NL8005059A

NL8005059A - PROPULSION SYSTEM FOR SHIPS.

Info

Publication number: NL8005059A
Application number: NL8005059A
Authority: NL
Original assignee: Plana Salas J
Priority date: 1979-09-10
Filing date: 1980-09-08
Publication date: 1981-03-12
Also published as: GB2057995A; ES484016A0; CH639334A5; DK383580A; ES8100194A1; IT1132719B; BE885150A; PT71769A; JPS5647397A; IT8024557A0; PT71769B; FR2464882A1; GB2057995B; AR222896A1

Description

80330T/Rey/vL80330T / Rey / vL

-1-.-1-.

Korte aanduiding: Voortstuwingssysteem -voor schepenShort designation: Propulsion system -for ships

De uitvinding heeft "betrekking op een voortstuwingssysteem voor schepen, welk systeem geschikt is voor grote of kleine schepen, vis- of plezierboten, of voor reddingsboten. gewektThe invention relates to a ship propulsion system suitable for large or small ships, fishing or pleasure boats, or for lifeboats.

De energiecrisis die in aUe landen optreedt, heeft belangstelling 5 voor de noodzaak zo veel mogelijke brandstoffen die worden verkregen uit aardolie te besparen en in plaats hiervan andere soorten van energie toe te passen, wat bij schepen windenergie kan zijn.The energy crisis that is occurring in all countries is interested in the need to conserve as many fuels as possible from petroleum and use other types of energy instead, which could be wind power in ships.

Het is niet de bedoeling dat met het systeem volgens de onderhavige uitvinding de conventionele motoren die benzine of dergelijke brand- 10. stoffen gebruiken geheel worden vervangen, maar dat dergelijke brandstoffen zo economisch mogelijk kunnen worden gebruikt door de energie van de wind toe te passen wanneer deze wind gunstig is.The system of the present invention is not intended to completely replace conventional engines using gasoline or similar fuels, but rather to use such fuels as economically as possible by applying the energy of the wind when this wind is favorable.

De uitvinding beoogt geen terugkeer naar de zeilvaart, doch een rationeel gebruik van de wind te maken met behulp van zeilen van een ge-15 heel nieuwe vorm, die op grote schepen en op kleinere vaartuigen kunnen worden toegepast met een maximale benutting van de wind.The object of the invention is not to return to sailing, but to make rational use of the wind using sails of a completely new form, which can be used on large ships and on smaller vessels with maximum use of the wind.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat op een nabij de boeg van het schip geplaatste mast een zeil is aangebracht, dat is voorzien van vier hoeken, waarvan de tophoek is verbonden met de top 20 van de mast, en de twee schoothoeken door middel van schoten resp. zijn verbonden met de bak- en stuurboordzijde van het schip, en een vierde halshoek op een bepaalde hoogte van de boegpunt is bevestigd, welk zeil een bovenste omtrek heeft in de vorm van een kwart bol waarvan de bolle vorm zich naar beneden toe uitstrekt, terwijl het zeil een onderste gedeel-25 te heeft dat minder bol en enigszins zakvormig is, en het middelste gedeelte van het zeil zodoende is gelegen op ongeveer een derde van de hoogte van de mast, zodat voor de wind kan worden. gezeild met een wind van een kwart over stuurboord tot een kwart over bakboord waarbij de wind door middel van het zeil een tweevoudige druk produceert in de voortbewegings-30 inrichting van het schip en in een opwaartse richting, waarbij de boeg van het schip wordt opgetild, zodat het schip een grote.stabiliteit verkrijgt. Op deze-wijze wordt de winddruk voor ongeveer 80% omgezet in aandrijvende kracht terwijl de overblijvende 20% wordt omgezet in een omhoog gerichte kracht die de boeg van het schip optilt.According to the invention, this object is achieved in that a sail is provided on a mast placed near the bow of the ship, which is provided with four corners, the top angle of which is connected to the top 20 of the mast, and the two clews by means of of shots resp. are connected to the port and starboard sides of the ship, and a fourth neck angle is fixed at a certain height from the bow tip, the sail having an upper circumference in the shape of a quarter sphere, the convex shape extending downwards, while the sail has a lower part that is less convex and somewhat pocket-shaped, and the middle part of the sail is thus located at about a third of the height of the mast, so that it can be upwind. sailed with a wind of a quarter over starboard to a quarter over port where the wind by means of the sail produces a twofold pressure in the ship's propulsion device and in an upward direction, lifting the bow of the ship, so that the ship obtains great stability. In this way, about 80% of the wind pressure is converted into driving force while the remaining 20% is converted into an upward force that lifts the bow of the ship.

35 Bij voorkeur is volgens de uitvinding een breed centraal gedeelte 8005059 -2.- van het zeil voorzien van uitstroommonden met in het achterste vlak van het zeil.een "bovenste opening voor het inlaten van de wind en in het voorvlak een onderste uitlaatopening, zodat luchtstralen worden gevormd die naar het dek toe zijn gericht, waarbij de kracht van de luchtstralen 5 groter is naarmate de intensiteit van de wind groter is, terwijl de wind op het zeil een kracht uitoefend voor het voortstuwen van het schip en een andere omhoog gerichte kracht die onstaat door de reactie van de luchtstralen, waarbij buiten het vormen van een veiligheidsuitlaat bovendien de boeg van het schip wordt opgetild, voor het vergroten van de sta-10 biliteit.Preferably, according to the invention, a wide central part 8005059 -2.- of the sail is provided with outflow nozzles with an "upper opening for the introduction of the wind in the rear surface of the sail and a lower outlet opening in the front surface, so that air jets are formed which are directed towards the deck, the force of the air jets 5 being greater as the intensity of the wind increases, while the wind on the sail exerts a force for propelling the ship and another upwardly directed force which arises from the reaction of the air jets, in addition to which the safety exhaust is formed, the bow of the ship is also lifted, in order to increase the stability.

Bij voorkeur bestaat het zeil uit twee symmetrische driehoekige halve zeilen, die langs een rand losneembaar met elkaar zijn verbonden, zodat zij zowel gezamenlijk als afzonderlijk kunnen worden gebruikt, waarbij in het laatste geval de bak- of stuurboordwind kan warden benut.Preferably, the sail consists of two symmetrical triangular half-sails, which are detachably connected to each other along an edge, so that they can be used both jointly and separately, in which case the port or starboard wind can be utilized.

15' In het laatste geval zijn schepen met een groot tonnage volgens de uitvinding uitgerust met extra masten, die het mogelijk maken halve zeilen te hijsen als een soort fokken teneinde de werking van het eerste zeil aan te vullen.In the latter case, large-tonnage vessels according to the invention are equipped with additional masts which make it possible to hoist half sails as a sort of breeding to complement the operation of the first sail.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening 20 die een praktische uitvoeringsvorm van de uitvinding toont.The invention is further elucidated with reference to the drawing 20, which shows a practical embodiment of the invention.

Fig. 1 toont in perspectief een voor- en bakboordaanzieht van een --------- vaartuig met een door de wind gebold zeil volgens de uitvinding; fig. 2 toont in perspectief een aanzicht van het zeil uit fig. 1 maar van achteren gezien; 25 fig. 3 toont een met een fig. 2 overeenkomend perspectief aanzicht van een andere uitvoeringsvorm van het zeil, dat in dit geval bestaat uit twee langs een.rand met elkaar verbonden driehoekige halve zeilen; fig. b toont in detail op vergrote schaal een longitudinale doorsnede van de centrale windgeleidende uitstroommonden; 30 fig. 5 is een bovenaanzicht van een schip dat wordt voortgestuwd door middel van een zeil volgens fig. 3; fig. 6 toont een zijaanzicht van schip dat wordt aangedreven door een half zeil op de boeg met een. aantal driehoekige zeilen hier achter die de werking van het eerste zeil aanvullen; 35 fig. 7 toont een bovenaanzicht van het schip uit fig. 6.Fig. 1 shows in perspective a front and port view of a vessel with a wind-sailed sail according to the invention; Figure 2 is a perspective view of the sail of Figure 1 but viewed from the rear; Fig. 3 shows a perspective view corresponding with Fig. 2 of another embodiment of the sail, which in this case consists of two triangular half sails joined together along an edge; Fig. b shows in detail an enlarged longitudinal section of the central wind-conducting outflow nozzles; Fig. 5 is a top plan view of a ship propelled by a sail according to Fig. 3; fig. 6 shows a side view of ship that is driven by a half sail on the bow with a. number of triangular sails behind this that complement the operation of the first sail; Fig. 7 shows a top view of the ship from Fig. 6.

Het voortstuwingssysteem voor schepen is in de tekening weergegeven door middel van een zeil dat met het verwijzingscijfer 1 is aangeduid, welk 8005059 -3- zeil een "bovenste deel 2 heeft met een zeer sterke tolling en met een parabolisch profiel, waarvan de kromming zich naar beneden toe uit strekt in de vorm van een kwart hol, en is uitgerust met een tophoek 3, die is verbonden met de top van een mast if, die nabij de boeg 5 van een schip 6 5 is geplaatst.The propulsion system for ships is shown in the drawing by means of a sail indicated by the reference number 1, which 8005059 -3 sail has an "upper part 2 with a very strong twisting and with a parabolic profile, the curvature of which extends downwards in the form of a quarter hollow, and is equipped with a top angle 3, which is connected to the top of a mast if, which is placed near the bow 5 of a ship 6.

Het bovenste gedeelte 2 van het zeil strekt zich zijwaarts uit tot twee schoothoeken f die door middel van schoten 8 resp. zijn bevestigd aan de bakboord- en stuurboordzijde van het schip.The top part 2 of the sail extends sideways to two clews f, which are secured by means of sheets 8 and 10 respectively. are attached to the port and starboard sides of the vessel.

Het onderste gedeelte van het zeil 1 bestaat uit een gebied 9 met 10 een kleinere kromming, maar enigszins zakvormig, met een onderste centrale halshoek 10, die is verbonden met de boegpunt 5a van de boeg 5» en wel op een bepaalde hoogte hiervan teneinde aider het onderlijk te kunnen kijken.The lower part of the sail 1 consists of an area 9 with a smaller curvature, but somewhat pocket-shaped, with a lower central neck angle 10, which is connected to the bow tip 5a of the bow 5 »at a certain height thereof in order to aider to be able to look it down.

Het middelste gedeelte van het zeil is ongeveer gelegen in een ge-15 bied 11 op een derde van de hoogte van de mast teneinde het schip een grote stabiliteit te verschaffen.The middle part of the sail is located approximately in an area 11 at a third of the height of the mast in order to provide the ship with great stability.

Volgens de uitvinding zijn een aantal uitstroommonden 12 aangebracht, die een breed centraal gebied van het zeil 1 in beslag nemen, welk gebied zich naar de zijkanten toe uitstrekt. Deze uitstroommonden zijn in het 20 achterste gedeelte voorzien van een bovenste inlaat 13 en aan de voorkant van een uitstroomopening 1^, die naar het dek is gericht.According to the invention, a number of outflow nozzles 12 are provided, which occupy a wide central area of the sail 1, which area extends to the sides. These outflow nozzles are provided in the rear part with an upper inlet 13 and on the front side with an outflow opening 11 which faces the deck.

Het doel van de uitstroommonden is uitermate interessant omdat zij tegelijkertijd twee zeer belangrijke functies vervullen. Een functie is het regelen van de winddruk, die op elk moment ten gevolge van een wind-25 vlaag de goede stabiliteit van het schip in gevaar kan brengen terwijl de tweede functie bestaat uit het verzekeren dat het schip altijd stabiel zal zijn en niet zal overhellen hoe sterk de wind ook mag zijn. Daar met toenemende wind of winddruk op het schip een extra omhoog gerichte kracht werkt en de druk en de kracht van het zeil zodoende worden verplaatst en 30 geconcentreerd op de halshoek, en deze kracht tegelijkertijd wordt verdeeld over twee schoten, blijft het schip geheel stabiel zonder over te hellen en wordt bovendien de boeg van het schip omhoog getild en zodoende beschermd tegen de golven of zeeën.The purpose of the outflow mouths is extremely interesting because they simultaneously fulfill two very important functions. One function is to control the wind pressure, which at any time due to a gust of wind can compromise the good stability of the ship while the second function is to ensure that the ship will always be stable and not tilt however strong the wind may be. Since an additional upward force acts on the ship with increasing wind or wind pressure and the sail pressure and force are thus displaced and concentrated on the neck angle, and this force is simultaneously divided over two shots, the ship remains completely stable without to tilt and the bow of the ship is lifted upwards and thus protected against the waves or seas.

Het systeem volgens de uitvinding verschaft de mogelijkheid het 35 beschreven zeil uit te voeren in de vorm van twee driehoekige halve zeilen 1a. en 1b. (fig. 3) die losneembaar met elkaar zijn verbonden langs de rand 15» zodat zij gezamenlijk of afzonderlijk kunnen worden gebruikt.The system according to the invention provides the possibility to design the described sail in the form of two triangular half-sails 1a. and 1b. (Fig. 3) which are releasably connected together along the edge 15 so that they can be used together or separately.

8005059 A-8005059 A-

Het in de fig. 1, 2, 3 en 5 weergegeven zeil 1 of samenstel van zeilen la. en Tb kan worden gebruikt bij het voor de wind varen met een wind van een&rart over bakboord tot een kwart over stuurboord. Wanneer het gewenst is bij ruime wind van een kwart te varen, wordt slechts êên 5 half zeil gehesen (fig. 6 en 7)s en bij schepen met een groot tonnage kan de aandrijving worden aangevuld met andere driehoekige zeilen 16 als een soort fokken zijn gehesen op andere extra masten 17.The sail 1 or assembly of sails 1a shown in Figs. 1, 2, 3 and 5. and Tb can be used when sailing upwind with a wind from a & rart over port to a quarter over starboard. When it is desired to sail with a quarter wind, only one 5 half sail is lifted (fig. 6 and 7) s and with large tonnage ships the drive can be supplemented with other triangular sails 16 as a kind of breeding hoisted on other additional masts 17.

Het hierboven beschreven systeem voor het voort stuwen maakt het mogelijk de conventionele aandrijving door middel van bekende motoren 10 aan te vullen door gebruik te maken van de windkracht, aangenomen dat deze windkracht een geschikte richting heeft waarbij het nuttige effect dat wordt bereikt zo groot is en de navigatie zo veilig is dat het mogelijk is dit systeem op elk type schip of boot aan te brengen wat zijn tonnage ook moge zijn.The propulsion system described above makes it possible to supplement the conventional propulsion by means of known motors 10 using the wind force, provided that this wind force has a suitable direction in which the useful effect that is achieved is so great and the navigation is so safe that it is possible to install this system on any type of ship or boat, whatever its tonnage.

15 Tevens wordt erop gewezen dat de hoogte van de mast waaraan het zeil wordt bevestigd gelijk is aan een derde van de lengte van het schip, indien deze lengte groter is dan 150 m, zodat masten met een kleinere hoogte worden verkregen.It is also pointed out that the height of the mast to which the sail is attached is equal to one third of the length of the ship, if this length is greater than 150 m, so that masts of a smaller height are obtained.

Het zal duidelijk zijn dat door middel van het voortstuwingssysteem 20 een aanzienlijke hoeveelheid conventionele brandstof kan worden bespaard, door indien mogelijk gebruik te maken van de windkracht, zonder dat er een aanzienlijke vertraging van het schip optreedt, daar zoals hierboven is toegelicht het vermogen dat door het zeil volgens de uitvinding wordt toegevoegd, zeer hoog is.It will be appreciated that the propulsion system 20 can save a significant amount of conventional fuel, using wind power if possible, without causing a significant deceleration of the ship, as, as explained above, the power generated by the sail according to the invention is added, is very high.

25 In een gunstige uitvoeringsvorm zijn aan de binnen en aan de bui tenkant twee of meer longitudinale lijnen aangebracht, die zich vanaf de tophoek uitstrekken tot het onderlijk van het zeil en die door kleine ringen lopen waarbij het zeil bij het strijken langs de lijnen glijdt zodat wordt voorkomen dat het zeil in de zee valt.In a favorable embodiment, two or more longitudinal lines are provided on the inside and on the outside, extending from the apex angle to the bottom of the sail and passing through small rings, the sail sliding along the lines during ironing so that prevents the sail from falling into the sea.

80050598005059

Claims

A ship's propulsion system, characterized in that a mast mounted on a near bow of the ship is provided with a sail having four corners, the top angle of which is connected to the top of the mast, and the two clews by means of shots resp. are connected to the port and starboard side of the ship, and a fourth neck-angle is fixed at a certain height of the bow tip, which sail has an upper circumference in the form of a quarter sphere, the convex shape of which extends downwards while the sail has a lower portion that is less convex and somewhat pocket-shaped, and the middle portion 10. of the sail is thus located at about one third of the height of the mast, so that it can be sailed upwind with a wind from a quarter over starboard to a quarter over port where the wind produces a twofold pressure by means of the sail in the direction of the ship and in an upward direction, lifting the bow of the ship 15 ', so that the ship has a large stability.

Propulsion system according to claim 1, characterized in that a wide central part of the sail is provided with outflow nozzles with an upper opening for the introduction of the wind in the rear surface of the sail and a lower exhaust opening in the front surface, so that air - 20 jets are formed that are directed towards the deck, the force of the air jets being greater as the intensity of the wind is greater, while the wind on the sail exerts a force to propel the ship and another up directional force resulting from the reaction of the air jets, in addition to which the bow of the ship is lifted, in addition to forming a safety outlet, in order to increase the stability.

System according to claim 1 or 2, characterized in that the sail consists of two symmetrical triangular half-sails, which are joined together along an edge, so that they can be used both jointly and separately, the latter in the latter case. baking or steering-on-board wind can be used. U. System according to any one of the preceding claims 1-3, characterized in that the ship is provided with several masts, which masts carry triangular sails as a kind of breeding, the operation of the half sail being supplemented when sailing in strong wind . 8005059 -6-

System according to any one of the preceding claims 1-3, characterized in that if the ship is longer than 150 m, the mast has a length of about one third of the length of the ship.

System according to claim 1 or 2, characterized in that two or 5 more longitudinal internal and external lines are provided, which extend from the apex angle to the bottom of the sail and which run through small rings along which the sail slips when ironing to prevent the sail from falling into the sea. 8005059