專利名稱：具有箏帆式部件的水上交通工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有箏帆式部件的水上交通工具，該箏帆式部件通過牽引繩索與水上交通工具連接。
背景技術(shù)：
在已知的水上交通工具(WO 01/192102 A1)中可以規(guī)定，使箏帆式部件通過多根牽引繩索與水上交通工具連接。在此，箏帆式部件通過風(fēng)驅(qū)動船，其中這種驅(qū)動僅僅通過風(fēng)實現(xiàn)或者通過風(fēng)的驅(qū)動只用于支持機(jī)械的驅(qū)動，用于節(jié)省燃料或者提高速度。由于多根牽引繩索可以控制箏帆式部件。但是多根牽引繩索存在缺陷，它們必需單獨(dú)地卷繞或者說退卷，用于收取或放置箏帆式部件。也可以纏繞多根牽引繩索。因此由上述文獻(xiàn)也已知具有上述形式的的箏帆式部件的水上交通工具，其中只有一根牽引繩索，通過它避免上述問題。
但是缺陷是，不再能夠輕而易舉地控制箏帆式部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)上述形式的具有箏帆式部件的水上交通工具，其中可以有針對性地控制箏帆式部件。
按照本發(fā)明的解決方案是，使箏帆式部件配有調(diào)整裝置，它們由水上交通工具提供能量，該能量在牽引繩索里面或上面?zhèn)鬟f。
在此設(shè)有調(diào)整裝置，通過它們可以改變或影響箏帆式部件的帆形狀、迎風(fēng)角、打開蓋、收帆過程和類似參數(shù)。在此通過位于箏帆式部件上的傳感器或者特別有利地通過來自船上的無線電可以自動地實現(xiàn)控制。在此容易地使信號發(fā)送到箏帆式部件。但是必需對于調(diào)整裝置提供能量。現(xiàn)在按照本發(fā)明由水上交通工具實現(xiàn)這種供能，而且在牽引繩索里面或上面。
在有利的實施方式中在牽引繩索上固定使水上交通工具與箏帆式部件連接的能量傳遞部件。在另一實施方式中使所述牽引繩索由使水上交通工具與箏帆式部件連接的抗拉的能量傳遞部件構(gòu)成。
所述能量傳遞部件可以是電纜。該電纜在此尤其可以是碳素纖維電纜。也可以使整個牽引繩索由碳素纖維制成。在這種繩索中繩股相互平行并且只通過外殼固定在一起。在這里例如可以實現(xiàn)繩股的電分支，由此使一半繩股相對于另一半絕緣，因此使碳素纖維電纜可以用于往復(fù)傳導(dǎo)電流并且無需特殊導(dǎo)體。在此負(fù)責(zé)供電的繩股也可以至少部分地承受拉力。電纜對外通過外殼絕緣。
如果電纜是牽引繩索，則可以配有相應(yīng)的加強(qiáng)繩索或鋼絲，由此使它具有足夠的抗拉強(qiáng)度。
通過這個能量傳遞部件可以將電流從水上交通工具傳遞到箏帆式部件，用于對這個部件供電能。但是電纜也可以用于使控制信號從水上交通工具傳遞到箏帆式部件。但是這種傳遞也可以例如通過無線電實現(xiàn)。
在另一有利的實施方式中所述能量傳遞部件是軟管。通過該能量傳遞部件可以傳遞通往箏帆式部件的流體，該流體在那里作用于相應(yīng)的操作部件。
尤其是玻璃纖維。通過這個能量傳遞部件能夠傳遞光，它在箏帆式部件中通過適合的轉(zhuǎn)換器可以轉(zhuǎn)換成電能。
在另一有利的實施方式中所述能量傳遞部件是光導(dǎo)體、尤其是玻璃纖維。通過這個能量傳遞部件能夠傳遞光，它在箏帆式部件中通過適合的轉(zhuǎn)換器可以轉(zhuǎn)換成電能。
如果將能量傳遞部件與牽引繩索組成唯一的部件，則產(chǎn)生更小的空氣動力阻力。在絞盤上的操作比必需纏繞或退卷多根獨(dú)立的長形部件更簡單。對于牽引繩索/能量傳遞部件也得到更輕微的重量。
缺陷是，必需使能量傳遞部件與繩索基本相同地伸展，其中在使用溫度范圍上必需是這種情況。在使用軟管的情況下這個軟管不再能夠通過繩索在負(fù)荷下或者在纏繞到絞盤上時夾緊。
如果不能這樣選擇能量傳遞部件，使能量傳遞部件具有正好與牽引繩索相同的可伸展性，則必需使能量傳遞部件可滑動地相對于牽引繩索設(shè)置。當(dāng)能量傳遞部件設(shè)置在牽引繩索里面時，可以通過滑動層實現(xiàn)這一點(diǎn)。對于基本相同的可伸展性可以使?fàn)恳K索與能量傳遞部件相互粘接。
在使用軟管的情況下使軟管以適宜的方式保持在過壓下，因為軟管的內(nèi)壓防止彎曲或夾緊。
在另一實施方式中以適宜的方式通過卡子使能量傳遞部件與牽引繩索分開，但是相互連接。優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)能量傳遞部件可以相對于牽引繩索移動時，能量傳遞部件與牽引繩索可以具有不同的可伸展性。如果不考慮相同的可伸展性，則能夠更好地選擇材料。也可以更好地進(jìn)行維護(hù)。缺陷是，空氣動力特性變差，在絞盤上的操作變得更難并且重量可能變得更沉。
替代上述的通過卡子的固定，其中卡子以適宜的方式防滑地固定在牽引繩索上，也可以選擇例如通過插接在牽引繩索與能量傳遞部件之間的搭扣帶、包裝帶(Bandrole)、固定的夾子或外殼(耐滑套)實現(xiàn)固定。能量傳遞部件與牽引繩索之間的縫隙越大，空氣動力阻力就越大。
如果牽引繩索與能量傳遞部件是分開的部件，則重要的是，兩個部件相互間在確定的邊界上可以移動。在這種解決方案中非常有利的是，使能量傳遞部件相對于牽引繩索移動并且不能反之。
在使用牽引繩索和與其分開的能量傳遞部件時必需使絞盤頭適配，因此使絞盤頭具有兩個不同的半徑，由此可以使?fàn)恳K索與能量傳遞部件平行地卷繞到相同的絞盤頭上。在這種解決方案中重要的是，能量傳遞部件具有比牽引繩索更高的可伸展性，因此不必通過能量傳遞部件施加拉負(fù)荷。
必需使整個系統(tǒng)優(yōu)化到最大的斷裂負(fù)荷/工作強(qiáng)度、最小的伸展、最小的空氣阻力、最小的質(zhì)量和最大的能量輸送功率。
不言而喻，為了傳遞能量必需使能量傳遞部件通過相應(yīng)的傳遞部件與水上交通工具和箏帆式部件連接。
如果使用軟管，使壓力空氣、尤其是干燥和/或加熱的壓力空氣作為能量傳遞流體是特別有利的，因為否則水份可能在軟管中結(jié)冰，這不僅可能增加牽引繩索的重量，而且也可能帶來使軟管磨損的危險，由此不再可能傳遞壓力空氣。
在另一有利的實施方式中不使用壓力空氣作為能量傳遞流體，而是使用可燃燒的氣體、尤其是氫氣或甲烷。在箏帆式部件中使用一種燃料，通過它同樣可以起到驅(qū)動的作用。甲烷可以在箏帆式部件或者說固定在其上的吊艙中驅(qū)動燃料電池或內(nèi)燃機(jī)。高密度流體、尤其是液體作為能量傳遞介質(zhì)是不適合的，因為相應(yīng)的流體或者說液體柱在軟管中是非常沉重的。
以適宜的方式在水上交通工具上設(shè)有用于牽引繩索和/或能量傳遞部件的絞盤，它在絞盤頭前面為了將牽引繩索和/或能量傳遞部件定向配有導(dǎo)向面或?qū)虬濉?br> 以適宜的方式設(shè)有兩個、三個或更多的配有蓄繩器的絞盤頭，由此可以使?fàn)恳K索或者說牽引繩索/能量傳遞部件復(fù)合體不在絞盤頭壁上摩擦。在使用兩個至三個絞盤頭時，在其間使?fàn)恳K索/能量傳遞部件往復(fù)移動，盡管如此可以實現(xiàn)至少450°的纏繞角，這對于要承受的牽引負(fù)荷是足夠的。
以適宜的方式出于安全的原因(例如對于在傳動中斷時等情況)使每個絞盤頭具有自身的緊急制動器，它可以適宜地由帶制動器構(gòu)成。對于標(biāo)準(zhǔn)的制動可以設(shè)有可調(diào)整的盤制動器。在絞盤頭后面可以設(shè)置蓄繩器，它由滾筒構(gòu)成。這個滾筒同樣被驅(qū)動和制動。
在牽引繩索與能量傳遞部件并排設(shè)置的情況下適宜地使用雙頭的絞盤頭輪廓，由此可以使?fàn)恳K索和能量傳遞部件容納在分開的、適配于其橫截面的溝槽里面。
上述的適宜的具有絞盤-其中該絞盤具有導(dǎo)向面和導(dǎo)向板-具有兩個、三個或更多的具有蓄繩器的絞盤頭、具有用于每個絞盤頭的緊急制動器和雙頭的絞盤頭輪廓的實施方式中，對于上述情況是特別有利的，使?fàn)恳K索也具有能量傳遞部件或者說與能量傳遞部件連接。但是絞盤的這種優(yōu)點(diǎn)也在這種情況下存在，其中只設(shè)有牽引繩索而沒有能量傳遞部件。因此這個申請的保護(hù)也應(yīng)該明確地包括這些情況，其中絞盤如上所述地構(gòu)成，但是只設(shè)有牽引繩索而沒有能量傳遞部件。
箏帆式部件的供電不只用于調(diào)整。而是可以傳遞電能或者由于其它的能量輸入在箏帆式部件中產(chǎn)生電能，用于對控制器、傳感器等提供工作電壓。為了存儲電能以適宜的方式在箏帆式部件或者說吊艙中設(shè)有蓄電池。
尤其是(但不僅僅是)在使用電纜作為能量傳遞部件的情況下，存在著雷擊或由于靜電作用過電壓的危險。因此適宜地設(shè)有避雷器和/或防止靜電充電或者說放電的保險器。但是避雷器和/或防止靜電充電或者說放電的保險器不局限于設(shè)有能量傳遞部件的情況。實用新型的保護(hù)也應(yīng)該明確地包括設(shè)有這種避雷器和/或防止靜電充電或者說放電的保險器的情況，其中使用沒有能量傳遞部件的牽引繩索。


下面借助于附圖所示實施方式示例性地描述本發(fā)明。附圖中圖1-3示出具有集成的能量傳遞部件的三個不同牽引繩索的橫截面，圖4示出具有兩個絞盤頭的絞盤，圖5-6示出不同的絞盤頭的輪廓，圖7示出具有三個絞盤頭和蓄繩器的繩索導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，圖8-10示出具有轉(zhuǎn)環(huán)的連接器，通過它使?fàn)恳K索/能量傳遞部件固定在箏帆式部件上，圖11是水上交通工具和箏帆式部件的示意圖，圖12示出在吊艙中的過電壓保護(hù)A的細(xì)節(jié)圖，圖13示出在水上交通工具上的過電壓保護(hù)B的細(xì)節(jié)圖。
具體實施例方式
在圖1中示出牽引繩索1(或者說牽引繩索的抗拉纖維結(jié)構(gòu))，在其中能量傳遞部件2設(shè)置在中心，它通過層3與牽引繩索的主要部分1分開。該能量傳遞部件2可以是軟管，其中部件3是軟管壁。但是部件2也可以是電纜，其中兩個半圓形的芯線通過絕緣體相互分開并且通過絕緣體3包圍。
在圖2和3的實施方式中，牽引繩索的主要部分1和能量傳遞部件2通過公共的外套4包圍。
圖4示出具有兩個絞盤頭5，6的絞盤，它們通過傳動裝置7相互連接。在此絞盤頭5與電機(jī)8連接，絞盤頭6與制動器9連接。兩個絞盤頭5，6還具有尤其是帶制動器形式的緊急制動器10。以11表示電流輸入。
圖5的絞盤頭12具有用于容納牽引繩索/能量傳遞部件的單頭輪廓，它組合地構(gòu)成。圖6的絞盤頭13具有雙頭的輪廓，其中在一個輪廓溝槽中容納牽引繩索而在另一溝槽中容納能量傳遞部件。
圖7示出具有三個絞盤頭14，15，16和一個蓄繩器17的結(jié)構(gòu)，通過它們可以纏繞和退卷牽引繩索1和能量傳遞部件2。
在圖8至10中示出轉(zhuǎn)環(huán)18，用于表示不同的方案，如何使?fàn)恳K索1與能量傳遞部件2通過在附圖中未示出的箏帆式部件連接。
在圖11中簡示出水上交通工具21，它具有絞盤5，該絞盤固定牽引繩索1。這個牽引繩索與箏帆式部件23的控制吊艙22連接。借助于這個控制吊艙22可以使箏帆式部件23的牽引繩索24適配于風(fēng)力特性和操縱條件。在圓25中示出牽引繩索1與電纜2的兩個芯線的放大圖。所述控制吊艙22通過繩索隔離器26與牽引繩索24連接，用于由此得到雷擊保護(hù)和靜電放電保護(hù)。也可以選擇或附加地使相應(yīng)的繩索隔離器位于控制吊艙22與牽引繩索1之間。
但是避雷保護(hù)或過電壓保護(hù)不局限于這個繩索隔離器26。而是還可以在控制吊艙22中設(shè)有在圖12中詳細(xì)示出的電路A。通過“+”和“-”示出電纜2的兩個芯線。一個取決于電壓的電阻27位于芯線之間，其電阻隨著電壓的增加而降低。通過28和29表示離子放電器。在此，放電器是一個部件，它對于標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行電壓起到隔離器的作用并且在電壓過高時導(dǎo)出這個電壓或者說使其短路。在此離子放電器可以與電容類似地由具有中間電極和壁式電極的電子管構(gòu)成或者由具有兩個極板的平面電容部件構(gòu)成。在此，兩個電極或極板以小的間隔設(shè)置，它足以使部件在標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行電壓下起到隔離器的作用。在運(yùn)行電壓過高時，電流在兩個電極或者說極板之間流動并由此導(dǎo)出過電壓。電壓越高并且如上所述電阻27的電阻越小，可以使越多的電流通過放電器28，29導(dǎo)出，而不存在建立電子電路的危險。通過30還表示過電壓的導(dǎo)出(離子放電器相對于大地的殘余電壓)。
電路B設(shè)置在水上交通工具里面。在此31是船舶發(fā)電機(jī)的電源導(dǎo)線，32是繩索壁5的電源回路中的保險器。33是過電壓保護(hù)34的保險器。35表示接地，即船體或水，而36是通向絞盤5的電源導(dǎo)線。
權(quán)利要求
1.具有箏帆式部件的水上交通工具，該箏帆式部件通過牽引繩索(1)與水上交通工具連接，其特征在于，所述箏帆式部件(23)配有調(diào)整裝置，它們由水上交通工具(21)提供能量，該能量在牽引繩索(1)里面或上面?zhèn)鬟f。
2.如權(quán)利要求1所述的水上交通工具，其特征在于，在牽引繩索(1)上固定使水上交通工具(21)與箏帆式部件(23)連接的能量傳遞部件(2)。
3.如權(quán)利要求1所述的水上交通工具，其特征在于，所述牽引繩索(1)是使水上交通工具(21)與箏帆式部件(23)連接的抗拉的能量傳遞部件(2)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的水上交通工具，其特征在于，所述能量傳遞部件(2)是電纜、尤其是碳素纖維電纜。
5.如權(quán)利要求2或3所述的水上交通工具，其特征在于，所述能量傳遞部件(2)是軟管。
6.如權(quán)利要求2或3所述的水上交通工具，其特征在于，所述能量傳遞部件(2)是光導(dǎo)體、尤其是玻璃纖維。
7.如權(quán)利要求2，4，5或6中任一項所述的水上交通工具，其特征在于，所述能量傳遞部件(2)設(shè)置在在牽引繩索(1)的長度上延伸的空心空間里面。
8.如權(quán)利要求7所述的水上交通工具，其特征在于，所述能量傳遞部件(2)滑動地且可移動地設(shè)置在空心空間里面。
9.如權(quán)利要求7所述的水上交通工具，其特征在于，所述能量傳遞部件(2)與牽引繩索(1)粘接。
10.如權(quán)利要求2，4，5或6中任一項所述的水上交通工具，其特征在于，所述能量傳遞部件(2)通過卡子可移動地固定在牽引繩索(1)上。
11.如權(quán)利要求5所述的水上交通工具，其特征在于，將壓力空氣、尤其是干燥的和/或加熱的壓力空氣輸送到箏帆式部件(23)。
12.如權(quán)利要求5所述的水上交通工具，其特征在于，將一種可燃燒的氣體、尤其是氫氣或甲烷輸送到箏帆式部件。
13.如權(quán)利要求4所述的水上交通工具，其特征在于，所述電纜也用于信號傳遞。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的水上交通工具，其特征在于，其具有用于牽引繩索(1)和/或能量傳遞部件(2)的絞盤(5，6，12-16)，它在絞盤頭前面為了將牽引繩索(1)和/或能量傳遞部件(2)定向配有導(dǎo)向面或?qū)虬濉?br> 15.如權(quán)利要求14所述的水上交通工具，其特征在于，多個絞盤頭(14-16)配有蓄繩器(17)。
16.如權(quán)利要求15所述的水上交通工具，其特征在于，每個絞盤頭(5，6)配有自身的緊急制動器(10)。
17.如權(quán)利要求14至16中任一項所述的水上交通工具，其特征在于，在牽引繩索(1)與能量傳遞部件(2)并排設(shè)置的情況下使用雙頭的絞盤頭輪廓(13)。
18.如權(quán)利要求1至17中任一項所述的水上交通工具，其特征在于，其設(shè)有避雷器和/或防止靜電充電或者說放電的保險器。
19.水上交通工具，其具有箏帆式部件，該箏帆式部件通過牽引繩索(1)與水上交通工具(21)連接，其特征在于，設(shè)有避雷器和/或防止靜電充電或者說放電的保險器。
20.水上交通工具，其具有箏帆式部件，該箏帆式部件通過牽引繩索(1)與水上交通工具(21)連接，其特征在于，所述水上交通工具具有用于牽引繩索(1)的絞盤(5，6，12-16)，它在絞盤頭前面為了將牽引繩索(1)定向配有導(dǎo)向面或?qū)虬濉?br> 21.如權(quán)利要求20所述的水上交通工具，其特征在于，多個絞盤頭(14-16)配有蓄繩器(17)。
22.如權(quán)利要求21所述的水上交通工具，其特征在于，每個絞盤頭(5，6)配有自身的緊急制動器(10)。
23.如權(quán)利要求20至22中任一項所述的水上交通工具，其特征在于，使用雙頭的絞盤頭輪廓(13)。
全文摘要
具有箏帆式部件的水上交通工具，該箏帆式部件通過牽引繩索(1)與水上交通工具連接，其特征在于，所述箏帆式部件(23)配有調(diào)整裝置，它們由水上交通工具(21)提供能量，該能量在牽引繩索(1)里面或上面?zhèn)鬟f。
文檔編號B63B59/00GK101090846SQ200580029922
公開日2007年12月19日 申請日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月6日
發(fā)明者S·拉格 申請人:天帆兩合公司