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Segelbrett Die Erfindung bezieht sich auf ein Segelbrett mit einem
Brettkörper und einem unverstagten Rigg.
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Die bekannten Segelbretter weisen einen Brettkörper auf, welcher im
Prinzip die Form eines üblichen Bretts hat, von welchem sich auch der Name herleitet.
Die bekannten Brettkörper sind also in ihrer Längsrichtung im wesentlichen eben
und weisen abgesehen von den vorderen und hinteren Rettenden über ihre gesamte Lange
praktisch eine konstante Dicke auf. An ihren sämtlichen Ecken und Wanten sind sie
derart abgerundet, daß sämtliche Brettquerschnitte orthogonal zur Brettlängsrichtung
in etwa die Form einer Ellipse aufweisen, deren eine Achse um ein vielfaches länger
ist als die andere.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bekannten Segelbretter aufgrund
dieser Ausbildung ihrer Brettkörper nur eine ungenügende
Kursstabilität
aufweisen. Ferner ergibt sich bei den bekannten Brettkörpern beim Verdrängen (langsamere
Fahrt bei schwachem Wind, wobei der Brettsegler weiter vorn steht und folglich der
Schwerpunkt des belasteten Brettkörpers nach vorn verlagert ist) ein relativ großer
Reibungswiderstand zwischen dem Brettkörper und dem Wasser, zumal dabei der Vorderteil
des Brettkörpers stärker in das Wasser eintaucht. Hierdurch verliert das Segelbrett
beim Verdrängen merklich an Geschwindigkeit. Andererseits ergibt- sich bei den bekannten
Brettkörpern beim Verdrängen nur eine relativ geringe Wasserverdrängung und damit
ein unzureichender (statischer) Auftrieb. Ein Geschwindigkeitsverlust und damit
auch eine Verringerung des (dynamischen) Auftriebs ergibt sich bei den bekannten
Segelbrettern infolge der Ausbildung von deren Brettkörper auch beim Gleiten (schneLlere
Fahrt bei stärkerem Wind, wobei der Brettsegler weiter hinten steht> um das Segel
gegen die Windkraft halten zu können, der Schwerpunkt des belasteten Brettkörpers
also nach hinten verlagert ist). Dabei taucht beim Gleiten der Hinterteil der Brettkörper
der bekannten Segelbretter besonders stark in das Wasser ein, wodurch sich eine
Vergrößerung der Reibungsverluste sowie infolge des dabei entstehenden Anstellwinkels
des Brettkörpers gegen die Fahrtrichtung an der Brettunterseite ein zusätzlicher
Rückschub durch das Wasser ergeben.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die aufgeführten
Nachteile der bekannten Segelbretter vor allem durch die Ausbildung ihrer Brettkörper
bewirkt werden. Insbesondere resultieren die ungenügende Richtungsstabilität sowie
der unzureichende Auftrieb und die geringe Geschwindigkeit beim Verdrängen daraus,
daß der Brettkörper im Querschnitt an seiner dem Wasser zugewandten Unterseite schwach
nach außen gewölbt und an seinen beiden äußeren Wanten stark abgerundet ist. Beim
Eintauchen eines derartigen Brettkörpers in das Wasser ergibt sich beim Verdrängen
eine im Hinblick auf das angestrebte Ergebnis ungünstige Durchdringungskurve zwischen
dem Brettkörper und der Wasseroberfläche, was bei zusätzlicher Berücksichtigung
der zu überwindenden Oberflächenspannung des Wassers schließlich zu den dargelegten
Nachteilen führt. Beim Gleiten wirkt sich die beschriebene Querschnittsform der
bekannten Brettkörper in der Weise.nachteilig aus, daß im hinteren Bereich des Brettkörpers
das Wasser an der Brettunterseite in erheblichem Maße nach beiden Seiten um die
stark abgerundeten seitlichen wanten herum abfließt. Dadurch fällt im gesamten hinteren
Brettabschnitt die in Brettlängsrichtung verlaufende Relativgeschwindigkeit zwischen
Brettkörper und Wasser nach den Seiten hin stark ab.
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Dies-bewirkt seinerseits wie leicht einzusehen eine merkliche Verringerung
des dynamischen Auftriebs beim Gleiten. Die Folge iæt, daß dabei,wie bereits erläutert,
der Hinterteil des Brettkörpers unzulässig stark in das Wasser eintaucht
woraus
sich schließlich die erwähnten Nachteile beim Gleiten ergeben.
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Demgemäß besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin,
ein einfaches und wirksames Segelbrett mit einem Brettkörper und einem unverstagten
Rigg zu schaffen, welches nicht die Nachteile der bekannten Segelbretter aufweist,
sondern geringsten Widerstand, insbesondere beim Gleiten aufweist und besonders
richtungsstabil ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Brettkörper
an seiner dem Wasser zugewandten Unterseite in seinem vorderen Bereich kielförmig
und seinem hinteren Bereich im Querschnitt konkav ausgebildet ist.
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Da der Brettkörper an seiner dem Wasser zugewandten Unterseite in
seinem vorderen Bereich kielförmig und seinem hinteren Bereich im Querschnitt konkav
ausgebildet ist, hat das Segelbrett gleichzeitig optimale Eigenschaften als Verdränger
und als Gleiter. Dabei taucht es weich in die Welle ein und schneidet das Wasser
besser, wodurch sich eine besonders gute Kursstabilität ergibt. Da der erfindungsgemäße
Brettkörper infolge seines im vorderen Bereich befindlichen Kiels dort einen größeren
Tiefgang hat als bisher, wird die Wasserverdrängung weiter nach unten verlagert.
Dabei
ergibt sich eine strömungstechnisch besonders günstige Durchdringungskurve
zwischen dem Brettkörper und der Wasseroberfläche, bei welcher die zur Uberwindung
der Oberflächenspannung benötigte Energie sowie die Reibungsverluste zwischen Brettkör.per
und Wasser stark verringert sind und der Brettkörper andererseits einen gewünscht
hohen Auftrieb hat. Beim Gleiten wirkt sich die im Querschnitt konkave Ausbildung
der Brettunterseite im Hinterteil des Brettkörpers in der Weise aus, daß das Wasser
an der Brettunterseite nicht mehr wie bisher seitlich abfließen kann, sondern infolge
der ins Wasser vorspringenden beiden Seitenkanten zurückgehalten und im hinteren
Bretteil somit über die ganze BreXttbreite bis zum hintersten Brettende an der Brettunterseite
entlangströmen muß. Wie leicht einzusehen, ergibt sich dadurch eine über die gesamte
Brettbreite konstant hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Brettkörper und Wasser.
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Infolgedessen wird der dynamische Auftrieb beim Gleiten vergrößert,
der Brettkörper taucht also nicht so tief wie bisher mit seinem Hinterteil in das
Wasser ein Dadurch werden die Reibungsverluste wesentlich verringert und die Rückschubverluste
praktisch beseitigt, so daß ein erfindungsgemäßes Segelbrett bereits bei geringerer
Windgeschwindigkeit als bisher anfängt zu gleiten und beim Gleiten eine höhere Geschwindigkeit
als die bekannten Segelbretter erzielt.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
beginnt die kielförmige Ausbildung zumindest nahezu am Anfang des vorderen, mit
Bezug auf die Sonstruktionswasserlinie nach vorn ansteigenden Brettbereichs, wird
danach durch Zunahme des Kimmwinkels bis auf einen Maximalwert in Richtung auf das
hintere Brett ende stärker und läuft nach anschließender Abnahme des Kimmwinkels
im in Längsrichtung mittleren Bereich des Brettkörpers in eine ebene Ausbildung
der Brettunterseite aus. Mit Vorteil verlaufen dabei die Kielflächen in sämtlichen
zur Brettlängsrichtung orthogonalen Querschnitten zumindest nahezu geradlinig. Vorteilhafterweise
befindet sich ferner die maximale Brettbreite im wesentlichen am Ende des vorderen
Drittels der Brettlänge.
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Diese Ausbildung des kielförmigen Teils des Brettkörpers ist besonders
einfach und ermöglicht mit großer Sicherheit die bereits geschilderten vorteilhaften
Eigenschaften des erfindungsgemäßen Segelbretts, insbesondere beim Verdrängen.
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Der Ubergang von der kielförmigen Ausbildung im Vorderteil des Brettkörpers
in die konkave Ausbildung im Hinterteil des Brettkörpers erfolgt sanft unter Zwischenschaltung
eines ebenen Abschnitts im mittleren Bereich der Brettunterseite.
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Die Verlagerung der maximalen Brettbreite nach vorn ergibt eine strömungstechnisch
ganz besonders günstige Durchdringungskurve
zwischen Brettkörper
und Wasseroberfläche beim Verdrängen.
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Gemäß einem weiteren ebenfalls besonders vorteilhaften Erfindungsmerkmal
wird die konkave Ausbildung im hinteren Bereich des Brettkörpers von einer ebenen
Ausbildung im mittleren Bereich der Brettunterseite ausgehend bis auf einen Maximalwert
am Brettende stärker. Dadurch wird sichergestellt, daß auch bei Abnahme der Brettbreite
in Richtung auf das hintere Brettende die an der Brettunterseite entlangströmende
Wassermenge bis zum Brett ende in konstanter Größe erhalten bleibt. Ein weiterer
wesentlicher Vorteil der konkaven Ausbildung an der Brettunterseite liegt darin,
daß auch beim Gleiten, bei welchem sich der kielförmige Vorderteil des Brettkörpers
merklich aus dem Wasser heraushebt, die gute Kursstabilität des Segelbretts erhalten
bleibt, da dann die beiden seitlichen ins Wasser vorstoBenden Kanten an der Brettunterseite
richtungsstabilisierend wirken.
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Eine zusätzliche Verstärkung der Wirkung der konkaven Ausbildung des
Hinterteils des Brettkörpers ergibt sich, wenn erfindungsgemäß im hintersten Endabschnitt
an beiden Seiten der Brettunterseite äe eine Flosse angeordnet ist.
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Vorteilhafterweise steigt der Brettkörper in seinem hinteren Bereich
mit Bezug auf die Eonstruktionswasserlini-e derart
in Richtung
auf das Brettende an, daß beim Gleiten die Brettunterseite zumindest nahezu zur
Gleitwasserlinie parallel verläuft. Dadurch wird auch durch die Formgebung des Brettkörpers
in Längsrichtung sichergestellt, daß der Hinterteil des Brettkörpers in Fahrtrichtung
flach auf der Wasseroberfläche aufliegt, wobei das erfindungsgemäße Segelbrett seine
Maximalgeschwindigkeit erhält.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung verlaufen
die umlaufenden Seitenflächen des Brettkörpers in sämtlichen zur Brettlängsrichtung
orthogonalen Querschnitten im wesentlichen geradlinig und vertikal zur ebenen Brettunterseite.
Auch dieses Erfindungsmerkmal trägt zur Verbesserung der Kurs stabilität des erfindungsgemäßen
Segelbretts bei. Ferner ergibt sich dadurch an der Brettunterseite eine optimale
Ausnutzung zur Wasserverdrängung und an der Brettoberseite eine maximale Trittfläche
für den Brettsegler.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
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Es zeigen: Bild 1 den Brettkörper eines erfindungsgemäßen Segelbretts
im Grundriß, Bild 2 verschiedene Querschnitte S1, S2 S15 des Brettkörpers aus Bild
1 und
Bild 3 den Brettkörper gemäß Bild 1 im Aufriß.
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Das erfindungsgemäße Segelbrett besteht aus einem in den Zeichnungen
dargestellten Brettkörper mit Anordnung eines üblichen unverstagten Riggs auf der
Brettoberseite, das der Vbersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist.
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Gemäß Bild 1 weist der erfindungsgemäße Brettkörper eine strömungstechnisch
günstige Umrißform auf, welche von der Brett spitze a parabelförmig bis zur maximalen
Brettbreite mb am Ende des ersten Drittels der Brettlänge verläuft. Von mb aus verringert
sich die Brettbreite bis zu einem Minimalwert am Brettende b.
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Gemäß Bild 2 weisen die zu Brettlängsrichtung orthogonal verlaufenden
Querschnitte 51 bis 5 auf der dem Wasser zu-15 gewandten Unterseite im vorderen
Bereich A eine kielförmige im mittleren Bereich B eine ebene und im hinteren Bereich
C eine konkave Ausbildung auf.
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Ferner ist aus den Querschnittsdarstellungen der für die Kielausbildung
maßgebliche Eimmwinkelx ersichtlich, der von der Brett spitze aus bis zu einem Maximalwert
ansteigt und zum ebenen Mittelteil hin wieder ausläuft.
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Aufgrund der ebenen Kielflächen d, ersichtlich aus S1 bis liegt in
diesem Bereich ein Knickspant vor.
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Die konkave Ausbildung im Bereich C, ersichtlich aus S12 bis S15 beginnt
am Ende des ebenen Bereiches der Brettunterseite und erreicht ihren Maximalwert
am Brettende bei S15.
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Die umlaufenden Seitenflächen e des Brettkörpers verlaufen in sämtlichen
zur Brettlängsrichtung orthogonalen Querschnitten S1 bis S15 nahezu geradlinig und
senkrecht zur ebenen Brettunterseite f im Mittelteil B.
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Die Brettoberseite g ist wie üblich nach außen gewölbt, damit auf
diese Fläche gekommenes Wasser schnell abfließen kann.
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Gemäß Bild 3 steigt der Brettkörper im hinteren Bereich C mit Bezug
auf die Konstruktionswasserlinie OWL in Richtung auf das Brettende b derart an,
daß beim Gleiten die Unterseite etwa parallel zur Wasseroberfläche verläuft. Dabei
ragt das Brettvorderteil mit seiner in Bezug zur Konstruktionswasserlinie zur Brett
spitze a hin ansteigenden Unterseite aus dem Wasser und bildet damit keinen Fahrtwiderstand.
Um dies zu verdeutlichen, ist in Bild 3 noch die Gleitwasserlinie GL eingezeichnet.
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Der von der Konstruktionswasserlinie OWIt und der Gleitwasserlinie
GL am Schnittpunkt eingeschlossene Winkel B stellt auch den Anstellwinkel für die
ebene Unterseite des Brettmitteiteiles B, im Gleitzustand dar.
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In Bild 2 und 3 ist die Anordnung der beiden in Brett längsrichtung
verlaufenden an der Unterseite angebrachten Flossen h ersichtlich.
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Zur Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Brettkörpers wird auf die
weiter oben stehenden Darlegungen verwiesen. Hier soll jedoch nochmals hervorgehoben
werden, daß ein mit dem erfindungsgemäßen Brettkörper ausgestattetes Segelbrett
gleichzeitig optimale Eigenschaften für das Verdrängen und für das Gleiten aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß mit einfachen konstruktiven Mitteln erzielt, wobei ein
erfindungsgemäßen Segelbrett trotz seiner gegenüber den bekannten Segelbrettern
überragenden Vorteile vor allem in der Serienfertigung nicht teurer ist als die
bekannten Segelbretter.