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Patent Searching and Data


Title:
WIND-PROPELLED WATERCRAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/097448
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wind-propelled watercraft (1) whereby a kite-shaped sail element (5) comprising at least one retaining line (4), the point of application of force (3) thereof being variable according to the wind in the direction of travel on the ship's body, can be connected to the ships body. The aim of the invention is to achieve greater suppression of heeling in a simple manner at a variably engaging point of application of force (3) on the ship's body. According to the invention, a peripheral guide for at least one guiding and fixing element forming a point of application of force for the retaining line is arranged on the ship's body.

Inventors:
WRAGE STEPHAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/001615
Publication Date:
November 27, 2003
Filing Date:
May 16, 2003
Export Citation:
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Assignee:
WRAGE STEPHAN (DE)
International Classes:
B63H9/06; (IPC1-7): B63H9/06
Domestic Patent References:
WO2001092102A12001-12-06
Foreign References:
US5642683A1997-07-01
DE19928166A12000-02-10
DE19707256A11998-08-27
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Claims:
Patentansprüche
1. Wasserfahrzeug mit Windantrieb, bei dem mindes tens ein drachenförmiges Segelelement mittels mindestens einer Halteleine, deren Kraftan griffspunkt in Abhängigkeit von Windund Fahrt richtung am Schiffskörper variabel ist, verbun den ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Schiffskörper (1) eine umlaufende Führung (2) für mindestens ein den Kraftangriffspunkt (3) der Halteleine (n) (4) bildendes Führund Fi xierelement vorhanden ist.
2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (2) symmetrisch in Bezug zur Längsachse des Schiffs körpers (1) ausgebildet ist.
3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (2) außenseitig am Schiffskörper (1) befestigt ist.
4. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (2) über mindestens 30 % des Umfangs des Schiffskörpers (1) ausgebildet ist.
5. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (2) eine am Schiffskörper (1) befes tigte Schiene ist.
6. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (2) mit einer Verzahnung versehen ist.
7. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (2) aus zwei parallelen Rohren oder Profilen gebildet ist.
8. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Führund Fixierelement mindestens ein Sperr element vorhanden ist.
9. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement mindestens ein sperrbares Zahn oder Reibrad ist.
10. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Führund Fixierelement ein Antrieb für die Bewegung entlang der Führung (2) vorhanden ist.
11. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb und/oder das mindestens eine Sperr element elektronisch gesteuert sind.
12. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führund Fixierelement als Laufkatze ausge bildet ist.
13. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für das Führund Fixierelement in Form einer Winsch ausgebildet ist.
14. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteleine (n) (4) ausgehend vom Führund Fixierelement über eine Teillänge mittels einer Stützstange geführt ist.
15. Wasserfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Stütztstange im Bereich zwischen 5 m und 20 m liegt.
16. Wasserfahrzeug nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an eine elektronische Steuerung für den Antrieb und/oder das mindestens eine Sperrelement min destens ein Sensor zur Bestimmung des Krängungs winkels der Stellung eines Ruders des Wasser fahrzeuges, der Windrichtung, der Wasserströmung und/oder der Windgeschwindigkeit vorhanden. ist/sind.
Description:
Wasserfahrzeug mit Windantrieb Die Erfindung betrifft Wasserfahrzeuge mit Windan- trieb, bei denen mindestens ein drachenförmiges Segelelement mit mindestens einer Halteleine, deren Kraftangriffspunkt in Abhängigkeit von Wind in Fahrt- richtung am Schiffskörper variabel ist, mit dem Schiffskörper verbunden werden kann.

Die Erfindung kann sowohl bei großen Frachtschiffen, aber auch im Sportbootbereich vorteilhaft eingesetzt werden.

So ist ein ähnliches Wasserfahrzeug aus WO 01/92102 Al bekannt, bei dem für den Antrieb von Wasserfahr- zeugen ein entsprechendes drachenförmiges Segelele- ment eingesetzt wird, das über mindestens eine Halte- leine mit dem Wasserfahrzeug verbunden ist. Dabei soll der Kraftangriffspunkt von Halteleinen in Abhän- gigkeit von Wind-und Fahrtrichtung verändert werden.

Bei der dort beschriebenen Lösung soll zur Verände- rung der Position des Kraftangriffspunktes eine Füh- rung eingesetzt werden, die jedoch auf der Deckfläche des jeweiligen Wasserfahrzeuges angeordnet ist.

Dadurch verringert sich die nutzbare Fläche auf einem Deck von entsprechenden Wasserfahrzeugen.

Des weiteren können Gefahrensituationen durch die auf einem in einer Führung bewegten Halteleinen hervorge- rufen werden. Außerdem ist es nachteilig, dass der Kraftangriffspunkt im Bezug zum sogenannten Lateral- druckpunkt nur entsprechend der Abmessungen einer solchen Führung auf einem Deck gewählt werden kann, so dass bei bestimmten Fahrzuständen eines Wasser- fahrzeuges immer noch eine erhebliche Krängung auf- tritt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein windangetrie- benes Wasserfahrzeug zur Verfügung zu stellen, dessen drachenförmiges Segelelement mit variablem Kraftan- griffspunkt am Schiffskörper angreift und. eine erhöh- te Unterdrückung von Krängung auf einfache Art und Weise erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Wasser- fahrzeug mit Windantrieb, das die Merkmale des An- spruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestal- tungsformen und Weiterbildungen der Erfindung können mit den in den untergeordneten Ansprüchen genannten Merkmalen erreicht werden.

Bei der Erfindung wird am Schiffskörper eine umlau- fende Führung für ein Führ-und Fixierelement für mindestens eine Halteleine eingesetzt.

Dabei kann das Führ-und Fixierelement für Haltelei- nen entlang dieser Führung bewegt werden. Dabei kann das Führ-und Fixierelement unter Berücksichtigung von Wind-und Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges in günstiger Weise bewegt und der Kraftangriffspunkt po- sitioniert werden.

Die bevorzugt außenseitig am Schiffskörper befestigte Führung sollte symmetrisch in Bezug zur Längsachse des Schiffskörpers ausgebildet sein. Sie kann am Schiffskörper ähnlich wie eine Reling, aber auch um- laufend an der Außenseite der Schiffskörperwände an- geordnet und befestigt sein.

Dabei muss umlaufend nicht zwingend um den vollen Um- fang des Schiffskörper bedeuten, sondern es kann ge- nügen, zumindest 30 % des Umfangs des Schiffskörpers für eine solche Führung auszunutzen. Selbstverständ- lich besteht aber auch die Möglichkeit, einen größe- ren Teil des Schiffskörperumfangs mit einer erfin- dungsgemäß zu verwendenden Führung zu überdecken.

Die Führung kann in Form einer Schiene, die am Schiffskörper befestigt ist, ausgebildet sein.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, am Schiffskör- per die Führung, bestehend aus zwei parallelen Rohren oder Profilen zu befestigen.

Das Führ-und Fixierelement für die mindestens eine Halteleine ist dann im Wesentlichen formschlüssig in einer solchen Führung gehalten und geführt, so dass eine Bewegung des Kraftangriffspunktes entlang der Führung zur gewünschten Position, bei der die jewei- lige Fahrt-und Windrichtung optimal berücksichtigt werden kann, erreichbar ist.

Am Führ-und Fixierelement sollte mindestens ein Sperrelement vorhanden sein, mit dem gewährleistet werden kann, dass das Führ-und Fixierelement und demzufolge auch der Kraftangriffspunkt der Haltelei- ne (n) in der günstigsten bzw. einer günstigen Positi- on gehalten werden kann.

Ein solches Sperrelement kann beispielsweise mindes- tens ein sperrbares Zahn-oder Reibrad sein.

Neben der Bewegung des Führ-und Fixierelementes zur Veränderung der Position des Kraftangriffspunktes kann mit Hilfe der vom drachenförmigen Segelelement ausgeübten Zugkraft allein erfolgen bzw. diese Zug- kraft zumindest diese Bewegung unterstützen.

Günstig ist es jedoch einen eigenen Antrieb an Führ- und Fixierelementen vorzusehen, so dass auch eine Be- wegung entgegen der Zugkraft, die von der Halteleine ausgeübt wird, gewährleistet werden kann.

So kann ein solcher Antrieb beispielsweise ein Elekt- romotor, gegebenenfalls mit zwischengeschaltetem Ge- triebe sein.

Insbesondere im Frachtschifffahrtbereich ist es güns- tig, eine elektronische Steuerung vorzusehen, mit der ein Antrieb eines Führ-und Fixierelementes gesteuert werden kann.

Allein oder zusätzlich kann aber auch eine solche e- lektronische Steuerung die erwähnten Sperrelemente manipulieren.

Mit Hilfe der elektronischen Steuerung kann die Posi- tion des Kraftangriffspunktes definiert angefahren und bei Erreichen einer optimalen Position durch Be- tätigung eines Sperrelementes diese Position fixiert werden.

Für einen vollautomatischen Betrieb sollten Sensoren mit einer solchen elektronischen Steuerung verbunden sein.

So kann mit entsprechend geeigneten Sensoren bei- spielsweise die Stellung eines Ruders des Wasserfahr- zeuges, die Windrichtung, die Windgeschwindigkeit, die Wasserströmung und gegebenenfalls auch der momen- tane Krängungswinkel bestimmt und für die Steuerung die bestimmten Messwerte berücksichtigt werden.

Neben dem als Antrieb geeigneten Elektromotor kann aber die Position des Führ-und Fixierelementes auch durch beispielsweise eine Winsch beeinflusst werden.

Bei einer als Schiene, Rohr oder anderen Profilform ausgebildeten Führung kann das Führ-und Fixierele- ment zumindest ähnlich wie eine Laufkatze ausgebildet sein. An der Führung kann auch eine Verzahnung vor- handen sein.

Die mindestens eine Halteleine für ein drachenförmi- ges Segelelement wird durch bzw. am Für-und Fixier- element vorbei geführt und die jeweilige Länge zwi- schen Schiffskörper und drachenförmigem Segelelement kann mit an sich bekannten Mitteln entsprechend ver- ändert werden, so dass die jeweilige Höhe oberhalb des Wasserspiegels, in der das drachenförmige Segel- element in den Wind gestellt werden kann, entspre- chend variabel ist.

Für eine erleichterte Handhabung kann eine Stützstan- ge vorgesehen werden, an der ausgehend vom Führ-und Fixierelement zumindest ein Teil der Halteleine, ent- sprechend der jeweiligen Länge der Stützstange ge- führt werden kann. Eine solche Stützstange sollte ei- ne Länge im Bereich zwischen 5 m und 20 m aufweisen, wobei die Stützstange unmittelbar am Führ-und Fi- xierelement gelenkig befestigt werden kann.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft beschrie- ben werden.

Dabei zeigt : Figur 1 eine schematische Darstellung eines Bei- spiels für ein erfindungsgemäßes Wasser- fahrzeug mit Windantrieb.

Am in Figur 1 gezeigten Beispiel eines erfindungsge- mäßen Wasserfahrzeuges ist außenseitig an der Schiffswand des Schiffskörpers 1 eine Führung 2 vor- handen. Ausgehend vom Kraftangriffspunkt 3, der im Wesentlichen der jeweiligen Position eines Führ-und Fixierelementes für die eine Halteleine 4 entspricht, ist diese Halteleine 4 bis hin zu einem drachenförmi- gen Segelelement 5 geführt. Mit Hilfe der über die Halteleine 4 ausgeübten Zugkraft und/oder einem nicht dargestellten Antrieb für ein Fixier-und Führelement für die Halteleine 4 kann der Kraftangriffspunkt 3 entsprechend der gewünschten Fahrtrichtung, unter Be- rücksichtigung der jeweiligen Windrichtung optimal entlang der Führung 2 gewählt werden.

Dabei kann die Krängung eines Wasserfahrzeuges wei- testgehend vermieden werden. Des weiteren wird mit Hilfe der umlaufend am Schiffskörper 1 befestigten Führung 2 ein gleichmäßiger Krafteintrag in den Schiffskörper 1 erreicht.

Bei optimierter Position des Kraftangriffspunktes 3 können Fahrtrichtungen des Wasserfahrzeuges auch bei sehr schwierigen Windverhältnissen ermöglicht werden, die mit herkömmlicher Segeltechnik nicht erreichbar wären.

In nicht dargestellter Form können auch weitere Hal- teleinen 4, die gegebenenfalls mit weiteren drachen- förmigen Segelelementen 5 verbunden sind, auch ent- sprechend mittels der Führung 2 am Schiffskörper 1 befestigt und die Kraftangriffspunkte positioniert werden.