DE3842869C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur vorübergehen­ den Verminderung der krängenden Kraft bei Segelfahrzeu­ gen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Nicht nur beim Hobby-Segeln und Windsurfen, sondern vor allem auch bei Wettkämpfen und Regatten wird vom Grundsatz her versucht, den Wind und die Windkraft optimal auszunutzen. Bei gegebener Segelfläche aber kann der Winddruck so groß werden, daß die Krängung d.h. die Neigung des Segelbootes, eines Eis- oder Strandseglers zu stark wird bzw. beim Windsurfen die Krängungskräfte zu groß werden. Das Segel muß in diesem Falle gerefft werden, oder aber, wo eine Reffung nicht möglich ist (beispielsweise beim Windsurfen) oder bei einem Einhandsegler zur Vermeidung eines Sicherheitsrisikos nicht sofort vorgenommen werden soll, muß daher das Segel so aus dem Wind herausgedreht werden, daß die Angriffsfläche verringert wird. Insbeson­ dere bei einem Windsurfer kann sonst sehr schnell das Gewicht des Surfers und die Kraft nicht ausreichen, um das Segel und damit das Rigg insgesamt zu halten.

Aber auch dann, wenn eine Reffung möglich ist, vor allem bei Segelbooten, beeinträchtigt dies doch die optimalen Segelbedingungen. Denn in der Regel ist ein voll ausgefahrenes Segel so gespannt und abge­ stimmt, daß das obere Mastende hinten in Verspannrich­ tung bogenförmig gekrümmt ist. Wird das Segel gerefft, so ist die Segelform an den unten nunmehr steiferen gerade verlaufenden Mast nicht optimal angepaßt, so daß das Segel in gereffter Stellung sehr viel bauchiger vom Wind aufgebläht wird, wodurch die Vortriebskräfte verringert werden.

Vorrichtungen an Segelfahrzeugen zur Verbesserung der Segeleigenschaften sind grundsätzlich beispielsweise aus der DE 37 07 081 A1, der FR-PS 14 64 877 sowie der GB 20 37 686 A bekanntgeworden.

Bei der zuerst genannten DE 37 07 081 ist ein Segelmast beschrieben, der durch das mit ihm fest verbundene Segel verdrehbar ist, wobei am oberen Endabschnitt des Mastes ein Vorflügel fest mit diesem verbunden ist. Während des Verdrehens des Mastes wird dieser mitgedreht, um somit eine Vergrößerung der aerodynamisch wirksamen Fläche zu bewirken. Mit anderen Worten wird hierdurch sogar die krängende Kraft gegenüber herkömmlichen Lösungen noch vergrößert und verstärkt.

Bei der FR 14 64 877 wird ein Segelfahrzeug ohne Verwendung eines herkömmlichen Segels beschrieben. Die dort gezeigten Segel bestehen aus einer starren oder aufblasbaren Konstruktion, die in Längsrichtung des Segelfahrzeuges ausgerichtet und zu einer hierdurch verlaufenden Vertikalebene symmetrisch gegenüberliegend bauchige Segelabschnitte aufweisen. Mit anderen Worten sind die Segel flugzeugflügelförmig mit bikonvexer Symmetrie gestaltet. Wie bei einem Flugzeug sind an der rücklaufenden Flügelbegrenzungslinie vertikal verlaufende Verstellflügel vorgesehen, die ähnlich dem Seitenruder bei Flugzeugen auch gegensinnig verstell­ bar sind.

Auch bei der aus der GB 20 37 886 A bekannten Segelvor­ richtung sind Maßnahmen beschrieben, um den aerodyna­ mischen Luftstrom zu verbessern. Alle drei Druckschriften offenbaren also Vorrichtungen, die der direkten Vortriebs­ verbesserung dienen und damit beim Auftreten einer zu großen krängenden Kraft gerade den gegenteiligen Effekt auslösen.

Aufgabe der Erfindung ist es von daher, eine Vorrichtung zur vorübergehenden Verminderung der krängenden Kraft bei Segelfahrzeugen zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die vorliegende Erfindung wird auf verblüffende Art und Weise eine Möglichkeit geschaffen, mit der mit einfachsten Mitteln einem zu starken Winddruck und damit der Gefahr einer zu starken Krängung des Segelfahrzeuges entgegengewirkt werden kann. Erfindungs­ gemäß wird dies durch eine Störeinrichtung bewerkstelligt durch die auf der Leeseite die vorhandene Strömung gestört wird.

Durch die erfindungsgemäße Störein­ richtung kann der auf der Unterdruck oder Leeseite erzeugte Sog durch Abstoppen, Umlenken oder sogar Stören der Strömung beispielsweise unter Erzeugung von Turbulenzen so verändert werden, daß damit der Sogkraft entgegengewirkt wird, was letztlich zu einer Verminderung der am Segel ansetzenden krängen­ den Kräfte führt, ohne daß wie in ansonsten notwendiger Weise bei Bedarf das Segel selbst gerefft oder geöffnet werden muß.

Die Erfindung kann bei allen Segelfahrzeugen, beispiels­ weise bei Segelbooten, Eisseglern, Strandseglern oder auch beim Windsurfen angewandt werden. Bevorzugt wird sie gegenüberliegend an beiden Seiten am Segel, an der Segeltasche oder insbesondere bei speziellen Segelbooten oder speziellen Masten an den Masten selbst angebracht. Sie besteht bevorzugterweise aus jeweils einer seitlich angebrachten Klappe, die bei Bedarf ausgeschwenkt und wieder zugeklappt werden kann. Der Ausklapp- und Rückschwenkvorgang kann je nach Konstruktion wahlweise auf der jeweils benötigten Leeseite oder aber in einer vereinfachten Ausführungsform grundsätzlich auch gleichzeitig auf beiden gegenüberlie­ genden Seiten vorgenommen werden. Zwar ist die Betäti­ gung der Störeinrichtung auf der Luvseite nicht unbedingt notwendig, gleichwohl führt die gemeinsame Betätigung zu einer Vereinfachung der Handhabung beim Wenden oder Halsen.

Insbesondere bei Windsurfern kann die Störeinrichtung auf dem Segel oder auf der Masttasche montiert werden. Daher kommen grundsätzlich alle möglichen Störeinrichtun­ gen in Betracht, die von der Mast-Segel-Kombination weg nach außen ausschwenkbar, aufblasbar etc. sind und im Falle eines großdimensionierten Mastes sogar über daran vorgesehene Schlitzausnehmungen nach außen ausschwenkbar sind.

Um die Variationsbreite zu erhöhen, können beispielsweise mehrere der erfindungsgemäßen Störeinrichtung überein­ ander, also in verschiedenen Höhenbereichen angebracht werden. Grundsätzlich wird eine Anbringung im oberen Segelbereich bevorzugt, um vor allem dort bei mit zunehmendem Abstand von der Wasserfläche größer werdender Windgeschwindigkeit den Störeffekt möglichst groß werden zu lassen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen

Fig. 1 einen Windsurfer in schematischer Seitenansicht;

Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung durch eine auf der Leeseite aufgeklappte Störeinrichtung mit nachlaufender Verschwenk­ achse;

Fig. 3 eine Abwandung nach Fig. 2 mit einer an der Leeseite aufgeklappten Störeinrichtung mit vorlaufender Verschwenkachse;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer aufblasbaren Störeinrichtung; und

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer um eine Torsionsachse verschwenkbaren Störeinrich­ tung.

In Fig. 1 ist in schematischer Seitenansicht ein Rigg mit einem Mast 1 und einem Gabelbaum 3 sowie einem Segel 7 gezeigt. Am Segel 7 sind obenliegend in Seiten­ darstellung übereinander eine erste und zweite Störein­ richtung 9 vorgesehen, die gemeinsam oder getrennt betätigt werden können. Entsprechende weitere Störeinrich­ tungen sind auch auf der Rückseite am Segel an der gleichen Stelle angebracht. Wie in Fig. 1 strichliert angedeutet ist, kann ergänzend oder alternativ eine derartige Störeinrichtung auch im Bereich einer Masttasche 47 vorgesehen sein.

Anhand von Fig. 2 wird nunmehr der Aufbau und die Funktionsweise einer Störeinrichtung 9 erläutert, die bei einem Rigg am Segel, d.h. in der Ausführungsform nach Fig. 2 am Segel im Bereich der Masttasche 47 ausgebildet ist.

In Fig. 2 ist der Mast 1 ersichtlich, an welchem die Masttasche 47 eines Segels 7 gehalten ist. Die Anbringung der Störeinrichtung 9 mit deren Störklappen 19 erfolgt beispielsweise durch Aufkleben einer Basisplatte 49 am Segel, d.h. im gezeigten Ausführungsbeispiel an der Masttasche. Ein Rückholseil 23 kann hier über eine Eintrittsöffnung 25 in die Masttasche 47 hinein und dort unten hindurchgeführt werden, wo das Rückhol­ seil 23 wieder aus der Masttasche herausgeführt und beispielsweise an einem Stopper fest verankert werden kann. Bei der in Fig. 2 gezeigten Störeinrichtung sind die Störklappen 19 jeweils über eine nachlaufende Drehachse 21 verschwenkbar gehalten. Durch Nachlassen beispielsweise des in Fig. 2 rechts liegenden Rückholsei­ les 23 wird die Störklappe 18 von der in Fig. 2 gezeigten linken geschlossenen Stellung automatisch in die in Fig. 2 rechts liegend gezeigte geöffnete Stellung ausge­ klappt, in der dann das Rückholseil 23 gesichert wird. Der Aufklappvorgang erfolgt üblicherweise durch den umströmenden Wind selbsttätig, wobei ferner noch wie in Fig. 2 angedeutet ist, eine in Ausklapprichtung vorgespannte Feder 27 eingesetzt sein kann.

Die Störklappe kann jede beliebige geeignete Länge aufweisen, bevorzugt können mehrere übereinander angeordnete Störklappen vorgesehen sein, so daß je nach Stärke des Winddruckes durch Aufklappen einer nach der anderen Störeinrichtung die krängende Windkraft minimiert werden kann.

Durch die ausgeklappte Störklappe 18 wird die an sich zumindest annäherungsweise gleichmäßige eher laminare Strömung so gestört, daß die Saugwirkung auf der Leeseite drastisch vermindert und damit die krängende Kraft verringert wird.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist verdeut­ licht, daß die jeweils an der Leeseite liegende Störein­ richtung 8 gezielt durch Nachlassen des zugehörigen Rückholseiles 21 ein- und ausgeklappt werden kann. In bestimmten Einsatzfällen kann aber auch die links und rechts liegende Störeinrichtung eventuell gemeinsam ein- und ausgeklappt werden, indem die in Fig. 2 gezeigten, an der jeweiligen Störklappe 18 angreifenden Rückholseile 23 im Inneren der Masttasche 47 zusammenge­ führt werden. Die Ausklappung der Störeinrichtung 9 auch auf der Luvseite verstärkt sogar den Effekt der Einrichtung.

Natürlich kann das Rückholseil 23 auch längs des Mastes verlegt werden, wenn beispielsweise abweichend von der in Fig. 2 gezeigten Eingriffsöffnung 25 eine Öse angebracht ist, über die das Rückholseil nach unten umgelenkt wird. Schließlich können insbesondere bei Segelbooten die Rückholseile auch im Mast 1 über obere Eintrittsöffnungen hinein- und im inneren Mast bis zu einer unteren Austrittsöffnung heraus verlegt werden.

In Fig. 3 ist insoweit eine Abweichung gezeigt, als hier die Störeinrichtung 19 beidseitig am Segel 7 ange­ bracht ist, und zwar wiederum um ihre am Segel 7 angebrachte Basisplatte 49. Die Rückholseile 23 greifen an den jeweiligen Störklappen 19 direkt oder an einem dort gegebenenfalls nach außen wegragenden Arm 29 an. Dieser Arm 29 kann beispielsweise auch insbesondere bei einem Segelboot vorne am Mast seitlich fest ange­ bracht sein und im wesentlichen in Radialrichtung wegragen, um gegebenenfalls einen günstigeren Angriffs­ winkel beim Aufklappen der jeweils zugehörigen Störklappe zu haben. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Rückholseile 23 wiederum über Eintrittsöffnungen 25 in die Masttasche 47 hineingeführt und hierüber verlegt. Zusätzlich kann in dieser Ausführungsform über eine Feder die jeweilige Störklappe zusätzlich noch in Verschlußrichtung vorgespannt gehalten sein, so daß bei diesem Ausführungsbeispiel abweichend zu Fig. 2 die Rückholseile 23 zur In-Funktion-Setzung der Störklappen 19 angezogen und zum Einfahren der Störklappen 19 nachgelassen werden müssen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4, die beispielsweise auch wieder insbesondere für ein Rigg gedacht ist, ist die Störeinrichtung ebenfalls wieder über eine Basisplatte 49 bevorzugt im Bereich der Masttasche 47 am Segel 7 angebracht. Die Störeinrichtung 9 besteht hier aus einer balgähnlichen Einrichtung. Zum Aufstellen, d.h. Ausklappen der Störeinrichtung 8 wird hier eine Schlauchverbindung 23′ verwandt. Beispeilsweise über ein blasebalgähnliches Trittelement kann schnell und unkompliziert die balgähnliche Störklappe 19′ in die in Fig. 4 gezeigte Stellung ausge­ fahren werden Sind beispielsweise im Inneren Rückholfe­ dern angeordnet, so kann nach der Druckentlastung beispielsweise durch Öffnen eines Ventils am Mastfußbe­ reich die eingepumpte Luft sofort entweichen, so daß die äußere an sich in der gezeigten Darstellung parallel zur Fläche der Segelmasttasche liegende Begrenzung der ausgefahrenen Störklappe 19′ wieder in die in Fig. 4 rechts liegende angelegte Stellung eingefahren wird, in der jeder Luftwiderstand praktisch völlig vermieden wird.

Anhand von Fig. 5 soll nur schematisch angedeutet werden, daß die Störeinrichtung 9 auch am Mast 1 insbesondere bei speziellen Segelbooten oder speziellen Masten angebracht und beispielsweise auch einteilig ausgebildet sein kann, wenn nämlich die Störklappe 19 über einen Torsions-Biegebereich 36 mit einem Abschnitt 37 versehen ist, der je nach Anwendungsfall und Anbrin­ gungsort am Mast 1, am Segel 7 oder an der Segeltasche 47 anbringbar ist. Die oberen Drehstifte 38 dienen nur noch zur weiteren Fixierung und Halterung. Bei einer Torsionsbewegung im Bereich 36 wird durch den gebildeten Schlitz 39 ein unbehindertes Aufklappen möglich, wobei bevorzugt in Aufklapprichtung noch ein Federkraftspeicher in Form beispielsweise einer Feder vorgesehen sein kann, so daß nur zum Einfahren der Störklappe 19 das in Fig. 7 nicht näher dargestellte Zugorgan beispielsweise in Form des Rückholseiles 23 angezogen werden muß.

Aus den Schilderungen geht hervor, daß die Störeinrich­ tungen 9 am Mast, an einer Segelmasttasche oder aber auch noch weiter vom Mast entfernt am Segel selbst anbringbar sind.

Nur der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß insbesondere bei speziellen Segelbooten oder speziellen Masten auch noch weitere Abwandlungen dergestalt möglich sind, wonach beispielsweise in den betreffenden Masten ein Vertikalschlitz eingebracht ist, in der eine Störklappe ausschwenkbar untergebracht ist.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur vorübergehenden Verminderung der krängenden Kraft bei Segelfahrzeugen, gekennzeichnet durch eine die vorhandene Luftströmung behindernde, verlangsamende stauende, umlenkende und/oder Turbulen­ zen erzeugende Störeinrichtung (9), die im Bedarfsfall zumindest an der Leeseite in die Strömung an der Mast-Segelkombination bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten an der Mast-Segelkombination jeweils eine separat oder gemeinsam betätigbare Störein­ richtung (9) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Störeinrichtung (9) an der seitlichen Segelfläche, insbesondere an der seitlichen Segelfläche in der Nähe des Mastes (1) oder gegebenenfalls an einer Masttasche (47) jeweils auf beiden Segelseiten vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Störeinrichtung (9) jeweils in etwa am Seitenbereich des Mastes (1) jeweils auf beiden gegenüberliegenden Seiten vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf beiden Seiten der Mast-Segelkombination jeweils zwei Störeinrich­ tungen (9) übereinander in verschiedener Höhenlage vorgesehen sind, die getrennt betätigbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Störeinrichtung aus einer verstell- oder ausfahrbaren Störklappe (19) besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlich vorgesehenen Störklappen (19) um ihre Drehachse (21) zwischen einer die Luftströmung praktisch nicht behindernden eingefahrenen und eine die Luftströmung behindernden ausgeklappten Stellung verschwenkbar sind, wobei die Störklappen (19) in ihrer eingefahrenen Stellung etwa parallel zur Luftströ­ mung ausgerichtet sind oder an einem entsprechenden Abschnitt der Mast-Segelkombination anliegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet. daß die Störklappe (19) um eine nachlaufende Verschwenk­ achse (21) verschwenkbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Störklappe (19) um eine vorlaufende Verschwenk­ achse (21) verschwenkbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Störklappe (19) über ein Zugmittel (23) zumindest in die eingefahrene Außer­ eingriffsstellung rückhol- oder in die Störstellung ausschwenkbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß das Zugmittel (23) über am Mast (1) an dem Segel (5) oder an der Segeltasche vorgesehene Umlenkmittel, insbesondere über eine Eintrittsöffnung (25) in das Innere des Mastes (1) oder die Masttasche (47) und dort bis zu einem unteren Austrittsende geführt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Störklappe (19) in Störstellung mittels einer Feder (27) vorgespannt und darüber in die ausgefahrene Störstellung ausschwenkbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Störklappe (19) über einen Federkraftspeicher zumindest in die eingefahrene Außereingriffstellung vorgespannt und hierüber rückholbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse in einem Torsions-Biegebereich (36) liegt, wobei ein fest montierbarer Basisabschnitt (37) mit der eigentlich verstellbaren Störklappe (19) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Störklappe (19) mittels eines umlaufenden Zugmittels (23) verstellbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Störeinrichtung aus einem luftkissenähnlichen Störkörper (19′) besteht, der im Bedarfsfalle über die Mast- und/oder Segelaußen­ flächen überstehend aufpumpbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß der luftkissenähnliche Störkörper (19′) in seiner eingefahrenen Stellung über interne Federelemente vorgespannt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Störkörper (19′) auf dem Segel (7) insbesondere der Segeltasche über einen Basisabschnitt aufgeklebt, aufgenäht oder über einen Klettverschluß angebracht ist.