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Anlage zum Patenterteilungsantrag. Betrifft: Spreizmastbesegelung
- Az.: B 1 Begelrollvorrichtung für Segelfahrzeuge.
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Spreizmastbesegelung für Fahrzeuge.
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Die Erfindung betrifft einet/Spreizmastbesegelung mit Segeirolivorrichtung
iür Fahrzeuge.
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Eine derartige Besegelung soll die statischen Gegebenheiten bei Rigg
und Fahrzeugrumpf berücksichtigen, den aerodynamischen Erkenntnissen bei der Segel
anbringung und -einstellung Rechnung tragen und eine sichere Handhabung der Segel
erlauben, um optimale Ergebnisse zu gewährleisten.
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Es ist bekannt, daß für die Handelsschiffahrt zur Verbesserung der
Handhabung von Rah- und Luggersegeln, wie auch von Spitzsegeln Spreiz- und S7abelmaste
vorgeschlagen worden sind; diese hat die Sportschiffahrt nach dem Xerachwinden der
segelnden Handelsschiffe wegen der unzureichenden Wirksamkeit jener Segel nicht
übernommen. Es entwickelte sich vielmehr mit steigendem Erfolg die Hochtakelage
oder das Bermudarigg mit Schratsegeln (s. R.C. Hiscock, Segeln in Küstengewässern,
2. Ausg. S.
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Von der Statik her gesehen ist diese Besegelung ungünstig, weil der
in der Xittschiffslinie stehende Mast den Erkenntnissen der Schalenstatik zuwider
Druck in den Innenbogen des Rumpfes am Kiel überträgt und in der Nähe seines Fußes
Leckstellen verursachen kann (s."Seemannschaft", 13. Aufl. S.56).
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Druckkräfte sind besser von den Raumkanten, d.h. den Zusammenstoßstellen
von Rumpf und Deck aufzunehmen. Die günstigere Druckverteilung auf zwei Füße eines
Spreizmastes ist bisher unberücksichtigt geblieben, seine Anwendung hätte das statische
Zusammenwirken von Rumpf und Rigg, zumindest nachdem Xunststoff- und Metallbauweisen
ftir die Fahrzeugschalen üblich geworden sind, verbessert. Auch eine Beurteilung
der alle Lit. bei Delius, Klasing + Co Bielefeld, Berlin
Kräfte
am Mast des Bermudariggs kommt zu ähnlich negativem Ergebnis. An ihm bewirken Stagen
und Wanten Druck und die Windkräfte über das angeschlagene Segel Biegung; die Überleitung
dieser Kräfte in den Rumpf erfolgt auf nur etwa 1/6 der Mastlänge, wo erhebliche
Einspannungskräfte aufkommen und zu entsprechender Dimensionierung des Mastes führen.
Der Druck wird auf den Kiel, manchmal über eine Maststütze dorthin übertragen. Dadurch
wird die Wohnlichkeit unter Deck in dem ohnehin engen Kajütraum sehr beeinträchtigt
(s. Zeitschrift YACHT 6/72 S. 35). Durchgesteckte Maste werden in einer Decksöffnung,
die auch der den Mast eine kritische Stelle ist, verkeilt, und der Abschluß mittels
Kragen ist nur schwer dicht zu halten. Folgerungen in Richtung 4reizmast sind aus
den genannten Schwierigkeiten bisher nicht gezogen worden.
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Was die aerodynamischen Verhältnisse angeht, hat man bisher nur fur
Vorsegel ideale Bedingungen, einschl. der Segelrollworrihtungen (s. deutsche Auslegungsschrift
Nr.1 177 513 X1 65 a2/22) mit störungsfreier, langer Anschnittkante geschaffen.
Großsegel sind nach wie vor am Mast oder dicht dahinter (s. Zeitschrift YACHT 7/71
S. 30) befestigt, der auf "am 5Xind"-Kursen in weitem Bereich Störungen bei der
Anströmung des Segels verursacht (s. Zeitschrift YACHT 23/69 S. 54, 4. Spalte und
J. Schult, Schnell segeln ..., 1963, S. 68).
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Dies gilt auch ftir das auf eine Rolle aufwickelbare Spitzsegel (s.
deutsches Patent Nr. 651 850 E1 65 a2/23). Die Befestigungsart dieser Rolle verbietet
die Ausnutzung der ganzen Masthöhe. Wie weit man heute geht, um den Mastverlust
zu vermeiden, zeigt eine Konstruktion, die nur Stagsegel benutzt (s. Zeitschrift
YACHT 4/72 S. 22). Daneben rufen die Wanten beim Bermudarigg einen erheblichen Windwiderstand
hervor.
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In Rezug auf die Handhabung der Segel ist das Bermudarigg weitgehend
verbessert worden durch eine Rollvorrichtung am orsegel, das damit von der Plicht
- dem Cockpit - her bedienbar wurde. Der besseren Bedienbarkeit des Großsegels galt
der Vorschlag, ein Rollgroßsegel unmittelbar hinter dem Mast
anzubringen,
was, wie oben erwahnt, strömungstechnisch ungünstig ist.
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Als weitere Nachteile bleiben dann noch, - und das gilt auch für
die bekannte Spreizmastbesegelung - , der kleine Ausstellwinkel des Großsegels bei
achterlichem Wind, die daraus folgende Schamfilgefahr an Want, Saling oder Spreizmastbein
und die Gefährlichkeit, die in schwerem Wetter durch ungewollte Halse zum Backstags-
oder Mastbruch führen kann (s.
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Zeitschrift YACHT 18/68 S. 8 und E.C. Hiscock, Seg. in ICUsBengew.,
2. Ausg. S. 255). Das am B5ast befestigte Großsegel läßt sich nur bei vorlichem
Wind heißen oder fieren. Bei der Handhabung darf man auch die vom Mittelmast beeinträchtigte
Sicht nach vorn nicht außer Acht lassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beachtung der statischen
und aerodynamischen Bedingungen eine Spreizmastbesegelung zu schaffen, die sich
neben der besseren Ausnutzung der Gegebenheiten des Fahrzeugs und der Windkräfte
durch erleichterte und die Sicherheit auf See steigernde Randhabung der Segel von
der Plicht her auszeichnet. Sie geht dabei von einer Spreizmastbesegelung mit Segelrollvorrichtung
fur Fahrzeuge aus und löst die Aufgabe dadurch, daß an einem nach achtern schief
gestellten Spreizmast am Vorliek rollbare Segel angeordnet sind, wobei der Mastfall
im wesentlichen 50 und darüber erhält. Befestigt man nämlich die FW3e des Spreizmastes
nach vorn zeigend in der Nähe der Bordwand und setzt man den Masttopp des nach hinten
geneigten Mastes mit Vor- und Achterstagen über der Mittschiffslinie test, ist auch
das Großsegel - von Mast und Rolle frei - zwischen Topp und Deck an seinem Vorliek
anbringbar. Die Mastftiße stehen - in Längsrichtung gemessen - etwa in der Mitte
zwischen dem Lot des Topps und dem orstagsbeschlag und sind aus statischen Gründen
um eine Querachse frei von Einspannung drehbar gelagert.
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Um das Groß segel an seinem oberen Ende mit einfachen Niete teln
rollbar anbringen zu können, ist nach einer weiteren Ausbildung der erfindung am
Nasttopp ein Drehlager mit lotrechter
Achse anzuordnen.
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Die Weiterentwicklung der Erfindung führt unter Ausnutzung der freien
Decksmitte zu der Befestigung des Großsegelhalses an einem Traveller (Leitwagen),
wodurch er seitlich trimmbar wird.
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Das Vorsegel ist mit einer üblichen Rollvorrichtung (Rollfock) anzubringen.
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Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt: Alle Segel, mit
einfachen Hollvorrichtungen versehen, können von der Plicht her bedient werden.
Das Großsegel ist nach beiden Seiten mehr als 900 auszustellen, ohne daß es an Want,
Saling oder Spreizmastbein schamfilt oder seinerseits durch den Großbaum seitliche
Abstagungen gefährdet. Die Vorlieks beider Segel sind unter Ausnutzung der gesamten
Masthöhe als Windanschnittkanten auf ganzer Länge wirksam. Der Spreizmast mit seinen
drehbar gelagerten Füßen ist einfach zu legen.
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Beim &roßsegel kann der sonst übliche Wirbelschäkel entfallen
und der seitliche Trimm des Halses erlaubt das Segeln mit weniger Krängung. Das
freie Mitteldeck bietet bessere Sicht voraus. Die Maststütze in der Xajüte entfällt,
es wird kein Decksdurchbruch erforderlich, es unterbleiben der Druck auf den Kiel
und die Leckagegefahr in der Nähe des Mastfußes.
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Dagegen sind Zugkräfte in Decksmitte mit wenig Aufwand zu beherrschen.
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Sin Ausrührungsbeispiel der Erfindung, an einem Wasserfahrzeug zeichnerisch
dargestellt, wird in folgendem naher beschrieben.
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Es zeigen Figur 1 die Seitenansicht 2 die Draufsicht 3 die Vorderansicht
4 4 die Kräfteverteilung im Rigg 5 5 den Schnitt durch die Tropfenform eines Mastbeines
Ein Spreizmast (1) ist mit seinen Fißen (2) in der Nähe der Mordwand auf dem Vordeck
drehbar gehalten. Die Drehachse deutet eine strichpunktierte Linie an. Der Mast
ist nach hinten
geneigt und sein Topp (3) bei Normalstellung lotrecht
über dem WuBpunkt (4) mittels Vor- und Achterstagen (5) verspannt.
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Im oberen Drittel des Mastes laufen die Mastbeine zur Verkürzung der
freien Mastlänge zusammen, wodurch das Aussehen eines umgekehrten Y entsteht. Das
Vorstag greift am-Zusammenlaufpunkt der Mastbeine an und bringt in den Mast gegen
die Achterstagen eine Biegevorspannung, sodaß ein Backstag (6) in ein Drittel Masthöhe
ebenfalls Zug gegen die Mastbeine ausübt und dadurch die freie Knicklänge des Mastes
weiter verkürzt. An Stelle des Y-Mastes kann auch ein Mast mit geraden Beinen, der
im oberen Drittel eine Verstrebung erhält und dann das Aussehen eines A-Mastes hat,
zur Anwendung kommen. Ein Großsegel (7) ist mit seinem Vorliek zwischen Topp (3)
und Fußpunkt (4) eingespannt und sein Unterliek wird an einem Raum (8) gestreckt.
Eine Rolle (9), die dem Zusammenrollen des Großsegels dient, ist unter dem Segelhals
(10) angebracht. Der Fußpunkt (4) ist auf einem Traveller (Leitwagen) (11 ) seitlich
verschiebbar, wie in Figur S gestrichelt gezeigt. Im Topp (5) wird das Großsegelvorliek
mittels Drehlager gehalten. Ein Vorsegel (12), in bekannter Weise ebenfalls mit
Rollvorrichtung versehen und am Vorstagsbeschlag (13) gehalten, ist gestrichelt
in der Stellung angedeutet, die zum Kreuzen hoch am Wind das Segel noch innerhalb
der Mastbeine zu fahren gestattet. Das weiter ausgerollte Segel wurde voller und
außerhalb der Mastbeine gefahren wenden.
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Figur 4 zeigt den druckbelasteten Spreizmast mit Doppelstrich, die
zugbelasteten Stagen als Einzelstriche. Die von den Stagen und Segeln herkommenden
Kräfte überträgt der Mast als Druck, der halbiert jedem Bein zugeteilt ist, auf
die Raumkanten des Rumpfes, wo Deck und Bordwand zusammenstoßen. Der £ur das Großsegelvorliek
zugfeste Traveller (Leitwagen) läßt sich mit Deck und Rumpf verbinden, ohne daß
störende Sinbauten unter Deck erforderlich werden.
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Figur 5 zeigt den Querschnitt eines Mastbeines, das bei tropfenförmiger
Ausbildung nur 1/15 bis 1/2o des Widerstandes der Kreisform dem Wind entgegensetzt.
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Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf einmastige Segelboote
beschränkt;
Eissegler, Strandsegler, Mehrmst- und Mehrrumpfboote können ebenfalls von ihr Vorteile
haben.
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Weiterhin ist die Gaffeltakelung mit geringen Abwandlungen der vorstehend
erläuterten Resegelung möglich.
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Patentansprüche: 1. Spreizmastbesegelung mit Segelrollvorrichtung
für Fahrzeugt dadurch gekennzeichnet, daß an einem nach achtern schief gestellten
Spreizmast (1) am vorliek rollbare Segel (7,12) angeordnet sind, wobei der Mastfall
im wesentlichen 5° und darüber erhält.
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2. Spreizmastbesegelung nach Anspruch 1.
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dadurch gekennzeichnet, daß die Mastfiiße (2) - in Längsrichtung
gemessen - etwa in der Mitte zwischen dem Lot des Topps (s) und dem Vorstagsbeschlag
(13) angebracht und um eine Querachse frei von Einspannung drehbar gelagert sind.
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3. Spreizmastbesegelung nach Anspruch 1.
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dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehlager mit lotrechter Achse am
Masttopp (3) zum Refestigen des Großsegelvorlieks angebracht ist.
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4. Spreizmastbesegelung nach Anspruch 1.