NO842695L

NO842695L - DEVICE FOR ROLLING AND LIFTING OF SAIL.

Info

Publication number: NO842695L
Application number: NO842695A
Authority: NO
Inventors: George Spanopoulos
Original assignee: Cormoranos Shipping S A
Priority date: 1984-07-03
Filing date: 1984-07-03
Publication date: 1986-01-06

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en mekanisme for reving og heisng av et seil på et seilfartøy, hvilket seil er forbundet langs sitt underlik til en rullebom, og hvor rotasjon av heise- og revetromler ved hjelp av et fall-arrangement for seilene er kontrollerbare i forhold til hverandre av et enkelt medlem av mannskapet, idet seilet kan låses i enhver heist stilling og fritt fall av seilet under en reveoperasjon er forhindret. The present invention relates to a mechanism for furling and hoisting a sail on a sailing vessel, which sail is connected along its underside to a rolling boom, and where the rotation of the hoisting and reefing drums by means of a fall arrangement for the sails is controllable in relation to each other by a single member of the crew, as the sail can be locked in any raised position and free fall of the sail during a reefing operation is prevented.

Heising og reving av seil som er forbundet med en aksialt roterbar bom er en komplisert manøver å utføre. Konvensjonelt heises således seilet ved å dreie en vinsj rundt hvilken er viklet et fall forbundet med toppen av seilet. Og under en reveoperasjon mater vinsjen ut mens den roterbare bom roteres for hånd for å rulle opp seilet under dets kontrollerte fall, hvilken operasjon krever i det minste to personer for å gi det forønskede resultat. Hoisting and furling of sails connected to an axially rotatable boom is a complicated maneuver to perform. Conventionally, the sail is thus raised by turning a winch around which is wound a drop connected to the top of the sail. And during a reefing operation, the winch feeds out while the rotatable boom is rotated by hand to reel up the sail during its controlled fall, which operation requires at least two people to produce the desired result.

Et alternativt arrangement er å tilveiebringe en revetrommel som er forbundet med rullebommen, hvor et fall er innrettet til å passere over en skive i et øvre parti •av masten og med sin ene ende er forbundet med heisetrommelen og med sin andre ende med revetrommelen samt med toppen av seilet. Med et slikt arrangement er det imidlertid vanskelig å kompensere for oppbygning av fallet på tromlene, som derfor må roteres med forskjellig relativ hastighet dersom seilet ikke skal utsettes for uheldig strekk når det rulles opp på eller ut fra rullebommen. An alternative arrangement is to provide a reefing drum which is connected to the roller boom, where a drop is arranged to pass over a sheave in an upper part •of the mast and is connected at one end to the hoisting drum and at its other end to the reefing drum and with the top of the sail. With such an arrangement, however, it is difficult to compensate for the build-up of the fall on the drums, which must therefore be rotated at different relative speeds if the sail is not to be exposed to undue tension when it is rolled up onto or out of the roller boom.

Det er vanskelig å bevirke rask låsing av seilet i enhver stilling, idet fallet vanligvis festes rundt et kryssholt, noe som er tidkrevende. Dereom revetrommelen er frigjort fra heisetrommelen, er det videre vanskelig å forhindre fritt fall av seilet under reveoperasjonen. It is difficult to effect rapid locking of the sail in any position, as the halyard is usually fixed around a cross-holt, which is time-consuming. If the reefing drum is freed from the hoisting drum, it is further difficult to prevent free fall of the sail during the reefing operation.

Foreliggende oppfinnelse overvinner disse vanskelig-heter ved at heise- og reveoperasjonene kan utføres av ett enkelt medlem av mannskapet, om ønskelig ved hjelp av fjernstyring, f.eks. fra styreposisjonen, og videre kan de utføres ved hjelp av én eller flere motorer, f.eks. en elektrisk eller hydraulisk motor. The present invention overcomes these difficulties in that the hoisting and lifting operations can be carried out by a single member of the crew, if desired by means of remote control, e.g. from the steering position, and further they can be carried out using one or more motors, e.g. an electric or hydraulic motor.

Oppfinnelsen tilveiebringer en anordning for heising og reving av et seil, hvis underlik er forbundet langs sin lengde med en rullebom, og hvor heising og reving av seilet utføres ved hjelp av et fall som passerer over en skive i det øvre parti av en mast forbundet med rullebommen, hvilket fall ved sin ene ende er forbundet med en heisetrommel og ved sin andre ende er forbundet med en revetrommel, samt også er forbundet med toppen av seilet, og hvor revetrommelen er forbundet med rullebommen slik at bommen er roterbar med revetrommelen,karakterisert vedat den videre omfatter The invention provides a device for hoisting and furling a sail, the lower body of which is connected along its length with a roller boom, and where the hoisting and furling of the sail is carried out by means of a drop that passes over a disc in the upper part of a mast connected to the roller boom, which drop is connected at one end to a hoisting drum and at its other end is connected to a reefing drum, and is also connected to the top of the sail, and where the reefing drum is connected to the rolling boom so that the boom is rotatable with the reefing drum, characterized by it further includes

(a) en roterbar clutchinnretning for valgfritt å rotere (a) a rotatable clutch means for optionally rotating

heisetrommelen og revetrommelen,the hoist drum and the fox drum,

(b) betjeningsmidler for valgfritt å bringe clutchen til inngrep med heisetrommelen eller revetrommelen og for automatisk å låse heisetrommelen til revetrommelen ved slutten av en heiseoperasjon, og for å frigjøre tromlene ved begynnelsen av en reveoperasjon, og (c) en bremseinnretning for å utøve en bremsekraft mot heisetrommelen under en reveoperasjon, hvorved fritt fall av seilet forhindres under revingen. (b) operating means for optionally bringing the clutch into engagement with the hoisting drum or the foxing drum and for automatically locking the hoisting drum to the foxing drum at the end of a hoisting operation, and for releasing the drums at the beginning of a foxing operation, and (c) a braking device for exerting a braking force against the hoisting drum during a furling operation, whereby free fall of the sail is prevented during furling.

Fortrinnsvis omfatter clutchinnretningen et hovedparti som er forbindbart med revetrommelen for å rotere revetrommelen i reveretning, og en clutchflate som griper inn med heisetrommelen når clutchinnretningen roteres i én retning for å bevirke rotasjon av heisetrommelen, og som frigjør heisetrommelen når den roteres i motsatt retning, mens clutchens roterende hovedparti samtidig er forbundet med revetrommelen for å bevirke rotasjon av revetrommelen. Preferably, the clutch device comprises a main portion which is connectable to the jack drum to rotate the jack drum in the jack direction, and a clutch surface which engages with the hoist drum when the clutch device is rotated in one direction to effect rotation of the hoist drum, and which releases the hoist drum when rotated in the opposite direction, while the rotating main part of the clutch is simultaneously connected to the fox drum to effect rotation of the fox drum.

En spesielt nyttig form for en slik clutchinnretning A particularly useful form of such a clutch device

■består av et ringformet drev som utgjør clutchens hovedparti, hvis tannforsynte periferi er drivbart forbindbar med revetrommelen for å rotere denne kun i reveretningen, og hvis ene sideflate er forsynt med kloelementer som kan gripe inn i tilsvarende spor i den motstående flate på heisetrommelen for å utgjøre nevnte clutchflate. ■consists of an annular drive which forms the main part of the clutch, whose toothed periphery is drivably connectable with the jack drum to rotate this only in the jack direction, and whose one side surface is provided with claw elements that can engage in corresponding grooves in the opposite surface of the hoist drum in order to make up said clutch surface.

En slik ringclutch, når den er forsynt med skråfortanning på periferien, danner en spesielt effektiv utfør-else av nevnte selektive betjenings- og låsemidler, og •tilveiebringer en automatisk selektiv og låsende betjen-ingsinnretning som omfatter et drivbart tannhjul med skråfortanning som er i inngrep med nevnte skråfortannede ringformede drev som er aksialt glidbart montert, slik at når det ringformede drev føres i én retning av det skråfortannede tannhjul, bringes nevnte clutchflate i inngrep ved innrykningsvirkningen som forårsakes av reaksjonskref-.ter mellom de to sett skrå tenner, og rotasjon i den andre retning bevirker tilbaketrekning av det ringformede drev til dets opprinnelige stilling ved at motsatt rettede krefter bevirker frigjøring av clutchflaten fra heisetrommelen og bevirker automatisk inngrep mellom clutchens hovedparti og revetrommelen. Such a ring clutch, when provided with bevel teeth on the periphery, forms a particularly effective embodiment of said selective operating and locking means, and •provides an automatic selective and locking operating device comprising a driven gear with bevel teeth which is engaged with said helical ring gear which is axially slidably mounted, so that when the annular gear is driven in one direction by the helical gear, said clutch surface is brought into engagement by the indentation action caused by reaction forces between the two sets of helical teeth, and rotation in the other direction causes retraction of the annular drive to its original position by oppositely directed forces causing release of the clutch surface from the hoist drum and causing automatic engagement between the main part of the clutch and the fox drum.

Fortrinnsvis blir det samtidige automatiske inngrep/mellom clutchens hovedparti og revetrommelen bevirket av en skralleinnretning mellom clutchpartiet og en aksel på hvilken revetrommelen er fast montert. Preferably, the simultaneous automatic engagement/between the main part of the clutch and the foxing drum is effected by a ratchet device between the clutch part and a shaft on which the foxing drum is fixedly mounted.

Bremseinnretningen omfatter med fordel en fjærbe-lastet flate som trykkes mot en flate på heisetrommelen, hvorved friksjonskrefter virker mellom de to flater for å bremse heisetrommelen under en reveoperasjon. The braking device advantageously comprises a spring-loaded surface which is pressed against a surface on the hoisting drum, whereby frictional forces act between the two surfaces to brake the hoisting drum during a lifting operation.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til det utførelseseksempel som er vist på vedføyede tegninger. The invention shall be described in more detail below with reference to the design example shown in the attached drawings.

Fig. 1 er et skjematisk oppriss av en utførelse av Fig. 1 is a schematic view of an embodiment of

oppfinnelsen, ogthe invention, and

fig. 2 er et oppriss, delvis i snitt og i større fig. 2 is an elevation, partly in section and in larger

målestokk av heise- og revemekanismen på fig. 1.scale of the hoist and winch mechanism in fig. 1.

På tegningene er en hul metallmast 1 for et seilfar-tøy forsynt med en rullebom 2, som ved hjelp av et univer-salledd 3 er forbundet med en revetrommel 4-, som er fast montert på en ende av en aksel 5 som er fritt roterbart montert i masten 1 i et hus 6. Revetrommelen 4 er forsynt med en plate 7 ved den ende som er nærmest masten for å forhindre at et fall skal kunne bygge seg opp på trommelen 4 inntil masten under en reveoperasjon. In the drawings, a hollow metal mast 1 for a sailing vessel is provided with a rolling boom 2, which is connected by means of a universal saddle joint 3 to a reefing drum 4, which is fixedly mounted on one end of a shaft 5 which is freely rotatable mounted in the mast 1 in a housing 6. The jacking drum 4 is provided with a plate 7 at the end closest to the mast to prevent a fall from being able to build up on the drum 4 next to the mast during a jacking operation.

På den andre ende av akselen 5 sitter det en fritt On the other end of the shaft 5 there is a free

'roterbar heisetrommel 8 som er montert på kulelagre 8a.'rotatable hoisting drum 8 which is mounted on ball bearings 8a.

Et storseil 10 er langs sitt underlik forbundet med rullebommen 2 ved hjelp av ikke viste midler. Et fall 11 er ført inne i masten og passerer over en skive 12 ved toppen av masten 1. En ende av fallet er forbundet med revetrommelen 4 slik at det kan vikles opp på denne, mens den andre ende på lignende måte (etter å ha passert under ytterligere skiver 13) er forbundet med heisetrommelen 8. Fallet er på et midlere punkt forbundet med toppen 14 av seilet 10. Om ønskelig, kan fallet være delt slik at dets ender er forbundet med adskilte punkter på seilets forlik. A mainsail 10 is connected along its bottom to the roller boom 2 by means not shown. A drop 11 is guided inside the mast and passes over a disk 12 at the top of the mast 1. One end of the drop is connected to the foxing drum 4 so that it can be wound up on this, while the other end in a similar way (after passing under additional washers 13) is connected to the hoisting drum 8. The drop is connected at an intermediate point to the top 14 of the sail 10. If desired, the drop can be divided so that its ends are connected to separate points on the sail's halyard.

Innvendig i masten er det anordnet en motor 15, som via en utveksling 17 og en sikkerehetsclutch 18 er forbundet med et konisk tannhjul 16. Det koniske tannhjul 16 står i inngrep med et ytterligere konisk tannhjul 19, som igjen er festet via en aksel 21 til et vertikalt anordnet tannhjul 20 med skråfortanning, hvilket tannhjul er montert i et hus 22. Inside the mast, a motor 15 is arranged, which is connected to a conical gear 16 via a transmission 17 and a safety clutch 18. The conical gear 16 engages with a further conical gear 19, which in turn is attached via a shaft 21 to a vertically arranged gear wheel 20 with bevel teeth, which gear wheel is mounted in a housing 22.

En skralle 23 er fast forbundet med den roterbare aksel 5 og er montert inne i og koaksialt med en andre ring 24, som samvirker med denne via en skralle 26, slik at rotasjon av den andre ring 24 i én retning driver akselen 5 (og også revetrommelen), og rotasjon av ringen 24 i motsatt retning frigjør akselen 5. Den andre ring 24 omfatter en rekke parallelle langsgående spor 28 på sin ytre periferi, hvilke står i inngrep med tilsvarende A ratchet 23 is fixedly connected to the rotatable shaft 5 and is mounted inside and coaxially with a second ring 24, which cooperates with this via a ratchet 26, so that rotation of the second ring 24 in one direction drives the shaft 5 (and also the fox drum), and rotation of the ring 24 in the opposite direction releases the shaft 5. The second ring 24 comprises a series of parallel longitudinal grooves 28 on its outer periphery, which engage with corresponding

langsgående tenner i en tredje ring 25, som danner hoved-partiet av clutchen montert mellom det skråfortannede hjul longitudinal teeth in a third ring 25, which forms the main part of the clutch mounted between the bevel gear

.20, slik at ringen 25, som danner clutchens hovedparti, er aksialt glidbart montert på den andre ring 24. Sideflaten av den tredje ring 25, som vender mot flaten 10' av heisetrommelen, er forsynt med låseklør 9, som således utgjør .20, so that the ring 25, which forms the main part of the clutch, is axially slidably mounted on the second ring 24. The side surface of the third ring 25, which faces the surface 10' of the hoist drum, is provided with locking claws 9, which thus form

clutchens clutchflate. Hele montasjen av tannhjul 20, 23, 24 og 25 er inneholdt i et hus 11<1>, som har et fremspring-ende parti som strekker seg inn i en sirkulær utsparing i heisetrommelen 8 og inneholder en trykkfjær 13' som hviler mot friksjonsplater 12' slik at det dannes en friksjons- the clutch's clutch surface. The whole assembly of gears 20, 23, 24 and 25 is contained in a housing 11<1>, which has a projecting end portion which extends into a circular recess in the hoist drum 8 and contains a pressure spring 13' which rests against friction plates 12 ' so that a frictional

.bremse når disse er i kontakt med den motstående flate av heisetrommelen. Ved bruk kobles motoren 15 inn for å rotere i en slik retning at seilet 10 heises, hvorved reaksjonskref-tene som virker mellom de skrå tenner på tannhjulet 20 og ringen 25 bringer ringen 25 til å bevege seg mot høyre på tegningen langs de samvirkende aksiale spor i ringen 24, .slik at klørne 9 griper inn i tilsvarende spor 9a på den motstående flate av heisetrommelen 8, og samtidig bevirker skrallevirkningen mellom den andre ring 24 og den første ring 23 frigjøring mellom ringene 23 og 24 for således å frigjøre revetrommelen 4. På denne måte heises seilet 10 til den forønskede høyde, idet revetrommelen avvikles ved oppadgående bevegelse av fallet 11, som tidligere var viklet på revetrommelen. Når motoren 15 stanses når seilet er heist til forønsket høyde, blir systemet låst mot enhver bevegelse som ville forårsake firing av seilet ved hjelp av virkningen av skrallen mellom den første ring 23 og den andre ring 24, slik at heisetrommelen og revetrommelen forbindes og låses. Ved hjelp av denne virkning opprettholdes strekket i fallet slik at også seilet holdes stramt. .brake when these are in contact with the opposite surface of the hoist drum. In use, the motor 15 is engaged to rotate in such a direction that the sail 10 is raised, whereby the reaction forces acting between the inclined teeth of the gear wheel 20 and the ring 25 cause the ring 25 to move to the right in the drawing along the interacting axial tracks in the ring 24, so that the claws 9 engage in corresponding grooves 9a on the opposite surface of the hoisting drum 8, and at the same time the ratchet action between the second ring 24 and the first ring 23 causes release between the rings 23 and 24 to thus release the foxing drum 4. In this way, the sail 10 is raised to the desired height, the reefing drum being unwound by the upward movement of the fall 11, which was previously wound on the reefing drum. When the motor 15 is stopped when the sail is raised to the desired height, the system is locked against any movement that would cause the sail to be released by the action of the ratchet between the first ring 23 and the second ring 24, so that the hoist drum and the fox drum are connected and locked. With the help of this effect, the stretch is maintained in the fall so that the sail is also kept taut.

For å fire seilet, innkobles motoren 15 slik at den roterer i motsatt retning. Dette bevirker at klørne på ringen 24 går ut av inngrep med flaten 10' av heisetrommelen, mens skrallen mellom ringene 24 og 23 griper inn i ringen 23 for å bevirke rotasjon av denne, med tilsvarende rotasjon av akselen 5 og revetrommelen 4. Revetrommelen roterer således for å trekke seilet ned og samtidig rulle seilet opp på den roterende bom 2, som er forbundet med revetrommelen ved hjelp av universalleddet 3. Herunder blir heisetrommelen frigjort og roteres av strekket fra fallet viklet opp på denne. To furl the sail, the motor 15 is switched on so that it rotates in the opposite direction. This causes the claws on the ring 24 to come out of engagement with the surface 10' of the hoisting drum, while the ratchet between the rings 24 and 23 engages in the ring 23 to cause rotation of this, with corresponding rotation of the shaft 5 and the rake drum 4. The rake drum thus rotates to pull the sail down and at the same time roll the sail up onto the rotating boom 2, which is connected to the reefing drum by means of the universal joint 3. Below this, the hoisting drum is released and rotated by the tension from the fall wound up on it.

Under reveoperasjonen bevirker friksjonsbremsevirk-ningen som utøves av fjæren 13' mot friksjonsplaten 12 og den motstående flate av heisetrommelen en tilbakeholdende virkning som forhindrer plutselig fall av seilet. During the reefing operation, the frictional braking action exerted by the spring 13' against the friction plate 12 and the opposite surface of the hoisting drum produces a restraining action which prevents a sudden fall of the sail.

Om ønskelig, kan en manuell hjelpemekanisme 27 være anordnet for å betjene systemet manuelt dersom kraften til motoren 15 skulle svikte. If desired, a manual auxiliary mechanism 27 can be provided to operate the system manually should the power of the motor 15 fail.

Motoren 15 kan være en elektrisk eller hydraulisk operert sådan. I utførelsen vist på tegningen er motoren anordnet inne i den hule mast for å beskytte motoren mot slag eller sjøsprøyt. Den kan om ønskelig være innelukket The motor 15 can be electrically or hydraulically operated. In the version shown in the drawing, the engine is arranged inside the hollow mast to protect the engine from impact or sea spray. If desired, it can be enclosed

.i et hul utvendig på masten for å lette adkomsten..in a hole on the outside of the mast to facilitate access.

Selv om det i det illustrerte eksempel er benyttet en enkelt motor, kan to uavhengig virkende motorer benyttes for å gi den nødvendige drift, idet én driver heisetrommelen og den andre driver revetrommelen. De to motorer er innbyrdes koblet slik at de to tromler roteres samtidig i passende retninger under heising og reving. Alternative bremsearrangementer til friksjonsbremsen kan benyttes, og alternative clutcharrangementer til det viste kloinngrep kan benyttes. Although a single motor is used in the illustrated example, two independently acting motors can be used to provide the necessary operation, one driving the hoist drum and the other driving the foxing drum. The two motors are interconnected so that the two drums are rotated simultaneously in appropriate directions during hoisting and raking. Alternative brake arrangements for the friction brake can be used, and alternative clutch arrangements for the claw engagement shown can be used.

For å kunne benytte oppfinnelsen for en eksisterende rullebom på et seilfartøy, kan det anordnes en festbar enhet omfattende et hus som inneholder den ovenfor beskrevne mekanisme, forbundet med en heisetrommelmotor<p>g et kraft-uttakshjul. Enheten festes til masten ved hjelp av egnede midler, og et belte eller en kjede benyttes til å forbinde kraftuttaket med en rullebom, eventuelt via et revehjul, In order to be able to use the invention for an existing roller boom on a sailing vessel, a fixable unit comprising a housing containing the above-described mechanism, connected to a hoisting drum motor<p>g a power take-off wheel, can be arranged. The unit is attached to the mast using suitable means, and a belt or chain is used to connect the power take-off to a roller boom, possibly via a fox wheel,

for å bevirke en reveoperasjon.to effect a foxing operation.

Foreliggende oppfinnelse representerer således en betydelig forbedring over konvensjonelle rulle-revearran-gementer og gjør det mulig for én enkelt person å utføre en omfattende rekke operasjoner, eventuelt ved hjelp av fjernstyring av den eller de benyttede motorer. The present invention thus represents a significant improvement over conventional roller-reeve-arrangements and makes it possible for a single person to carry out a comprehensive series of operations, possibly with the help of remote control of the motor(s) used.

Claims

1. Device for hoisting and furling a sail, the lower half of which is connected along its length with a roller boom. and where hoisting and furling of the sail is carried out by means of a drop that passes over a disk in the upper part of a mast connected to the roller boom, which drop is connected at one end to a hoisting drum and at its other end is connected to a reefing drum , and is also connected to the top of the sail, and where the reefing drum is connected to the roller boom so that the boom is rotatable with the reefing drum, characterized in that it further comprises (a) a rotatable clutch means for optionally rotating the hoist drum and the fox drum, .(b) selective operating means for selectively engaging the clutch with the hoisting drum or the foxing drum and for automatically locking the hoisting drum to the foxing drum at the end of a hoisting operation, and for releasing the drums at the beginning of a foxing operation, and (c) a braking device for exerting a braking force against the hoist drum during a furling operation, thereby preventing free fall of the sail during furling.

2. Device according to claim 1, characterized in that the clutch device comprises a main part which can be connected to the jack drum to rotate the jack drum in the jack direction, and a clutch surface which engages with the hoist drum when the clutch device is rotated in one direction to cause rotation of the jack drum, and which releases the hoist drum when rotated in the opposite direction, while the rotating main part of the clutch is simultaneously connected to the fox drum to effect rotation of the fox drum.

3. Device according to claim 2, characterized in that the clutch device consists of a ring-shaped drive which forms the main part of the clutch, whose toothed periphery is drivably connectable with the foxing drum to rotate this only in the foxing direction, and one side of which is provided with claw elements that can engage in corresponding groove in the opposite surface of the hoist drum to form said clutch surface.

4. Device according to claim 3, characterized in that the selective operating and locking means comprise a drivable gear wheel with bevel teeth which is in engagement with the bevel-toothed ring-shaped drive which is axially slidably mounted, so that when the ring-shaped drive is guided in one direction by the bevel gears, said clutch surface is brought into engagement by the indentation action caused by reaction forces between the two sets of bevel teeth, and rotation in the other direction causes retraction .of the ring gear to its original position by opposing forces causing the release of the clutch surface from the hoist drum and causing automatic engagement .between the main part of the clutch and the foxing drum.

5. Device according to claims 1-4, characterized in that the simultaneous automatic engagement between the main part of the clutch and the foxing drum is effected by a ratchet device between the clutch part and an axle on which the foxing drum is permanently mounted.

6. Device according to claims 1-4, characterized in that the braking device comprises a spring-loaded surface which is pressed against a surface on the hoisting drum, whereby frictional forces act between the two surfaces to brake the hoisting drum during a lifting operation.

7. Device according to claims 1-6, characterized in that the activation means are driven by a motor.

8. Attachable unit comprising a mechanism according to one of claims 1-7, for attachment to a sailing vessel provided with a rolling boom, characterized in that it comprises a housing containing said rotatable clutch device, selective operating and locking means and said brake device, all in operational connection with a hoisting drum, engine and power take-off for a reefing operation on the sailing vessel.