod a satisfactory Winding or unwinding of the sail comes about.

Entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 3 und 4 sind im Hinblick auf das Vorsehen möglichst großer Segelfldchen und einer günstigen Schwerpunktverteilung zweckmäßigerweise zwei Vertikalrohre vorgesehen, welche entlang einer Unter-und einer Oberrah in seitliche Richtung verschiebbar sind.According to the features of claims 3 and 4 are in view on providing the largest possible sail areas and a favorable distribution of the center of gravity expediently two vertical tubes are provided, which along a lower and an upper frame are slidable in the lateral direction.

Entsprechend der Merkmale der Ansprüche 5 und 6 können dabei entweder ein oder zwei Segel te Mnst vorgesehen sein, wobei im Falle von zwei Segeln die nicht aufgewickelten Kanten der beiden Segel im Bereich des Mastes starr fixiert sind, Der Antrieb erfolgt dabei wahlweise mit Hilfe eines einzigen oder mit Hilfe zweier Antriebsmotore.According to the features of claims 5 and 6 can either one or two sails must be provided, in the case of two sails the not rolled up edges of the two sails rigidly fixed in the area of the mast are, The drive takes place either with the help of a single or with the help two drive motors.

Die genaue Führung der beiden drehbaren und translatorisch verschiebbaren Vertikalrohre ist im Rahmen der Merkmale der Ansprüche 7 bis 10 festgelegt.The exact guidance of the two rotatable and translationally displaceable Vertical pipes are defined within the scope of the features of claims 7 to 10.

Da ein mit einer derartigen Besegelung versehenes Hochseeschiff zweckmäßigerweise als Frachtschiff Verwendung findet, erweist es sich in vielen llen als zweckmäßig, wenn der drehbare Mast etwas oberhalb seines Mastfußes in der Vorwärtsrichtung kontrolliert abknickbar ist, demzufolge der Mast in gerefftem Zustand des oder der Segel als Ladebaum verwendbar ist.Since an ocean-going ship provided with such sails is expedient is used as a cargo ship, it proves to be useful in many cases, if the rotatable mast is slightly above its mast base in the Forward direction can be bent in a controlled manner, consequently the mast in the reefed state of the Sail can be used as a loading boom.

Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mit vier Masten versehenen Hochseeschiffes gemäß der Erf lndung, wobei die Segel im gesetzten Zustand dargestellt sind, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Hochseeschiffes mit Darstellung der Segel im gerefften Zustand, Fig. 3 eine schematische Ansicht des Segelsetzmechanismus bei einem Hochseeschtff gemäß Fig. 1, und Fig. 4 und 5 Schnittansichten entlang der Linien 4-4 und 5-5 von Fig. 3.The invention will now be described in more detail using an exemplary embodiment will be explained and described, reference being made to the accompanying drawings is. 1 shows a perspective view of one provided with four masts Ocean-going ship according to the invention, the sails shown in the set state FIG. 2 is a perspective view of the ocean-going ship shown in FIG showing the sails in the reefed state, FIG. 3 is a schematic view of the sail setting mechanism in a high seas according to FIG. 1, and FIGS. 4 and 5 Cross-sectional views taken along lines 4-4 and 5-5 of FIG. 3.

Entsprechend Fig. 1 weist das erfindungsgemäße Hochseeschiff vier Masten 1 auf, welche im Bereich der Mastfüße 2 drehbar gelagert sind. Der Antrieb für die Drehung der Masten 1 ist konventioneller Natur, so daß derselbe nicht gezeigt ist. Die Masten 1 sind jeweils mit einer Unterrah 3 sowie einer Oberrah 4 versehen, zwischen welchen jeweils ein Segel 5 gespannt ist. Die seitlichen Kanten dieser Segel 5 sind an Vertikalrohren 6 befestigt, welche zum Reffen bis in die in Fig. 2 dargestellte Position drehbar und gleichzeitig in Richtung des Mastes 1 translatorisch verschiebbar sind.According to FIG. 1, the ocean-going ship according to the invention has four Masts 1, which are rotatably mounted in the area of the mast feet 2. The drive for the rotation of the masts 1 is conventional in nature, so it is not shown is. The masts 1 are each provided with a lower frame 3 and an upper frame 4, between each of which a sail 5 is stretched. The side edges of this Sails 5 are attached to vertical tubes 6, which are used for reefing up to the position shown in Fig. 2 position shown rotatable and at the same time in the direction of the Mast 1 are translationally displaceable.

Der Mechanismus zur gleichzeitigen Erzielung einer translatorischen und Rotationsbewegung der beiden Vertikalrohre 6 ist in den Fig. 3 blt 5 gezeigt. So wie dies anhand von Fig. 5 erkennbar ist, sind die beiden Rahen 3, 4 als offene Kastenträger ausgeführt, welche gemäß Fig. 4 in einem gewissen Abstand von der Achse des Mastes 1 angeordnet und starr mit demselben verbunden sind. Die Unterrah 3 und die Oberrah 4 sind dabei so ausgebildet, daß sie in Richtung zueinander offen sind. Im Bereich der Joche dieser kastenförmigen Rahen 3, 4 sind entsprechende Fahrwerke 7 verschiebbar, welche mit Laufrollen 8 versehen sind, die sowohl in vertikaler wie auch seitlicher Richtung an den Innenflächen der Rahen 3, 4 zum Abrollen gelangen. Die unteren Fahrwerke 7 tragen jeweils einen Schlitten 18, welcher mit einer Gewindebohrung versehen laut, durch welche jeweils eine Gewinde stange 13 geführt ist. Die beiden Gewindestangen 13 sind in entsprechenden Lagern 16, 17 der Unterrah gelagert. Der Antrieb der beiden Gewindestangen 13 erfolgt von der Mitte her über entsprechende Kegelrder 14 von einem gemeinsamen Antriebsmotor 15. Oberhalb der beiden Schlitten 18 der Unterrah 3 und unterhalb der innerhalb der Oberrah 4 gefthrten beiden Fahrwerke 7 sind Dxehdrucklager 9 vorgesehen, in welchen zwei Vertikalrohre 6 drehbar gelagert sind. An den beiden Vertikal rohren 6 sind die seitlichen Kanten des Segels 5 befestigt. Die beiden Enden der Vertikalrohre 6 tragen zusätzlich Zahnräder 11, welche mit entsprechenden Zahnstangen 12 kämmen, die innerhalb der kaetenförmigen Rahen 3, 4 befestigt sind. Im Bereich dor beiden Enden weisen die Vertikalrohre 6 tusAtzlich lösbare FZanechverbindungQn 10 auf, welche einen Austausch der dem Aufwickeln des Segels 5 dienenden Bereiche yegtatten.The mechanism for simultaneously achieving a translational and rotational movement of the two vertical tubes 6 is shown in FIGS. As can be seen from FIG. 5, the two yards 3, 4 are open Box girder running, which according to FIG. 4 at a certain distance from the axis of the mast 1 are arranged and rigidly connected to the same. The Unterrah 3 and the upper frame 4 are designed so that they are open towards each other. In the area of the yokes of these box-shaped frames 3, 4 there are corresponding chassis 7 displaceable, which are provided with rollers 8, both in vertical as well as in the lateral direction on the inner surfaces of the yards 3, 4 to roll. The lower chassis 7 each carry a slide 18, which has a threaded hole provided loud, through each of which a threaded rod 13 is guided. The two Threaded rods 13 are mounted in corresponding bearings 16, 17 of the lower frame. Of the The two threaded rods 13 are driven from the center via corresponding ones Bevel wheels 14 from a common drive motor 15. Above the two carriages 18 of the lower frame 3 and below the two undercarriages guided within the upper frame 4 7 Dxehdrucklager 9 are provided in which two vertical tubes 6 are rotatably mounted are. On the two vertical tubes 6, the side edges of the sail 5 are attached. The two ends of the vertical tubes 6 also carry gears 11, which with corresponding racks 12 mesh within the kaeten-shaped frames 3, 4 are attached. In the area of the two ends, the vertical tubes 6 usually have detachable FZanechverbindungenQn 10, which an exchange of the winding of the Sails 5 serving areas yegtatten.

Die Funktionsweise.des in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Mechanismus ist wie folgt: Sobald der Antriebsmotor 15 in der einen oder anderen Drehrichtung in Drehung versetzt wird, ergibt sich über die Kegelräder 14 hinweg eine Rotation der in den Lagern 16, 17 gelagerten Gewindestange 13. Durch diese Rotation werden die beiden Schlitten 18 gleichzeitig in Richtung der Mastmitte oder nach außen hin bewegt, was ein Setzen oder Reffen des Segels zur Folge hat. Da jedoch die an den beiden Enden der. Vertikairohre 6 vorgesehenen Zahnräder 11 mit den an den Rahen 3, 4 befestigten Zahnstangen 12 kämmen, ergibt sich bei der translatorischen Bewegung der beiden Vertikalrohre 6 eine gleichzeitige Rotation der Vertikalrohre 6, so daß wunschgemäß eine Abwicklung oder Aufwicklung des Segels 5 zustandekommt.The operation of the mechanism shown in FIGS. 3 to 5 is as follows: As soon as the drive motor 15 in one or the other direction of rotation in Rotation is offset, there is a rotation of the bevel gears 14 away in the bearings 16, 17 mounted threaded rod 13. By this rotation, the moves both carriages 18 simultaneously in the direction of the center of the mast or outwards, causing the sail to set or reef. However, there the on the two Ends of. Vertical tubes 6 provided gears 11 with those attached to the frames 3, 4 Racks 12 mesh, results from the translational movement of the two Vertical tubes 6 a simultaneous rotation of the vertical tubes 6, so that as desired an unwinding or winding up of the sail 5 comes about.

Sollte aus irgendwelchen Gründen ein Segel 5 ausgetauscht werden müssen, so erweist es sich am einfachsten, wenn die beiden Vertikalrohre 6 bis in die völlig gereffte Position gefahren werden, worauf dann die Flanschverbindungen 10 gelöst werden, so daß ein Austausch des Segels. gleichzeitig mit den der Aufwicklung des Segels dienenden Bereichen der Vertikalrohre 6 vorgenommen. werden kann.Should a sail 5 need to be replaced for any reason, so it turns out to be easiest when the two vertical tubes 6 up to the completely reefed position are driven, whereupon the flange connections 10 are released so that an exchange of the sail. at the same time as the winding of the Sails serving areas of the vertical tubes 6 made. can be.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die beiden seitlichen Kanten des Segels 5. an den Vertikalrohren 6 befestigt.In the embodiment described, the two side edges are of the sail 5 attached to the vertical tubes 6.

Es ist jedoch ebenfalls möglich, anstelle eines einzigen Segels 6 zwei Segel nebeneinander vorzusehen, in welchem Fall die im Bereich des Mastes liegenden Kanten starr fixiert werden. Das Auf- und Abwickeln der beiden Segel kann dabei dann mit Hilfe eines einzigen Antriebsmotors 15 oder mit Hilfe zweier getrennter Antriebsmotoren erfolgen, wobei im letzteren Fall eine unterschiedliche Reffung auf beiden Mastseiten möglich ist.However, it is also possible instead of a single sail 6 to provide two sails side by side, in which case the ones in the area of the mast Edges are fixed rigidly. The winding and unwinding of the two sails can thereby then with the aid of a single drive motor 15 or with the aid of two separate ones Drive motors take place, with a different reefing in the latter case is possible on both mast sides.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die der Aufwicklung dienenden Rohre 6 als Vertikalrohre ausgebildet, welche zwischen einer Unterrah 3 und einer Oberrah 4 translatorisch verschiebbar sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch ebenfalls möglich, die der Aufwicklung der Segel dienenden Rohre als Horizontalrohre auszubilden, in welchem Fall das der Aufwicklung dienende Horizontalrohr entweder die Unterrah oder die Oberrah bilden kann.In the embodiment described, they are used for winding Tubes 6 designed as vertical tubes, which between a Unterrah 3 and a Oberrah 4 are translationally displaceable. Within the scope of the present invention however, it is also possible to use the tubes used to wind up the sails Form horizontal tubes, in which case the horizontal tube used for winding can form either the lower frame or the upper frame.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der drehbare Mast 1 als starres Element ausgebildet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch ebenfalls möglich, im Bereich des Mastfußes 2 ein Gelenk vorzusehen, so daß in der gerefften Position der Segel der Mast beispielsweise nach vorwärts gekippt werden kann, um auf diese Weise einen Ladebaum zu bilden, welcher zur Be- oder Entladung des Hochseeschiffes beispielsweise für Container. oder Frachtgut verwendet werden kann.In the embodiment described, the rotatable mast is 1 designed as a rigid element. However, it is within the scope of the present invention also possible to provide a joint in the area of the mast foot 2, so that in the For example, the reefed position of the sails of the mast can be tilted forward can in order to form a loading boom in this way, which can be used for loading or unloading of ocean-going ships, for example, for containers. or cargo can be used can.

Claims

Claims h deep-sea ship with sails with at least one mast rotatable in the base of the mast, which carries at least one rectangular sail that can be wound on a rotatable tube in the reefed state, characterized in that that the tube (6) forcibly rotated with the aid of a single drive motor (15) and is translationally displaceable.

2. ocean ship according to claim 1, characterized in that the transient displacement of the tube (6) with the help of one of the drive motor (15) driven threaded rod (13) is effected, which on a with a corresponding Tapped hole provided slide (18) acts, which carries the tube (6), and that the simultaneous rotation of the tube (6) with the help of a fixed rack (12) is reached, which meshes with a gear (11) provided on the tube (6), whose diameter is roughly the same as the average thickness of the sail coil on the tube (6) is equivalent to.

3. deep sea ship according to claim 2, characterized in that the Mast (1) is provided with a lower frame (3) and an upper frame (4), and that the the winding of the sail (5) serving tube is a vertical tube (6) which between The lower and upper frames (3, 4) are arranged and can be displaced along the same.

4. Hochßoeschiff according to claim 3, characterized in that two Vertical pipes (6) are provided which are forced to be removed or removed at the same time. Winding of the sail (5) away from the mast (1) or back to the same are.

5. deep sea ship according to claim 4, characterized in that each mast (1) two cusps (5) are provided with their edges on the opposite side the sail (5) that can be wound up on the vertical tubes (6) is fixed in the area of the mast (1) are fixed, and that two separate drive motors (15) are provided which each via a threaded rod (13) on the slide (18) of the relevant vertical tube (6) work.

6. deep sea ship according to claim 4, characterized in that each mast (1) a sail (5) is provided, which from two sides on the two vertical tubes (6) can be wound up, and that in the middle area of the Unterrah (3) a drive motor (15) is provided, which via bevel gears (14) and threaded rods (13) on the Carriage (18) of the two vertical tubes (6) acts.

7. deep sea ship according to claim 5 or 6, characterized in that both the lower frame (3) and the upper frame (4) are provided with racks (12), which mesh with gears (11) arranged at both ends of the vertical tubes (6).

8. ocean ship according to claim 7, characterized in that the Upper and lower frame (3, 4) are designed as open box girders in which the Toothed racks (12) and the threaded rods (13) with their bearings (16, 17) for the holder the rotatable and translationally displaceable vertical tubes (6) are arranged.

9. ocean ship according to claim 8, characterized in that the Vertical tubes (6) are provided at both ends with rotary thrust bearings (9) which act on non-rotating elements, of which the lower one acts as a slide (18) is formed, and that the non-rotating elements with one each Chassis (7) is provided, the rollers (8) on the inner surfaces of the box girder trained yards (3, 4) come to roll.

10. Ocean ship according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the tubes (6) used to wind up the sails (5) are in the area their ends are provided with detachable connecting flanges (10) which can be exchanged of the tube section including the sail used to wind up the sail (5) (5) allow.

11. Ocean ship according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the rotatable mast (1) slightly above its mast base (2) in the forward direction can be bent in a controlled manner, consequently the mast (1) in reefed State of the sail or sails (5) can be used as a cargo boom.