專利名稱：具有箏帆式部件的水上運(yùn)輸工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有箏帆式(drachenartig)部件的水上運(yùn)輸工具，該箏帆式部件通過一牽引繩索與水上運(yùn)輸工具連接。
背景技術(shù)：
在已知的水上運(yùn)輸工具(WO 01/192102 A1)中可以設(shè)置使箏帆式部件通過多根牽引繩索與水上運(yùn)輸工具相連接。在此箏帆式部件通過風(fēng)來驅(qū)動船，其中這種驅(qū)動僅僅通過風(fēng)實(shí)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)地卷繞或退卷，用于收取或放置箏帆式部件。也會出現(xiàn)多根牽引繩索糾結(jié)。因此由上述文獻(xiàn)也已知具有上述形式的箏帆式部件的水上運(yùn)輸工具，其中只有一根牽引繩索，通過它避免上述問題。
但是缺點(diǎn)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，提供上述類型的具有箏帆式部件的水上運(yùn)輸工具，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)整裝置和一種能量產(chǎn)生裝置，該能量產(chǎn)生裝置在施加在牽引繩索上的牽引力發(fā)生變化時(shí)給出能量。
在此設(shè)置有調(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、打開角、收帆過程和類似參數(shù)。在此通過在箏帆式部件上設(shè)置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(shí)現(xiàn)這種控制。在此沒有問題地使信號發(fā)送到箏帆式部件。但是必需對于調(diào)整裝置提供能量。
按照本發(fā)明，相應(yīng)的能量通過一種能量產(chǎn)生裝置獲得，該能量在施加在牽引繩索上的牽引力變化時(shí)給出。因此在牽引力恒定時(shí)不能獲取能量。必需使箏帆式部件總是遠(yuǎn)離開船，用于從牽引力與牽引繩索經(jīng)過的延長的乘積獲取能量。這種解決方案當(dāng)然是不實(shí)際的?，F(xiàn)在按照本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以在施加在牽引繩索上的牽引力變化時(shí)獲取能量。在這里所談及的“獲取能量”或“產(chǎn)生能量”當(dāng)然不是憑空產(chǎn)生能量，而是發(fā)生能量轉(zhuǎn)換。按照本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于變化的風(fēng)速、由于波浪引起的船舶運(yùn)動或者由于有針對性執(zhí)行的箏帆式部件的軌跡運(yùn)動，牽引力這樣強(qiáng)烈地變化，即使得由此可以獲取用于控制箏帆式部件的能量。
所述能量產(chǎn)生裝置設(shè)置在箏帆式部件的控制箱(Steuergondel)與牽引繩索之間。在牽引繩索上負(fù)荷很小的情況，能量產(chǎn)生裝置處于相對卸載的狀態(tài)。如果負(fù)荷變大，則能量產(chǎn)生裝置處于更大的拉應(yīng)力下。這種拉應(yīng)力可以用于產(chǎn)生能量。
由測量已經(jīng)得出，由牽引力變化可以獲取直到200％所需的控制能量。
在一種有利的實(shí)施方式中，所述能量產(chǎn)生裝置具有活塞氣缸單元，它具有彈簧加載的活塞，其中氣缸與牽引繩索連接而活塞與箏帆式部件連接，或者氣缸與箏帆式部件連接而活塞與牽引繩索連接，并且氣缸通過止回閥與壓力流體蓄能器連接。如果彈簧力增加，則活塞相對于牽引力運(yùn)動并且壓縮位于氣缸中的流體，使它然后可以通過止回閥導(dǎo)入到壓力流體蓄能器里面。如果牽引力減小，則活塞在相反的方向上運(yùn)動并且從外部重新吸收流體，這同樣可以通過止回閥控制。在牽引力又增長時(shí)繼續(xù)將流體壓進(jìn)壓力流體蓄能器。
在一種有利的實(shí)施方式中，所述活塞設(shè)置在活塞氣缸單元的中間。氣缸容積位于活塞的兩側(cè)上并分別通過止回閥與壓力流體蓄能器連接。當(dāng)牽引力增加時(shí)，壓力流體通過-氣缸容積導(dǎo)入到壓力流體蓄能器，而另一氣缸容積則吸入壓力流體。如果牽引力變小并且活塞通過一個(gè)或多個(gè)彈簧在相反的方向上運(yùn)動，由此使壓力流體在另一氣缸容積中被壓縮并且導(dǎo)入到壓力流體蓄能器，而在第一氣缸容積中吸入壓力流體。
在此活塞相對于壓力流體蓄能器的壓力工作。如果在壓力流體蓄能器中的壓力是高的，則存儲有許多能量，因此只在非常高的牽引力時(shí)才由能量產(chǎn)生裝置給出流體。如果存在少的能量，則在壓力流體蓄能器中的壓力也低，因此活塞在較小的牽引力時(shí)就可以輸送新的壓力流體。不言而喻，所述裝置必需配有安全閥，用于避免在非常高的牽引力時(shí)太高的過壓。
代替活塞氣缸單元，所述能量產(chǎn)生裝置可以是一種袋式的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有一個(gè)不透氣的外罩，并在一端上與牽引繩索連接，而在另一端上與箏帆式部件連接，該結(jié)構(gòu)通過彈性的擴(kuò)張?jiān)U(kuò)張，并在出現(xiàn)牽引力時(shí)在容積減小的情況下相互拉開，并且通過止回閥與壓力流體蓄能器連接。如果只存在小的牽引力，則袋式的結(jié)構(gòu)通過彈性的擴(kuò)張?jiān)U(kuò)張并由此容納大的容積。當(dāng)牽引力增加時(shí)，則使袋式結(jié)構(gòu)的容積變小，在其中的壓力升高并由此當(dāng)壓力升高足夠大時(shí)，使空氣輸送到壓力流體蓄能器里面。當(dāng)然不言而喻，在這個(gè)實(shí)施方式中空氣是適合的壓力流體。在上述的具有活塞汽缸單元的能量產(chǎn)生裝置中也可以使用液壓流體，盡管在這里由于重量的原因并由于可能產(chǎn)生泄漏優(yōu)選空氣作為壓力流體。
所述袋式結(jié)構(gòu)可以例如由牽引繩索網(wǎng)式地圍織構(gòu)成。如果負(fù)荷變大，則張緊牽引繩索，并且使網(wǎng)式地包圍著彈性外罩的拉負(fù)荷的纖維相互拉緊(通過繃緊，處于相互平行)，并由此使彈性擴(kuò)張的以空氣充滿的外罩?jǐn)D壓在一起。由此使通過止回閥流入的位于外罩中的空氣壓縮，并且與在活塞氣缸單元中類似地導(dǎo)入到壓力流體蓄能器里面。
所述壓力流體可以直接用于控制。但是也可以使壓力流體蓄能器與用于產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)連接，那么在此通過電能而不是通過壓力流體實(shí)現(xiàn)控制。如果通過壓力流體實(shí)現(xiàn)這種控制，可以使用用于產(chǎn)生電能的小發(fā)電機(jī)，通過該電動機(jī)控制閥門，對傳感器供電等。
如果規(guī)定，所述能量產(chǎn)生裝置具有線性發(fā)電機(jī)，它具有彈簧加載的轉(zhuǎn)子，其中定子與牽引繩索連接而轉(zhuǎn)子與箏帆式部件連接，或者定子與箏帆式部件連接而轉(zhuǎn)子與牽引繩索連接，則可以直接產(chǎn)生電能。當(dāng)牽引力增加時(shí)，則轉(zhuǎn)子相對于彈簧力移動并產(chǎn)生電流。如果牽引力變小，則彈簧使轉(zhuǎn)子向回運(yùn)動，由此同樣產(chǎn)生電流。
在另一種類似構(gòu)成的有利實(shí)施方式中規(guī)定，所述能量產(chǎn)生裝置具有在結(jié)構(gòu)部件中可移動設(shè)置的彈性加載的齒條，它通過支承在結(jié)構(gòu)部件上的小齒輪驅(qū)動發(fā)電機(jī)，并且所述結(jié)構(gòu)部件與牽引繩索連接而齒條與箏帆式部件連接，或者結(jié)構(gòu)部件與箏帆式部件連接而齒條與牽引繩索連接。工作原理與上述的線性發(fā)電機(jī)類似，因此不必再詳細(xì)描述。
在另一種有利的實(shí)施方式中，所述能量產(chǎn)生裝置是壓電元件。該壓電元件在一側(cè)與牽引繩索連接，而在另一側(cè)與箏帆式部件連接。當(dāng)作用于壓電元件上的機(jī)械應(yīng)力變化時(shí)，產(chǎn)生電能。
在一種有利的實(shí)施方式中規(guī)定，具有多個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)設(shè)置的能量產(chǎn)生裝置。并聯(lián)設(shè)置的裝置產(chǎn)生更大的壓力空氣、壓力流體或能量，而不必使單個(gè)能量產(chǎn)生裝置具有大的外形尺寸。如果串聯(lián)地設(shè)置能量產(chǎn)生裝置，則使?fàn)恳Ψ植荚诟鱾€(gè)能量產(chǎn)生裝置。在阻力小、即牽引力小時(shí)可以鎖閉能量產(chǎn)生裝置之一，由此使整個(gè)牽引力作用于一個(gè)能量產(chǎn)生裝置，用于由此得到用于控制的足夠高的壓力。反之如果牽引力增加，則串聯(lián)地使用兩個(gè)(或更多)能量產(chǎn)生裝置，由此使?fàn)恳Ψ植荚诟鱾€(gè)能量產(chǎn)生裝置，由此產(chǎn)生不高的作用力和壓力。
代替一個(gè)彈性部件，可以設(shè)置多個(gè)彈性部件。當(dāng)出現(xiàn)平均牽引力時(shí)，如果要使活塞、線性電動機(jī)或齒條位于中間位置，則例如設(shè)置兩個(gè)彈性部件。牽引力越大，彈性部件擠壓或拉開越強(qiáng)，由此使彈性部件不僅對于小的牽引力而且對于大的牽引力都可以起作用。也可以附加地規(guī)定，使所述彈簧力是可調(diào)節(jié)的，用于由此得到對于不同的牽引力和風(fēng)力的優(yōu)化。
也可以使用機(jī)械的、尤其是金屬的彈簧，其中彈簧常數(shù)是連續(xù)可調(diào)的。但是在一種有利的實(shí)施方式中，所述彈簧是壓力空氣彈簧。通過在彈簧活塞中的壓力，彈簧特性曲線可以分別適配于存在的風(fēng)力條件。箏帆式部件的工作點(diǎn)可以根據(jù)風(fēng)速顯著改變。為了以相同的裝置在不同的風(fēng)速時(shí)產(chǎn)生能量，可調(diào)節(jié)的彈簧是有利的。
也可以這樣實(shí)現(xiàn)活塞的回程驅(qū)動或者空氣袋的擴(kuò)張，即代替使用彈簧力或者附加地使用彈簧力，將在壓力流體蓄能器中存在的流體的一部分用于回程驅(qū)動。為了通過這個(gè)裝置產(chǎn)生能量，當(dāng)然必須在一個(gè)牽引力相當(dāng)小的時(shí)刻進(jìn)行回程驅(qū)動。
作為壓力流體有利地使用液壓流體，尤其是液壓油。其優(yōu)點(diǎn)是在大的調(diào)整力下有小的結(jié)構(gòu)方式和小的重量(如果要保持所達(dá)到的控制狀態(tài)，由于高壓、快速換向性和由于液壓流體的不可壓縮性而不消耗能量)。如果關(guān)閉閥門，則特別有利地保持這種控制狀態(tài)。其它的優(yōu)點(diǎn)是良好且通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及零部件的世界范圍使用性。
如果作為流體使用液壓液體，有利的是直接存儲液壓能量。為此可以使用在工業(yè)中常見的蓄能器，它除了含有液壓液體以外還含有可壓縮的氣體。所述能量產(chǎn)生裝置可以在壓力升高的條件下使能量存儲在這個(gè)蓄能器里面。在取出液壓液體時(shí)壓力降低，并且可以利用相應(yīng)的能量。因?yàn)閷τ诠~帆式部件涉及動態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在時(shí)間過程中獲得重力方向和離心力方向和大小的快速變化，有利的是，通過柔性的軟管實(shí)現(xiàn)取出液壓液體，該軟管的端部通過重物增重。因?yàn)橐簤毫黧w比可壓縮的氣體更沉，因此增重的軟管端部總是位于液壓流體存儲。因此能夠保證，在各種操縱和飛行狀態(tài)都可以取出液壓流體。在一種可選擇的實(shí)施方式中，液壓流體與可壓縮的空氣通過薄膜相互分開。如果為了取出流壓液體使軟管位于蓄能器的流體部分里面，則也可以保證，在各種操縱和飛行狀態(tài)都可以取出液壓液體并且供控制使用。
如果拉力恒定，則不能獲得能量。但是這種狀態(tài)很少出現(xiàn)。但是對于非常均勻的風(fēng)和微小的波浪牽引力的變化可能不足以獲取足夠的能量用于控制箏帆式部件。在這種情況下可以在水上運(yùn)輸工具上設(shè)置絞盤，利用它通過收纜或放纜改變牽引繩索的牽引力。即借助于絞盤獲得能量，它通過牽引繩索傳遞到能量產(chǎn)生裝置。
在一種有利的實(shí)施方式中，為了使變化的牽引力和相關(guān)的變化能量從船傳遞到箱盒，不使用絞盤而使用獨(dú)立的液壓支柱(Hydraulik-stempel)，因?yàn)榻g盤具有高慣性和高的必需夾持力的缺陷。該液壓支柱作用于牽引繩索并且通過脈沖傳遞能量。在另一種實(shí)施方式中或者附加地將使絞盤設(shè)置在溜板上，在溜板上絞盤可以往復(fù)移動，這也可以借助于液壓支柱實(shí)現(xiàn)。通過這種方式不僅可以傳遞能量，而且可以使?fàn)恳K索的作用點(diǎn)在船上移動。
如果通過按照本發(fā)明的能量產(chǎn)生裝置產(chǎn)生電流，可以簡單地使電流存儲在設(shè)置在箏帆式部件上的蓄電池里面。將在箏帆式部件上產(chǎn)生的能量進(jìn)行儲存是重要的，因?yàn)檫@可以渡過能量收益小的時(shí)期，例如在維修箏帆式部件時(shí)。蓄能器對于這種情況也是重要的，即能量產(chǎn)生單元失效并且要可靠地收帆。在這里蓄能器可以提供必需的控制能量供使用。
對于上述的產(chǎn)生能量和存儲能量的方法，也可以選擇或?qū)ζ涓郊拥匾?guī)定所述能量產(chǎn)生裝置具有彈簧，它構(gòu)造為用于存儲能量。這種彈簧形式的蓄能器的優(yōu)點(diǎn)是，它實(shí)際上可以立刻釋放其作用力或其扭矩。也這樣長時(shí)間地提供作用力或轉(zhuǎn)矩，直到耗盡所存儲的能量。彈簧形式的蓄能器的另一優(yōu)點(diǎn)是，它具有相當(dāng)小的重量。在這里可以避免可能非常沉重的液壓系統(tǒng)的缺陷，并且以更輕的重量以相同的作用力或扭矩輸出提供相同的能量。
在一種有利的實(shí)施例中，所述彈簧是螺旋彈簧(Schraubenfeder)，它通過壓縮或伸展來存儲能量。
在另一種有利的實(shí)施方式中，所述彈簧是螺旋盤簧(Spiralfeder)，其一端與基本呈圓柱形的外殼壁共同作用，而其另一端與外殼的中心軸線連接。


下面借助于有利的實(shí)施方式參照附圖描述本發(fā)明。示意的附圖示出圖1本發(fā)明的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，圖2本發(fā)明的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，圖3本發(fā)明的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，圖4本發(fā)明的第四實(shí)施方式，圖5本發(fā)明的第五實(shí)施方式，圖6螺旋盤簧蓄能器，它可以在按照圖5的實(shí)施方式中使用，圖7本發(fā)明的第六實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出了一種活塞氣缸單元1形式的一個(gè)能量產(chǎn)生裝置。在此，氣缸2與牽引繩索3連接，而活塞4通過纜繩15與箏帆式部件或其控制箱連接。所述活塞4通過一壓力彈簧5向左頂壓。所述氣缸2通過一第一止回閥6與大氣連接，并通過一第二止回閥7與一壓力氣體蓄能器8連接。如果在所示的活塞4位置中牽引力增加，則活塞4克服彈簧力5被向右拉動，并使位于氣缸2中的氣體通過止回閥7頂壓進(jìn)壓力蓄能器8。如果壓力變小，則活塞4通過壓力彈簧5再向左移動，氣缸中的壓力變小，并且在達(dá)到足夠多地向左偏移時(shí)通過止回閥6吸入新的空氣。然后壓力空氣8通過一管道9輸送到控制元件、或者可能輸送到用于產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)。
在圖2的實(shí)施方式中，所述活塞氣缸單元1具有兩個(gè)壓力彈簧5。在此，活塞4在一種平均的壓力下位于氣缸2的中間，如同在圖2中所示的那樣。在活塞4的兩側(cè)分別具有用于吸入空氣的止回閥6和用于將空氣壓進(jìn)壓力蓄能器8中的止回閥7。當(dāng)壓力增加時(shí)，則在圖2左側(cè)所示的氣缸容積中吸入空氣，并且在右側(cè)所示的容積中壓縮空氣、并導(dǎo)入到壓力蓄能器8中。如果牽引力變小，那么在右側(cè)的氣缸容積中吸入空氣，并且在左側(cè)的氣缸容積中壓縮空氣、并導(dǎo)入到壓力蓄能器8中。
在圖3的實(shí)施例中，在一外殼10中滑動地支承著通過一壓力彈簧5加載的齒條11，它通過一小齒輪12驅(qū)動未示出的發(fā)電機(jī)。當(dāng)牽引力增加時(shí)，齒條11向右移動，使小齒輪12旋轉(zhuǎn)，由此產(chǎn)生電流。如果牽引力變小，則由于彈簧力5使齒條11在相反的方向上移動，使小齒輪12旋轉(zhuǎn)，由此同樣產(chǎn)生電能。
圖4，5和6示出通過彈簧的蓄能器。這些蓄能器可以選擇地或附加地用于上述的能量產(chǎn)生裝置的實(shí)施方式。
原則上作為彈簧形式的蓄能器可以使用一種板簧、一種螺旋彈簧和螺旋盤簧。用于通過彎曲來吸收和釋放能量的板簧是在這里未詳細(xì)描述的方法。圖4示出螺旋彈簧的應(yīng)用，它通過壓縮來吸收并釋放能量。當(dāng)然也可以通過對于彈簧進(jìn)行拉伸來存儲能量。用于存儲能量的螺旋彈簧16設(shè)置在一外殼17里面，該外殼與箏帆式部件的箱盒連接或者是這個(gè)箱盒的一部分，利用箱盒起到控制箏帆式部件的作用。通過牽引繩索3使彈簧16張緊。在此，如果通過牽引繩索3施加的作用力大于已經(jīng)存在的彈簧張力，則彈簧端板18在圖4中被向下拉動，并在這里卡在止動凸起19中。每次當(dāng)牽引繩索3的牽引力大于彈簧張力時(shí)，端板18就繼續(xù)被向下拉動并且存儲更多的能量。如果要獲取能量，則抬起端板18的限動機(jī)構(gòu)，使端板18通過彈簧力向上移動，并且由此操縱一種能量產(chǎn)生裝置20。這個(gè)能量產(chǎn)生裝置例如可以是一種液壓缸，或者可以(通過適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向裝置)使繩索張緊，利用該繩索來操縱閥門或類似部件。
圖4的蓄能器在通常情況下具有一種恒定的彈簧特性曲線。這一點(diǎn)當(dāng)箏帆式部件在非常不同的風(fēng)力條件下飛行的時(shí)候，可能是不利的，用于獲取能量的牽引力在其強(qiáng)度上由此變化。在這里為了保證最佳地獲取能量，有利的變型方案是彈簧不是直接由牽引繩索張緊，而是由一種使彈簧常數(shù)適配于箏帆的牽引力的傳動機(jī)構(gòu)張緊。更加簡單的是，使用一種杠桿來張緊彈簧，牽引力的作用點(diǎn)可以在其上移動。通過選擇在杠桿上的作用點(diǎn)位置，就可以使彈簧總是最佳地張緊。
在圖5的實(shí)施例中首先使變化的牽引力轉(zhuǎn)換成一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這由此實(shí)現(xiàn)使彈性元件5(最好是具有可調(diào)整的彈性常數(shù)的氣動彈簧)在牽引繩索與箏帆式部件之間張緊。在這種情況下，所述彈簧5仍然設(shè)置在一外殼17里面。牽引繩索3的作用力作用于一端板18上，在該端板上設(shè)置有一齒條11。這個(gè)齒條作用于一具有螺旋盤簧的蓄能器22的一齒輪21上，它在圖6中詳細(xì)示出。如果在牽引繩索3上出現(xiàn)一種相應(yīng)較大的牽引力，則端板18通過齒條11被向下拉動，并且“由此拉起螺旋盤簧蓄能器”。如果牽引力變小，則端板18通過彈簧5再向上運(yùn)動，其中螺旋蓄能器的蓄能容量由于空程而不再變化。
在圖6中更詳細(xì)地示出圖5的蓄能器。螺旋盤簧22通過其一端與外殼24的一中心軸23連接，螺旋盤簧22位于該外殼里面。如果齒條11向下移動，則外殼24在順時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)。在此，棘爪25通過止動凸起26帶動，并且在順時(shí)針方向上運(yùn)動，由此使彈簧張緊。在此棘爪25通過未示出的定位機(jī)構(gòu)防止在逆時(shí)針方向上運(yùn)動，即使不再存在通過止動凸起26張緊。這在此時(shí)是這種情況齒條11向上運(yùn)動，并且外殼24在逆時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)。在此棘爪25在止動凸起26上滑行。再恢復(fù)到外殼24的初始位置中，從而可以重新將額外的張力施加到螺旋盤簧22上，只要牽引力足夠大。在此張緊的彈簧22的扭矩持續(xù)地作用于中心軸23上，因此在這里可以連續(xù)地釋放能量，同時(shí)可以從外面通過齒條11輸送新的能量。
也可以設(shè)想，將外殼24的使彈簧張緊的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動用于獲取能量。在此必需解除棘爪25的止鎖，從而使彈簧卸載，并且可以從所述軸釋放能量。但是這個(gè)解決方案的缺陷是，在取出能量期間不能輸入新的能量。在按照本發(fā)明的實(shí)施方式中避免這種缺陷，其中通過中心軸23釋放能量。如果選擇這種結(jié)構(gòu)，則存在多種運(yùn)行狀態(tài)。
i. 卸載和處于靜止螺旋盤簧22卸載，整個(gè)系統(tǒng)靜止。
ii. 使彈簧22張緊纏繞螺旋盤簧22并存儲能量。
iii. 使彈簧卸載使螺旋盤簧22卸載并且于此在其外殼24中旋轉(zhuǎn)，用于獲取能量的單元與軸23自由地一起旋轉(zhuǎn)。
iv. 使彈簧張緊并卸載使螺旋盤簧22在一端(在25上)纏繞，并同時(shí)卸載(在23上)。
在圖7中示出一種壓電元件27形式的能量產(chǎn)生裝置。在作用于壓電元件27上的機(jī)械應(yīng)力變化時(shí)會產(chǎn)生電能。通過導(dǎo)線28將電能導(dǎo)入到一蓄能器29中并存儲在那里。
權(quán)利要求
1.具有一種箏帆式部件的水上運(yùn)輸工具，該箏帆式部件通過一牽引繩索(3)與水上運(yùn)輸工具相連接，其特征在于，所述箏帆式部件設(shè)有調(diào)整裝置和一能量產(chǎn)生裝置(1)，該能量產(chǎn)生裝置在施加在牽引繩索(3)上的牽引力發(fā)生變化時(shí)給出能量。
2.如權(quán)利要求1所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述能量產(chǎn)生裝置(1)具有一活塞氣缸單元(2，4)，它具有一彈簧加載的活塞(4)，其中氣缸(2)與牽引繩索(3)連接、而活塞(4)與箏帆式部件連接，或者氣缸(2)與箏帆式部件連接、而活塞(4)與牽引繩索(3)連接，并且氣缸(2)通過一止回閥(7)與一壓力流體蓄能器(8)相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，兩個(gè)通過所述活塞(4)分開的氣缸容積分別通過一止回閥(7)與壓力流體蓄能器(8)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述能量產(chǎn)生裝置具有一種袋式的結(jié)構(gòu)，它具有一不透氣的外罩，該結(jié)構(gòu)在一端上與牽引繩索(3)連接，而在另一端上與箏帆式部件連接，該結(jié)構(gòu)通過彈性的擴(kuò)張部件擴(kuò)張，在出現(xiàn)牽引力時(shí)在容積減小的情況下相互拉開，并且通過一止回閥(7)與一壓力流體蓄能器(8)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述能量產(chǎn)生裝置具有一線性發(fā)電機(jī)，它具有一彈簧加載的轉(zhuǎn)子，其中定子與牽引繩索(3)連接、而轉(zhuǎn)子與箏帆式部件連接，或者定子與箏帆式部件連接、而轉(zhuǎn)子與牽引繩索(3)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述能量產(chǎn)生裝置具有一在一結(jié)構(gòu)部件(10)中可移動地設(shè)置的彈簧加載的齒條(11)，它通過一支承在結(jié)構(gòu)部件(10)上的小齒輪(12)驅(qū)動一發(fā)電機(jī)，并且所述結(jié)構(gòu)部件(10)與牽引繩索(3)連接、而齒條(11)與箏帆式部件連接，或者結(jié)構(gòu)部件(10)與箏帆式部件連接、而齒條(11)與牽引繩索(3)連接。
7.如權(quán)利要求1所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述能量產(chǎn)生裝置具有一壓電元件(27)。
8.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述壓力流體蓄能器(8)與一用于產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)連接。
9.如權(quán)利要求2、3、4和7中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，空氣作為流體使用。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，設(shè)有多個(gè)并聯(lián)或一個(gè)接一個(gè)設(shè)置的能量產(chǎn)生裝置(1)。
11.如權(quán)利要求2、3和5至9中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，設(shè)有多個(gè)用于彈簧加載的彈簧元件(5)。
12.如權(quán)利要求2至6和8至10中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述彈簧力是可調(diào)節(jié)的。
13.如權(quán)利要求2、3和5至11中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述彈簧是一種壓力空氣彈簧。
14.如權(quán)利要求2、3、4和7至9中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，代替彈簧或者除了彈簧外，將在壓力流體蓄能器(8)中存在的流體的一部分用于使能量產(chǎn)生裝置(1)復(fù)位。
15.如權(quán)利要求2、3和8中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述流體是液壓流體、尤其是液壓油。
16.如權(quán)利要求15所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述用于液壓流體的壓力流體蓄能器具有一種氣墊。
17.如權(quán)利要求16所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，借助于一種柔性的軟管實(shí)現(xiàn)從壓力流體蓄能器中取出液壓流體，軟管的端部通過一重物來增重。
18.如權(quán)利要求16所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述液壓流體與氣墊通過一薄膜相互分開。
19.如權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，在水上運(yùn)輸工具上設(shè)置一絞盤，利用它通過收纜或放纜可以改變牽引繩索(3)的牽引力。
20.如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述牽引繩索(3)的張力可以通過一種液壓支柱改變。
21.如權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述絞盤可以往復(fù)移動、尤其是設(shè)置在一種溜板上。
22.如權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述箏帆式部件具有用于存儲電能的蓄電池。
23.如權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述能量產(chǎn)生裝置(1)具有一彈簧(16，22)，它用于存儲能量。
24.如權(quán)利要求23所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述彈簧是一種螺旋彈簧(16)，它通過壓縮或伸展而存儲能量。
25.如權(quán)利要求23所述的水上運(yùn)輸工具，其特征在于，所述彈簧是一種螺旋盤簧(22)，其一端與基本呈圓柱形的外殼壁(24)共同作用，而其另一端與外殼(24)的中心軸(23)連接。
全文摘要
具有箏帆式部件的水上運(yùn)輸工具，該部件通過牽引繩索(3)與水上運(yùn)輸工具連接，其特征在于，箏帆式部件設(shè)置有調(diào)整裝置和能量產(chǎn)生裝置(1)，該能量產(chǎn)生裝置在施加在牽引繩索(3)上的牽引力變化時(shí)給出能量。
文檔編號B63J3/02GK101022993SQ200580029926
公開日2007年8月22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