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Die Erfindung betrifft Tragflächen und insbesondere
Flügelsegeltragflächen.
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Die Flügelsegelsysteme, mit welchen sich die Erfindung
befaßt, sind im allgemeinen vom selbsteinstellenden Typ, die
um eine aufrechtstehende Achse frei drehbar gelagert sind
und durch eine Hecktragfläche getrimmt werden. Ein Rigg
dieser allgemeinen Art ist in: The Motorship Vol. 65, No.
771 October 1984, GB "Walker Wingsail project rivals
Japanese experience", Seiten 30-31, beschrieben.
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In einem Flügelsegelsystem mit einem mehrteiligen Flügel
mit einem vorderen Element und einem hinteren Element oder
Klappe, die dicht hinter dem vorderen Element angebracht
und nach beiden Seiten drehbar ist, um jeweils
zusammengesetzte, gewinkelte Konfigurationen zu bilden, ist das durch
den Luftstrom bewirkte Drehmoment am Scharnier der Klappe
beträchtlich, und es muß ihm entgegengewirkt werden, wenn
die gewinkelte Konfiguration beibehalten werden soll. Wenn
ein hydraulischer Stellzylinder benutzt wird, um die Klappe
zu bewegen und ihre Position zu halten, so besteht die
Notwendigkeit, einen hinreichend großen Stellzylinder zu
benutzen, um dem zu erwartenden maximalen Moment widerstehen
zu können. Eine Verriegelungsvorrichtung kann benutzt
werden, um den Stellzylinder zu entlasten, wenn die Klappe
ganz ausgelenkt ist, aber der hydraulische Stellzylinder
hat dennoch groß genug zu sein, um die Klappe in einem
starken Luftstrom auszulenken.
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Flugzeugklappen enthalten Vorrichtungen wie Schienen und
feste Drehlager, um ähnliche Probleme zu vereinfachen, kann
diese Methode nicht leicht auf Flügelsegelsysteme
übertragen werden, weil die Klappe im Gegensatz zu Flugzeugklappen
in der Lage sein muß, in beide Richtungen ausgelenkt zu
werden, um auf beiden Kursen arbeiten zu können.
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Ein Gesichtspunkt der Erfindung ist auf ein Verfahren
gerichtet, die Klappe für das Erreichen der Arbeitsauslenkung
zu unterstützen.
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Demzufolge schafft die Erfindung ein Verfahren zum
Betreiben einer selbsttrimmenden Flügelsegelanordnung, die einen
Vortriebsflügel mit einer vorderen Tragfläche und einer
hinteren Tragflächenklappe sowie eine trimmende
Hecktragfläche umfaßt, wobei die Klappe nach beiden Seiten der
vorderen Tragfläche in ausgelenkte Konfigurationen schwenkbar
ist und die Hecktragfläche den Angriffswinkel des Flügels
zum Wind trimmt, wobei das Verfahren das Schwenken der
hinteren Tragfläche in eine gewünschte ausgelenkte
Konfiguration enthält, gekennzeichnet durch die Maßnahme, daß zuerst
der Winkel zwischen der Hecktragfläche und der vorderen
Tragfläche so eingestellt wird, daß sich die Segelanordnung
in eine Stellung dreht, in der das der Bewegung der Klappe
in die gewünschte Richtung entgegengeordnete Moment
verringert oder umgekehrt ist, und daß nach dem Bewegen der
Klappe die Hecktragfläche für das Trimmen des gewünschten
Angriffswinkels neu eingestellt wird.
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Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zum Steuern
eines selbsttrimmenden Flügelsegels, die mindestens einen
Vortriebsflügel mit einer vorderen Tragfläche und einer
hinteren Tragflächenklappe sowie eine trimmende
Hecktragfläche umfaßt, indem die Klappe zur Bildung entsprechend
ausgelenkter Konfigurationen nach beiden Seiten der
vorderen Tragfläche schwenkbar ist und die Hecktragfläche den
Angriffswinkel des Flügels zum Wind trimmt, wobei die
Vorrichtung Mittel zum Schwenken der hinteren
Tragflächenklappe in eine gewünschte Konfiguration aufweist,
gekennzeichnet durch ein Steuersystem, welches zuerst das
Einstellen des Winkels zwischen der Hecktragfläche und der
vorderen Tragfläche bewirkt, derart daß die Segelanordnung
sich in eine Stellung dreht, in der das der Bewegung der
Klappe in die gewünschte Richtung entgegenwirkende Moment
verringert oder umgekehrt ist, und dann, nachdem die Klappe
bewegt wurde, das erneute Einstellen der Hecktragfläche für
das Trimmen des gewünschten Angriffswinkels bewirkt.
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Die Kräfte können umgekehrt werden, so daß sie die Bewegung
der Klappe in die jeweilige Richtung unterstützen.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Steuersystem zur
Bewegung der Klappe des selbsttrimmenden Riggs.
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Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines zweiteiligen
Flügelsegels mit Darstellung des Auslenkdrehmomentes;
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Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer
selbsteinstellenden Flügelsegeltakelage mit allen Tragflächen in
fluchtender Position;
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Fig. 3 ist eine Abbildung eines hydraulisch betätigten
Sperrzapfens;
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Fig. 4 bis 6 sind schematische Darstellungen einer
selbsteinstellenden Flügelsegeltakelage während der
Klappenauslenkung;
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Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer
selbststellenden Flügelsegeltakelage mit einem steuernden
Leitschaufelsatz zur Trimmung;
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Fig. 8 ist ein Flußdiagramm eines die Abwinkelung
ändernden Steuersystems;
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Fig. 9 zeigt ein mehrteiliges Flügelsegel, das für einen
Backbordkurs abgewinkelt ist;
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Fig. 10 zeigt ein mehrteiliges Flügelsegel, das für
Steuerbordkurs gewölbt ist;
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Fig. 11 zeigt die Position, die beim Wechsel von
Steuerbordkurs auf Backbordkurs erreicht wird;
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Fig. 12 zeigt eine Methode zur Befestigung eines Kabels an
einem Flügelsegel;
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Fig. 13 zeigt eine bevorzugte Ausführung der
Kabelbefestigung;
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Fig. 14 zeigt eine bevorzugte Ausführung der Befestigung
des Kabels an der hinteren Kante der Leiste;
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Fig. 15 zeigt eine bevorzugte Ausführung der Befestigung
des Kabels an der Klappe;
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Fig. 16 zeigt eine veränderte Ausführung der Fig. 7;
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Fig. 17 zeigt eine veränderte vordere Kante der Klappe;
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Fig. 18 ist eine schematische Draufsicht eines
zweiteiligen Flügelsegels in der symmetrischen Position;
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Fig. 19 und 20 sind schematische Draufsichten des
Flügelsegels der Fig. 18 in abgewinkelter Anordnung;
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Fig. 21 ist eine schematische Draufsicht eines
hydraulischen Systems gemäß der Erfindung;
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Fig. 22 ist eine perspektivische Ansicht der
Flügelsegelanordnung aus Fig. 18;
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Fig. 23 ist eine schematische Darstellung eines Paares von
Vortriebsflügeln;
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Fig. 24 ist eine schematische Darstellung eines
Vortriebflügelpaares in der "vorspar"-Anordnung, und
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Fig. 25 ist eine schematische Darstellung eines
Flügelpaares nach Fig. 24 mit ausgelenkten Klappen.
Ausführliche Beschreibung
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In Fig. 1 ist ein Flügelsegel mit einer vorderen Tragfläche
1 und einer hinteren Tragflächenklappe 2 gezeigt, wobei die
Klappe 2 zum Wenden abgewinkelt ist. Der allgemein mit dem
Pfeil 3 gezeigte Luftstrom erzeugt einen positiven Druck
auf der Klappe, der die Klappe aus der abgelenkten Position
zurückdrehen will, wie durch Pfeil 4 gezeigt. Man erkennt,
daß der Bewegung der Klappe ein hydraulischer Stellzylinder
5 (oder eine andere Arbeitsvorrichtung) entgegenwirkt. Ein
Sperrbolzen, oder eine andere Vorrichtung, kann in dem
Gelenk eingebaut sein, um die Belastung während des Am-Wind-
Kurses vom hydraulischen System zu nehmen, aber trotzdem
ist das zum Bewegen der Klappe System immer noch einer
Belastung ausgesetzt, wenn es die Klappe in einem starken
Luftstrom bewegt, und falls es nicht sehr schwer (und somit
sehr teuer) ist, kann es überlastet werden, bevor die
Position
erreicht ist, in welcher der Riegel eingeführt werden
kann.
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Um die Belastung des hydraulischen Systems zu verringern,
während die Klappen ausgelenkt werden, ist eine
Arbeitsmethode für ein selbsttrimmendes Flügelsegelsystem entwickelt
worden, in welcher das trimmende System so arbeitet, daß
das der Bewegung entgegengerichtete Moment um die
Klappengelenke verkleinert wird. Ein selbsttrimmendes Flügelsegel
ist eines, in welchem eine Steuertragfläche, vorzugsweise
in der Form einer an einem Baum befestigten
Heckleitschaufel benutzt wird, um die Haupttragfläche zu trimmen, wobei
der gewünschte Angriffswinkel durch relative Auslenkung der
Steuertragfläche eingestellt wird, welche dann die
Haupttragflächenflügel trimmt und während eines
Windrichtungswechsels nachtrimmt. Das Verfahren der zum Betreiben
selbsteinstellenden Takelage, um Klappengelenkmomente zu
reduzieren, sieht für den Fall eines
Heckleitflügelsteuerelementes vor, daß der Heckleitflügel zur vollen Auslenkung
auf der selben Seite gebracht wird, zu der die Klappe der
Haupttragflächenflügel abgelenkt werden soll. Dies führt zu
einer Drehung der Haupttragfläche, so daß die
entgegengerichtete Kraft auf der Klappe wesentlich verkleinert oder
sogar ausgeschaltet wird, und durch eine Kraft ersetzt
wird, die die Auslenkung unterstützt. Die Klappe wird dann
ausgelenkt, verriegelt und die Heckleitschaufel
nachgestellt, um auf den gewünschten Angriffswinkel zu trimmen.
Diese Abfolge ist in den Fig. 4 bis 7 dargestellt, wobei
von einer Ausgangsposition wie in Fig. 2 gezeigt,
ausgegangen wird, in welcher die Heckleitschaufel, bezeichnet durch
die Bezugszeichen 6, in einer fluchtenden Position mit dem
Hauptflügel ist, dessen beide Tragflächenabschnitte 1 und 2
ebenfalls fluchtend angeordnet sind und wie eine Windfahne
zum Wind stehen. Im allgemeinen wird eine Anzahl von
Flügeln nebeneinander und miteinander verbunden angeordnet, so
daß sie zusammen mittels der Heckleitschaufel drehbar sind,
wobei die Klappen zur gemeinsamen Bewegung miteinander
verbunden sind. Die Vorrichtung zur Bewegung der Klappen kann
dann an einer Stütze befestigt werden, die die Flügel
miteinander verbindet, wie es in der Fig. 2 mit einem
hydraulischen Zylinder 5, der an einem Tragholm 7 befestigt sind,
gezeigt ist.
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In Fig. 4 wurde die Heckleitschaufel in eine Richtung (in
der Figur nach unten) bis zu ihrer maximalen Position
ausgelenkt und da die Heckleitschaufel sich selbst zum Wind
ausrichtet, wird das Hauptflügelsystem um seine Achse, wie
in Fig. 5 gezeigt, gedreht. Die Auslenkung der Klappe in
die Richtung nach unten zu einer in Fig. 6 gezeigten
Position wird nun durch den Wind unterstützt, und, wenn die
Klappe 2 die maximale Ablenkung erreicht hat, wird sie in
dieser Stellung verriegelt und der Bewegungsmechanismus von
Belastung befreit. Fig. 7 zeigt die Heckleitschaufel, die
auf einen anderen Winkel gesetzt wurde, um die Hauptflügel
auf den gewünschten Angriffswinkel zu trimmen.
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Derselbe Vorgang kann für den anderen Kurs umgekehrt
wiederholt werden.
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Vorzugsweise werden die Segelbedingungen kontinuierlich
überwacht, und ein Steuersystem mit einem Mikroprozessor
stellt fest, ob eine Änderung der Abwinkelung, wie für
einen Kurswechsel, benötigt wird. Fig. 8 zeigt ein
vereinfachtes Flußdiagramm für das Kurswechselsteuersystem. Im
Diagramm sind Heck- und Klappenbewegung miteinander
gekoppelt, in der Praxis aber kann es vorzuziehen sein diese
unabhängig voneinander zu behandeln mit einer Abfrage: "ist
Heck entriegelt", auf die der Befehl "bewege Heck" nach
einer positiven Antwort folgt, und der Abfrage "ist die
Klappe entriegelt" gefolgt von "bewege Klappe" im Fall der
entsprechenden positiven Antwort.
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Ein Flügelsegel mit einem vorderen Element 1, einer Klappe
2 und einer Leiste 23 ist in den Fig. 9 und 10 in den
Konfigurationen gezeigt, die zum Segeln auf Backbord- bzw.
Steuerbordkurs angenommen werden. Entsprechende
Segelsatzkonfigurationen, aber mit einem um 180º gedrehten Boot,
entsprechen einem Rückwärtssegeln auf Steuerbord oder
Backbordkurs. Vorzugsweise ist, wie gezeigt, das vordere
Element ein Segel in der Form einer festen, vorzugsweise
symmetrischen, aufrechtstehenden Tragfläche, die um eine
aufrechtstehende Achse gedreht werden kann. Das hintere
Element, oder Klappe, kann ähnlich sein, und auch die
luftlenkende Leiste 23 kann eine feste Tragfläche sein. Die
allgemeine Anordnung kann jener entsprechen, die in der
Europäischen Patentschrift 0 062 191 offenbart ist.
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Aus Fig. 11 ist ersichtlich, daß wenn die Klappe 2 durch
die zentrale Position geht, die Leiste 23 gegen die
Vorderkante der Klappe gepreßt wird, und die in Fig. 12 gezeigte
Position ist die, welche eingenommen wird, wenn die Klappe
aus dem in Fig. 9 gezeigten Vorwärtsbackbordkurs, der in
die Mitte gestellt ist, bevor sie in den in Fig. 11
gezeigten Steuerbordkurs übergeht. Die Leiste wird weiterhin
mittels der Klappe gedrückt, bis die Klappe 2 soweit
ausgelenkt ist, daß die Lücke zwischen dem Element 1 und der
Klappe 2 es erlaubt, daß die Klappe 23 hindurchgeht, was
diese aufgrund des Winddruckes und zentrierender Federn
tut. Im allgemeinen wird die Leiste 23 so lang wie möglich
ausgebildet werden und somit wird der Seitenwechsel der
Leiste erfolgen unmittelbar bevor die Klappe die maximale
Auslenkung erreicht hat. Das Kabel 24 hat eine Länge, die
durch die gewünschte Düsenkonfiguration bestimmt ist.
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Wenn das Kabel 24 an der Hinterkante der Leiste befestigt
ist und an der Vorderkante der Klappe mit einem Schäkel
oder mit einer ähnlichen Anordnung gemacht ist, wie z. B. in
der Fig. 12 gezeigt, dann kann das Kabel durch Scheuern und
"herumhängen" während des Kurswechsels beschädigt werden,
und ferner kann seine Befestigung auch den Durchgang der
Leiste behindern.
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Eine bevorzugte Ausführung für das Kabel gemäß Erfindung
ist in Fig. 13 gezeigt. Das Kabel aus rostfreiem Stahl mit
Kunststoffumhüllung ist bei 25 mit einer massiven Öse 26 am
Leistenende verpreßt und bei 27 an einen speziellen
Beschlag 28 zur Befestigung an der Klappe verpreßt.
Vorzugsweise ist die Leiste aus Metall mit einer genieteten oder
geschweißten hinteren Kante, obwohl andere Ausführungen
möglich sind, und hat einen Ausschnittbereich, der
allgemein mit 29 in Fig. 14 angedeutet ist. Ein Achsbolzen ist
innerhalb des Ausschnitts angebracht und wird durch
Seitenplatten 31 in Position gehalten. Die massive Öse 26 hat
eine Öffnung 32 im mittleren Bereich, und diese Öffnung ist
auf den Drehbolzen 30 zwischen Abstandshaltern 32
aufgesteckt. Auch zwei Räder 33 sind auf den Drehbolzen
aufgesteckt, eines auf jeder Seite des Metallringes, wobei der
Rand der Räder sich über die hintere Kante der Leiste
hinauserstreckt.
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Am anderen Ende des Kabels 24 soll eine unauffällige,
bündig mit der Oberfläche der Klappe abschließende,
Befestigung geschaffen werden. Der Beschlag 28, detailliert in Fig.
14 gezeigt, enthält eine Platte, deren Krümmung mit der
vorderen Kante der Klappe übereinstimmt, wobei vorzugsweise
die Vorderkante der Klappe eine Ausnehmung hat, so daß die
Platte bündig mit dem Rest der Oberfläche der Klappe
abschließt. Der mittlere Teil der Platte hat eine Aussparung
mit im wesentlichen flachen oberen und unteren Wänden und
nach innen gewölbten seitlichen Wänden 37 und 38, so daß,
von oben gesehen, die Wände 37 und 38 hornförmig zueinander
stehen. Der Abstand zwischen den oberen und unteren Wänden
ist gerade größer als die Dicke des Kabels 24 und seiner
Ummantelung, und die Krümmung der Wände 37 und 38 ist so
gewählt, so daß der Radius der Krümmung größer ist als der
minimale Biegeradius, dem das rostfreie Stahlkabel
ausgesetzt werden sollte. Am inneren (engen) Ende der Aussparung
ist vorzugsweise ein rohrförmiger Abschnitt, mit welchem
das Kabel verpreßt sein kann, doch wenn die Aussparung aus
für Verpressen ungeeigneten Material geformt ist, so kann
eine getrennte Preßhülse 39, wie in Fig. 15 gezeigt,
angebracht werden. Die Hornaussparung kann getrennt von der
Platte hergestellt und mit ihr verbunden werden.
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Eine Abänderung der Platte und der hornförmigen Aussparung
ist in Fig. 16 gezeigt. Hier wird ein Werkzeug durch die
Platte gestoßen, um zwei gekrümmte Rampen 37 und 38 zu
bilden, an welchen die Preßhülse am Ende des Kabels befestigt
wird. Um eine solche Befestigung zu erleichtern, kann die
Preßhülse eine gedrehte Aussparung haben, so daß sie über
die gekrümmten Rampen geschnappt, verpreßt und durch
Schweißen oder Löten an seinem Platz befestigt werden kann.
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Die Vorderkante der Klappe kann mit einer Aussparung
versehen sein (Fig. 17), um die Rampen oder das Horn oder die
Preßhülse aufzunehmen, wobei dies im besonderen
wünschenswert ist, wenn die rampenartige Struktur benutzt
wird, um das Eindringen von Wasser in die Klappe zu
verhindern, und in diesem Fall ist entweder die Platte oder die
Klappe mit einer Aussparung versehen, die als Drainage
dient.
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Während des Betriebs ist das der Klappe zugewandte Ende des
Kabels sicher befestigt und kann Konfigurationen annehmen,
in welchen das Kabel entweder auf der Oberfläche 37 oder 38
liegt, aber vor zu starken Krümmungen geschützt ist. Die
Vorderkante der Klappe ist glatt, bis auf das
herausgeführte Kabel, und bildet somit ein möglichst geringes
Hindernis für die Leiste, wenn sich diese von der einen Seite
zur anderen bewegt. Der Durchgang der Leiste über die
Vorderkante der Klappe wird erleichtert durch die Räder,
welche an der hinteren Kante der Leiste befestigt sind, wobei
die Räder auf der Oberfläche der Klappe zur Vermeidung des
Scheuerns rollen.
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An dem der Leiste zugewandten Ende des Kabels kann die Öse
verändert oder ersetzt werden durch einen hohlen Metallring
(oder Schleife), die mit einem festen Stopfen mit einer
Öffnung gefüllt ist, wobei der Stopfen einstückig mit einem
der beiden oder beider Abstandshalter ausgeformt sein kann.
Die Aufgabe einer massiven oder gefüllten Öse ist es, daß
der Achsbolzen darin eine enge, aber doch freie Passung
hat, und natürlich kann dies auch durch Veränderungen an
dem Achsbolzen statt an der Öse erhaltenwerden.
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Fig. 18 zeigt ein Flügelsegel mit einem vorderen Element 1
und einer hinteren Klappe 2. Die Klappe 2 kann um eine
Drehachse ausgelenkt werden, um die in Fig. 19 und 20
gezeigten Positionen einzunehmen, wobei die Auslenkung
mittels eines Systems mit einem Druckmittelzylinder, wie z. B.
ein hydraulischer Stellzylinder, gesteuert wird. Ein
Problem bei der Benutzung von hydraulischen Stellzylindern
besteht darin, daß während des Einfahrhubes des Kolbens in
den Zylinder die hydraulische Flüssigkeit auf eine Fläche
in der Größe des Kolbenkopfes wirkt und während des
Ausfahrhubes die der Flüssigkeit entgegenwirkende Fläche der
Ringbereich ist, der durch den Umfang des Kolbenkopfes und
des Kolbenstangenumfanges definiert ist, und somit bei
vorgegebener Zuführgeschwindigkeit des Druckmittels die
Ausfahrgeschwindigkeit von der Einfahrgeschwindigkeit
verschieden ist, was zu unterschiedlichen
Ablenkgeschwindigkeiten führt, je nach dem, ob sich der Zylinder im
Einfahrhub oder Ausfahrhub befindet.
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Fig. 21 zeigt ein System, in welchem zwei Zylinder benutzt
werden, um die Auslenkgeschwindigkeit in beiden Richtungen
gleich zu machen und ein störsicheres System zu schaffen.
Zwei hydraulische Zylinder 43 und 44 sind an
entgegengesetzten Seiten der Klappe in einer symmetrischen Anordnung
befestigt, und die Schlauchleitungen 45 und 46
repräsentieren die Pumpen- bzw. Tankleitung für die
Hydraulikflüssigkeit. Die Pumpenleitung teilt sich in Zweige 47 und 48, und
jeder Zweig führt zu einem Ventil 49. Zweig 47 wird mit der
Ringraumseite des hydraulischen Zylinders 43 und Zweig 48
mit der Vollraumseite des hydraulischen Zylinders 44
verbunden. Die Tankleitung 46 teilt sich ähnlich in Zweige 50
und 51, welche über weitere Ventile 9 mit der Vollraumseite
des hydraulischen Zylinders 43 bzw. der Ringraumseite des
hydraulischen Zylinders 44 verbunden sind.
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Somit wird in Betrieb, wenn die Ventilspindel 52 so
eingestellt ist, daß sie den Druckdurchfluß freigibt, der Druck
auf den Vollraum des Zylinders 44 und auf den Ringraum des
Zylinders 43 einwirken, während hydraulisches Druckmittel
aus dem Vollraum des Zylinders 43 und dem Ringraum des
Zylinders 44 in den Tank entweicht. Dies bewegt die Klappe in
einer vorgegebenen Richtung mit einer Geschwindigkeit, die
durch die Ringraum/Vollraum Kombination bestimmt ist, und
eine Umkehr der Flußrichtung bewegt die Klappe in die
entgegengesetzte Richtung mit der selben Geschwindigkeit.
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Die Ventile 49 sind flußempfindliche Vorrichtungen und sind
so ausgelegt, daß sie schließen, wenn der Fluß eine
vorherbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, wie es der Fall
ist, wenn ein Schlauch platzt. Nach dem Schließen des
Ventils 49 dauert die Klappenbewegung an, aber mit
verringerter Geschwindigkeit nur noch durch den anderen Zylinder
getrieben.
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Die beiden Zylinder können zueinander vertikal versetzt
angebracht sein. Zum Beispiel kann in einer in Fig. 22
gezeigten Anordnung ein Zylinder (nicht gezeigt) an einer
Gelenkvorrichtung, allgemein angedeutet mit 53, angebracht
sein und der andere Zylinder an einer anderen
Gelenkvorrichtung. Mehr als ein Paar kann vorgesehen sein, entweder
in abwechselnder Anordnung oder in Paaren an den
Gelenkvorrichtungen. Während der Auslenkung werden die Lasten auf
die Zylinder im Verhältnis ihrer Vollraum- und
Ringraumfläche verteilt, wobei das Ungleichgewicht durch die
Torsionssteifheit der Klappe verteilt wird.
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Die Vorrichtung wurde beschrieben in Zusammenhang mit einem
mehrteiligen Flügelsegel, obwohl eine ähnliche Anordnung
auch zur Auslenkung anderer Tragflächenelemente eines
Flügelsegelsystems benutzt werden kann, z. B. eines
Steuerelementes, wie etwa einer Leitschaufel, wie sie in Fig. 23
gezeigt wird.
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In Fig. 23 ist eine Zwei-Ebenen-Anordnung von
Vortriebsflügeln dargestellt, wobei jeder Vortriebsflügel ein vorderes
Element 1 und ein hinteres Klappenelement 2 hat. Die
Klappen 2 sind drehbar um eine in der zentralen Profilsehne des
vorderen Elementes angeordnete Achse 54 befestigt, so daß
jede Klappe nach jeder Seite ihres jeweiligen vorderen
Elementes seitlich auslenkbar ist. Der Abstand zwischen den
vorderen Elementen ist fest und wird durch
Vebindungsglieder aufrechterhalten, welche die vorderen Elemente in
lotrechten Abständen verbinden, so daß die vorderen Elemente
parallel zueinander gehalten werden.
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Auslenkung der Klappen kann durch ein Steuersystem mit
Druckmittelzylindern erreicht werden: Jede Klappe kann
ihren eigenen Druckmittelzylinder haben, oder es kann einer
davon angetrieben werden und die anderen mit ihm als
Abhängige verbunden sein, wobei die letztere Anordnung besser
geeignet ist für ein System mit drei oder mehr Flügeln,
wobei eine zentrale Klappe (oder zentrales Paar von Klappen)
angetrieben werden, und die äußeren Klappen abhängig sind.
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In jedem Fall verlangt das Arbeiten eines solchen Systems
von Flügeln, daß die Klappen gemeinsam bewegt werden und
deshalb werden entweder durch mechanische Verbindung oder
durch einen Steuermechanismus die Klappen im Gleichmaß
miteinander bewegt.
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Die natürliche Anordnung der Klappen ist so, daß diese
parallel zueinander gehalten werden, so daß die Abwinkelung,
die durch jedes vordere Element und seine Klappe gebildet
wird, dieselbe ist. Dennoch wird im folgenden
vorgeschlagen, die Klappenanordnung nicht parallel zu gestalten, so
daß die in Fig. 24 gezeigte Position in der symmetrischen
Position eingenommen wird, wobei die Hinterkante der
Klappen etwas dichter beieinander sind, als die Abstände der
vorderen Kanten: Diese Anordnung wird "Vorspur" genannt.
Der Effekt der Vorspur in der symmetrischen Position ist
der, daß beim Auslenken der Klappen, wie in Fig. 25
gezeigt, die leeseitige Klappe zu einem größeren Winkel
ausgelenkt wird, als die luvseitige Klappe, und bei Annäherung
an den Strömungsabriß der leeseitige Flügel zuerst und
stärker den Strömungsabriß zeigt als der luvseitige Flügel.
Das Ausmaß der Vorspurstellung bestimmt den Unterschied in
den Klappenwinkeln, wobei ein Unterschied von etwa 20
zwischen den Winkeln benachbarter Klappen bevorzugt wird.
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Bei einem Dreiflügelsystem wird die mittlere Klappe
parallel mit dem vorderen Element belassen und die äußeren
Klappen mit Vorspur in symmetrische Positionen eingestellt, so
daß z. B. Winkel von +38º, +40º und +42º bei der Auslenkung
entstehen, oder auf dem entgegengesetzten Kurs Winkel von -
38º, -40º und -42º. Bei Anordnung mit vier oder mehr
Flügeln haben die Flügel paarweise ein unterschiedliches
Ausmaß von Einwärtsverstellung, um einen nach Lee zunehmend
stärkeren Strömungsabriß aufrechtzuerhalten.