DE29510856U1

DE29510856U1 - Segel für Wasserfahrzeuge

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Publication number: DE29510856U1
Application number: DE29510856U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-07-05
Filing date: 1995-07-05
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2005-07-06

Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Segel für Wasserfahrzeuge, welche eine von Vorliek, Achterliek und Unterliek begrenzte dreieckförmige Segelfläche aufweist. Bei dem Segel mag es sich um ein Großsegel oder eine Fock für ein als Freizeit- oder Sportboot eingesetztes Segelboot oder um ein Segel für ein Surfbrett handeln.

Mit zunehmendem Anstellwinkel zwischen scheinbarem Wind und Segelsehne eines durch Winddruck ausgespannten Segels nimmt die senkrecht zum scheinbaren Wind gemessene Auftriebskraft zu, bis die Strömung bei einem kritischen Anstellwinkel an der ! Vorderkante des Segels abzureißen beginnt. Gleichzeitig wächst j mit zunehmenden Anstellwinkel der Widerstand parallel zum j scheinbaren Wind. Das Verhältnis aus Auftriebskraft und j Widerstand - die sogenannte Gleitzahl - durchläuft in Abhängigkeit des Anstellwinkels ein Optimum (Tom Whidden et al, "Das Segel", Delius Klasing Verlag, 1992, Seiten 104 bis 109).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Segel mit verbessertem Auftrieb, welches eine hohe Gleitzahl ermöglicht, anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Segelfläche aus aufeinanderliegenden Tüchern besteht, die am Achterliek miteinander verbunden sowie unterliekseitig an einen vom Schothorn zum Hals breiter werdenden flexiblen Boden angeschlossen sind, wobei die Tücher und der flexible Boden eine am Vorliek offene Tasche bilden. Bei aufgespanntem Segel füllt sich die Tasche unter dem Winddruck des scheinbaren

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Windes. Die Tücher an Lee und Luv nehmen unter dem Winddruck einen durch den Boden der Tasche vorgegebenen Abstand voneinander ein, wobei das Segel ein Tragflächenprofil bildet, welches einen langen Strömungsweg an Lee sowie einen kürzeren Strömungsweg an Luv definiert. Die damit einhergehende Beschleunigung der Luft an Lee bei der ümströmung des Tragflächenprofils bedingt einen Anstieg der Druckdifferenz zwischen Luv und Lee und damit einen höheren Auftrieb.

Zweckmäßigerweise enthält die Tasche kammerbildende, flexible Einlagen, wobei die Einlagen mit den Tüchern verbunden sind und im wesentlichen parallel zum Boden der Tasche verlaufen und wobei die Breite der Einlagen proportional mit ihrem Abstand vom Boden abnimmt. Durch die Kammerung der Tasche ist auch bei größeren Segeln sichergestellt, daß das unter Winddruck aufgespannte Segel eine aerodynamisch günstige Form annimmt.

Für die weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Segels bestehen verschiedene Möglichkeiten. Gemäß einer ersten Ausführungsform besteht die Segelfläche aus zwei Tüchern, wobei die Befestigung des Segels am Vorliek des luvseitigen Tuches erfolgt. Unter Schotespannung und Winddruck verformt sich die unter Winddruck stehende Tasche so, daß der leeseitige Strömungsweg größer ist als der luvseitige Strömungsweg. Um Wendemanöver zu ermöglichen, sind am Vorliek der Tücher zweckmäßigerweise Taue angeordnet, deren Enden in gleicher Höhe befestigt sind. Die Taue durchfassen am Mast oder Vorstag angeordnete Ösen und sind bei einem Wendemanöver des Wasserfahrzeuges in den Ösen verschiebbar. Durch Verschieben der Taue in den zugeordneten Ösen ist sichergestellt, daß vor und

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nach einem Wendemanöver das Segel stets am Vorliek des luvseitigen Tuches gehalten ist.

Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segels ist dadurch gekennzeichnet, daß die Segelfläche aus zwei Tüchern besteht, die über die Höhe des Segels sich erstreckende und im Vergleich zur Segelbreite schmale Bahnen aus stretchfähigem Material enthalten. In einem durch Winddruck ausgespannten Segel ist die Zugkraft an Lee stets größer als die auf das luvseitige Tuch ausgeübte Zugkraft. Folglich streckt sich das Tuch an Lee stärker als das Tuch an Luv, wobei das angestrebte Tragflächenprofil sich aufgrund des Zusammenspiels der Kräfte einstellt.
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Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segels ist dadurch gekennzeichnet, daß in der von zwei Tüchern begrenzten Tasche ein formstabiles Mundstück aus ebenen herzförmigen La-

; mellen angeordnet ist, wobei die Tücher nur am Vorliek an den ! Lamellen befestigt und im übrigen zu dem Mundstück frei beweglieh sind. Die Lamellen weisen an ihrer der Taschenöffnung ! Vorderkante eine Einrichtung zur Befestigung am Mast oder Vorstag auf, wobei diese Befestigungseinrichtung vorzugsweise auf der Symmetrieachse der Lamellen angeordnet ist. Die Position des Mundstückes folgt einer sich ändernden Segelstellung, wobei stets das leeseitige Tuch des Segels an den Lamellen des Mundstückes anliegt. Zweckmäßig schließen am achteren Ende des Segels zwei Leinen an, wobei der in einer horizontalen Schnittebene gemessene Abstand der Befestigungspunkte dieser Leinen der Längendifferenz zwischen einem langen Strömungsweg an Lee und einem kurzen Strömungsweg an Luv in dieser Schnitt-

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ebene bei vorgegebenem Tragflächenprofil des unter Winddruck stehenden Segels entspricht. Mit den Leinen sind Wendemanöver leicht ausführbar.

Gemäß einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Segels besteht die Segelfläche aus drei aufeinanderliegenden Tüchern, die zwei am Vorliek offene Taschen bilden, wobei die Befestigung des Segels am Vorliek des mittleren Tuches erfolgt. Aufgrund des Winddruckes öffnet sich stets die Tasche an Lee, während die Tasche an Luv killt. Unter Ausnutzung dieses Effektes sind Wendemanöver ohne weiteres möglich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Aufuhrungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch

Fig. 1 die Umrisse eines Segelbootes mit aufgespanntem Vorsegel in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Segel,

Fig. 3 und 6 weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen

Segels, ebenfalls im Horizontalschnitt.

Die Fig. 1 zeigt die Umrisse eines Segelbootes 1 mit aufgespanntem Vorsegel 2. Mast und Großsegel sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Das Vorsegel weist eine von Vorliek 3, Achterliek 4 und Unterliek 5 begrenzte dreieckförmige Segelfläche auf. Sie besteht aus aufeinanderliegenden Tüchern 6, 7, die am Achterliek 4 miteinander verbunden sowie unterliekseitig an einem von Schothorn zum Hals breiter wer-

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denden flexiblen Boden 8 angeschlossen sind. Die Tücher 6, 7 und der flexible Boden 8 bilden eine am Vorliek 3 offene Tasche, die unter dem Winddruck des scheinbaren Windes aufgespannt ist. Das unter Winddruck aufgespannte Segel besitzt ein tragflächenähnliches Profil, welches einen größeren Strömungsweg an Lee und einen kürzeren Strömungsweg an Luv definiert. Der Fig. 1 entnimmt man ferner, daß die Tasche 9 kammerbildende, flexible Einlagen 10 enthält, die mit den Tüchern 6, 7 verbunden sind und im wesentlichen parallel zum Boden 8 verlaufen. Die Breite der Einlagen 10 nimmt proportional zu ihrem Abstand vom Boden 8 ab.

In den Fig. 2 bis 4 ist zur Verdeutlichung der Segelaerodynamik die Richtung des scheinbaren Windes S, der Anstellwinkel zur Segelsehne 11 sowie die im Druckpunkt des Segels angreifende Auftriebskraft F₂. senkrecht zum scheinbaren Wind S eingezeichnet.

Der Fig. 2 entnimmt man, daß die Segelfläche aus zwei Tüchern 6, 7 besteht und daß die Befestigung des Segels am Vorliek 3 des luvseitigen Tuches 6 erfolgt. Am Vorliek 3 der Tücher 6, 7 sind ferner Taue 12 angeordnet, deren beiden Enden in gleicher Höhe befestigt sind. Die Taue 12 umfassen am Mast oder Vorstag angeordnete Ösen 13 und sind bei einem Wendemanöver des Bootes in den Ösen 13 verschiebbar.

Auch bei der in Fig. 3 dargestellten Auführung des erfindungsgemäßen Segels besteht die Segelfläche aus zwei Tüchern 6, 7. Die Tücher 6, 7 enthalten über die Höhe des Segels sich erstreckende und im Vergleich zur Segelbreite schmale Bahnen 14 aus stretchfähigem Material. Auf das leeseitige Tuch 7 wirken größere Zugkräfte als auch das Tuch 6 an Luv. Unter dem

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Gleichgewicht der Kräfte entsteht das angestrebte Tragflächenprofil des Segels.

Bei einer weiteren, in Fig. 4 dargestellten Ausführung des erfindungsgemäßen Segels ist in der von zwei Tüchern 6, 7 begrenzten Tasche 9 ein formstabiles Mundstück aus ebenen herzförmigen Lamellen 15 angeordnet. Die Fig. 4 zeigt eines dieser Lamellen 15 in der Draufsicht. Parallel und im Abstand sind weitere Lamellen angeordnet, wobei die Abmessungen der Lamellen proportional mit Ihrem Abstand vom Boden 8 abnehmen. Die Tücher 6, 7 des Segels sind nur am Vorliek 3 (in dem gestrichelt angedeuteten Bereich) an den Lamellen 15 befestigt und im übrigen zu dem Mundstück frei beweglich. Die Lamellen 15 weisen ferner an ihrer der Taschenöffnung zugeordneten Vorderkante eine Einrichtung 16 zur Befestigung am Mast oder Vorstag j auf, wobei diese Befestigungseinrichtung 16 vorzugsweise auf der Symmetrieachse 17 der Lamellen 15 angeordnet ist. Die

Fig. 5 zeigt das Segel mit gestrichelter Linienführung vor und in ausgezogenen Linien nach einem Wendemanöver. Der Figur entnimmt man auch, daß am achteren Ende des Segels zwei Leinen an Befestigungspunkten 18, 19 anschließen. Der in einer horizontalen Schnittebene gemessene Abstand a der Befestigungspunkte 18, 19 dieser Leinen enspricht der Längendifferenz zwischen einem langen Strömungsweg 1, an Lee und einem kurzen Strömungsweg I₂ an Luv in dieser Schnittebene bei vorgegebenem Tragflächenprofil des unter Winddruck stehenden Segels. Die Position der Befestigungspunkte 18, 19 vor und nach dem Wendemanöver ist in der Figur dargestellt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 besteht die Segelfläche aus drei aufeinanderliegenden Tüchern 6, 7, 15, die zwei am Vorliek offene Taschen 9, 9' bilden. Die Befesti-

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gung des Segels erfolgt am Vorliek 3 des mittleren Tuches 20. Die Tasche 9 an Lee öffnet unter dem Winddruck, während die Tasche 9' an Luv killt. Nach einem Wendemanöver öffnet die im Ausführungsbeispiel links dargestellte Tasche und killt die rechte Tasche. Wendemanöver sind so problemlos durchführbar.

Claims

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen Schutzansprüche

1. Segel für Wasserfahrzeuge, insbesondere für Freizeit- und Sportboote sowie für Surfbretter, mit einer von Vorliek, Achterliek und ünterliek begrenzten dreieckförmigen Segelfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Segelfläche aus aufeinanderliegenden Tüchern (6, 7) besteht, die am Achterliek (4) miteinander verbunden sowie unterliekseitig an einen vom Schothorn zum Hals breiter werdenden flexiblen Boden (8) angeschlossen sind, wobei die Tücher (6, 7) und der flexible Boden (8) eine am Vorliek (3) offene Tasche (9) bilden.

2. Segel nach Anspruch I₇ dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (9) kammerbildende, flexible Einlagen (10) enthält, wobei die Einlagen (10) mit den Tüchern (6, 7) verbunden sind und im wesentlichen parallel zum Boden (8) verlaufen und wobei die Breite der Einlagen (10) proportional mit ihrem Abstand vom Boden (8) abnimmt.

3. Segel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segelfläche aus zwei Tüchern (6, 7) besteht und daß die Befestigung des Segels am Vorliek (3) des luvseitigen Tuches (6) erfolgt.

4. Segel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Vorliek (3) der Tücher (6, 7) Taue (12) angeordnet sind, deren beiden Enden in gleicher Höhe befestigt sind, und daß die Taue

(12) am Mast oder Vorstag angeordnete Ösen (13) durchfassen und bei einem Wendemanöver des Wasserfahrzeuges in den Ösen

(13) verschiebbar sind.

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5. Segel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segelfläche aus zwei Tüchern (6, 7) besteht, die über die Höhe des Segels sich erstreckende und im Vergleich zur Segelbreite schmale Bahnen (14) aus stretchfähigem Material enthalten.

6. Segel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der von zwei Tüchern {6, 7) begrenzten Tasche (9) ein formstabiles Mundstück aus ebenen herzförmigen Lamellen (15) angeordnet ist, wobei die Tücher (6, 7) nur am Vorliek (3) an den Lamellen (15) befestigt und im übrigen zu dem Mundstück frei beweglich sind.

7. Segel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (15) an ihrer der Taschenöffnung zugeordneten Vorderkante eine Einrichtung (16) zur Befestigung am Mast oder Vorstag aufweist, wobei diese Befestigungseinrichtung (16) auf der Symmetrieachse (17) der Lamellen (15) angeordnet ist.

8. Segel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß am achteren Ende des Segels zwei Leinen anschließen, wobei der in einer horizontalen Schnittebene gemessene Abstand (a) der Befestigungspunkte (18, 19) dieser Leinen der Längendifferenz zwischen einem langen Strömungsweg (I₁) an Lee und einem kurzen Strömungsweg (I₃) an Luv in dieser Schnittebene bei vorgegebenem Tragflächenprofil des unter Winddruck stehenden Segels entspricht.

9. Segel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segelfläche aus drei aufeinanderliegenden Tüchern (6, 7, 20) besteht, die zwei am Vorliek offene Taschen (9, 9') bilden, wobei die Befestigung des Segels am Vorliek (3) des mittleren Tuches (20) erfolgt.