DE3826042A1

DE3826042A1 - Aerodynamic coating of masts and stays

Info

Publication number: DE3826042A1
Application number: DE19883826042
Authority: DE
Inventors: Joachim Buehne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-07-30
Filing date: 1988-07-30
Publication date: 1990-02-01

Abstract

In order to increase the efficiency of sail profiles, in particular in craft driven by sail, an outer coating is used which has the aerodynamic property that the air can flow around the mast or the luff, which has sail fastenings, without vortex formation and with the lowest possible flow resistance, and that there is a laminar incident flow on the sail profile. The incidence flow conditions thereby remain the same over all the setting angles of the sail, since the outer coating moves radially with the sail around the mast. Existing masts or stays can be subsequently coated, novel mast profiles can be brought into use without taking account of the conditions of ambient flow, or sail suspensions can be designed which have no need to satisfy an aerodynamic requirement. Strength, saving of weight, user-friendliness, durability and functioning of masts, stays and sail suspensions can be maximised without having to take account of aerodynamic points of view. The aerodynamic requirements of the mast and sail or stay and sail systems are taken over by the outer coating.

Description

Die Erfindung betrifft eine aerodynamische Außenverkleid ung von Masten und Stagen, insbesondere für Fahrzeuge mit Segelantrieb.The invention relates to an aerodynamic outer panel masts and stays, especially for vehicles with Sail drive.

Die Außenverkleidung soll einerseits eine aerodynamische Umströmung des Mastes oder der Stagen ermöglichen und andererseits ein optimales und wirbelfreies Anblasen des Segelprofils gewährleisten. Aerodynamische Umströmung und optimales, wirbelfreies Anblasen des Segelprofils sind Voraussetzungen für die Maximierung des Wirkungsgrades bei der Umsetzung von Windenergie in Vortrieb.On the one hand, the outer cladding is said to be aerodynamic Allow flow around the mast or stages and on the other hand an optimal and vortex-free blowing on the Ensure sail profile. Aerodynamic flow and optimal, vortex-free blowing on the sail profile Requirements for maximizing efficiency at the conversion of wind energy into propulsion.

Heute ist die Formgebung der Masten hauptsächlich bestimmt durch die Aufgabe, die Segel zu tragen und den in den Segeln erzeugten Vortrieb auf das Schiff zu übertragen. Die gleichen Aufgaben haben auch die Stagen zu erfüllen. Durch die Aufgabe, den Vortrieb des Segels auf das Schiff zu übertragen, ist die Form der Masten als runder oder ovaler Querschnitt festgelegt, um die nötige Steifigkeit zu erzielen. Zur Aufnahme der Segel ist eine Längsnut ein gelassen, in der das Vorliek des Segels aufgenommen wird. Today the shape of the masts is mainly determined by the task of carrying the sails and those in the Sailing generated propulsion to transfer to the ship. The stages also have to perform the same tasks. By the task of propelling the sail onto the ship to be transmitted is the shape of the masts as a round or oval cross section set to provide the necessary rigidity to achieve. There is a longitudinal groove to accommodate the sails in which the luff of the sail is received.

Die Stagen bestehen meistens aus Seilen, hauptsächlich Stahlseilen, die zum Mast verspannt sind. Auf diesen Stagen sind die Segel mit sogenannten Stagreitern oder Rollen verbunden.The stages mostly consist of ropes, mainly Steel cables that are braced to the mast. On this Stages are the sails with so-called stag riders or Linked roles.

Dieser runde oder ovale Querschnitt mit eingelassener Nut wird vom Wind nicht optimal umströmt. Die Folge sind Wirbelbildung und erhöhter Luftwiderstand, beides resul tiert in Kräften, die der Vortriebskraft des Schiffes ent gegenwirken und somit den Wirkungsgrad herabsetzen.This round or oval cross-section with embedded The wind does not optimally flow around the groove. The result is Vortex formation and increased air resistance, both results forces that correspond to the propulsive force of the ship counteract and thus reduce the efficiency.

Weiterhin werden die Wirbel auch in den vorderen Teil der Segel übertragen, welches diesen Teil zur Erzeugung von Vortrieb unwirksam werden läßt und auch diesen Teil beson deren mechanischen Kräften aussetzt.Furthermore, the vertebrae are also in the front part of the Transfer sail, which this part to generate Propulsion can be ineffective and this part in particular suspends their mechanical forces.

Durch die am Mast und am Übergang Mast zum Segel erzeugten Verwirbelungen des Windes verhindern die Ausbildung eines stabilen Profiles des Segels bei sehr geringen Windge schwindigkeiten. Eine Erzeugung von Vortrieb ist dann bei der herkömmlichen Art nicht mehr möglich.By the masts generated at the mast and at the transition to the sail Turbulence of the wind prevents the formation of one stable profile of the sail with very little wind speed. A generation of propulsion is then at the conventional way no longer possible.

Bei den Stagen verhält es sich identisch, aerodynamische Umströmung der Stagen und der Segelaufhängungen (Reiter) sowie des Vorlieks ist nicht möglich. Auch hier ergibt sich Verwirbelung und hoher Luftwiderstand.The stages are identical, aerodynamic Flow around the stages and the sail suspensions (riders) as well as the luff is not possible. Here also results Swirling and high air resistance.

Der Erfinder legt die Aufgabe zugrunde, eine aerodynamische Umströmung des Mastes oder der Stage zu ermöglichen sowie die Segel optimal, laminar aunblasen zu lassen.The inventor based the task of an aerodynamic To allow flow around the mast or the stage as well optimally to let the sails be blown laminar.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß derart gelöst, daß eine Verkleidung um den Mast oder Stage angebracht wird, die eine laminare Umströmung ermöglicht und ein wirbel freies Aufblasen des Segels gestattet.These objects are achieved in such a way that a covering is attached around the mast or stage, which enables a laminar flow and a vortex free inflation of the sail allowed.

Die Außenverkleidung ist so ausgestattet, daß sie drehbar um den Mast oder das Stag angeordnet ist, damit die Wirkung auch bei Änderung des Segelanstellwinkels erhalten bleibt. Adapterstücke zwischen Mast und Außenverkleidung; übernehmen die Verbindung vom Mast zur Außenverkleidung um sie wird die Verkleidung drehbar gelagert. Die Fixierung der Außen verkleidung erfolgt über die Formgebung des inneren Teils der Verkleidung oder durch eine eingelassene Nut im Adapterstück, in der Gleiter oder Rollen laufen, die mit der Außenverkleidung verbunden sind. The outer panel is equipped so that it can be rotated is arranged around the mast or the stay so that the effect is retained even when the sail angle is changed. Adapter pieces between mast and outer cladding; take over the connection from the mast to the outer cladding around them the panel rotatably mounted. Fixing the outside Cladding takes place via the shape of the inner part the paneling or through a recessed groove in the Adapter piece in which glides or rollers run are connected to the outer cladding.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen darin, daß Masten oder Stage verkleidet werden können und somit der Wirkungsgrad bei der Umsetzung von Windenergie in Vor trieb vergrößert, daß die Ausbildung eines Profils am Segel schon bei geringen Windgeschwindigkeiten stattfindet, daß das ausgebildete Profil stabiler ist, daß die laminare Anströmung sich nicht mit dem Anstellwinkel ändert, daß die mechanische Beanspruchung durch Luftwirbel der Segel ver vermieden wird.The advantages achieved with the invention are that masts or stage can be covered and thus the efficiency in the implementation of wind energy in Vor increased that the formation of a profile on Sail takes place even at low wind speeds, that the trained profile is more stable, that the laminar Inflow does not change with the angle of attack that the mechanical stress due to air vortex of the sails ver is avoided.

Weitere Vorteile liegen darin, daß nachträglich bestehende Masten und Stage verkleidet werden können, daß andere als bisher übliche Mastkonstruktionen mit geringerem Gewicht oder höherer Festigkeit ungeachtet der äußeren Gestaltung verwendet werden können, daß Segelaufhängungen Verwendung finden können, die nicht nach aerodynamischen Gesetzen konstruiert sein müssen. Other advantages are that existing ones Masts and stage can be disguised that other than previously common mast designs with lower weight or higher strength regardless of the external design can be used that use sail hangers can find that not according to aerodynamic laws must be constructed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the drawing shown and will be described in more detail below.

Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch die Mastaußenverkleidung in Höhe der Anpaß/Adapterstücke. Diese sind in unter schiedlicher Höhe an der Mastlänge angebracht.It shows Fig. 1 is a section through the mast outer lining in the amount of the mating / adapters. These are attached to the mast length at different heights.

Es bedeutet 1 das Mastprofil mit Führungsnut für Segelvor liek 2 und Segelfläche 3 . Das Adapterstück 4 hat die Auf gabe, das nicht kreisrunde Mastprofil in ein rundes Profil umzusetzen, damit sich die Mastverkleidung 5 in einer Dreh bewegung konzentrisch um den Mast bewegen kann. Die Änderung des Drehwinkels erfolgt durch das Segel über die Außenverkleidungsteile 5 a und/oder 5 b. Die Fixierung der Verkleidung am Mast wird durch die innere Profilierung der Verkleidung erreicht, indem mehr als 180 Grad im Umfang durch die Fixierelemente 6 des Führungskreises des Adapter stückes überdeckt werden.It means 1 the mast profile with guide groove for sail forward 2 and sail area 3 . The adapter piece 4 has the task of converting the non-circular mast profile into a round profile so that the mast cover 5 can move concentrically around the mast in a rotational movement. The angle of rotation is changed by the sail via the outer cladding parts 5 a and / or 5 b . The fixation of the panel on the mast is achieved by the inner profile of the panel by covering more than 180 degrees in circumference by the fixing elements 6 of the guide circle of the adapter.

Claims

1. Aerodynamic outer lining of masts and stages, in particular for vehicles with a sail drive, characterized in that it is rotatably arranged around the mast or the stage.

2. Outer lining according to claim 1, characterized net that an aerodynamic transition from the mast to for sailing takes place.

3. Outer lining according to claim 1, characterized net that the inner shape fixation around the Mast takes over.