DE4112771A1

DE4112771A1 - Adjustable holder for mast on surfboard - consists of four or five bar linkage with pivot joints, has movable boom

Info

Publication number: DE4112771A1
Application number: DE4112771A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Ing Mank; Klaus Dr Ing Mank
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1991-04-19
Publication date: 1992-10-22

Abstract

The holder is for use on sailing craft, esp surfboards. It is located fixed or pivoted, in a point of the midships line. A support moment is introduced into the mast via the holder. the size of this moment is controlled by the force, which the surface applies to the mast. The holder consists of a four-bar linkage with pivot joints, or a five-bar linkage with pivot joints. The length of the boom (72) is larger than that of the stay (50). The distance between the joints (47, 52) on the mast extension (5) is larger than the length of the stay (49). ADVANTAGE - Increased stability and safety; sail surface may be increased to raise speed.

Description

Es ist bekannt, daß die Masten auf Surfbrettern auf der Mitschiffslinie bzw. auf mit Segeln ausgestatteten Skateboards auf der Mittellinie angeordnet und mit einem Gelenk (dreiachsig) oder einem Powerjoint so mit dem Surfbrett verbunden sind, daß vom Rigg keine Momente in das Surfbrett eingeleitet werden. Der Windkraft am Segel kann der Surfer nur den Teil seines Körpergewichts entgegensetzen, der am Gabelbaum hängt.It is known that the masts on surfboards on the Midship line or on sails Skateboards arranged on the center line and with a Joint (three-axis) or a power joint with the Surfboard connected that no moments from the rig in the Surfboard being initiated. The wind power on the sail can the surfer opposes only part of his body weight, that hangs on the boom.

Da der Surfer sich auf Am-Wind-, Halbwind- und spitzen Raumschotskursen stets zumindest mit einem Teil seines Gewichts auf der Luvseite des Surfbrettes abstützt, ist das Surfbrett außer auf Vorm-Wind und Raumschotskursen stets nach Luv angekippt. Dadurch liegt der Lateralschwerpunkt des Surfbrettes auf der Luvseite. Zur Erhöhung der Kippstabilität sollte der Lateralschwerpunkt jedoch auf der Leeseite liegen. Dies kann nur durch Krängung des Brettes nach Lee erreicht werden.Because the surfer is upwind, halfwind and peak Space sheet courses always with at least part of his Weight on the windward side of the surfboard is that Surfboard always after except on the wind and space sheet courses Luv flipped. This is the lateral focus of the Surfboards on the windward side. To increase the However, the lateral center of gravity should focus on the stability Lying side. This can only be done by heeling the board according to Lee.

Bei Segelfahrzeugen, insbesondere bei Surfbrettern ist es nachteilig, daß mit zunehmender Windstärke eine Luvgierigkeit eintritt, die sich u. a. daraus ergibt, daß die Vortriebskraft am Segel, bzw. an den Segeln bei einem in der Mitschiffslinie stehenden Mast auf der Leeseite des Segelfahrzeugs wirkt. Wenn bei zunehmendem Wind der Segeldruckpunkt nach hinten wandert, verstärkt sich die Luvgierigkeit.It is with sailing vehicles, especially with surfboards disadvantageous that with increasing wind strength a wind lust occurs that u. a. it follows that the propulsive force on the sail, or on the sails of one in the midship line standing mast on the leeward side of the sailing vehicle. If the sail pressure point to the rear with increasing wind wandering, the windwardness increases.

Es sind bei Segelfahrzeugen bereits verstellbare Halteeinrichtungen für den Mastfuß bekannt, die eine Verstellung des Mastes bzw. eine Verstellung der Mastneigung in der Mitschiffslinie und/oder nach Lee bzw. Luv ermöglichen. Mit derartigen Verstellungen des Mastes kann der Luvgierigkeit bekanntlich entgegengewirkt werden. Bei Surfbrettern ist darüber hinaus die Möglichkeit gegeben, die Luvgierigkeit durch Neigung des Mastes nach Luv zu kontrollieren.There are already adjustable ones in sailing vehicles Holding devices for the mast foot are known, the one Adjustment of the mast or an adjustment of the mast inclination in the midship line and / or according to Lee or Luv enable. With such adjustments of the mast can the avarice is known to be counteracted. At Surfboards are also given the option of Luv greediness due to inclination of the mast towards windward check.

Nachteilig ist jedoch, daß durch Neigen des Mastes - bei gleicher aerodynamischer Segelkraft - die Vortriebskomponente des Segels verkleinert wird, da die Segelkraft teilweise nach oben wirkt.The disadvantage, however, is that by tilting the mast - at same aerodynamic sail power - the propulsion component of the sail is reduced, since the sail power partially after acts above.

Aus der Anmeldung P 39 43 445.1 sind Anordnungen bekannt, mit denen das Gewicht des Riggs nach Luv verlagert werden kann und Momente über den Mast ins Surfbrett eingeleitet werden können. Diese Erfindung weist weitere Vorteile gegenüber der genannten Anmeldung auf.Arrangements are known from the application P 39 43 445.1 which the weight of the rig can be shifted to windward and moments are introduced into the surfboard via the mast can. This invention has other advantages the registration mentioned.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, auf den Mast ein StützmomentThe object of the invention is to put on the mast Support moment

a) in the direction of the midship or
b) against the aerodynamic sailing force

auszuüben, welches hervorgerufen wird durch:exercise, which is caused by:

1. Shifting the mast against the sail power.
2. Reaction moment to the sailing vehicle through the Sailing power.
3. Reaction moment to the sailing vehicle through the Sailing power and the weight of the rig and surfer.
4. Interaction of 1st and 3rd

und welches auf den Mast (3) übertragen wird durch die verschiedenen Ausführungen der Halteeinrichtung, die durch die möglichen Kombinationen einiger oder aller erfindungsgemäßen Bauelemente mit einigen oder allen der genannten Merkmale entstehen.and which is transmitted to the mast ( 3 ) by the different designs of the holding device which result from the possible combinations of some or all of the components according to the invention with some or all of the features mentioned.

Um höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, können deshalbTherefore, in order to achieve higher speeds

1. Surfboards and similar sailing vehicles with larger ones Sailing can be equipped without maneuverability deteriorate and
2. Surfboards tilted to Lee for stability to increase and reduce the wetted area.

Gleichzeitig wird die Gefahr eines "Schleudersturzes" wesentlich verringert und damit die Sicherheit beim Surfen erhöht, da die meisten Unfälle Folge eines Schleudersturzes sind.At the same time, the risk of a "spin sling" significantly reduced and thus the safety when surfing increased since most accidents result from a spin are.

Die erreichbare Höchstgeschwindigkeit eines Surfboards wird bei ausreichender Windstärke nicht durch die Größe des Segels, sondern durch die Rumpfform, das Gesamtgewicht, die Lage des Gesamtschwerpunktes und die Gleitlage bestimmt. Das bedeutet, daß mit der Verwendung des AMFs auf Surfbrettern mit heute üblicher Rumpfform die erreichbare Höchstgeschwindigkeit nicht oder nur unwesentlich gesteigert werden kann. Da aber ein größeres Segel getragen werden kann, ergibt sich ein wesentlicher Vorteil zwischen den Böen. Ein Steigerung der erreichbaren Höchstgeschwindigkeit ist möglich, wenn die Rumpfform an die günstige Krängung nach Lee angepaßt wird.The attainable maximum speed of a surfboard is with sufficient wind strength not by the size of the Sail, but by the hull shape, the total weight, the Position of the overall center of gravity and the sliding position determined. The means that with the use of the AMF on surfboards with today's usual hull shape the achievable Maximum speed not increased or only slightly increased can be. But since a larger sail is carried there is a significant advantage between the gusts. An increase in the attainable top speed is possible if the hull shape follows the favorable heel Lee is adjusted.

Durch Kombination mit einem beweglichen Ausleger (72) läßt sich ein Moment um die Längsachse des Segelfahrzeugs (4) einleiten, was einen besonderen Vorteil darstellt.By combining it with a movable boom ( 72 ), a moment can be introduced around the longitudinal axis of the sailing vehicle ( 4 ), which is a particular advantage.

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Mastfußes wird eine erheblich vergrößerte Stützwirkung des Mastes erreicht, ohne die notwendige Beweglichkeit des Mastes zum Manövrieren einzuschränken. Der Surfer kann durch Druck auf den Mast die Stützwirkung beeinflussen: hoher Druck auf den Mast ergibt eine große Stützwirkung, niedriger Druck geringe Stützwirkung. Auch bei voller Ausnutzung der Stützwirkung bleibt die Beweglichkeit des Riggs voll erhalten.By using the mast foot according to the invention achieved a significantly increased support effect of the mast, without the necessary mobility of the mast for maneuvering restrict. The surfer can press the mast Affect support effect: high pressure on the mast results great support, low pressure low Supportive effect. Even with full use of the support effect the rigidity of the rig remains intact.

Die Stützkraft bewirkt ein Moment auf das Segelfahrzeug (4). Dadurch wird z. B. die Kippstabilität des Surfbretts, die bei schneller Fahrt groß ist, und das Restgewicht des Surfers, welches zum Manövieren des Surfbretts benötigt wird und deshalb für die Balance des Riggs gegen die Windkräfte nicht zur Verfügung steht, zusätzlich zum Stützen des Riggs benutzt.The supporting force exerts a moment on the sailing vehicle ( 4 ). This z. B. the tilting stability of the surfboard, which is great when driving fast, and the residual weight of the surfer, which is needed to maneuver the surfboard and is therefore not available for the balance of the rig against the wind forces, also used to support the rig.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch erfindungsgemäße Halteeinrichtungen. Beispielhaft wird an diesen Aus führungen die Wirkungsweise der Halteeinrichtung be schrieben. Der Mast bekannter Bauart ist drehbar auf der Mastverlängerung (5) gelagert. Die Mastverlängerung ist z. B. ein Rohr aus einer Aluminiumlegierung mit einem Gelenk (47) und einer angeschweißten Strebe mit dem Gelenk (62) am Ende. Der Stützarm (50) hat an seinen beiden Enden die Drehgelenke (51) und (52). Es kann ein Moment auf das Surfbrett mittels der Halteeinrichtung übertragen werden, wenn die Strebe (49) am linken Anschlag (54) anliegt. Dabei wird im Ausleger (72) eine Zugkraft und in der Strebe (60) eine Druckkraft bewirkt. Die Stützarme (50) und (72), die Strebe (49) und die Mastverlängerung (5) mit den Drehgelenken (52) und (47) bilden ein Gelenkviereck. Über das Zugmittel (66) kann das Gelenkviereck eine Vorzugslage erhalten, die der Stellung 1 in den Fig. 1 und 2 entspricht. Durch Druck auf den Mast wird die Stellung 2 - bzw. bei schwächerem Druck eine beliebige Lage zwischen den Stellungen 1 und 2 - eingenommen. In der Stellung 1 ist der Mast vorzugsweise leicht nach Lee geneigt, in Stellung 2 nach Luv. Durch die richtige Wahl der Längen der Streben (50), (72), (49) und des Abstands zwischen den Gelenken (47) und (62) an der Mastverlängerung kann der gewünschte Winkel zwischen der Mastachse in den Stellungen 1 und 2 erreicht werden. Die Drehachse (17) ist auf der Mitschiffslinie des Surfbrettes angeordnet und ist dabei vorzugsweise senkrecht ausgerichtet, aber auch eine Neigung in der Mitschiffsebene nach hinten ergibt eine vorteilhafte Lage der Drehachse (17). Figs. 1 and 2 schematically show retaining means according to the invention. As an example, the mode of operation of the holding device will be described in these executions. The mast of known design is rotatably mounted on the mast extension ( 5 ). The mast extension is e.g. B. a tube made of an aluminum alloy with a joint ( 47 ) and a welded strut with the joint ( 62 ) at the end. The support arm ( 50 ) has the swivel joints ( 51 ) and ( 52 ) at both ends. A moment can be transferred to the surfboard by means of the holding device when the strut ( 49 ) abuts the left stop ( 54 ). A tensile force is exerted in the boom ( 72 ) and a compressive force is exerted in the strut ( 60 ). The support arms ( 50 ) and ( 72 ), the strut ( 49 ) and the mast extension ( 5 ) with the swivel joints ( 52 ) and ( 47 ) form a quadrilateral joint. The four-bar linkage can be given a preferred position via the traction means ( 66 ), which corresponds to position 1 in FIGS . 1 and 2. By pressing the mast, position 2 - or any position between positions 1 and 2 - is assumed when the pressure is weaker. In position 1 the mast is preferably inclined slightly towards Lee, in position 2 towards windward. The correct angle between the struts ( 50 ), ( 72 ), ( 49 ) and the distance between the joints ( 47 ) and ( 62 ) on the mast extension can be used to achieve the desired angle between the mast axis in positions 1 and 2 . The axis of rotation ( 17 ) is arranged on the midships line of the surfboard and is preferably oriented vertically, but an inclination in the midships plane also results in an advantageous position of the axis of rotation ( 17 ).

Die Halteeinrichtung läßt sich um die Drehachse (17) frei oder um einen begrenzten Winkel drehen, der vorzugsweise symmetrisch zur Mitschiffslinie liegt und < 180 Grad ist. Als Begrenzung des Drehbereichs um die Drehachse (17) können Anschläge (fest oder verstellbar mit dem Surfbrett verbunden) oder ein Seil dienen. Die Begrenzung mittels Seil eignet sich besonders für die Ausführung nach Fig. 2. Dabei wird das Seil vor der Rolle (21) (in Fig. 2 links von der Rolle (21)) befestigt und mit seinem anderen Ende auf der Mitschiffslinie in der Nähe des Bugs. Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 können z. B. in der Drehachse (18) die Verlängerung der Drehachse (17) der Ausleger (72) und die Strebe (48) drehbar gegeneinander verbunden sein. In Fig. 2 fällt die Drehachse (19) vorzugsweise mit der Mittellinie der Strebe (48) (vorzugsweise Rohr) zusammen. Außerdem fällt bei beiden Ausführungen das Drehgelenk (41) am Ende der Strebe (49) mit der Drehachse (18) zusammen. Falls Drehgelenk (41) am Ende der Strebe (49) nicht mit Drehachse (18) zusammenfällt, wird das Gelenkviereck zu einem Gelenkfünfeck gemäß Anspruch 3.The holding device can be freely rotated about the axis of rotation ( 17 ) or by a limited angle, which is preferably symmetrical to the midship line and is <180 degrees. Limits (fixed or adjustable connected to the surfboard) or a rope can serve to limit the range of rotation about the axis of rotation ( 17 ). The limitation by means of a rope is particularly suitable for the embodiment according to FIG. 2. The rope is fastened in front of the roller ( 21 ) (to the left of the roller ( 21 ) in FIG. 2) and with its other end in the vicinity of the midship line of the bow. In the embodiment according to FIG. 2, e.g. B. in the axis of rotation ( 18 ) the extension of the axis of rotation ( 17 ) of the boom ( 72 ) and the strut ( 48 ) can be rotatably connected to one another. In Fig. 2, the axis of rotation ( 19 ) preferably coincides with the center line of the strut ( 48 ) (preferably tube). In addition, in both versions, the swivel joint ( 41 ) at the end of the strut ( 49 ) coincides with the axis of rotation ( 18 ). If the swivel joint ( 41 ) at the end of the strut ( 49 ) does not coincide with the rotation axis ( 18 ), the four-bar linkage becomes a pentagonal joint according to claim 3.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 kann mit der Halteeinrichtung ein Moment auf das Segelbrett übertragen werden, wenn das Schiebegelenk (69), das auf der Strebe (48) gleitet, an einem Anschlag in der Nähe der Rolle (21) anliegt. Das Moment bildet zwischen der Rolle (21) und dem Deck des Segelbretts eine Druckkraft und in der Nähe der Drehachse (17) Zugkräfte aus. Die Drehachse (17) kann z. B. ein um seine Längsachse gegenüber dem Surfbrett drehbares Rohr sein, welches gegen Herausziehen aus dem Brett gesichert ist.In the embodiment according to FIG. 2, a moment can be transferred to the sailing board with the holding device when the sliding joint ( 69 ), which slides on the strut ( 48 ), bears against a stop near the roller ( 21 ). The moment forms a compressive force between the roller ( 21 ) and the deck of the sailing board and tensile forces in the vicinity of the axis of rotation ( 17 ). The axis of rotation ( 17 ) z. B. be a rotatable about its longitudinal axis relative to the surfboard tube, which is secured against being pulled out of the board.

Bei einer Ausführung nach Fig. 1 wird das Moment vom Mast über ein horizontales Kräftepaar, welches an der Surfbrettober- und -unterseite wirkt, auf das Surfbrett übertragen.In an embodiment according to FIG. 1, the moment is transmitted from the mast to the surfboard via a horizontal pair of forces which act on the top and bottom of the surfboard.

Durch die Konstruktion der Halteeinrichtung sind alle Beweglichkeiten des Mastes möglich, die ein Kardangelenk bzw. ein Powerjoint als Mastfuß (anstelle der Halteeinrichtung) erlauben. Nur die Kippung des Mastes um eine Achse senkrecht auf der Ebene, die durch das Gelenkviereck bzw. -fünfeck gebildet wird, ist auf die Lagen zwischen den Stellungen 1 und 3 beschränkt. Die Begrenzungen, die verhindern, daß das Gelenkviereck über die gezeichneten Endstellungen 1 und 3 hinausgehen kann, sind nicht gezeichnet. Die Begrenzung der Stellung 1 kann z. B. dadurch erreicht werden, daß sich die Strebe (50) und der Ausleger (72) berühren. Wichtiger für die richtige Funktion der Halteeinrichtung ist aber, daß zwischen der Mastachse und der Achse (19) immer ein ausreichender Winkel von ungefahr < 20 Grad erhalten bleibt. Dies ist leicht durch einen geeigneten Anschlag erreichbar. Da sich die Ebene des Gelenkvierecks aber frei einstellen kann, ist bei nicht kontrollierten Bewegungen des Mastes (z. B. beim Loslassen) das Fallen des Riggs auf die Wasseroberfläche nicht behindert.The design of the holding device enables all mast mobility, which allows a universal joint or a power joint as a mast foot (instead of the holding device). Only the tilting of the mast about an axis perpendicular to the plane, which is formed by the quadrilateral or pentagon, is limited to the positions between positions 1 and 3 . The limits that prevent the quadrilateral joint from going beyond the drawn end positions 1 and 3 are not drawn. The limitation of position 1 can, for. B. can be achieved in that the strut ( 50 ) and the boom ( 72 ) touch. It is more important for the correct function of the holding device that a sufficient angle of approximately <20 degrees is always maintained between the mast axis and the axis ( 19 ). This can easily be achieved with a suitable stop. However, since the level of the four-bar linkage can be adjusted freely, the rig cannot fall onto the water surface if the mast is not controlled (e.g. when released).

In allen Lagen zwischen den Stellungen 2 und 3 liegt die Strebe (49) nicht am Anschlag (64) an und es kann kein Stützmoment auf des Segelbrett übertragen werden. Das hat den Vorteil, daß ein Wasserstart ungehindert ausgeführt werden kann. Damit der Ausleger (72) das Deck des Segelbretts nicht beschädigen kann, ist der rechte Anschlag (54) vorgesehen. Bei einer Ausführung nach Fig. 2 kann die Funktion dieses Anschlags z. B. eine Scheibe aus elastischem Kunststoff übernehmen, welche über den Ausleger (72) geschoben wurde. In all positions between positions 2 and 3 , the strut ( 49 ) does not lie against the stop ( 64 ) and no support moment can be transmitted to the sail board. This has the advantage that a water start can be carried out without hindrance. The right stop ( 54 ) is provided so that the boom ( 72 ) cannot damage the deck of the sailing board. In one embodiment according to FIG. 2, the function of this stop can, for. B. take over a disc made of elastic plastic, which was pushed over the boom ( 72 ).

Adjustable holding device (AMF) for the mast of a Sailing vehicle Overview of the figures

Fig. 1 Version mit einem Gelenkviereck mit Drehgelenken (52), (47), (51) und (47). Wenn die Drehachse (18) nicht mit dem unteren Gelenk (47) zusammenfällt, wird aus dem Gelenkviereck ein Gelenkfünfeck. (Beschreibung der 3 gezeichneten Stellungen siehe Fig. 2); Fig. 1 version with a four-bar link with rotary joints ( 52 ), ( 47 ), ( 51 ) and ( 47 ). If the axis of rotation ( 18 ) does not coincide with the lower joint ( 47 ), the joint quadrilateral becomes a joint pentagon. (For a description of the 3 positions shown, see FIG. 2);

Fig. 2 Version mit einem Gelenkviereck mit Drehgelenken (52), (47), (51) und (47). Wenn die Drehachse (18) nicht mit dem unteren Gelenk (47) zusammenfällt, wird aus dem Gelenkviereck ein Gelenkfünfeck. Die Halteeinrichtung ist in 3 unterschiedlichen Stellungen gezeichnet. Stellung 1 wird eingenommen bei schwachem Wind und geringer Belastung des Mastes durch das Gewicht des Surfers. In Stellung 2 kann das maximal mögliche Stützmoment übertragen werden. Stellung 3 wird z. B. beim Wasserstart eingenommen. Fig. 2 version with a four-bar link with rotary joints ( 52 ), ( 47 ), ( 51 ) and ( 47 ). If the axis of rotation ( 18 ) does not coincide with the lower joint ( 47 ), the joint quadrilateral becomes a joint pentagon. The holding device is drawn in 3 different positions. Position 1 is used in low winds and light loads on the mast due to the weight of the surfer. In position 2 the maximum possible support torque can be transferred. Position 3 is z. B. taken at water start.

Legende zu den FigurenLegend to the figures

5 Mastverlängerung
17 Drehachse
18 Drehachse
19 Drehachse
21 Rolle
47 Drehgelenk
48 Strebe
49 Strebe
50 Stützarm
51 Drehgelenk am Stützarm
52 Drehgelenk am Stützarm
54 Anschlag
55 Umlenkrolle
62 Seilklemme
66 Zugmittel, vorzugsw. Seil und/oder Gummiband
69 Schiebegelenk
72 Ausleger 5 mast extension
17 axis of rotation
18 axis of rotation
19 axis of rotation
21 roll
47 swivel joint
48 strut
49 strut
50 support arm
51 Swivel joint on the support arm
52 Swivel joint on the support arm
54 stop
55 pulley
62 rope clamp
66 traction means, preferably Rope and / or rubber band
69 sliding joint
72 outriggers

Claims

1.Adjustable holding device for the mast of a sailing vehicle, in particular for the mast of the rig of a surfboard, which can be pivoted about a point on the midship line or fixed on the midship line and with which a supporting moment is introduced into the mast via the holding device and in which the Size of this supporting torque is controlled with the force exerted by the surfer on the mast and the mobility of the rig for maneuvering is retained, characterized in that the holding device consists of a four-bar linkage with swivel joints or a pentagonal joint with swivel joints.

2. Adjustable holding device according to claim 1, characterized in that the length of the boom ( 72 ) is greater than the length of the strut ( 50 ) and that the distance between the joints ( 47 ) and ( 52 ) on the mast extension ( 5 ) is greater is as the length of the strut ( 49 ).

3. Adjustable holding device according to claim 1, characterized in that the mast extension ( 6 ) is fixedly connected to a strut of the four-bar linkage.