DE3241967A1

DE3241967A1 - Kentersicheres dreirumpfsegelschiff

Info

Publication number: DE3241967A1
Application number: DE19823241967
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Piening
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1984-05-17

Description

Die Vorzüge der Mehrrumpfschiffe gegenüber Einrumpfschiffen
sind: - geringes Gewicht,da der Kiel,das stabilisierende Bauteil des Einrumpfbootes entfällt - geringer Tiefgang, da Abtrieb erschwerende Flächen wie Schwert er und die Ruder eingezogen oder aufgeklappt werden können - höhere Geschwindigkeiten aus den oben genannten Gründen - leichtere Bauart,da die Durchleitung der Kielkräfte durch @@die Bordwände entfällt.
Der wesentliche Nachteil,der eine größere Verbreitung behindert ist die fehlende Kentersicherheit, da ab einem vom Schiffs typ abhängigen Krängungswinkel das rückstellende Moment zu Null und bei weiter steigenden Winkeln negativ wird. Dies kann dazu führen'daß das Schiff eine 2.stabile Schwimmlage nach einer Kenterung um 180 ° erreicht,aus der es ohne fremde Hilfe nicht mehr aufzurichten ist.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Mehrrumpfschiff zu schaffen, das diesen Nachteil beseitigt ohne die Vorteile einzuschränken. Biese Aufgabe wird dadurch gelöst,daß bei einem Dreirumpfsegelschiff die beiden Seitenrümpfe mit dem Hauptrumpf gelenkig aber verriegelbar verbunden sind und die Windkräfte über den seitlich drehbaren Mast in den mit seinem Ausleger gegenüber dem Hauptrumpf um eine nahe dem Hauptrumpf liegende Achse drehbaren tuvrumpf eingeleitet werden,während das übrigeeSchiff, d.h. Haupt- und Leerumpf starr verbunden und weitgehend momentenfrei bleiben. Je nach Verfeinerung der Ausführung kann eine elastische Verkoppelung vorgesehen werden, um z.B. die Schwerekräfte der seitlich kippenden Masten und Segel auszugleichen. Die Stabilität bzw. Steifigkeit des Schiffesjd.h. seine Fähigkeit Segelfläche zu tragen kann dadurch gesteigert werden,daß durch Einbringen von Ballast das Gewicht des von den Mastkräften angehobenen -Luvschwimmers erhöht wird. Dieser Ballast kann z.B. Wasser sein,das mit hydrodynamischen Fördergeräten ein-und ausgefördert werden kann.
Die Entriegelung des Iuvrumpfes kann selbsttätig dadurch erreicht werden,daß die an sich starre Verbindung der Seitenzelt dem Hauptrumpf entriegelt, so daß sie gelenkig wird. Als entriegelnde Kraft l&nn sinnvoll die kippende Kraft,d.h. die seitlich wirkenden Windkräfte eingesetzt werden.
D zwei Systeme sich gegeneinander bewegen und die Größe dieser Bewegung ein Maß für die Gefährdung des Schiffes ist, denn sie entspricht der Krängung des Mastes kann sie benutzt werden,um eine Sicherheitseinrichtung auszulösen,die die Gefährdung verringert, d.h. etwa die Schoten der Segel freigibt.
Damit ist das Schiff mit zweifacher Sicherheit ausgerüstet: Zum einen wirken die krängenden Momente der Windkrafte nicht auf Haupt-und Leerumpf,d.h. auf den bewohnten Teil des Schiffes; selbst bei 900 -Krängung des Mastes besteht keine Gefahr für das Boot; Zum andern werden die krängenden Momente durch die Sicherheitseinrichtung in ihrer Größe bzw. der resultierende Winkel begrenzt.
Es sind viele Vorschläge zur Verbesserung der Sicherheit von Mehrrumpfbooten erarbeitet worden. Aus P 2435005.8.22 ist ein Dreirumpfschiff bekannt,das die Sicherheit gegen Kentern dadurch erhöht,daB der Leerumpf elastisch mit dem Hauptrumpf verbunden ist. Dies gestattet zwar größere Krängungswinkel bevor der Leeschwimmer untertaucht,verhindert die Krängung und ganz besonders die Kenterung aber nicht,wobei in der kritischen Phase die gespeicherte elastische Energie des Verbindungsteils freigesetzt wird und so die Kenterung beschleunigt.
Aus P 2320466.2 ist ein Sicherheitssegelboot bekannt,das den Mast vom Boot entkoppelt und mittels seines Krängungsausschlags über Druckstäbe den Leeschwimmer belastet. Das wird bereits bei geringen Krängungswinkeln zu einer Überlastung des Leerumpfes führen,da das Gewicht des ganzen Bootes sich auf diesen stützt: die beiden Seitenschwimmer müssen in der Lage sein,jeder einzeln das gesamte Boot zu tragen,während es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ist, den teeschwimmer wegen der bekannten großen Gefahr des Unterschneidens nur geringfügig zu belasten. -Auch P -29 11752 sieht eine Variierung der Bootsgeometrie und eine Verbesserung der Stabilität dadurch erreicht,daß der Leeschwimmer ausgeklappt wird. Dies erhöht wie oben ausgeführt die Kentersicherheit nicht.
Die erfindung ist in ciner möglichen Ausführung anhand der Figuren 1,2,3 näher erläutert.
In Fig.1 ist das Dreirumpfschiff im Querschnitt zu sehen.
Das Schiff hatte im Hafen die Seitenrümpfe 1,2 an den Hauptrumpf 3 geklappt, gestrichelt mit 1 ,2 dargestellt. Für das Weitersegeln werden sie ausgeklappt und durch ausgespannte Seile werden Rotationen der Ausleger um die vertikale Achse verhindert (nicht dargestellt). Der Nast 4 wird vornehmlich von den federbelasteten Hilfswanten 10 in aufrechter Stellung gehalten. Weht jetzt der Wind seitlich in die Segel, so beginnt der -1-st seitlich zu kränzen bis nach Durchlaufens eines Winde kels von #10° das Hauptwant 9 belastet wird. Bei einer weiteren Zunahme der Windkraft wird das Boot gekrängt bis die Windlast erreicht ist,bei der der Luvrumpf entriegelt wird. Durch den Zug von 9 wird im Verbindungsknoten 8 die Befestigung des unteren Zugstabes 5 entriegelt und der Luvrumpf beginnt um den Punkt 12,der die Drehachse darstellt zu rotieren,wobei dz Stab 5 unbelastet mitgeführt- wird auf einer Gleitschiene an dem oberen Stab 6. Ein Federzug 13 kann die Rückstellung unterstützen, durch Ballasten es luvrumpfes kann der Krängungswinkel des Mastes verringert werden. Die um 2 Achsen drehenden Gelenke, mit denen die Stäbe 5 und 6 am Hauptrumpf 3 angeschlossen sind,sind mit 7 beschrieben.
Die Entriegelung des tuvrumpfes wird anhand der Fig.2 erläutert. Durch den oberen Druckstab 6 führt in einer Paßbuchse 15 ein Stift 14,der durch eine Feder 16 in eine Buchse 17- eingreift und so den am Zugstab 5 montierten Gleitschuhl8 festsetzt. Durch die Einleitung der Kraft FW des Hauptwantes 9 wird der Stiftl4 aus der unteren Buchse gezogen so daß der Gleitschuh 18 auf der Gleitschiene 19 des Druckstabes 6 gleiten kann. Um bei Entlastung des Mastes, z.B. bei einer Wende des Schiffes wobei Suv-und Leerumpf tauschen ein sicheres Verriegeln zu garantieren wirkt neben der Schwerkraft die Federkraft 13,die mittels der Aufgleitnase 20 den Gleitschuh 18 wieder in die Verriegelposition bringt,so daß der Stift 14 einrastet.
Für jede Windkraft stellt sich eine stabile Gleichgewichtsstellung von Mast mit drangehängtem Luvrumpf ein; die Begründung ist,daß das krängende @oment durch die gleichsinnige Verringerung der projizierten Segelfläche und des Druckpunkthebelarms mit cos2 a abnimmt,wenn a der Krängungswinkel ist, während das aufrichtende Moment des Luvrumpfes nur mit cos a abnimmt. Damit reduziert sich der Krängungseffekt einer zunehmenden Windkraft auf eine geringe Zunahme des Krängungswinkeils des Mastes. Dadurch ist völlige Kentersicherheit möglich.
Zusätzlich bietet die Bewegung des Mastes gegenüber dem Schiff die Möglichkeit,eine dem Krängungswinkel proportionale Bewegung zu erzeugen, die zur Entriegelung der Segelhalterung benutzt werden kann wie in Fig. 3 dargestellt. Am Mast 4 ist e ein Seil 21 befestigt,das,mittels einer Rolle umgelenkt, zur Sicherheitseinrichtung 22 führt, die um eine Achse 23 kippen kann. Ein Stift 24 verhindert das Kippen dieses Geräts das jedoch sofort durch den Zug der Schoten 25 eingeleitet wird wenn der Stift 24 auf grund eines zu großen Erängungswin-Bels gezogen wird. Der Mast wird sich dann wieder aufrichten, durch das Gewicht des Luvrumpfes oder durch'den Zug der Feder 13 oder durch den Federzug am Hilfswant 10. Die Sicherheitseinrichtung 22 kann dann manuell wieder eingerastet werden.
Leerseite

Claims

Patentansprüche : 1. Dreirumpfsegelschiff mit gegenüber dem Hauptrumpf seitlich drehbaren Mast dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenrümpfe mit dem Hauptrumpf gelenkig aber verriegelbar verbunden sind und die Wind'xräfte über den Mast in den mit seinem Ausleger gegenüber dem Hauptrumpf um eine nahe diesem liegende horizontale Achse rotierfähigen Luvrumpf eingeleitet werden, während Xauptrumpf und Leerumpf starr verbunden und weitgehend momentenfrei bleiben.
2. Schiff nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß die Verriegelungen zwischen den 3 Rümpfen durch die Zugkräfte der Mast stützelemente einstellbar entriegelt,bei Verringern der Zugkräfte unter einen einstellbaren Schwellenwert wieder verriegelt werden.
3. Schiff nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,daß die Verbindung der drei Rümpfe mit Zug-und Druckstäben ausgeführt ist,die an den Seitenwänden des Hauptrumpfes in 2 möglichst weit auseinander liegenden Ebenen um 2 Achsen drehbar ange= bracht sind, an den Seitenrümpfen in einen Knoten führen und so einen etwa dreiseitigen träger bilden.
Lk. Verbindung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet'daß die beiden Stäbe mittels Bolzen,Stiften,Haken o.ä. in dem am Seitenrumpf befindlichen Knoten miteinander verriegelt sind,die durch Überwinden einer elastischen Vorspannung von den Stützelementen der Masten in eine Entriegelstellung gezogen werden, so daß die Stäbe sich gegeneinander verschieben oder. sich der Druckatab verkürzen oder der Zugstab verlängern und um die etwa horahontalen Achsen rotieren können.
5. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß das zum Knoten gelegene Ende des unteren Zugstabes in einer am oberen Druckstab befestigten Schiene geführt wird.
6. Verbindung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet'daß die Verschiebung der beiden Stäbe gegeneinander durch ein elastisches Element rückgestellt wird, so daß bei Verringern der die Verschiebung bewirkenden Kräfte die Verriegelstellung mittels elastischen Kräften erreicht wird.
7. Schiff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,daß die Ausleger der Seitenrümpfe neben der horizontalen auch um eine vertikale Achse schwenkbar sind,so daß die Seitenrümpfe an den Hauptrumpf geklappt werden können.
8. Schiff nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß die Rotation von Mast und Luvrumpf gegenüber Haupt-und Leerumpf benutzt wird zum Auslösen einer Sicherheitseinrichtung zum Lösen der Segelschoten,
9. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet,daß durch ein elastisch belastetes Seilelement die Halterung der Segelschoten bei Erreichen eines einstellbaren Kippwinkels der Masten entriegelt wird,so daß die Zugkraft der Schoten eine Kippung der Halterung bewirkt,wodurch die Schoten sich z.B. aus Schotklemmen lösen können die darauf montiert sind.
10. Schiff nach Anspruch11 dadurch gekennzeichnet , daß das Gewicht der geneigten Masten mit Segeln, Bäumen usw. durch ein elastisches Stützelement in jeder Neigungslage ausgeglichen wird.
11. Schiff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,daß die Seitenrümpfe mit Ballasträumen ausgestattet sind.
12. Mit Ballasträumen versehene Seitenrümpfe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,daß die Ballasträume mit Wasser aus der direkten Umgebung des Schiffes befüllbar sind mittels Pumpen oder hydrodynamischen Förderelementen.

13y .Wasserfördereinrichtung nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet,daß die hydrodynamischen Förderelemente drehbar an den Rümpfen angebracht sind,dergestalt,daß wenn in Saugrichtung gedreht,die Seitenrümpfe entleert,wenn jedoch in Druckrichtung gedreht die Seitenrümpfe gefüllt werden.