SE1001108A1

SE1001108A1 - Telescopic sailing arrangement

Info

Publication number: SE1001108A1
Application number: SE1001108A
Authority: SE
Inventors: Per Fagerlund; Bengt Ramne
Original assignee: Scandinaos Ab
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2012-05-16
Also published as: SE535362C2

Description

SpecieII del Problemlösning Föreliggande uppfinning är ett arrangemang uppbyggt med fasta profiler som är placerade så att de teleskopiskt kan dras ihop, den ena panelen i den andra. Då segelarean minskas genom att panelerna dras in i varandra ger de inre panelerna stöd åt de yttre panelerna samt minskar vindkraften och vindmomentet. Detta innebär att minskad segelarea vid ökad vind ger den kvarvarande segelarean större styrka. SpecieII Part Problem Solving The present invention is an arrangement constructed with fixed profiles that are positioned so that they can be telescopically contracted, one panel in the other. As the sailing area is reduced by pulling the panels into each other, the inner panels provide support for the outer panels and reduce wind power and wind torque. This means that reduced sailing area with increased wind gives the remaining sailing area greater strength.

Arrangemanget kan göras självbärande, dvs. de styva segelsektionerna utgör också den bärande strukturen. Den nedersta segelpanel är då fast förbunden med mastfoten och för ner vindkraften till skrovet. Alternativt så kan ett centralt mastarrangemang anordnas som är integrerat med segelpanelerna och teleskopiskt sammansatta med varandra. I det senare fallet bidrar både master och segel till den bärande strukturen och det blir då också möjligt att vrida panelerna i förhållande till varandra. Eftersom vindstyrkan och därmed den relativa vindriktnigen varierar med höjden från vattenytan gör vridningen att det går att skapa en optimal anfallsvinkel över riggens hela höjd. l sitt sammandragna läge kan arrangemanget fällas vid mastfoten så att det utgör minimalt vindmotstånd vid ofördelaktig vindriktning eller vid för hög vindstyrka.The arrangement can be made self-supporting, ie. the rigid sail sections also form the load-bearing structure. The lowest sail panel is then firmly connected to the mast foot and brings the wind power down to the hull. Alternatively, a central mast arrangement can be arranged which is integrated with the sail panels and telescopically assembled with each other. In the latter case, both masts and sails contribute to the load-bearing structure and it then also becomes possible to rotate the panels relative to each other. Since the wind strength and thus the relative wind direction varies with the height from the water surface, the rotation makes it possible to create an optimal angle of attack over the entire height of the rig. In its contracted position, the arrangement can be folded down at the mast foot so that it constitutes minimal wind resistance in the event of an unfavorable wind direction or in the event of too high wind strength.

För det centrala mastarrangemanget kan mastsektionerna anordnas så att de övre sektionerna antingen går utanpå eller inuti de nedre sektionerna. Går de övre sektionerna inuti de nedre sektionerna arrangeras segelpanelerna i toppen på var mastsektion.For the central mast arrangement, the mast sections can be arranged so that the upper sections either go on the outside or inside the lower sections. If the upper sections go inside the lower sections, the sail panels are arranged at the top of each mast section.

Manövrering av panelerna kan arrangeras med vajer och vinsch där vinschen antingen kan vara en roterande trumvinsch eller en linjär vajervinsch. Manövrering av de övre panelerna kan då arrangeras med en så kallad passiv vajer som genom att den är kopplad till panelen som ska hissas samt till en nedre panel kan överföra den vertikala rörelsen från den nedre panelen.Operation of the panels can be arranged with wire and winch where the winch can be either a rotating drum winch or a linear wire winch. Operation of the upper panels can then be arranged with a so-called passive wire which, by being connected to the panel to be hoisted and to a lower panel, can transmit the vertical movement from the lower panel.

Manövrering av panelerna kan också anordnas med - linjärdon såsom hydraul- eller pneumatikcylindrar - kuggdrift med kuggstång och el-, hydraul- eller pneumatikdrivet kugghjulsdrev - kedje- eller kättingdrift - skruvdomkraft I botten på den nedersta sektion (la) alternativt i mastfoten (4) anordnas ett vridarrangemang för att hela segelarrangemanget ska kunna vridas så att det står i optimal vinkel mot vinden.Operation of the panels can also be arranged with - linear devices such as hydraulic or pneumatic cylinders - gear drive with rack and electric, hydraulic or pneumatically driven gear drive - chain or chain drive - screw jack At the bottom of the lower section (la) or in the mast foot a turning arrangement so that the entire sailing arrangement can be turned so that it is at an optimal angle to the wind.

Vridarrangemanget utföres enligt existerande teknik för t.ex. vridning av kranfundament.The turning arrangement is performed according to existing technology for e.g. turning of crane foundations.

I botten på den nedersta sektion (la) alternativt i mastfoten (4) anordnas ett fällarrangemang för att hela segelarrangemanget ska kunna fällas så att det utgör minimalt motstånd och vindfång vid för stark eller ofördelaktig vindriktning Arrangemanget ger följande viktiga fördelar: - Möjligheten att snabbt reva tillåter att större segelarea installeras initialt eftersom möjligheten att reva vid hårt väder tillgodoser säkerhets- och komfortaspekten.At the bottom of the lower section (1a) or in the mast foot (4) a folding arrangement is arranged so that the entire sail arrangement can be folded so that it constitutes minimal resistance and wind deflection in case of too strong or unfavorable wind direction. The arrangement provides the following important advantages: allows larger sail area to be installed initially as the ability to tear in severe weather satisfies the safety and comfort aspect.

- Möjligheten att kraftigt reducera segelytan reducerari motsvarande grad det ökade motståndet vid motvind.- The possibility of greatly reducing the sail area reduces to a corresponding degree the increased resistance in headwinds.

- Sättet att teleskopiskt arrangera vingprofilerna gör att en perfekt vingprofil, med minimum strömningsstörande kringarrangemang kan arrangeras.- The way of telescopically arranging the wing profiles means that a perfect wing profile, with a minimum flow-disrupting circumferential arrangement, can be arranged.

- Teleskoparrangemanget ger goda möjligheter att minska olägenheterna med hög rigg vid bropassager, lasthantering etc.- The telescopic arrangement provides good opportunities to reduce the inconveniences with a high rig at bridge passages, load handling, etc.

- Minskning av segelarean ger arrangemanget ökad styrka.- Reduction of the sailing area gives the event increased strength.

Figurer Figur 1 Segel panel i form av styv vingprofil Figur 2 F » Panelerna la, 1b, 1c, och 1d kan gradvis dras ihop för att minska segelytan och samtidigt öka styrkan i den bärande konstruktionen. De sammandragna sektionera fälls horisontellt Figur 2 - I, Maximal segelyta fullt utdragna sektioner. Överlappet mellan sektionerna bidrar till strukturell integritet så att kraften på segelpanelerna kan föras ner i mastfoten och fartygsskrovet Figur 2 - ll, Reducerad segelyta Figur 2 - lll, Fullt ihopdragna sektioner Figur 2 - IV, Arrangemanget fällt för minimalt vindmotstånd Figur 3 Arrangemang på ett fartyg Figur 3 - I, Maximal segelyta fullt utdragna sektioner. Sektionerna vridna för optimal anfallsvinkel mot den relativa vindriktningen Figur 3 - ll, Minimal segelyta. Sektionerna vridna för optimal anfallsvinkel mot den relativa vindriktningen Figur 3 - lll, Fullt ihopdragna sektioner. Sektionerna vridna för reucerat vindmotstånd vid ofördelaktig vindriktning Figur 3 - IV, Arrangemanget fällt för minimalt vindmotstånd Figur 4 Utförande där segelpanelerna är självbärande utan centrummast Figur 5 Utförande med segelpanel med teleskopisk centrummast Figur 6 Manövreringsarrangemang där den näst nedersta panelen hissas och sänks med hjälp av vajer (3a) som är kopplad till en vinsch som kan vara en trumvinsch som i figuren eller en linjärvinsch s.k. jiggvinsch. De övre panelerna hissas respektive sänks genom att vajrarna (3b och 3c) är fäst i respektive panel och i en nedre panel så att den nedre panelens rörelse därmed överförs till den övre panelen.Figures Figure 1 Sail panel in the form of a rigid wing profile Figure 2 F »The panels 1a, 1b, 1c, and 1d can be gradually contracted to reduce the sail surface and at the same time increase the strength of the load-bearing structure. The contracted sections fold horizontally Figure 2 - I, Maximum sail area fully extended sections. The overlap between the sections contributes to structural integrity so that the force on the sail panels can be brought down into the mast foot and the ship's hull. Figure 2 - ll, Reduced sail area Figure 2 - lll, Fully contracted sections Figure 2 - IV, Figure 3 - I, Maximum sail area fully extended sections. The sections rotated for optimal angle of attack against the relative wind direction Figure 3 - ll, Minimal sail area. The sections rotated for optimal angle of attack against the relative wind direction Figure 3 - lll, Fully contracted sections. The sections turned for reduced wind resistance in unfavorable wind direction Figure 3 - IV, The arrangement folds for minimal wind resistance Figure 4 Design where the sail panels are self-supporting without center mast Figure 5 Version with sail panel with telescopic center mast Figure 6 Operating arrangement (3a) which is connected to a winch which may be a drum winch as in the figure or a linear winch so called jiggvinsch. The upper panels are raised and lowered, respectively, in that the wires (3b and 3c) are fixed in the respective panel and in a lower panel so that the movement of the lower panel is thereby transmitted to the upper panel.

Samma princip för manövrering kan användas både i fallet med självbärande segelpaneler och i fallet med centrummast och oberoende av om panelerna sänkes utanpå eller i varandra.The same principle of maneuvering can be used both in the case of self-supporting sail panels and in the case of center masts and regardless of whether the panels are lowered on the outside or in each other.

Figur 7 Arrangemang där ett linjärt ställdon t.ex. en hydraulcylinder är så arrangerat att det kan vrida segelpanelen iförhållande till masten så att segelprofilen får en vridning som är anpassad till de varierande víndförhållandena längs riggens vertikala utsträckning. Panelens utformning gör den böjstyv för att motstå vindkraft och vindmoment men så pass flexibel ur vridsynpunkt att profilen kan på detta sätt justeras.Figure 7 Arrangement where a linear actuator e.g. a hydraulic cylinder is arranged so that it can rotate the sail panel relative to the mast so that the sail profile has a rotation which is adapted to the varying wind conditions along the vertical extent of the rig. The design of the panel makes it flexurally rigid to withstand wind power and wind torque, but so flexible from a rotational point of view that the profile can be adjusted in this way.

Alternativa metoder för att åstadkomma vridning med hjälp av kugghjul och kuggkrans, vajer, lina, kätting eller kedja kan också arrangeras.Alternative methods of effecting rotation by means of gears and ring gear, wire, rope, chain or chain can also be arranged.

Figur 8 Version där övre mast sänks ner i nedre mast och övre segelpanel sänks ner i nedre segelpanel Figur 9 Version där övre mast sänks ner i nedre mast och övre segelpane| sänks ner utanpå nedre segelpanel Figur 10 Version där övre mast sänks ner utanpå nedre mast och övre segelpanel sänks ner i nedre segelpanelFigure 8 Version where the upper mast is lowered into the lower mast and the upper sail panel is lowered into the lower sail panel Figure 9 Version where the upper mast is lowered into the lower mast and upper sail panel | lowered on the outside of the lower sail panel Figure 10 Version where the upper mast is lowered on the outside of the lower mast and the upper sail panel is lowered into the lower sail panel

Claims

Paten tkrav

Device for utilizing wind energy for the operation of a vessel. The device consists of two or more sections (1a, 1b, ...) which can telescopically go into each other and thus create a varying sail surface.

Device according to claim 1, wherein the sections function both as sails and completely or partially constitute the supporting structure of the device.

Device according to claims 1 and 2, wherein the sections are self-supporting rigid structures.

Device according to claims 1 and 2, wherein the sections (1a, 1b, ...) together with a telescopic mast arrangement (2a, 2b, ..) constitute the supporting structure.

Device according to claims 1 and 2, wherein the arrangement can be rotated relative to the vessel in order to give the wing profiles the best possible angle of attack relative to the wind.

Device according to claims 1, 2 and 4, wherein the sections can be rotated relative to each other by means of an arrangement (4) for creating an optimal shape for utilizing the wind energy, taking into account the wind strength and direction varying with height above the water.

Device according to claim 1, wherein the telescopic movement, i.e. increase and decrease of the sail surface is arranged by electrically, pneumatically or hydraulically driven rotating or linear winch, actuator, rack, wire, rope or chain arrangements.