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GABELBAUM
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Die Erfindung betrifft einen Gabelbaum mit veränderbarer Länge für
ein Segelrigg.
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Dem routinierten Surfer stellt sich in Anpassung an die unterschiedlichen
Windverhältnisse und an die verschiedenartigen Surfreviere das Problem, bei der
angestrebten, optimalen Surfausrüstung gegebenenfalls mehrere Gabelbäume mitnehmen
zu müssen. So ist der Abstand zwischen der Masttasche und dem Schothorn bei Leichtwind-Segel
mit einer Segelfläche z.B. bis 8 qm größer, als bei Sturm-Segeln von etwa 5,5 qm.
Besonders für das Brandungssurfen und das dafür geeignete Maui-Segel, empfiehlt
sich dabei ein relativ kurzer Gabelbaum, damit das Ende des Gabelbaumes bei der
Neigung des Mastes nach hinten nicht in die Brandungswelle oder die Wasseroberfläche
eintaucht, wodurch sonst die Manövrierbarkeit des Riggs erschwert würde.
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Um dem Erfordernis eines relativ langen, in bestimmten Situationen
aber auch kürzeren Gabelbaumes gerecht zu werden, sind zwar Gabelzwischen- oder
Endstücke, gegebenenfalls auch kürzere oder längere Endbeschläge, des Gabelbaumes
denkbar. Da es sich jedoch dann um zusätzliche Einzelstücke
handelt,
müssen diese erst in der entsprechenden Situation verfügbar sein. Sodann bedarf
es einer relativ aufwendigen Montage dieser Einzelstücke mit dem Gabelbaum. Zum
anderen können diese Einzelstücke als Zubehör zum Gabel baum leicht verloren werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen längenvariablen
Gabelbaum für mögliche Segelgrößen, z.B. Brandungs-Segel oder Leichtwind-Segel,
zu schaffen, der zuverlässig und schnell veränderbar ist und eine sichere, leichte
Handhabung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird bei einem Gabel baum mit veränderbarer Länge für
ein Segelrigg durch das Merkmal des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.
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Der Gabelbaum kurz Vario-Gabelbaum genannt, ermöglicht die Einstellbarkeit
der Länge des Gabelbaums in einem Bereich,sDdaß der Gabelbaum als Einheit, ohne
zusätzliche Zwischen- oder Endstücke, entsprechend der vom Surfer gewünschten Länge
anpaßbar ist. Der erfindungsgemäße Gabelbaum kann daher mit wenigen Handgriffen
auf seine größte Länge, z.B für ein Leichtwind-Segel, eingestellt werden, wobei
zwischen dem entsprechenden Schothorn des Segels und dem Endbeschlag des Gabelbaums
eine entsprechende Taljenstrecke vorhanden ist. Für Sturm- oder Brandungs-Segel
ist derselbe Gabelbaum durch die Einstellbarkeit ebenso einfach verkürzbar. Konstruktiv
umfaßt die Einstellbarkeit des Gabelbaums auch die Lösung, daß ein und derselbe
Gabelbaum ohne zusätzliche Elemente sehr rasch von seiner kürzesten Länge auf die
größtmögliche Länge veränderbar ist.
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Durch die Merkmale der Unteransprüche wird der erfindungsgemäße Gabelbaum
in vorteilhafter Weise weitergebildet. S,o ist der Gabelbaum gemäß Anspruch 2 kontinuierlich
einstellbar. Dies ermöglicht die bestmögliche Anpassung an jegliche Segel größe
oder eine gewünschte Gesamtlänge des Gabelbaums, ohne daß dabei vorgegebene Zwischenstufen
eingehalten werden müßten.
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Die wasserdichte Einstellbarkeit gemäß Anspruch 3 bringt, da der Innenbereich
des Gabelbaums nicht voll Wasser laufen kann, eine Gewichtsersparnis beim Surfen
selbst. Zum anderen bedarf der Innenbereich des Gabelbaums dadurch keines besonderen
Korrosionsschutzes.
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Gemäß Anspruch 4 besteht der Gabelbaum aus einem vorderen und einem
hinteren Gabelbaumsegment bzw. jede Gabel aus zwei entsprechenden Gabelelementen,
wobei letztere durch jeweils eine einzige Einstelleinrichtung fest verbindbar oder
lösbar sind. Da für jede Gabel nur eine einzige Einstelleinrichtung vorgesehen ist,
erleichtert dies die Handhabung bei der Längenverstellung des Gabelbaums. Zudem
wird der mögliche Griffbereich am achteren Gabelbaum weitgehend von unnötigen Klemmen
oder Beschlägen freigehalten. Durch die Gestaltung des vorderen Gabelbaumsegmentes
als Rohre bietet der Gabelbaum neben dieser Gewichtsersparnis eine teleskopartige
Verschiebbarkeit. Vom äußeren Erscheinun.gsbild des Gabelbaums wird dadurch allein
durch die beiden Einstelleinrichtungen die Längenverstellbarkeit des Gabelbaums
angezeigt. Auch bei unterschiedlicher Längeneinstellung des Gabelbaumes resultiert
aus der teleskopartigen Verstellbarkeit ein nahezu gleichmäßiger Durchmesser beider
Gabelelemente, so daß auch bei einem zwar sehr seltenen Griffübergang zum achteren
Gabelbaum ein fast nahezu gleicher Greifumfang der Hand gegeben ist Diese Art der
Ausgestaltung fördert jedoch auch die Stabilität des gesamten Gabelbaums, da näherungsweise
fast gleiche Durchmesser-über die Länge beider Gabeln gegeben sind. Gerade bei der
Einstellung als kurzer Gabelbaum, der vorwiegend bei Starkwind oder beim Brandungssurfen
benutzt wird, wo plötzliche hohe Krafteinwirkungen auftreten können, gewährt das
Einschieben des hinteren Gabelbaumsegmentes in das vordere Gabelbaumsegment eine
Art Zweirohrverstärkung von besonderer Festigkeit.
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Durch die vorteilhafte Gestaltung gemäß Anspruch 6 wird eine weitere
Gewichtsersparnis beim Gabelbaum erreicht. Besonders bei dieser Gestaltung des Gabelbaums
mit Rohrsegmenten ist die wasserdichte Einstellbarkeit im Hinblick auf unnötiges
Ballastwasser von Bedeutung. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 realisiert ein sehr
einfaches Konstruktionsprinzip, wobei trotz allem eine sichere und zuverlässige
Handhabung der Einstelleinrichtung gewährleistet ist. Das Anschlagelement ist dabei
auf beliebige Art am Endbereich des vorderen Gabelelementes befestigte wobei eine
wasserdichte Befestigung bevorzugt wird. Das auf dem hinteren Gabelelement verschiebbare
Konterelement kann gemäß dieser Gestaltung vorzugsweise durch einen Gewindeeingriff
mit dem Anschlagelement fest verbunden werden. Im Hinblick auf diese Ausgestaltung
sind auch andere Eingriffsarten9 z.B. in Form einer Nut/Feder-Verbindung oder eines
Bajonettverschlusses denkbar. Zur Kraftübertragung vom hinteren Gabelelement zum
vorderen Gabel element ist dabei ein Übertragungselement vorgesehen, das die Kraft
über das Konterelement zum Anschlagelement und damit zum vorderen Gabelelement überträgt.
Besonders zweckmäßig ist hierbei eine form- und reibschlüssige Kraftübertragung,
wofür sich besonders geringfügig kompressible und schwach elastische KunststoffeR
wie z.B. Polyäthylen, eignen. Aber auch Federausführungen sind beispielsweise als
Übertragungselement denkbar, wobei der Scheitel einer gebogenen Blattfeder mit einer
leichten Nutung im hinteren Gabelelement zum Eingriff kommt3 während die Enden der
Blattfeder am Anschlagelement, bzw. am Konterelements anliegen.
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Besonders zweckmäßig ist eine Dichtwirkung des Übertragungselementes
gegenüber dem Anschlagelement und damit dem Inneren des vorderen Gabelelementes.
Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 12 wird durch die vorgegebene Keilform der
Kontaktflächen sowohl die radiale Kraftübertragung vom hinteren bzw. zum hinteren
Gabel element verbessert, als auch die Dichtwirkung gegenüber dem vorderen Gabelelement
zuveressig gewährleistet.
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Durch die Weiterbildung gemäß Anspruch 13 wird der im Regelfall in
der vorderen Hälfte des Gabelbaums liegende Griffbereich durch die Einstelleinrichtung
nicht behindert.
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Durch diese Anordnung wird jedoch auch die Festigkeit und Beanspruchungsfähigkeit
des erfindungsgemäßen Gabelbaums erhöht, da die stärkste Belastung'normalerweise
aufgrund der Hebelwirkung in der halben Länge des Gabelbaumes, bzw.
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am Haltegriff des Surfers, zu erwarten ist. Die Verbindungsstelle
beider Gabelbaumelemente entsprechend der Weiterbildung nach Anspruch 13 liegt jedoch
normalerweis-e außerhalb des am stärksten beanspruchten Bereichs. Zur Vermeidung
zusätzlicher Biegebeanspruchungen durch die Längenvariation des Gabelbaumes ist
zweckmäßigerweise am Gabelbaumende eine Gelenkverbindung zwischen den hinteren Gabelelementen
angebracht, so daß diese Gelenkverbindung den Öffnungswinkel der beiden Gabeln am
Ende entsprechend der geringsten Biegebeanspruchung einstellt.
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Nachstehend wird die Erfindung noch beispielhaft anhand zweier, teilweise
schematischer, Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht
auf einen Gabelbaum mit Einstelleinrichtung, und Fig. 2 eine Vergrößerung der Einstelleinrichtung
aus Fig. 1 im Schnitt.
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Fig. 1 zeigt einen schematischen Gabelbaum 1 mit einer oberen Steuerbord-Gabel
3 und einer unteren Backbord-Gabel 4.
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Beide Gabeln 3 und 4 sind an ihrem linken Ende mit einem Gabelbaumkopf
10, der als Kopfbeschlag auch einen Griff und einen Stoßdämpfer aufweisen kann,
verbunden. Zur Orientierung hinsichtlich der Gabelbaumlage ist anliegend am Innenbereich
der Gabeln 3 und 4, in der Nähe des Gabelbaumkopfes 10, ein Mast 12 eines gedachten
Surfbrettes. im Schnitt eingezeichnet.
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Der gesamte Gabelbaum 1 besteht aus einem vorderen Gabelbaumsegment
6 und einem hinteren Gabelbaumsegment 8 die jeweils durch die entsprechende Einstelleinrichtung,
von der in der Draufsicht nur eine Überwurfmutter 19 bzw. 20 zu sehen ist, verbunden
sind. Ein hinteres Gabelelement 21 und ein vorderes Gabelelement 23 bilden jeweils
die Steuerbord- bzw. Backbord-Gabel 3 bzw. 4. Am Gabelbaumende 14 sind die hinteren
Gabelelemente 21 der Steuerbord- bzw.
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Backbord-Gabel 3 bzw. 4 durch ein Gelenk 16 miteinander verbunden.
Dieses Gelenk kann beispielsweise auch in einem Endbeschlag integriert sein, der
entsprechende Rollen zur Taljenführung aufweist.
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Die Steuerbord-Gabel 3 des Gabelbaumes 1 besteht dabei aus einem vorderen
Rohr 24 und einem hinteren Rohr 22. Das vordere Rohr 24 kann dabei einen Durchmesser
von 30 mm und eine Wandstärke von 1 mm haben, wobei sich als Material im Hinblick
auf Gewichtsersparnis und Festigkeit besonders eine Aluminiumverbindung, z.B. Al
Mg 3 (Al mit ca.3% Mg ), eignet Für das hintere Gabelelement 21 bzw. das hintere
Rohr 22 wird dementsprechend geeigneterweise: ein Durchmesser von 27 mm und eine
Wandstärke von 1 mm gewählt, wobei das gleiche Material, wie für das vordere Rohr
24, verwendet wird.
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Unter der Annahme, daß der in Fig. 1 gezeigte Gabelbaum in seiner
größten Länge dargestellt ist, kann ein Surfer einen kürzeren Gabelbaum dadurch
einstellen, daß er beide Überwurfmuttern 19 und 20 mit wenigen Drehungen aufdreht.
Die feste Verbindung zwischen vorderem und hinterem Gabelbaumsegment 6 bzw. 8 ist
damit gelöst, so daß das hintere Gabelbaumsegment 8 mit den Gabelelementen 21 teleskopartig
in die Rohre 24 des vorderen Gabelbaumsegmentes- 6 geschoben werden kann. Nach gewünschter
Längenanpassung des Gabelbaums werden beide Uberwurfmuttern 19 und 20 wieder in
ihre Ausgangslage gedreht, wodurch die feste Verbindung zwischen vorderem und hinterem
Gabelhaumsegment 6 bzw. 8 wieder her-
gestellt ist.
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In Fig. 2 ist die Einstelleinrichtung des Gabelbaums t in etwas vergrößertem
Maßstab im Schnitt dargestellt. Das Rohr 22 des hinteren Gabelelements 21, das einen
kleineren Aussendurchmesser aufweist, ragt dabei in das Rohr 24 des vorderen Gabelelementes
23. Auch bei größter Länge des Gabelbaums 1 ist noch eine ausreichende Überlappung
des durchmessergrößeren vorderen Rohres 24 mit dem hinteren Rohr 22 gewährleistet.
Auf dem Endbereich des vorderen Rohres 24 ist ein ringförmiger Schraubflansch 26
mit Aussengewinde 28 angebracht. Der Schraubflansch 26 ist zum Gabelbaumkopf 10
hin mit einer Schweißnaht 46 auf dem Rohr 24 befestigt. Mit dem Aussengewinde 28
des Schraubflansches 26 steht ein Innengewinde 30 der auf dem hinteren Gabel element
drehbaren und in Längsrichtung verschiebbaren Überwurfmutter 20 in Verbindung. Die
Überwurfmutter 20 ist dabei kappenartig ausgebildet, wobei eine das Innengewinde
30 aufweisende Innenbohrung 32 zum Gabelbaumkopf 10 hin offen ist. Am Umfangsbereich
der Überwurfmutter 20 ist zur besseren Betätigung eine Rändelung, z.B. ein Rändel
RAA 08 DIN 82, ausgebildet.
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Die mit der Rändelung versehene Längswandung 29 der Überwurfmutter
20 hat zum Gabelbaumende 14 hin einen radialen Abschluß 36, in dem eine Bohrung
34 für einen Gleitsitz mit dem hinteren Gabelelement 21 vorgesehen ist.
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Die Überwurfmutter 20 und der Schraubflansch 26 bestehen vorzugsweise
aus dem gleichen Material, wie die Rohre 22 und 24, z.B. Al Mg 3.
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Da die Innenbohrung 32 der Überwurfmutter 20 eine größere Längserstreckung
in Richtung der Rohre 22 bzw. 24 aufweist, als der Schraubflansch 26, entsteht zwischen
letzterem und einer sich radial erstreckenden Innenwand 37 der Abschlußwandung 36
ein Zwischenraum 48. In diesem Zwischenraum ist anliegend an der Innenwandung 37
eine ringförmige Scheibe 38 angeordnet, die auf dem hinteren Rohr 22 verschiebbar
ist.
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Anliegend an die einen Rechteckquerschnitt aufweisende Schei-
be
38 ist in Richtung zum Schraubflansch 26 eine hülsenartige Dichtung 40 vorgesehen.
Die Dichtung 40 ist möglichst enganliegend am Umfang des hinteren Rohres 22 angeordnet2
wobei ein möglichst verschleißarmes Material dafür gewählt wird. Dieses Material
sollte geringfügig kompressibel sein und etwas Elastizität aufweisen. Andererseits
sollte nur eine geringfügige Ausdehnung radial nach außen in den Zwischenraum 48
bei dem Zusammenpressen der Dichtung 40 erfolgen.
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Der Schraubflansch 26 ragt in Richtung zur Dichtung etwas über das
Ende des vorderen Rohres 24 hinaus. Dieser überstehende Bereich des Schraubflansches
26 ist als Abschrägungsbereich 44 gestaltet, wobei der entsprechende Bereich der
Dichtung 40 als Keilformbereich 42 der Gegenfläche des Schraubflansches 26 angepaßt
ist. Die Abschrägung des Schraubflansches 26 setzt sich sogar in der Wandungsstärke
des vorderen Rohres 24 fort. Die Spitze des Keilformbereiches 42 der Dichtung 40
ist jedoch vorzugsweise etwas abgestumpfts damit der Verschleiß reduziert und die
Gängigkeit bei der Lösung des hinteren Gabelbaumsegmentes 8 verbessert wird.
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Die Einstelleinrichtung, die insgesamt rotationssymmetrisch zu den
Rohren 22 und 2L ausgebildet ist, kann beispielsweise ein Innengewinde 30 von 42
mm x 2 mm aufweisen. Dieses Innengewinde 30 ist in Richtung zur radialen Abschlußwandung
36 der Überwurfmutter 20 durch eine die Innenbohrung hinterschnittene Ringnut abgesetzt.
Der radiale Aussendurchmesser der Scheibe 38 ist etwas größer gehalten2 als der
Aussendurchmesser der Dichtung 40, so daß auch bei fester Verbindung der Gabelbaumsegmente
6 und 8 die Grenzfläche zur Scheibe 38 vollständig an der Scheibe 38 anliegen kann
Die Scheibe 38 wird vorzugsweise aus Messing und die Dichtung 40 aus Polyäthylen
oder einem Kunststoff mit ähnlichen Materialeigenschaften hergestellt. Zwischen
Innenbohrung 32 und Scheibe 38 besteht dabei normalerweise etwas Spiel.
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Im Zustand, in dem der Gabelbaum 1 verlängert oder verkürzt werden
soll, nimmt die Uberwurfmutter 20 eine Lage ein, die aus ihrer Endstellung, in der
sie mit der linken Kante des Schraubflansches 26 vorzugsweise abschließt oder etwas
nach links darüber hinausragt, in eine Stellung nach rechts durch Rotation verschoben
ist. In der vorgenannten Lage findet keine Kraftübertragung zwischen der Scheibe
38 und der radialen Abschlußwandung 36 der ÜberwurSmutter 20 statt. Es kann sogar
zwischen der Scheibe 38 und der Abschlußwandung 36 ein geringes Spiel bestehen.
In diesem Zustand ist ein kontinuierliches Ineinanderschieben oder Auseinanderziehen
des hinteren Rohres 22 und des vorderen Rohres 24 möglich, da die Dichtung 40, die
als Übertragungselement fungiert, nicht mehr in einem Preßsitz bzw. Klemmsitz mit
dem Abschrägungsbereich 44 des Schraubflansches 26 steht. Die Größe der gegeneinander
zu liegen kommenden Flächen des Keilformbereiches 42 der Dichtung 40 und des Abschrägungsbereiches
44 beeinflussen zusammen die auf das hintere Rohr ausgeübte radial nach innen wirkende
Kraft bzw. die Reibungskraft zwischen dem Rohr 22 und der Dichtung 40.
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Im vorgenannten gelösten Zustand kann daher das hintere Rohr 22 z.B.
aus dem vorderen Rohr 24 um die gewünschte Länge herausgezogen werden, so daß der
Gabelbaum auf die vorgesehene neue Länge einstellbar ist.
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Das Festsetzen des vorderen und hinteren Gabelelementes 23 bzw. 21
erfolgt dadurch, daß die Überwurfmutter auf dem Aussengewinde 28 des Schraubflansches
26 nach links (Fig. 2) gedreht wird. Hierdurch wird zunächst eine in Längsrichtung
von der radialen Aussenwandung 36 auf die Scheibe 38 und nachfolgend auf die hülsenartige
Dichtung 40 wirkende Kraft übertragen. Der Keilformbereich 42 der Dichtung 40 wird
dadurch allmählich gegen den Abschrägungsbereich 44 des Schraubflansches 26 gepreßt.
Durch die radial nach innen wirkende Kraftkomponente wird dadurch eine Reibungskraft
zwischen der Dichtung 40 und dem Umfang des hinteren Rohres 22 erzeugt, die
das
hintere Rohr 22 in einer festen Verbindung mit dem vorderen Rohr 24 hält. Die entsprechende
Verbindungskraft zwischen beiden Rohren 22 und 24 ist daher von der Zusammenpressung
bzw. dem Preßsitz der Dichtung 40 gegenüber dem Schraubflansch 26 und dem Umfang
des hinteren Rohres 22 abhängig, wodurch auch der wasserdichte Abschluß erreicht
wird.
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Die Einstelleinrichtung, die nur beispielsweise vorausgehend im Zusammenwirken
mit den zylindrischen Rohren 22 und 24 beschrieben wurde, ist mit geringfügigen
Änderungen auch auf Gabelelemente mit beispielsweise Sechskantquerschnitt oder Ellipsoidenquerschnitt
übertragbar.