Hintergrund der Erfindung
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Winden sind auf Segelbooten weit verbreitet, um einen
mechanischen Vorteil beim Einholen einer Leine zu erzielen. Diese
Geräte haben eine drehbare Trommel und einen inneren
Klauenmechanismus, der die Drehung der Trommel in einer Drehrichtung
zuläßt, und sie sind typischerweise auf dem Deck oder an dem
Mast eines Segelbootes befestigt. Leinen, die mit dem Rigg oder
mit Segeln verbunden sind, haben freie Enden, die mehrfach um
die Trommel der Winde gewickelt sein können. Kleinere Winden
werden von einer Handkurbel gedreht, die oben in die Winde
eingesetzt wird. Größere Winden können vom Boden aus gedreht
werden, entweder durch eine getrennte Handkurbel oder durch
einen Motor. Die Reibung zwischen der Trommel und der Leine
ermöglicht es, die Leine unter Verwendung der Kurbel einzuziehen
oder von Hand allmählich oder plötzlich auszulassen.
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Viele Segelbootwinden haben eine innere Übersetzung, um mehr als
ein Geschwindigkeitsverhältnis der Trommel zu der Drehung der
Kurbeleinrichtung bereitzustellen. Wenn die Leine ziemlich
durchhängt, kann ein höheres Übersetzungsverhältnis verwendet
werden, und wenn die Spannung zunimmt, kann ein kleineres
Übersetzungsverhältnis eingerückt werden. In modernen
Segelbootwinden geschieht die Wahl des Übersetzungsverhältnisses automatisch
bei Umkehr der Richtung des Antriebseingangs. Beispielsweise hat
eine Zweigeschwindigkeitswinde einen einseitig wirkenden
Antrieb, der die Drehung nur im Uhrzeigersinn zuläßt. Wenn die
Kurbel, die mit der Hauptantriebswelle der Winde verbunden ist,
im Uhrzeigersinn angetrieben wird, wird die Trommel in einem
ersten hohen Übersetzungsverhältnis angetrieben. Wenn die Kurbel
im Gegenuhrzeigersinn angetrieben wird, wird die Windentrommel
in Uhrzeigerrichtung in einer kleineren, zweiten Übersetzung
angetrieben.
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Auf Deck befestigte Hauptwinden werden auf Segelbooten dazu
verwendet, Leinen einzuholen und auszulassen, die an einem
Vorsegel wie einer Jib oder Genua befestigt sind, wenn das Boot
in einem spitzen Winkel zum Wind segelt. Dieselbe Deckwinde wird
auch verwendet, um verschiedene Leinen zu handhaben, die an
einem Spinnaker befestigt sind, wenn das Boot vor dem Wind
segelt. Da die Jib-Leine maximale Last trägt, muß das
Kraftverhältnis der Winde, das allgemein durch die Größe und den
Trommeldurchmesser der Winde bestimmt ist, diese maximale Last
aufnehmen. Bei einem Spinnaker sind die Kräfte kleiner, und hier
ist die Fähigkeit, schnell eine Leine einzuholen und
auszulassen, um die Segelform beizubehalten, der wichtigste
Gesichtspunkt auf Rennsegelbooten. Aus diesem Grund sind Winden
bisweilen mit zusätzlichen inneren Übersetzungen ausgerüstet, um die
zwei unterschiedlichen Arbeitsbedingungen besser zu erfüllen,
aber dies führt zu erhöhten Kosten, zu einer erhöhten
Komplexität und zu einem höheren Gewicht der Winde.
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Die GB-A-524 115 offenbart eine Winde mit zwei Zahnrädern mit
unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen, die mit zwei
Geschwindigkeiten betätigt werden kann. Die Winde hat eine
Aufwickelrolle mit einer keilförmigen Umfangsnut. In einer
Ausführungsform ist die Windenrolle einstückig mit einer konkaven
Trommel verbunden.
Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Trommel einer im
übrigen herkömmlichen Winde so modifiziert, daß sie einen oberen
im wesentlichen zylindrischen Leinenerfassungsabschnitt bzw.
Leinenerfassungstrommel hat mit einem ersten Durchmesser, der
direkt mit dem Kraftverhältnis der Winde in der niedrigsten
Übersetzung verbunden ist. Der obere zylindrische Abschnitt hat
eine erste Höhe oder Länge und eine nach außen vorstehende obere
Lippe sowie einen nach außen sich erweiternden unteren Rand, wie
dies bei einer herkömmlichen Windentrommel der Fall ist. Dieser
Abschnitt oder Trommel wird verwendet, um Leinen zu trimmen, die
mit einem Vorsegel verbunden sind, wenn eine maximale Kraft
erfordert wird.
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Das innere Getriebe der Winde ist nicht dargestellt, aber
herkömmlicher Art und in einem Katalog abgebildet, der von Harken,
Inc., Pewaukee, Wisconsin erhältlich ist, oder aber in
verfügbarer Patentliteratur.
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Die Windentrommel hat einen unteren zylindrischen
Leinenerfassungsabschnitt oder eine zweite Trommel mit einem Durchmesser,
der erheblich größer ist als der Durchmesser des oberen
Abschnitts. Eine durchgehende, nach außen vorstehende Lippe
befindet sich zwischen dem oberen und dem unteren zylindrischen
Abschnitt, wobei die radiale Abmessung der Lippe größer ist als
der maximale Durchmesser einer Leine, die von der Winde
aufgenommen wird. Bei Spinnakern kann die Leine um den unteren
Abschnitt größeren Durchmessers gewickelt werden, um die Leine
schneller einzuholen oder auszulassen. Tatsächlich kann eine
Winde mit einem ersten und einem zweiten inneren
Getriebemechanismus auch ein drittes oder viertes Geschwindigkeitsverhältnis
durch die zwei Durchmesser der Trommel haben. Die Höhe oder
Länge des zweiten zylindrischen Abschnitts kann kleiner sein als
die des oberen Abschnitts, da weniger Wickel der Leine in diesem
Modus erforderlich sind oder der Leinendurchmesser ist kleiner
als der Durchmesser, der in dem ersten Modus verwendet wird.
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Die Windentrommel kann als einstückiges Teil hergestellt sein,
oder eine Standardwindentrommel oder existierende Windentrommel
kann umgewandelt werden, indem ein ringförmiges Bauteil an dem
unteren Abschnitt der Trommel befestigt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Segelbootwinde mit einer
einstückigen Trommel gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei
eine teilweise im Querschnitt dargestellte Leine am oberen
Abschnitt der Trommel sitzt.
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Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die Trommel einer
herkömmlichen Winde mit einem ringförmigen Teil, das gemäß der
vorliegenden Erfindung befestigt ist.
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Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Bereichs des
ringförmigen Teils gemäß Fig. 2.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Fig. 1 zeigt das Äußere einer Winde, die einen herkömmlichen
inneren Arbeitsmechanismus hat. Die Winde enthält eine
Hauptantriebswelle 10, die mittels eines inneren Getriebes (nicht
dargestellt) mit der Trommel der Winde verbunden ist, die
allgemein mit 12 bezeichnet ist. Eine herkömmliche Kurbel, von der
ein Teil bei 13 abgebildet ist, wird manuell betätigt, um die
Trommel zu drehen, üblicherweise in eine Richtung, nämlich im
Uhrzeigersinn. Die Trommel 12 ist drehbar auf einer
feststehenden Tragbasis 15 befestigt, die auf dem Deck angebracht ist,
wo
bei die Trommel um eine zentrale vertikale Achse drehbar ist.
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Die Trommel 12 enthält einen oberen im wesentlichen
zylindrischen Abschnitt 16 mit einem ersten Durchmesser, wobei ihre
Oberfläche aufgerauht sein kann, wie dargestellt ist, zur
besseren Reibung mit der darauf sitzenden Leine 14. Der obere
Abschnitt enthält eine erste durchgehende gewölbte Lippe 18, die
sich radial nach außen um die Trommel an dem oberen
zylindrischen Abschnitt 16 erstreckt, sowie einen unteren nach außen
sich erweiternden Abschnitt oder Rand 20. Wenn die Trommel in
einem ersten Modus betätigt wird, ist die Leine 14 um den oberen
zylindrischen Abschnitt gewickelt. Der untere Abschnitt einer
Leine oder Jib-Leine 14a führt in dem Boot vorwärts zu dem Segel
und ist der unter Last stehende Abschnitt, und der obere
Abschnitt 14b ist der relativ unbelastete Abschnitt der Leine und
führt zu dem freien Ende. Der relativ ungespannte Abschnitt 14b
wird von Hand getrimmt oder gezogen, wenn die Winde gekurbelt
wird. Wenn die Winde gekurbelt wird, wird die Leine vom unteren
Teil der Trommel eingezogen und tritt an der Oberseite aus.
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Die Trommel 12 enthält außerdem einen unteren zylindrischen
Leinenaufnahmeabschnitt 22 mit einem zweiten Durchmesser, der
größer ist als der Durchmesser des ersten Abschnitts 16. In der
dargestellten Ausführungsform ist der untere Abschnitt des
Randes 20 nach innen gewölbt, um eine gewölbte Lippe 24 zu
bilden, die sich um die Trommel radial nach außen zu dem
Abschnitt 22 erstreckt. Der untere Abschnitt enthält auch eine
untere Lippe 26, die sich radial nach außen erstreckt.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen eine andere Ausführungsform, bei der
eine herkömmliche Windentrommel 30 mit einem getrennten
ringförmigen Teil 32 versehen ist, um einen zweiten
Leinenaufnahmeabschnitt 34 eines größeren Durchmessers als der Durchmesser der
Haupttrommel zu bilden. In diesem Fall hat die herkömmliche
Windentrommel 30 einen unteren Rand 36 mit einer zylindrischen
Außenfläche. Das ringförmige Teil hat eine Innenfläche 38, die
mit der Form des Randes übereinstimmt, und einen äußeren
Abschnitt mit zwei beabstandeten ringförmigen Backen oder Lippen
40 und 42. Das Ringbauteil 32 ist an dem unteren Teil der Winde
mittels Schrauben 44 oder durch andere Mittel wie Stifte oder
Kleber befestigt.
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Zur Betätigung in dem zweiten Modus oder Spinnaker-Modus wird
die Steuerleine von dem Spinnaker üblicherweise von einem Block,
der an einem hinteren Teil des Bootes befestigt ist, zurück zu
der Winde geführt. Die Leine wird spiralförmig in einem oder
mehreren Schlägen um die untere Trommel gewickelt. Da die
Kräfte, die von dem Spinnaker auf die Leine ausgeübt werden,
allgemein kleiner sind als in dem ersten Modus, ermöglicht der
größere Trommeldurchmesser ein schnelleres Trimmen pro Drehung
der Windenkurbel ohne Aufbringung einer übermäßigen Kraft.
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Wie Fig. 1 zeigt, kann die Länge des unteren zylindrischen
Abschnitts 22 kleiner sein als diejenige des oberen Abschnitts 16,
da weniger Schläge der Leine um die Trommel erforderlich sind,
wenn sie in dem zweiten Modus betätigt wird. Außerdem muß das
radiale Maß der zentralen Lippe 24 ausreichend sein, um zu
verhindern, daß die Leine unter mäßiger Spannung von der unteren
Trommel 22 nach oben gleitet, wenn die Winde gedreht wird, und
neue Leine auf den unteren Abschnitt der Trommel gezogen wird,
die in einem Wickel auf der unteren Trommel nach oben bewegt
wird. Das radiale Maß oder die Breite der Lippe 24 ist deshalb
vorzugsweise größer als der Radius der Leine und am besten
größer als der maximale Durchmesser der Leine, die auf der
unteren Trommel verwendet wird.
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Es versteht sich, daß die Zweidurchmessertrommel der
vorliegenden Erfindung zwei getrennte, jedoch alternierende
Wahlmöglichkeiten der Geschwindigkeit bietet, indem eine Leine auf einen
der zwei Trommeldurchmesser aufgewickelt wird. Es ist nicht
daran gedacht, daß beide Modi gleichzeitig benutzt werden oder
daß eine Leine gleichzeitig um beide Trommeldurchmesser
gewickelt wird. Die Zwischenlippe 24 verhindert, daß die Leine auf
die obere Trommel gleitet, wenn sie auf der unteren Trommel
sitzt.
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Die zugehörigen Durchmesser der zwei Trommeln können so
ausgewählt werden, daß das gewünschte Übersetzungsverhältnis oder die
gewünschte Geschwindigkeit hervorgerufen wird. Als ein Beispiel
für eine Winde mit einem oberen Trommeldurchmesser von etwa 7,6
cm (3 inches) werden gute Ergebnisse erzielt, wenn ein unterer
Trommeldurchmesser von etwa 15,2 cm (6 inches) oder etwas von
dem 1,5 bis etwa 3-fachen des Durchmessers der oberen Trommel
vorgesehen ist.
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Die Windentrommel der vorliegenden Erfindung bietet einen
beträchtlichen Vorteil dadurch, daß die modifizierte Trommel,
entweder in einteiliger oder zusammengesetzter Form, an einer
existierenden herkömmlichen Winde befestigt, werden kann, wodurch
zusätzliche Geschwindigkeiten gegeben sind, ohne daß die gesamte
Winde ersetzt werden muß.