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Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung
für Segelboote mit einem seitlich um den Mastfuß
verkippbaren Mast und Tauen, die mit dem Mast verbunden
sind, und mit einem im Bootsrumpf angeordneten
Stabilisierungsgewicht, wobei das Gewicht bei einer
seitlichen Bewegung des Mastes bezüglich des Rumpfes infolge
von auf das Segel des Mastes wirkenden Windkräften in
eine zur Längsrichtung des Boots rechtwinklige Richtung
bewegbar ist, wobei die Taue auf beiden Seiten des
Rumpfes mit einem oberen Abschnitt des Mastes verbunden
sind und zu Führungsrollen an den äußeren Abschnitten
des Rumpfes und in das Rumpfinnere geführt sind, wobei
jedes Tau mit wenigstens einer Getriebevorrichtung
verbunden ist, mit der jede seitliche Bewegung des Mastes
auf das Gewicht übertragen ist.
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Segelboote mit den zuvor erwähnten Merkmalen sind aus
der US-A-O 830 720 bekannt. Weiterhin beschreiben die
US-A-O 559 983, die US-A-3 099 976 und die US-A-3 985
106 Segelboote mit einem in Querrichtung verschwenkbar
angebrachten Mast, wodurch von den Windkräften auf das
Segelwerk übertragene Kräfte dazu verwendet werden,
durch die Mastbewegung in Querrichtung bezüglich des
Rumpfes den Kiel um einen Winkel zu drehen oder Gewichte
im Rumpf in Querrichtung zu verschieben, um so ein
Kentern zu verhindern oder den Rumpf in einer im
wesentlichen stabilen Lage zu halten.
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Aus der SE 456 237 ist weiterhin ein Segelboot bekannt,
bei dem am Mast befestigte Taue auf hydraulische
Zylinder einwirken von denen ein hydraulisches Fluid
einer hydraulischen Vorrichtung an hydraulische Geräte
übertragen wird, die dazu eingerichtet sind,
Ausgleichsgewichte innerhalb des Rumpfes, vorzugsweise in der Nähe
des Rumpfbodens, zu verschieben. Die hydraulische
Vorrichtung läßt sich auf ein gewünschtes
Übersetzungsverhältnis zwischen der Masttaubewegung und der
Gewichtstaubewegung einstellen, das heißt, daß ein bestimmter
Verkippwinkel des Mastes zu einer gewünschten seitlichen
Verschiebung des Ausgleichsgewichts führt.
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Die herkömmlichen Stabilisierungsvorrichtungen für
Segelboote sind jedoch komplex, umfassen teilweise eine
große Zahl von sperrigen Mitteln und erfordern
hydraulische Vorrichtungen, um die Mastbewegung auf die
Gewichtsgeräte zu übertragen und die seitliche
Verschiebung der Stabilisierungsgewichte zu bewerkstelligen.
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Die bekannten Stabilisierungsvorrichtungen sind nicht
einstellbar und nehmen wertvollen Platz im Inneren des
Segelbootrumpfes ein. Dementsprechend ist es eine
Aufgabe der Erfindung, eine Stabilisierungsvorrichtung für
Segelboote zu schaffen, die das Innere des Rumpfes frei
von Ausrüstungsgegenständen hält und die das Einstellen
auf jeden Rumpf und jede Last erleichtert.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede
Getriebevorrichtung wenigstens einen Getriebeblock umfaßt, der die
Taue vom Mast mit den Tauen vom Gewicht verbindet, wobei
jeder Getriebeblock eine Rolle für das Masttau und eine
Rolle für das Gewichtstau aufweist, wobei das Verhältnis
von Gewichtsrollendurchmesser und Mastrollendurchmesser
an das jeweilige Segelboot angepaßt ist.
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In den Zeichnungen zeigt:
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Fig. 1 einen sich in vertikale Richtung und in
Längsrichtung erstreckenden Schnitt durch die
Mittenabschnitte eines Segelboots, der die
Hauptmerkmale der Stabilisierungsvorrichtung darstellt;
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Fig. 2 einen Querschnitt entlang II-II in Fig. 1;
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Fig. 3 eine Grundrißansicht des Bootes mit der
Stabilisierungsvorrichtung aus Fig. 1 und 2;
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Fig. 4 einen Fig. 2 entsprechenden Querschnitt einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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Fig. 5 einen Fig. 3 entsprechenden Teilgrundriß der
ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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Fig. 6 einen Fig. 1 entsprechenden ieillängsschnitt der
ersten Ausgestaltung der Erfindung;
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Fig. 7 einen Fig. 2 entsprechenden halben Querschnitt
einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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Fig. 8 einen Fig. 1 entsprechenden Teillängsschnitt der
zweiten Ausgestaltung der Erfindung; und
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Fig. 9 einen Fig. 3 entsprechenden Teilgrundriß der
zweiten Ausgestaltung der Erfindung.
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Der Mast 1 des Segelboots ist von einer Masthalterung 15
gehalten, die sich im wesentlichen auf Deckhöhe befindet
und die seitliche Kippbewegungen des Mastes gestattet.
Taue 2 und 3 sind mit einem oberen Abschnitt des Mastes
verbunden, vorzugsweise mit einer quer verlaufenden
Spreize am Mast. Die Taue 2 und 3 werden nach unten zu
Führungsblöcken 10 auf Deckhöhe und durch das Deck zu
Führungsblöcken 9 im Inneren des Rumpfes geführt.
Zwischen den inneren Blöcken 9 und den quer verlaufenden
Spreizen sind Spannvorrichtungen 11 angeordnet, die eine
im wesentlichen konstante Vorspannung in den Tauen
aufrechterhalten und dadurch ein Nachlassen der Spannung
aufnehmen.
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Ein Stabilisierungsgewicht 5 ist für Querbewegungen im
Rumpfvorzugsweise in Bodennähe angeordnet. Das Gewicht
5 ist von einer im wesentlichen der Gestalt des
Rumpfquerschnittes folgenden, quer verlaufenden Schiene 16
mittels nicht dargestellter Rollen gehalten. Zusätzliche
Führungsrollen 12 sind an jedem Gewichtsende angebracht
und laufen in entsprechend geformten, quer verlaufenden
Schienen 4. Vorzugsweise sind die Führungsschienen 4
Uförmige Schienen, wobei sich die Rollen 12 zwischen den
Stegen befinden. Die Schiene 16 und die Schienen 4
weisen in Querrichtung einen derartigen Kurvenverlauf
auf, daß das Gewicht 5 in beide Querrichtungen im Rumpf
mit minimaler Reibung bewegbar ist. Eine geeignete
Kurvenform der Schienen 16 und 4 ist entsprechend der
gewünschten Stabilisierungswirkung bezüglich der
Windlast und dem Übersetzungsverhältnis zwischen der
Kippbewegung des Mastes und der gewünschten Querbewegung des
Gewichts ausgewählt.
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Die Stabilisierungsvorrichtung aus den Fig. 1 bis 3
umfaßt Taue 2 und 3, die sich weiter zur Mitte des
Rumpfes zu einem Antriebsarm 6 erstrecken&sub5; an dem beide
Taue einstellbar und abnehmbar befestigt sind, wobei der
Befestigungspunkt am Arm, falls der Wunsch danach
besteht, einstellbar ist, wodurch der Abstand zwischen dem
Armbefestigungspunkt 8 und dem Gewichtsbefestigungspunkt
eingestellt wird. Der Antriebsarm 6 ist drehbar an dem
Stabilisierungsgewicht 5 angebracht, um die Querbewegung
des Gewichts zu gestatten.
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Der Antriebsarm 6 ist drehbar an einem Armhalteelement 7
angebracht, um dem Arm eine Drehbewegung um eine
vertikale Achse zu gestatten. Je nach Wunsch ist das
Armhalteelement 7 einstellbar am Rumpf befestigt und in
Längsrichtung des Bootes versetzbar, um zusammen mit
einer geeigneten Einstellung der Befestigung 8 der Taue
am Arm die Einstellung und Eichung der Winkelbewegung
des Antriebsarms und folglich der Querbewegung des
Gewichts bei einem gegebenen Neigungswinkel des Mastes 1
bezüglich des Rumpfes zu beeinflussen, wobei das dem
Armhalteelement 7 abgewandte Ende des Antriebsarms 6
drehbar am Stabilisierungsgewicht 5 angebracht ist.
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Um die Bewegungen des Gewichts zu dämpfen, die von
Einwirkungen der Wellen auf den Rumpf herrühren, läßt
sich eine hydraulische Bremsvorrichtung 13 am Gewicht 5
anbringen. Die Bremsvorrichtung umfaßt eine
Getriebeübertragung, bei der ein Getriebe in eine Zahnstange
eingreift, die an der hinteren Schiene 4 befestigt ist,
wodurch eine Querbewegung des Gewichts gedämpft ist. Die
Bremswirkung der Bremsvorrichtung 13 läßt sich
hydraulisch auf die vorherrschenden Umgebungsbedingungen
einstellen.
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Auf das Segel einwirkende Windkräfte drehen den Mast 1,
wie in Fig. 2 dargestellt, um seine Halterung 15, ziehen
das Tau 2 nach oben, entspannen das Tau 3 und lassen zu,
daß dieses nach unten gezogen wird, wodurch sich der
Antriebsarm 6 um seine vertikale Achse im
Armhalteelement 7 dreht und das Gewicht 5 seitlich derart
versetzt wird, daß den über die Jaue übertragenen
Windkräften
eine entsprechende in Gegenrichtung
ausgerichtete vom Gewicht 5 herrührende Kraft entgegenwirkt. Die
Verschiebung des Gewichts 5 läßt den Antriebsarm 6 eine
Bewegung in Längsrichtung innerhalb des Armhalteelements
7 ausführen, wodurch ein längerer Antriebsarm 6 gebildet
ist, der es gestattet, das Gewicht exakt in Querrichtung
im Rumpf zu bewegen. Das Gewicht 5 wird wegen der
genauen Führung des Gewichts 5 durch die Führungsrollen 12
in den Schienen 4 und der genauen Führung auf der
Schiene 16 unter geringen Reibkräften auf den Schienen
16 verschoben und durch die Rollen 12 geführt.
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Aufgabe der Erfindung ist, den Rumpf in der gewünschten
Lage, das heißt in einer horizontalen Lage, zu halten,
insbesondere in Unabhängigkeit von den auf das Segel und
damit auf den Mast 1 wirkenden Kräften.
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Wenn das Tau 2 infolge einer Mastbewegung gespannt wird,
entspannt sich das leeseitige Tau 3, aber diese
Entspannung wird sofort von der Spannvorrichtung 11
aufgenommen. Die Spannvorrichtung 11 gewährleistet, daß das
Tau andauernd vorgespannt oder gespannt bleibt.
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Das Verhältnis von Mastkippwinkel und somit der
Verlängerung des Taues 2 zur Bewegung des Gewichts 5
bezüglich der Mittelebene des Rumpfes läßt sich durch ein
Ändern des Befestigungsortes der Taue 2 und 3 am
Antriebsarm 6 entlang der Längsrichtung des Armes durch
Ändern der Entfernung von der Befestigung 8 zur
Drehachse des Armhalteelements 7 einstellen. Das Maß der
Winkelbewegung des Antriebsarms infolge einer
Winkelbewegung des Mastes 1 hängt folglich von der
Winkelstellung des Antriebsarms von der Mittellinie des Rumpfes
ab. Die Spannvorrichtungen 11 stellen das Maß an
Tausteifigkeit ein.
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Eine weitere Möglichkeit das Verhältnis zwischen dem
Mastkippwinkel und der Bewegung des Gewichts
einzustellen oder zu verändern, läßt sich durch ein Versetzen
des Armhalteelements 7 in Längsrichtung des Rumpfes
erreichen, so daß sich das Zentrum der Drehbewegung des
Antriebsarms 6 ändert.
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Die verschiedenen Einstellmöglichkeiten, wie beispiels
weise die Befestigung 8 der Taue am Antriebsarm und die
Stellungen der Arinhalteelemente 7 gestattet, die
Vorrichtung an die Wünsche und Bedürfnisse des Seglers
hinsichtlich der jeweiligen Rumpfgestaltung und den zu
erwartenden Wind- und Seebedingungen anzupassen.
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Zusätzlich besteht eine weitere Einstellmöglichkeit
durch die Dämpfwirkung, die von der hydraulischen
Dämpfmotoreinheit 13 auf die Bewegungen des Gewichts 5
ausgeübt wird, wobei der Motor insbesondere dazu vorgesehen
ist, die durch die Wellen verursachten
Gewichtsbewegungen zu dämpfen.
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Diese allgemeinen Prinzipien finden ihre Anwendung in
einer Stabilisierungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Eine erste Ausgestaltung der Stabilisierungsvorrichtung
gemäß der Erfindung wird nun anhand der Fig. 4 bis 6
beschrieben. Wie in der Stabilisierungsvorrichtung gemäß
den Fig. 1 bis 3 ist das Gewicht 5 durch die Schiene 16
gehalten und in Schienen 4 durch geeignete Rollen
geführt.
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Das Übertragen der Mastkippbewegungen, um eine seitliche
Bewegung des Gewichts 5 auszuführen, wird jedoch bei der
ersten Ausgestaltung durch ein Übertragungsgerät
bewerkstelligt, das wenigstens einen Getriebeblock 17
aufweist, der sogar einstellbar ist. Das
Übersetzungsverhältnis
des Blocks 17 wird gewöhnlich bei einem
bestimmten Segelboot durch das Verhältnis des Durchmessers
des Rades für das einlaufende Tau 2 vom Mast zum
Durchmesser des Rades für das auslaufende Tau zum Gewicht
bestimmt. Wie bei der zuvor beschriebenen
Stabilisierungsvorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3 sind die Taue 2
und 3 durch Spannvorrichtungen 13 gespannt, von denen
eine in Fig. 4 dargestellt ist. Auch diese Ausgestaltung
der Erfindung kann offensichtlich mit einem
hydraulischen Dämpfmotor, der in den Zeichnungen nicht
dargestellt ist, ausgestattet sein.
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Die Fig. 4 bis 6 stellen die erste Ausgestaltung mit
zwei Getriebeblöcken 17 dar, die jeweils auf einer Seite
der Mittellinie und vorzugsweise unterhalb der
Führungsblöcke 10 angeordnet sind. Die Fig. 7 bis 9 stellen eine
zweite Ausgestaltung mit nur einem Getriebeblock 17 dar,
der auf einer Höhe im Rumpf angeordnet ist, die im
wesentlichen der Höhe des Gewichts entspricht, wodurch
ein Rumpf geschaffen wird, dessen Inneres nicht durch
Mittel eingenommen ist, die im Zusammenhang mit der
Stabilisierungsvorrichtung stehen.
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Der Getriebeblock oder die Getriebeblöcke 17 können
einfach aus zwei Rädern mit unterschiedlichen Radien und
einer gemeinsamen Welle, an der beide Räder fest
angebracht sind, bestehen. Die Getriebeblöcke können von
einer Art sein, die eine Reihe von Rädern mit
unterschiedlichen Radien, Räder von konischer äußerer Gestalt
mit spiralförmigen Nuten darin oder eine andere Form von
stufenlos einstellbaren Seilzugmechanismen umfaßt, durch
den eine Art von Getriebeblock mit einem veränderlichen
Übersetzungsverhältnis geschaffen ist.
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Von den zwei Getriebeblöcken 17 der ersten Ausgestaltung
oder dem einzelnen Getriebeblock 17 der zweiten
Ausgestaltung werden die linken und rechten Taue durch
Seilzüge geführt, um vorzugsweise an der Mitte des Gewichts
5 über der Schiene 16 befestigt zu sein.
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Die zweite Ausgestaltung umfaßt, wie in Fig. 7
dargestellt, Spannvorrichtungen 13, die in den
Führungsblöcken 10 vorhanden sind.