DE7500925U

DE7500925U - Formstabiles segel

Info

Publication number: DE7500925U
Application number: DE7500925U
Authority: DE
Original assignee: FA ERNST SCHEFFERLING 2400 LUEBECK
Current assignee: FA ERNST SCHEFFERLING 2400 LUEBECK
Priority date: 1975-01-15
Filing date: 1975-01-15
Publication date: 1976-08-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein formstabiles, verwölbbares Segel aus Segeltuchstreifen mit unten Windbelastung im Bereich der Verwölbung ausgeprägter, in Abhängigkeit von Segelform und Segeltuchwerkstoff für aerodynamische Belastung sich ausbildender mit der hohlen Seite zu den freien Lieken verlaufender Kurve maximaler Durchbiegung.

Die Fäden der Segel werden bei Belastung auf Zug beansprucht. Deshalb werden auch bei herkömmlichen Segeln die Bahnen so verlegt, dass die Fäden der Bahnen ungefähr in die jeweilige Hauptzugrichtung fallen. Dies geschieht meist angenähert geradlinig, häufig aber auch zu den Hauptzuglinien umgekehrt gekrümmt. Formänderungen treten daher

<c Men Ueuttrbt Bank AG Hamburg, KIo.-Nr. 7/02450 · Psstjcriedikonto: Hamburg 1201 55-206

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,..„,_ - - 111 „ _ω ,„„„.. Krümmungen der Bahnfäden noch vergrössert. Mehr zufällig als bewusst sind in Teilflächen der bekannten Segel Faden- und Zugrichtung identisch.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Mängel, die die herkömmlichen Segel über ihre ganzen Flächen oder Teilflächen aufweisen, durch eine eine Formänderung verhindernde Anordnung der Bahnen zu vermeiden.

Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass das unbelastete Segel derart ausgebildet¹1st, dass die Schussfäden der Segeltuchstreifen parallel zur Kurve maximaler Durchbiegung angeordnet sind. Nach einem weiteren Merkmal sind die Ränder konisch zugeschnittener Segeltuchstreifen rechtwinklig zur Kurve maximaler Durchbiegung angeordnet. In einer besonderen Ausgestaltung der Neuerung sind bei im Diagonal- bzw. Laschenschnitt ausgelegten Segelbahnen die Teilbahnen durch Diagonalen bildende Nähte miteinander verbundenuund die den jeweiligen Teilbahnen zuzuordnenden Schussfäden der die Teilbahnen bildenden Segeltuchstreifen parallel zur Kurve maximaler Durchbiegung der betreffenden Teilbahnen angeordnet.

Bleibende Dehnungen, die bei jedem Segeltuch verschieden gross und in Kett- und Schussrichtung unterschiedlich sind,

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können geometrisch beim Zuschnitt der Segeltuchstreifen berücksichtigt werden. Soweit das Hook¹sehe Gesetz nicht gilt, die elastischen Dehnungen also nicht proportional der Spannung sind, können die hierdurch hervorgerufenen geringen Verformungen nicht vermieden, sondern durch entsprechende Wahl des Segeltuches in ihrem Einfluss nur begrenzt werden.

Zur Erzielung eines Gleichgewichts von Zugspannungen und Zugkräften am Segel werden die aus der aerodynamischen Belastung berechenbaren Seilkurven in den Zugrichtungen über die einzelnen infinitesimal kleinen Segelstreifen mit der zugehörigen Segelprofilkrümmung koordiniert. Die Seilzugkurve muss also näherungsweise bei aerodynamischer Windlast die Krümmung des Profils haben. Die Abweichung darf nur sehr gering sein, weil das Segel nur mit Zugkräften belastet werden kann. Die räumliche Krümmung des Segels hat allerdings wegen seiner Profiltiefe eine geringe Ausgleichskraft gegen unterschiedliche Spannungen. Eine kleine Abweichung zwischen der Seilkurve und zugehörigem Segelprofil kann also gestattet werden, ohne dass das Segel verzerrt. Da das Segel aber meist freiliegende Lieken hat, würde sich das Segel hier verzerren, wenn die Fäden des Segels etwa geradlinig parallel zu diesem freien Liek verlaufen. Gibt man dem resultierenden Gesamtverlauf dieser Fäden aber eine bestimmte Kurve, deren hohle Seite dem freien Liek züge-

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wendet ist, so erzeugt der ohnehin vorhandene Schoten- ^K/ zug, ohne ihn dafür vergrössern zu müssen, eine Gegenkraft, die bei richtiger Bemessung der Kurve volles Gleichgewicht auf ganzer Länge dieses freien Liekes herstellt.

Zur Berechnung des Kurvenverlaufs müssen an dem zu verwendenden Segeltuch Zug- und Dehnungsmessungen durchgeführt werden. Genügend grosse und breite Segeltuchstreifen werden hierzu sowohl längs und quer zum Tuch in beide Richtungen gleichzeitig gezogen und getestet, da das Verhältnis von Längszug zu Querzug berücksichtigt werden muss.

Das Erfindungsprinzip ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Anordnung der Segelbahnen bei einem Großsegel,

Fig. 2 die Anordnung der Segelbahnen bei einem im Diagonalschnitt ausgelegten Vorsegel,

Fig. 3 die Anordnung der Segelbahnen bei einem im Diagonalschnitt ausgelegten Spinnaker.

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Bei dem Großsegel 4o nach Fit;. 1 sind die Segelbahnen 43 rechtwinklig zur Kurve maximaler Durchbiegung 42 angeordnet. Das Achterliek 45 ist entgegengesetzt der Kurve maximaler Durchbiegung 42 mit der grössten Durchbiegung F4 zur Sekante 43 zu einer Kurve 44 gewölbt, die zur Sekante 43 den maximalen Abstand A aufweist. Das Vorsegel 5o ist aus zwei Segelbahnen 53,54 mit der Naht 57 verbunden, die aus Segelbahnabschnitten 55,56 bestehen (Fig.2), Diese sind rechtwinklig zur jeweiligen Kurve maximaler Durchbiegung 51,52 mit den entsprechenden größten Durchbiegungen F51,F52 angeordnet.

Der Spinnaker 6o ist aus drei Segelbahnen 64,65,66 mit den Nähten 7o,71,72 verbunden (Fig. 3), die aus Segelbahnabschnitten 67,68,69 bestehen. Diese sind rechtwinklig zur jeweiligen Kurve maximaler Durchbiegung 61,62,6 3 mit den entsprechenden grössten Durchbiegungen F61,F62, F63 angeordnet.

Vorsegel und Spinnaker können auch vereinfacht ausgebildet werden, indem auf die getrennten Segelbahnen 56 bzw. 66 verzichtet und das ganze Segel wie die Segelbahn 5i bzw. die Segelbahnen 64,65 ausgebildet wird. Die dann im unteren Bereich eintretenden Verzerrungen erzeugen Falten in Windrichtung, die aber auf den Gesamtwirkungsgrad des Segels nur einen geringen Einfluss haben.

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Die erfindungsgemässe Segelausbildung weist gegenüber herkömmlichen Segeln erhebliche Vorteile auf.

Bei herkömmlichen Segeln entstehen in deren Tuchquerschnitten Spannungen, die die Segelstreifen verformen und eine Durchbiegung verursachen, da sich die Zugspannungen und die Schubspannungen nicht im Gleichgewicht befinden. Da die Zugspannungen erst nach der Verformung auftreten, wird sich das Segelprofil bei aerodynamischer Belastung vertiefen und der Anstellwinkel des Segels sich ändern. Eine Verkleinerung der Durchbiegung ist nur durch Erhöhung der Zugspannungen infolge erhöhten Schotenzuqes möglich.

Bei einem erfindungsgemässen Segel ist bereits im unbelasteten Zustand durch die Anordnung der Bahnen eine derartige Durchbiegung vorhanden, dass sich die Zugspannungen und Schubspannungen im Gleichgewicht befinden und keine Verformung des Segels auftritt.

Der aerodynamische Wirkungsgrad ist besonders beim am Wind-Kurs und Kursen mit vorderlichem Windeinfall größer. Bei gleicher Segelfläche ist die Lateralfläche wegen nach den freien Lieken gerichteter Streckung größer. Geringerer Schotenzug, der die Beanspruchung der Segel und der ganzen Takelage herabsetzt, erhöht die Lebens-

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dauer der Segel. Der Gesamtgewichtsschwerpunkt wird durch das geringere Gewicht der benötigten Takelage tiefer liegen. Die statische Stabilität der Jacht wird vergrössert und damit auch die Sicherheit gegen Kentern. Durch geringeren Windwiderstand, bedingt durch dünnere Masten und dünnere Stagen wird die Fahrtgeschwindigkeit der Jacht bei vorderlichem Windeinfall erhöht. Der dünnere Mast verursacht eine günstigere Windanströmup.g des an ihn gefahrenen Segels und erhöht dadurch den Wirkungsgrad dieses Segels. Ein flacher, stehender Spinnaker kann auch dann noch auf spitzeren Kursen gegen den Wind gefahren werden, wenn ein herkömmlicher Spinnaker bereits keinen Vortrieb in Fahrtrichtung mehr erzeugt. Ein Spinnaker ist zwar eigentlich ein Segel für achterliche Winde. lie Entwicklung geht aber zu einem flach stehenden zweiten Spinnaker, der so hoch wie irgend möglich am Wind gefahren werden kann. Nur ein paar Grade höher am Wind verschafft einer Segeljacht deutliche iiberlegenhei t.

- Schutzansprüche -

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Claims

: ■ : ■■■ ft Schutzansprüche

1. Formstabiles verwöibares Segel aus SegeltuchstreiiTen mit unter Windbelastung im Bereich der Verwölbung ausgeprägter, in Abhängigkeit von Segelform und Segeltuchwerkstoff für aerodynamische Belastung sich ausbildender mit der hohlen Seite zu dem freien Lieken verlaufender Kurve maximaler Durchbiegung, dadurch gekennzeichnet, dass das unbelastete Segel derart ausgebildet ist, dass die Schussfäden der Segeltuchstreifen parallel zur Kurve maximaler Durchbiegung angeordnet sind.

2. Formstabil3S Segel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der konisch zugeschnittenen Segeltuchstreifen rechtwinklig zur Kurve maximaler Durchbiegung angeordnet sind.

3. Formstabiles Segel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei im Diagonal- bzw. Laschenschnitt ausgelegten Segelbahnen die Teilbahnen durch Diagonalen bildende Nähte miteinander verbunden und die den jeweiligen Teilbahnen zuzuordnenden Schussfäden der die Teilbahnen bildenden Segeltuchstreifen parallel zur Kurve maximaler Durchbiegung der betreffenden Teilbahnen angeordnet sind.

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4. Formstabiles Segel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterhalb der Diagonalen befindlichen Segelabschnitte entsprechend den oberhalb der Diagonalen angeordneten Segelabschnitten dergestalt ausgebildet sind, dass die Ränder der die unterhalb der Diagonalen befindlichen Segelabschnitte bildenden konisch zugeschnittenen Segeltuchstreifen rechtwinklig zur Kurve maximaler Durchbiegung der oberhalb der Diagonalen befindlichen Teilbahnen angeordnet sind.

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