DE4119946A1 - Rigg mit doppelmast und doppelsegel - Google Patents

Description

Bei herkömmlichen Ein- und Mehrrumpfsegelbooten oder Schiffen sind die Maste auf der Längsachse des Rumpfes montiert. Dabei sind die Segel ebenfalls der Längsachse entlang orientiert befestigt. Dies gilt für Vorsegel, das Großsegel sowie eventuell in Fragekommende Segel weiterer auf der Längsachse stehender Masten.

Unter extremer Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten, die zu einer neuen Segelanordnung und der damit verbundenen Mastkonstruktion geführt haben, wird eine ganz andere und wesentlich sicherere Besegelung möglich. Nebenbei entstehen zusätzlich eine Reihe von Verbesserungen. Dies ergibt sich aus der wie folgt beschriebenen erfindungsgemäßen Konstruktion:

Die auf der Mittelachse stehenden herkömmlichen Maste sind ersetzt durch je zwei Maste, die als zweidimensionales Tragewerk, umgekehrt V-förmig, beide mit einem bestimmten Neigungswinkel (z. B. 20 Grad) nach achtern, mit ihren unteren Mastfußauflagern nahe der Bordwand befestigt sind. Der Top je zweier Maste wird durch eine geeignete Konstruktion miteinander verbunden, z. B. verschraubt oder gelagert. Nach vorne und achtern werden, wie konventionell üblich, die Maste durch Vor- und Achterstangen gehalten. Als Beispiel hier die Ausführung für den bzw. die Hauptsegelmaste und die Segel:

Beide Maste erhalten jeweils ein eigenes Hauptsegel, die beide addiert die gleiche Segelfläche besitzen sollen wie ein entsprechendes Hauptsegel an einem konventionellen Mast. Die jeweilige Segelbefestigung pro Mast wird in üblicher Weise vorgenommen. Die benutzten Segelbäume - möglich sind Bäume am Unterliek wie auch Gabelbäume - sind in ihrer Länge so bemessen, daß sie in Querstellung den gegenüberliegenden Mast nicht berühren, sondern frei nach vorne über den rechten Winkel zur Längsrichtung des Bootes hinaus durchschwingen können. Beide Bäume können für eine einfache Segelführung mit einem Querbaum oder entsprechenden Leinen verbunden sein. Die Segelführung kann aber auch getrennt erfolgen. Vorzugsweise kann das Vorsegel am Vorstag (z. B. als Rollfock) mit doppelt gelegtem Tuch, als symmetrisches Segel auf Raumschotkurs gefahren werden. Diese Art von Segel ist schon seit langem bekannt und wird hier nur erwähnt, weil sie die hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Segel- und Mastanordnung der hier beschriebenen Konstruktion zusätzlich gut unterstützt.

Beide Maste können auch als Rollmaste ausgeführt sein, mit dem Vorteil, daß die Großsegel leicht zu reffen und zu bergen sind. Dazu sind konstruktiv entsprechende Lagerungen vorzusehen. Dabei kann das Längsprofil der Maste derart gestaltet sein, daß ein faltenarmes Aufwickeln der Hauptsegel erreicht wird.

Ein benutzter Querbaum könnte auch teleskopartig verlängert werden. Dadurch wird das Schmetterlingsegeln mit den Hauptsegeln möglich. Dieser Querbaum soll für Segelmanöver einfach abnehmbar sein.

Durch Aufteilung der Segelfläche des konventionellen Hauptsegels auf zwei gleichartige Seitenhauptsegel, besitzen diese nun jeweils nur die halbe aktive Fläche. Die neue Segelgeometrie mit jetzt (durch die Baumdrehradien bedingten) kurzen Unterlieken ergibt:

• a) Auftrieb der Segel größer durch günstigeres Verhältnis von Profiltiefe zu -weite (Reynold'sche Zahl). Der Übergang zur turbulenten Strömung verlagert sich mehr zum Achterliek. Dadurch ergibt sich ein besserer Vortrieb des Bootes.
• b) Der resultierende Segelschwerpunkt wandert nach unten, d. h. die Krängung bei gegebener Windstärke wird kleiner, dadurch wiederum effektiverer Vortrieb durch aufrechteres Segeln.

Die Masthöhe wird insgesamt niedriger, dadurch:

• a) Kleineres Drehmoment in Längs- und Querachse.
• b) Niedrigere Brücken ohne "Mastdippen" zu durchfahren, ergibt weniger Vordeckarbeit bei Fluß- oder Kanalrouten.
• c) Kleineres Gewicht im Masttop (weniger Roll- und Nickmoment).
• d) Größeres aufrichtendes Moment bei Kenterungen durch Gesamtschwerpunkt näher beim Kiel oder Schwert.
• e) Weniger Probleme mit kurzen Masten bei Transport oder Lagerung.

Die Tragewerkskonstruktion dieser Mastanordnung ergibt:

• a) Die Konstruktion ist ohne Wanten und Salings viel einfacher, deutlich stabiler und weitaus weniger bruchgefährdet. Sie kann auch mit leichterem Mastmaterial gefertigt werden.
• b) Durch die Verteilung der Kräfte auf zwei kleinere Segel und Maste entstehen geringere Biegemomente sowie kleinere Knick- und Widerstandsmomente. Leichtere Segeltuche sind möglich.
• c) Konstruktiv bedingt ist direkt eine Mastlegevorrichtung in Verbindung mit (oder ohne) einem Legemast vorhanden. Der Kajütaufbau stört nicht beim Mastlegen, da die Masten seitlich daran vorbei gehen. Die Masten können auch tiefer liegen (bis annähernd auf Deckshöhe absenkbar).
• d) Immer äußerst stabile Mastlage, auch beim Mastlegen oder Mastdippen, ohne seitliche Bewegungen des Masttops quer zur Mittschifflängsachse selbst bei heftigen Rumpfbewegungen (rollen, gieren oder stampfen) des Bootes gegeben.
• e) Seitliches Trimmen der Maste entfällt.
• f) Ein Mastkamp ist auch bei hohen Masten nicht erforderlich.

Durch die außerhalb der Vertikalen befindlichen Neigungswinkel der Segelflächen bzw. Profile entstehen aufrichtende Momente an beiden Segeln. Grund:

• a) Das luvseitige Segel produziert einen abwärtsgerichteten,
• b) das leeseitige Segel einen entsprechend aufwärtsgerichteten Vektor. Resultat:
  Nochmals kleinere Krängung d. h. nochmals effektiver.

Bewegungsfreiheit an Deck ohne Mast und Wanten, der Durchgang nach vorn wird ohne "Fußangeln" meist in voller Breite möglich.

Wegen der Baumneigung, bedingt durch die Maststellung, ist unter jeder Segelstellung freie Sicht nach vorne gegeben.

Keine Wanten, keine Unterwanten, keine Salings, kein Babystag, alles wirkt optisch aufgeräumter.

Eine Maststütze oder ein Trageschott im Bootsinneren entfällt. Das gestattet freies Design bei der Innenraumaufteilung.

Segelstellungen sind um 360 Grad um die Maste möglich. Das erlaubt auch bei achterlichem Wind das Fahren mit Segelprofil, bei dem ein größerer Vortrieb entsteht als "platt vor'm Laken".

Bei Wind von achtern sind beide Segel symmetrisch zum Fächer (Schmetterlingsegeln) ausstellbar. In Verbindung mit einer Doppelfock wird die Wirkung ähnlich eines Spinnakers erreicht. Wie auch beim Spinnaker entsteht Auftrieb am Bug, das heißt:

• a) weniger Eintauchen des Bugs ergibt höhere Geschwindigkeit.
• b) bei geeigneten Booten ist früheres Gleiten möglich.
• c) Wellen werden weniger unterschnitten.

Der teuere Spinnaker wird überflüssig. Die entsprechende Vorschiffarbeit und mit Spinnakersegeln verbundenen Nachteile wie komplizierte oder schwierige Segelmanöver entfallen. Grund: siehe Punkt 9. und 10.

Reffen ist durch die Punkte: 1b, 2d, 3a, 3b, 4a, 4b, 10c sowie ihrer Wirkung in Kombination zueinander, im Vergleich zur konventionellen Besegelung erst bei deutlich höheren Windgeschwindigkeiten erforderlich. Wenn Reffen so zeitig wie bisher erfolgt, entsteht ein weitaus höheres zusätzliches Sicherheitsmoment.

Falls das Reffen nötig wird, braucht zunächst nur ein Segel verkleinert oder geborgen werden.

Große Sicherheit bei Schaden in einem Hauptsegel, weil immer noch mindestens ein zweites Hauptsegel vorhanden ist.

Masttrimm ist durch Änderung der Neigung der beiden Maste zur Längsachse des Bootes fast beliebig möglich.

Natürlich ist die Verschiebung der Maste im Mastfuß bzw. der Mastspur, wie von konventionellen Masten her bekannt, als weiterer Masttrimm möglich.

Backstangen mit aufwendiger und möglicherweise fehlerhaften Bedienung (Bruch) entfallen.

In kleineren Booten entsteht mehr "Kopffreiheit" durch die kleineren Schwenkradien der beiden Großbäume und die schrägen Ebenen, die durch die Umlaufbahn der Großbäume gebildet werden. Die Gefahr von Kopfverletzungen ist weitgehend ausgeschlossen.

Bruchgefahr des Riggs ist bei "Patenthalsen" durch die Verteilung der Kräfte der kleineren Segel auf zwei Maste geringer.

Während herkömmliche Hauptsegelrollreffeinrichtungen aufwendig und schwer sind, können - da Wanten und Saling entfallen - die Masten in sich drehbar gestaltet werden. Die Konstruktion bleibt einfach und leicht, mit der Möglichkeit die Hauptsegel auf die Maste, (ähnlich einer Rollfock) zurollen. Bei entsprechender Profilgebung der Maste (z. B. Doppelkonus), kann dabei das bauchige Segelprofil weitgehend ohne Falten und ohne Segelprofilverlust gerefft und geborgen werden. Ein Rollmast bringt:

• a) extrem einfaches und sicheres Handling aus dem Cockpit,
• b) alle Vorteile (Komfort) wie bei einer Rollfock.

Bei Kursen vor dem Wind und aufgefächerten Hauptsegeln kann die Benutzung eines teleskopartigen Querbaumes, wie ein Bullenstander, bei Wind- oder Kursänderungen das Umschlagen des dann luvwärtigen Segels verhindernn.

Bei Benutzung von Baumniederholern bei Normalbäumen, oder bei Benutzung von Gabelbäumen, ist auch mit zwei Segeln ein leichtes Handling (Großschotführung etc.) gegeben.

Wenn eine Fock oder ein anderes Vorsegel zwischen den beiden Hauptsegeln geführt wird, ist ein kleinerer Amwindkurswinkel, bezogen auf den scheinbaren Wind und die Rumpfbewegungsrichtung, möglich. Dies erlaubt gerade in engen Fahrwassern (z. B. Engstellen, Flußläufen oder Kanälen), eine Fahrt mit weniger Wendemanövern. So wird auch dann noch ein Kurs in Fahrwasserrichtung möglich sein, wenn mit konventioneller Besegelung gerade schon eine Wende notwendig würde.

• a) Wenn das Fockschothorn in Bootsmitte mit entsprechendem Bewegungsraum befestigt wird, entsteht auf einfachste Weise die Funktion einer Wendefock. Sicher weil ohne Bedienung.
• b) Bei Benutzung eines einfachen Vorsegels, kann mit nur einer Fockschot, die zwischen den beiden Masten nach achtern geführt wird, viel einfacher das Vorsegel kontrolliert werden.

Zwei Dinge erlauben bei fast jeder Windrichtung Manöver, die sonst so nicht ausführbar wären. Das sind:
Die Beweglichkeit der Hauptsegel von 360 Grad um ihren Mast und das freie "Sich in den Wind drehen", sobald die Schoten frei sind. Jeder Vortrieb durch die Segel ist dann sofort auch bei Vorwindkursen unterbunden. Möglich wird:

• a) Mit gesetzten Hauptsegeln komplett manövrierfähig bis zur Anlegestelle durchfahren.
• b) Ablegen mit voll gesetzten Hauptsegeln vom Liegeplatz. Das heißt: Sicheres Segelsetzen ist bereits im Hafen möglich.
• c) Rückwärtsfahren durch "backhalten" der Segel ist in fast jede gewünschte Richtung möglich.
• d) "Bremsstellung" der Hauptsegel (durch backhalten) ist in jede Fahrrichtung möglich.

Anmerkung: Punkt a) und b) unter Motor bei jeder Windrichtung.

• a) Lagert man die Mastfüße bei einem Katamaran auf den Schwimmern, wird die dazwischenliegende Brückenkonstruktion vom Mastdruck frei. Zusätzlich wird sogar diese Brückenkonstruktion mit Hilfe des Vor- und Achterstages entlastet.
• b) Die Zugkräfte des Vor- und Achterstages können auf je zwei Vor- und Achterstage, die dann an den Schwimmern verankert sind, verteilt werden.
• c) Die Brückenkonstruktion kann durch andere geeignete Mittel vom Masttop her durch Zug entlastet werden.
• d) Die Mastlagerung kann so sein, daß ein variabler Abstand zwischen den Schwimmern, bei entsprechender Konstruktion, schmale Liegeplätze in beengten Boxen zugänglich macht.
• e) Des weiteren erlaubt die Mastkonstruktion, bei seitlich eingespannten Mastfußgelenken eine Klapp-, Dreh- oder Faltkonstruktion für die Brücke oder die Schwimmer bei Mehrrumpfbooten.

Claims (18)

1. Rigg für Ein- und Mehrrumpfsegelboote oder Schiffe, das anstelle je eines zentrischen Mastes, dadurch gekennzeichnet ist, daß genau zwei Maste (4), die jeweils ein eigenes Segel tragen (5), zum zweidimensionalen Tragewerk, statisch gelenkig, zusammengesetzt sind, und
daß deren Mastfußauflager (8) symmetrisch zur Rumpflängsachse jeweils nahe der Bordwand angebracht sind und,
daß der obere Gelenkpunkt der gemeinsame Masttop ist (3) und,
daß in Vorder- und Heckansicht die Maste zusammen mit der gedachten Linie zwischen den Mastfußauflagern ein gleichschenkliges Dreieck bilden, dabei nach achtern geneigt sind (13) und über den Masttop mit Vor- und Achterstangen gehalten werden (20).

2. Mastanordnung wie aus Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Mehrrumpfboote wie z. B. Katamarane die Mastfußauflagerung auf den seitlichen Schwimmern erfolgt (10).

3. Mastanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Vor- und Achterstage auf den Schwimmern erfolgt (11).

4. Mastanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelkonstruktion (Brücke) z. B. durch die Stagen, oder auch andere Teile, vom Masttop her zugentlastet wird (9).

5. Mastanordnung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mastfußgelenke und Masttop so ausgeführt sind, daß die beiden Seitenschwimmer aufeinander zubewegt werden können.

6. Mastanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Mastfußgelenken die Maste so gelagert sind, daß eine teilweise (Dippen für Brückenunterfahrungen) oder ganze Mastneigung (Mastlegen) möglich ist (12).

7. Mastanordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Mastfußauflager die Mastfußpunkte in Rumpflängsrichtung veränderbar sind (14).

8. Segelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Segels und des Baumes am Mast, sowie der Segelschnitt und die Baumlänge derart gewählt sind, daß ein Drehkreis des einzelnen Segels von 360 Grad um seinen Mast möglich ist. Dabei ist der Segelschnitt derart, daß beim Vorbeidrehen am gegenüberliegenden Mast die Fläche zwischen den Masten ausgefüllt wird, und daß Segel und Baum am gegenüberliegenden Mast frei durchschwingen können, ohne diesen zu berühren (15).

9. Mast- und Segelanordung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Segelneigung zur Bootsquerachse ein der Krängung entgegenwirkendes Moment ausgenutzt wird (1).

10. Mast- und Segelanordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptsegelführung auch vor den beiden Masten nach vorn gerichtet möglich ist (18).

11. Mast- und Segelanordnung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß je nach Mastlage nach achtern, bei achterlichem Wind, durch ein sich in den vorderen Segeln bildendes aufwärtsgerichtetes Moment, der Bug entlastet wird (19).

12. Mastanordnung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Maste durch geeignete Lagerung im Masttop wie auch im Mastfußauflager so drehbar gelagert sind, damit die Segel aufgerollt bzw. gerefft werden können.

13. Mastanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Maste dem Segelschnitt (Segelbauch) so angepaßt geformt sind, daß die Segel faltenfrei unter Beibehaltung des Segelprofiles gerefft oder aufgerollt werden (17).

14. Mast- und Segelanordnung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsegelführung zwischen den beiden Masten stattfindet (16).

15. Mast- und Segelanordnung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsegelführung mit nur einer Schot, die zwischen den beiden Masten nach achtern geführt wird, stattfindet.

16. Mast- und Segelanordnung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei achterlichem Wind durch geeignete Vorrichtungen das Backbordsegel nach backbord, das Steuerbordsegel nach steuerbord ausgebracht wird, um in Verbindung mit einem geeigneten Vorsegel (Doppelfock oder ähnlich) die Funktionen eines Spinnakers nachzubilden (6).

17. Mast- und Segelanordnung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die parallele Segelführung mit den Segelbäumen die durch einen Querbaum verbunden sind vorgenommen wird, und dadurch beide Segel durch diesen Querbaum mit nur einer Großschot gleichzeitig bedient werden (2).

18. Mast- und Segelanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Querbaum teleskopartig auseinander gezogen werden kann. (7) (Bullenstanderfunktion bei Anspruch 16).