TW202031553A - 用於船，特別是大型船舶的剛性帆，以及帶有剛性帆的船 - Google Patents

用於船，特別是大型船舶的剛性帆，以及帶有剛性帆的船 Download PDF

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Abstract

為了提供整體重量較輕、製造成本效益高並且不影響在繁忙水域上佈置的橋樑、電線或類似結構下方通過的剛性帆或翼型帆，在用於船的剛性帆的情況下，特別是用於大型船舶，例如散貨船、油船、汽車運輸車或油輪，包括桅桿和安裝在桅桿上的第一翼主體，第一翼主體具有基座和頭部，其中桅桿穿過基座插入第一翼主體中，並佈置在第一翼主體內，提出了從基座開始的桅桿不延伸超過第一翼主體的最大高度，特別是小於最大高度的75%。

Description

用於船，特別是大型船舶的剛性帆，以及帶有剛性帆的船
發明領域
本發明涉及一種用於船的剛性帆，特別是用於諸如散貨船、油船、汽車運輸車或油輪的大型船舶的剛性帆，其包括桅桿和安裝在桅桿上的第一翼主體，第一翼主體具有基座和頭部，其中桅桿穿過基座插入第一翼主體中，並佈置在第一翼主體內。此外，本發明涉及具有剛性帆的船。
發明背景
剛性帆，也稱為翼型帆，越來越多地被提議作為輔助推進系統，甚至用於大型船舶。剛性帆或翼型帆包括翼主體，意指一種安裝在船舶上的氣動結構而不是傳統帆。剛性帆或翼型帆的作用類似於飛機翼，通常具有剛性或堅固的外殼。通過在船舶，特別是大型船舶中使用剛性帆或翼型帆，可以提供附加的推進動力，這可以減少船舶的燃料消耗和廢氣排放。
WO 2014/001824 A1公開了一種翼型帆或剛性帆，其包括前翼型翼段，後翼型翼段和支柱，其中，翼型翼段中的至少一個可樞轉。翼型帆包括控制系統，以便相對於至少一個翼型翼段的支柱來調節單獨的角度調節。
WO 2018/087649 A1公開了一種船舶，其至少部分地由帆推動，其中帆具有可旋轉地佈置的雙帆。雙帆包括由間隙分開的前翼和後翼。
WO 2014/053029 A1公開了一種附接到船上的剛性帆或剛性翼。剛性帆包括一對細長的堅硬面板和鉸鏈元件，該鉸鏈元件被設計成將面板彼此聯接並且允許兩個面板相對於彼此發生樞轉運動。
EP 2366621 A2涉及一種帆單元，其包括具有多個剛性帆段的剛性帆總成。剛性帆段具有空心的翼輪廓，並垂直排列在彼此的頂部，因此，除了最低段外，任何高架段都可以縮回到下面的段中。
從US 2015/0158569 A1中已知一種用於船的推進翼，其包括帆和桅桿，桅桿形成推進翼的前緣。桅桿和推進翼被分段。推進翼至少有兩個可移動的鰭片。
為大型船舶設置的剛性帆或翼型帆必須具有相應的大尺寸。結果，剛性帆暴露在極高的空氣動力學載荷下。因此，在現有技術中，使用特別穩定的桅桿，該桅桿在剛性帆的翼主體的整個高度上延伸。這導致剛性帆的總重量高。另外，大而高的剛性帆可能使其無法越過橋下面、輸電線或佈置在繁忙水面上的類似結構。
發明概要
本發明的目的是提供一種剛性帆或翼型帆，其具有較低的總重量，製造成本低廉，並且不會不利地影響穿過橋、電力線或佈置在繁忙的水域上的類似結構下面。此外，本發明的目的是提供一種具有剛性帆或翼型帆的船，利用其可獲得上述優點。
為了解決本發明所要解決的問題，提出了一種用於船的剛性帆，特別是用於大型船，例如散貨船、油船、汽車運輸車或油輪，其包括桅桿和安裝在桅桿上的第一翼主體，所述第一翼主體具有基座和頭部，其中，所述桅桿穿過所述基座插入所述第一翼主體中，並且佈置在所述第一翼主體內，其中，所述桅桿從所述基座開始不延伸超過第一翼主體的最大高度，特別是延伸不到最大高度的75%。
在本發明的上下文中，術語“剛性帆”、“翼型帆”或“翼帆”可以互換使用。
剛性帆包括具有基座和頭部的第一翼主體。基座(也稱為根部)與頭部相對佈置。當佈置在船上時，剛性帆通常是垂直對準的，其中，基座沿垂直方向佈置在船舶主體附近下方，並且其中頭部沿垂直方向佈置在基座上方。
為了將剛性帆或翼型帆布置在船上，設置了桅桿，該桅桿可以連接到船上。反過來，第一翼主體佈置在桅桿上。為此，將桅桿穿過基座或穿過基座的下部底板插入第一翼主體中，並安裝在翼主體內。第一翼主體具有最大高度。該最大最大高度通常是基座或基座的底板與翼主體的頭部之間的距離。但是，取決於翼主體的具體設計，最大高度也可以是不同的距離。
本發明的一個特別的優點來自於以下事實，即桅桿不從基座延伸越過第一翼主體的最大高度，特別是不延伸超過最大高度的小於75%。換句話說，如果最大高度從翼型翼的基座延伸到頭部，那麼佈置在翼主體內部的桅桿不會延伸到翼主體的頭部，特別是從基座開始，因此只延伸最大高度的下75%。因此，桅桿未佈置在直至頭部的最大高度的其餘部分中，特別是未佈置在最大高度的其餘25%處。因此，該上部區域，通常是從佈置在翼主體中的桅桿的第一上端延伸到第一翼主體的頭部的區域，是翼主體的自立或自支撐區域，其不受桅桿支撐或穩固。這種措施可以減少剛性帆或翼型帆的總重量，並使生產便宜。另外，沒有佈置在翼主體的最大高度上方的桅桿將減小桅桿上的彎曲壓力，從而可以以更輕的重量和更少的材料使用來構造桅桿。不延伸到翼主體的最大高度之外的桅桿的另一個優點是，在翼主體的上部的自立或自支撐區域中，材料和重量因此可以大部分地佈置在外殼上，並因此在最有利的位置上，以承受彎曲或彎曲壓力。
如果翼主體在下部高應力區域的強度不足以承受彎曲扭矩，則桅桿可在翼主體的下部區域充當附加支撐。桅桿沒有延伸到翼主體的最大高度之外的佈置因此導致桅桿的材料使用減少，並且翼主體的外殼的材料使用減少，因為否則，如果需要的話，必須在翼主體的下部區域進行大量加固。
優選地，當將剛性帆布置在船上時，剛性帆尤其可以繞桅桿的縱向軸旋轉至少180°，進一步優選地旋轉至少270°，並且特別優選地旋轉至少330°，最優選地旋轉360°。由於這種特別的自由旋轉性，在所有主要風況下，帆都可以最佳地置於風中，以便為船提供最大的推進力。
此外，可以設置感測器，尤其是風感測器，利用其可以測量當前的主要風況。另外，可以提供控制裝置，該控制裝置處理由感測器，特別是風感測器接收的資料，並將控制命令發送到剛性帆或用於控制剛性帆的設備。例如，剛性帆相對於風的迎角可以借助於控制裝置來確定，並且剛性帆可以相應地，優選地借助於電動機而置於風中。
桅桿可以形成為具有優選圓形或矩形橫截面的基本上中空的管。
桅桿可以包括金屬，特別是鋼，或複合材料，或碳纖維材料，或由其組成。
帆的最小高度，優選地從帆的基座到帆的尖端測量，或者，如果佈置在船舶上，則從船舶的甲板到帆的尖端，優選地為10m，進一步優選地為20m，特別優選地至少為30m米。最小帆面積優選至少為200平方米，進一步優選至少為300平方米，最優選至少為400平方米。剛性帆可以具有至少50m，優選地至少70m，特別優選地至少80m的高度，特別是最大高度。
剛性帆的效率可以用氣動升阻比來量化，氣動升阻比即升力係數和阻力係數的商。
優選地，剛性帆的氣動升阻比至少為4，優選地至少為7，最優選地至少為10。
此外可以規定，剛性帆的(帆面積[m2 ])1/2 /(重量[t])1/3 的比至少為9，優選為至少11，特別優選為至少13。
進一步有利的是，可以規定，桅桿延伸超過最大高度的小於50%，優選地小於40%，特別優選地小於35%。該措施可以進一步減小剛性帆的重量和桅桿上的彎曲壓力。
如果桅桿僅在從基座測量的最大高度的下部三分之一上延伸，則特別有利。
優選地規定，桅桿在第一軸承中安裝在第一翼主體的第一端上，和/或桅桿安裝在第二軸承中，該第二軸承尤其佈置在基座的區域中。
優選的第二軸承不必直接佈置在翼主體的基座中，而是也可以位於基座上方，更靠近第一軸承，例如，在最大高度的5%，優選10%至30%之間。優選地，第一軸承和第二軸承代表翼主體的兩點安裝。
此外，可以提供一種樞轉裝置，其中，所述桅桿在背向所述第一翼主體的第二端上安裝在所述樞轉裝置中，其中，所述樞轉裝置被設計為將所述桅桿在佈置在船上的狀態下樞轉垂直取向以外的角度。
可以設置第三軸承，用於將桅桿安裝在樞轉裝置中。由於樞轉裝置，剛性帆，特別是第一翼主體，可以樞轉或傾斜而不在垂直取向上。這將有可能減小從船舶甲板沿垂直方向測量的剛性帆的垂直高度。由於樞轉裝置，剛性帆，特別是第一翼主體，可以至少部分地降低，從而使得船可以通過佈置在水域上方的結構(例如橋樑、電力線等)下方。
桅桿的第二端優選地佈置成與桅桿的第一端相對，特別是當在桅桿的縱向方向上觀察時。
有利地，該角度是至少45°，優選地至少60°，特別優選地至少80°，最優選地基本上90°。
如果該角度至少為45°，60°，80°或基本上為90°，則剛性帆，特別是第一翼主體，可以從垂直方向樞轉，使得船的高度為大大減少，並使得在水體區域的橋樑、電線等下方通過成為可能。特別地，如果角度為至少80°或優選地基本上為90°，則剛性帆可以幾乎完全降低。
特別有利的是，可以規定，桅桿在第二端具有橫向軸，該橫向軸可旋轉地安裝在樞轉裝置的軸座中。
橫向軸可以形成為管或空心管。橫向軸優選地佈置成橫向於桅桿的縱向軸成直角地佈置在桅桿的下部第二端上。在末端，橫向軸可以旋轉地安裝在軸座中，例如樞轉裝置的軸承中，從而剛性帆，特別是第一翼主體可以通過樞軸裝置繞橫向軸樞轉。
橫向軸可以被認為是桅桿的部分或是樞軸裝置的部分。
優選地，樞轉裝置包括佈置在桅桿的第二端上的部分環形齒輪和可佈置在船上並與部分環形齒輪嚙合的推進裝置，尤其是齒輪或鏈條。
所述部分環形齒輪可以形成為半圓形，部分120°或四分之一圈的環形齒輪。當部分環形齒輪佈置在船舶上時，部分環形齒輪嚙合到與船舶連接的分配的推進裝置中，特別是齒輪或鏈條。通過致動推進裝置，特別是齒輪或鏈條，使部分環形齒輪運動，從而使連接至部分環形齒輪的剛性帆的桅桿樞轉，從而使剛性帆的下降或樞轉成為可能。
此外，樞轉裝置還可以具有兩個或更多個部分環形齒輪，其中，兩個或更多個部分環形齒輪優選地彼此相鄰和/或彼此平行地佈置。
原則上，樞轉裝置還可以包括液壓缸、繩索絞車等，以允許桅桿或剛性帆樞轉。
此外，樞轉裝置可具有用於部分環形齒輪的引導件，通過該引導件，可以吸收特別是剛性風帆上的扭矩，剛性風帆上的扭矩可能導致桅桿的扭曲並因此也導致部分環形齒輪的扭曲。
為了降低剛性帆，優選在致動樞轉裝置之前首先將其旋轉到相對於船的縱向軸成90°的取向。
優選地，剛性帆的第一翼主體具有前緣和後緣，並且第二翼主體，特別是鰭片，以可旋轉方式安裝在第一翼主體的後緣上。
原則上，還可以設置翼主體，但是優選地，剛性帆包括正好一個翼主體，即第一翼主體，或者正好包括兩個彼此樞轉的翼主體，即第一翼主體和第二翼主體。特別優選地，在第一翼主體的前緣上不設置另外的翼主體，使得風直接逆著第一翼主體的前緣流動，和/或在第二翼主體的後緣上不設置另外的翼主體。
由於第二翼主體，尤其是鰭片在第一翼主體的後緣上的樞轉佈置，可以在不同的風況下優化剛性帆的升力，從而優化剛性帆的推進力。
第二翼主體也可以具有前緣和後緣。此外，第二翼主體可以通過樞轉裝置與第一翼主體一起降低或樞轉。
可以通過相應的調節機構使第二翼主體相對於第一翼主體樞轉。調節機構可以包括電動機或內燃機。此外，調節機構可以具有環形齒輪、齒輪、鏈條、液壓缸、拉繩等。
優選地，第二翼主體不佈置在桅桿上，而是僅佈置在第一翼主體上。沿著第一翼主體的輪廓弦觀察，桅桿優選地大致位於第一翼主體的中部或前半部中。特別優選地，桅桿佈置成與前緣間隔開地位於對應於輪廓弦的長度的大約25%至40%，更優選地30%至35%的位置處。
第一翼主體和/或第二翼主體可以具有對稱的或不對稱的輪廓，特別是NACA輪廓。此外，第一翼主體和/或尤其是第二翼主體可以包括布帆或形成為布帆。
在第一翼主體和第二翼主體之間，可以設置有基本上平行於第一翼主體的後緣和/或第二翼主體的前緣的間隙，該間隙此外優選地當樞轉第二翼主體時也保留著。通過特別是在極端的迎角或強風的情況下提供間隙，可以防止在第一翼主體和/或第二翼主體上失速。
第二翼主體也可以具有基座和頭部。
特別優選地，在第一翼主體和/或第二翼主體的頭部沒有佈置小翼或類似物。
作為另一個優點，可以規定，第二翼主體具有多個段。在從第二翼主體的基座到頭部的方向上觀察，這些段優選地佈置在彼此的頂部上。尤其有利的是，這些段可以相對於第一翼主體彼此獨立地樞轉。
由於船上的上部結構，流動條件可以在垂直方向上改變，垂直方向是在剛性帆的高度上，特別是第一翼主體和/或第二翼主體的高度的高度上看時的垂直方向，因此特別有利的是各段可單獨控制以獲得最佳升力和推進力。
進一步優選地，可以提供第二翼主體是可伸縮的，其中，優選地，上部段可以縮回到相鄰佈置的下部段中。
上部段和下部段理解為在佈置在船舶上的狀態下佈置在相鄰段之上或之下的段。為了使第二翼主體伸縮，或者為了將相應的上部段翻轉成相鄰的下部段，這些段有利地形成為空心體。
只有最低段，特別是包括第二翼主體的基座的最低段，不能縮回到另一段中。然而，通常可以想到的是，該最低段可以縮回到船舶的主體中。
由於第二翼主體(特別是鰭片)的伸縮能力，整個帆行面積顯著減小。如果僅第二翼主體是可伸縮的，則由於第一翼主體總是吸收大部分彎曲載荷，使得伸縮機構不會被卡住，因此剛性帆的力學總體上可以保持簡單。與完全可伸縮的剛性帆相比，僅第二翼主體可伸縮的剛性帆在機械上不那麼複雜。
類似地，第一翼主體也可以具有段。就像第二翼主體一樣，第一翼主體的各個段可以分別獨立地樞轉。另外，第一翼主體也可以是可伸縮的，使得第一翼主體的各段可以彼此縮回。在這種情況下，第一翼主體的各段也可以是空心體。
然而，優選地規定，第一翼主體具有彼此牢固連接的段。具有段的第一翼主體的實施方案在製造方面是有利的，因為各個段可以彼此獨立地製造然後彼此附接。
有利地規定，所述段，特別是第二翼主體的段在軌道系統中被引導。
軌道系統可以佈置在第二翼主體的內部，在第一翼主體的前緣或後緣處。第二翼主體的段沿軌道系統延伸和縮回。如果將軌道系統佈置在第二翼型翼內部，則可以規定軌道系統也是可伸縮的。同樣，可以在第一翼主體的後緣上佈置剛性導軌，第二翼主體的伸縮段在該剛性導軌上移動。
作為另一個優點，第一翼主體和/或第二翼主體具有肋和/或支柱。第一翼主體和/或第二翼主體可以優選地構造成類似於飛機機翼。肋平行於第一翼主體和/或第二翼主體的輪廓弦延伸，並且可以以至少1m，優選地至少1.5m，特別優選地至少2m的間隔佈置。優選地與肋成直角佈置的縱向支柱可以具有至少1m，優選地至少2m的距離。可以提供兩個，三個或更多個支柱。
優選地，肋和/或支柱相對於最大高度佈置在其中桅桿佈置在第一翼主體內部的區域中。
然後，肋和支柱在該區域代表一定的加強；另外，肋和/或支柱還可優選地在第一翼主體和/或第二翼主體的整個高度上佈置，從而增強整個第一翼主體和/或第二翼主體。特別優選地，支柱或至少一個支柱佈置在第​​一翼主體和/或第二翼主體的整個高度上，並且尤其是直至第一翼主體和/或第二翼主體的頭部。
此外，尤其在桅桿的區域中可以設置其他的加固裝置。
第一翼主體和/或第二翼主體可以具有外殼，其中，外殼特別地被設計成是堅硬的，並且此外優選地具有鋁夾層結構或玻璃纖維結構。外殼形成相應的翼主體的側壁。
在鋁夾層結構的情況下，外殼具有兩個外部板，特別是鋁板，其中在兩個板之間存在另一鋁結構，該鋁結構被設計成波紋板的形式。
特別地，鋁夾層結構具有特別高等級的強度和/或穩定性，同時具有極低的重量。
但是原則上也可以考慮的是，第一翼主體和/或第二翼主體的外殼由例如鋼或複合材料或碳纖維材料或織物(例如，帆布)構成。
優選規定，剛性帆，特別是第一翼主體和/或第二翼主體，在頭部方向上逐漸變細。
在側視圖中，剛性帆至少部分地呈近似三角形的形狀。第一和/或第二翼主體的漸縮設計實現了空氣動力學優勢。特別地，提供了一種橢圓形的升力分佈，該橢圓形的升力分佈在低彎曲載荷的同時實現了高推進力。
優選地，剛性帆可以被改裝在船上，其中，船的橋形件優選地佈置在船的前部或船首區域中。
作為另一優點，第一翼主體和/或第二翼主體具有預定的斷裂點，其中，該預定的斷裂點特別地佈置在桅桿上方，尤其是在第一軸承上方。
由於剛性帆的帆面積較大，在強風的情況下，高水平的彎曲載荷會作用在帆上。這些可能會損壞船的結構。船也有傾覆的危險。為此，可以提供預定的斷裂點，該斷裂點確保剛性帆的上部，特別是第一翼主體和/或第二翼主體的上部在過高的彎曲壓力下斷裂，從而避免損壞船舶或船的結構，或避免船舶或船的傾覆。
例如，預定的斷裂點可以通過穿孔或材料變薄來提供。
特別優選地，第一翼主體在基座中具有底板，並且第二翼主體在基座中具有底板，其中第二翼主體的底板與第一翼主體的底板成一定角度。
這導致第二翼主體下方的淨空高度增加，並避免了與船上甲板結構的碰撞。此外，通過對第二翼主體的基座進行斜切，剛性帆可以從垂直位置樞轉小角度，而不必首先旋轉剛性帆。
本發明基礎任務的另一解決方案是提供一種具有前述剛性帆的船。
特別地，船可以具有多個剛性帆。
此外，樞轉裝置可以至少部分地佈置在船體中，以獲得節省空間的佈置。
特別優選地，該船是大型船，例如油船、散貨船、汽車運輸車或油輪。特別地，該船優選地不是集裝箱船。
另一解決方案是提供用於前述剛性帆的前述樞轉裝置。
較佳實施例之詳細說明
圖1示出了剛性帆100，其佈置在船10上。在船中，僅示出了船舶的甲板11。剛性帆100以側視圖示出，並且包括第一翼主體12和第二翼主體13。第一翼主體12經由桅桿14連接至船舶的甲板11。第一翼主體12具有第一基座15和第一頭部17，第一基座15具有第一底板16。類似地，第二翼主體13包括第二基座18和第二頭部20，第二基座18具有第二底板19。桅桿14通過第一基座15或第一底板16引入第一翼主體12，並佈置在第一翼主體12內。從第一基座15開始，桅桿14延伸跨過第一基座15與第一頭部17之間測得的最大高度21的三分之一。此外，第一翼主體12和第二翼主體13分別具有前緣22、24和後緣23、25。第二翼主體13以可樞轉的方式佈置在第一翼主體12的後緣23上。在這種情況下，第二翼主體13僅安裝在第一翼主體12上，特別是不安裝在桅桿14上。第二翼主體13具有段26，如圖5所示，段26是可伸縮的。桅桿14在第一翼主體12中的第一端27安裝在第一軸承28中。桅桿14的第二安裝在第一翼型的第一基座15的區域中的第二軸承29中進行。第二翼主體13的段26可相對於第一翼主體12分別彼此獨立地樞轉。此外，剛性帆可繞桅桿14旋轉360°。
在與桅桿14的第一端27相對的第二端30上，佈置有樞轉裝置31，該樞轉裝置至少部分地佈置在船舶的甲板11下方。為了將桅桿14安裝在樞轉裝置31上，桅桿14在第二端30上具有橫向軸32，該橫向軸可旋轉地安裝在樞轉裝置31的軸座33中。此外，部分環形齒輪34佈置在桅桿14的第二端30上，所述部分環形齒輪34與包括至少一個齒輪35的推進裝置嚙合。通過致動推進裝置36，部分環形齒輪34繞著軸座33旋轉，使得桅桿14也連接到部分環形齒輪34，從而使整個剛性帆100繞橫向軸32或軸座33樞轉。這允許剛性帆100降低。為了鋪設剛性帆100，首先使剛性帆100，特別是第一翼主體12或第二翼主體13繞桅桿14旋轉90°，使其偏離圖1所示的取向。隨後，剛性帆100可以通過樞轉裝置31降低最多90°。特別是，對於較小的樞軸並避免甲板結構造成障礙，第二翼主體13的第二基座18傾斜，或者第二翼主體13的第二底板19與第一翼主體12的第一底板16成一角度。第一翼主體12還具有段37，但是這些段37彼此牢固地連接。此外，第一翼主體12和第二翼主體13均具有外殼38。第一翼主體12和第二翼主體13的翼輪廓向上朝向各個頭部17、20逐漸變細。
圖2示出了根據圖1的A-A平面的橫截面。第一翼主體12具有前緣22和後緣23，輪廓弦39在前緣22和後緣23之間延伸。第二翼主體13佈置在第一翼主體12的後緣23上。在第一翼主體12和第二翼主體13之間形成有間隙40。
圖3示出了根據圖2的通過第一翼主體12的外殼38的區域B中的橫截面。外殼38包括鋁夾層結構41，其中波紋鋁板43佈置在兩個鋁板42之間。
圖4示出了剛性帆100的後視圖。剛性帆100或第一翼主體12和第二翼主體13也在正面輪廓上向頭部17、20逐漸變細。
圖5示出了剛性帆100的另一側視圖。第二翼主體13被設計為可伸縮的，其中上部段26a可分別插入下部段26b。為此，段26、26a，26b形成為空心體44。為了移動和插入相應的上部段26a和相應的下部段26b，在第二翼主體13的前緣24上設置了也可伸縮的軌道系統45。可替代地，可以在第一翼主體12的後緣23上佈置剛性軌，伸縮段26、26a，26b在剛性軌上行進。如圖1和圖5中進一步所示，至少第一翼主體12和第二翼主體13在桅桿14的第一端27或第一軸承28上方具有預定的斷裂點46。預定的斷裂點46可以例如借助於第一翼主體12或第二翼主體13的穿孔47來實現。
返回圖1，示出了用於第一翼主體12的加強元件48。加強體48形成為從第一翼主體12的前緣22到後緣23佈置的肋49，以及形成為垂直延伸並大致平行於桅桿14定向的支柱50。肋49和支柱50僅在桅桿14的區域的下部三分之一處示出了。然而，優選的是，肋49和支柱50延伸到第一翼主體12的頭部17，從而降低了密度，如果第二翼主體13具有肋和/或支柱，則它們也延伸到第二翼主體13的頭部20。
圖6示出了樞轉裝置31。桅桿14被引導穿過第一翼主體12的第一基座15的第一底板16。中空管51形式的橫向軸32佈置在桅桿14的第二端30上。在該端部，中空管51佈置在軸座33中。此外，在桅桿14的第二端30上，有部分環形齒輪34。樞轉裝置31還包括：推進裝置36，其包括齒輪35。由於齒輪35的推進，部分環形齒輪34繞安裝在軸座33中的橫向軸32樞轉，以及因此降低了桅桿14和附接在桅桿14上的第一翼主體12以及附接在桅桿14上的第二翼主體13。
10:船 11:船舶的甲板 12:第一翼主體 13:第二翼主體 14:桅桿 15:第一基座 16:第一底板 17:第一頭部 18:第二基座 19:第二底板 20:第二頭部 21:最大高度 22:前緣 23:後緣 24:前緣 25:後緣 26:段 26a:上部段 26b:下部段 27:第一端 28:第一軸承 29:第二軸承 30:第二端 31:樞轉裝置 32:橫向軸 33:軸座 34:部分環形齒輪 35:齒輪 36:推進裝置 37:段 38:外殼 39:輪廓弦 40:間隙 41:鋁夾層結構 42:鋁板 43:波紋鋁板 44:空心體 45:軌道系統 46:預定的斷裂點 47:穿孔 48:加強體 49:肋 50:支柱 51:中空管 100:剛性帆 A:平面 B:區域
將基於附圖更詳細地描述本發明。 附圖示出了： 圖1是剛性帆的側視圖， 圖2穿過剛性帆的橫截面， 圖3是剛性帆的外殼的剖視圖， 圖4是剛性帆的後視圖， 圖5是帶有伸縮鰭片的剛性帆，以及 圖6是樞轉裝置。
10:船
11:船舶的甲板
12:第一翼主體
13:第二翼主體
14:桅桿
15:第一基座
16:第一底板
17:第一頭部
18:第二基座
19:第二底板
20:第二頭部
21:最大高度
22:前緣
23:後緣
24:前緣
25:後緣
26:段
27:第一端
28:第一軸承
29:第二軸承
30:第二端
31:樞轉裝置
32:橫向軸
33:軸座
34:部分環形齒輪
35:齒輪
36:推進裝置
37:段
38:外殼
46:預定的斷裂點
47:穿孔
48:加強體
49:肋
50:支柱
100:剛性帆
A:平面

Claims (18)

  1. 一種用於船的剛性帆，特別是用於諸如散貨船、油船、汽車運輸船或油輪的大型船舶的剛性帆，其包括桅桿和安裝在所述桅桿上的第一翼主體，所述第一翼主體具有基座和頭部，其中所述桅桿通過所述基座插入到所述第一翼主體中，並佈置在第一翼主體中，其特徵在於，所述桅桿從所述基座開始，不延伸超過所述第一翼主體的最大高度，尤其是不延伸超過所述最大高度的75 %。
  2. 如請求項1所述的剛性帆，其中，所述桅桿不延伸超過所述最大高度的50%，優選地40%，特別優選地35%。
  3. 如請求項1或2所述的剛性帆，其中，所述桅桿在所述第一翼主體中的第一端上安裝在第一軸承中，和/或桅桿安裝在第二軸承中，特別地，所述第二軸承佈置在基座的區域中。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的剛性帆，其中，提供樞轉裝置，其中，所述桅桿在背離所述第一翼主體的第二端上安裝在所述樞轉裝置中，其中，所述樞轉裝置設計成當桅桿佈置在船上時，桅桿可以在垂直方向上以一個角度旋轉。
  5. 如請求項4所述的剛性帆，其中，所述角度為至少45°，優選地至少60°，特別優選地至少80°，最優選地基本上90°。
  6. 如請求項4或5所述的剛性帆，其中，所述桅桿在所述第二端上具有橫向軸，所述橫向軸可旋轉地安裝在所述樞轉裝置的軸座中。
  7. 如請求項4至6中任一項所述的剛性帆，其中，所述樞轉裝置包括佈置在所述桅桿的第二端上的部分環形齒輪，以及可以佈置在船上並與所述部分環形齒輪嚙合的推進裝置，特別是齒輪或鏈條，和/或所述樞轉裝置包括液壓缸。
  8. 如請求項1至7中任一項所述的剛性帆，其中，所述第一翼主體具有前緣和後緣，並且在第一翼主體的後緣上以可旋轉的方式佈置有第二翼主體，特別是鰭片。
  9. 如請求項8所述的剛性帆，其中，所述第二翼主體具有多個段。
  10. 如請求項9所述的剛性帆，其中，所述段能夠相對於所述第一翼型翼主體彼此獨立地樞轉。
  11. 如請求項9或10所述的剛性帆，其中，所述第二翼主體是可伸縮的，其中，優選地，一個上部段能夠分別縮回到相鄰佈置的下部段中。
  12. 如請求項9至11中任一項所述的剛性帆，其中，所述段在軌道系統中被引導。
  13. 如請求項1至12中任一項所述的剛性帆，其中，所述第一翼主體具有肋和/或支柱。
  14. 如請求項1至13中任一項所述的剛性帆，其中，所述第一翼主體和/或所述第二翼主體具有外殼，其中，所述外殼優選地包括鋁夾層結構和/或玻璃纖維結構。
  15. 如請求項1至14中任一項所述的剛性帆，其中，所述剛性帆，特別是所述第一翼主體和/或所述第二翼主體在朝向頭部的方向上逐漸變細。
  16. 如請求項1至15中任一項所述的剛性帆，其中，所述第一翼主體和/或所述第二翼主體具有預定的斷裂點，特別是在桅桿上方的預定的斷裂點。
  17. 一種具有如請求項1至16中任一項所述的剛性帆的船。
  18. 一種用於如請求項1至16中任一項所述的剛性帆的樞轉裝置。
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