NO822672L - Stoette- og styringssystem for seil. - Google Patents

Description

Kostnadsøkningen for brennstoff har gjort bruk av seilføringstilskudd til fremdriften av lasteskip økonomisk hensiktsmessig under forutsetning av at det ikke kreves økning av. mannskapet for å håndtere seilene, da en økning av mannskapet på kun 20% ville eliminere enhver økonomisk fordel som kunne oppnås ved seilføringsbistand til fremdriften.

Det er stort behov for et slikt system som ikke krever ekstra mannskap og kan styres fra broen.

Oppfinnelsen angår et system for å holde og styre seil, konstruert for bruk som et bidragssystem for fremdriften av et lastefartøy.

En ubardunert mast er montert på et skip slik at den er roterbar i forhold til dette og har en utliggerbom. En motor og egnede vinsjer er anordnet på bommen for å ta inn og gi ut skjøter som strekker seg fra bomenden rundt hensiktsmessig plasserte føringer til fastgjorte ender på dekket for å tillate bommen å kunne bli svingt til en ønsket stilling i forhold til skipet og for å frembringe strekk i skjøtene for å holde bommen i den ønskede stilling i sideretningen. Den utliggende montering av bommen eliminerer ethvert krav til at skjøtene skal frembringe nedadrettet strekk mot fallets strekk. En andre motor er anordnet på bomstøtten og med tannhjul forbundet^ med masten slik. at aktivering.av motoren bringer masten til å rotere. Når motoren ikke aktiveres er bommen og masten låst i en fast stilling i forhold til hverandre ved hjelp av tannhjulene.

Svinging av bommen til en ny vinkelstilling i forhold til skipet bringer derfor masten til å rotere en tilsvarende vinkel slik at en endring i bommens stilling ikke endrer seil-føringen.

Separate anordninger foreligger for å tilføre uthalings- og nedhalingsstrekk til seilskjøtet. Linen for uthalings-strekk gis ut.og tas inn fra en trommel på masten som er to ganger mastediameteren. Den andre ende'av uthalingsstrekk-linen er forbundet med seilets skjøt ved hjelp av.en dobbeltslåttblokk og i den faste ende forbundet med en hydraulisk sylinder eller vinsj slik at det kan opprettholdes et kontinuerlig strekk mot linen ved reving eller . oppvikling av seilet. Ved å opprettholde kontinuerlig strekk på uthalerlinen, reduseres kraftbehovet f or mastroteringsmotoren betydelig.

Det nedadrettede strekk frembringes av en line som er forbundet med skjøtet gjennom en toslagenblokk anordnet mellom skjøtet og en trinse på bommen, idet trinsen kan gli innover og utover på bommen ettersom skjøtet beveges innover og utover under reving eller setting av seilet. Anordninger foreligger for å holde et ønsket strekk på nedhalingslinen når trinsen er stasjonær og for å redusere strekket når trinsen beveges på grunnlag av bevegelse av skjøtet.

På tegningen viser figur 1 et sideriss av et system for føring og styring av seil med trekkene i henhold til oppfinnelsen, figur 2 viser et grunnriss av systemet på figur 1, med anordningen av bomsvingingsmekanismen idet enkelte andre partier i systemet er fjernet for illustrasjonens skyld, figur 3 viser et perspektivriss av systemet på figur 1 med bomsvingingsmekanismen, uthalingssystemet og nedhalingssystemet og med andre partier- fjernet - for illustrasjonens skyld,"figur 4 viser et forstørret sideriss, delvis i snitt, av støttekon-struksjonen for masten og bommen, figur 5 viser et grunnriss av konstruksjonen på figur 4, med masten i snitt, figur 6 viser et sideriss av konstruksjonen på figur 1, med uthalings-og nedhalingssystemene, med seilet delvis satt, figur 7 viser et enderiss av et parti av bommen med nedhalingstrinsen og støtten, figur 8 viser et forstørret sideriss, delvis i snitt, av en flaggblokk på bomsvingemekanismen, figur 9 viser et grunnriss av trinsestøtten og nedhalingssystemet, figur 10 viser et grunnriss av bommen med bomsvingemekanismen og ut-halingsvinsjen, med en andre bomstilling stiplet, figur 11 viser skjematisk seilet og masten med luftstrømningen forbi masten med seilloffen på mastens senterlinje i forhold til den foreliggende og figur 12 viser et tilsvarende riss som figur 11 med luftstrømmen mot seilet med seilloffen tangen-tialt til mastens periferi på seilets léside.

Tegningen viser et holde- og styresystem for et seil 10 som omfatter en mastefot 12, en mast 14 som er roterbart montert på foten og en utliggerbom 16 som er. montert til mastefoten slik at den er sideveis roterbar omkring mastens akse over omtrent 180°. Slik det beskrives mer detaljert nedenfor svinges bommen til en ønsket stilling ved hjelp av babord hydrauliske vinsjer 18 og 2 0 som gir ut og tar inn babord og styrbord skjøter 22 og 24. Masten roteres i forhold til bommen for å gi ut og rulle opp seilet og for å plassere seilliket for maksimal areodynamisk effektivitet, ved hjelp av en hydrauliskmotor 26 som er montert på en bomholder-sylinder 28 som driver et tannhjul 30 som igjen går i inngrep med tannhjul 32 på masten.

Strekket i seilets fall påføres ved en uthalingsline 34 og en nedhalingsline 36 slik det er beskrevet nedenfor.

Figur 4 og 5 viser mastefotkonstruksjonen 12 som omfatter et fotparti 38 festet til skipets dekk 40. Et første ringlager 42 for svinging er montert på fotpartiet 38 med lagerets ytre kulebane 44 festet til fotpartiet 38 og den indre kulebane 46 festet til bomholdersylinderen 28. Et andre ringlager 48 for svingning er montert på bomholdesylinderen 28 med den indre kulebane 50 festet til toppen av bomholdesylinderen. _Den_.ytre kulebane 52 bærer et ytre tannhjul 32 som beskrives nærmere i det etterfølgende.

Montert på den ytre kulebane 52 er.en plate 56 på hvilken masten 14 og en uthalertrommel 58 er montert. Bomholdesylinderen 28 bærer øvre og nedre holdebraketter 60 og 62 for bommen, som har åpninger 64 og 66 for å tillate bom-holdearmer 68 og 70 å kunne monteres fjernbart derpå ved hjelp av tapper 72 og 74.

Den ovenfor beskrevne konstruksjon tillater bomholdesylinderen og bommen å roteres i forhold til skipets dekk,

ved hjelp av den nedre svingering 42 og tillater masten å dreies i forhold til bommen ved hjelp av den øvre svingering 48.

Under systemets bruk holdes bommen i en ønsket vinkel i forhold til skipet ved hjelp av vinsjene 18 og 20 for skjø-tene slik det beskrives nedenfor og masten roteres i en ønsket retning for å rulle opp og rulle ut seilet ved hjelp av mastroteringsmotoren 26 og tannhjulet 30 som driver tannhjulet 32 på den øvre kulebane av den øvre svingering. Da bommen nor-malt holdes i en fast stilling, avhengig av den relative vind, vil aktivering av motoren 26 forårsake rotasjon av masten slik at seilet reves eller settes slik det beskrives nedenfor. Når uthalingsmotoren 26 ikke aktiveres er bommen og masten låst til hverandre ved hjelp av tannhjulene 30 og 32 slik at der som bommen 16 svinges i en annen stilling, roteres masten den samme vinkel som bommen slik at den mengde seil som er ute ikke endres.

Masten kan også roteres når seilet er helt ute i hvilken som helst retning, avhengig av behovet, for å plassere seilet slik i korrekt stilling i forhold til masten for den beste aerodynamiske effektivitet, slik det beskrives nedenfor.

Bommens stilling styres av separate babord-og styrbord-vinsjer 18 og 20 for skjøtene som gir•ut og haler inn skjøtene 22 og 24 under styrt strekk slik at bommens stilling kan fik-seres. Hver skjøt er festet til en fast ende 76 på dekket 40 foran masten (figur 2) hvorfra det løper rundt en styrings-stender 78 på dekket omtrent på høyde med masten. Et par flaggblokker 80 og 82 på bomenden leder.skjøtene til faste skiver 84 og 86 som igjen fører skjøtene til skjøtvinsjene 18 og 20 på bommen. Et par føringer 88.og 90 er anordnet ved bommens fremre og bakre stilling slik plassert at når bommen svinges ut eksempelvis mot styrbord, vil babord skjøte passere på utsiden av føringen 78 og bak føringene 88. og 90 slik at skjøtets vinkel til bommen er gunstigere enn om skjøtet kom direkte fra babord føring 78. Ved den viste utførelse kan føringene for senterlinen være montert på oversiden av et lastekranfundament, men kan imidlertid ved andre konstruksjo-ner være montert på en plattform med egnet høyde.

For å svinge bommen aktiveres skjøtvinsjene 18 og 20 uavhengig av hverandre slik at en vinsj gir ut en skjøt og den annen vinsj tar inn den annen skjøt slik at begge skjøter er under styrt strekk. Når skjøtvinsjene ikke benyttes, er vinsjtromlene låst mot rotasjon med. strekk i begge skjøter slik at bommen hindres i å svinge til noen.av retningene.

Som tidligere nevnt rulles seilet opp og ut ved rotasjon av masten ved hjelp av motoren 26. Uthalerlinen .34 er festet til opprullingstrommelen 58 på masten og strekker seg

langs bommen til dens ytre ende til et blokksystem 92 festet til fallet og deretter til en strekkvinsj 98 montert på bommen. Uthalertrommelen 58 har fortrinnsvis en diameter som

er. dobbelt så stor som masten. Som vist på figur 6 forårsaker rotasjon av masten i en retning med urviserne (sett ovenfra) ved hjelp av motoren 26, seilet til å vikles på masten på

dennes babord side og bringe linen 34 til å vikles av fra trommelens 58 styrbord side med en hastighet som er dobbelt så stor som den seilet vikles opp på masten med. På grunn av den toslagne blokk 92 vil imidlertid blokken 94 for fallet i den toslagne blokk bevege seg med samme hastighet som seilet vikles opp på masten med. Enden av uthalerlinen strekker seg fra blokksystemet 92 til en strekkvinsj 96 for uthalerlinen. Et viktig trekk ved uthalingssystemet er at strekk-vins jen 96 opprettholder et kontinuerlig strekk mot uthalerlinen og dermed mot seilets fall, mens imidlertid ingen betydelig mengde line tas inn eller gis ut av strekkvinsjen. Derfor må motoren for dreining av masten kun overvinne friksjo-nen ved de bevegelige komponenter og kan være svakere enn om det hadde vært nødvendig å strekke seilet og påføre nødvendig strekk til det.

Under opprulling og utrulling av seilet "følger fallet ikke en bane som er parallell med bommen, men følger en buet bane på grunn av mastens avsmalning. Når derfor fallet beveges fra bommens ende mot masten, kreves ekstraline i systemet mellom uthalertrommelen 58 og fallblokken 94, noe som kommer fra strekkvinsjen 98 for uthalerlinen. Vinsjen 96 justerer også lengden av uthalerlinen for å kompensere strekket i seilet. Dersom størrelsen av den krevde ekstra line ikke er for stor vil i noen tilfelle en hydraulisk sylinder kunne benyttes istedenfor vinsjen 96.

Nedhalerstrekket påføres seilets fall via et blokksystem 98 bestående av en enkelt øvre blokk 100 og en dobbel nedre blokk 102. Den øvre blokk 100 er festet til seilets fall og den nedre doble blokk er festet til en løpekatt 104 med ruller 106 som ruller under et spor 108 på bommen 16.

Nedhalerlinen 36 er fast montert ved den ytre ende av bommen, er ført rundt blokksystemet 98, opp til bommen til en fast skive 110 og deretter til et blokksystem 112 som omfatter en fast dobbel blokk 114 og en bevegelig dobbeltblokk 116 og er festet ved den faste doble blokk 114, slik at det fremkom-mer et firedelt linesystem med en mekanisk overføring på fire. Den bevegelige doble blokk 116 er festet.til stemplet i en hydraulisk sylinder 118 som gir strekk til nedhalersystemet. Med strekk mot linen 36 trekker de øvre og nedre blokker 100

og 102 sammen og påfører strekk til seilets fall.

Når det er ønsket å ta inn seil. før påvirkning av opprullingsmotoren 26, kan strekket mot linen 36 reduseres noe. Dette tillater løpekatten 104 enklere å bevege seg innad når seilets fall beveges innover ved bruk av motoren 26. Fallet trekker blokksystemet 98 innover langs bommen idet løpe-katten ruller langs sporet 108. Når fallet har nådd den ønskede stilling, stoppes motoren for rotasjon av masten og strekket i linen 36 kan økes til den nødvendige størrelse for å holde fallet i ønsket stilling i forhold til bommen. Det ovenfor beskrevne system tillater at hensiktsmessig strekk holdes i fallet også mens seilet gis ut eller tas inn.

Når seilet er fullstendig utrullet kan., som tidligere nevnt, bommen roteres i begge retninger for å plassere seilliket i den beste stilling for maksimal aeordynimisk effektivitet, som vist.på figur. 11 og 12. Når for eksempel den foreliggende vind står 3 0° om babord baug, strekker bommen seg i det vesentlige forover og bakover. Dersom plasseringen av bommen er slik at seilet strekker seg fra mastens senterlinje (se figur 11) vil luftstrømmen rundt masten forårsake turbulens ved det fremre parti av seilets léside og hindrer opprettelse av fullt trykkdifferensial mellom seilets léside og loside.

Dersom imidlertid masten roteres til den stilling som er vist på figur 12 hvor seilets fremre kant befinner, seg som tangent til mastens léside, tillater den glatte overføring fra mastflaten til seilflaten en ikke turbulent strømning over seilets léside, noe som forbedrer den aerodynamiske ytelse.

Selv om et par vinsjer er anordnet på bommen ved den viste utførelse.av oppfinnelsen for separat behandling av babord og styrbord skjøter, kan i enkelte tilfeller en enkelt vinsj benyttes med et enkeltskjøt som er kontinuerlig mellom babord og styrbord endefester.

Claims (16)

1. Seilholdesystem omfattende en roterbar mast og en bom som er roterbart montert på masten, karakterisert ved at en skjøt strekker seg fra en side av bommen til en fast ende, at vinsjanordninger er anordnet på bommen for å gi ut en skjøt mens en annen skjøt tas inn for å forårsake sideveis bevegelse av bommen uten bevegelse av skjøtlinene.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved anordninger for å opprettholde et på forhånd bestemt kontinuerlig strekk i skjøtene under bommens sidebevegelse.

3. System ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen som bringer masten til å rotere med bommens sidebevegelse og anordningen som bringer masten til å rotere i forhold til bommen omfatter et tannhjul montert på masten og en motor montert på bommen idet motoren har et tannhjul i inngrep med tannhjulet på masten.

4. Seilholdesystem, karakterisert ved at den har en mast og en bom som strekker seg fra masten, en strekkline som strekker seg fra bommens ytre ende.til dens faststående ender på motsatte sider av skipet og vinsjanordninger på bommen for å oppta strekklinen fra vinsjanordningen fra en side av bommen og gi etter på den annen side for å svinge bommen fra en stillng til en annen' og anordninger for å opprettholde et kontinuerlig strekk i strekklinen på begge sider av bommen under svingingen av bommen.

5. System ifølge krav 4, karakterisert ved at føringer er anordnet ved bommens ytre ende i det vesentlige i dens senterlinje og at strekklinen passerer rundt føringene på aktersiden.

6. System ifølge krav 4, karakterisert ved at vinsjanordningene omfatter et par vinsjer av hvilke en vinsj tar inn og en annen gir ut strekklinen .på babord side av bommen mens den annen vinsj tar inn og gir ut strekklinen på styrbord side av bommen.

7. Mast- og bomholdekonstruksjon, karakterisert ved at den omfatter et nedre lager med to partier roterbare i forhold til hverandre idet ett parti, er festet til en støtte mens det annet parti er festet, til den nedre ende av bomholdelegemet, et øvre lager har to partier som er roterbare i forhold til hverandre av hvilke ett parti i det annet laqer er festet til den øvre ende av bomholdelegemet, idet masten er festet til det annet parti av det øvre lager slik at masten og bommen kan roteres omkring mastens akse uavhengig av. hverandre.

8. Konstruksjon ifølge krav 7, karakterisert ved at lagrene omfatter indre og ytrelegemer som er roterbare i forhold til hverandre, idet det ytre legeme i det nedre lager er festet til støtten, det ytre legeme i det øvre lager er festet til masten, de indre legemer i lage-ret er festet til de øvre og nedre ender av. bomholdelegemet.

9. Konstruksjon ifølge krav 7, karakterisert ved at det øvre legeme av det øvre lager bærer et ytre tannhjul og at bomstøtten bærer en motor som driver et tannhjul som går i inngrep med det-ytre—tannhjul.—

10. Konstruksjon ifølge krav 7, karakterisert ved at bomstøtten bærer øvre og nedre bomstøtte-armer for å tillate montering av bommen derpå.

11. Mast- og bomstøttesystem, karakterisert ved en bomstøtte med et sylindrisk legeme, øvre og nedre svingelagre med indre og ytre relativt roterbare legemer, hvor de indre legemener i lagrene er festet til sylinderlege-mets ender, det øvre lager har et ytre tannhjul på det ytre legeme, en motor montert på bomstøtten og et tannhjul som drives av motoren og går i inngrep med det ytre tannhjul.

12. Seilholdesystem med en roterbar mast og en bom hvor bevegelse av masten ruller opp og ruller ut seilet slik at seilliket beveges inn og ut langs bommen, karakterisert ved at den omfatter nedhalermekanisme festet til seilliket, idet mekanismen omfatter en løpekatt som kan beveges langs bommen under liket ved inn- og utadgående bevegelse av liket, anordninger som forbinder løpekatten med seilets lik og anordninger for å opprettholde et ønsket strekk mot liket ved hjelp av nedhalermekanismen uavhengig av likets stilling.

13. System ifølge krav 12, karakterisert ved av nedhalerlinen er fast forankret ved bommens ytre ende, passerer rundt en første skive som er festet til løpe- A katten, rundt en andre skive som er festet til seilets rigg, rundt en tredje skive.som er festet til løpekatten og opp til bommen til anordninger for å opprettholde strekk i linen.

14. Seilholdesystem med en roterbart mast og en bom hvor roatsjonen av masten ruller opp og ruller, ut seilet slik at seilets lik beveges inn og ut langs bommen, karakterisert ved separate uthaler- og. nedhalerliner festet til liket hvor uthalerlinen beveges.i forhold til rotasjonen av masten, anordninger som opprettholder et ønsket strekk i uthalerlinen, anordninger som beveger nedhalerlinen langs bommen med likets bevegelse og anordninger som opprettholder et ønsket strekk i nedhalerlinen.

15. Seilholdesystem, karakterisert ved at det omfatter en roterbar mast, et roterbart holdelegeme på masten og en utliggerbom montert på det roterbare holdelegeme ved hjelp av øvre og nedre monteringsarmer.

16. System ifølge krav 15, karakterisert ved at det omfatter anordninger, for å. rotere masten i forhold til bommen.