DE2249542A1 - Mastanordnung fuer segelboote - Google Patents

Description

• Mastanordnung für Segelboote Die Erfindung betrifft eine Mastanordnung für Segelboote, insbesondere Katamaran oder Trimarane, mit einem zur Aufnahme von Schratsegeln bestimmten, durch Wanten verspannten Mast, Bei den üblichen und bekannten Mastanordnungen für Segelboote ist der Mast in dem Bootsrumpf starr angeordnet, wobei der obere Teil des Mastes durch die Wanten gegenüber dem Bootsrumpf starr verspannt wird. Insbesondere beim Segeln am Wind ergibt sich dadurch zwangsläufig eine mehr oder minder starke Krängung des Bootsrumpfes, wodurch eine Reihe von hydrodynamischen Parametern des Bootsrumpfes wesentlich gegenüber der idealen Auslegung verschlechtert wird0 Besonders ungünstig werden die Verhältnisse bei Katamaranen, wenn deren einer Schwimmkörper vom Erreichen einer gewissen Schräglage an aus dem Wasser gehoben wird, während der andere Schwimmkörper in ungünstiger Weise verhältnismäßig tief in das Wasser eintaucht.
• Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer demgegenüber veränderten Mastanordnung, mit welcher eine zu starke Krängung des Bootsrumpfes vermieden werden kann, insbesondere bei Mehrrumpfbooten das Abheben eines oder mehrerer Schwiiinnkörper von der Wasseroberfläche0 Erreicht wird dies dadurch, daß der Mast etwa in der Rumpfquerschnittsebene in Richtung einer hierauf einwirkenden Windkomponente leewärts kontinuierlich zu neigen ist und daß die Wanten unter Aufrechterhaltung von deren Spannung gegenüber dem Mast in ihrer Länge veränderbar sind.
• Durch die erfindungsgemäße Mastanordnung wird erreicht, daß Je nach der Stärke der einwirkendenWindkomponente nebst entsprechender Neigung des Mastes zur Leeseite die effektive Segelfläche verringert wird, bis ein Gleichgewichtszustand zwischen der die Krängung des Bootsrumpfes aufzuheben versuchenden Kraftkomponente und der durch die reduzierte effektive Seg&lfläche über den Mast auf den Bootsrumpf einwirkenden Krängungskomponente ein Gleichgewichtszustand erreicht wird, bei welchem der Bootsrumpf eine verhältnismäßig geringe, theoretisch auf einen beliebig kleinen Wert einstellbare Krängung aufweist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Mastanordnung, der sich insbesondere bei leichteren Jollen auswirkt, liegt darin, daß Windböcn durch entsprechende stärkere Auslenkbewegung des Mastes leicht und gefahrlos abgefedert werden können. Infolgedessen kann auch die Größe des Schwertes bei Jollen bzw. des Kieles bei KielJachten und damit der Strömungswiderstand des Rumpfes vermindert werden.
• Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. ia ein Einrumpfboot mit bekannter Mastanordnung bzw.
• ein Einrumpfboot mit erfindungsgemäßer Maetanordnung bei fehlender auf den Mast einwirkender seitlicher Windkomponente in schematischer Querschnittdarstellung, Fig. ib das Einrumpfboot gemäß Fig. la mit bekannter starrer Mastanordnung in Krängungslage sowie in einer Ansicht entsprechend Fig. 1a, Fig. 1c das Einrumpfboot gemäß Fig. la mit arfindungsgemäßer Mastanordnung, wobei unter Voraussetzung einer seitlich auf den Mast wirksamen Windkomponente eine Neigung des Mastes zur Lee seite und eine geringe Krängung des Bootsrumpfes veranschaulicht sind, in einer Darstellung entsprechend Fig. la bzw. 1b, Fig. 2a, 2b, 2c Darstellungen ähnlich Fig. 1a, ib, lc, jedoch für einen Katamaran, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer eine Ausgestaltung des Erfindungsgedankens bildenden Einrichtung zur automatischen Neigung des Mastes als Funktion der einwirkenden seitlichen Windkomponente, veranschaulicht für ein Einrumpfboot in einer Darstellung ahnlich Fig. ic.
• Bei fehlender seiticher Windkomponente nimmt ein Einrumpfboot oder Katamaran die in Fig. la bzw. 2a veranschaulichte Lage ein, weil der Mast M fast senkrecht zu der Querachse des Bootsrumpfes R steht und der Bootsrumpf R selbst keine Erlangung aufweist. Ist der Mast M, wie dies Stand der Technik ist, durch Wanten W von gleicher Länge in üblicher Weise mit dem Bootsrunpf R starr sorspatnt, eo neigt sicb der Mast M beA hierauf seitlich einwirkenden Windkomponenten leewärts, wobei gleichzeitig der Bootsrumpf R eine entsprechende Krängung erfährt, die bei einem Katamaran beispielsweise sogar zum Abheben eines Schwimmkörpers S1 von der Wasseroberfläche führen kann, während der andere Schwimmkörper S2 entsprechend tiefer eintaucht, wie dies in Fig. 2b veranschaulicht ist. Bei einem Einrumpfboot wirkt sich die Krängung des Bootsrumpfes, wie sie in Fig. ib veranschaulicht ist, hydrodynamisch nicht so extrem ungünstig aus wie bei einem Katamaran, jedoch besteht in jedem Fall, insbesondere bei Rollen, Kenterungsgefahr.
• Bei einer erfindungsgemäßen Mastanordnung, wie sie in Fig. 1a und 1c bzw0 2a und 2c dargestellt ist, kann der Mast M etwa in der Rumpfquerschnittsebene, vorliegend also in der Zeichnung ebene, in Richtung einer hierauf einwirkenden Windkomponente (gemäß der Darstellung der Zeichnung einer von links einwirkenden Windkomponente) leewärts kontinuierlich geneigt werden, wobei zu diesem Zweck der Fuß des Mastes M um ein in Richtung der Bootslängsachse laufendes Walzengelenk G neigbar ist. Außerdem sind die Wanten, welche in Fig. 1c und 2c im Unterschied zu Fig.
• la, 1b, 2a, 2b mit Wl und W2 bezeichnet sind, unter Aufrechterhaltung von deren Spannung gegenüber dem Mast M in ihrer Länge veränderbar. Um den Vergleich mit einer üblichen bekannten Mastanordnung besser zur Geltung zu bringen, ist in Fig. 1c und 2c die übliche Mastanordnung gestrichelt veranschaulicht.
• Statt des Walzengelenkes G kann der FuB des Mastes M auch in einem (nicht veranschaulichten) Kugelgelenk gelagert und zusätzlich zu einer Neigung in der Rumpfquerschnittsebene (vorliegend der Zeichnungsebene) zur Veränderung des Trimms durch Änderung der Längen der Stagen in Richtung der Bootslängsachse zum Bug oder zum Heck in der Neigung verstellbar sein (vorliegend also etwas aus der Zeichnungsebene herausgekippt werden), um das Boot zu trimmen.
• Die Wanten W1, W2 können ausgehend von dem oberen Teil des Mastes M, mit dem sie in bekannter Weise fest verbunden sind, über vorgespannte und in der Vorspsnnung verstellbare Aufrollelemente, vorzugsweise Rollen oder Walzen ähnlich Rollen 1, 2, die nachfolgend noch in Verbindung mit Fig. 3 erläutert werden, beidseitig am Bootsrumpf verankert sein. Die Verbindung der Wanten mit dem oberen Teil des Mastes ist nicht auf die dargestellten schemaischen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es können vielmehr die Wanten auch über eine oder mehrere Salinge verlaufen. Durch die erwähnten Rollen oder Walzen, deren Vorspanneinrichtungen ähnlich einer Rollowalze ausgebildet sein können, wird bei steigender Neigung des Mastes M zu der Querachse des Rumpfes hin durch die eine Rolle oder Walze, welche der Rolle 1 von Fig. 3 entspricht, eine steigende rückziehende Kraft auf die Want W1 und eine abnehmende rückziehende Kraft auf die Want W2 ausgeübt, so daß bei Verminderung der auf den Mast M einwirkenden seitlichen Windkomponente, beispielsweise bei Abschwächung einer Bö, automatisch eine Verminderung der Mastneigung erfolgt.
• Die Aufrollelemente, welche gemäß den vorangehenden Ausführunetwa den Rollen oder Wälzen 1, 2 von Fig. 3 entsprechen, können auch mit Spiralfedern vorgespannt sein. Außerdem können die Aufrollelemente mit an sich bekannten Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtung4 insbesondere Reibungsbremsen, versehen sein, um die Ansprechempfindlichkeit des Mastes auf plötzliche änderungen der seitlichen Windkomponente herabzusetzen und um Schwingungen des Mastes um die Bootslängsachse weitgehend zu dämpfen.
• Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind die Wanten Wi, W2 ausgehend von dem (nicht veranschaulichten) oberen Teil des Mastes M, mit dem sie in bekannter Weise fest verbunden sind, über beidseitig am Bootsrumpf R angebrachte, mit Dämpfungs-und/oder Bremseinrichtungen versehene Umlenkelemente, im vorliegenden Fall Umlenkrollen 1, 2, geführt und unter Einschaltung von Dehnungselementen, beispielsweise Schraubenzugfedern 3, 4, miteinander verbunden. Der zwischen den Umlenkrollen 1, 2 verlaufende Teilabschnitt der Wanten W1, W2 ist mit dem oberen längeren Hebelarm eines uhrpendelafligen vertikalen Hebels 5 verbunden, dessen Pendelachse 6 parallel zur Bootsrumpflängsachse verläuft und dessen unterer kürzerer Hebelarm mit einem schweren Gewicht 7 versehen isto Bei der Darstellung von Fig. 3 ist eine auf den Mast M wirksame starke seitliche Windkomponente angenommen, wobei sowohl der Mast M eine starke Neigung gegenüber der Bootsquerachse als auch der Bootsrumpf R eine verhältnismäßig geringe Krängung aufweist. Die Wasserlinie ist hierbei strichpunktiert dargestellt. Infolge des schweren Gewichtes 7 sucht sich der Hebel 5 stets senkrecht zu der strichpunktiert veranschaulichten Wasserlinie einzustellen. Je stärker die Winkelauslenkung des Hebels 5 gegenüber der Vertikalen auf die strichpunktiert dargestellte Wasserlinie ist, desto stärker wird auch das rücktreibende Moment, welches die Wanten W1, W2 in die Grundstellung und damit den Mast M in die Vertikalstellung gegenüber der Querachse des Bootsrumpfes einzustellen versucht.
• Die Umlenkrollen 1, 2 können- wie dies bereits bezüglich der Aufrollelemente für das vorangehend erläuterte, in der Zeichnung nicht besonders dargestellte Ausführungsbeispiel erwahnt wurde -mit Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtungen (nicht veranschaulichß versehen sein, wobei diese Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtungen von Hand oder selbsttätig einstellbar sein können, was auch für das vorangehend abgehandelte Ausführungsbeispiel zutrifft.
• Insbesondere können auch die leeseitigen Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtungen stets auf eine vorgegebDne minimale Wirksa»-keit eingestellt sein, so daß der Rückstellung des Mastes M in die Normallage möglichst wenig Widerstand entgegengesetzt wird.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann anstatt des in Fig. 3 veranschaulichten mechanischen Reglers, bei dem der Hebel 5 nebst dem Gewicht 7 sowohl als Meßwertwandler zur Feststellung des Krängungswinkels des Bootsrumpfes gegenüber der Wasseroberfläche als auch als Stellglied zur Veränderung der Länge der Wanten W1, W2 wirksam ist, ein gesonderter Meßwertwandler sowie ein gesondertes Stellglied (beispielsweise in Form eines elektrisch betriebenen Stellmotors) vorgesehen sein. Bei selbsttätiger Betätigung des Stellgliedes und/oder Einstellung der Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtungen kann in diesem Fall ein auf den jeweiligen positiven oder negativen Krängungswinkel des Bootsrumpfes um die Längsachse ansprechender Neßwertwandler vorgeshen sein, dessen Ausgangsgröße im Sinneeincr monoton zunehmenden Betätigung des Stellgliedes bzw. Freigabe der Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtungen wirksam ist. Eine derartige Ausgestaltung des Erfindungsgedankens erweist sich insbesondere bei größeren Segelbooten oder -jachten als günstig bzw. erforderlich.

Claims (11)

Patentansprüche

1. Mastanordnung für Segelboote, insbesondere Katamaran oder marane, mit einem zur Aufnahme von Schratsegeln bestimmten, durch Wanten verspannten Mast, dadurch gekennzeichnet, daß der Mast (M) etwa in der Rumpfquerschnittsebene in Richtung einer hierauf einwirkenden Windkomponente leewärts koninuierlich zu neigen ist und daß die Wanten (W1, W2) unter Aufrechterhaltung von deren Spannung gegenüber dem Mast in ihrer Länge veränderbar sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß des Mastes (M) um ein in Richtung der Bootslängsachse verlaufendes Walzengelenk (G) neigbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß des Mastes in eiKuge1gelenk gelagert und der Mast insgesamt zusätzlich zu einer Neigung in der Rumpfquerschnittsebene zur Veränderung des Trimms in Richtung der Bootslängsachse zum Bug oder zum Heck in der Neigung verstellbar ist.

40 Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanten (W1, W2) ausgehend von dem oberen Teil des Mastes (M), mit dem sie in bekannter Weise fest verbunden sind, über vorgespannte und in der Vorspannung verstellbare Aufrollelemente, vorzugsweise Rollen oder Walzen, beidseitig am Bootsrumpf verankert sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die A1rr rollelemente mittels Federn vorgespannt sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 4, 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrollelemente mit Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtungen, insbesondere Re- b mgsbremsen, versehen sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanten (W1, W2) ausgehend von dem oberen Teil des Mastes (M), mit dem sie in bekannter Weise fest verbunden sind, über beidseitig am Bootsrumpf (R) angebrachte, mit Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtungen versehene Umlenkelemente (Umlenkrollen 1, 2), vorzugsweise Rollen oder Walzen, geführt und unter Einschaltung zumindest eines Dehnungselementes (Schraubenzugfedern 3, 4) miteinander verbunden sind und daß der zwischen den Umlenkelementen verlaufende Teilabschnitt der Wanten mittels eines von Hand oder automatisch zu betätigenden Stellgliedes parallel zur Querachse des Bootsrumpfes entsprechend der gewünschten Mastneigung auslenkbar ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 6, 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtungen von Hand oder selbsttätig einstellbar sind.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die leeseitigen Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtungen stets auf eine vorgegebene minimale Wirksamkeit eingestellt sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bzw. 8, 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei selbsttätiger Betätigung des Stellgliedes und/oder Einstellung der Dämpfungs- und/oder Bremseinrichtungen ein auf den jeweils positiven oder negativen Rollwinkel des Bootsrumpfes um die Längsachse ansprechender Meßwertwandler vorgesehen ist, dessen Ausgangsgröße im Sinne einer monoton zunehmenden Betätigung des Stellgliedes bzw. Freigabe der Dämpfungs- und/6der Bremseinrichtungen wirksam ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertwandler sowie das Stellglied durch einen uhrpendelartigen vertikalen Hebel (5) gebildet sind, dessen Pendelachse parallel zur Bootsrumpflängsachse verläuft, dessen unterer kürzerer Hebelarm mit einem schweren Gewicht (7) versehen ist und dessen oberer längerer Hebelarm mit dem zwischen den Umlenkelementen (Umlenkrollen 1, 2) verlaufenden Teii abschnitt der Wanten (W1, W2) verbunden ist.