DE3516156A1 - Sail-batten trimming system - Google Patents
Sail-batten trimming systemInfo
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Abstract
Description
Beschreibung des Patentes:Description of the patent:
Die Erfindung soll zur aerodynamisch besseren Wirksamkeit von Riggs für Segelfahrzeuge und Segelfortbewegungsmittel vor allem des vortriebswichtigen Anströmbereichs und der Luftunterdruckseite (Leeseite) beitragen.The invention is intended to improve the aerodynamic effectiveness of rigs for sailing vehicles and sailing means of transport, especially the propulsion essential The inflow area and the negative air pressure side (leeward side) contribute.
Die bisherige Problematik liegt in der Instabilität der meisten,aus verschiedenen Vortei lsgründen, verwendeten Segeltuche, -folien oder sonstigen ganz- oder teilflexiblen Materialien. Zur Stabilisierung des Segels/Riggs eignen sich aufgrund deren Leichtigkeit, Integrierbarkeit und innerer Spannung Segellatten (heute meist in Glasfaserbauweise) hervorragend. Diese haben, wenn sie über die gesamte Länge gleichmäßig ausgelegt sind, bei freier Aufhängung, die Tendenz, sich in einem gleichmäßigen Radius zu biegen.The previous problem lies in the instability of most of them various reasons for advantages, used sailcloth, -screens or other whole- or partially flexible materials. To stabilize the sail / rig are suitable due to their lightness, integrability and internal tension, battens (today mostly in fiberglass construction) excellent. Have these if they are over the whole Length are designed evenly, when freely suspended, the tendency to become in one to bend uniform radius.
Die idealen Segeprofile (Abb. 1) weisen jedoch im vorderen Anströmbereich kleinere Radien auf, welche nach achtern immer größer werden» ja teilweise in ganz flache Form übergehen können.The ideal sail profiles (Fig. 1), however, point towards the front of the inflow area smaller radii, which get bigger and bigger towards the aft »yes partly in whole flat shape can pass over.
Um über das gesamte Profil des Segels (z.B. von Vorliek bis Achterliek) verlaufende Segellatten dieser Form, vor allem, wenn sie bei Bugwechsel sich auch in die entgegengesetzte Richtung durchbiegen können müssen, anzupassen, gibt es bereits verschiedene Systeme: a) Konische oder profilierte Segellatten, welche sich im dünneren, schmäleren Teil kleinradialer biegen als im dickeren, breiteren Bereich.In order to cover the entire profile of the sail (e.g. from luff to leech) running battens of this shape, especially if they also move when changing bows must be able to bend in the opposite direction to adapt, there is already different systems: a) Conical or profiled battens, which bend more radially in the thinner, narrower part than in the thicker, wider area.
b) Durch Stauchen der Segellatten in Längsrichtung. Die Segellatten werden dabei in einer Lattentasche (bei beidseitig verwendbaren Segel) oder ähnlichem im oder am Segel geführt und können sich demnach nur dem Segelprofil in der Biegung anpassen.b) By compressing the battens lengthways. The battens are in a batten pocket (for sails that can be used on both sides) or something similar out in or on the sail and can therefore only look at the sail profile in the bend adjust.
Beide Möglichkeiten bringen bisher nicht den optimalen aerodynamischen Vorteil, gemessen an dem, was möglich wäre. Diese Erfindung löst das Problem, einfach dargestellt, folgendermaßen: Durch Hebelwirkung werden z.B. zwei am Mast seitlich oder leicht vorne, nach achtern abstehende Segel latten, beidseitig an diesem flach befestigt. Durch Verdrehen des Mastes um dessen Längsachse wird eine Segellatte sozusagen um den Mast gebogen, die andere wird vom Mast abgebogen. Dies jedoch nur, wenn die Segellatten auf den Widerstand des Segels stoßen, das in zwei Lagen um den Mast und die Segellatten herum zum Baum gespannt ist, oder zumindest eine etwas breitere Masttasche aufweist. Die Segellatten laufen teilweise geführt innerhalb dieser Segel lagen bzw. in Lattentaschen. Bei der Masttaschenausführung können die Segel lattenpaare im einschichtigen Segelteil auch in nur einer Lattentasche geführt sein (Abb. 2 und 4).So far, both options have not brought the optimal aerodynamic one Advantage, measured against what would be possible. This invention solves the problem, simply shown as follows: Through leverage, e.g. two are on the side of the mast or sail battens slightly forward, sternly protruding, flat on both sides of this attached. By turning the mast around its longitudinal axis, a batten is created bent around the mast, so to speak, the other is bent from the mast. However, this only when the battens meet the resistance of the sail, it turns into two layers the mast and battens are stretched around to the tree, or at least a little having wider mast pocket. The battens run partially inside these sails lay or in batten pockets. With the mast pocket design, the Pairs of sail batten in a single-layer sail section also in just one batten pocket be (Fig. 2 and 4).
Dadurch entsteht automatisch eine Biegekurve (vorausgesetzt die Profilkurve des Segels läßt es zu), die im vorderen, der Anströmkante näheren Teil, kleinradial und im weiteren Verlauf immer größerradialer wird.This automatically creates a bending curve (provided the profile curve of the sail allows it), which in the front part, which is closer to the leading edge, is small radial and becomes more and more radial in the further course.
Um so stärker der Mast gedreht wird, desto weiter nach vorne wandert der dickste Profilbauch gemessen am Abstand zur Profilsehne, desto stabiler wird das Profil und umgekehrt. Bei Bugwechsel funktioniert dasselbe nach der anderen Seite (Abb. 3 und 4).The more the mast is turned, the further it moves forward the thickest profile belly measured by the distance to the profile chord, the more stable it becomes the profile and vice versa. When changing bows, the same thing works after the other Page (fig. 3 and 4).
Findet die Erfindung z. B. bei einem Surfrigg Verwendung, so kann ein Hebel der fest vorne am Mast, mit einem seitlich beweglichen Gelenk am Gabelbaum befestigt ist (stellt gleichzeitig Mast-/Gabelbaumverbindung dar - Abb. 6 und 3), das Verdrehen des Mastes durch Ziehen am Gabelbaum bewirken. Dazu ist für ausreichend Platz für die Seitwärtsbewegung des Mastes und des Segels zu sorgen (Abb. 6).The invention finds z. B. in a surf rig use, so can a lever fixed to the front of the mast, with a laterally movable joint on the boom is attached (also represents the mast / boom connection - Fig. 6 and 3), cause the mast to rotate by pulling the boom. This is sufficient for Space to allow the mast and sail to move sideways (Fig. 6).
Da das Surfsegel beim Aufriggvorgang zum Schothorn hin getrimmt wird, kann sich die Profildicke bei modernen unelastischen Segelmaterialien kaum mehr ändern, sondern nur noch die tiefste Bauchlinie durch Mastbiegung bei Belastung verschieben.Since the surf sail is trimmed towards the clew during rigging, the profile thickness can hardly be changed with modern, inelastic sail materials change, but only the deepest belly line by bending the mast under load move.
Wenn dies bei einer Wind-Bö oder generell bei auffrischendem Wind nach achtern geschieht, so kann dies nur durch vermehrten Kraft auf wand des Surfers wettgemacht werden. Teilweise führt dies jedoch zumSturz.If this is the case with a gust of wind or generally with a freshening wind happens aft, this can only be done by increasing the strength of the surfer be made up for. In some cases, however, this leads to a fall.
Verdreht sich bei diesem Segellattentrimmsystem bei diesem Beispiel der Mast stärker, weil mehr Druck im Segel und gleichzeitig mehr Zug am Gabel baum auftritt, so wird mittels stärkerer Biegung der Segellatten auch die Bauchlinie des Segelprofils tendenziell weiter nach vorne gebracht, was dem nach achternwandern des Druckpunktes durch Auswehen (Instabilität ailer konventionellen Surfriggs) entgegenwirkt. Gleichzeitig wird das Profil stabiler. Dadurch sind neutraleres Fahrverhalten, höhere Geschwindigkeit (Vortrieb), geringere Sturzgefahr und größere Verwendungsbreite einer Segel größe bei gleichzeitig weniger Kraftaufwand gegeben.Twists in this batten trim system in this example the mast is stronger because there is more pressure in the sail and at the same time more tension on the boom occurs, the belly line is also created by bending the battens more strongly of the sail profile tends to be brought further forward, which leads to wandering aft counteracts the pressure point by blowing out (instability of all conventional surfing rigs). At the same time, the profile becomes more stable. This results in more neutral driving behavior, higher Speed (propulsion), lower risk of falling and greater range of use a sail size with less effort at the same time.
Die Tendenz der nach Luv abschmierenden Anströmkante des Riggs bei Windböen wird in erwünschten Vortrieb umgewandelt.The tendency of the leading edge of the rig smearing to windward Gusts of wind are converted into desired propulsion.
Bei Segelfahrzeugen mit feststehendem aber drehbaren Mast und seitlich beweglich daran angebrachtem Baum wird bei gleichen Voraussetzungen die teils unerwünschte Krängung in Vortrieb umgesetzt. In diesem Fall ist ebenso ein Hebel am Mast anzubringen. Dieser kann über Seilzüge bedient werden und so die Segellattenbiegung und damit das Segelprofil eingestellt werden.For sailing vehicles with a fixed but rotatable mast and sideways The movable tree attached to it becomes the partly undesirable one given the same conditions Heeling converted into jacking. In this case, a lever must also be attached to the mast. This can be operated via cables and so the batten bend and thus the sail profile can be set.
Diese Erfindung setzt jedoch nicht voraus, daß die Segellatten fest mit dem Baum oder Mast verbunden sind oder daß der Mast drehbar ist. Entscheidend ist, daß ein Hebelmechanismus die Segellatten an der oder den gewünschten Stellen in die gewünschte Richtung biegt und dadurch das gewünschte Segelprofil zumindest mitbewirkt.However, this invention does not require that the battens be fixed are connected to the tree or mast or that the mast is rotatable. Decisive is that a lever mechanism lifts the battens at the desired location or locations bends in the desired direction and thereby at least the desired sail profile contributes.
So können z. B. Segellatten um den Mast herumgebogen undgegebenenfalls auf der anderen Seite wieder zurücklaufen.So z. B. bent battens around the mast and if necessary run back on the other side.
Durch das Verdrehen eines im Querschnitt profilierten (z. B. elypsenförmigen oder rechteckigen) Mastes in der Masttasche werden die Segellatten gespreizt. Gleiches kann durch einen nach achtern am Mast befestigten Adapter geschehen (Abb. 3,4 u. 5). In beiden Fällen ist es günstig, wenn die Segellattenbiegung um den Mast herum eng anliegend und versteift ist.By twisting a profiled cross-section (e.g. ellipsis-shaped or rectangular) mast in the mast pocket, the battens are spread. Same thing can be done with an adapter attached aft on the mast (Fig. 3, 4 and 4). 5). In both cases it is beneficial if the batten bends around the mast is tight and stiff.
Dadurch entsteht bei Mastdrehung, wenn der Drehhebel am Mastvorderteil (Abb. 6) nach Luv gezogen wird, eine stärkere Bauchung nach Lee (Abb. 4).This occurs when the mast is rotated when the rotary lever on the front of the mast (Fig. 6) is pulled to windward, a stronger bulge to leeward (Fig. 4).
Auch können z. B. die Segellatten in einer etwas tieferen (vorteilhaft bei aerodynamisch profilierten Masten) Segelnut mit dem Segel gemeinsam geführt werden (Abb. 8 ). Der um seine Längsachse drehbare Mast dreht bei Anstellung in den Wind mit dem segelseitigen Teil nach Lee, sofern mittels Hebel der Mast gedreht wird. Durch den seitlichen Halt der Segellatten in der Mastnut ergibt sich eine im mastnäheren Bereich kürzerradiale Biegelinie der Segellatten als im achterlichen Segelbereich (Abb. 8). Diese Wirkung kann durch Verlagerung des Mastdrehpunktes Richtung Bug (Winddruck wird mitgenützt), durch Nachlassen der Achterliek- bzw. Unteriiekspannung sowie durch zusätzlichen Einsatz von Kraft zum weiteren Verdrehen des Mastes verstärkt werden.Also z. B. the battens in a slightly deeper (advantageous in the case of aerodynamically profiled masts) the sail groove is guided together with the sail (Fig. 8). The mast, which can be rotated around its longitudinal axis, rotates in the wind with the sail-side part to leeward, provided that the mast is turned by means of a lever will. The lateral hold of the battens in the mast groove results in a in the area closer to the mast, the radial bending line of the battens is shorter than in the aft area Sail area (Fig. 8). This effect can be achieved by shifting the pivot point of the mast Towards the bow (wind pressure is also used), by releasing the leech resp. Lower tension as well as through additional use of force for further twisting of the mast are reinforced.
Diese Erfindung kann auch bei einseitig verwendeten Riggs (Luvseite bleibt immer Luvseite) angewandt werden. In diesem Fall wird sinnvollerweise die Grundbiegung der Segellatten bereits konstruktionell bzw. beim Aufriggen erzeugt. Ob diese eingestellte Biegung dann ständig beibehalten wird oder variabel ist, bleibt dem Konstrukteur bzw. dem Benützer vorbehalten. Bei Verwendung solcher Systeme, bei denen das Segel (ein- oder mehrschichtig) zwischen 2 Masten/ Bäume gespannt wird, kann der Profilbauch durch gleichzeitiges Drehen der beiden Masten in der selben Richtung von einem Mast zum anderen hin verlegt werden und umgekehrt. Dies ist vor allem bei rechteckigen, quadratischen und mit Einschränkungen bei trapezförmigen Segeiumrissen möglich. Die Masten stehen dabei parallel.This invention can also be used with rigs used on one side (windward side always remains windward side). In this case, the Basic bend of the battens already generated by the construction or during rigging. Whether this set curvature is then constantly maintained or is variable, remains reserved for the designer or the user. When using such systems, where the sail (one or more layers) is stretched between 2 masts / trees the profile belly can be opened by turning the two masts at the same time in the in the same direction from one mast to the other and vice versa. this is mainly rectangular, square and, with restrictions, trapezoidal Segei outlines possible. The masts are parallel.
Bei mehrschichtigen Segel arten befindet sich der Lattenbiegehebelmechanismus aus aerodynamischen Gründen sinnvollerweise im Segelhohlraum (Abb. 3,4 u. 9).The batten bending lever mechanism is located in multi-layer sails For aerodynamic reasons, it makes sense in the sail cavity (Fig. 3, 4 and 9).
Wesentlich ist auch die Möglichkeit der Nachrüstung von konventionellen Riggs mit dem Segellattentrimmsystem (Abb. 7).The option of retrofitting conventional ones is also essential Rigs with the batten trim system (Fig. 7).
Ein drehbarer Mast (z.B. Tornado-Klasse) sollte jedoch vorausgesetzt werden.A rotating mast (e.g. Tornado class) should, however, be required will.
U-förmige Klammeradapter werden in Segellattenhöhe am Mast befestigt. Mit diesen, den Segellatten seitlich Halt bietenden Adaptern kann durch entsprechende Drehung des Mastes durch seitlichen Druck auf die Segellatten ein bestimmtes Segelprofil bewirkt werden, ohne daß Windkraft dazu benötigt wird. Kosten und Gewicht der Adapter, wie des ebenfalls anzubringenden Mastdrehmechanismus (einfacher Seilzug und Hebel) sind sicher sehr gering zu halten.U-shaped clamp adapters are attached to the mast at the height of the battens. With these adapters, which provide lateral support for the battens, appropriate Rotation of the mast by lateral pressure on the battens a certain sail profile be effected without the need for wind power. Cost and weight of the adapter, like the mast rotating mechanism (simple cable pull and lever) that must also be attached are to be kept very low.
Die Umrüstung oder die Neugestaltung eines Riggs mit diesem Segell attentrimmsystem verletzt meist nicht die Klassenvorschriften der einzelnen Segelboots- und Hängegleiterklassen, sofern überhaupt durchgelattete Segel erlaubt sind.Retrofitting or redesigning a rig with this sail Att trim system usually does not violate the class regulations of the individual sailboat and hang-glider classes, provided that fully battened sails are allowed at all.
Diese Erfindung ermöglicht auf technisch einfache und kostengünstige Weise die Effizienz der durch Segellatten profilierten Segel und Tragflächen zu erhöhen.This invention enables technically simple and inexpensive Assign the efficiency of the sails and wings profiled by battens raise.
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Claims (20)
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DE3516156A1 true DE3516156A1 (en) | 1986-07-24 |
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