DE60219745T2 - Kiel with movable element, to compensate for the heeling of a sailboat - Google Patents

Kiel with movable element, to compensate for the heeling of a sailboat Download PDF

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Abstract

The keel (1) of the sailing craft has a heel corrector (2) or compensator in an aperture near its lower edge that can be moved to either side of the keel's vertical axis. The heel corrector is moved by a drive mechanism with a shaft (5), rack (6) and pinion (6a), and compensates for the angle of the vessel by a shift in weight or by hydrodynamic forces acting on its surfaces. The drive mechanism can be actuated by angle sensors and a computer.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Ausgleichen oder Korrigieren der Schlagseite eines Segelboots durch mindestens ein bewegliches seitlich verlängertes Element in Form eines Flossenkiels durch Verschiebung des Gewichtsschwerpunkts mit intelligent platzierten Ballasten oder durch hydrodynamischen Druck auf die Wirkflächen des Flossenkiels aufgrund seines hydrodynamischen Profils.at the invention is a device for balancing or correcting the flip side of a sailboat by at least a movable laterally extended Element in the form of a fin keel by shifting the center of gravity with intelligently placed ballasts or hydrodynamic ones Pressure on the active surfaces of the fin keel due to its hydrodynamic profile.

Im Dokument WO0189920 wurde ein Kiel mit zwei separaten Elementen beschrieben, die über einen Träger miteinander verbunden sind, in dem ein Element zur Schlagseitenkorrektur hin und her gleitet. Die Korrekturstärke hängt von dem Abstand der beiden Elemente zueinander ab, die keinen monolithischen Kiel bilden.in the Document WO0189920 has described a keel with two separate elements, the above a carrier are interconnected, in which an element for impact page correction slides back and forth. The correction strength depends on the distance between the two Elements from each other, which do not form a monolithic keel.

Das Dokument US4817550 beschreibt eine Schlagseitenkorrektur über einen Kiel, der um eine vertikale Achse schwenkt, der die seitliche Korrektur durch den hydrodynamischen Schub mit einer Frontangriffsseite in Dreiecksform, die zwingend durch das Verhältnis eines sich verschiebenden Elements mit einer größeren Auflagefläche oder einem Ballast begrenzt ist, begrenzt.The Document US4817550 describes an impact correction over a Kiel, which pivots about a vertical axis, the lateral correction through the hydrodynamic thrust with a front attack side in triangular form, the compelling by the ratio a moving element with a larger contact surface or is limited to a ballast limited.

Das Dokument GB922977 beschreibt ein Stabilisierungssystem für einen monolithischen Keil eines Segelboots, das von einer zur anderen Seite gleitet, aber keine Auswirkung auf die Korrektur der Schlagseite hat.The document GB922977 describes a stabilization system for a monolithic wedge of a sailboat that slides from one side to the other, but has no effect on the flip side correction.

Bei der Erfindung soll die Gleitbewegung genutzt werden, um einen monolithischen Kiel von der einen zu anderen Seite zu verlagern, das Korrekturelement, um den hydrodynamischen Schubeffekt bzw. die Schwerkraftwirkung des Ballasts auf das Verhalten des Boots zu optimieren und dabei gleichzeitig die auf das Korrekturelement ausgeübten Kräfte in Bezug auf die Präzision bei einer automatisch angesteuerten Bewegung sowie die Überhangwirkung bei der Beibehaltung einer fixen Position zu berücksichtigen. Der Aufbau des Kiels mit den seitlichen Überhängen begünstigt eine hydrodynamisch neutrale Stellung, wenn das Korrekturelement vollständig eingezogen ist.at the invention, the sliding movement should be used to a monolithic Shift keel from one side to the other, the correction element, to the hydrodynamic shear effect or the gravity effect of the ballast to optimize the behavior of the boat and thereby at the same time, the forces exerted on the correction element in terms of precision at an automatically controlled movement and the overhang effect while maintaining a fixed position. The construction of the Kiel's side overhangs favor one hydrodynamically neutral position when the correction element is fully retracted is.

Die hier beschriebene Erfindung ist zur direkten Anwendung bei bestehenden wie neu zu erbauenden Segelbooten bestimmt. Dieses System eignet sich für alle Boote: sog. leichte, mittelschwere, wie auch schwere Boote.The The invention described herein is for direct application to existing ones as new to be built sailing boats. This system is suitable for all Boats: so-called light, medium and heavy boats.

Die Erfindung bezieht sich auf den Aufbau eines Segelbootskiels mit einem seitlich verlängerten Element zur Korrektur der Schlagseite durch seitliche Bewegung, wobei das Element auf der Symmetrieachse des monolithischen Kiels, der in Bootsrichtung liegt, von einer zur anderen Seite gleitet – dies erfolgt mithilfe einer Verschiebungsvorrichtung zur Verlagerung des seitlich verlängerten Elements. Das System dient zur Korrektur bzw. zum Ausgleich der Schlagseite des Boots durch Verlagerung des seitlich verlängerten Elements auf die gegenüberliegende Seite der Schlagseite per Schwerkraft bzw. hydrodynamischer Schubwirkung.The The invention relates to the construction of a sailboat keel a laterally elongated element to correct the list page by lateral movement, the Element on the symmetry axis of the monolithic keel, which in Boat direction is sliding from one side to the other - this is done using a displacement device for shifting the laterally extended Element. The system is used to correct or compensate the Shock side of the boat by shifting the laterally extended Elements on the opposite Page of the list by gravity or hydrodynamic thrust.

Je nach Konstruktion sind folgende Elemente vorgesehen:

  • – der monolithische Kiel verfügt über eine durchgehende senkrecht zur Symmetrieachse des monolithischen Kiels stehende Öffnung in Bootsrichtung, in der das seitlich verlängerte Element von einer zu anderen Kielseite gleitet.
  • – der monolithische Kiel enthält im unteren Teil auf beiden Seiten der Symmetrieachse des monolithischen Kiels in Bootsrichtung seitliche, hydrodynamisch neutrale und symmetrische Überhänge mit der durchgehenden Öffnung, in der das seitlich verlängerte Element gleitet.
  • – das seitlich verlängerte Element ist kürzer als die Gesamtbreite des Kiels, um in der Mittelstellung eine hydrodynamisch neutrale Stellung des Kiels zu bewirken.
  • – das seitlich verlängerte Element ist länger als die Gesamtbreite des Kiels.
  • – das seitlich verlängerte Element zur Schlagseitenkorrektur weist im Längsschnit in Bootsrichtung eine hydrodynamische Form mit einer dynamischen Wirkfläche auf, die flach und parallel zum horizontalen Wasserfluss ausgerichtet ist.
  • – das seitlich verlängerte Element zur Schlagseitenkorrektur weist im Längsschnitt in Bootsrichtung eine dynamische Wirkfläche auf, die zum horizontalen Wasserfluss leicht geneigt ist, wobei für den hydrodynamischen Auftrieb der Oberseite der nach unten gerichtete Angriffswinkels den Winkelwert α hat.
  • – das seitlich verlängerte Element weist zur Schlagseitenkorrektur eine leicht konkav nach unten gebogene Form im Querschnitt zur Bootsrichtung auf, wobei das Element in einer gebogenen Linie gleitet (4, Pos. 2).
  • – das seitlich verlängerte Element verfügt zur Schlagseitenkorrektur über mindestens einen Ballast zum vorteilhaften Ausgleich der Schlagseite durch die Schwerkraft (1, 4 und 6, 2).
  • – der Kiel ist mit einer Verschiebungsvorrichtung für das seitlich verlängerte Element ausgerüstet, durch die das seitlich verlängerte Element zur Schlagseitenkorrektur mithilfe von Schraube/Zahnstange gleitet.
  • – die Mitnahme über die Schraube befindet sich im vertikalen Profil des Kiels und ist an einen Antrieb, wie einen Motor, im Kiel oder Bootsrumpf (7, Pos. M) gekoppelt und wirkt mindestens mit einer Zahnstange am seitlich verlängerten Element zusammen.
  • – der Kiel ist mit folgenden Verschiebungsvorrichtungen für das seitlich verlängerte Element ausgerüstet: mindestens ein Hydraulikzylinder, der das seitlich verlängerte Element mit Hilfe von festen Kabeln, die zumindest an den beiden gegenüberliegenden Längsenden des seitlich verlängerten Elements befestigt sind und über Gleitvorrichtungen wie Rollen geführt werden, schiebt und zieht.
  • – bei den Kabeln handelt es sich um flexible Elemente aus Verbundmaterial wie beispielsweise C-Fasern mit einem durch Zug aktivierten Element und einem Entspannungselement.
  • – die Kabel sind an den Enden des seitlich verlängerten Elements über herausnehmbare Teile befestigt, die bei einem Lösen durch Kabelbruch aus Sicherheitsgründen das seitlich verlängerte Element blockieren.
  • – der Kiel verfügt über Gleitmittel für das seitlich verlängerte Element auf einem Wasserfilm.
  • – der Kiel verfügt über Rollenelemente, die gleichmäßig in der durchgehenden Öffnung bzw. über das seitlich verlängerte Element verteilt sind, um die Reibungskraft beim Gleiten zu reduzieren.
Depending on the construction, the following elements are provided:
  • - the monolithic keel has a continuous vertical direction to the axis of symmetry of the monolithic keel in the boat direction, in which the laterally elongated element slides from one side to another keel.
  • - The monolithic keel contains in the lower part on both sides of the axis of symmetry of the monolithic keel in the boat direction lateral, hydrodynamically neutral and symmetrical overhangs with the through hole in which slides the laterally extended element.
  • - The laterally elongated element is shorter than the total width of the keel to cause in the center position a hydrodynamically neutral position of the keel.
  • - the laterally elongated element is longer than the overall width of the keel.
  • - The laterally extended element for impact correction has in the longitudinal section in the boat direction to a hydrodynamic shape with a dynamic effective surface, which is flat and parallel to the horizontal water flow.
  • - The laterally elongated element for impact correction has in longitudinal section in the direction of the boat to a dynamic active surface, which is slightly inclined to the horizontal water flow, wherein for the hydrodynamic lift of the top of the downward angle of attack has the angle α.
  • The laterally elongated element has a slightly concave downwardly curved shape in the cross-section to the boat direction for the impact side correction, the element sliding in a curved line ( 4 , Pos. 2).
  • - The laterally elongated element has at least one ballast for the impact side correction for the advantageous balance of the impact side by gravity ( 1 . 4 and 6 . 2 ).
  • - The keel is equipped with a laterally extended element displacement device, which allows the laterally elongated element to be slid by means of a screw / rack for impact correction.
  • - the driving over the screw is in the vertical profile of the keel and is to a drive, such as a motor, in the keel or boat hull ( 7 , Pos. M) and acts at least with a rack on the side extended element together.
  • - the keel is equipped with the following displacers for the laterally extended element: at least one hydraulic cylinder which guides the laterally extended element by means of rigid cables fixed to at least the two opposite longitudinal ends of the laterally extended element and sliding devices such as rollers, pushes and pulls.
  • - The cables are flexible composite elements such as C-fibers with a tensile-activated element and a stress-relieving element.
  • - The cables are attached to the ends of the laterally elongated member via removable parts that block the laterally extended element for safety reasons, when released by cable breakage.
  • - The keel has lubricant for the laterally elongated element on a water film.
  • - The keel has roller elements, which are evenly distributed in the through hole or over the laterally elongated member to reduce the frictional force during sliding.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein System zur Regelung der Schlagseite durch eine Bootskielstruktur mit einem seitlich verlängerten Element zur Schlagseitenkorrektur gemäß den voran stehenden Erfindung und der Tatsache, dass mindestens ein digitaler Rechner mit den Sensoren – insbesondere Sensoren für die Bootsneigung, Geschwindigkeitsmessern bzw. Dehnungsmesser – verbunden ist, die am Mast und der Seilverspannung angebracht sind; der Rechner mit entsprechenden Programmen zur Einbindung der Leistungsmerkmale (Schlagseite/Geschwindigkeit) steuert anhand der vorliegenden physikalischen Umgebungsparameter und Fortbewegungsparameter des Boots (7) den Antrieb des seitlich verlängerten Elements über eine Servosteuerungsschleife zur Korrektur der Schlagseite des Boots in Echtzeit an.The invention also relates to a system for controlling the impact side by a boat keel structure with a laterally elongated element for impact page correction according to the preceding invention and the fact that at least one digital computer with the sensors - especially sensors for boat inclination, speedometers or strain gauges - is connected, which are attached to the mast and the rope bracing; the computer with corresponding programs for integrating the performance (list page / speed) controls on the basis of the present physical environment parameters and the movement parameters of the boat ( 7 ) Actuate the laterally elongated member via a servo control loop to correct the boat's impact side in real time.

Einen beweglichen Ballast für die Stabilität des Segelboots.a movable ballast for the stability of the Sailboat.

Die hier beschriebene Erfindung ist zur direkten Anwendung bei bestehenden wie neu zu erbauenden Segelbooten bestimmt. Dieses System eignet sich für alle Boote: sog. leichte, mittelschwere, wie auch schwere Boote.The The invention described herein is for direct application to existing ones as new to be built sailing boats. This system is suitable for all Boats: so-called light, medium and heavy boats.

Nachstehend sind zuverlässige mechanische Lösungen aufgeführt, um bei Booten, die sich mit gleicher Geschwindigkeit vorwärts bewegen, die durch den wechselseitigen Windschub auf das Segel bewirkte Schlagseite auszugleichen oder zu reduzieren; bei gleicher Schlagseite erhöht sich die Geschwindigkeit.below are reliable mechanical solutions lists to move forward with boats moving at the same speed the impact page caused by the mutual wind shear on the sail to balance or reduce; at the same page increases the speed.

Das im Folgetext als OMCR bezeichnete bewegliche gleitende und rollende Element Pos. (2) zur Stabilisierung ist im Kiel integriert und kann sich dort in Querrichtung bewegen. Abgesehen von den verschiedenen möglichen Formen und Massen zum Einsatz des OMCR werden mehrere grundlegende Ausführungsvorschläge angeführt, die separat, kombiniert oder als eine Einheit verwendet werden können.The mobile sliding and rolling element Pos. (Hereinafter referred to as OMCR) 2 ) for stabilization is integrated in the keel and can move there in the transverse direction. Apart from the various possible shapes and dimensions for using the OMCR, several basic design proposals are listed which can be used separately, combined, or used as a unit.

Für die Anwendung dieser Systems werden nachfolgend 4 grundlegende Ausführungsvorschläge angeführt.

  • 1- Gleiten oder Rollen des OMCR in Querrichtung von Steuerbord nach Backbord und umgekehrt, der Schwerpunkt wird verschoben oder bleibt in der Mittelstellung neutral.
  • (Neigt sich beispielsweise das Boot nach Backbord, bewegt sich das OMCR in Richtung Steuerbord) (1, Schnitt A und 3, Pos. (3a), Pos. (3b) zeigen ein Boot von hinten in statischer Lage)
  • 2- Die sog. Wirkfläche des OMCR erzeugt ein Kräftemoment (in dynamischer Stellung), die sich zu dem Kräftemoment hinzuaddiert, die durch die Verschiebung des OMCR entsteht (2, Pos. (2), Oberfläche (2a))
  • 3- Die verschiedenen Formen des OMCR (1–5, Pos. (2))
  • 4- Die Manövrier- und Automatisierungselemente
For the application of this system, 4 basic design proposals are given below.
  • 1- Sliding or rolling the OMCR transversely from starboard to port and vice versa, the center of gravity is shifted or remains neutral in the neutral position.
  • (For example, if the boat tilts to port, the OMCR will move to starboard) ( 1 , Section A and 3 , Pos. 3a ), Pos. 3b ) show a boat from behind in static position)
  • 2- The so-called effective area of the OMCR generates a moment of force (in dynamic position) that adds to the momentum created by the displacement of the OMCR ( 2 , Pos. 2 ), Surface ( 2a ))
  • 3- The different forms of OMCR ( 1 - 5 , Pos. 2 ))
  • 4- The maneuvering and automation elements

Inhalt der Erfindung:Content of the invention:

  • – Vorrichtung im Keil zum Ausgleichen der Schlagseite und zur Stabilisierung von Segelbooten. Die Vorrichtung ist je nach Position aktiv oder inaktiv (3, Pos. (3a) oder (3b))- Device in the wedge to balance the list and stabilize sailboats. The device is active or inactive depending on the position ( 3 , Pos. 3a ) or ( 3b ))
  • – Bewegliches Element, das sich in Querrichtung von einer zur anderen Seite der Bootsrichtungsachse bewegt (1, Schnitt A, Pos. (2)) Das Element liegt so tief wie möglich und bewegt sich in Querrichtung im oder unter dem Kiel (1 Pos. (2) oder (2ad) als gestrichelte Linie dargestellt).Moving element moving transversely from one side to the other of the boat's directional axis ( 1 , Section A, pos. 2 )) The element lies as low as possible and moves in the transverse direction in or under the keel ( 1 Pos. 2 ) or ( 2ad ) shown as a dashed line).

Es gleitet oder ist mit (einer oder zwei) Rollen ausgerüstet oder nutzt eine Rolloberfläche. Zum Einsatz in Flüssigkeit wird es gemäß den wissenschaftlich allgemein bekannten Grundlagen profiliert.It slides or is equipped with (one or two) rollers or uses a rolling surface. For use in liquid it becomes scientific according to profiled generally known foundations.

Die Maße sind nicht längenbegrenzt (für ein 12-m-langes Segelboot kann die Länge des beweglichen Elements beispielsweise 1500 mm betragen).The Dimensions are not limited in length (for a 12-meter-long Sailboat can take the length of the movable element, for example, be 1500 mm).

Das Element wird aus Verbundmaterial geformt oder aus Gusseisen, in einem Stahlverarbeitungs- oder Formgebungsverfahren, hergestellt. Es ist leicht oder schwer (für ein 12-m-langes Segelboot kann das Gewicht des beweglichen Elements beispielsweise 1 ½ Tonnen oder mehr betragen).The element is molded from composite or cast iron in a steel processing or molding process. It is light or heavy (for a 12-meter-long sailboat, the weight of the moving element can be added For example, be 1 ½ tons or more).

Es ist mit einem dicken oder dünnen Ballast ausgestattet, es ist gerade (1 Pos. (2), Schnitt 1 oder gebogen (4, Pos. (2)).It is equipped with a thick or thin ballast, it is straight ( 1 Pos. 2 ), Cut 1 or bent ( 4 , Pos. 2 )).

Die Ober- und Unterseite (2a) und (2b) des beweglichen Elements stehen parallel oder nicht parallel zum Wasserfluss; die bedeutende Masse verschiebt sich seitlich nach Steuerbord oder Backbord (rechts oder links) und verschiebt somit auch den Schwerpunkt des Schiffskörpers unter der Wasserlinie.The top and bottom ( 2a ) and ( 2 B ) of the movable element are parallel or not parallel to the water flow; the significant mass shifts sideways to starboard or port (right or left) and thus also shifts the center of gravity of the hull below the waterline.

Das Element wird von der Steuerzentrale aus entweder manuell oder elektrisch oder automatisch oder kombiniert manövriert.The Element is either manually or electrically from the control center or maneuvered automatically or in combination.

Zur Steuerung können mechanische Teile wie in 1, Schnitt A dargestellt, verwendet werden: Welle (5), Ritzel (6), Zahnstange (6a) mit Endlosschraubengetriebe (nicht abgebildet); die Wasserdichtheit der Welle (5) wird über eine Stopfbüchse (7) gewährleistet, die auch zum Ausbau der Einheit dient. Die Stopfbüchse kann in unterschiedlicher Höhe angebracht werden, abhängig davon, ob der Kiel hohlgeformt oder massiv gegossen wurde. Die Steuerung erfolgt vom Cockpit aus.To control mechanical parts as in 1 , Section A can be used: wave ( 5 ), Pinion ( 6 ), Rack ( 6a ) with worm gear (not shown); the watertightness of the shaft ( 5 ) is fed via a stuffing box ( 7 ), which also serves to expand the unit. The stuffing box can be mounted at different heights, depending on whether the keel is hollow molded or solidly cast. Control is from the cockpit.

Zur Steuerung können auch Hydraulikelement eingesetzt werden: (2) Zugzylinder (unbegrenzt) und am Fuß des Keils befestigte Vorgelege (5, nur als Beispiel). Ausbau und Wartung innen wie außen erfolgen über abnehmbare Klappen 5 Pos. (1a).Hydraulic elements can also be used for control: ( 2 ) Draw cylinder (unlimited) and at the foot of the wedge attached countershaft ( 5 , just as an example). Removal and maintenance both inside and outside are done by removable flaps 5 Pos. 1a ).

Das Element sitzt in der Wand des Kielballasts (1), wobei der Kiel entweder aus Gusseisen oder geformtem Verbundmaterial hergestellt wurde; Beispiel: ein monolithischer Kiel, wie in 5 dargestellt.The element sits in the wall of the keel ballast ( 1 ), with the keel made of either cast iron or molded composite material; Example: a monolithic keel, as in 5 shown.

Die Enden (2c und 2d, 1 Schnitt A) des beweglichen Elements können flach oder geformt sein, in Abhängigkeit von der Strukturwahl.The ends ( 2c and 2d . 1 Section A) of the movable element may be flat or shaped, depending on the structural choice.

Das bewegliche Element (1, 2, 3, 4) gleitet (oder rollt) auf Verbundmaterial- oder Kunststoffschienen. Beim Einsatz von geformtem Verbundmaterial kann das bewegliche Element (2) auf einem Wasserfilm oder Ähnlichem in der passenden Aufnahme gleiten. Es kann gleichzeitig ein gängiges mit Druck beaufschlagtes Aggregat mit bestimmtem Durchsatz zur Hilfe genommen werden (beispielsweise Wasserpumpe).The movable element ( 1 . 2 . 3 . 4 ) slides (or rolls) on composite or plastic rails. When using molded composite material, the movable element ( 2 ) slide on a water film or similar in the appropriate receptacle. It can be taken at the same time a common pressurized unit with a certain throughput to help (for example, water pump).

Bei Entscheidung für die Gleitfunktion können Nuten (beliebige Zahl) im OMCR (Pos. (2), 1, 2, 3, 4) oder in der Aufnahme (Keil Pos. (1)) vorgesehen werden. Diese Nuten können rund, rechteckig oder spiralförmig sein oder alle drei Formen haben.When deciding on the sliding function, grooves (any number) in the OMCR (pos. (2), 1 . 2 . 3 . 4 ) or in the receptacle (wedge item ( 1 )). These grooves can be round, rectangular or spiral or have all three shapes.

Ausweitung auf das in Abbildung, 2 dargestellte Verfahren mit Varianten (2)Extension to the method with variants shown in Figure 2 ( 2 )

1- Das OMCR hat eine dynamische Wirkfläche.1- The OMCR has a dynamic effective area.

Wie im letzten Abschnitt beschrieben, verfügt das gleitende oder rollende bewegliche Element, das als OMCR bezeichnet wird, aufgrund seiner Form über eine sog. Wirkfläche. Diese Fläche (2, Pos. (s2)) wird durch den Winkel α dargestellt und verläuft nicht parallel zum Wasserfluss.As described in the last section, due to its shape, the sliding or rolling moving element, referred to as OMCR, has a so-called effective surface. This area ( 2 , Pos. (S2)) is represented by the angle α and does not run parallel to the water flow.

In der Mittelstellung ist das OMCR völlig neutral und inaktiv (wirkungslos). Die Tragfläche bleibt verdeckt, das Gewicht des Keils mit Ballast ist stets identisch. In seitlich verschobener Stellung liegt die Bedeutung der Variante in der Addition der gleichzeitig wirkenden Kräfte beim Rückholen, die durch Folgendes ausgelöst werden:

  • – Verschieben des Schwerpunkts des OMCR, wie oben beschrieben, plus ein wachsender Auftrieb p oder P im Wasser in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit (2) führt zur Erhöhung des Aufrichtungsmoments. Pos. f stellt den Wasserfluss dar. Die Wand der Wirkfläche (2 Pos. (s2)) mit dem Winkelwert α ist in Richtung des Wasserflusses (Pos. (f)) ausgerichtet, wobei die Auswirkung der Stützwirkung auf diese Wand (s2) entspricht, die somit zu einer Tragfläche wird.
  • – Diese Stützkraft P (2), die durch den Wasserfluss an der Fläche und um das OMCR (infolge der Geschwindigkeit des Boots) entsteht, führt zu einer Rückholbewegung, durch die der Keil (Pos. (1)) in der Vertikalen in die Längsachse des Boots zurückgeführt wird.
In the middle position, the OMCR is completely neutral and inactive (ineffective). The wing remains concealed, the weight of the wedge with ballast is always identical. In a laterally shifted position, the meaning of the variant lies in the addition of the simultaneously acting forces during retrieval, which are triggered by the following:
  • Shifting the center of gravity of the OMCR as described above plus increasing buoyancy p or P in the water as a function of speed ( 2 ) leads to an increase in the erection moment. Pos. F represents the water flow. The wall of the effective surface ( 2 Pos. (S2)) with the angle value α is aligned in the direction of the water flow (Pos. (F)), whereby the effect of the supporting effect on this wall (s2) corresponds, which thus becomes an airfoil.
  • - This supporting force P ( 2 ) caused by the flow of water on the surface and around the OMCR (due to the speed of the boat) causes a return movement through which the wedge (Pos. 1 )) is returned vertically in the longitudinal axis of the boat.

Rein theoretisch lässt sich bei gleicher Geschwindigkeit, gleichen Segeln und gleichen Einstellungen eine Reduzierung der Schlagseite beobachten; umgekehrt lässt sich bei gleicher Schlagseite eine Erhöhung der Geschwindigkeit feststellen, wodurch sich der Wert p dem Wert P annähert.Purely theoretically at the same speed, same sails and same Settings observe a reduction of the list page; vice versa let yourself notice an increase in speed on the same page, whereby the value p approaches the value P.

2- Ein gebogenes OMCR (4 Schnitt a, Pos. (2)), Beispiel für einen geformten monolithischen Kiel in Blatt- oder Knollenform mit einem OMCR mit oder ohne Wirkfläche, wie in 4 Pos. 2a. abgebildet. In diesem Beispiel ist das Element mit einem Manövriermechanismus (Ritzel mit Zahnstange) ausgerüstet, wie in 1 dargestellt.2- A bent OMCR ( 4 Section a, pos. 2 )), Example of a molded monolithic keel in leaf or tuber form with an OMCR with or without effective area, as in 4 Pos. 2a , displayed. In this example, the element is equipped with a maneuvering mechanism (pinion with rack), as in 1 shown.

Mit dieser aufwändigeren Lösung kann der Schwerpunkt gesenkt und das sog. Aufrichtmoment erhöht werden. Dabei ist es absolut notwendig, dass der Keilkörper (1), 1, 2 und 3 zur Aufnahme des OMCR eine neutrale Form hat. Die Seitenwände (2c) und (2d) können parallel sein, müssen aber nicht. Die Kanten (2e) und (2f) (4) können parallel und nach vorne oder hinten gebogen sein.With this more complex solution, the center of gravity can be lowered and the so-called righting moment can be increased. It is absolutely necessary that the wedge body ( 1 ) 1 . 2 and 3 has a neutral shape to accommodate the OMCR. The Side walls ( 2c ) and ( 2d ) can be parallel, but not necessarily. The edges ( 2e ) and ( 2f ) ( 4 ) can be bent parallel and forward or backward.

3- Längeres OMCR, das in neutraler Stellung noch sichtbar ist. In neutraler Stellung reichen die seitlichen Verlängerungen gleich weit nach Backbord und Steuerbord. Die nicht längenbegrenzte Länge wird durch Pos. L (6) begrenzt. Die Wände (6 Pos. (2c, 2d) sind flach oder nach vorne oder hinten geneigt. Das gleitende oder rollende bewegliche Element OMCR zur Stabilisierung ist stets beweglich im Keil integriert und bewegt sich quer zum Keil.3- Longer OMCR still visible in neutral position. In a neutral position, the lateral extensions extend equally far to port and starboard. The length not limited in length is represented by pos. L ( 6 ) limited. The walls ( 6 Pos. 2c . 2d ) are flat or tilted forward or backward. The sliding or rolling movable element OMCR for stabilization is always movably integrated in the wedge and moves transversely to the wedge.

Die Besonderheit liegt in diesem Fall in der Länge L des OMCR, das über die Aufnahme im Keil hinausragt – dies unabhängig von der Breite des Keils, wobei es sich um eine Sonderform oder eine hohle Knollen- oder Blattform handeln kann.The Special feature in this case lies in the length L of the OMCR, which over the Recording protruding in the wedge - this independently from the width of the wedge, which is a special form or a hollow tuber or leaf shape can act.

Das OMCR kann leicht oder schwer, dick oder dünn sein.The OMCR can be light or heavy, thick or thin.

Es kann über eine Wirkfläche gemäß 2, Pos. (2 s2) verfügen.It can have an effective area according to 2 , Pos. 2 s2).

Es kann gebogen sein (4 Pos. 2), die Länge L ist nicht begrenzt (6).It may be bent ( 4 Pos. 2 ), the length L is not limited ( 6 ).

Die Steuerung erfolgt bevorzugterweise über ein Ritzel/Zahnstangen-System, wie in 1 dargestellt.The control is preferably via a pinion / rack system, as in 1 shown.

Die Umsetzungsmöglichkeiten 1, 2, 3, 4 für das OMCR hängen vom Nutzungszweck für das Boot ab (z.B. Freizeitboot, Rennboot, Bootsverleih, ...)The implementation options 1 . 2 . 3 . 4 for the OMCR depend on the purpose of use of the boat (eg recreational boat, racing boat, boat rental, ...)

5 zeigt die Möglichkeit der Hydrauliksteuerung; nur ein Zylinder ist dargestellt, der andere befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite. Das OMCR ist in nach Steuerbord verschobener Stellung dargestellt (rechte Seite, Zeichnung nicht erschöpfend). 5 shows the possibility of hydraulic control; only one cylinder is shown, the other is on the opposite side. The OMCR is shown shifted to starboard (right side, drawing not exhaustive).

Die Angaben auf den 5 und 7 haben folgende Bedeutung:The information on the 5 and 7 have the following meaning:

11
Keilkörper, monolithischer Keil (Formpressling) Wedge body, monolithic Wedge (molded part)
1b1b
Ballast im Keil ballast in the wedge
1a1a
Deckel oder aufklappbare Klappe zur Wartung (eine oder mehrere) cover or hinged flap for maintenance (one or more)
22
Gleitendes OMCR in maximaler Querstellung; die gestrichelte Linie zeigt die Neutralstellung sliding OMCR in maximum transverse position; the dashed line shows the neutral position
2a2a
Befestigungspunkte und Halterungen attachment points and mounts
33
Hydraulikzylinder (nur ein Zylinder dargestellt) hydraulic cylinders (only one cylinder shown)
44
Befestigungspunkte 4, 4a und 4b attachment points 4 . 4a and 4b
55
Verankerungen und Rollengetriebe anchorages and roller gearboxes
66
Metall- oder Textilkabel oder Kette Metal- or textile cable or chain
77
Wasserzufluss water supply
88th
Steuervorrichtung zur Einstellung der Schlagseite über digitalen Rechner, Neigungssensoren, Geschwindigkeitsmesser und Belastungsmesser am Bootsmast control device to set the list page over digital calculator, inclinometer, speedometer and Strain gauge on the boat mast
99
Rollen im Querteil des Kiels roll in the cross part of the keel
MM
Motor und Getriebe mit Endlosschraube oder Hydrauliksteuerung engine and gearbox with worm or hydraulic control
Cm2cm2
Manuelle Getriebesteuerung oder Steuerung über manuelle Hydraulikpumpe manual Transmission control or control via manual hydraulic pump
C2C2
Digitaler Rechner o. ä. digital Calculator o. Ä.
P1 P2 P3P1 P2 P3
usw. Gewähltes Programm etc. elected program
GG
Erfassung der Schlagseite oder der Trimmung des Boots auf dem Wasser recording the flip side or the trim of the boat on the water
VV
Zu dem oder den Geschwindigkeitssensoren To the speed sensor (s)
JJ
Zu dem oder den Belastungsmessern (an Mast oder Verankerung oder an beiden befestigt) To the load gauge (s) (on mast or anchorage or both fixed)
AA
Zum Windgeschwindigkeitsmesser (Anemometer) To the Wind speed meter (anemometer)

Claims (17)

Aufbau eines Bootskiels für Segelboote, der Sich dadurch auszeichnet, dass er ein seitlich verlängertes Element (2) zur Korrektur der Schlagseite durch Seitenbewegung enthält, wobei das Element auf der Symmetrieachse des monolithische Kiels (d), der in der Hauptrichtung des Boots liegt, von einer zur anderen Seite gleitet – dies erfolgt mithilfe einer Verschiebungsvorrichtung zur Verlagerung (5, 6, 6a) des seitlich verlängerten Elements. Das System dient zur Korrektur bzw. zum Ausgleich der Schlagseite des Boots durch Verlagerung des seitlich verlängerten Elements auf die gegenüberliegende Seite der Schlagseite per Schwerkraft bzw. hydrodynamischem Auftrieb.Construction of a boat keel for sailboats, which is characterized in that it has a laterally extended element ( 2 ) for lateral stroke correction, the element sliding on one side of the axis of symmetry of the monolithic keel (d) lying in the main direction of the boat, by means of a displacement device ( 5 . 6 . 6a ) of the laterally elongated element. The system is used to correct or compensate for the impact side of the boat by shifting the laterally extended element on the opposite side of the list by gravity or hydrodynamic buoyancy. Bootskielstruktur gemäß dem Patentanspruch 1 und der Tatsache, dass der monolithische Kiel (1) eine durchgehende, lotrecht zur Symmetrieachse des monolithischen Kiels, der in der Hauptrichtung des Boots liegt, stehende Öffnung aufweist, in der das seitlich verlängerte Element (2) von einer zur anderen Kielseite gleitet.Boat keel structure according to claim 1 and the fact that the monolithic keel ( 1 ) has a continuous, perpendicular to the axis of symmetry of the monolithic keel, which lies in the main direction of the boat, standing opening in which the laterally elongated element ( 2 ) glides from one to the other keel side. Bootskielstruktur gemäß dem Patentanspruch 2 und der Tatsache, dass der monolithische Kiel (1) im unteren Teil auf beiden Seiten der Symmetrieachse des monolithischen Kiels (1), der in der Hauptrichtung des Boots liegt, seitliche hydrodynamisch neutrale und symmetrische Protuberanzen aufweist, die die durchgehende Öffnung, in der das seitlich verlängerte Element (2) gleitet, enthalten.Boat keel structure according to claim 2 and the fact that the monolithic keel ( 1 ) in the lower part on both sides of the symmetry axis of the monolithic keel ( 1 ), which lies in the main direction of the boat, has lateral hydrodynamically neutral and symmetrical protuberances, the the continuous opening in which the laterally elongated element ( 2 ) slides. Bootskielstruktur gemäß dem Patentanspruch 3 und der Tatsache, dass das seitlich verlängerte Element (2) kürzer ist als die Gesamtbreite des Kiels, um in der Mittelposition des seitlich verlängerten Elements eine hydrodynamisch neutrale Kielposition zu erzielen.Boat keel structure according to claim 3 and the fact that the laterally elongated element ( 2 ) is shorter than the overall width of the keel to achieve a hydrodynamically neutral keel position in the center position of the laterally elongate member. Bootskielstruktur gemäß den Patentansprüchen 1–3 und der Tatsache, dass das seitlich verlängerte Element (2) länger ist als die Gesamtbreite des Kiels.Boat keel structure according to claims 1-3 and the fact that the laterally elongated element ( 2 ) is longer than the total width of the keel. Bootskielstruktur gemäß den voran stehenden Patentansprüchen und der Tatsache, dass das seitlich verlängerte Element (2) zur Schlagseitenkorrektur im Längsschnitt in Hauptrichtung des Boots eine hydrodynamische Form mit aktiver dynamischer Oberfläche aufweist, die flach und parallel zum horizontalen Wasserfluss liegt.Boat keel structure according to the preceding claims and the fact that the laterally elongated element ( 2 ) has a hydrodynamic shape with active dynamic surface in longitudinal section in the main direction of the boat, which is flat and parallel to the horizontal water flow. Bootskielstruktur gemäß den voran stehenden Patentansprüchen und der Tatsache, dass das seitlich verlängerte Element (2) zur Schlagseitenkorrektur im Längsschnitt in Hauptrichtung des Boots eine aktive dynamische Oberfläche aufweist, die zum horizontalen Wasserfluss leicht geneigt ist, wobei zur hydrodynamischen Abstützung der Oberseite der Wert des Angriffswinkel α niedriger ist.Boat keel structure according to the preceding claims and the fact that the laterally elongated element ( 2 ) for impact correction in longitudinal section in the main direction of the boat has an active dynamic surface which is slightly inclined to the horizontal water flow, wherein the hydrodynamic support of the top of the value of the attack angle α is lower. Bootskielstruktur gemäß den voran stehenden Patentansprüchen und der Tatsache, dass das seitlich verlängerte Element (2) zur Schlagseitenkorrektur einen leicht konkav nach unten gebogenen Querschnitt in Hauptrichtung des Boots aufweist, wobei das Element in einer gebogenen Linie gleitet (4, Pos. 2).Boat keel structure according to the preceding claims and the fact that the laterally elongated element ( 2 ) has a slightly concave downward bent cross-section in the main direction of the boat for the impact correction, wherein the element slides in a curved line ( 4 , Pos. 2). Bootskielstruktur gemäß den voran stehenden Patentansprüchen und der Tatsache, dass das seitlich verlängerte Element (2) zur Schlagseitenkorrektur über mindestens ein Ballastelement zum vorteilhaften Ausgleich der Schlagseite durch die Schwerkraft verfügt (1, 4 und 6, 2).Boat keel structure according to the preceding claims and the fact that the laterally elongated element ( 2 ) for impact side correction via at least one ballast element for advantageous compensation of the impact side by gravity ( 1 . 4 and 6 . 2 ). Bootskielstruktur gemäß den voran stehenden Patentansprüchen und der Tatsache, dass der Kiel mit einer Verschiebungsvorrichtung für das seitlich verlängerte Element ausgerüstet ist, durch die das seitlich verlängerte Element zur Schlagseitenkorrektur mithilfe von Schraube/Zahnstange (5, 6, 6a) gleitet.Boat keel structure according to the preceding claims and the fact that the keel is equipped with a displacing device for the laterally extended element, by which the laterally extended element for flapping side correction by means of screw / rack ( 5 . 6 . 6a ) slides. Bootskielstruktur gemäß dem Patentanspruch 10 und der Tatsache, dass die Mitnahme über die Schraube (6) sich im vertikalen Profil des Kiels befindet und an einen Antrieb wie einen Motor im Kiel oder Bootsrumpf (7, Pos. M) gekoppelt ist und mindestens mit einer Zahnstange (6a) am seitlich verlängerten Element zusammenwirkt.Boat keel structure according to claim 10 and the fact that the driving over the screw ( 6 ) is in the vertical profile of the keel and to a drive such as a motor in the keel or boat hull ( 7 , Pos. M) is coupled and at least one rack ( 6a ) interacts with the laterally extended element. Bootskielstruktur gemäß den voran stehenden Patentansprüchen 1–9 und der Tatsache, dass der Kiel mit folgenden Verschiebungsvorrichtungen für das seitlich verlängerte Element (2) ausgerüstet ist: mindestens ein Hydraulikzylinder (3), der das seitlich verlängerte Element schiebt und zieht und dabei mit Hilfe von festen Kabeln, die zumindest an den beiden gegenüberliegenden Längsenden des seitlich verlängerten Elements befestigt sind und über Gleitvorrichtungen wie Rollen geführt werden, gleitet (5).Boat keel structure according to the preceding claims 1-9 and the fact that the keel is provided with the following displacing devices for the laterally extended element ( 2 ): at least one hydraulic cylinder ( 3 ) which pushes and pulls the laterally elongated member, thereby sliding (Fig. 3) by means of fixed cables fixed to at least the two opposite longitudinal ends of the laterally elongate member and passed over sliders such as rollers (Fig. 5 ). Bootskielstruktur gemäß dem voran stehenden Patentanspruch 12 und der Tatsache, dass es sich bei den Kabeln um flexible Elemente aus Verbundmaterial wie beispielsweise C-Fasern mit einem durch Zug aktivierten Element und einem Entspannungselement handelt.Boat keel structure according to the preceding claim 12 and the fact that the cables are flexible elements made of composite material such as C-fibers with a through Train activated element and a relaxation element is. Bootskielstruktur gemäß den voran stehenden Patentansprüchen 12 oder 13 und der Tatsache, dass die Kabel an den Enden des seitlich verlängerten Elements über herausnehmbare Teile befestigt sind, die bei einem Lösen durch Kabelbruch aus Sicherheitsgründen das seitlich verlängerte Element blockieren.Boat keel structure according to the preceding claims 12 or 13 and the fact that the cables are at the ends of the side extended Elements over removable parts are attached, which when loosened by Cable break for safety reasons extended laterally Block element. Bootskielstruktur gemäß den voran stehenden Patentansprüchen und der Tatsache, dass der Kiel über Gleitmittel für das seitlich verlängerte Element auf einem Wasserfilm verfügt.Boat keel structure according to the preceding claims and the fact that the keel over Lubricant for extended laterally Element on a water film features. Bootskielstruktur gemäß den voran stehenden Patentansprüchen 2 bis 15 und der Tatsache, dass der Kiel über Rollenelemente verfügt, die gleichmäßig in der Öffnung bzw. über das seitlich verlängerte Element verteilt sind, um die Reibungskraft beim Gleiten zu reduzieren (5).A boat keel structure according to the preceding claims 2 to 15 and the fact that the keel has rolling elements which are evenly distributed in the opening or over the laterally extended element in order to reduce the friction force during sliding ( 5 ). System zur Regelung der Schlagseite durch eine Bootskielstruktur mit einem seitlich verlängerten Element zur Schlagseitenkorrektur gemäß den voran stehenden Patentansprüchen und der Tatsache, dass mindestens ein digitaler Rechner mit den Sensoren – insbesondere Sensoren für die Bootsneigung, Geschwindigkeitsmessern bzw. Dehnungsmesser – verbunden ist, die am Mast und der Seilverspannung angebracht sind; der Rechner mit entsprechenden Programmen zur Einbindung der Leistungsmerkmale (Schlagseite/Geschwindigkeit) steuert anhand der vorliegenden physikalischen Umgebungsparameter und Fortbewegungsparameter des Boots (7) den Antrieb des seitlich verlängerten Elements über eine Servosteuerungsschleife zur Korrektur der Schlagseite des Boots in Echtzeit an.A system for controlling the impact side by a boat keel structure with a laterally extended element for impact correction according to the preceding claims and the fact that at least one digital computer with the sensors - in particular sensors for the boat inclination, speedometers or strain gauges - connected to the mast and the rope bracing are attached; the computer with corresponding programs for integrating the performance (list page / speed) controls on the basis of the present physical environment parameters and the movement parameters of the boat ( 7 ) Actuate the laterally elongated member via a servo control loop to correct the boat's impact side in real time.
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