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TECHNISCHER
BEREICH
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Baumniederholersystem zur Kontrolle
des Baums eines Segelboots.
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STAND DER
TECHNIK
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Beim
Baumniederholer handelt es sich um ein verstellbares Zubehör, das an
der Unterseite vom Baum befestigt wird, um das Steigen und Herunterholen
vom Baum zu kontrollieren.
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Baumniederholer
lassen sich zusammenfassend in zwei Typen einteilen, und zwar Baumniederholer
mit Talje und mechanische Baumniederholer. Die am weitesten verbreiteten
Baumniederholer, insbesondere für
die kleineren Segelboote, sind die Talje-Niederholer. Zu einer typischen Talje
gehört
ein System aus mehreren Blöcken,
einschließlich
ein oder zwei Blöcke
oder Seilscheiben, die am Baum befestigt sind, und eine Leine mit
einem Ende, das an einem Seilscheibensystem eingehakt ist, und einem losen
Ende, das vom Segler manuell gespannt oder gelockert werden kann.
Eine Talje erhöht
die Effizienz vom Segel dadurch, dass der Baum bei mittelstarkem Wind
heruntergezogen wird, wodurch die Spannung vom Achterliek erhöht und der
Druckverlust gesenkt wird.
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Die
Talje kann nur dazu verwendet werden, den Baum niederzuholen. Bei
leichtem Wind oder im Hafen muss deshalb ein Toppnant installiert
werden, das heisst eine Leine, die das Herunterfallen vom Baum verhindert.
Der Toppnant wird aber nur sehr ungern verwendet, da er den Windwiderstand
vom Segelboot erhöht.
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Die
mechanischen Baumniederholer stellen im Vergleich zu den Taljen
eine Verbesserung dar, da sie in der Lage sind, den Baum sowohl
niederzuholen als auch hochzudrücken,
sodass auf einen Toppnant verzichtet werden kann. Es gibt vier verschiedene Grundausführungen
der mechanischen Baumniederholer.
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Bei
der ersten Ausführung
handelt es sich im einen starren Niederholer mit Regulierung über eine Talje.
Diese Niederholer setzen sich in der Regel aus einem System aus
Teleskoprohren aus Aluminium mit Federdruck und in Längsrichtung
kombiniertem Taljesystem. Wenn der Niederholer getrimmt wird, übt er eine
Kraft nach unten auf den Baum aus und drückt die Feder zusammen, die
in die Teleskoprohre aus Aluminium eingesetzt ist. Wenn der Niederholer freigegeben
wird, dehnt sich die Feder in den Teleskoprohren aus und stützt durch
diese Krafteinwirkung den Baum ab. Normalerweise werden Stahlfedern verwendet,
aber auch zylindrische Druckgasfedern. Das Schriftstück
US 4406240 erläutert einen
Vang dieser Art.
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Bei
der zweiten Ausführung
vom mechanischen Niederholer handelt es sich um einen Schrauben-
oder "Dreh"-Niederholer. In
einem Schraubenniederholer wird ein großer Spanner durch Drehen eines
Rads oder eines Griffepaars in der Mitte vom Spanner verlängert oder
verkürzt.
Dieser Niederholertyp ist zwar in der Lage, das Achterliek zu spannen und
das Herunterfallen vom Baum zu verhindern, hat aber den großen Nachteil,
dass er sehr schwer ist und sich daher nur schwierig und langsam
einstellen lässt.
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Bei
der dritten Ausführung
handelt es sich um einen mechanischen Niederholer vom hydraulischen
Typ. Hydraulische Niederhalter bestehen in der Regel aus einem mit
Hydrauliköl
gefüllten
Zylinder und einem Kolben. Eine Hydraulikpumpe, die vom Plicht aus
gesteuert wird, drückt
den Kolben nach außen
oder nach innen, um die Höhe
vom Baum zu regulieren.
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Der
vierte mechanische Niederholertyp wird von einer flexiblen Stange
angetrieben. Dieser Niederholertyp wird von einer Komponente angetrieben, die
in der Lage ist, sich aus einer komprimierten Position in eine ausgedehnte
Position zu bewegen. Wenn der Kontrollmechanismus in eine komprimierte Position
bewegt wird, wird die Stange in eine zum Bug gebogene Position gezwungen
und der Baum wird nach unten gedrückt. Wenn der Kontrollmechanismus
freigegeben wird, tendiert die gebogene Stange dazu, sich gerade
zu richten, und übt
dabei eine Kraft aus, die den Baum nach oben drückt.
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Die
mechanischen Niederholer weisen einige ernsthafte Probleme auf.
Bei den ersten drei Typen machen die Teleskoprohre eine sorgfältige Wartung
nötig,
damit es nicht zur Bildung von Korrosion kommt. Außerdem ist
die mechanische Feder besonders anfällig für Korrosion, wenn Wasser in
die Rohre eindringt. Die Rohre dieser Niederholer müssen zudem
mit hoher Präzision
gefertigt werden und sind deshalb relativ teuer. Außerdem werden
diese Niederholer durch Querschläge
leicht beschädigt
oder verbogen. Das wirkt sich negativ auf die Leichtläufigkeit
der Teleskoprohre und damit auf die Funktionsweise vom Niederholer
aus. Der vierte Niederholertyp sieht keinen unteren Endanschlag
für den
Baumlauf vor und macht deshalb einige Großsegelmanöver relativ schwierig.
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Außerdem haben
der erste und der vierte Typ des mechanischen Niederholers den großen Nachteil,
dass die Kontrolle vom Baum nach oben über die Anwendung einer konstanten
elastischen Kraft erfolgt, welche erforderlich macht, dass die Talje immer
gespannt ist, um den Baum auf der gewünschten Höhe zu halten, auch bei leichtem
Wind oder im Hafen.
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Aus
diesen Gründen
gibt es eine nicht erfüllte
Erwartungshaltung an die Technik der Baumniederholer, und zwar die, über einen
einfacheren und leichteren Mechanismus mit hoher Kontrollleistung vom
Baum verfügen
zu können.
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GEGENSTAND
DER ERFINDUNG
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Gegenstand
der Erfindung ist es, ein Niederholersystem zu liefern, das aus
einer starren und nicht verlängerbaren
Stange besteht, die am Mast und an einem Schlitten verankert ist,
welcher auf einer am Baum angebrachten Schiene läuft.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion eines Niederholers
zu Kontrolle vom Baum, der am unteren Mastbereich eines Segelboots verankert
ist. Die Konstruktion umfasst eine starre und nicht verlängerbare
Stange, welche sowohl am Mast als auch am Baum befestigt ist. Das
eine Ende der Stange ist im unteren Mastbereich unterhalb vom Baum
verankert, das andere Ende an einem Schlitten, welcher auf einer
Schiene läuft,
die bezogen auf den unteren Mastbereich in einer nach außen gerichteten
Position angebracht ist. Die Bewegungen des Schlittens nach vorne
und nach hinten werden von einem Taljesystem kontrolliert.
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Die
Bewegung vom Schlitten erlaubt die Kontrolle der vertikalen Position
vom Baum. Wenn der Schlitten nach vorne (zum Mast) geschoben wird, wird
der Baum von der starren Stange nach oben gedrückt, die wie ein Schieber arbeitet.
Wenn der Schlitten nach hinten geschoben wird (vom Mast weg), wird
der Baum von der starren Stange nach unten gedrückt, die wie ein Zugstab arbeitet.
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Eine
einfachere Konfiguration des Systems sieht nur die Talje vom Schlitten
vor, der nach vorne geschoben wird, und damit die Kontrolle nach
oben vom Mast. In diesem Fall wird die Kontrolle nach unten vom
Baum durch einen Niederholer mit traditioneller Talje kontrolliert.
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Das
Niederholersystem dieser Erfindung behebt die oben genannten Probleme
der anderen mechanischen Systeme vollständig und beseitigt vor allem
alle komplexen mechanischen Komponenten wie Federn, Teleskoprohre,
Hydraulikpumpen usw. und macht damit die Wartung überflüssig.
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Die
Kontrolle vom Baum erfolgt über
ein System mit Schiene und Schlitten, bei denen es sich um allgemein
bekannte, sehr zuverlässige
und absolut langlebige Komponenten handelt. Die starre Stange aus
Aluminium, verstärkten
Fasern oder einem anderen Material ist eine widerstandsfähige, leichte
und langlebige Komponente (wartungsfrei).
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Die
Kontrolle vom Baum nach oben und nach unten kann leicht auch mit
der Talje erfolgen, die den Baum lose nach unten drückt, vor
allem bei leichtem Wind oder im Hafen. Die Großsegelmanöver werden dadurch sehr einfach.
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Einer
der größten Vorteile
dieses Systems, der besonders bei Regattabooten geschätzt ist,
ist die Gewichtseinsparung gegenüber
den anderen mechanischen Systemen. Ein anderer großer Vorteil ist
die Möglichkeit,
dass für
die Stange problemlos auch spezielle geflügelte Profile verwendet werden können, um
den Windwiderstand zu reduzieren.
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Die
Beschreibung oben gibt die Eigenschaften und Vorteile der Innovation allgemein
wieder, damit die detaillierte Beschreibung, die noch folgt, leichter
verständlich
ist und damit die Erfindungshöhe besser
beurteilt werden kann. Es gibt jedoch zusätzliche Details der Innovation,
die später
beschrieben werden und den Inhalt der beiliegenden Ansprüche bilden.
Bevor die Konfiguration der Innovation im Detail erläutert wird,
bleibt es in diesem Zusammenhang dabei, dass sich die Innovation
in ihrer Anwendung nicht auf die baulichen Details und die Anordnung
beschränkt,
die im Folgenden erläutert
oder auf den Abbildungen dargestellt werden. Die vorliegende Innovation
lässt sich
auch in anderen Konfigurationen und auf unterschiedliche Weise umsetzen,
was für
einen Fachmann in diesem Bereich leicht erkennbar ist. Es bleibt
dabei, dass die hier verwendeten Ausdrücke und Begriffe als beschreibend
und nicht als einschränkend
zu verstehen sind.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Seitenansicht, auf der eine erste Konfiguration vom Baumniederholer
der vorliegenden Erfindung zu sehen ist, angeordnet zwischen dem
Mast und dem Baum eines Segelboots.
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2 zeigt
eine Seitenansicht der hohlen Stange (20) aus 1 mit
Blick auf das Innere mit der Talje, die den Baum nach unten drückt.
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3 zeigt
eine Seitenansicht der hohlen Stange (20) aus 1 mit
Blick auf das Innere mit der Talje, die den Baum nach oben drückt.
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4 zeigt
die Stange 20 im Abschnitt 4-4 aus 1 mit Blick
auf das Innere.
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5 zeigt
einen Längsschnitt
im Abschnitt 5-5 aus 4.
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6 zeigt
eine Seitenansicht einer zusätzlichen
Konfiguration des Baumniederholers der vorliegenden Erfindung.
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7 zeigt
eine Seitenansicht einer zusätzlichen
Konfiguration des Baumniederholers der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN KONFIGURATION
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Eine
Konfiguration des Baumniederholers, mit der Zahl 10 gekennzeichnet,
der vorliegenden Erfindung ist auf 1 zu sehen,
wo der Niederholer zwischen dem unteren Bereich des Mast 12 und
dem Baum 16 eines Segelboots positioniert ist. Die Konfiguration
umfasst im Allgemeinen eine starre Stange, mit der Zahl 20 gekennzeichnet,
die am Masten 12 mit einem Beschlag 22 und einem
Scharnier 24 verankert ist und am Schlitten 26 mit
einem Scharnier 28. Der Schlitten 26 läuft auf
einer Schiene 30, die unten am Baum 16 angebracht
ist. Diese Konfiguration sieht eine Stange 20 mit interner
Leine aus Aluminium oder verstärkter
Faser vor. Die Bewegungen vom beweglichen Schlitten nach vorne und
nach hinten werden von zwei Taljen gesteuert.
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Um
den Schlitten nach vorne (zum Mast) zu schieben und dadurch den
Baum nach oben zu drücken,
ist eine Talje in der hohlen Stange vorgesehen (näher beschrieben
auf 3). Diese Talje (näher beschrieben in 3)
endet mit den Leinen 32 und 40. Die Leine 32 tritt
oben aus der Stange aus und ist am vorderen Ende 34 der
Schiene 30 befestigt. Die Leine 40 tritt aus dem
unteren Ende der Stange 20 aus und wird über die
Seilscheibe 44 in eine bequeme Position auf dem Boot gebracht,
wo ein Befestigungssystem angebracht werden kann. Bei der Leine 40 handelt
es sich um eine Leine vom dynamischen Typ, die als elastischer Absorber
vom Baum fungiert.
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Um
den Schlitten nach hinten (vom Mast weg) zu schieben und dadurch
den Baum nach unten zu drücken,
ist eine Talje in der hohlen Stange installiert (näher beschrieben
auf 2). Diese Talje (näher beschrieben auf 2)
endet in den Leinen 38 und 36. Die Leine oder
das Stahlseil 38 tritt oben aus der Stange 20 aus
und ist am hinteren Ende 42 der Schiene 30 befestigt.
Die Leine 36 tritt aus dem unteren Ende der Stange 20 aus
und wird über
die Seilscheibe 44 in eine bequeme Position auf dem Boot gebracht,
wo ein Befestigungssystem angebracht werden kann.
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2 zeigt
einen Schnitt mit Blick auf das Innere der hohlen Stange 20,
die oben beschrieben ist, mit Darstellung der Talje, die mit der
Zahl 50 gekennzeichnet ist, welche die Aufgabe hat, den
Schlitten 26 nach hinten (vom Mast weg) zu drücken. Die Leine
oder das Stahlseil 38 ist am hinteren Ende 42 der
Schiene 30 befestigt, wird über die Seilscheibe 54 in
die hohle Stange geführt
und ist an der Seilscheibe 57 befestigt. Die Leine 58 ist
an der Seilscheibe 55 befestigt, wird über die Seilscheibe 57 geführt und ist
an der Seilscheibe 56 befestigt. Die Leine 36 ist
an der Seilscheibe 55 befestigt, wird über die Seilscheiben 55 und 56 geführt und
tritt unten an der Stange 20 aus, von wo aus sie über die
Seilscheibe 44 in eine bequeme Position auf dem Boot gebracht
wird, wo ein Befestigungssystem angebracht werden kann. Die Seilscheiben 54 und 55 sind
drehbar mit Stiften am oberen und unteren Ende der hohlen Stange 20 befestigt,
während
die Seilscheiben 56 und 57 frei in der hohlen
Stange laufen. Das Taljesystem wird von den Leinen 38, 58 und 36 und
von den Seilscheiben 54, 55, 56 und 57 gebildet
und fungiert als Untersetzung. Für
einen Fachmann in diesem Bereich ist leicht ersichtlich, dass es
andere bekannte Taljesysteme gibt, die für den Zweck der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden können.
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3 zeigt
einen Schnitt mit Blick auf das Innere der hohlen Stange 20,
die oben beschrieben ist, mit Darstellung der Talje, die mit der
Zahl 60 gekennzeichnet ist, welche die Aufgabe hat, den
Schlitten 26 nach vorne (zum Mast) zu drücken. Die
Leine 32 ist am vorderen Ende 34 der Schiene 30 befestigt, wird über die
Seilscheibe 62 in die hohle Stange 20 geführt und
ist an der Seilscheibe 63 befestigt. Die Leine 40 ist
an der Seilscheibe 64 befestigt, wird über die Seilscheiben 63 und 64 geführt und
tritt aus dem unteren Ende der hohlen Stange 20 aus, von
wo aus sie über
die Seilscheibe 44 in eine bequeme Position auf dem Boot
gebracht wird, wo ein Befestigungssystem angebracht werden kann.
Die Seilscheiben 62 und 64 sind mit Stiften drehbar
am oberen und unteren Ende der hohlen Stange 20 befestigt,
während die
Seilscheibe 63 frei in der hohlen Stange 20 läuft. Das
Taljesystem wird von den Leinen 32 und 40 und von
den Seilscheiben 62, 63 und 64 gebildet
und fungiert als Untersetzung. Für
einen Fachmann in diesem Bereich ist leicht ersichtlich, dass es
andere bekannte Taljesysteme gibt, die für den Zweck der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden können.
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4 zeigt
ein Detail (Abschnitt 4-4 aus 1) mit Blick
auf das Innere der hohlen Stange 20. Diese Ansicht zeigt
sowohl das System, das den Baum nach oben drückt und aus den Seilscheiben 63, 64 und 62 und
den Leinen 32 und 40 besteht, als auch das System,
das den Baum nach unten drückt und
aus den Seilscheiben 54, 55, 56 und 57 und
den Leinen 36, 38 und 58 besteht. Die
Seilscheiben 56, 57 und 63 bewegen sich
frei in der hohlen Stange 20. Die Seilscheiben 54 und 62 sind
zusammen mit dem Stift 21 an der Stange 20 und
am Scharnier 28 befestigt. Die Seilscheiben 55 und 64 sind
zusammen mit dem Stift 23 an der Stange 20 und
am Scharnier 24 befestigt.
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Für diese
Konfiguration wurde eine Stange mit geflügeltem Profil (siehe 5)
verwendet, um den Windwiderstand zu reduzieren.
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Es
bleibt dabei, dass es sich bei diesem Profiltyp zwar um die bevorzugte
Wahl für
eine Reduzierung vom Windwiderstand handelt, dass aber auch Stangen
mit anderen geeigneten Profilen verwendet werden können.
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5 zeigt
eine Ansicht vom Schnitt 5-5 von 4, auf der
der Innenraum der Stange 20 zu sehen ist, der für die Bewegung
vom Seilscheibensystem vorgesehen ist. In diesem Schnitt sind die Seilscheiben 57 und 63 zu
sehen.
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Zusätzlich zu
der oben beschriebenen gibt es eine weitere Konfiguration, die auf 6 mit
der Zahl 100 angegeben ist und wo die Stange 120 keinen
Innenraum für
das Laufen vom Seilscheibensystem vorsieht. Die Stange 120 kann
aus Aluminium oder aus verstärkter
Faser bestehen und ist im Vergleich zur Stange 2 (1)
dünner,
wodurch sie einen geringeren Luftwiderstand bietet und preisgünstiger
in der Herstellung ist. Diese Konfiguration vom Baumniederholer
umfasst in der Regel eine starre Stange 120, die mit einem
Beschlag 122 und einem Scharnier 124 am Mast 112 und
mit einem Scharnier 128 am Schlitten 126 befestigt
ist. Der Schlitten 126 läuft auf einer Schiene 130,
die unten am Baum 116 befestigt ist. Die Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung vom
Schlitten wird von zwei Taljesystemen kontrolliert.
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Um
den Schlitten 126 nach vorne (zum Mast) zu schieben und
dadurch den Baum nach oben zu drücken,
sind ein Block 150 und eine Leine 152 vorgesehen.
Die Leine 152 ist am vorderen Ende 134 der Schiene 130 befestigt,
läuft über die
Seilscheiben 150, 170 und 180 und wird
in eine bequeme Position auf dem Boot gebracht, wo ein Befestigungssystem installiert
werden kann. Bei der Leine 152 handelt es sich um eine
Leine vom dynamischen Typ, die als elastischer Absorber vom Baum
fungiert. Das Taljesystem besteht aus der Leine 152 und
der Seilscheibe 150, die als Untersetzung fungiert. Für einen Fachmann
in diesem Bereich ist leicht ersichtlich, dass es andere bekannte
Taljesysteme gibt, die für den
Zweck der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können.
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Um
den Schlitten 126 nach hinten (vom Mast weg) zu schieben
und dadurch den Baum nach unten zu drücken, ist eine Talje 160 vorgesehen.
Die Leine 163 läuft über die
Seilscheiben 161 und 162, um die Untersetzung
zu realisieren. Das Ende der Leine 163 läuft über eine
Seilscheibe, die am hinteren Ende 142 der Schiene 130 befestigt
ist, wird dann durch die hohle Schiene 130 zum Mast geführt und über die Seilscheiben 170 und 180 in
eine bequeme Position auf dem Boot geführt, wo ein Befestigungssystem
installiert werden kann. Das andere Ende der Leine 163 wird
entweder an der Seilscheibe 161 oder an der Seilscheibe 162 befestigt.
Für einen
Fachmann in diesem Bereich ist leicht ersichtlich, dass es andere bekannte
Taljesysteme gibt, die für
den Zweck der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können.
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Neben
den oben beschriebenen Versionen gibt es eine weitere Konfiguration,
die auf 7 mit der Zahl 200 angegeben
ist und bei der die Stange 220 keinen Innenraum vorsieht,
in dem die Seilscheiben laufen können.
Die Stange 220 kann aus Aluminium oder aus verstärkter Faser
hergestellt werden und hat im Vergleich zur Stange 120 (6)
nur die Kontrolle über
das Anheben vom Baum, während
zur die Kontrolle vom Herunterdrücken
vom Baum ein Baumniederholer mit herkömmlicher Talje installiert ist.
Diese Konfiguration umfasst eine starre Stange 202, die
mit einem Beschlag 222 und einem Scharnier 240 am
Mast 212 und mit einem Scharnier 228 am Schlitten 226 befestigt
ist. Der Schlitten 226 läuft auf der Schiene 230,
die unter dem Baum 216 befestigt ist. Die Vorwärtsbewegung
vom Schlitten wird von einer Talje kontrolliert.
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Um
den Schlitten nach vorne (zum Mast) zu schieben und damit den Baum
nach oben zu drücken,
sind eine Seilscheibe 250 und eine Leine 252 installiert.
Die Leine 252 ist am vorderen Ende 234 der Schiene 230 befestigt,
läuft über die
Seilscheibe 250 und wird beim Manöver durch die Klemme 254 geführt. Bei
der Leine 252 handelt es sich um eine Leine vom dynamischen
Typ, die als elastischer Absorber vom Baum fungiert. Für einen
Fachmann in diesem Bereich ist leicht ersichtlich, dass es andere bekannte
Taljesysteme gibt, die für
den Zweck der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können.
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Zur
Kontrolle vom Herunterdrücken
vom Baum ist ein Taljesystem 270 installiert. Die Leine 278 läuft über die
Seilscheiben 272 und 276, um die Untersetzung
zu realisieren. Ein Ende der Leine 278 läuft durch
die Klemme 276, damit sie manövriert werden kann. Die Leine 278 kann
auch an eine passende Stelle auf dem Boot geführt werden, wo ein Befestigungsmechanismus
installiert werden kann. Das andere Ende der Leine 278 wird
entweder an der Seilscheibe 272 oder an der Seilscheibe 276 befestigt.
Für einen
Fachmann in diesem Bereich ist leicht ersichtlich, dass es andere
bekannte Taljesysteme gibt, die für den Zweck der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden können.