DE29501822U1 - Drachenrigg - Google Patents

Description

- 1 - 295 Ol 822.4- 1 - 295 Ol822.4

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

DRACHENRIGGDRAGON RIGGING

Diese Erfindung ermöglicht die Ausnutzung und sichere Beherrschung von Zugkräften großer Drachen zum Antrieb von Segelfahrzeugen, insbesondere Segelschiffen. Der Hauptvorteil von Drachenzugkräften gegenüber Segelkräften besteht in der drastischen Verringerung der Krängungsmomente, bzw. je nach Schiffskonstruktion deren völligen Vermeidung. Während bei Segelriggs geschwindigkeitsvermindernder Ballast bzw. Auslegerschwimmer notwendig sind, und bei Krängung zusätzlich gewichtsvergrößernde Kraftkomponenten entstehen, kann bei Drachenriggs auf Ballast und Ausleger weitestgehend verzichtet werden. Darüberhinaus entstehen sogar gewichtsvermindernde Kraftkomponenten. Damit können höhere Windgeschwindigkeiten und Windkräfte ausgenutzt und höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten erzielt werden.This invention enables the use and safe control of tractive forces of large kites to drive sailing vehicles, especially sailing ships. The main advantage of kite pulling forces compared to sailing forces is the drastic reduction in heeling moments, or, depending on the ship design, their complete avoidance. While speed-reducing ballast or boom floats are necessary for sailing rigs, and heeling creates additional weight-increasing force components, kite rigs can largely do without ballast and booms. In addition, weight-reducing force components are even created. This means that higher wind speeds and wind forces can be exploited and higher vehicle speeds can be achieved.

Mittlerweile hat sich ein Drachensport entwickelt, bei dem unterschiedlichste Wasser-, Land- oder Eisfahrzeuge von Drachen gezogen werden, wobei diese meist von den Fahrern selbst an Seilen oder an Gestängen gehalten werden. Man kann für die vorliegende Aufgabenstellung im wesentlichen Drachenriggs mit einer freifliegenden, nur von Seilen gehaltenen Windfangfläche unterscheiden von solchen, bei denen die Windfangfläche relativ starr aber verstellbar außerhalb des Fahrzeuges drachenähnlich angeordnet ist. Die nur von Seilen gehaltenen Windfangflächen sind nicht gegen Herabfallen gehalten, z.B. Offenlegungsschrift Nr 29 33 050.A kite sport has now developed in which a wide variety of water, land or ice vehicles are pulled by kites, which are usually held by the drivers themselves on ropes or rods. For the purpose of this task, one can essentially distinguish between kite rigs with a free-flying windbreak surface held only by ropes and those in which the windbreak surface is relatively rigid but adjustable outside the vehicle, similar to a kite. The windbreak surfaces held only by ropes are not protected against falling, e.g. publication no. 29 33 050.

Die Schwierigkeit der Anwendung dieser Ziehsegel liegt besonders bei Schiffen darin, daß es bei Start und Landung der Drachen, aber auch während des Fluges nahezu unvermeidbar ist, daß die Drachen zu Boden oder zu Wasser gehen, und damit die Anwendung nicht praktikabel ist. Beispiele für die starren Drachenriggs sind z.B. Offenlegungsschrift Nr. 2431 710 oder das Schiff "Aquarius" in Marchaj, "Aero- und Hydrodynamik des Segeins", Seite 726. Bei diesen ist die Fläche während der Fahrt verstellbar und gegen Absturz gehalten, so daß damit bereits eine Anwendung auf Schiffen möglich ist. Jedoch ist hier entweder die Segelfläche zu klein, oder der Ausleger mit Windfangfläche zu lang und schwer, so daß schon in Ruhe zu große Krängungsmomente auftreten. Bei der "Aquarius" war zudem die Seetüchtigkeit nicht gegeben und es kam zu häufigen, gefährlichen Kenterungen, da durch die starre Segelhalterung bei Böen Krängungsmomente und Momente um die Schiffshochachse übertragen wurden.The difficulty of using these towing sails, especially on ships, is that it is almost inevitable that the kites will land on the ground or in the water when taking off and landing, but also during flight, and this makes their use impractical. Examples of rigid kite rigs are, for example, publication no. 2431 710 or the ship "Aquarius" in Marchaj, "Aerodynamics and Hydrodynamics of Sailing", page 726. In these cases, the surface is adjustable during travel and is secured against falling, so that use on ships is already possible. However, here either the sail surface is too small or the boom with windbreak surface is too long and heavy, so that even at rest, excessive heeling moments occur. In addition, the "Aquarius" was not seaworthy and there were frequent, dangerous capsizings because the rigid sail mount transmitted heeling moments and moments around the ship's vertical axis in gusts.

- 2 - 295 Ol 822.4- 2 - 295 Ol822.4

In Gebrauchsmuster Nr. G 87 02 480.2 ist das Drachenzugseil im Prinzip durch einen Mast ersetzt, der im Fußpunkt kugelgelenkartig drehbar befestigt ist. Durch die Begrenzung der Mastneigung mittels Anschlag wird zwar der Drachen gegen Herabfallen gesichert, jedoch werden wieder die o. g. Krängungsmomente bei Böen übertragen. Auch hier ist entweder die Segelfläche zu klein bei geringen Windstärken, oder der Ausleger mit Drachen zu lang und schwer. Um den Drachen zu bergen ist daher trotz Teleskopmast ein erheblicher Kraftaufwand erforderlich, der die Anwendbarkeit auf kleinere Boote beschränkt. Außerdem kippt der Drachen bei geringen Windstärken und wird nicht mehr von der Anströmkante her angeströmt, so daß er am senkrechten Mast angeschlagen werden muß und keine Kurse mehr hoch am Wind möglich sind. Um Drachenzugkräfte mit ihren Vorteilen nicht nur auf kleinen Fahrzeugen von Hand halten zu müssen, sondern auch zum Bau großer und schnellerer Segelfahrzeuge als bisher nutzbar zu machen, stellen sich daher immer noch folgende Probleme:In utility model no. G 87 02 480.2, the kite pulling rope is basically replaced by a mast that is attached to the base in a ball joint-like manner so that it can rotate. By limiting the mast inclination using a stop, the kite is secured against falling, but the above-mentioned heeling moments are again transmitted in gusts. Here too, either the sail area is too small in low wind speeds, or the boom with the kite is too long and heavy. Despite the telescopic mast, a considerable amount of force is therefore required to retrieve the kite, which limits its use to smaller boats. In addition, the kite tips over in low wind speeds and is no longer hit by the airflow from the leading edge, so that it has to be attached to the vertical mast and courses high upwind are no longer possible. In order to not only have to hold kite pulling forces with their advantages by hand on small vehicles, but also to use them to build larger and faster sailing vehicles than before, the following problems still arise:

- Bewahrung der Windfangflächen vor dem Absturz und Flugstabil isation unter Erhaltung der gleichen Bewegungsfreiheit wie bei freifliegenden, leinengefesselten Drachen- Protection of the windbreak surfaces from crashing and flight stabilization while maintaining the same freedom of movement as with free-flying, line-tied kites

- Vermeidung von zu großen dynamischen Krängungsmomenten bei Böen und Feh!steuerung, sowie statischen Krängungsmomenten ohne Wind- Avoid excessive dynamic heeling moments in gusts and missteering, as well as static heeling moments without wind

- Verwirklichung großer Drachensegelflächen für große Segelfahrzeuge und für schwache Winde bei gleichzeitig einfacher und sicherer Handhabung- Realization of large kite sail areas for large sailing vessels and for light winds while at the same time being easy and safe to handle

- Ermöglichung von Kursen hoch am Wind und hohen Geschwindigkeiten durch Verwendung von Windfangflächen mit kleinem Verhältnis von Widerstand zu Auftrieb und zwangsläufig geringer Flugstabilität- Enabling courses close to the wind and high speeds by using windbreak surfaces with a low drag-to-lift ratio and inevitably low flight stability

- Anpaßungsmöglichkeit an geringe und hohe Windgeschwindigkeiten und verschiedene Kurse durch unterschiedliche Größen und Typen von Windfangflächen- Ability to adapt to low and high wind speeds and different courses through different sizes and types of windbreak surfaces

- Stabiler Flug auf allen Kursen- Stable flight on all courses

Die Lösung dieser Probleme wird durch die vorliegende Erfindung nach den Ansprüchen 1 bis 14 ermöglicht. Sie wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben sowie durch weitere Ausführungen erläutert. Figur 1 zeigtThe solution to these problems is made possible by the present invention according to claims 1 to 14. It is described below with reference to figures 1 to 4 and explained by further embodiments. Figure 1 shows

- 3 - 295 Ol 822.4- 3 - 295 Ol822.4

ein Schiff mit einem Rigg, das mit einem Auslegermast und vier Windfangflächen aufgebaut ist. Figur 2 zeigt ein Rigg mit zwei Auslegermasten nach Anspruch 4. Figur 3 zeigt ein Beispiel für eine Steuereinrichtung. Figur 4 legt Winkelbezeichnungen fest anhand einer Windfangfläche in einer beliebigen Position im theoretisch möglichen Windfenster. GRUNDAUSFÜHRUNGa ship with a rig that is built with a boom mast and four windbreak surfaces. Figure 2 shows a rig with two boom masts according to claim 4. Figure 3 shows an example of a control device. Figure 4 defines angle designations based on a windbreak surface in any position in the theoretically possible wind window. BASIC DESIGN

Die Halterung und Führung der Windfangflächen 3 am Auslegermast 2 verhindert das Herabfallen und ermöglicht die Führung der Flächen in unterschiedlicher Anzahl, Typ und Größe. Bei Riggs nach Anspruch 1 sind die Windfangflächen mit Führungsringen 13 oder Rutschern verbunden, die auf dem Auslegermast oder in einer an diesem befestigten Schiene verschiebbar angeordnet sind. Die Ringe bzw. Rutscher sind mit einem über das Ende des Auslegers umgelenkten Auslegerfall 8 verbunden. Hierdurch ist eine Vergrößerung und Verkleinerung (Reffen) der Segelfläche durch Setzen zusätzlicher Windfangflächen oder Bergen möglich. Durch Wechseln der Flächen während der Fahrt läßt sich das Rigg für unterschiedlichste Windverhältnisse und Kurse optimieren.The mounting and guidance of the windbreak surfaces 3 on the boom mast 2 prevents them from falling down and enables the surfaces to be guided in different numbers, types and sizes. In rigs according to claim 1, the windbreak surfaces are connected to guide rings 13 or sliders that are arranged so that they can be moved on the boom mast or in a rail attached to it. The rings or sliders are connected to a boom halyard 8 that is deflected over the end of the boom. This makes it possible to increase or decrease the sail area (reefing) by setting additional windbreak surfaces or reefing them. By changing the surfaces during the trip, the rig can be optimized for a wide variety of wind conditions and courses.

Das System kann den Freiflug der Drachen ohne Wasserberührung auch bei Fehlsteuerung sicherstellen, solang der Krängungswinkel des Schiffes kleiner als der Neigungswinkel Epsilon in Fig. 4 ist, der durch die Halteseile 5,6,7 eingestellt werden kann. Der Hilfsmast 1 hält den Auslegermast mit den Windfangflächen über die Halteseile im Ruhezustand und solang sie sich bei wenig Wind noch nicht selbst tragen. Das beim jeweiligen Kurs oben befindliche Halteseil 6 oder 7 kann so eingestellt werden, daß die Anströmkanten auch bei wenig Wind und am Wind vorteilhafterweise senkrecht angeströmt werden, wie in Fig. 1 gezeigt. Durch die freie Drehbarkeit des Auslegermastes um den Lagerdrehpunkt 10 und dadurch, daß der Hilfsmast nicht nach vorn verstagt und abgestützt ist, kann sich der Auslegermast mit den Windfangflächen von der Schiffslängsachse aus jeweils 90° nach backbord, steuerbord und nach oben frei bewegen, und so das gesamte theoretisch mögliche Windfenster ausnutzen. Damit werden alle Kurse des Schiffes relativ zum Wind wie bei konventionellen Segelriggs fahrbar. Die Kurse zum Wind und die entsprechenden Positionen der Drachen und des Auslegers relativ zum Schiff sind z.B. in "Lenkdrachen", van der Horst, Velthuizen beschrieben. Der Wechsel von Backbord- auf Steuerbordbug ist nur durch Halsen und nicht durch Wenden möglich. Die mögliche Höhe am Wind und die maximale Geschwindigkeit werden durch die aerodynamische Wirksamkeit des Riggs, d.h. das Verhältnis von Auftriebs- zu Widerstandskraft, sowie durch die hydrodynamischen Eigenschaften des Schiffes oder die Fahrzeugeigenschaften bestimmt.The system can ensure that the kites can fly freely without touching the water even if the steering is incorrect, as long as the heeling angle of the ship is smaller than the angle of inclination Epsilon in Fig. 4, which can be adjusted using the holding ropes 5, 6, 7. The auxiliary mast 1 holds the boom mast with the wind-catching surfaces in a resting state via the holding ropes and as long as they are not yet self-supporting in light winds. The holding rope 6 or 7, which is located at the top of the respective course, can be adjusted so that the leading edges are advantageously exposed to vertical air flow even in light winds and with the wind, as shown in Fig. 1. Due to the free rotation of the boom mast around the bearing pivot point 10 and the fact that the auxiliary mast is not braced and supported at the front, the boom mast with the wind-catching surfaces can move freely 90° to port, starboard and upwards from the ship's longitudinal axis, thus making use of the entire theoretically possible wind window. This means that all courses of the ship relative to the wind can be sailed, just like with conventional sailing rigs. The courses to the wind and the corresponding positions of the kites and the boom relative to the ship are described, for example, in "Stunt Kites", van der Horst, Velthuizen. Changing from port to starboard bow is only possible by jibing and not by turning. The possible height on the wind and the maximum speed are determined by the aerodynamic effectiveness of the rig, i.e. the ratio of lift to drag force, as well as by the hydrodynamic properties of the ship or the vehicle properties.

- 4 - 295 Ol 822.4- 4 - 295 Ol822.4

Das erfindungsgemäße Rigg gestattet die Bewegungsfreiheit wie bei freifliegenden Drachen, reduziert aber die Zahl der Freiheitsgrade, wodurch der Flug stabiler wird. Gleichzeitig werden die Drachen vor dem Absturz bewahrt. Es ist nur dafür zu sorgen, daß bei der Begrenzung der Bewegungsfreiheit nach unten keine, bzw. nur geringe Krängungsmomente übertragen werden, wie nach Anspruch 2 beschrieben.The rig according to the invention allows the freedom of movement as with free-flying kites, but reduces the number of degrees of freedom, which makes the flight more stable. At the same time, the kites are prevented from crashing. It is only necessary to ensure that when limiting the freedom of movement downwards, no or only small heeling moments are transmitted, as described in claim 2.

Durch Anwendung von Winschen, Kurbeln und anderen Zugmitteln zur Verringerung von Betätigungskräften in den Halte- und Steuerseilen können gleiche Größenordnungen von Schiffen und Segelflächen wie bei konventio-nellen Riggs verwirklicht werden. Schiffe mit konventionellen Riggs und sogar Motorboote können recht einfach auf das Drachenrigg umgerüstet werden. KRÄNGUNGSSTABILITÄTBy using winches, cranks and other traction devices to reduce the operating forces in the holding and control cables, ships of the same size and sail area as with conventional rigs can be achieved. Ships with conventional rigs and even motorboats can be converted to the kite rig quite easily. HEELING STABILITY

Segel sind aerodynamisch umso wirksamer, je langer die Anströmkante im Verhältnis zur Profilbreite ist. Je länger aber die Anströmkante der bei Am -Wind-Kursen hochkant stehenden Windfangfläche ist, desto länger muß auch der Auslegermast sein, bei gleicher Höhe oder Erhebungswinkel Epsilon über dem Wasser. Um ausreichend große Segelflächen bei geringen Windstärken setzen zu können, ist es daher besser die Gesamtfläche in mehrere kleinere Einzelflächen aufzuteilen. Ansonsten wäre wie bei Offenlegung 24 31 710 durch die erforderliche weite Auslage ein zu großes statisches Krängungsmoment durch Ballast oder Auslegerrümpfe auszugleichen. Dieses statische Krängungsmoment kann sehr klein gehalten werden durch Verwendung von Leichtbaumaterial für Windfangflächen, Auslegermast und Leinen. Ein weiterer sehr wichtiger Grund für die Anwendung mehrerer paralleler Segel ist die Kippstabilität bei Böen, Fehlsteuerungen und ungleichmäßiger Windbeaufschlagung der Windfangflächen. Diese dynamische Stabilität ist umso größer, je kleiner der Hebelarm ist, unter dem die Drachenkräfte angreifen, d. h. je kürzer die Anströmkante bei gleicher Auslegerlänge gemacht werden kann durch Aufteilung auf mehrere Flächen.Sails are aerodynamically more effective the longer the leading edge is in relation to the profile width. However, the longer the leading edge of the windbreak surface standing upright on close-hauled courses, the longer the boom mast must be, with the same height or angle of elevation epsilon above the water. In order to be able to set sufficiently large sail areas in low wind strengths, it is therefore better to divide the total area into several smaller individual areas. Otherwise, as with disclosure 24 31 710, the required wide outreach would result in an excessively large static heeling moment being compensated for by ballast or boom hulls. This static heeling moment can be kept very small by using lightweight material for the windbreak surfaces, boom mast and lines. Another very important reason for using several parallel sails is the tipping stability in gusts, incorrect steering and uneven wind impact on the windbreak surfaces. This dynamic stability is greater the smaller the lever arm under which the kite forces act, i.e. i.e. the shorter the leading edge can be made with the same boom length by dividing it into several surfaces.

Zusätzlich zu dieser Stabilität sind weitere Maßnahmen nach Anspruch 2 vorgesehen zur Vermeidung von zu hohen dynamischen Krängungsmomenten durch Böen oder Fehlsteuerung. Diese vergrößern die Auftriebskräfte der Windfangflächen umso weiter, je stärker der Ausleger mit den Windfangflächen vom Wind abwärts gedrückt und das über die Halteseile im Falle der Begrenzung übertragene Krängungsmoment wird. Hierzu werden beispielsweise zuerst die Halteseile in der Nähe des Auslegermastendes belastet, so daß sich dieser nach unten durchbiegt und die Windfangflächen durch einen flacheren Flugwinkel Gamma größeren Auftrieb erzeugen, der dem Krängungsmoment entgegenwirkt. Hinzu kommt, daß sich das Zentrum der Windkräfte in einigem AbstandIn addition to this stability, further measures are provided according to claim 2 to avoid excessive dynamic heeling moments caused by gusts or incorrect steering. These increase the lift forces of the windbreak surfaces the more the boom with the windbreak surfaces is pushed downwards by the wind and the heeling moment transmitted via the holding ropes in the event of limitation. For this purpose, for example, the holding ropes near the end of the boom mast are first loaded so that it bends downwards and the windbreak surfaces generate greater lift through a flatter flight angle Gamma, which counteracts the heeling moment. In addition, the center of the wind forces is some distance away

- 5 - 295 Ol 822.4- 5 - 295 Ol822.4

vom Auslegermast befindet und dadurch bei Begrenzung ein Moment um diesen herum ausgeübt wird, wodurch sich die Anströmkanten aus der Senkrechten heraus in Richtung Steigflug drehen, so daß auch hiermit eine weitere Reduzierung des Krängungsmomentes erfolgt. Zu diesem Zweck können die Windfangflächen auch gekippt werden, so daß sich der Steuerwinkel Phi in Richtung größeren Auftriebs verändert. Die vorstehenden Ziele können auch durch teilweise dehnbare Steuer- und Halteseile oder andere Maßnahmen unterstützt oder verbessert werden.
FLUGSTABILITÄTfrom the boom mast and thus a moment is exerted around it when limited, causing the leading edges to turn from the vertical in the direction of climbing, so that this also results in a further reduction in the heeling moment. For this purpose, the windbreak surfaces can also be tilted so that the control angle Phi changes in the direction of greater lift. The above objectives can also be supported or improved by partially stretchable control and holding cables or other measures.
FLIGHT STABILITY

Aus den Erfahrungen mit an Leinen gefesselten Drachen und bemannten Hanggleitern ist bekannt, daß für stabilen Flug Stabilisationseinrichtungen notwendig sind und diese zwangsläufig den aerodynamischen Wirkungsgrad vermindern. Bei Drachen wird die Gier-, Roll- und Nickstabilität um die Hoch-, Längs- und Querachsen gewöhnlich durch Schränkung, Tunnel, Pfeilung, Länge-/Breitenverhältnis, Reflex u.s.w. unter Vergrößerung des Widerstandes erkauft. Von diesen Stabilisationseinrichtungen ist beim vorliegenden Konzept nur noch ein Minimum erforderlich, da sich die parallelen Windfangflächen gegenseitig in Zugrichtung abstützen und vom Ausleger senkrecht dazu abgestützt werden. Die Flugstabilität steigt u. a. mit zunehmender Länge der Waageschenkel, solang die Leinen straff sind. Da sie beim vorliegenden Rigg maximal lang sind, nämlich vom Drachen bis zum Schiff, ist die Stabilität um die Längs- und Querachse bereits sehr hoch. Lediglich um die Hochachse bzw. den Auslegermast sind Momente zu kompensieren. Verwendet man hierzu kleine Flächenteile, die sich an den Flächenenden befinden und etwa senkrecht zu diesen stehen, so wird gleichzeitig der induzierte Widerstand vermindert, und es lassen sich sehr einfach aufgebaute Segeltuchtragflächen ohne Verwindung einsetzen, die gleichzeitig einen sehr hohen Wirkungsgrad aufweisen.From experience with kites tied to lines and manned hang gliders, it is known that stabilization devices are necessary for stable flight and that these inevitably reduce aerodynamic efficiency. In kites, yaw, roll and pitch stability around the vertical, longitudinal and transverse axes is usually achieved through twisting, tunneling, sweeping, length/width ratio, reflex, etc., at the expense of increasing resistance. Only a minimum of these stabilization devices is required in the present concept, since the parallel windbreak surfaces support each other in the direction of pull and are supported perpendicularly by the boom. Flight stability increases, among other things, with increasing length of the bridle legs, as long as the lines are taut. Since they are at their maximum length in the present rig, namely from the kite to the ship, stability around the longitudinal and transverse axes is already very high. Moments only have to be compensated around the vertical axis or the boom mast. If small surface parts are used for this purpose, which are located at the ends of the surface and are approximately perpendicular to them, the induced drag is reduced at the same time and very simply constructed canvas wings can be used without twisting, which at the same time have a very high degree of efficiency.

Eine Stabilisation um die Auslegerachse wird auch bewirkt, wenn eines der Halteseile 6 oder 7, wie in Figur 1 gezeigt, am Ende einer der Windfangflächen angreift. Wenn sie sich noch nicht selbst tragen, müßten sie sich bei Drehung um den Auslegermast gegen die Schwerkraft anheben, wodurch dieser Drehung Widerstand entgegengesetzt wird.Stabilization around the boom axis is also achieved if one of the holding cables 6 or 7, as shown in Figure 1, is attached to the end of one of the windbreak surfaces. If they are not yet self-supporting, they should rise against gravity when rotating around the boom mast, thereby resisting this rotation.

Um den Flug paralleler Windfangflächen weiter zu stabilisieren und einem Verheddern entgegenzuwirken, können die Verbindungsseile zwischen ihnen nach Anspruch 3 durch Distanzröhrchen geführt werden, bzw. durch solche ersetzt werden.In order to further stabilize the flight of parallel windbreak surfaces and to prevent tangling, the connecting ropes between them can be guided through spacer tubes according to claim 3 or replaced by such.

• B # ·• B # ·

- 6 - 295 Ol 822.4- 6 - 295 Ol822.4

MEHRERE AUSLEGERMULTIPLE BOOMS

Die Flugstabil isation läßt sich durch Anwendung mehrerer Auslegermasten oder Spieren nach Anspruch 4 weiter verbessern, wobei sich die Stabilisation, insbesondere um die Auslegerachse, durch Einschränkung der Zahl der Freiheitsgrade erhöht und diese wiederum umso geringer ist, je mehr Auslegermasten verwendet werden. Hierdurch sind Maßnahmen zur Flugstabilitätserhöhung von Windfangflächen gänzlich überflüssig, wodurch Windfangflächen mit dem höchsten Wirkungsgrad verwendet werden können. Allerdings erhöht sich auch der Widerstand durch zusätzliche Masten. Ein weiterer Vorteil ist die höhere Betriebssicherheit, da sich kaum etwas verdrehen und verheddern kann. Bei Verwendung von mehr als zwei Auslegermasten, die in einem Fußpunkt zusammenlaufen, entsteht ein starrer Auslegerrahmen, der nach Anspruch 10 aus zusammensteckbaren Teilen aufgebaut oder aufgepumpt werden kann. TYPEN VON WINDFANGFLÄCHENThe flight stability can be further improved by using several boom masts or spars according to claim 4, whereby the stabilization, especially around the boom axis, is increased by limiting the number of degrees of freedom, and this in turn is reduced the more boom masts are used. This means that measures to increase the flight stability of windbreak surfaces are completely superfluous, meaning that windbreak surfaces with the highest degree of efficiency can be used. However, additional masts also increase the resistance. Another advantage is the higher operational safety, since hardly anything can twist or get tangled. When using more than two boom masts that converge at a base, a rigid boom frame is created, which can be built up from parts that can be put together or inflated according to claim 10. TYPES OF WINDBREAKER SURFACES

Nach Anspruch 5 kann eine große Typenvielfalt von bereits bekannten oder auch speziell auf die Anforderungen hin konstruierten Windfangflächen eingesetzt werden. Tragflächen haben den höchsten aerodynamischen Wirkungsgrad und ermöglichen die höchsten Geschwindigkeiten und die größte Höhe am Wind. Sie haben andererseits die geringste Flugstabilität, was jedoch mit der vorliegenden Erfindung beherrschbar ist, wie oben dargelegt. Sie können ein wirkungsvolles asymmetrisches Profil mit der optimalen Profildicke haben, entweder starr, oder als Doppelsegel, da sie auch bei Wechsel der Bugseite von der richtigen Seite angeströmt werden.According to claim 5, a wide variety of types of windbreak surfaces, either already known or specially designed to meet the requirements, can be used. Wings have the highest aerodynamic efficiency and enable the highest speeds and the greatest height close to the wind. On the other hand, they have the lowest flight stability, which can be controlled with the present invention, as explained above. They can have an effective asymmetrical profile with the optimal profile thickness, either rigid or as a double sail, since they are blown from the correct side even when the bow side changes.

Der aerodynamische Wirkungsgrad spielt auf Kursen mit achterlichem Wind keine Rolle, so daß hier andere Segel verwendet werden können als auf Am-Wind-Kursen, z.B. sehr leichte stablose Drachen wie Parafoils und Gleitschirme oder auch stabile Hanggleiter. Hier kommt es eher darauf an, möglichst hohe Anstellwinkel ohne Strömungsabriß zu erzielen und viel Segelfläche mit hoher Festigkeit und hoher Flugstabilität zu setzen. Bei diesen Kursen können die Drachen mit großen Anstellwinkeln geflogen werden. Dies setzt jedoch voraus, daß sie dynamisch gesteuert werden, d.h. permanent horizontal hin und her fliegen, da sie ansonsten zu hoch steigen oder zu weit in den Wind fliegen würden.
ANBINDUNG UND STEUERUNG DER WINDFANGFLÄCHENThe aerodynamic efficiency plays no role on courses with a tailwind, so that different sails can be used here than on close-hauled courses, e.g. very light rodless kites such as parafoils and paragliders or even stable hang gliders. Here it is more important to achieve the highest possible angle of attack without stalling and to use a large sail area with high strength and high flight stability. On these courses the kites can be flown with large angles of attack. However, this requires that they are controlled dynamically, ie constantly flying horizontally back and forth, otherwise they would climb too high or fly too far into the wind.
CONNECTION AND CONTROL OF THE WIND BREATHER AREAS

Die Anbindung der Windfangflächen über Zug- und Steuerseile ist bei den einzelnen Typen von Windfangflächen unterschiedlich. Bei mehreren parallelen Windfangflächen gleicher Größe ist darauf zu achten, daß die erste zur Aufnahme von Kräften in Richtung Anströmkante konstruktiv verstärkt ausgeführt werden muß oder entsprechend mehr Zug-/Steuerleinen oder stärkere WaagenThe connection of the windbreak surfaces via traction and control cables varies for the individual types of windbreak surfaces. If there are several parallel windbreak surfaces of the same size, it must be ensured that the first one must be structurally reinforced to absorb forces in the direction of the leading edge, or that more traction/control cables or stronger scales are used.

- 7 - 295 Ol 822.4- 7 - 295 Ol822.4

eingesetzt werden müssen. Nach Anspruch 7 ist der Steuerwinkel Delta über eine Waage an den Windfangflächen fest eingestellt, wie bei Zwei leiner-Lenkdrachen üblich. Die Steuerung erfolgt dann lediglich durch die Veränderung des Steuerwinkels Phi und der Anstellwinkel Alpha bleibt dann konstant. Hierdurch können Leinen und damit auch Widerstand gespart werden.must be used. According to claim 7, the control angle Delta is fixed via a balance on the windbreak surfaces, as is usual with two-line kites. Control is then only achieved by changing the control angle Phi and the angle of attack Alpha remains constant. This saves lines and therefore also resistance.

Eine weitergehende Steuerung und Veränderung von Kurswinkeln erlaubt die Vierleinen-Steuerung, die jedoch auch mit drei oder mehr als vier Leinen durchgeführt werden kann. Hiermit können beide Winkel Delta und Phi gleichzeitig verändert werden, wodurch die Zugkräfte bei unterschiedlichen Auslegerpositionen und Schiffskursen frei wählbar sind, und das gesamte Windfenster ausgenutzt werden kann.More extensive control and change of course angles is possible with the four-line control, which can also be carried out with three or more than four lines. This allows both angles Delta and Phi to be changed simultaneously, which means that the pulling forces can be freely selected for different boom positions and ship courses, and the entire wind window can be used.

Statt die gesamte Windfangflächen-Fläche um die beiden Steuerwinkel zu kippen, brauchen nach Anspruch 7 nur zwei kleine Flächenteilbereiche an den Enden von flexiblen Windfangflächen über zwei Leinen verändert zu werden, wie von Gleitschirmen bekannt. Es sind dann nur zwei Zugleinen und zwei wesentlich dünnere Steuerleinen zur Flugsteuerung nötig. Bei starren Windfangflächen können hierzu verstellbare Klappen angeordnet werden.Instead of tilting the entire windbreak surface area by the two control angles, according to claim 7 only two small surface areas at the ends of flexible windbreak surfaces need to be changed using two lines, as is known from paragliders. Only two pull lines and two much thinner control lines are then required for flight control. In the case of rigid windbreak surfaces, adjustable flaps can be arranged for this purpose.

Die Veränderung der beiden Steuerwinkel Delta und Phi kann nach Anspruch 9 auch durch ein von den Windfangflächen getrenntes Höhen- und Querruder wie bei Flugzeugen erfolgen. Dieses Leitwerk kann vor oder hinter den Windfangflächen angeordnet sein und statt über Leinen auch elektrisch oder pneumatisch ferngesteuert werden. Hierdurch wird in einfacher Weise auch eine automatische Selbststeuerung der Windfangflächen und des Kurses möglich. Zur Vereinfachung kann ein größeres Leitwerk die Steuerung aller Windfangflächen übernehmen.
STEUEREINRICHTUNGAccording to claim 9, the two control angles Delta and Phi can also be changed by an elevator and aileron separate from the windbreak surfaces, as in aircraft. This tail unit can be arranged in front of or behind the windbreak surfaces and can be remote-controlled electrically or pneumatically instead of by lines. This also makes automatic self-control of the windbreak surfaces and the course possible in a simple way. To simplify things, a larger tail unit can take over control of all the windbreak surfaces.
CONTROL DEVICE

Die Betätigung der Steuerleinen kann bei kleinen Riggs mit von Lenkdrachen her bekannten Lenkstangen oder Lenkgriffen erfolgen, die zur Kraftersparnis über Seile mit dem Lagerdrehpukt verbunden sind. Bei großen Riggs sind kraftuntersetzende Steuereinrichtungen nach Anspruch 8 notwendig. Nach Figur 3 werden die Zugkräfte der einzelnen Steuerleinen ausbalanciert, so daß nur noch die Differenzkräfte zwischen links/rechts und vorn/hinten zur Verschiebung der Leinen überwunden werden müssen.The control lines can be operated with small rigs using steering rods or handles, as is known from kites, which are connected to the bearing pivot point via ropes to save power. For large rigs, power-reducing control devices according to claim 8 are necessary. According to Figure 3, the pulling forces of the individual control lines are balanced so that only the differential forces between left/right and front/back have to be overcome to move the lines.

Zusätzlich können die verbleibenden Kräfte durch Hebel, Winschen oder Ähnliches untersetzt werden. Eine Verschiebung der an den Enden der Windfangflächen angreifenden Steuerleinen gegeneinander bewirkt eine Veränderung des Steuerwinkels Phi. Eine Verschiebung der an den An- und AbströmkantenIn addition, the remaining forces can be reduced by levers, winches or similar. A shift of the control lines acting on the ends of the windbreak surfaces against each other causes a change in the control angle Phi. A shift of the control lines acting on the leading and trailing edges

- 8 - 295 Ol 822.4- 8 - 295 Ol822.4

der Windfangflächen angreifenden Steuerleinen gegeneinander bewirkt eine Veränderung des Steuerwinkels Delta. Dieser für den Anstellwinkel Alpha der Flächen maßgebende Steuerwinkel wird z.B. über eine Winde soweit veränderlich gemacht, daß der Anstellwinkel nahezu Null werden kann und kein Auftrieb mehr vorhanden ist. Zur Sicherheit gegen zu hohe Zugkräfte ist diese Einrichtung mit einer Schnellauslösung versehen. Ein Beispiel für eine von vielen konstruktiv möglichen Steuereinrichtungen zeigt Figur 3.The control lines acting on the windbreak surfaces against each other cause a change in the control angle delta. This control angle, which is decisive for the angle of attack alpha of the surfaces, can be changed using a winch, for example, to such an extent that the angle of attack can become almost zero and there is no longer any lift. To protect against excessive pulling forces, this device is equipped with a quick release. An example of one of the many possible control devices is shown in Figure 3.

Die Steuerseile 9 sind an den Enden des Rahmens 15 befestigt, im Zentrum des Rahmens sind die Zugkräfte zum großen Teil ausbalanciert. Dort ist der Rahmen über Scharniergelenke 17 um 2 Achsen drehbar mit dem Verbindungsstab 16 verbunden, der die Zugkräfte auf den Lagerdrehpunkt 10 überträgt. Dieser besteht hier aus einem Kreuzgelenk 18 und einem Drehlager 17. Der Lagerdrehpunkt ist in der Führungsschiene 19 verschiebbar am Fahrzeug befestigt. Der Steuerwinkel Delta ist über die Seilwinde 20 und Seil 22 z.B. mit Handkurbel durch Kippen des Rahmens einstellbar. Über Seil 23 und Seilwinde 21 mit Handrad wird der Rahmen so gekippt, daß der Steuerwinkel Phi verändert wird.The control cables 9 are attached to the ends of the frame 15, in the center of the frame the tensile forces are largely balanced. There the frame is connected to the connecting rod 16 via hinge joints 17, which can rotate around 2 axes and transfers the tensile forces to the bearing pivot point 10. This consists of a universal joint 18 and a pivot bearing 17. The bearing pivot point is attached to the vehicle in a movable manner in the guide rail 19. The control angle Delta can be adjusted via the cable winch 20 and cable 22, e.g. with a hand crank, by tilting the frame. The frame is tilted via cable 23 and cable winch 21 with handwheel so that the control angle Phi is changed.

Bei Riggs mit mehreren Auslegern nach Anspruch 4 sind anstelle der Steuerleinen die Enden der Auslegermasten an die Steuereinrichtung angebunden, bzw. beides falls vorhanden.In rigs with multiple booms according to claim 4, the ends of the boom masts are connected to the control device instead of the control lines, or both if present.

TYP AUSLEGERMAST UND VERBINDUNG WINDFANGFLÄCHEN/AUSLEGERMAST Die Auslegermasten können relativ dünn und leicht sein, da sie keine Segelantriebskräfte sondern nur Führungskräfte aufzunehmen haben. Um den oder die langen Auslegermasten nicht ständig aufrecht im Wind stehen zu lassen, wenn das Schiff nicht segelt, können er/sie auch vom Lagerdrehpunkt abgenommen und an Deck befestigt werden. Dies ist auch bei großen Riggs möglich, da der Ausleger bei der Montage/Demontage über mindestens ein Halteseil vom Hilfsmast getragen werden kann. Er kann dabei nach Anspruch 10 aus mehreren handhabbaren Teilen zusammensteckbar sein, was auch die Staumöglichkeiten an Deck verbessert.TYPE OF BOOM MAST AND CONNECTION OF WIND-CATCHING AREA/BOOM MAST The boom masts can be relatively thin and light, as they do not have to absorb sail propulsion forces, but only guide forces. In order not to leave the long boom mast(s) standing upright in the wind all the time when the ship is not sailing, it/they can also be removed from the bearing pivot point and attached to the deck. This is also possible with large rigs, as the boom can be carried by the auxiliary mast via at least one holding rope during assembly/disassembly. It can be put together from several manageable parts, which also improves the storage options on deck.

Die Handhabung des Auslegers und das Setzen und Bergen der Windfangflächen können weiter vereinfacht werden, indem aufblasbare Versteifungen als Auslegermast verwendet werden, wie beispielsweise Feuerwehrschläuche. Diese bieten bei geringem Gewicht und Durchmesser eine hohe Biegefestigkeit, da sie bei einem Druck von 15 bar betrieben werden können und einen Berstdruck von 45 bar haben. Zur Sicherung gegen Unfälle kann im Anfangsbereich ein Schutzrohr dienen. Wenn auch für die Windfangflächen derartige aufblasbare Versteifungen verwendet werden, hat man ein komplett aufblasbares Rigg. DasThe handling of the boom and the setting and retrieval of the windbreak surfaces can be made even easier by using inflatable stiffeners as boom masts, such as fire hoses. These offer high bending strength despite their low weight and diameter, as they can be operated at a pressure of 15 bar and have a burst pressure of 45 bar. A protective tube can be used in the starting area to protect against accidents. If such inflatable stiffeners are also used for the windbreak surfaces, you have a completely inflatable rig. The

- 9 - 295 Ol 822.4- 9 - 295 Ol822.4

Setzen und Bergen der Windfangflächen ist dann besonders einfach, da Segeltuch, Leinen und Schläuche zusammen auf eine Trommel aufgewickelt werden können. Nachteilig ist lediglich ein gewisser plastischer Anteil an der jeweiligen Durchbiegung, der aber andererseits eine vorteilhafte Schwingungsdämpfung ausübt. Die für 15 bar erforderliche Luftmenge kann von einem Kompressor geliefert werden und bei Bedarf können Pressluftflaschen mitgeführt werden, um kurzfristig mehrfach das Rigg wechseln zu können. An den Verbindungsstellen zwischen Ausleger und Windfangflächen können die Schläuche durch feste Rohrteile oder T-Stücke unterbrochen sein, um nach Anspruch 12 eine feste Verbindung zu schaffen. Diese nicht verschieb- und drehbare Verbindung bewirkt eine weitere Flugstabilisation der Windfangflächen und ermöglicht das Auf-/Abrollen des gesamten Riggs auf eine Trommel. Man erspart sich hiermit auch das Fall am Ausleger zum Setzen und Bergen der Windfangflächen.Setting up and retrieving the windbreak surfaces is then particularly easy, as canvas, lines and hoses can be wound up together on a drum. The only disadvantage is a certain plastic component of the respective deflection, which on the other hand has a beneficial effect on vibration damping. The amount of air required for 15 bar can be supplied by a compressor and, if necessary, compressed air bottles can be carried along in order to be able to change the rig several times at short notice. At the connection points between the boom and the windbreak surfaces, the hoses can be interrupted by fixed pipe parts or T-pieces in order to create a fixed connection according to claim 12. This connection, which cannot be moved or rotated, further stabilizes the windbreak surfaces in flight and enables the entire rig to be rolled up and down on a drum. This also saves you having to fall on the boom to set up and retrieve the windbreak surfaces.

Feste Verbindungen zwischen Ausleger und Windfangflächen können sich auch vereinfachend und stabilisierend bei geteilten, zusammensteckbaren Auslegern und bei Riggs mit mehreren Auslegern auswirken. TYP HILFSMASTFixed connections between the boom and the windbreak surfaces can also have a simplifying and stabilizing effect on split, plug-in booms and on rigs with multiple booms. TYPE AUXILIARY MAST

Da der Hilfsmast keine Segelkräfte aufzunehmen hat, sondern nur die relativ kleinen Haltekräfte für den Auslegermast, kann er verhältnismäßig dünn und leicht sein. Er kann nach Anspruch 11 teleskopartig verlängerbar oder aufblasbar sein. Damit muß er nur zum Setzen und Bergen so lang wie der Ausleger sein und kann beim Segeln in verkürzter Form Widerstand sparen bzw. in der restlichen Zeit ganz entfernt werden.Since the auxiliary mast does not have to absorb any sailing forces, but only the relatively small holding forces for the boom mast, it can be relatively thin and light. According to claim 11, it can be telescopically extendable or inflatable. This means that it only has to be as long as the boom when it is being set and stowed, and can be shortened to save resistance when sailing, or removed completely the rest of the time.

Der Hilfsmast muß nicht senkrecht stehen, sondern er kann auch geneigt oder gekrümmt sein, so daß der Drehpunkt der Halteseile an seiner Spitze noch vor der Senkrechten über dem Lagerdrehpunkt liegt. Dadurch stellt sich der Auslegermast ohne Steuerung automatisch in Richtung Schiffslängsachse ein. SETZEN UND BERGEN DER WINDFANGFLÄCHENThe auxiliary mast does not have to be vertical, but can also be inclined or curved so that the pivot point of the holding ropes at its tip is above the pivot point of the bearing before it is vertical. This means that the boom mast automatically adjusts itself in the direction of the ship's longitudinal axis without any control. SETTING AND RECOVERING THE WIND BREATHER PANELS

Zum Setzen und zum Bergen der Drachen kann der Ausleger an den Mast herangezogen, bzw. senkrecht gestellt werden. Je nach Windverhältnissen und Start-/Bergeverfahren ist dies jedoch auch bei geneigtem Ausleger möglich. Der Schiffskurs wird so gehalten daß der Wind immer achterlich einfällt. Die Windfangflächen werden aufgebaut, sofern sie nicht starr sind oder keine Versteifungen haben, und mit den Ringen am Ausleger verbunden. Die Verbindungsleinen zwischen den Windfangflächen, die Halteleinen, das Auslegerfall und die Zug- und Steuerleinen an der ersten Windfangflächen werden befestigt. Dann können die Windfangflächen mit dem Auslegerfall hochgezogenTo set and retrieve the kite, the boom can be pulled up to the mast, or placed vertically. Depending on the wind conditions and the launch/recovery procedure, this is also possible with the boom tilted. The ship's course is kept so that the wind always blows from behind. The windbreaks are set up, provided they are not rigid or have no stiffeners, and connected to the rings on the boom. The connecting lines between the windbreaks, the holding lines, the boom halyard and the pulling and control lines on the first windbreak are attached. The windbreaks can then be pulled up with the boom halyard

werden, wobei die Halteleinen durch Aufrollen und die Zug-/Steuerleinen durch fieren nachgeführt werden, so daß sie nicht auswehen. Anschließend kann der Ausleger gesenkt werden, indem sämtliche Halteleinen bis in die gewünschte Begrenzungsposition gefiert werden. Nun können die Windfangflächen gegen den Wind angestellt und in die erwünschte Flugposition gesteuert werden.The holding lines are adjusted by rolling them up and the traction/control lines are adjusted by letting them out so that they do not blow out. The boom can then be lowered by letting all the holding lines out to the desired limit position. The windbreak surfaces can now be positioned against the wind and controlled into the desired flying position.

Bei komplett aufblasbaren Riggs vereinfacht sich der Start/Berge-Vorgang durch die Möglichkeit, das komplette Rigg aufzuwickeln, wie oben beschrieben. Das Anschlagen der Halte- und Verbindungsleinen entfällt und das Rigg kann als Ganzes am Hilfsmast hochgezogen und nach dem Aufpumpen gestartet werden. Bei Riggs mit mehreren Auslegermasten müssen die Ausleger entweder geteilt oder aufblasbar sein, um montiert oder demontiert werden zu können. Das Bergen der Windfangflächen erfolgt nachdem der Anstellwinkel durch Fieren der Steuerleinen der Abströmkanten freigegeben ist. Sie können dann mit den Steuerleinen der Anströmkanten herangezogen werden, während das Auslegerfall und die anderen Steuer- und Halteleinen nachgeführt werden. VERSCHIEBUNG DES LAGERDREHPUNKTESWith fully inflatable rigs, the launch/recovery process is simplified by the possibility of winding up the entire rig, as described above. There is no need to attach the holding and connecting lines and the rig can be hoisted up as a whole on the auxiliary mast and started after inflation. With rigs with multiple boom masts, the booms must either be divided or inflatable in order to be able to be assembled or disassembled. The windbreak surfaces are recovered after the angle of attack has been released by loosening the control lines of the trailing edges. They can then be pulled in with the control lines of the leading edges while the boom halyard and the other control and holding lines are adjusted. SHIFTING THE BEARING PIVOT

Die Zugkraft des Riggs greift im Lagerdrehpunkt an, der so auf dem Schiff befestigt wird, daß es weder luv- noch leegierig ist. Der Lagerdrehpunkt kann jedoch nach Anspruch 13 in Richtung der Schiffslängsachse verschiebbar befestigt werden, um damit das Schiff steuern zu können. Hierdurch kann bei Am-Wind-Kursen das Schiffsruder aus dem Wasser genommen werden, um den Wasserwiderstand zu verringern. Das gleiche kann auch über eine Verschiebung entlang der Schiffsquerachse bewirkt werden oder in beide Richtungen gleichzeitig, so daß die Wirklinie der Zugkraft nach Möglichkeit direkt durch den Lateral schwerpunkt verläuft oder diesem möglichst nah kommt. Hierdurch können Krängungsmomente und bremsende Momente um die Schiffshochachse minimiert bzw. gänzlich vermieden werden.
KONVENTIONELLES SEGELThe pulling force of the rig acts on the bearing pivot, which is attached to the ship in such a way that it is neither windward nor leeward. However, the bearing pivot can be attached so that it can be moved in the direction of the ship's longitudinal axis in accordance with claim 13 in order to be able to steer the ship. This means that the ship's rudder can be taken out of the water on close-hauled courses in order to reduce water resistance. The same can also be achieved by moving it along the ship's transverse axis or in both directions at the same time, so that the line of action of the pulling force runs directly through the lateral center of gravity or comes as close as possible to it. This means that heeling moments and braking moments around the ship's vertical axis can be minimized or completely avoided.
CONVENTIONAL SAIL

Da der Hilfsmast ähnlich wie ein Hochmast eines konventionellen Riggs angeordnet ist, können an ihm nach Anspruch 14 auch konventionell angeschlagene Segel gesetzt werden. Eines der Halteseile kann als Vorstag dienen, zwei andere jeweils als Fall, so daß ein Vorsegel gesetzt werden kann und bei entsprechender Ausbildung der achteren Verstagung und Abstützung des Hilfsmastes auch ein Großsegel. Der Hilfsmast muß dann entsprechend stärker dimensioniert werden und ggf. mit einer Schiene ausgerüstet sein. Segeln ist somit auch dann möglich, wenn aus Platzgründen oder bei zu wenig Wind im Verhältnis zum Seegang das Drachenrigg ungünstig ist. Auch eine Kombination beider Riggs kann bei schwachem Wind vorteilhaft sein.Since the auxiliary mast is arranged in a similar way to a high mast of a conventional rig, conventionally attached sails can also be set on it. One of the holding ropes can serve as a forestay, two others each as a halyard, so that a headsail can be set and, if the aft stays and support of the auxiliary mast are designed accordingly, a mainsail can also be set. The auxiliary mast must then be dimensioned accordingly and equipped with a rail if necessary. Sailing is therefore also possible if the kite rig is unsuitable for reasons of space or if there is too little wind in relation to the sea state. A combination of both rigs can also be advantageous in light winds.

- 11 - 295 Ol 822.4- 11 - 295 Ol822.4

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

1 - Hilfsmast1 - Auxiliary mast

2 - Auslegermast2 - Boom mast

3 - Windfangfläche3 - Windbreak area

4 - Steuereinrichtung4 - Control device

5 - Halteseil für Auslegerende5 - Holding rope for boom end

6 - Steuerbord-Halteseil6 - Starboard tether

7 - Backbord-Halteseil7 - Port tether

8 - Auslegerfall8 - Boom case

9 - Zug-/Steuerleinen9 - Pull/steering lines

10 - Lagerdrehpunkt10 - Bearing pivot point

11 - Fahrtrichtungspfeil11 - Direction arrow

12 - Windrichtungspfeil12 - Wind direction arrow

13 - Führungsring13 - Guide ring

15 - Rahmen15 - Frame

16 - Verbindungsstange16 - Connecting rod

17 - Scharniergelenk17 - Hinge joint

18 - Kreuzgelenk18 - Universal joint

19 - Führungsschiene19 - Guide rail

20 - Seilwinde mit Handkurbel20 - Cable winch with hand crank

21 - Seilwinde mit Handrad21 - Cable winch with handwheel

22 - Seil für Seilwinde22 - Rope for cable winch

23 - Seil für Seilwinde23 - Rope for cable winch

et - Alpha - Anstellwinkel zwischen Horizontalebene und Windfangflächensehne &bgr; - Beta - Winkel zwischen Horizontalebene und Auslegermast ^f - Gamma - Winkel zwischen Horizontalebene und Anströmkante der Windfangflächenet - Alpha - angle of attack between horizontal plane and windbreak surface chord β - Beta - angle between horizontal plane and boom mast ^f - Gamma - angle between horizontal plane and leading edge of the windbreak surfaces

O - Delta - Winkel zwischen Windfangflächensehne und Auslegermast y - Phi - Winkel zwischen Auslegermast und Anströmkante derO - Delta - Angle between windbreak surface chord and boom mast y - Phi - Angle between boom mast and leading edge of the

Windfangflächen £ - Epsilon - Winkel zwischen Grundebene oder Wasseroberfläche undWindbreak areas £ - Epsilon - Angle between ground plane or water surface and

tiefstem Punkt der Windfangflächen &khgr; - Horizontale Achse senkrecht zur Windrichtung y - Horizontale Achse in Windrichtung &zgr; - Vertikale Achselowest point of the windbreak surfaces &khgr; - Horizontal axis perpendicular to the wind direction y - Horizontal axis in the wind direction &zgr; - Vertical axis

Claims (1)

- 1 - 295 Ol 822.4- 1 - 295 Ol822.4 &tgr;-WFEtff ANSPRÜCHE&tgr;-WFEtff CLAIMS Drachenrigg zum Antrieb von Fahrzeugen, insbesondere von Schiffen, mittels Drachen, Segeln oder ähnlichen Windfangflächen, welche von Seilen und beweglichen Spieren gehalten und gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daßKite rig for propelling vehicles, in particular ships, by means of kites, sails or similar wind-catching surfaces, which are held and controlled by ropes and movable spars, characterized in that - eine oder mehrere Windfangflächen 3 von einem oder mehreren Auslegermasten 2 geführt und gehalten werden- one or more windbreak surfaces 3 are guided and held by one or more cantilever masts 2 - der Auslegermast in dem Lagerdrehpunkt 10 des Fahrzeuges kugelgelenkartig in alle Richtungen schwenkbar und um die eigene Achse drehbar gelagert ist- the boom mast is mounted in the vehicle's bearing pivot point 10 in a ball-joint-like manner so that it can pivot in all directions and rotate around its own axis - der Auslegermast über ein oder mehrere Halteseile 5,6,7 von einem Hilfsmast 1 aus gehalten bzw. im Neigungswinkel begrenzt ist- the boom mast is held by one or more holding ropes 5,6,7 from an auxiliary mast 1 or the angle of inclination is limited - die Windfangflächen von einem oder mehreren Zugseilen 9 gehalten werden, die gemeinsam mit dem Auslegermast im Lagerdrehpunkt in alle Richtungen schwenkbar und drehbar befestigt sind- the windbreak surfaces are held by one or more tension cables 9 which are attached together with the boom mast in the bearing pivot point so that they can pivot and rotate in all directions - die Windfangflächen über Steuerseile, die gleichzeitig auch die Zugseile sein können, von einer Steuereinrichtung gesteuert werden, die gemeinsam mit Auslegermast und Zugseilen im Lagerdrehpunkt in alle Richtungen schwenkbar und drehbar befestigt ist.- the windbreak surfaces are controlled by a control device via control cables, which can also be the traction cables at the same time, which is attached together with the boom mast and traction cables in the bearing pivot point so that it can pivot and rotate in all directions. Drachenrigg nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine Stabilisation gegen dynamische Krängungsmomente erfolgt, die z.B. durch Böen oder Fehlsteuerungen über die Begrenzung des Neigungswinkels des Auslegermastes ausgeübt werden, indem durch Begrenzungskräfte in den Halteleinen automatisch mehr Auftrieb erzeugt wird, der der Krängung entgegenwirkt, dadurch daß die Halteleinen so am Auslegermast bzw. den Windfangflächen angebracht und eingestellt oder teilweise dehnbar ausgeführt werden,Kite rig according to claim 1, characterized in that stabilization against dynamic heeling moments is carried out, which are exerted, for example, by gusts or incorrect steering via the limitation of the angle of inclination of the boom mast, in that more lift is automatically generated by limiting forces in the holding lines, which counteracts the heeling, in that the holding lines are attached and adjusted to the boom mast or the windbreak surfaces or are designed to be partially stretchable, - daß entweder der Steuerwinkel Phi in Richtung stärkerer Auftrieb verändert wird- that either the steering angle Phi is changed in the direction of stronger lift - oder eine Durchbiegung des Auslegermastes oder der Windfangflächen in Richtung stärkeren Auftriebs erfolgen- or a deflection of the boom mast or the windbreak surfaces in the direction of stronger lift - oder eine Drehung der Windfangflächen um den Auslegermast erfolgt mit der Folge daß sie höher fliegen- or a rotation of the windbreak surfaces around the boom mast occurs with the result that they fly higher - oder eine Kombination der vorstehenden Maßnahmen erfolgt. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Windfangflächen eingesetzt werden- or a combination of the above measures is carried out. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that one or more windbreak surfaces are used - 2 - 295 Ol 822.4- 2 - 295 Ol822.4 können, und daß die Verbindungsleinen zwischen den Windfangflächen von Distanzrohren oder Hülsen ummantelt oder durch Stäbe oder Rohre ersetzt werden können.and that the connecting lines between the windbreak surfaces can be covered by spacer tubes or sleeves or replaced by rods or tubes. 4. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Führung und Stabilisation der Windfangflächen durch einen oder mehrere Auslegermasten erfolgen kann, die alle gemeinsam um den Lagerdrehpunkt kugelgelenkartig in alle Richtungen schwenkbar/drehbar am Fahrzeug befestigt sind, und daß die Übertragung der Zugkräfte über die Leinen oder die Auslegermasten oder aufgeteilt auf beide erfolgen kann.4. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that the guidance and stabilization of the windbreak surfaces can be carried out by one or more boom masts, all of which are attached to the vehicle together around the bearing pivot point in a ball-joint manner so that they can pivot/rotate in all directions, and that the transmission of the tensile forces can take place via the lines or the boom masts or divided between both. 5. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß5. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that - Windfangflächen unterschiedlicher Art, z.B. feste Tragflächen, Segeltuchtragflächen, Lenkdrachen, Parafoils, Hanggleiter oder Gleitschirme verwendet werden können- Windbreak surfaces of different types, e.g. fixed wings, canvas wings, stunt kites, parafoils, hang gliders or paragliders can be used - die Windfangflächen stablos oder mit Stäben/Versteifungen ausgerüstet sein können- the windbreak surfaces can be equipped with rods or bars/stiffeners - die Stäbe oder Versteifungen starr oder aufblasbar sein können.- the rods or stiffeners can be rigid or inflatable. 6. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß Waagen, wie aus dem Drachensport bekannt, zur Bewahrung der Form der Windfangflächen und zur Verminderung ihres Versteifungsaufwandes sowie der Zahl der Zug-/Steuerleinen eingesetzt werden können.6. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that bridles, as known from kite sports, can be used to preserve the shape of the windbreak surfaces and to reduce their stiffening effort as well as the number of pulling/control lines. 7. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß7. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that - der Steuerwinkel Delta zwischen Windfangflächensehne und Auslegermast mittels einer Waage fest eingestellt ist, und nur der Steuerwinkel Phi zwischen Auslegermast und Anströmkante der Windfangflächen mit der Steuereinrichtung über 2 Leinen oder Auslegermasten eingestellt werden kann- the control angle Delta between the windbreak surface chord and the boom mast is fixed using a balance, and only the control angle Phi between the boom mast and the leading edge of the windbreak surfaces can be adjusted with the control device via 2 lines or boom masts - oder beide Steuerwinkel Delta und Phi über 3 oder mehr Leipets mit der Steuereinrichtung eingestellt werden können- or both control angles Delta and Phi can be adjusted via 3 or more leipets with the control device - oder beide Steuerwinkel Delta und Gamma durch an den seitlichen Enden der Windfangflächen befindliche bewegliche Flächenteile oder Ruder über 2 Leinen beeinflußt werden können.- or both control angles Delta and Gamma can be influenced by movable surface parts or rudders located at the side ends of the windbreak surfaces via 2 lines. 8. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß8. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that - 3 - 295 Ol 822.4- 3 - 295 Ol822.4 - die Steuerleinen oder die Enden der Auslegermasten durch eine Steuereinrichtung kräftemäßig ausbalanciert und unter Ausnutzung von kraftuntersetzenden Mitteln so gegeneinander verschoben werden können, daß dadurch die Steuerwinkel Delta und Phi eingestellt werden- the control lines or the ends of the boom masts can be balanced in terms of force by a control device and can be moved against each other using force-reducing means so that the control angles Delta and Phi can be adjusted - über die Steuereinrichtung sämtliche oder nur ein Teil der Zugkräfte übertragen werden- all or only part of the traction forces are transmitted via the control device - der Steuerwinkel Delta bzw. der Anstellwinkel der Windfangflächen über eine Schnellauslösevorrichtung plötzlich vollkommen freigegeben werden kann, sodaß keine Zugkräfte mehr wirken.- the control angle Delta or the angle of attack of the windbreak surfaces can suddenly be completely released via a quick release device so that no more pulling forces are exerted. 9. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß9. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that - die Steuerung der Windfangflächen durch ein Leitwerk bestehend aus Höhen- oder Seitenruder oder beiden zusammen erfolgen kann- the control of the windbreak surfaces can be carried out by a tail unit consisting of elevator or rudder or both together - das Leitwerk in Anströmrichtung vor oder hinter den Windfangflächen angeordnet sein kann- the tail unit can be arranged in front of or behind the windbreak surfaces in the direction of flow - das Leitwerk über Leinen oder ferngesteuert pneumatisch oder elektrisch betätigt werden kann.- the tail unit can be operated pneumatically or electrically via lines or remotely. 10. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß10. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that - die Auslegermasten starr oder aufblasbar oder kombiniert starr/aufblasbar sein können.- the boom masts can be rigid or inflatable or combined rigid/inflatable. - die Auslegermasten ein- oder mehrteilig oder teleskopartig verlängerbar sein können.- the boom masts can be in one or more parts or can be extended telescopically. 11. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß11. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that - der Hilfsmast einteilig, teleskopartig verlängerbar oder aufblasbar sein kann- the auxiliary mast can be one-piece, telescopically extendable or inflatable - sein oberes Ende in der Senkrechten über dem Lagerdrehpunkt oder vor dieser liegen kann- its upper end can be vertically above or in front of the bearing pivot point - er so angeordnet, verstagt und abgestützt ist, daß die Bewegungsfreiheit des Auslegermastes nicht behindert wird.- it is arranged, braced and supported in such a way that the freedom of movement of the boom mast is not impeded. 12. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Windfangflächen am Auslegermast verschiebbar und drehbar befestigt, oder fest mit ihm verbunden sein können.12. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that the windbreak surfaces are attached to the boom mast in a displaceable and rotatable manner, or can be firmly connected to it. 13. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der ßefestigungspunkt des Lagerdrehpunktes am Fahrzeug in Längsrichtung oder in Querrichtung oder in beide13. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fastening point of the bearing pivot point on the vehicle is in the longitudinal direction or in the transverse direction or in both • · O· O - 4 - 295 Ol 822.4- 4 - 295 Ol822.4 Richtungen verschoben werden kann.directions can be moved. 14. Drachenrigg nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Rigg und insbesondere der Hilfsmast so konstruiert und ausgerüstet sind, daß anstelle der Windfangflächen oder gemeinsam mit ihnen konventionelle Segel gefahren werden können, die an einem feststehenden Mast befestigt sind.14. Kite rig according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rig and in particular the auxiliary mast are constructed and equipped in such a way that conventional sails can be used instead of the windbreak surfaces or together with them, which are attached to a fixed mast.