DE4207539C2 - Beidseitig fahrbares, als Doppelsegel mit sich selbsttätig einstellendem asymmetrischen Profil ausgebildetes Segel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein beidseitig fahrbares, als Doppelsegel mit sich selbsttätig einstellen­ dem asymmetrischen Profil ausgebildetes Segel, mit zwei gleich langen Segelteilen, die vom Mast ausgehen und an den vom Mast abgewandten freien Enden zusammengeführt sind und die die beiden Profilseiten des Segels für Luv und Lee definieren, sowie mit einer Verlängerungseinrichtung, die selbständig das Segelteil auf der Leeseite verlängert und die bei sich ergebenden umgekehrten Luv/Lee-Verhältnissen das Segelteil auf der ehemaligen Leeseite wieder verkürzt und stattdessen das Segelteil auf der ehemaligen Luvseite und da­ mit der neuen Leeseite verlängert, wobei die Verlängerungseinrichtung durch einen Um­ klappmechanismus gebildet ist, der in Fahrtrichtung gesehen vor dem Mast an einer Halte­ rung angelenkt ist und an dem nach hinten sich erstreckende, gleich lange sowie flexible Segellatten angelenkt sind, und wobei das Segel als Hülle ausgebildet ist, die auf den Mast mit dem Umklappmechanismus sowie mit den Segellatten aufgesteckt ist.

Beidseitig fahrbare Segel sind bekannt. Insbesondere bei Segelbootsegeln oder Windsurf­ segeln müssen diese auf beiden Seiten nutzbar sein, d. h. die Segel müssen auf ihren bei­ den Seiten ihre Profile aufbauen können. Nur so ist es möglich, daß das Segelboot oder das Windsurfbrett gegen den Wind fahren kann, wenn der Wind sowohl von der einen als auch von der anderen Seite weht, so daß das Segel entweder auf der einen oder auf der anderen Seite von dem Wind beaufschlagt wird.

In der US-PS 4 624 203 ist ein beidseitig fahrbares Segel der eingangs angegebenen Art of­ fenbart. Dabei ist das Segel als Hülle ausgebildet, mittels der es unter Bildung der beiden Segelteile für Luv und Lee auf den Mast aufgesteckt ist. Das Segel ist dabei derart ausgebil­ det, daß durch unterschiedliche Profilseitenlängen ein asymmetrisches, tragflächenartiges Segelprofil mit unterschiedlichen Krümmungen entsteht, wobei sich mittels einer entspre­ chenden Einrichtung bei sich umkehrenden Luv/Lee-Verhältnissen das Segelteil auf der ehemaligen Leeseite verkürzt und stattdessen das Segelteil auf der ehemaligen Luvseite und damit der neuen Leeseite verlängert. Zu diesem Zweck ist ein Umklappmechanismus in Form einer Klappnase vorgesehen, welche in Fahrtrichtung gesehen vor dem Mast an einer entsprechenden Halterung angelenkt ist. Von dieser Klappnase gehen nach hinten sich er­ streckende, gleich lange sowie flexible Segellatten aus, welche an ihren beiden hinteren freien Enden gegenseitig verschiebbar sind. Bei sich wechselnden Luv/Lee-Verhältnissen klappt die vordere Profilnase entsprechend um, so daß sich die hinteren Enden der beiden Segellatten gegeneinander verschieben und sich dabei auf der neuen Leeseite eine Profil­ verlängerung ergibt. Nachteilig bei diesem bekannten Segel ist, daß die vordere, umklapp­ bare Profilnase immer gleich profiliert ist und somit keine optimalen Strömungsverhältnisse ermöglicht. Darüber hinaus ist die gegenseitige Verschiebung der beiden Segellatten und damit die Ausbildung unterschiedlich langer Profilseiten auf der Luv- und Leeseite begrenzt.

In der DE-OS 35 16 156 ist ein Segellattentrimmsystem für ein beidseitig fahrbares Segel offenbart. Dabei ist in der Abbildung 2 angedeutet, daß die beiden Segellatten zur Schaffung eines asymmetrischen Segelprofils mit ihren hinteren freien Enden gegeneinander verschiebbar in einer Lattenhülse geführt sind.

In der GB-PS 2 085 387 ist ein beidseitig fahrbares Segel offenbart, welches mit seiner Hülle auf einen drehbaren Mast aufgesteckt ist. An dem Mast sind dabei Segellatten angelenkt, welche dem Segel die entsprechende Profilierung verleihen. Durch Drehen des Mastes wer­ den die entsprechenden Segellatten derart gestreckt bzw. gewölbt, daß ein asymmetrisches Segelprofil entsteht, und zwar derart, daß die gewölbte Profilseite länger ist als die gerade Profilseite, so daß dadurch ein entsprechendes Flugzeugflächenprofil realisiert ist.

In der EP-OS 0 155 012 schließlich ist ein flexibles Tragflügel-Rippensegel offenbart. Dabei ist an einem zylindrischen Mast eine aerodynamisch geformte Vorderkante vorgesehen, die sich automatisch zum scheinbaren Wind ausrichtet und eine glatte Übergangsform hinter dem Mast hervorruft und automatisch den Trimmwechsel des Segels einstellt. Unterschiedli­ che Profillängen auf Luv sowie Lee sind dadurch nicht realisiert.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes beidsei­ tig fahrbares Segel, insbesondere Segelbootsegel oder Windsurfsegel, der eingangs ange­ gebenen Art zu schaffen, das insgesamt leistungsfähiger ist.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Umklappmecha­ nismus aus einem zweiarmigen, die Verlängerungsstrecke definierenden Umklapphebel mit gleich lanngen Armen besteht, an dessen freien Armenden die Segellatten angelenkt sind, die an den freien Enden miteinander verbunden sind, wobei der Umklapphebel mit seinem einen freien Armende in der jeweiligen Klappstellung eine Anströmkante definiert.

Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes beidseitig fahrbares Segel, insbesondere Segelbootsegel oder Windsurfsegel, hat den Vorteil eines aerodynamisch wirkungsvollen, leistungsfähigen sowie konstruktiv einfachen Profils. Dies wird durch den erfindungsge­ mäßen Umklappmechanismus in Form eines zweiarmigen Umklapphebels an der Profilvorder­ kante erreicht, welcher zwei unterschiedlich lange Profilseiten erzeugt, indem die Profilseite auf der Leeseite verlängert wird, während die Profilseite auf der Luvseite im wesentlichen die ursprünglich vorgegebene Länge aufweist. Die Verlängerungsstrecke ist dabei durch die Länge des zweiarmigen Umklapphebels definiert. Der Umklappmechanismus stellt somit eine technisch einfache Möglichkeit zur Realisierung der Verlängerungseinrichtung und somit zur Einstellung des jeweils gewünschten Segelprofils dar. Durch den am vorderen Profilende angeordneten Umklapphebel erfolgt bei einem Manöver eine automatische Umklappung dergestalt, daß dasselbe tragflächenartige asymmetrische Profil auf der anderen Segelseite selbständig aufgebaut wird, indem die entsprechende Profilseite auf der Leeseite durch die Länge des zweiarmigen Umklapphebels verlängert wird. Der Umklapphebel an der Vorder­ kante des Profils ist dabei derart auszugestalten, daß er eine Übertotpunktlage einnimmt, in der also der Umklapphebel mehr oder weniger fixiert ist, ohne daß er bei gleichen Luv/Lee- Verhältnissen wieder zurückklappen kann. Die Halterung für den Umklapphebel dient dabei zur Festlegung des Abstandes zwischen dem Drehpunkt dieses Umklapphebels und dem Mast, wobei der Abstand von der gewünschten Profilform und von der Segelkonstruktion ab­ hängt. Die Grundidee bei dem Umklappmechanismus besteht somit darin, daß der um eine senkrechte Achse verschwenkbare Umklapphebel die entsprechende Profilseite durch Addi­ tion der Hebellänge verlängert. Die waagerecht nach hinten sich erstreckenden Segellatten dienen dabei der Abstützung für das Segel, so daß eine optimale Profilform erreicht wird. Dabei können mehrere Umklapphebel übereinander am Mast angeordnet sein. Wenn sich bei einem Manöver die Luv/Lee-Verhältnisse umkehren, entsteht ein Druck auf die Segellat­ ten, der an den Umklapphebel weitergeleitet wird und diesen umklappen läßt, so daß die zu­ vor verkürzte Profilseite nunmehr durch die Hebelarmlänge verlängert wird. Durch das Um­ klappen dieses Umklapphebels entsteht somit auf einfache Weise ein Segelprofil mit zwei unterschiedlich langen Profilseiten. Dadurch entsteht das tragflächenartige, umkehrbare Se­ gelprofil. Da darüber hinaus der Umklapphebel eine Anströmkante definiert, wird durch die an der Vorderkante des Profils ausgebildete Profilnase eine im wesentlichen laminare Strö­ mung erzeugt, ohne daß sich Wirbel bilden, was die Leistungsfähigkeit des Segels weiter er­ höht.

Vorzugsweise ist die Halterung auf dem Mast drehbeweglich angeordnet. Da sich somit die Halterung frei um den Mast drehen kann, kann sie sich bei einem Umklappen des Umklapp­ hebels der jeweiligen Profilform optimal anpassen, ohne daß sie die Profilform stört.

Eine Weiterbildung schlägt vor, daß die Umklapphebel jeweils mit einer Frontplatte oder mit einer gemeinsamen Frontplattenleiste versehen sind, die sich parallel zum Mast erstreckt. Die Segelhülle mit ihren beiden Segelteilen paßt sich dabei der sich verändernden Kontur bei einem Umklappen des Umklapphebels automatisch an. Durch diese konstruktive Weiter­ bildung wird die laminare Strömung so wenig wie möglich beeinträchtigt.

In einer weiteren Weiterbildung der Halterung wird vorgeschlagen, daß diese zwei nach hin­ ten gerichtete, flügelartige Fortsätze aufweist, an denen die Segellatten anliegen. Auf jeder Profilseite befindet sich somit jeweils ein Fortsatz, welcher der Führung der Segellatten dient, so daß diese die optimale Krümmung mit der daraus resultierenden optimalen Profil­ form einnehmen.

Eine Weiterbildung hiervon schlägt vor, daß die beiden Fortsätze in ihrem Abstand zueinan­ der veränderbar sind. Indem mittels dieser Weiterbildung der Abstand zwischen den beiden Profilseiten eingestellt werden kann, ist dadurch die Möglichkeit gegeben, ein genau ge­ wünschtes Profil entsprechend den Verhältnissen einzustellen. Als Verstelleinrichtung kön­ nen beispielsweise Gewindestifte dienen, die an den freien Enden der Fortsätze jeweils an­ gelenkt sind und ein gegenläufiges Außengewinde aufweisen. Mittels einer aufgeschraubten Gewindehülse mit dazu korrespondierendem Innengewinde läßt sich dann der Abstand zwi­ schen den Fortsätzen der Halterung verändern.

Eine weitere Weiterbildung schlägt schließlich vor, daß die freien Enden der Segellatten an der Profilhinterkante durch Lattenspanner gespannt sind. Dadurch wird in den Segellatten eine entsprechende Spannung aufgebaut, die bei einem Wechsel der Luv/Lee-Verhältnisse das Umspringen der Segellatten und damit das Umklappen des Umklapphebels bewirkt.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen beidseitig fahrbaren Se­ gels wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Umklappmechanismus für das Segel;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Umklappmechanismus in Fig. 1;

Fig. 3a bis c die Funktionsweise des Umklappmechanismus.

In den Fig. 1 und 2 ist der konstruktive Grundaufbau des Umklappmecha­ nismus für das beidseitig fahrbare Segel dargestellt, während in den Fig. 3a bis c die schematische Wirkungsweise des Umklappmechanismus darge­ stellt ist.

An einem senkrechten Mast 1 ist eine Halterung 2 angeordnet. Fig. 1 läßt dabei erkennen, daß diese Halterung 2 aus zwei übereinander angeordneten sowie identisch ausgebildeten Einzelelementen besteht. Die Halterung 2 ist dabei in der Höhe unverrückbar auf dem Mast 1 angeordnet. Sie ist jedoch um die Mastachse drehbeweglich, wie insbesondere auch die Fig. 3a bis c erkennen lassen.

Die Halterung 2 weist zur Profilhinterkante hin gerichtete flügelartige Fortsätze 3 auf. Mittels eines entsprechenden Mechanismus ist der Abstand dieser Fortsätze 3 veränderbar. Zu diesem Zweck weisen die Fortsätze 3 im Bereich ihrer freien Enden jeweils eine nach innen gerichtete Gewindestan­ ge 4 mit gegenläufigen Außengewinden auf. Auf diese Gewindestangen 4 ist eine Hülse 5 mit korrespondierenden Innengewinden aufgeschraubt. Durch Drehen dieser Hülse 5 läßt sich der Abstand zwischen den Fortsätzen 3 einstellen.

Im Bereich der Profilvorderkante weist die Halterung 2 einen Umklapphebel 6 auf. Dieser Umklapphebel 6 ist doppelarmig ausgebildet, wobei die beiden Arme gleich lang sowie symmetrisch zueinander ausgebildet sind. Dieser Umklapphebel 6 ist zwischen den beiden Einzelelementen der Halterung 2 um eine Drehachse D frei drehbar gelagert, wobei diese Drehachse D paral­ lel zum Mast 1 ausgerichtet ist. Dieser Umklapphebel 6 bildet eine Ver­ längerungseinrichtung 7, wie nachfolgend anhand der Fig. 3a bis c noch näher erläutert werden wird.

An den beiden freien Enden des Umklapphebels 6 ist jeweils eine Segellatte 8 aus flexiblem Kunststoffmaterial angelenkt. Die beiden Segellatten 8 er­ strecken sich ausgehend von der Profilvorderkante zum hinteren Profilen­ de hin. Die Segellatten 8 weisen dabei die gleiche Länge auf und sind an der Profilhinterkante mit Hilfe eines sogenannten Lattenspanners gespannt.

Die schematische Wirkungsweise des Umklappmechanismus soll nunmehr an­ hand der Fig. 3a bis c erläutert werden:

Die Ausgangsstellung möge durch Fig. 3a dargestellt sein. Auf den Mecha­ nismus, wie er in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist ein als Hülle ausgebildetes Segel 9 aufgezogen. Das Segel 9 bildet dabei zwei Segelteile 9′, 9′′, welche an den entsprechenden Segellatten 8 anliegen. Dabei bildet das Segelteil 9′ die Profilseite A und das Segelteil 9′′ die Profilseite B. In Fig. 3a ist die Profilseite A die Leeseite und die Profilseite B die Luvseite.

In Fig. 3a ist erkennbar, daß das Segelteil 9′, welches gleich lang ist wie das Segelteil 9′′, durch die Länge des Umklapphebels 6 verlängert ist. Dadurch ist die Profilseite A länger als die Profilseite B und resultiert in einem tragflächenartigen Profil mit einer entsprechenden Kraftwirkung in der Zeichnung nach oben. Am vorderen Profilende bildet dabei der Umklapphebel 6 eine Anströmkante für eine im wesentlichen lami­ nare Strömung. Weiterhin ist erkennbar, daß die Halterung 2 etwas auf dem Mast 1 verdreht ist und sich somit entsprechend der Profilform einstellen kann. Die Profilform kann weiterhin durch die Veränderung der Abstände zwischen den Fortsätzen 3 variiert werden, wie dies im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 erläutert wurde.

Gesetzt den Fall, es findet ein Manöver statt, bei der die Profilseite A zur Luvseite und die Profilseite B zur Leeseite wird. Dabei wird Druck auf die Profilsei­ te A und Zug auf die Profilseite B ausgeübt. Durch den daraus resultie­ renden Druck auf die Segellatte 8 der Profilseite A und durch den Zug auf die Segellatte 8 der Profilseite B klappt aufgrund der inneren Spannung der Umklapphebel 6 über die in Fig. 3b dargestellte Zwischenposition in die Endposition um, wie sie in Fig. 3c dargestellt ist. Dabei ist erkennbar, daß der Umklapphebel 6 das gleiche tragflächenartige Profil automatisch auf der anderen Segelseite aufbaut, indem nunmehr auf der Profilseite B das Segelteil 9′′ durch die Länge des Umklapphebels 6 verlängert ist. Ent­ sprechend wird in Abhängigkeit von der neuen Profilform die Halterung 2 auf dem Mast 1 etwas (in der Zeichnung im Uhrzeigersinn) verschwenkt.

Bei einem weiteren Manöver mit daraus sich ergebenden umgekehrten Luv/Lee-Verhältnissen kehrt sich der Vorgang wieder um und es wird au­ tomatisch wieder die Profilform durch Umklappen des Umklapphebels 6 eingestellt, wie sie in Fig. 3a dargestellt ist.

Bezugszeichenliste

1 Mast
2 Halterung
3 Fortsatz
4 Gewindestange
5 Hülse
6 Umklapphebel
7 Verlängerungseinrichtung
8 Segellatte
9 Segel
9′, 9′′ Segelteil
A, B Profilseite
D Drehachse

Claims (6)

1. Beidseitig fahrbares, als Doppelsegel mit sich selbsttätig einstellendem asymmetrischen Profil ausgebildetes Segel (9),
mit zwei gleich langen Segelteilen (9′, 9′′), die vom Mast (1) ausgehen und an den vom Mast (1) abgewandten freien Enden zusammengeführt sind und die die beiden Profilsei­ ten (A, B) des Segels (9) für Luv und Lee definieren,
sowie mit einer Verlängerungseinrichtung (7), die selbständig das Segelteil (9′, 9′′) auf der Leeseite verlängert und die bei sich ergebenden umgekehrten Luv/Lee-Verhältnis­ sen das Segelteil (9, 9′) auf der ehemaligen Leeseite wieder verkürzt und stattdessen das Segelteil (9′, 9′′) auf der ehemaligen Luvseite und damit der neuen Leeseite verlän­ gert, wobei die Verlängerungseinrichtung (7) durch einen Umklappmechanismus gebil­ det ist, der in Fahrtrichtung gesehen vor dem Mast (1) an einer Halterung (2) angelenkt ist und an dem nach hinten sich erstreckende, gleich lange sowie flexible Segellatten (8) angelenkt sind,
und wobei das Segel (9) als Hülle ausgebildet ist, die auf den Mast (1) mit dem Um­ klappmechanismus sowie mit den Segellatten (8) aufgesteckt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Umklappmechanismus aus einem zweiarmigen, die Verlängerungsstrecke defi­ nierenden Umklapphebel (6) mit gleich langen Armen besteht, an dessen freien Armenden die Segellatten (8) angelenkt sind, die an den freien Enden miteinander verbunden sind, wobei der Umklapphebel (6) mit seinem einen freien Armende in der jeweiligen Klappstellung eine Anströmkante definiert.

2. Segel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (2) auf dem Mast (1) drehbeweglich angeordnet ist.

3. Segel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umklapphebel (6) je­ weils mit einer Frontplatte oder mit einer gemeinsamen Frontplattenleiste versehen sind, die sich parallel zum Mast (1) erstreckt.

4. Segel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (2) zwei nach hinten gerichtete, flügelartige Fortsätze (3) aufweist, an denen die Segel­ latten (8) anliegen.

5. Segel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fortsätze (3) in ihrem Abstand zueinander veränderbar sind.

6. Segel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Segellatten (8) an der Profilhinterkante durch Lattenspanner gespannt sind.