DE3001279A1 - Anordnung eines als flossenkiel oder schwert dienenden koerpers an einem segelboot - Google Patents

Description

Anordnung eines als Flossenkiel oder Schwert dienenden Körpers an einem Segelboot

Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart.

Beim Segeln am Wind bewirkt die im Winkel zur lotrechten Längsmittelebene des Bootes wirkende Komponente der Windkraft eine Abdrift, die dazu führt, daß der Kurs des Segelbootes mit seiner Längsachse einen spitzen Winkel bildet. Durch diesen Anstell- oder Abdriftwinkel des gesamten Bootes zur Kursrichtung erzeugt das Unterwasserschiff allein oder mit speziellen Anhängen, wie Kiel und Schwert eine Auftriebskraft nach Luv, die der Abdrift entgegenwirkt. Dadurch wird jedoch die Strömung des Wassers um das Boot herum nachteilig beeinflußt, so daß der Fahrtwiderstand wächst.

Bei Rümpfen mit geringem Tiefgang müssen die Kielflächen (Schwertflächen) relativ groß und tiefgehend ausgeführt werden, um auch in den unteren Geschwindigkeitsbereichen den notwendigen Auftrieb nach Luv zu erzeugen. Bei größeren Geschwindigkeiten, kann nur bei Schwertbooten durch Anheben des Schwertes die Fläche reduziert und damit der induzierte Widerstand herabgesetzt werden. Besitzt die Yacht einen Festkiel so wird die entstehende Auftriebskraft durch den möglichen, größten Anstellwinkel des gesamten Bootes begrenzt, da mit der Vergrößerung dieses Winkels der induzierte Widerstand des Bootes unproportional anwächst. Der induzierte Widerstand nimmt bei 2° Abdriftwinkel um 14 % des reinen Formwiderstandes zu, bei 4° um 34 %, bei 8° um 80 % und bei 10° um 106 % zu. Der geringste noch eine ausreichende Auftriebskraft erzeugende Anstellwinkel beträgt ca. 4°.

Die durch Kiel oder Schwert erzeugte Kraft wirkt zusätzlich krängend, da sie sich mit der krängenden Kraft des Segels ergänzt.

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Bei der Anordnung der im Oberbegriff des Hauptpatentanspruchs angegebenen Bauart wird nun die die Abdrift bewirkende Windkraftkomponente durch die von dem Flossenkiel oder dem Schwert erzeugte seitliche Auftriebskomponente ganz oder teilweise ausgeglichen, so daß die Abdrift verringert wird. Der Winkel zwischen Kurs und Schiffslängsachse wird durch die Wirkungsweise bis auf 0 reduziert. Infolgedessen sinkt der Fahrtwiderstand des Bootskörpers.

Bei einer bekannten Anordnung der vorstehend angegebenen Bauart besteht der hintere Teil des als Flossenkiel oder Schwert dienenden Körpers aus einer Trimmklappe, die am vorderen Teil des Körpers durch ein Scharnier befestigt ist und nach Backbord oder Steuerbord geschwenkt werden kann. Eine solche Trimmklappe hat aber den Nachteil, daß das waagerechte Längsschnittprofil des als Flossenkiel oder Schwert dienenden Körpers beim Ausschwenken der Trimmklappe im hinteren Drittel stark gewölbt wird. Das ist aber für den Auftrieb ungünstig und erhöht den Widerstand

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß sie bei verhältnismäßig kleiner Fläche eine größere Auftriebskraft aufgrund des asymmetrischen Profils erzeugt. Sie besitzt einen Anstellwinkel, ohne daß das gesamte Boot zum Kurs angestellt 'wird. Die Auftriebskraft und der Anstellwinkel sind regulierbar.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptpatentanspruchs.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht sind, zeigen

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Fig. 1 eine Seitenansicht des Bootskörpers eines Segelboots mit einem zweiteiligen Flossenkiel der vorstehend erläuterten Ausgestaltung,

Fig. 2 den zur Fig. 1 gehörigen Grundriß, teilweise im Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 in größerem Maßstab den Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 ergänzt durch die hochgezogene Hälfte des hinteren Teiles des Flossenkiels,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform,

Fig. 5 schaubildlich den Längsschnitt 5-5 durch den Schwertkasten des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Bootskörpers mit den Einrichtungen zum Absenken und Hochziehen der einzelnen Teile des Flossenkiels,

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung des Schwertkastens eines Bootskörpers, an welchem der vordere Teil des Flossenkiels starr befestigt ist, während die Hälften des hinteren Teiles des Flossenkiels im Schwertkasten auf und ab gleitend geführt sind und

Fig. 7 einen Querschnitt durch den in Fig. 5 gezeigten Schwertkasten, jedoch mit abweichend von Fig. 5 ausgestalteten Antrieben für die Teile des Flossenkiels.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Bootskörper 10 eines Segelboots ist mit einem als Flossenkiel dienenden zweiteiligen Körper 12 versehen, der aus zwei in Fahrtrichtung hintereinanderangeordneten Teilen 14 und 16 besteht. Der vordere Teil 14 ist symmetrisch zur lotrechten Längsmittelebene 18 des Bootskörpers

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gestaltet und hat ein tropfenförmiges neutrales Querschnittsprofil in jeder zur Querschnittsebene 2-2 der Fig. 1 parallelen Ebene, vorteilhaft nach unten verjüngt. Der hintere Teil 16 des den Flossenkiel bildenden Körpers 12 ist auf der Leeseite der Mittelebene 18 angeordnet, weist ein ungefähr dreieckiges Querschnittsprofil auf und nähert sich mit seiner Vorderseite dem vorderen Flossenkieltei1 14 an, so daß er dessen tropfenförmiges Profil zu einem unsymmetrischen Auftriebsprofil ergänzt. Während der Fahrt übt daher dieser zweiteilige Flossenkiel eine durch den Pfeil 22 angedeutete Auftriebskomponente nach Luv auf den Bootskörper 10 aus. Der Teil 16 des Flossenkiels verjüngt sich in einer günstigen Ausführungsform nach unten. Er ist bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel während der Fahrt so eingestellt, daß sich sein unteres Ende bündig an das untere Ende des Teils 14 anschließt.

Ohne den Teil 16 würde das Segelboot unter dem Einfluß der quer zu seiner Längsachse wirkenden Komponente der Windkraft mit einem Anstellwinkel von 4° den Kurs 24 nehmen. Durch das Teil 16 entsteht der notwendige Anstellwinkel des Profils, so daß der Auftrieb auch dann erzeugt wird, wenn der Kurs des Bootes mit der Schiffslängsachse zusammenfällt.

Der hintere Teil 16 des als Flossenkiel dienenden Körpers wird von einer zweier schwertartig hochziehbarer Hälften 16 und 26 gebildet, vergleiche Fig. 3, von denen jeweils nur die leeseitige Hälfte abgesenkt ist, während die andere in einen Schwertkasten 28, Fig. 6, hochgezogen ist. Beim Wenden oder Halsen muß man daher die abgesenkte Hälfte - in den Fig. 1 und 2 mit 16 bezeichnet - hochziehen und die andere Hälfte 26 absenken.

Im Schwertkasten 28 sind die beiden Hälften 16 und 26 des hinteren Teils des Flossenkiels gleitend geführt und mit entsprechenden Antrieben versehen.

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In Fig. 5 ist eine Anordnung gezeigt, in welcher der Schwertkasten 29 auch den vorderen Teil 14 des Flossenkiels aufzunehmen vermag, so daß,dieser nicht, wie bei der AusfUhrungsform der Fig. 6^ starr am Bootskörper befestigt sondern im Schwertkasten 29 gleitend geführt ist. Man kann daher den Flossenkiel je nach Bedarf mehr oder weniger weit absenken und in etwa bei Fahrt vor dem Winde ganz hochziehen. Der Schwertkasten 29 nimmt also gleitend den vorderen Teil 14 und die beiden Hälften 16 und 26 des hinterön Teils des Flossenkiels auf. Dem Antrieb dieser einzelnen Teile dienen bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel Seilzüge. In einem unten am vorderen Teil 14 des Flossenkiels befestigten verbreiterten Fußes 30 ist eine Seilscheibe 32 gelagert, über die ein Seil 34 läuft, das sich durch den Schwertkasten hindurch aufwärts erstreckt und am oberen Ende über Umlenkrollen 36 zu antreibbaren Seilrollen verläuft. Wird der-Vordertei 1 14 des Flossenkiels aus der in Fig. 5 gezeigten abgesenkten Lage durch Dichtholen des Seiles 34 angehoben, dann nimmt sein Fuß 30 die jeweils abgesenkte Hälfte des hinteren Teils - dies ist bei der in Fig. 5 gezeigten Lage die Hälfte 26, nach oben mit. Außerdem ist an jeder Hälfte 16 tr'zw. 26 des hinteren Teils des Flossenkiels ein Zugseil 38 befestigt mit dessen Hilfe jede der beiden Hälften 16, 26 für" sich allein hochgezogen oder abgesenkt werden kann.

In Fig. 4 ist eine Ausgestaltung des Flossenkiels gezeigt, bei der sich zwischen den beiden Hälften 16 und 26 des hinteren Teils des Körpers 12 ein durchströmter Spalt befindet. Dementsprechend sind die einander zugewandten Ecken des dreieckigen Querschnittsprofils der Hälften 16 und 26 abgerundet. Das Querschnittsprofil jeder der beiden Hälften 16 und 26 kann auch neutral gestaltet sein.

Statt der Sei !'antriebe für die einzelnen Teile des Körpers 12 können auch Antriebe durch Zahnstangen und Zahnritzel und hydraulische Vorrichtungen vorgesehen werden.

Die Abmessungen des Körpers 12 können für einen Boots-130030/02 5?

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körper 10 gegebener Größe kleiner als ein ungeteilter Flossenkiel bemessen werden, weil seine Wirkung durch die von ihm erzeugte Kraftkomponente 22 verstärkt wird. Aus diesem Grunde liegt der Angriffspunkt der Kraftkomponente 22 auch dicht am Schiffsrumpf, was den Vorteil bietet, daß die Kraft 22 den Bootskörper 10 in geringerem Maße nach Lee zu krängen sucht.

Fig. 7 veranschaulicht einen Querschnitt durch den in Fig. 5 gezeigten Flossenkiel und durch den Schwertkasten zur Darstellung der Seilantriebe für die Hälften 16 und 26 des hinteren Teiles des Flossenkiels. Unten im Schwertkasten sind Seilscheiben 40 gelagert, über welche die Seile 38 verlaufen. Diese Seile sind über obere Seilscheiben 42 geführt, die in der einen oder anderen Richtung angetrieben werden können. Die Seile greifen oben an den Hälften 16 und 26 an. Zu diesem Zweck verlaufen die Seile durch Löcher 44, die in den Außenwänden der Gleitbahnen angeordnet sind, in denen die Hälften 16 und 26 gleitend geführt sind. Außen ist der Schwertkasten durch Wände 46 abgedeckt. Die beiden sich nach unten verjüngenden Hälften 16 und 26 haben außen Schultern 48, die sich beiderseits des unten im Schwertkasten vorhandenen Schlitzes an den Boden des Bootskörpers 10 anlegen können, um den Abwärtshub der Hälften 16 und 26 zu begrenzen.

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Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE

1. Anordnung eines als Flossenkiel oder Schwert dienenden Körpers an einem Segelboot, der zur Erzeugung einer seitlichen Auftriebskomponente ein zur lotrechten Längsmittelebene des Bootskörpers unsymmetrisches waagerechtes Querschnittsprofil aufweist und aus mindestens zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten Teilen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil des Körpers (12) symmetrisch zu dieser Ebene (18) mit tropfenförmigem neutralen Querschnittsprofil gestaltet und ein hinterer Teil des Körpers (16, 26) auf der Leeseite der Mittelebene (18) angeordnet ist, ein ungefähr dreieckiges Querschnittsprofil aufweist und sich mit seiner Vorderseite dem vorderen Teil (12) des Körpers annähert und dessen tropfenförmiges Profil zu einem unsymmetrischen Auftriebsprofil ergänzt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Teil des Körpers von einer zweier schwertartig hochziehbarer Hälften (16, 26) gebildet wird, von denen jeweils nur die leeseitige abgesenkt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich

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Bayerische Vereinsbank München, Kto.-Nr. 882 495 PLZ 700 202 70) · Deutsche Bank München, Kto.-Nr. 82/080 50 (BLZ 700 70010)

Postscheckamt München, Kto.-Nr. 1633 97- 802 PLZ 700100 80)

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zwischen den beiden Hälften (16, 26) des hinteren Teils des Körpers ein durchströmter Spalt befindet.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil (14) des Körpers (12) als hochziehbarer Ballastkiel ausgebildet ist und zusammen mit der
jeweils abgesenkten hinteren Hälfte durch ein Seil (34) hochziehbar ist, das auch zum Hochziehen nur der hinteren Hälfte allein dient.

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