DE69500920T2 - Vorrichtung für den mast eines segelbootes - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Ausgestaltung eines Mastes für ein Segelboot, bei der das Masttau für das Großsegel in einem hohlen Profil auf der Mastaußenseite angeordnet ist.
• Bei den meisten der bestehenden Mastausgestaltungen verursacht die Position des Mastprofils vor der Ebene des Segels Turbulenzen oder ruft über der Leeseite des Segels einen Gegenwirbel hervor. Bei Flügelsegel-Takelungen (wing sail rigs) mit einem drehbaren Mast treten fast keine Turbulenzen auf, weil ihre aerodynamische Konstruktion sehr gut ist, jedoch eignet sich diese Takelung nur für Mehrrumpfboote. Der Turbulenzbereich ist extrem groß und erstreckt sich über die gesamte Höhe des Segels; Turbulenzen in diesem Bereich führen zu einer sehr schwachen Zugkraft an diesem Segelabschnitt. Die aerodynamischen Bedingungen stellen in hohem Maße nicht zufrieden.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Bedingungen zu verbessern und dadurch für das Großsegel eines Segelbootes mit Bermuda-Takelung höhere Leistung vorzusehen.
• Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, welche die in den Patentansprüchen genannten Merkmale aufweist.
• Mittels der Lösung gemäß der Erfindung wird eine aerodynamische Ausgestaltung erzielt, die der idealen Auslegung nahekommt. Der Turbulenzbereich ist vollständig beseitigt, und die Konstruktion liefert volle Zugkraft über dem Segel und zusätzlich Zugkraft über der eigentlichen Mastkonstruktion bis zur vordersten Stelle am Mast. Die Konstruktion kommt der idealsten aerodynamischen Auslegung nahe, nämlich der Gestalt eines Vogelflügels.
• Die Konstruktion umfaßt ein rundes Mastrohr, um das ein aerodynamisch gestaltetes Profil innerhalb eines Sektors von 180 Grad drehen kann; im Profil sind verschiedene Befestigungsmöglichkeiten für das Großsegel angeordnet, wobei das Reffen über Rollen auf der Innenseite des Profil eine Möglichkeit ist. Dies stellt einen weiteren Vorteil dar, der mit der speziellen erfindungsgemäßen Ausgestaltung erreicht wird.
• Die Erfindung wird nunmehr mit weiteren Einzelheiten anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist, die zeigt:
• Fig. 1 eine Seitenansicht des obersten Abschnitts eines erfindungsgemäßen Mastes,
• Fig. 2 eine detaillierte Zeichnung des oberen Teils des Mastes mit Blickrichtung von vorn,
• Fig. 3 eine Seitenansicht des unteren Teils des Mastes,
• Fig. 4 eine Ansicht des Mastes mit einer Want-Befestigungsvorrichtung und Hörnern der Dwarssaling, bei Blickrichtung von vorn
• Fig. 5 eine Ansicht des Mastes von oben im Schnitt A-A der Fig. 1,
• Fig. 6 eine Schnittansicht durch den Mast und das Profil an der Schnittlinie A-A in Fig. 1, und
• Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie D-D in Fig. 3 durch den Baum und den Mast und das Profil.
• Die Mastkonstruktion ist in der Zeichnung dargestellt, in der die Fig. 1 eine Seitenansicht des obersten Abschnitts des Mastes 1 bis zu und einschließlich der Schot-Befestigungsvorrichtung und der Hörner der Dwarssaling zeigt. Die Hörner der Dwarssaling sind nur im Schnitt an der Stelle dargestellt, an er sie in der Mitte der Halterung angeordnet sind. Der oberste Abschnitt des Profils ist "durchsichtig" dargestellt, wobei der Rollenbock und die Befestigung des Segels sichtbar sind, weil diese Version des Profils innen für ein Rollen- Großsegel ausgelegt ist.
• Fig. 2 zeigt den oberen Abschnitt des Mastes mit Blickrichtung von vorn. Die oberen Wanten sind an einem Querbalken befestigt, um Platz für das Drehen des Profils zu schaffen.
• In Fig. 3 ist eine Seitenansicht des unteren Abschnitts des Mastes, vom Hals des Segels bis zur Befestigung am Deck dargestellt. Einzelheiten werden in der nachstehenden Beschreibung dargestellt.
• Fig. 4 ist eine Ansicht von vorn, in vergrößertem Maßstab, der Want-Befestigungsvorrichtung 24 und der Hörner der Dwarssaling 23.
• In Fig. 5 ist der Mast in vergrößertem Maßstab mit Blickrichtung von oben im Schnitt A-A der Fig. 1 dargestellt. Der Ring, mit dem das Profil angebracht ist, ist nicht dargestellt, auch nicht das Innere des Profils. Durch die einstükig ausgebildeten Hörner der Dwarssaling 23 ist die mit gestrichelten Linien dargestellte Befestigungshalterung 24 erkennbar, an welche die Hörner der Dwarssaling 23 angeschraubt sind. Auf jeder Seite sind auf der Unterseite die unteren Wanten zu erkennen. Das Profil ist um den maximalen Betrag zur Backbordseite hin geschwenkt worden; der Schwenksektor und die Position des Profils auf der Steuerbordseite sind mit gestrichelten Linien dargestellt.
• Die detaillierte Beschreibung der Erfindung bezieht sich auf die Fig. 6. In allen Figuren werden die gleichen Bezugszeichen verwendet.
• Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des Mastes 1 und des Profils 2 entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1. Hier ist eine mögliche innere Ausgestaltung des Profils dargestellt, das für eine Anwendung mit Reffen über Rollen bestimmt ist. Der Querschnitt des Profils 2 ist von im wesentlichen dreieckförmiger Außengestalt, bei der die längsten Seiten 4 von gleicher Länge und etwas konvex sind. Die dritte Seite 5 ist stark konkav und entspricht einem Kreisabschnitt und ist dauerhaft an einem rohrförmigen Abschnitt, einem Ring 13, anbringbar. Die beiden längsten Seiten 4 sind an der dazwischenliegenden Ecke nicht miteinander verbunden, sondern enden gleichmäßig und abgerundet in gegenseitiger Deckungsstellung, wobei eine Schlitzöffnung 6 belassen ist, in dem das Rollen-Segel läuft.
• Im Innern des Profils gehen in einigem Abstand vom Schlitz 6 drei Wandteile 7, 8 und 10 von den langen Seiten ab. Die ersten beiden bilden einen definierten Raum oder Kanal mit einem Schlitz 9, durch den ein zusätzliches Großsegel montiert werden kann. In dem Kanal läuft ein Fall A zum Aufheißen dieses Segels. Die Wände haben glatte Oberflächen, und die Schlitzöffnungen sind gerundet, um ein abnutzungsfreies leichtes Gleiten des Segels und der Befestigungsblöcke für das zusätzliche Großsegel zu ermöglichen. Die Wände 8 und 10 dienen auch als hintere Begrenzung des Raums für den Rollenbock 3 und verhindern, daß dieser vom Zug in dem durch den Wind entfalteten Segel nach hinten gezogen wird.
• Der Raum für den Rollenbock 3 ist vorne durch eine halbkreisförmige Wand 11 begrenzt, welche die langen Seiten 4 miteinander verbindet. Diese Wand berührt und "verschmilzt" mit der konkaven Endwand 5 im Dreieck. Somit ist auf jeder Seite ein neuer Kanal 12 gebildet, der durch die Trennwand gegen den Rollenbockraum 11, den vorderen Teil der langen Seite 4 und die Hälfte der konkaven Endwand im Dreieck begrenzt ist. Auf einer Seite dieser Kanäle ist das Fall A mit dem zusätzlichen Großsegel, das auf Blöcken im Schlitz 9 aufgeheißt wird, verbunden und auf der entgegengesetzten Seite ist das Fall B mit dem Rollen-Großsegel verbunden, das am Bock 3 aufgeheißt wird. Innerhalb des Rings 13, dessen Innenseite mit einer abnutzungsfesten Gleitbeschichtung versehen ist, ist der Querschnitt des Mastes 1 erkennbar. Im Innern des Mastes läuft die nicht dargestellte Baumaufheißleine, zwei Klüver-Fallen und ein Spinnaker-Fall, zusätzlich zu Kabeln für Instrumente, Laternen, Antennen usw.
• Gemäß Fig. 3 ist das Profil auf einem Sockel 14, angeordnet, der am Mast 1 über Lager angebracht ist, die sowohl radiale als auch axiale Kräfte aufnehmen. Unmittelbar über dem Sockel tritt das Fall A für das zusätzliche Großsegel aus. Das Fall B für das Rollen-Großsegel tritt auf der entgegengesetzten Seite aus.
• Damit das Profil funktionieren kann, müssen bei Segel im Wind die Leinenverbindungen zwischen dem Profil und dem Cockpit locker sein. Somit hängt das gute Handhaben der Segel vom Cockpit aus von einer ferngesteuerten Leinenbremse 17 ab, die für die Mastkonstruktion entwickelt wurde und von einer Rollen-Antriebsvorrichtung mit Stoppvorrichtung 15, die ebenfalls ferngesteuert ist.
• Vom Baum geht die Segelaufheißleine 18 aus, geht durch eine Leinenbremse 17 und weiter bis zum Cockpit. Von der Rollen- Antriebsvorrichtung 15 aus geht eine Umfangsleine 16 zum Cockpit. Die Rollenantriebsvorrichtung ist mit einer Stoppvorrichtung versehen, und vom Stopphebel geht eine Leine 21 nach unten zur Leinenbremse. Der Stopphebel wird von der Leinenbremse in einer zweiten Phase des Betriebs dieser Leinenbremse betätigt, die mit einer Leine 19 aus dem Cockpit heraus betätigt wird.
• Vom Hals des Segels und nach unten ist der am weitesten hinten gelegene Abschnitt der Seitenflächen des Profils bis zur Trennwand zum Rollenbockraum weggeschnitten, ausgenommen ein Abschnitt 20 zwischen dem Segelhals und der Baumbefestigung, in dem der Kanal für das zusätzliche Großsegel beibehalten ist. Von der Baumbefestigung aus und nach unten sind die Schnittfläche und die Trennwand mit Öffnung hinter einem Band verborgen, das über die Ecken umgebogen und an den Seiten des Profils befestigt ist. Die Rollen-Antriebsvorrichtung 15 ist an diesem und mit dieses Band angebracht.
• Eine Version des Profils für nur ein herkömmliches Großsegel oder ein Großsegel, das nach unten in dem Baum zusammengerollt werden kann, ist in den Zeichnungen nicht dargestellt, aber der Querschnitt dieser Version des Profils ist der gleiche wie der dargestellte, ausgenommen die innere Ausgestaltung.
• Das Profil muß während des Segelns auf die korrekte Position bringbar sein. Die richtige Winkelstellung des Profils in bezug auf das Segel kann mittels mehrerer alternativer Trimmlösungen erzielbar sein.
• Ein einfaches Verfahren zum Trimmen des Profils ist die Verwendung eines einstellbaren Winkelbegrenzers am Schwenklager zwischen Baum und Profil. Siehe das Bezugszeichen 22 in Fig. 3 und Fig. 7, die den Baum und den Mast/das Profil im Schnitt entlang D-D in Fig. 3 darstellt, mit Blickrichtung von oben. Hier wurde das Profil zur Seite geschwenkt, bis der Winkelbegrenzer 22 die Schwenkbewegung unterbrochen hat. Das Schwenklager muß in der Richtung des Baums angeordnet sein, wobei der Winkel zwischen dem Schwenklager und dem Baum von solcher Größe sein muß, daß die Zugkraft vom Schwenklager zu einer nach hinten gerichteten Kraftkomponente durch den Baum führt, die kleiner ist als die Kräfte, die eine Winkelverstellung des Profils verursachen. Der Winkelbegrenzer wird mittels Spannschlössern auf eine Winkelschwenkung eingestellt, die für die Bauchung des Segels geeignet ist. Diese Einstellung ist dann für alle Windrichtungen und Schwenklagerlängen geeignet, sollte aber nachgestellt werden, wenn die Bauchung des Segels geändert wird. Nachdem das Profil seine größte Seitwärtsschwenkung erreicht hat, ergeben sich bei größeren Schwenklagerlängen zunehmende Abweichungen zwischen der Ebene des Segels und der Ebene des Profils. Dies tritt jedoch bei Windrichtungen auf, bei denen der Winddruck gegen die Windseite des Segels die überwiegende Fortbewegungskraft für das Boot bildet.

Claims (7)

1. Vorrichtung für den Mast eines Segelbootes, die ein Hohlprofil auf der Außenseite des Mastes aufweist, wo das Mastseil des Großsegels eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (2) aerodynamisch ausgeführt ist und einen Querschnitt in der Form eines gleichschenkligen Dreieckes zeigt, wobei die kürzeste Seite (5) konkav ist, was einem Sektor eines Kreises entspricht, und wobei die zwei längsten und gleichen Seiten (4), die vorzugsweise schwach konvex sind, in einem Abstand voneinander im dazwischenliegenden Winkel durch die Bildung einer Schlitzöffnung (6) enden, durch die das Segel hindurchgeht, und daß das Profil mittels der Ringe (13) an einem runden Mast (1) gelenkig befestigt ist, wodurch es sich um den Mast innerhalb eines Sektors von 180 Grad drehen und unter dem Winkel positioniert werden kann, der die größte Zugleistung für das Segel liefert.

2. Vorrichtung für einen Mast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des Profils für das Aufrollen des Segels auf einer Verspannung (3) ausgelegt ist, die für diesen Zweck im Hohlraum vorhanden ist, und daß im Profil ein begrenzter Raum mit den Absätzen (9) für das traditionelle Aufziehen des Großsegels vorhanden sein kann, oder daß der Hohlraum des Profils nicht für das Rollenreffen benutzt wird, sondern speziell nur für das Aufziehen des Großsegels benutzbar ist.

3. Vorrichtung für einen Mast nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten (4), die die Schlitzöffnung (6) bilden, gleichmäßig und abgerundet enden.

4. Vorrichtung für einen Mast nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (13) mit einer geeigneten Höhe und Wanddicke und einem Außendurchmesser, der zur konkaven Seite des Profils paßt, daran sicher befestigt sind.

5. Vorrichtung für einen Mast nach Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Ringe (13) mit einem Belag beschichtet ist, der eine geringe Reibung und eine hohe Abnutzungsbeständigkeit liefert, da sich das Profil mit den Ringen mit einem sehr geringen Abstand zwischen dem Mast und den Ringen um ihn drehen muß, nachdem es in den Mast (1) gelangt ist, der ein rundes, glattes Rohr ist.

6. Vorrichtung für einen Mast nach Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Profils (2) dauerhaft an einem Unterbau (14) mit einer ausreichenden Festigkeit montiert ist, um das Gewicht zu tragen, und wobei der Unterbau (14) als ein Rohr konstruiert ist, dessen Innenseite mit Lagern ausgestattet ist, die sowohl axiale als auch radiale Kräfte am Mast (1) aufnehmen, und daß die Außenseite des Unterbaus (14) aus einer Fußplatte und zwei Plattenwänden für das Montieren an das Profil besteht, nachdem das Profil am benachbarten Teil an den Unterbau angepaßt wurde.

7. Vorrichtung für einen Mast nach Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß dort, wo die Takelageabmessungen eine Versteifung der Masten erforderlich machen, die Hörner der Quersaling (23) in einem Stück ausgeführt sind, das in der horizontalen Richtung schwach winkelig ist, wodurch bewirkt wird, daß es vorn am Mast vorbeigeht und die obere Wante hält und möglicherweise die Zwischenwante in einer Position in einer Linie mit ihren Befestigungen am Mast, und daß es an eine Halterung (24) geschraubt ist, die aus einem gekrümmten Plattenteil, wobei die konkave Fläche den gleichen Radius aufweist wie der Radius der Außenfläche des Mastrohres, und einem Plattenteil besteht, das sich senkrecht von der konvexen Fläche des gekrümmten Plattenteils aus erstreckt, und die auf der Unterseite dieser Platte und auf der konvexen Fläche des gekrümmten Plattenteils aus einem Plattenvorsprung für das Befestigen der unteren Wanten und möglicherweise der Zwischenwante besteht und an der freien Vorderseite des Mastes befestigt ist.