Eine
Mastlegevorrichtung der eingangs genannten Art ist aus
DE 6 51 391 und
DE 6 51 980 vorbekannt. Dabei ist der
Mast zweiarmig ausgebildet. Am kurzen Mastende ist ein Zugelement
bzw. Halteseil befestigt, das mit einer Zugfeder verbunden ist. Um
den Effekt eines Flaschenzuges zu erzielen, ist dabei die Zugfeder
mit einem Ende am Bootskörper befestigt
und hat am anderen Ende eine Umlenkrolle, um die das Zugelement
läuft.
Der Nachteil einer derartigen Lösung
ist, dass sie sperrig ist und relativ viel Platz innerhalb des Bootskörpers benötigt wird.
Aus
JP 55 127 277 A ist
eine Mastlegevorrichtung bekannt, bei der zwischen dem zweiarmigen,
schwenkbaren Mast und der dem Maststuhl eine Gasdruckfeder vorgesehen
ist. Sie ist offen angeordnet. Eine ähnliche Lösung schlägt auch
DE 20 2004 004 431 U1 vor,
hier ist jedoch das elastische Mittel ein elastischer Kraftspeicher,
der vorzugsweise ein elastomerer Kraftspeicher ist. Schließlich zeigt
US 3,839,979 A ein
kleines Doppelrumpffahrzeug, das als Katamaran oder Eissegler ausgebildet
sein kann. Zwischen dem einarmigen Kippmast und einem horizontalen,
mit dem Bootskörper
verbundenen Längsprofil
ist eine Schenkelfeder angeordnet, die den Mast in die aufrechte
Lage vorbelastet.
Bei
diesen vorbekannten Segelbooten mit Mastlegevorrichtung wird der
Mast in der aufrechten Gebrauchsposition durch mindestens ein Vorstag
gehalten. Zum Kippen des Mastes muss dieses Vorstag gelöst werden.
Es ist aber auch möglich,
den Mast in seiner aufrechten Gebrauchsposition durch ein zusätzliches
Mittel zu sichern. Dies beispielsweise sieht die japanische Schrift
vor.
Die
Schwenkachse kann durch den Mast selbst hindurchlaufen, wie dies
beispielsweise das deutsche Gebrauchsmuster zeigt. Dann ist vorzugsweise
der Maststuhl auch seitlich des Masts, der Mast befindet sich zwischen
ihm. Der Maststuhl kann aber auch hinter dem Mast angeordnet sein,
wie es die japanische Schrift zeigt, dort befindet sich auch die
Schwenkachse hinter dem Mast.
Nachteilig
bei den vorbekannten Mastlegevorrichtungen ist ihr Raumbedarf und
insbesondere die Tatsache, dass zwischen den sich bewegenden Teilen
der Mastlegevorrichtung andere Gegenstände eingeklemmt werden können. Dies
behindert einerseits die Funktion der Mastlegevorrichtung, kann aber
auch andererseits zu Verletzungen führen, wenn es sich bei den
Gegenständen
um Körperteile eines
Menschen handelt.
Weiterhin
sind wichtige Bauteile und insbesondere das elastische Element bei
den vorbekannten Mastlegevorrichtungen frei zugänglich. Sie sind damit auch
der Witterung unmittelbar ausgesetzt, jedenfalls sind sie von Hause
aus nicht geschützt.
Hier
setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht,
die Nachteile der Mastlegevorrichtungen der eingangs genannten Art
zu vermeiden und diese dahingehend weiterzubilden, dass die Bauteile
geschützt
angeordnet sind und möglichst
wenig Platz beanspruchen.
Ausgehend
von der Mastlegevorrichtung der eingangs genannten Art wird diese
Aufgabe dadurch gelöst,
dass der Mast hohl ausgebildet ist, und dass das elastische Element
im hohlen Innenraum des Masts angeordnet ist.
Durch
Unterbringen des elastischen Elementes innerhalb des hohlen Mastes
wird nicht nur das elastische Element selbst geschützt, es
wird auch erreicht, dass von ihm selbst keine unmittelbare Gefahr ausgeht.
Diese Gefahr betrifft nicht nur das Einklemmen, sondern auch die
Gefahr einer Fehlfunktion bzw. eines Freikommens. Innerhalb des
Mastes lässt sich
das elastische Element geschützt
unterbringen, es ist auch besser gegen Rost geschützt und
lässt sich
zugleich innerhalb des Hohlraums gut führen, so dass auf zusätzliche
Führungshülsen verzichtet
werden kann. Derartige Führungshülsen werden
allgemein bei Druckfedern vorgesehen, damit diese nicht seitlich
ausweichen können.
Vorteilhaft steht dabei innerhalb des Mastes eine relativ große Wegstrecke zur
Verfügung,
so dass sich große
Federwege realisieren lassen und damit Lösungen, die einen Flaschenzug
nutzen, nicht erforderlich sind.
Der
Mast selbst kann einarmig oder zweiarmig sein, bevorzugt werden
zweiarmige Masten. Bei zweiarmigen Masten kann das elastische Element
im langen, oberen Arm oder auch im unteren Arm angebracht sein.
Bei einarmigen Masten ist es zwangsläufig in dem einen Arm untergebracht.
Der Mast ist vorzugsweise zylindrisch, hat also einen zylindrischen Innenraum.
Es ist aber durchaus auch möglich,
die Mastlegevorrichtung mit sich verjüngenden Masten auszubilden.
Hierzu müssen
nur die elastischen Elemente entsprechend ausgebildet sein, beispielsweise
sich entsprechend verjüngen.
Das
elastische Mittel ist a) eine Druck- oder Zugfeder oder b) eine
Drehfeder. Im Fall a) wird ein Zugelement benötigt, das an der Druck- oder
der Zugfeder angreift. Vorzugsweise ist das Zugelement im Wesentlichen
im hohlen Innenraum des Masts angeordnet ist. Vorzugsweise ist die
Druck- oder der Zugfeder eine Schraubenfeder oder die Zugfeder eine
elastomere Feder. Im Falle b) wird kein Zugelement benötigt, die
Ausgleichsvorrichtung kann sich vollständig innerhalb des Masts befinden.
Vorzugsweise ist die Drehfeder zwischen Maststuhl und Mast angeordnet.
Vorzugsweise umgreift sie die Schwenkachse.
Vorzugsweise
steht das elastische Mittel auch in der Gebrauchsposition unter
einer geringen Spannung, z.B. unter fünf bis zehn kg. In der gekippten
Position des Masts hat das elastische Mittel eine deutlich höhere Spannung,
sie beträgt
z.B. 200 bis 300 kg bzw. bewirkt ein Drehmoment von etwa 100 bis
150 kgm, wobei diese Werte nur Anhaltswerte sind und von Bootstyp
zu Bootstyp stark schwanken.
Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie
der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigen:
1: eine Mastlegevorrichtung
eines Segelbootes in seitlicher Ansicht und teilweise schnittbildlich
dargestellt, der Mast befindet sich in der aufrechten Gebrauchsposition,
2: die Mastlegevorrichtung
wie 1, jedoch ist der
Mast nun in der niedergelegten Position,
3: eine Darstellung wie 1, jedoch nun mit im kurzen
Arm des Mastes angeordnetem elastischen Element,
4: die Mastlegevorrichtung
wie 3, jedoch ist der
Mast nun in der niedergelegten Position,
5: eine Darstellung ähnlich 1, jedoch nunmehr mit einer
Zugfeder,
6: die Mastlegevorrichtung
wie 5, jedoch ist der
Mast nun in der niedergelegten Position,
7: eine Darstellung wie 1, jedoch nunmehr mit einer
Drehfeder in Spiralform, die zwischen einer drehfest mit dem Maststuhl
verbundenen Lagerbolzen und dem Mast angeordnet ist.
8: die Mastlegevorrichtung
gemäß 7, jedoch ist der Mast nun
in der niedergelegten Position,
9: eine Darstellung ähnlich 7, jedoch ist nunmehr die
Drehfeder als Schenkelfeder ausgebildet.
10: die Mastlegevorrichtung
gemäß 9, jedoch ist der Mast in
der niedergelegten Position,
11: eine Darstellung wie 7, jedoch ist nunmehr die
Drehfeder als Torsionsfeder ausgeführt und
12: die Mastlegevorrichtung
gemäß 11, jedoch ist der Mast
in der niedergelegten Position.
Auf
einem Bootskörper 20,
der hier nur angedeutet ist, ist in bekannter Weise ein Maststuhl 22 befestigt.
Er trägt,
wiederum in bekannter Weise, einen Masten 24, der um eine
Schwenkachse 26 schwenkbar am Maststuhl 22 gehalten
ist. Dieser Mast 24 kann, wie ein Vergleich der 1 und 2 zeigt, zwischen einer normalen Gebrauchsposition,
wie sie in 1 dargestellt
ist, und einer geklappten Ruheposition, wie sie 2 zeigt, geschwenkt werden. Der Schwenkwinkel
liegt in Abweichung von den Figuren in der Praxis sogar etwas über 90°, zumeist
bei etwa 100°.
Dieser Wert ist aber abhängig
vom jeweiligen Segelboot.
Zur
Mastlegevorrichtung gehören
der Mast 24, der Maststuhl 22 und eine Ausgleichsvorrichtung, die
mindestens ein elastisches Element 28 aufweist. Der Mast 24 ist
hohl, im konkreten Ausführungsbeispiel
ist er zylindrisch. Anders ausgedrückt ist der Mast 24 aus
einem Rundrohr gefertigt, beispielsweise aus Leichtmetall. Das elastische
Element 28 ist im ersten Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 und im zweiten Ausführungsbeispiel nach den 3 und 4 als Schraubendruckfeder ausgebildet.
Im dritten Ausführungsbeispiel
nach den 5 und 6 ist es als schraubenförmige Zugfeder
ausgeführt.
In den weiteren Ausführungsbeispielen
ist das elastische Element 28 aus Drehfeder ausgebildet.
In allen Ausführungen
ist das elastische Element 28 vollständig im Innenraum des Masts 24 untergebracht.
Im
Folgenden wird das erste Ausführungsbeispiel
besprochen: Die Druckfeder 28 hat seitlich ein geringes
Spiel zum Innenmantel des Mastes 24 und wird von diesem
in Position gehalten. Die Druckfeder 28 stützt sich
mit ihrem einen, nämlich
dem unteren Ende, an einem stationären Widerlager 30 ab. Dieses
befindet sich oberhalb der Schwenkachse 26, z.B. wenige
Zentimeter darüber,
und liegt am Innenmantel des Mastes 24 an. In seinem Innenbereich
hat das Widerlager 30 einen Durchlass 32, dort
ist auch eine Führungsrolle 34 vorgesehen.
Das Widerlager 30 wird durch eine Haltevorrichtung getragen,
diese weist Stäbe 36 und
ein Einsatzstück 38 auf.
Die Stäbe 36 bilden
einen Abstandshalter, sie sind mit dem Widerlager 30 und
dem Einsatzstück 38 verbunden. Die
Stäbe 36 erstrecken
sich seitlich an der Schwenkachse 26 vorbei bis zum unteren
Ende des Mastes 24, also zum freien Ende des kurzen Arms, wo
sich das Einsatzstück 38 befindet,
das mit dem Mast 24 verbunden ist.
Das
obere, andere Ende der Druckfeder 28 stützt sich an einem beweglichen
Endstück 40 ab, das
innerhalb des Innenraumes des Masts 24 in Längsrichtung
gleiten kann. Im Endstück 40 ist
ein Ende eines Zugelements 42 befestigt, das zugfest, aber
biegsam ist. Beispielsweise ist es ein Seil, ein Gurt, ein Riemen,
eine Kette oder dergleichen. Dieses Zugelement 42 ist Teil
der Ausgleichsvorrichtung. Es durchgreift den Innenraum der Druckfeder 28 und ist über die
Führungsrolle 34 gelegt,
wodurch es seitlich der Schwenkachse 26 frei passiert.
Es liegt zudem an einer Umlenkrolle 44 an, die im Einsatzstück 38 vorgesehen
ist, letzteres hat zu diesem Zweck eine Öffnung, durch die auch das
Zugelement 42 hindurchläuft.
Das Zugelement 42 ist mit seinem unteren Ende 46 am
Maststuhl 22 in einem Befestigungsbereich 48 gehalten.
Dieser befindet sich – bei
aufrechter Gebrauchsposition des Masts 24 – in unmittelbarer
Nähe des
unteren Endes des Masts 28 und auch der Umlenkrolle 44.
Durch Wahl unterschiedlicher Positionen des Befestigungsbereichs 48 können unterschiedliche
kinematische Abläufe
erzielt werden, wird also der Kraftverlauf über dem Winkel beeinflusst.
Beim
Legen des Mastes aus der Gebrauchsposition gemäß 1 in die umgeklappte Position gemäß 2 wird zunächst jegliche
Halterung des Masts 28 gelöst. Der Mast 28 kann
beispielsweise irgendwie mechanisch am Maststuhl 22 festgelegt sein,
z.B. durch einen Bolzen (nicht dargestellt). Zumeist ist er an seiner
Spitze durch ein Vorstag (nicht dargestellt) zum Bug hin abgespannt.
Dieses Vorstag muss gelöst
werden, wenn der Mast gekippt werden soll. Am Mast 24 befinden
sich normalerweise ein Baum und ein Großsegel, beide sind bei der
Kippbewegung zu berücksichtigen.
Wird der Mast 24 nun in die Horizontale gekippt, so entfernt
sich das untere Ende des Masts 24 vom Befestigungsbereich 48,
in entsprechendem Maße
wird gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 28 das bewegliche
Endstück 40 zum
Widerlager 30 hin bewegt. Beim Niederlegen des Mastes wird
somit ein Kraftspeicher gefüllt,
also Energie gespeichert. Diese Energie steht zur Verfügung, wenn
der Mast wieder aufgerichtet werden soll. Im günstigsten Falle wird nur eine
geringe Kraft benötigt,
um den Mast 28 zu kip pen. Vorzugsweise ist die Feder 28 so
ausreichend stark ausgebildet, dass sie den Mast 28 selbständig in
die aufrechte Gebrauchsposition bringt. Um ihn zu kippen, muss er
niedergedrückt
werden. Die Feder 28 ist aber wiederum so schwach, dass
sie bequem überwunden
werden kann. Ziel ist es, dass der Mast zumindest bei kleineren
Segelbooten von einer Person bedient werden kann.
Im
Folgenden werden nun die weiteren Ausführungsbeispiele besprochen,
dabei wird jedoch im Wesentlichen nur auf die Merkmale eingegangen,
die unterschiedlich sind:
Im zweiten Ausführungsbeispiel nach den 3 und 4 ist die Druckfeder nicht mehr im längeren Arm,
sondern im unteren, kürzeren
Arm untergebracht. Dort steht ein kürzerer Weg für die Längenausdehnung der
Feder 28 zur Verfügung.
Es wird nun mit einer Umlenkung und Weghalbierung gearbeitet. Das
stationäre
Widerlager 30 befindet sich nun am unteren Ende des Mastes
und an der Stelle, wo im ersten Ausführungsbeispiel das Einsatzstück vorgesehen ist.
Vom Widerlager aus umläuft
das Zugelement 42 eine lose Rolle 52, die am beweglichen
Endstück 40 angeordnet
ist. Die Feder 28 befindet sich wiederum zwischen diesem
beweglichen Endstück 40 und
dem Widerlager 30. Von der losen Rolle 52 aus
umläuft das
Zugelement 42 wie im ersten Ausführungsbeispiel die am unteren
Mastende angeordnete Umlenkrolle 44 und ist mit ihrem unteren
Ende 46 ebenso am Maststuhl 22 befestigt wie im
ersten Ausführungsbeispiel.
Das
dritte Ausführungsbeispiel
nach den 5 und 6 bildet die Druckfeder gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
nun als Zugfeder 28 aus. Hierzu ist das Widerlager 30 oben
am Masttop oder in seiner Nähe
befestigt. Dort ist das obere Ende der Zugfeder 28 eingehängt. Am
unteren Ende der Zugfeder 28 ist das Zugelement 42 befestigt,
das den Mast durchläuft,
dabei die Schwenkachse 26 passiert, und an der Umlenkrolle 44 wieder
so umgelenkt wird und mit seinem unteren Ende 46 so befestigt
ist, wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen.
Die
weiteren Ausführungsbeispiele
sehen jeweils eine Drehfeder vor, die unterschiedlich ausgebildet
ist. Im vierten Ausführungsbeispiel
nach den 7 und 8 ist ein Lagerbolzen zwischen
den seitlichen Teilen des Maststuhls 22 angeordnet und
mit diesen befestigt, er ist konzentrisch zur Schwenkachse 26 angeord net.
In ihm ist ein Schlitz 56 vorgesehen. In diesen Schlitz 56 ist
ein Ende einer spiralförmigen
Drehfeder eingesteckt. Sie ist beispielsweise aus bandförmigem Federstahl
hergestellt. Sie stützt sich
mit ihrem anderen Ende an einem Abstützbereich 54 an der
Innenwand des Masts 24 ab, dieser Abstützbereich 54 kann
gegenüber
dem Mast 24 gleiten. In 7 ist
die entspannte Drehfeder gezeigt, in 8 die
gespannte Drehfeder 28.
Im
fünften
Ausführungsbeispiel
nach den 9 und 10 ist die Drehfeder 28 nunmehr
als Schenkelfeder ausgebildet. Im Gegensatz zum vierten Ausführungsbeispiel
sind die Windungen nicht übereinander,
sondern nebeneinander ausgeführt. Wiederum
ist ein Federende im Schlitz 56 festgelegt und stützt sich
das andere, als Arm ausgebildete Federende an einem Abstützbereich 54 am
Mast 24 ab. Die Feder hat mehrere Windungen, beispielsweise vier
bis zwölf.
Der Unterschied zwischen ihrem entspannten Zustand gemäß 9 und dem gespannten Zustand
in 10 ist erkennbar.
Im
sechsten Ausführungsbeispiel
nach den 11 und 12 ist die Drehfeder schließlich als
Torsionsfeder ausgebildet. Hierzu ist in einem der beiden Seitenteile,
die den Maststuhl 22 bilden, das eine Ende einer Torsionsfeder 28 festgelegt,
das andere Ende der Torsionsfeder ist im Mast in einer Aufnahme 58 festgelegt.
Dieses andere Ende befindet sich, je nach Ausbildung der Torsionsfeder,
entweder in Nähe
des anderen Seitenteils des Maststuhls 22 oder des einen
Seitenteils. Dies ist abhängig
davon, wie viele Teilstücke
die Torsionsfeder hat, also aus wie vielen einzelnen Torsionsfedern
sich die gesamte Torsionsfeder zusammensetzt. Um bei der kurzen, zur
Verfügung
stehenden Gesamtlänge
der Torsionsfeder den erforderlichen Schwenkwinkel realisieren zu
können,
ist die Torsionsfeder aus mehreren, ineinander angeordneten Teilstücken aufgebaut,
die jeweils für
sich eine einzelne Torsionsfeder sind. Die gesamte Torsionsfeder
ist also gestuft ausgeführt. Beispielsweise
ist ein äußeres Rohr
an seinem einen Ende mit einen inneren Rohr verbunden, auf diese Weise
wird eine nahezu doppelte Länge
erreicht, als physikalisch zur Verfügung steht. Weitere Ineinanderschachtelungen
sind möglich.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, nicht Rohre ineinander
zuschachteln, sondern die einzelnen Teilstücke aus jeweils mindestens
einem Stab aufzubauen. Im Unterschied zu einem starren Körper wie
einem Rohr, können
einzelne Stäbe
größere Verformungswege durchführen.