DE19740048A1 - Flachbauender Hubkiel für Segelboote - Google Patents

Description

Kiele für Segelboote haben zwei für die Segeleigenschaften des Bootes essentielle Funktionen: zum einen wird beim Segeln der Abdrift des Bootes, verursacht durch die quer zum Boot wirkenden Windkräfte, entgegengewirkt und zum anderen übernimmt der Kiel, insbesondere mit seiner Ballastmasse eine stabilisierende, das Boot aufrichtende Wirkung. Durch einen tiefliegenden Schwerpunkt ist ein Boot besser in der Lage den am Mast angreifenden Kräften durch ein Gegenmoment entgegenzuwirken. Vielfach versucht man einen Teil der Bootsmasse möglichst weit nach unten zu verschieben - z. B. durch eine Ballastbombe am Ende des Kiels -, um für die gleiche Segelstabilität insgesamt weniger Ballast einzusetzen und damit das Gesamtgewicht des Bootes zu verringern, was wiederum bessere Segeleigenschaften und höhere Geschwindigkeiten erlaubt.

Insbesondere tiefgehende Kiele haben jedoch auch einige entscheidende Nachteile. So wird das Segeln in flachen Gewässern bzw. auch das Anlaufen untiefer Häfen behindert oder unmöglich gemacht, da der Tiefgang durch den Kiel erheblich vergrößert wird. Desweiteren wird das Trailern (der Transport auf Bootsanhängern) erschwert und das Trockenfallen in den meisten Fällen gänzlich unmöglich.

Um das Problem des großen Tiefgangs zu reduzieren, werden sogenannte Kimmkiele (zwei Kiele schräg an der Rumpfunterseite rechts und links der Bootslängsachse) sowie flachbauende Kiele eingesetzt. Letztere kann man einteilen in ungeteilte, flachbauende Kiele wie z. B. die klassischen Langkiele sowie in flachbauende Kiele mit geteilten Kielflossen. Diese sind üblicherweise zweigeteilt mit asymmetrischen, unterschiedlichen Kielflossen und werden in dieser Form als Tandemkiele bezeichnet.

Schon frühzeitig wurden auch Vorrichtungen entwickelt, welche ein Aufholen des Kieles ermöglichen. Insbesondere für Kiele in Form eines Schwertes ist dies einfach durch Hochziehen oder Hochschwenken (z. B. Bei Jollen) per Hand möglich. Bei größeren und schwereren Kielen müssen andere, aufwendigere Vorrichtungen vorgesehen werden, mit denen der Kiel aufgeholt werden kann.

Für das Aufholen existieren z. B. Systeme, die mit Seil (und Umlenkrollen) arbeiten, hydraulische Systeme sowie Spindelantriebe. Allen bisher ausgeführten Systemen ist jedoch gemeinsam, daß die beim Ablassen des Kieles freiwerdende Energie nicht gespeichert wird. Das Aufholen des Kieles kann durch geradliniges Hochziehen aber auch durch Schwenken in Fahrtrichtung (auch nach dem Parallelogrammprinzip), Falten oder Spreizen (bisher nur als Patent angemeldet) erfolgen.

Ein Problem bei fast allen Aufholmechanismen von Kielen mit veränderbarem Tiefgang ergibt sich aus dem Umstand, daß dieser im eingefahrenen Zustand im Bootsrumpf einen Kielkasten benötigt. Dieser ständig zu reservierenden Raum ist störend, da er sich üblicherweise oberhalb des Kieles in der Boots- und damit - bei kleinen Booten - in der Innenraummitte befindet. Dies gilt insbesondere für den geradlinig aus- und einfahrbaren Finnkiel. Trotzdem ist dieser Kiel aufgrund seiner guten Segeleigenschaften in allen Kielstellungen sowie der einfachen Herstellung und Betätigung anderen Arten von Ballast-Hub­ kielen überlegen und deshalb sehr verbreitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Nachteilen zu begegnen, die sich aus einem großen Kielkasten im Bootsinneren ergeben. Hierfür gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten: a) man verringert den Platzbedarf des Kielkastens oder b) man verschiebt das benötigte Volumen hin zu Stellen an denen es weniger störend wirkt. Da die Konstruktionsmöglichkeiten bei Anwendung des Finnkieles beschränkt sind, muß auf eine andere Kielform zurückgegriffen werden. Hier bietet sich der etwas längere, flacherbauende Tandemkiel an. Dieser kann im eingeholten Zustand unter dem bei kleinen Booten üblicherweise in der Bootsmitte befindlichen Tisch untergebracht werden. Desweiteren soll die für die Kielbewegung erforderliche Energie minimiert werden, um die zu installierende Antriebsleistung (→ Größe z. B. des Elektromotors) und die für den Antrieb aufzubringende Energie (→ Größe z. B. des Akkumulators) gering zu halten.

Die Erfindung betrifft einen Hubkiel, der die Vorteile der geradlinigen Hubbewegung mit denen eines flachbauenden Kieles vereint. Als flachbauender Kiel bietet sich insbesondere ein Tandemkiel an, dessen Kielflossen zum Zwecke einfacherer Herstellbarkeit und günstiger, konstanter Spaltmaße zum einen ähnlich groß sind und zweitens ein über die Höhe konstantes Profil aufweisen. Gleichzeitig soll als weitere Innovation noch ein Speicher für die Aufnahme der beim Herablassen freiwerdenden (potentiellen) Energie des Kieles zum Einsatz kommen.

Beim Hochziehen des Kieles soll dieser Speicher (z. B. Feder, Hydrospeicher, Gegengewicht) seine Energie wieder abgeben und damit die tatsächlich zum Aufholen aufzubringende Energie verringern. Dies spart insgesamt Energie und hat Vorteile bei der manuellen Betätigung des Aufholmechanismus (z. B. erforderlich bei Ausfall eines automatischen Systems). Der Antrieb des Hubmechanismus (z. B. Hubspindel) kann beispielsweise durch einen stationären Elektromotor oder auch durch einen Akkuschrauber erfolgen.

Ausführungsbeispiel

Für die Erfindung wurde als Ausführungsbeispiel ein höhenverstellbarer Tandemkiel gewählt, der mit Hilfe einer Spindel bewegt werden kann und der zur Energiespeicherung an einer Schraubenfeder aufgehängt ist.

Anhand einer Zeichnung des Bootsquerschnittes (mit halbeingefahrenem Kiel) in der Seitenansicht soll die Erfindung näher erläutert werden. Der Bootsrumpf ist durch die Deckebene (1), den Fußboden (2) und die Rumpfunterseite (3) angedeutet.

Der eigentliche Kiel besteht im wesentlichen aus fünf Baugruppen: Der vorderen Flosse (4) und der hinteren Flosse (5), die unten verbunden sind durch die Ballastbombe (6) und oben durch eine Traverse (7), an welcher der Stützausleger (8) befestigt ist. Diese bilden mechanisch gesehen eine starre Einheit. In der Traverse (7) sowie im Stützausleger (8) befinden sich auf Steuer- und Backbordseite Rollen oder Gleitschuhe (9a/9b, 10a/10b, 11a/11b), welche die Aufgabe haben den Kiel seitlich zu führen. Zur Längsführung dienen je ein an der vorderen und hinteren Kante des Kiels rollendes/gleitendes, im Kielkasten (12, 13) befestigtes Lager (14 und 15), sowie Rollen oder Gleitschuhe die am oberen Ende des Stützauslegers (8) befestigt sind (16a/16b) und im Kielkasten sowohl nach vorne als auch nach hinten abgestützt sind.

Der Hubmechanismus besteht im wesentlichen aus den Baugruppen Speicher und Antrieb. Der Speicher wird realisiert durch eine Feder (17), die im angehobenen Zustand des Kieles bereits vorgespannt eingebaut ist und an der Mastfußstützplatte (18) (trägt den Mastfuß (19)) und der Traverse (7) jeweils mit einer Federhalterung (20 und 21), befestigt ist. Das Herzstück des Antriebs ist die Spindel (22), die von einem auf dem Tisch (23) befestigten Elektromotor (24) angetrieben wird und den Kiel über eine in der Traverse (7) befestigte Mutter (25) hebt und senkt. Der Elektromotor (24) wird von der Bordbatterie gespeist und kann vom Cockpit aus betätigt werden. Die Steigung des Gewindes ist selbsthemmend damit eine Arretierung des Kiels in jeder beliebigen Stellung möglich ist, ohne daß der Elektromotor (24) ein Bremsmoment aufbringen muß.

Die einzelnen Baugruppen werden innerhalb des Kielkastens (12 und 13) untergebracht. Dieser ist an seiner Unterseite und seiner Oberseite (Bereich Stützausleger) jeweils mit Verbindungsblechen (26 und 27) verschraubt, die in die Bootsstruktur integriert (einlaminiert) sind. Die untere, offene Seite des Kielkastens ist mit einem, entsprechend der Kielflossenprofile ausgeschnittenen, aufgeschraubten Blech (28) abgedeckt. Dieses Blech (28) dient gleichzeitig als Anschlag für den vollständig ausgefahrenen bzw. eingefahrenen Kiel. In den jeweiligen Endlagen wird die Bewegung mit (hier nicht abgebildeten) Gummiblöcken abgepuffert.

Claims (10)

1. Flachbauender Hubkiel für Segelboote, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Kielkastens verringert bzw. zur besseren Raumnutzung verändert werden und die beim Absenken freigesetzte Energie gespeichert und für die Hubbewegung wieder genutzt wird.

2. Hubkiel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Kielkastens (13) im Bereich des Stützauslegers (8) bis an die Unterseite des Decks reicht, damit eine stabilisierende Wirkung (Abstützung der Kräfte des Mastfußes (19)) erreicht wird.

3. Hubkiel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante des Kielkastens im Bereich des Tisches die übliche Tischhöhe nicht überschreitet.

4. Hubkiel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalbewegung des Kieles mit Hilfe einer selbsthemmenden Hubspindel (10) und einer an der Traverse (8) befestigten Mutter (25) realisiert wird.

5. Hubkiel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubspindel (10) manuell oder per Fremdenergie (z. B. Elektromotor, stationär oder mobil - Bsp.: Akkuschrauber) gedreht wird.

6. Hubkiel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Energiespeicher beim Ablassen des Kiels aufgeladen und beim Aufholen wieder entladen wird.

7. Hubkiel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kielflosse geteilt vorliegt.

8. Hubkiel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweigeteilter Kiel (Tandemkiel) zum Einsatz kommt.

9. Hubkiel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kielhälften das gleiche Profil und ähnliche Abmessungen aufweisen und alle An-/Abströmungskanten parallel sind.

10. Hubkiel nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen Kiel und Rumpfunterseite klein und konstant ist.