DE2922629A1 - Teilbarer schwenkkiel fuer alle segelwasserfahrzeuge - Google Patents

Teilbarer schwenkkiel fuer alle segelwasserfahrzeuge

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DE2922629A1
DE2922629A1 DE19792922629 DE2922629A DE2922629A1 DE 2922629 A1 DE2922629 A1 DE 2922629A1 DE 19792922629 DE19792922629 DE 19792922629 DE 2922629 A DE2922629 A DE 2922629A DE 2922629 A1 DE2922629 A1 DE 2922629A1
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keel
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Ernst-W Ing Grad Zuehlke
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ZUEHLKE ERNST W ING GRAD
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ZUEHLKE ERNST W ING GRAD
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/009Wind propelled vessels comprising arrangements, installations or devices specially adapted therefor, other than wind propulsion arrangements, installations, or devices, such as sails, running rigging, or the like, and other than sailboards or the like or related equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63B39/06Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • B63B2039/065Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water the foils being pivotal about an axis substantially parallel to the longitudinal axis of the vessel
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    • B63B2041/003Collapsible keels, or the like, e.g. telescopically; Longitudinally split hinged keels

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Description

  • Teilbarer Schwenkkiel für alle Segelwasserfahrzeuge Dargestellt in mehreren Anwendungsmöglichkeiten.
  • Technische Beschreibung Titel t Teilbarer SchwenMdel für alle Segelwasserfahrzeuge Anwendungsgebiet Die Erfindung betrifft einen neuartigen Kiel (evtl. auch ein Flossenkiel) für alle Segelwaerfahrzeuge in Einzel- oder in Mehrfachanordnung dieses Kiels.
  • Zweck : Wesentliches Merkmal für die Leistungßfähigkeit eines Segel wasserfahrzeugs ist ein ausreichend großer und möglichst hydrodynamisch verwirbelungsfrei geformter profilierter Flossenkiel zur Herstellung der günstigsten Lateralfläche und der Stabilität des Rumpfes unterhalb der Wasserlinie.
  • Notwendigerweise hat ein solcher hydrodynamischer Idealkiel einen sehr großen Tiefgang, der im Flachwasser oder an Küsten mit Gezeiten oftmals Schwierigkeiten durch Auflaufen und Festkommen verursachen kann. Es kommt daher darauf an, einen aufholbaren Kiel herzustellen, der bei der Aufholung während der Fahrt unter Segeln die Lateralfläche nicht nur kaum verändert, sondern auch den Lateraldruckpunkt so beibehält, daß er bei der Segelfahrt im Tiefwasser, wie auch im Flachwasser, seine günstigete Position beibehält.
  • Stand der Technik Es ist bekannt, daß verschiedenartige Kostruktionen mit senkrecht oder in der Senkrechten nach achtern aufholbaren Kielen, Kielflossen, Ballastschwertern, Kielschwertern und Kimmkielschwertern mit mehr oder weniger geringem Erfolg erprobt wurden oder im Einsatz sind. Eine unveränderte Beibehaltung der Lateralfläche bei gleichzeitiger Beibehaltung des Lateraldruckpunktes ist aber bei solchen Konstruktionen nicht möglich.
  • Die Verschwenkung von Kielhalbkörpern oder profilierten Kielflossenhalbkörpern rechtwinklig zur Längsachse des Boots- oder Schiffsrumpfes in entgegengesetzter Weise nach außen, ist bisher nicht bekannt gemacht worden.
  • Damit steht fest, daß der in der internationalen Zeitschrift für Segelsport " S E G E L N " in der Ausgabe 11/1978 enthaltene Artikel über das Prinzip des teilbaren Schwenkkiels für alle Segelwasserfahrzeuge die bisher einzige Veröffentlichung über dieses Konsttuktionsprinzip sein dürfte. ( Anlage ) Kritik des Standes der Technik Grundlage der Konstruktien des teilbaren Schwenkkiels ist der heutige und künftig Stand der Technik in der Bearbeitung vorhandener und neuartiger Materialien ( verstärkte Kunststoffe ), durch die heutige und künftige Boots- oder Schiffsrümpfe bei gleicher oder noch größerer Festigkeit mit geringerem Gewicht hergestellt werden können, als in früherer Zeit, und das Fortschreitet in der Anwendung von Hydraulik und Elektronik in fast allen technischen Bereichen. Hinzu kommt noch die ebenfalls fortschreitende Standardisierungstechnik.
  • Aufgabe Der Erfindung des teilbaren Schwenkkiels für alle Segelwasserfahrzeuge wurde die Aufgabe zugrundegelegt, unabhängig von der Bauart und Größe des Segelwasserfahrzeugs, eine unkomplizierte, daher Jederzeit einfach zu wartende preisgünstige und optimale Anordnung des Kiels oder der profilierten Kielflosse für die ununterbrochene Segelfahrt in tiefem, wie auch in flachem Wasser herzustellen. Ferner sollte zu ermöglichen sein, daß nicht bei ;jedem kleinsten Hub des Kiels das gesamte Kielgewicht angehoben werden muß. Auch diese Aufgabe wurde bei dem teilbaren Schwenkkiel erfüllt, da anstelle des Gewichts von Kiel oder profilierter Kielflosse nur die Kräfte des Drehmoments vorhanden sind.
  • Lösung : Die gestellte Aufgabe wird für den Einbau in neue und den nachträglichen Einbau in bereits vorhandene Segelwasserfahrzeuge dadurch gelöst, daß der Kielkörper oder die profilierte Kielflosse nicht aus einem Stück besteht, sondern aus zwei symmetrischen Halbkörpern zusammengesetzt ist, deren Berührungsflächen parallel zur Längsachse des Schiffsrumpfes verlaufen.
  • Diese symmetrischen Halbkörper können als Gußstücke oder als Hohlkörper hergestellt werden, die bei Füllung mit Füllungsstoffen von unterschiedlicher Dichte, bei gleichen Abmessungen der Kielhalbkörper Je nach Verwendungszweck ein unterschiedliches Gewicht aufweisen können.
  • Je nach dem, welche Bauausführung für das Aggregat des teilbaren schwenkkiels bevorzugt wird, werden die Kielhalbkörper mit den dazugehörigen Kielschwenkarmen an einer oder an zwei Achsen oder an zwei Keilwellen aufgehängt. Die Kielverstellungsmechanik und die von Hand oder mit Motorkraft zu betätigende Kompakthydraulik werden in dem hydrodynamisch verwirbelungsarm geformten Hohlkörper an der Ruipfunterseite ( Kielform ) untergebracht. In der Kielform sind Schlitze eingelassen, in denen die Kielschwenkarme rechtwinklig zur Längsachse des Schiffsrumpreis bewegt werden können. Durch diese Schlitze werden die Kielschwenkarme der Kielhalbkörper ton außen durchgesteckt und mit den Achsen oder Keilwellen fest verbunden. Mit Hilfe der hydraulisch angetriebenen Kielverstellungsmechanik werden die Kielhalbkdrper über die Kielachwenkarme einander ontgegengesetzt rechtwinklig zur Längsachse des Schiffsrumpf es, entweder einzeln nacheinander oder gleichzeitig in jede beliebige Lage verschwenkt0 ( Siehe Zeichnungen 1 - 5 ) Weitere Ausgestaltung der Erfindung Die unter dem Abschnitt "Lösung" gemachten Angaben stellen das grundsätzliche Prinzip dar. Es eignet sich vorallem für den Einbau in kleinere Wasserfahrzeuge und Gebrauchtboote.
  • Werden höhere Ansprüche in der Perfektionierung des Aggregats gestellt, 80 sind die nachfolgenden Ausgestaltungsmöglichkeiten zu beachten 1. Ausführung wie vor, jedoch mit Antrieb durch Elektromotor 12 - 24 Volt und elektronischer Schaltung anstelle der sonst manuellen Bedienung.
  • 2. Ausführung wie Punkt 1., jedoch mit vollautomatischer Steuo erdung der Aifholung der Kielhalbkörper über ein Echolot.
  • 3. Ausführung wie Punkt 1. oder 2., jedoch mit eines dem Zweck des Wasserfahrzeuges in der Verwendung (Z.B. Regatta ) genau entsprechenden Kielgeticht. Sobald der Vervendungszweck des Wasserfahrzeugs sich ändert, ist durch Füllung der Kielhalbkorper, die als Hohlkbrper ausgebildet sind, mit Stoffen von unterschiedlicher Dichte ( Blei, Schwerapat, Beton ) auch ein unterschiedliches Gewicht der Kielhalbkörper bei gleichbleibender Lateralfläche herzustellen. (AustauscWkiele) 4.Ausführung wie Punkte 1.- 3., jedoch unter Verwendung von profilierten Kielflossenhalbkörpern und auf der Luv-Seite des Bootsrumpfes verschiebbarem Innenballast. ( Z.B. durch Pumpen mit elektronischer Steuerung von Wasser oder Bleistaubpaste ) Dadurch ist es möglich, dem krängenden Moment unter Segelfahrt mit größerer Kraft entgegenzuwirken und zu weitgehend aufrechtem Sege;eunter allen Kursen zum Wind zu gelangen.
  • 5. Ausführung wie Punkte 1.-4., jedoch mit gedämpft-elastischer Aufhängung der Kielverstellungsmechanik ( Zeichnungen 6 - 7 ), die den teilbaren Schwenkkiel vollautomatisch in der weitgehenden Lotrechtstellung beläßt, obwohl der Schiffsrumpf bis 25 ° beiderseits des Lotes gekrängt sein darf.
  • 6. Ausführung wie Punkte 1. - 5., Jedoch mit mehreren Schwenk kielaggregaten, z. B. wie in Zeichnung 12.
  • 7. Ausführung wie Punkte 1. - 6., jedoch mit Spreizung der Schwenkkielhalbkörper oder der profilierten Kielflossenhalbkörper auf beiden Seiten des Schiffsrumpfes von mehr als 90 gegenüber der Lotrechten, wodurch bei entsprechendem Leichtdeplacementboot mit geeigneter Formgebung und optimaler Formgebung des Kielflossenprofils bei entsprechendem Anstellwinkel - der durch Heben des vorderen Keilwellenlagers herstellbar ist - auf manchen zumeist raumen Kursen die Verwendung der Kielflossenhalbkörper als Tragflügel mit Erfolg ermöglicht wird. ( Siehe Zeichnung 4 ) 8. Ausführung wie Punkte 1. - 7., jedoch mit der Möglichkeit, entweder das gesamte Aggregat oder die Kielverstellungsmechanik auf ein Drehgestell zu montieren, mit dessen Hilfe eine Anstellung des Kiels in der Lotrechten bis etwa beiderseits 10 °gegenüber der Längsachse des Schiffsrumpfes vorgenommen werden kann.
  • Erzielbare Vorteile Außer der Standardisierungsmöglichkeit, , die bei der Anordnung von mehreren Aggregaten den teilbaren Schwenkkiel bei nur wenigen Ausführungstypen der Kielverstellungsmechanik und Hydraulikanlagen für alle Segelwasserfahrzeuge der Welt in preisgünstiger Herstellung geeignet erscheinen läßt, werden die nachfolgenden erzielbaren Vorteile benannt 1. Durch den teilbaren Schwenkkiel für alle Segelwasserfahrzeuge kann auf sämtliche heute gebräuchlichen und bekannten aufholbaren Kiele, profilierten Kielflossen und Kielschwertausfünh1ruRcn, die sämtlich ungünstigere Eigenschaften besitzen, da sie wie der teilbare Schwenkkiel,zugleich wie ein optimaler Festmittelkiel wirken und außerdem sämtlich die Größe der Lateralfläche und die Lage des Lateraldruckpunktes bei Kiel-oder Schwertaufholung zwangsläufig veränderns verzichtet werden. Es würde mit dem teilbaren Schwenkkiel für alle Segelwasserfahrzeuge nur noch ein einziger Kieltyp benutzt, der optimale Segeleigenschaften im Tiefwasser mit tiefreichender, nur vom verwendeten Material her beschränkter hydrodynamisch günstigster Form des Kiels oder der profilierten Kielflosse, besitzt und bei günstig geformtem Uberwasserschiff das Segelwasserfahrzeug nahezu abdriftfrei führt und kaum noch meßbare Werte des induzierten Widerstandes und der Verwirbelungen im Grenzbereich des den Kiel umströmenden Wassers garantiert.
  • Die hydraulisch über die Kielverstellungsmechanik gehaltenen Kielhalbkörper oder profilierten Kielflossenhalbkörper stehen dabei stabil und störungsfrei, da der Kielhalbkörper der Leeseite, wo eine stärkere Belastung als an der Luvseite auftritt, an den Stabilisierungssteg und bei anderen Ausführungen der Kielform, sogar an den Stabilisierungssteg und an die feste profilierte Kielmittelflosse anliegt und dadurch mit der gleichen Festigkeit ausgestattet ist, wie ein fester Mitteikiel.
  • ( Zeichnung 3 ) Ein besonders hoher oder für jeden Kielhalbkörper unterschiedlic¢rHydraulikdruck ist aus diesem Grunde nicht erforderlich.
  • Außer diesen optimalen Eigenschaften im Tiefwasserbereich sind die noch sehr guten Segeleigenschaften mit den hydraulisch gespreizten Kielhalbkörpern im Flachwasser hervorzuheben9 die etwa einemSegel- Boot mit Kimmkielen entsprechen.
  • 2. Völlig automatisches Trockenfallen des Segelwasserfahrzeugs in Tidengewässern, wenn die Rielhalbkörper oder die profilierten Kielflossenhalbkörper vorher bis etwa 50 ° beiderseits des Lotes hydraulisch angehoben worden sind, wozu kein großer Kraftaufwand erforderlich ist, da für die Uberwindung ies Drehmoments am Anfang minimale Kräfte erforderlich werden, die außerdem durch den dynamischen Auftrieb des den Kielhalbkörper umströmenden Wassers eine von der Geschwindigkeit abhängige Unterstützung erfahren.
  • 3. Ebenso völlig automatische Fahrtbereitschaft unter Beste gelung nach gestiegenem Wasserstand, da in diesem Falle das Senken der Kielhalbkörper mit Hilfe der Schwerkraft vor sich geht und noch geringe Kräfte erforderlich werden, um die Kielhalbkörper gegeneinander zu pressen.
  • 4. Jederzeitige problemlose Aufstellung und Lagerung des Segelwasserfahrzeugs auf festem Grund oder an Landt da die gespreizten Kielhalbkörper ( jeder für sich ) das gesamte Wasserfahrzeug ohne jegliche Stützung oder Verpallung sicher zu tragen vermögen. Diese Festigkeitsanforderung ist für die Kielschwenkarme ausreichend. Müssen Vorschriften eingehalten werden, die über diese Festigkeit der Kielschwenkarme hinausgehen, so ist außerdem die sechsfache Tragkraft des gesamten Segelwasserfahrzeugs durch die Kielform, in der das gesamte Aggregat untergebracht ist, und die mindestens vierfache Tragkraft des gesamten Segelwasserfahrzeugs durch die profilierte Mittelkielflosse unter der Kielform als ausreichende Sichern heitsmaßnahme aufgezeigt. Daraus kann gefolgert werden, daß die Kielhalbkörper nicht abbrechen, falls das Segelwasserfahrzeug Grundberührung erhält.
  • 5. jederzeitiges Austauschen der Schwenkkielhalbkörper, sobald das Segelwasserfahrzeug auf festem Grunde ruht oder an Land liegt, da die Kielschwenkarme der Kielhalbkörper durch die Schlitze in der Kielform gesteckt werden und mit den Keilwellen oder Achsen ( Je nach Ausführung des Aggregats ) fest verschraubt werden können.
  • 6. Für alle Zwecke von Segelfahrten kann ein genau dosiertes Kielgevicht bei glei¢hbleibender Lateralfläche der Kielhalb körper hergestellt werden, indem man in die Hohlkiele Material von unterschiedlicher Dichte ( Blei, Schwerspat, Beton ) einfüllt. - Falls nicht der leichte Austausch von im Gewicht unterschiedlichen Kielhalbkörperpaaren vorgezogen wird. ( Wie5. ) 7. Reduzierbares Gewicht von Rumpf und Rigg ohne Stärkeverlust des Segelwasserfahrzeugs durch Verwendung geringerer Dimensionierungen des verwendeten Materials und dadurch auch eine Reduzierung des Ballastanteils, falls eine gedämpft-elastische Aufhängung der Kielverstellungsmechanik wie Zeichnungen 6 -7 vorgezogen wird und außerdem bei Verwendung von profilierten Flossenkielhalbkörpern verschiebbarer Innenballast eingerichtet wird.
  • 8. Werden bei Segelwasserfahrzeugen mehrere hintereinanderstehende Schwenkkielaggregate verwendet, die auf sog. Drehgestellen ruhen, so kann nicht nur die Aussteuerung der Abdrift oder der Versetzung durch Tiden- oder Meeresströmungen durchgeführt, sondern auf Langkursen bei beständigem Wind sogar die grobe Kurssteuerung damit vorgenommen werden.
  • 9. Ist das Segelwasserfahrzeug als Leichtbau ausgeführt, so kann auf bestimmten Kursen zum Wind und ein übergroßen Segelfläche die Fahrt unter hydrodynamischem Auf*ieb erfolgen, wenn körper wie Tragflügel benutzt werde, ( Zeichnung 4 X Erläuterung der Zeichnungen 1 - 4 Es bedeuten (1) = Kielform (Wasserzone) des Rumpfes, (2) = Querschott, (5) = Keilwellen-( bzw. Achslager ), (7) = Durchgehende Keilwelle mit Verbindung zur Kompakthydraulik, (8) = Keil-Welle in der Wasserzone, (10) = Hubarm der Kompakthydraulik, (11) = Kielschwenkarm, (13) = Auflager, (14) = Dichtung an der Keilwelle (7), (15) = Verzahnter Synchronsektor der Keilwelle (7), (16) = Verzahnter Synchronsektor der Keilwelle (8), (17) = Auflager für das wasserdichte Kajütbodenteilstück, (18) = Dichtung fär das wasserdichte Kajütbodenteilstück, (19) = Kajütbodenteilstück (Bodenbretter), (20) = Abdichtung der Durchlaßschlitze für die Kielschwenkarme in der Kielform ( Kunststoff- oder Elsmmilamellen ), (21) = Bilge, (22) = Feste profilierte Kielmittelflosse unter der Kielform, (23) = Stabilisierungssteg der Kielform als Anschlag für die Kielschwenk arme, (24) = Boots- bzw. Schiffsrumpf, (25) = Außenanschlag der Schwenkkielhalbkörper, In den Zeichnungen 1 - 4 wird in einer Längsschnitt- und drei Querschnittzeichnungen die zweckmäßigste Anordnung - einfachste Ausführung - des Aggregats des teilbaren Schwenkkiels vorgestellt. Als von Hand bedienbar ist sie besonders kostengünstig und eignet sich auch besonders für den Einbau in kleine und ältere Segelwasserfahrzeuge. Die völlige Wartungsiosigkeit und Robustheit ist gegeben.
  • Die gesamte Kielverstellungsmechanik ist in der '|Wasserzone A" untergebracht. Sie ist aus korrosionsbeständigem Material immer wartungsfrei. In der "Trockenzone B" befinden sich die Kompakt hydraulik, die Kraftübertragung von der Hydraulik auf die durchgehende Keilwelle (7) und die Steuerungselemente.
  • Zwischen der Wasserzone und der Trockenzone befindet sich am Schottdurchgang der Keilwelle (7) eine wartungsfreie Hochdruckdichtung. Die Trockenzone ist jederzeit von der Kajüte (Niedergang) aus zugänglich. Die Wasserzone ist nach Öffnen des Kajütbodenteilstücks (19) zugänglich; die Öffnung des Kajütbodenteilstücks kann aber erst erfolgen, wenn die Yacht an Land oder bei Tidenniedrigwasser auf festem Grunde ruht.
  • In der "Wasserzone A" der Kielform sind auf beiden Seiten rechterinklizgU i ngsachse des Schiffsrumpfes zwei oder mehr Schlitze eingelassen, durch die die Kielschwenkarme, die mit den Keilwellenkupplungen fest verbunden sind (Zeichnung 8 ), in entgegengesetzter Weise zueinander verschwenkt werden können.
  • Da die Kielschwenkarme untrennbar mit den Kielhalbkörpern oder den profilierten Kielhalbflossen feste Verbindung haben, führen die Kielhalbkörper die Bewegungen der Kielschwenkarme an der Außenseite der Kieiform exakt aus. Die Durchlaßschlitze in der Kielform werden nur gegen das Eindringen fester Körper ( Z.B. San d, Kies ) abgedichtet. Es sollen Gummi- oder Kunst${ lamellen verwendet werden, die die Kielschwenkarme sehr reibungsarm durchlassen können, sobald sie von Wasser ausreichend benetzt sind. Es sind jedoch auch andere Möglichkeiten der Abdichtung gegen feste Körper vorhanden.
  • Grundsätzliche Wirkungsweise Die Kräfte der Kompakthydraulik ( 1 - 2 Hydraulikzylinder oder 1 Spezialschwenktrieb, der die höchste Kraft in der Endstufe entwickelt ) werden durch eine geeignete Kraftübertragung mit Untersetzung auf die Keilwelle (7) übertragen. Die Keilvelle(7) führt nur eine Wälzung um 100 ° auss die durch die verzahnten Synchronsektoren (15) + (16) auch auf die Keilwelle (8) in der "Wasserzone A" übertragen wird. Die erwünschte Gegenläufigkeit der Keilwellen (7) + (8) ist damit gegeben. Die Kielschwenkarme (11) und die Schwenkkielhalbkö.rper, die mit den Kielschwenkarmen feste Verbindung haben, führen diese gegenläufigen Synchronverschwenkungen aus. Uber die Steuerung der Hydraulikventile ( Z.B. Ventil zum Halten der Last ) können die Schwenkkielhalbkörper in jede beliebige Verschwenkungsstellung gebracht werden.
  • Sollen die Verschwenkungen der Kielschwenkarme nicht synchron erfolgen, so sind Einzelverschwenkungen durchaus möglich, wenn z,B, anstelle der Keilwellen eine oder mehrere Achsen ( Zeichnung 5 ) oder zwei durchgehende Keilwellen verwendet werden0 Erläuterung der Zeichnung 5 In der Zeichnung 5 wird eine der Alternativlösungen zu den Zeichnungen 1 - 4 gezeigt, bei der sämtliche Kielschwenkarme, die paarweise hintereinander angeordnet sind, über Klapphebel einzeln betätigt werden . Die Merkmale der Erfindung bleiben durch diese oder andere Alternativlösungen Jedoch immer unberührt.
  • Erläuterung der Zeichnungen 6 - 7 Es bedeuten (1) = Kielform des Rumpfes, (2) = Querschotten in der Kielform, (3) = Dichtungen zwischen den Schotten und dem Rohrkörper, (4) = Rohrkörper als durchgehender Träger der Kielverstellungsmechanik, (5) = Keilwellenlager im Rohrkörper, (6) = Rohrkörperlager, (7) + (8) = Keilwellen, (11) = Kielschwenkarme, (20) = Abdichtung der Durchlaßschlitze in der Kielform des Rumpfes, (22) = Zylinder der Dämpfungshydraulik, (23) = Rumpf des Segelwasserfahrzeugs.
  • In den Zeichnungen 6 - 7 werden in einer Längsschnitt und einer Querschnittzeichnung eine weitere Alternativlösung gezeigt, in der Kiel und Rumpf des Segelwasserfahrzeugs keine starre Verbindung haben, sondern über eine Dämpfungshydraulik elastisch miteinander verbunden sind. Diese Anordnung dient dem Zweck, den Kiel immer annähernd lotrecht zu halten, obgleich der Rumpf mit dem Rigg eine leichte Krängung erfahren dürfen. Es wird dadurch in der Kielzone eine Herabsetzung der Widerstände erreicht und es ist als weiterer Vorteil möglich, die Dimensionierungen von Rumpf und Rigg bei entsprechendem Material so klein zu halten, daß große Gewichtseinsparungen vorgenommen werden können. - Es ist aber nur möglich, diese Alternativlösung herzustellen, wenn gleichzeitig gewährleistet ist, daß der Rumpf eine immerwährende Selbststabilität besitzt, die aber durch pumpbaren Innenballast mit elektronischer Steuerung sehr leicht herzustellen ist. -Die feste Verbindung tritt bei einer Krängung des Rumpfes von 25 ° auf beiden Seiten der Lotrechten ein. Für den Fall, daß eine Störung eintritt, ist die feste Verbindung, wie in den Zeichnungen 1 - 5 natürlich jederzeit herstellbar.
  • Bei dieser Alternativlösung ist natürlich die Verwendung der hydrodynamisch optimal profilierten Kielflossenhalbkörper anzuraten, die in Verbindung mit dem vorstehend genannten verschiebbaren Innenballast und extrem-stabiler Leichtbauweise von Rumpf und Pigg zu nicht verbesserbaren Segeleigenschften führen können.
  • Grundsätzliche Wirkungsweise Die Zylinder der Stabilisierungshydraulik (22) sind mit dem Rumpf des Segelwasserfahrzeugs fest verbunden. Der Druck in diesen Zylindern bleibt nur dann gleich, solange das Krän- Krängungsmoment des Bootsrumpfes etwa 0 ist. Mit zunehmender Stärke des Krängungsmoments bis 25 ° beiderseits des Lotes wird der Druck in den Zylindern der Dämpfungs-Stabilisierungs hydraulik (22) mit elektronischer Steuerung in der Weise verändert, daß in dem (oder den) Zylindern auf der dem Wind zugewandten Seite ( Luvsite ) ein höherer Druck, auf der dem Wind abgewandten Seite ( Leeseite ) ein niedri gerer Druck hergestellt wird. Dadurch kann erreicht werden, daß der Kiel bei leichten Krängungen in der Fahrt unter Segelnlunabhängig von der jeweiligen Lage des Bootsrumpfeslimmer nahezu seine senkrechte Führung beibehält.
  • Im Gegensatz zu der Ausführung wie in den Zeichnungen 1 - 5 ist hier die Kielform durch 2 Schotten unterteilt. Es sind daher außer der "Wasserzone A" noch zwei Trockenzonen vorhanden, Auch bei diesem Aggregattyp lassen sich ebensolche Standardisierungen durchführen und mehrere Schwenkkielaggregate hintereinander (evtl. nebeneinander) anordnen, usw. wie bei den Ausführungen zu den Zeichnungen 1 - 5.
  • Erläuterung der Zeichnung 8 Die Zeichnung 8 stellt einen Schwenkkielhalbkörper als Hohlkörper dar, der zur Herstellung eines variablen Kielgewichts mit Materialien von unterschiedlicher Dichte gefüllt werden soll, ( Blei, Schwerspat, Beton ) Ferner wird gezeigt, daß die Kielschwenkarme in die Muffen (Kupplungen) an den Keilwellen eingeführt und dort befestigt (verschraubt) werden.
  • Sollen Kielhalbkörper oder profilierte Kielflossenhalbkörper ausgewechselt oder ausgetauscht werden, so ist dies nach Lösen der Kupplungen an den Keilwellen und Herausziehen durch die Schlitze in der Kielform usw. leicht durchzuführen.
  • Erläuterung der Zeichnungen 9 - 12 In den Zeichnungen 9 - 12 wurde die praktische Unterbringung des gesamten Aggregats des teilbaren Schwenkkiels für alle Segelwasserfahrzeuge in Einzel~ oder Mehrfachanordnung dargestellt und erläutert.
  • Leerseite

Claims (10)

  1. Patentansprüche : 1. Teilbarer Schwenkkiel, geeignet für alle Segelwasserfahrzege, bestehend aus zwei symmetrischen Kielhalbkörpern oder zwei profilierten Kielflossenhalbkörpern, deren Berührungsflächen parallel zur Längsachse des Schiffsrumpfes verlaufen,und die mit den Kielschwenkarmen an einer oder zwei Achsen oder an zwei Keilwellen aufgehängt sind, die ebenso parallel zur Längsachse des SchiffsruMfes in der sog. Kielform an der Unterseite der Außenhaut des Rumpfes gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung des Lotes hydraulisch gegen einandergepreßten Kielhalbkörper nicht nur eine hydrodynamisch optimal wirkungsvolle Form besitzen, der im Tiefgang nur durch die iLgenschaften des verwendeten Materials Beschränkungen auferlegt werden müssen, sondern daß auch der Tiefgang des Segelwasserfahrzeugs durch hydraulische Verschwenkung der Kielhalbkörper beiderseits der Längsachse des Schiffsrumpfes in entgegengesetzter Weise rechtwinklig nach außen, jederzeit und ohne Unterbrechung der Fahrt unter Segeln, für jede gewünscht Kieltiefe ( bis ca. 10 % des Maximalwertes ) verringert werden kann.
  2. 2. Teilbarer Schwenkkiel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß durch die rechtwinklig nach außen gespreizten Kielhalbkörper die Fahrt unter Segeln mit verringertem Tiefgang nicht nur fortgesetzt werden kann, sondern außerdem dabei möglich ist, Jederzeit z.B. in Tidengewässern automatisch trockenzufallen. Dabei ruht das Segelwasserfahrzeug standsicher ohne jegliche Verpallung oder dergl. auf den gespreizten Kielhalbkörpern und, falls erforderlichlauf der festen Mittelflosse an der Unterseite der Kielform. ( Ebenso bei Lagerung an Land )
  3. 3. Teilbarer Schwenkkiel nach Anspruch 1 - 2 dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Aggregat in einer hydrodynamisch günstig gestalteten Form ( sog. Kielform ) an der Unterseite der Rumpfaußenhaut untergebracht wird, und daß in diese Kielform, die durch einen Längssteg stabilisiert werden kann, ( Anschlag für Kielschwenkarme ) mehrereegenüberliegende oder auch durchgehende Schlitze zum Durchlassen der Kielschwenkarme eingelassen worden sind.
  4. 4. Teilbarer Schwenkkiel nach Anspruch 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, daß die sog. Kielform neben einer oder zwei Trockenzonen für die Aufnahme empfindlicher Geräte und Aggregate in allen Fallen eine dichte Wasserzone aufweist, in der die gesamte Kielverstellungsmechanik untergebracht ist.
  5. 5. Teilbarer Schwenkkiel nach Anspruch 1 - 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Kielhalbkörper oder die profilierten Kielflossenhalbkörper mit den dazugehörigen Kielschwenkarmen von außen durch die Schlitze in der Kielform gesteckt werden und mit den Keilwellen ( oder Achsen ) fest verbunden werden können. Da diese feste Verbindung auch Jederzeit lösbar ist, wenn das Segelwasserfahrzeug auf festem Grunde oder an Land gelagert wird, können die Kielhalbkörper oder die profilierten Kielflossenhalbkörper leicht ersetzt oder ausgetauscht werden.
  6. 6. Teilbarer Schwenkkiel nach Anspruch 1 - 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Kielhalbkörper oder die profilierten Kielflossenhalbkörper nicht nur als Gußstücke hergestellt, sondern auch sehr günstig als Hohlkörper von unterschiedlichem Material ausgebildet werden. ( Stahlblech, Kunststoff ) Mit solchen Kielhohlkörpern, die der Schiffseigner unmittelbar vom Hersteller bezieht, kann er selbst durch Einfüllen von Material unterschiedlicher Dichte, ein für seinen ganz speziellen Einsatzzweck des Segelwasserfahrzeugs genau vorgeschriebenes Kielgewicht herstellen.
  7. 7. Teilbarer Schwenkkiel nach Anspruch 1 - 6 dadurch gekennzeichnet, daß außer der Ausführung mit fester Verbindung von Rumpf und Rigg des Segelwasserfahrzeugs ( Zeichnungen 1 - 5 ) auch eine gedämpft-elastische Verbindung zwischen dem Rumpf und dem Rigg des Segelwasserfahrzeugs hergestellt werden kann. ( Zeichnungen 6 - 7 ) Die elastische Dämpfung soll durch Zylinder der Stabilisierungshydraulik erfolgen, die mit dem Rumpf fest verbunden sind. In diesen Hydraulik -zylindern ist der Druck nur dann gleich, wenn das Krängungsmoment des Segelwasserfahrzeugs etwa 0 ist.
    Mit zunehmender Stärke des Krängungsmoments ( Krängungskraft im Segeldruckpunkt X Abstand zwischen Segeldruckpunkt und Lateraldruckpunkt ) bis etwa 25 ° beiderseits der Lotrechten wird der Druck in dem Zylinder auf der dem Wind zugewandten Seite ( Luv ) erhöht ( auf der dem Wind abgewandten Seite erniedrigt ), und dadurch der Kiel auch bei Krängung des Bootsrumpfes immer lotrecht gehalten. Diese Maßnahme ist aber nur angezeigt, wenn durch Verschiebung von Innenballast nach Luv das optimale stabilitätsmoment des Bootsrumpfes immer wirksam bleibt.
  8. 8. Teilbarer Schwenkkiel nach Anspruch 1 - 7 dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Ausführungen bei größeren Segelwasserfahrzeugen in Mehrfachanordnung hintereinander ( evtl. auch nebeneinander ) erstellt werden sollen.
  9. 9. Teilbarer Schwenkkiel nach Anspruch 1 - 8 dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Ausführungen auf sog. Drehgestelle montiert werden, mit deren Hilfe sie bis ca. 10 ° beiderseits der Längsachse des Schiffsrumpfes um die Stehachse drehbar sind. Dadurch können besonders bei Mehrfachanordnung wie 8.grobe Steueraufgaben ausgeführt werden.
    ( Starke Abdrift und Stromversetzung über lange Kurse )
  10. 10. Teilbarer Schwenkkiel nach Anspruch 1 - 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Kielhalbkörper oder die profilierten Kielflossenhalbkörper bei günstigem Anstellwinkel, der durch Regulierung der Keillagerhöhen hergestellt werden kann, auf günstigen Kursen als Tragflügel Verwendung finden können, sofern eine übergroße Segelfläche für ausreichenden Vortrieb und eine Leichtdeplacementbauweise für eine solch große Geschwindigkeitszunahme bei der Fahrt durch Wasser sorgen kann, daß über größere Strecken hydrodynamischer Auftrieb erfolgt, bei dem sich zumindest ein Teil des Rumpfes aus dem Wasser hebt. ( Zeichnung 4 ) - Die Probleme der Querstabilität sollen durch die unter der Kielform angeordneten festen Mittelflosse gelöst werden. Diese feste Mittelflosse in hydrodynamisch optimalem Profil muß für jeden Bootes typ mit Tragflügel-Profil-Halbkörpern gesondert erstellt werten
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4537143A (en) * 1981-07-03 1985-08-27 Mistral Windsurfing Ag Apparatus for the stabilizing of the direction of travel of watercraft, specifically a sword or fin for sailboards
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