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Mast für Segelfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Mast für Segelfahrzeuge,
der sich sowohl für Segelboote als auch für Strand- und Eissegler eignet.
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Segelfahrzeuge sind bekanntlich durch starke Seitenwinde gefährdet,
die häufig ein Umschlagen des Fahrzeuges, stets jedoch ein mehr der weniger starkes
Krängen desselben bewirken. Ist im erstgenannten Falle das leben der Boutzung bedroht,
so hat das Krängen meistens eine Minderung der Fahrtgeschwindigkeit zur Folge, wobei
oft sogar Wasser über Bord einläuft.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Mast für Segelfahr@euge
zu schaffen, der die schädlichen Auswirkungen
von Seitenwinden
auf das Segelfahrzeug weitestgehend beseitigt und das tkschlagen desselben verhindert.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Mast seitlich
kippbar gelagert ist und unter der Einwirkung von Rückstellkräften st@ht.
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Der solcherart gelagerte Mist weicht Seitenwinden, die ein Drehmoment
auf den Mast ausüben, das über dem durch die wirksamen Rückstellkräfte erzeugten,
stabilisierenden Drehmoment liegt, aus, indem er sich seitlich neigt. Bemißt man
die von beiden Seiten aus auf den Mast einwirkenden Rückstellkräfte SO, daß ihr
den Mast in der senkrechten Stellung haltendes Drehmoment so groß ist, wie das durch
das Kigengewicht des Fahrzeugkörpers zusüglich des Besatzungsgewichtes gegebene
Krängmoment, bei dem das Segelfahrzeug gerade beginnt, sich zu neigen, so hat ein
Seitenwinddruck. der das Stützdrehmoment der Masthalterung überwindet, lediglich
eine Neigung des Mostes, nicht Jedoch des Fahrzeugkörpers zur Folge. Plaut der Seitenwind
ab, so richtet sich der Mast unter der Einwirkung der Rückstellkräfte wieder auf.
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Eine besonders funktionssichere und einfach aufgebaute Mastkonstruktion
ist erfindungsgemäß so gestaltet, daß das untere Mastende fest mit einer zentralen,
in von Seitenkräften freien Zustand senkrecht stehenden Hauptfeder verbunden ist,
die ihrerseits fest ii Moatstumpf sitzt und den Mast trägt. Die Steifigkeit dieser
Hauptfeder wird zweckmäßig so gewählt, daß das maximal zulässige Mastdrohzoment
gerade @twas unterhalb des Krängmomentes des Fahrzeugkörpers liegt.
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Nach einem weitere Erfindungsgedanken erhält man eine progressiv wirkende,
also mit zunehmender Mastneigung härter werdande und in der Härte einstellbare federnde
Mastabstützung,
wenn man beiderseits der geschilderten Hauptfeder
eine oder mehrere p@rallele Stütsfedern anordnet, deren unteres Ende festgelegt
ist und deren wirksame Länge durch einen höhenverschiebbaren, den aus Haupt- und
Stützfedern bestehenden Federsats ungreifenden Ring einstellber ist.
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Schiebt a.n den Ring in die höchste lege, in der er die oberen Ender
der Stützfedern umschließt, so ist das Federpaket am härtesten. Entsprechend ist
das Federpaket eo weichsten, wenn sich der Ring in der untersten Lage befindet.
Dazwiachen läßt eich Jede gewünschte resultierende Federkraft einstellen und so
eine anpassung an verschiedene Fahrseuggewichte, die sich aus Zuladung und Fahrgästen
ergeben, vornehmen. Bei großer Beladung des Begelfahrzeuges kann man das Federpaket
steifer einstellen als bei geringerer Beladung.
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Selbstverständlich kann der Segelnde die Federhärte auch unabhängig
vom jeweiligen Gewicht des Segelfahrzeuges so verstellen, daß ein gewünschtes Krängverhalten
eintritt und der Mast beispielsweise schon schwachen Seitenwinden auweicht.
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Im Rahmen der Erfindung ist bsdarfsweise eine vor dem Mast liegende
Mastführung vorgesehen, an der der Mast während seiner Kippbewegungen entlanggleit@t
und deren Ständer gleichzeitig als Anschläge fiir den Mast dienen, so das die maximale
Neigung des Mastes nach beiden Seiten hin auf einen festen Wert, beispielsweise
45t, begrenzt ist.
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Bei bestimmten Segelfahrseugtypen ist der Mast bekanntlich durch Wanten
seitlich abgestützt, die eine Biegung des Mastes verhindern sollen und die unterhalb
der Mastspitse an dem Mast befestigt sowie beiderseits auf dem Deck befestigt sind.
Diese vorhandenen Wanten werden erfindungsgemäß so ausgestaltet, daß sie die Mastspitze
beim Einschwenken des Mastes in eine seiner beiden seitlichen Grenslagen
weich
abfangen. Zu diesem Zweck läuft Jede Went. über eine seitlich an Deck befestigte
Ualenkrolle und ist danach unter Zwischenschaltung eines Feder-Stoßdämpfer-Elementes
sowie einer Seilspeichereinrichtung an dem Maststumpf befestigt.
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Neigt sich jetzt der Mast unter der Einwirkung von Seitenwinden beispielsweise
nach Backbord, so läuft von der steuerbords liegenden Seilspeichereinrichtung die
notwendige Wantenlänge nach und bei Erreichen der backbordseitigen Grenzlage tritt
das steuerbords befindliche Feder-Stoßdämpfer-Klement in Funktion. Umgekehrt treten
bei einer Mastkrängung nach Steuerbord die baokbords liegenden Seilspeichereinrichtung
und das dortige Feder-Stoßdämpfer-Klement in Funktion.
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Die erwähnten Seilspeichereinrichtungen werden mit besonderem Vorteil
als Flaschenzüge ausgebildet, die bei Belastung die notwendige Seillänge unter gleichseitiger
Übersetzung der Zugkraft der Feder-Stoßdämpfer-Elemente hergeben.
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Nach einem weiteren Erfindungsgedanken kann man den Mast auch durch
Wanten abstützen, deren den fest auf dem Deck angeschlagen sind und die über eine
gemeinsame, auf der Mastspitze gelagerte Umlenkrolle laufen, wobei in jeder Wante
ein federnder Anschlag betestigt ist und die Mastspitze dicht unterhalb der Umlenkrolle
swei feste Anschläge trägt, die jeweils mit dem aur ihrer Seite befindlichen federnden
Anschlag innerhalb der zugeordneten Wante zusammenwirken, wenn der Mast nach der
einen oder anderen Seite in seine Grenzlage gekrängt ist.
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Man kann beids eben geschilderten Wantenarten a@@h gl@@@-zeitig an
ein und demselben Segelfahrzeug vorsehen, un eine besonders zuverlässige Abfangung
des in die Grenslae gelangenden Mastes zu erzielen.
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Eine geringeren Ansprüchen genügende Ausführungsform der erfindungsgemäßen
federnden Masthalterung, die man vor allei such in kleinere Segelfahrseuge einbauen
wird, besteht aus einem Scharnier, das seitliche Neigungen des Mastes erlaubt, wobei
zwei oder mehr seitlich am Mastfuß und Maststumpf liegende, das Scharnier bedeckende,
Federn vorgesehen sind, die in Federführungen liegen und durch zwei entsprechend
geformte Spannringe an den Mastfuß und den Most.
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stumpf gedrückt werden. Das Scharnier besteht in einfachsten Falle
aus einem gabelförmigen Ansatz des Maststumpfes, der Aufnahmebohrungen für einen
Lagerbolsen enthält, während der Mastfuß eine entsprechende Querbohrung enthält,
durch die der lagerbolzen gesteckt wird.
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Das untere Mastende und das obere Maststumpfende wird durch Je eine
metallische Mastbuchse armiert.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert0 Es zeigen:
Fig. 1 die schematisch dargestellte Rückansicht eines Segelbootes mit federnder
Mastlagerung, Fig. 2 einen von oben gesehenen Teilschnitt der Fig.1 längs der Linie
II-II, Fig. 3 die Vorderansicht eines Mastgelenkes und Fig. 4 die Seitenansicht
den Mastgelenkes gem.Fig.3.
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Gemäß Fig. 1 ruht der in der Längsachse des Bootskörpers 1 gelagerte
Mast 2 auf der Haupt-Blattfeder 3, die ihrerseits in das durch die metallische Mastbuchse
4 armierte obere
Ende des Maststumpfes 5 eingelassen ist. Auch das
untere e des Mastes 2 ist mit einer metallischen Mastbuchse 6 ausgerüstet. Auf beiden
Seiten der Haupt-Blattfeder 3 ist je eine kürsere, an ihrem oberen Ende auswärts
gebogene Stüts-Blattfeder 7 und 8 in der Weise angeordnet, daß daren untere Enden
auf der Mastbuchse 4 ruhen und dort durch einen feststehenden Ring 9a zusammengehalten
verden, während ferner über beide Stützblattfedern 7 und 8 ein gemeinsamer, verschiebbarer
Ring 9 greift, der diese Stütz-Blattfedern 7 und 8 zwar fest umschließt, jedoch
in der Höhe verstellt werden kann. Auf diese Weise läßt sich die wirksame Länge
der Stütz-Blattfadern 7 und 8 im Hinblick auf das Zusammenwirken mit der Haupt-Blattfeder
3 verändern.
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In der untersten Lage des Ringes 9 wirken beispielaweise bei einen
Krängen des Mastes 2 nach Backbord nur die backbords liegende Stüts-Blattfeder 7
zuss@men mit der Haupt-Blattfeder 3 auf diesen Mast 2 ein, während dann, wenn der
Ring beispielsweise bis zur mittleren Höhe der Stüts-Blattfedern 7 und 8 geschoben
wird, zusätzlich auch die halbe Federlänge der steuerbords liegenden Stüts-Blattfeder
8 wirksam wird.
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Eine Begrenzung der Neigung des Mastes 2 nach beiden Seiten wird durch
die Ständer 10 und 11 der Mastführung 12 (s.auch Fig.2) bewirkt. In Fig. 1 int der
Nest 2 in seinen beiden Grenzlagen gestrichelt eingezeichnet. Auf dem Wege von der
Mittellage in die jeweilige geneigte Stellung gleitet die Mastbuchse 6 an der Mastführung
12 entlang. Dabei ist stets eine nicht dargestellte Relbungs-Dämpfung zwischen der
Mastbuchse 6 und der Mast@ührung 12 wirksam, die ein Ring und Herpendeln des Mastes
2 unter dam Einfluß nur geringfügiger Seitsnwindänderungen verhindert.
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Zur zusätzlichen Abstütsung der Mastes 2 beim Einlaufen in
eine
der beiden Grenzstellungen wird in Rahmen der Erfindung die bei bestimmten Segelfahrzeugtypen
ohnehin vorhandene Mastabstützung @ittels Wanten zur Verhinderung einer Mastbiegung
ausgenutzt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, laufen nunmehr di. in bekannter Weise unterhalb
der Mastapitze angeschlossenen Wanten 13a bzw. 14a erfindungsgemäß über Umlenkrollen
20 bzw. 21 und sind danach unter Zwischenschaltung jeweils eines Feder-Stoßdämpfer-Elementes
17 bzw.
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18 und einem damit @ombinierten Flaschenzuges 17a bsw. 18a, der die
benötigte Wantenlänge bei einer Mastkrängung hergibt, an dem Maststumpf 5 befestigt.
Krängt der Mast 2 nach Backbord, so läuft von dem steuerbords liegenden Flaschanzug
18a, unter Einwirkung des Feder-Stoßdämpfer-Elementes 18 stehend, die benötigte
Wantenlänge ab.
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Zusätzlich sind in dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 die Wanten
13 und 14 zur Mastabstützung vorgesehen. nie Esden dieser erfindungsgemäßen Wanten
13 und 14 sind fest auf den Deck angeschlagen und die aus eines gemeinsamen s.il
bestehenden Wanten 13 und 14 laufen über die auf der Mastspitze gelagerte thlenkrolle
19. Ferner tut in der Wante 13 der federnde Anschlag 15 und in der Wante 14 der
federnde Anschlag 16 angeordnet. An der Mastspitze sind schließlich, dicht unterhelb
der Umlenkrolle 19, die beiden festen Anschläge 36 und 37 vorgesehen.
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Krängt der Mast 2 nach der einen oder anderen Seite, so trifft in
der jsweiligen Grenzlage entw@der der feste Anschlag 36 auf den federnden Anschlage
15 oder der feste Anschlag 37 auf den federnden Anschlag 16. Die Lage der Wanten
13 und 14 ist in Fig. 1 für den nach Eackbord krängenden Mast 2 gestrichelt eingezeichnet.
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Die beiden Wantensysteme 13a, 20, 17a, 17, 14a, 21, 18a,18
einerseits
und 13, 15, 36, 19, 14, 16, 37 andererseita können sowohl gemeinsem an ein und demselben
Mast 2 vorgesehen werden, wie hier dargestellt, als auch einzeln verwendet werden,
Mit der in dem Ausführ@@gsbeispiel gen. Fig. 1 vorgegebenen Grenzneigung von 45°
nach beiden seiten wird der erfindungsgemäß angestrebte Erfolg der Verhinderung
eines Umschlagens des Segelbootes vollast erreicht, weil oich in dieser Mastlage
der größte Teil der Besegelung bereits im Windschatten des in dieser Ertrerlage
des Mastes 2 ebenfalls leicht geneigten Bootskörpers 1 befindet, so daß bin weiteres
Überkrängen nicht mehr eintreten kann.
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Sobald der Seitenwinddruck nachläßt oder das Segelboot in den Wind
gedreht wird, richtet sich der Mast 2 unter der Einwirkung der Haupt-Blattfeder
3 sowie der Stütz-Blattfedern 7 und 8 wieder auf0 In den Fig. 3 und 4 ist ein anderes
Ausführungsbeispiel einer federnd abgestütsten, beidorseitige Mastneigungen erlaubenden
Mastlagerung dargestellt. Danach trägt der Maststumpf 22 einen gabelförmigen Ansatz
23, der beispielsweise mit der Mastbuchse 24 verschweißt sein kann. In diesen gabelförmigen
Ansatz 23 greift der Vorsprung 25 des Mastes 26, der eine Durchgangsbohrung 27 enthält,
die fluchtend auf entsprechende Bohrungen 28 und 29 des gabelförmigen Ansatzes 23
ausgerichtet wird, um den lagerbolzen 30 aufnehmen. zu können, der danach auf seinem
vorderen Ende durch eine Mutter 31 befestigt und gesichert wird0 Das so gebildete
Celenk wird von beiden Schwenkseiten her durch je eine Blatt-Feder 32 (in Fig. 3
dunkel angelegt) und 33 abgedeckt, die hier durch die Haltebelzen 34 und 35 miteinander
verbunden sind.
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Der Mast 26 kann jetzt abenfalls seitlichen Windkräften
durch
sinngemäße Neigung ausweichen, so wie dies in Fig. 4 gestrichelt dargestellt worden
ist. Bei dieser Schwenkbewsgung dea Mastes 26 werden beide Blattfedern 32 und 33
gebogen. Unter der Einwirkung dieser Blattfedern 32 und 33 richtet aich der Mast
26 später wieder auf, nachdem der seitenwind abgetlaut ist oder das Segelboot vor
dem Wind liegt.
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An Stelle der in den Ausführungsbeispielen verwondeten verschiedenen
Blattfedern (Haupt-Blattfeder 3, Stüts-Blattfeda@n 7 und 3, Blattfedern 32 und 33)
könnte man auch andere seitliche Stützelemente vorsehen, die der Mastneigung eine
genau dosierte Rückstellkraft entgegenbringen. Hierfür würden sich beispielsweise
auch hydraulisch beaufschlagte Elemente in Teleskoprohren entsprechender Krümmung
eignen.
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Der erfindungsgemäß abgestützte Mast 2 bzw. 26 ist in m@hrfacher Hinsicht
vorteilhaft.
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Die Gafahr eines Umschlagens des Segelfahrzeuges infolge starker Seitenwindkräfte
ist beseitigt, weil der Mast 2 bzw.
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26 den Wind ausweicht, bohne den Fahrz@ugkörper in eine nennennwerte
Seitenlage mitnehmen zu können. Daraus folgt wiederum ein wichtiger Vorteil für
das Sportsegeln. Die Tatsache nämlich, daß das Segel fahrzeug auch bei auftretenden
starken Seitenwinden die ideale horizontale tage beibehält, während die mit herkömmlichen
Masten ausgerüsteten Konkurrenten entweder beidrehen müssen oder, im Falle eines
Segelbootes, wegen starken Krängens boreits Wasser über Bord nehmen müssen, führt
zu einem erheblichen Geschwindigkeitsvorteil des mit dem erfindungsgemäßen Mast
ausgorüsteten Segelfahrzeuges gegenüber den herkömmlichen.
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Von Bedeutung ist ferner die Tatsache, daß auch harkömmliche
Segelmaste
nachträglich mit der erfindungsgemäßen neig- und rückstellbaren Masthalterung ausgerüstet
werden können, wobei die mit den Umbau verbundenen Kosten sehr gering sind und nur
Bruchteile eines Prosents der Gesamtkosten des Segelfahrzeuges ausmachen.
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Die g@schilderten Masthalterungen werden zweckmäßig in eine nicht
dargestellte Walkmanschette eingeschlossen, um Unfälle zu verhüten. werner werden
die ragerflächen der so gekapselten Masthalterungen mit einer kolloidalen Graphitmasse
geschmiert, um auch nach längerer Betriebszeit günstige Reibungsverhältnisse zu
gewährleisten.
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Ansprüche