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Einstellen von Segelflächen, insbesondere von Schiffen. Bei Segelflächen,
insbesondere von Schiffen, die zur Regelung der der Strömung zu entnehmenden Energiemenge
einstellbar angeordnet sind, im besonderen solchen, die lose drehbar angeordnet
sind und durch die Strömung mittels Lenksegel verstellt werden, legt man den Druckmittelpunkt
in die Drehachse des Segels, um das auf die! Drehachse bezogene Moment der Strömungskräfte
klein zu halten. Wird nun der mit Hilfe der Segelfläche nutzbar gemachte Energiestrom
beispielsweise bei Änderung der Strömungsrichtung oder Änderung der Strömungsgeschwindigkeit,
wie die des Windes, durch Änderung der Form oder der Einstellung des Segels geändert,
so verschiebt sich die Lage des Druckmittelpunktes im Segel, so daß unter Umständen
zur Verstellung des Segels größere Kräfte erforderlich sind.
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Man kann die Lagenänderung des Druckmittelpunktes durch feste oder
schwenkbare Flächen verringern oder klein halten.
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Die Erfindung hat nun ein neues Verfahren zum Gegenstand, das in einfacher
Weise gestattet, das auf die Drehachse bezogene Moment der Strömungskräfte in beliebigen
Grenzen zu regeln. Zur Regelung des Momentes der Strömungskräfte werden der Erfindung
gemäß die Segelflächen selbst oder ihre Teile im wesentlichen parallel mit sich
verschoben. Durch dieses Verschieben der Flächen in ihrer Längenrichtung wird der
Vorteil erreicht, daß die Flächen ihre Lage zur Strömung unverändert beibehalten,
so daß sich das Strömungsbild und dementsprechend die Strömungskräfte an sich nicht
ändern. Lediglich die Größe des auf die Drehachse des Segels bezogenen Momentes
der Strömungskräfte wird jetzt beeinflußt.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht.
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In Abb. i und 2 bedeutet i i den Träger des Segels, beispielsweise
:ein Schiff, dessen Segel auf einem Pivot 13 drehbar angeordnet ist. Zur Durchführung
des Erfindungsgedankens wird das Pivot mit Gleitbahnen 14, 15 versehen, auf denen
das Segel 12 in seiner Längenrichtung verschiebbar angeordnet ist, indem es auf
der Gleitbahn beispielsweise mittels des Schneckenantriebes 16, 17, 18 verstellt
wird. Im normalen Betriebe des Fahrzeuges liegt der Druckmittelpunkt M des Segels
in der Drehachse X-X des Segels. Das Moment zur Verstellung des Segels, das beispielsweise
vom Schiffe aus mittels besonderer Antriebsmaschinen unmittelbar oder auch unter
Zuhilfenahme .der Strömungskräfte mittels des Lenksegels i9 mittelbar ausgeübt wird,
fällt demnach sehr klein aus. Verschiebt sich nun im Betriebe der Druckmittelpunkt
aus der Drehachse beispielsweise dadurch, daß die Form des Segels zur Änderung der
Leistung, etwa durch einen angegliederten Schwanz, verändert wird, so daß er beispielsweise
nach M' gelangt, so kann man das: Moment, bezogen auf die Drehachse des Segels,
ausgleichen, indem man das Segel etwas in die punktiert angedeutete Lage Y-Y verschiebt.
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Während bei dem oben beschriebenen Beispiel der Druckmittelpunkt durch
Verschieben der Segelfläche nach vorn verschoben wurde, kann es in anderen Fällen,
in denen der Druckmittelpunkt in der Drehachse liegt, erwünscht sein, den Druckmittelpunkt
aus der Drehachse nach hinten oder sogar aus seiner Lage hinter der Drehachse noch
weiter zurückzuverlegen, derart, daß unter -dem Einfluß der Strömungskräfte das
Segel sich von selbst in die Strömung einstellt. Man wird dies beispielsweise dann
bewirken, wenn das Schiff sich in starkem Sturm befindet und man das dem Sturm zugewendete
Profil möglichst klein halten wird. Ähnlich kann man den Druckmittelpunkt auch dann
nach hinten verlegen, wenn das Schiff sich im Hafen befindet und mittels der Segelflächen
Kräfte aus der Strömung ebenfalls nicht entnommen werden sollen.
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Einige andere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abb.
3 bis 7 veranschaulicht.
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Bei der Anordnung nach Abb. 3 ist die in sich verschiebliche Segelfläche
12 um eine Querachse 2o in der Nähe des=unteren Randes der Segelfläche drehbar gelagert.
Die Segelflächg kann mittels des Quadranten 21 und des Ritzelß 22 beliebig eingestellt
werden. Bei einer Wanderung des Druckmittelpunktes
nach hinten beispielsweise
wird man die Segelfläche im Betriebe schwach nach vorn aus der Lage I in die Lage
II neigen, während man, sobald sich das Schiff im Hafen befindet, die Segelfläche
auch nach hinten umlegen kann, wie dies die gestrichelte Lage III zeigt.
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Abb. ¢ und 5 zeigen in Ansicht und Vorderansicht eine ähnliche Anordnung,
bei der das um die Achse X-X drehbare Segel um die Querachse 20 geneigt und durch
die bogenförmigen Führungen 2,1, 25 gegen Seitendruck abgestützt wird. Das Lager
2o kann als Kugel ausgeführt werden oder auch als Drehbolzen. Wird ein Mehrflächensegel
gerader Flächenzahl verwendet, wie dies Abb. 5 zeigt, so wird die Lagerung zwischen
den Flächen angebracht und mit einer Hülle umkleidet, oder es wird ihr eine solche
Form gegeben, die der Strömung einen geringen; Widerstand leistet.
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Bei der Anordnung Abb. 6 ist der Segelkopf 26 gegen den Segelkörper
27 verschieblich angeordnet. Bei Mehrflächensegeln können sämtliche oder einzelne
Flächen in der an Hand der Abb. i bis 6 dargestellten Weise verschoben werden. Auch
können bei Ein- oder Mehrflächensegeln obere oder untere Teile der Segel bewegt
werden. Abb. 7 zeigt die Anordnung eines Mehrflächensegels, bei dem die Seitenflächen
12' und 12" beispielsweise mittels Parallelgestänges in sich, jedoch gegen die Mittelfläche
im gleichen Sinne oder im entgegengesetzten Sinne verschoben werden können.
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Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen
beschränkt. Die günstige Wirkung ergibt sich immer dann, wenn das Segel als solches
seine Lage zur Strömung bei der Änderung des Druckmittelpunktes durch Verschieben
ganz oder im wesentlichen beibehält oder auch, wenn zur Sicherung des Segels im
Orkan durch Verschieben der Segelfläche der Druckmittelpunkt hinter die Drehachse
gelegt wird, so daß der Orkan das Segel immer in der Nullage zur Windrichtung hält
und das Segel somit dem Orkan sein kleinstes Profil zukehrt und ihm die geringste
Axi:-griffsfläche bietet. Bei Segeln, die mit Lenksegeln verstellt werden, genügt
die beschriebene Verschiebung der Segelfläche nach hinten, um auch bei abweichender
Einstellung des Lenksegels das Hauptsegel in oder annähernd in der Nullage im Sturm
zu halten. Bei Segeln, die mit Antriebsvorrichtungen, beispielsweise elektrischen
Maschinen oder sonstigen Kraftmaschinen, vom Schiff aus verstellt werden, im besonderen
starren Segeln oder auch Segeln, die von Hand verstellt und für die Fahrt festgebunden
oder festgebremst werden, wird man im Sturm das Segel zweckmäßig von seiner Antriebsvorrichtung
oder seiner Haltevorrichtung entkuppeln, so daß die Segel drehbar sind und wiederum
so verschoben werden können, daß der Druckmittelpunkt sich hinter der Drehachse
befindet.