DE8211104U1

DE8211104U1 - Asymmetrisches schwert fuer segelfahrzeuge

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Publication number: DE8211104U1
Application number: DE19828211104
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-20
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1983-08-04

Description

^Asymmetrisches Schwert für Segelfahrzeuge^ ^r

Die Erfindung betrifft ein Schwert für Segelfahrzeuge, das durch die asymmetrische Ausformung dem Abtrieb des Fahrzeuges entgegenwirkt.

Kiele oder Schwerter dienen bei Segelfahrzeugen dazu, dem WLnddruck im Segel eineu Lateralauftrieb entgegenzusetzen und so den Abtrieb zu verhindern. Abbildung 1 zeigt schematisch die Entstehung des Lateralauftriebs an einer ebenen Kielfläche. Das anströmende Wasser drückt auf die Kielfläche und erzeugt die Gesemtkraft 1. Diese läßt sich nach

~ dem Prinzip des Kräfteparallelogramms zerlegen in zwei Kräfte, den

Lateralauftrieb 2 und den Widerstand 3.

Es ist bekannt, daß der Lateralauftrieb bei Kielyachten oder Segelbrettern im wesentlichen vom Kiel bzw. vom Schwert aufgebracht wird. Es ist bekannt, daß ein Kiel oder Schwert mit hohem Seitenverhältnis bessere hydrodynamische Eigenschaften aufweist. Aus der Patentschrift 2749362 ist ein Verdrängungskimmkiel bekannt, der aus dem US PS 26 77 139 bekannten Bootsrumpf weiterentwickelt wurde. Der Bootsrumpf ist so ausgebildet, daß er an jeder Seite einen Kiel hat, dessen Querschnitt unter 15 zur horizontalen ein unsymmetrisches Tragflügelprofil aufweis,. Beide Verdrängungskimmkiele zusammen ergeben bei normaler Fahrt widerum einen symmetrischen Unterwasserplan, so daß sich die Vorteile der Unsymmetrie erst bei zunehmender Kränkung des Bootsrumpfes entwickeln können. Ein durch die Asymmetrie entstehender zusätzlicher Auftrieb ist also bei normaler Fahrt nicht vorhanden, aber auch bei optimaler Kränkung von 15° sehr gering, da der Kiel sich bei geringer Tiefe über einen beträchtlichen Teil der Bootslänge erstreckt, das Seitenverhältnis also sehr schlecht ist un/der Kiel zudem einen dreieckigen Querschnitt hat.

Das herkömmliche Profil eines Schwertes ^St stromlinienförmig, u m den Widerstand möglichst gering zu haltern und symmetrisch, damit das Schwert bei verschiedenen K Ursen gleichermaßen Auftrieb erzeugen

sau Ein s olehes Sehwert ist aufgrund seinfer symmetrischen Form nicht in

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Lage, bei Anströmung von vorn einen Auftrieb zu erzeugen. Der'Lateralauftrieb entsteht erst durch den Anstellwinkel {e£ ) heim Vorhalten.
Dadurch erhöht sich jedoch auch der angströmte Querschnitt und damit
der Widerstand gegen den Vortrieb.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Es ist daher die Aufgabe der
Erfindung, den Lateralauftrieb bei Segelfahrzeugen zu vergrößern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach Anspruch eine asymmetrische
Profilierung des Schwertes vorgeschlagen, wo bei s ich das Profil an den
gefahrenen Kurs anpasst. Zur Anpassung wird entweder entsprechend dem; ein starres Profil aus verschiedenen Schwertprofilen ausgewählt
oder ein flexibles Profil entsprechend Fahrtrichtung und Geschwindig- \ keit eingestellt.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß der Lateralauftrieb erhöht wird, indem die an der gewölbten Profiloberseite anliegende Strömung einen Urierdruck und damit | einen zusätzlichen Auftrieb erzeugt. Ist diese Seite des asymmetrischen | Profils dem Wind zugewandt, wirkt er dem Abtrieb entgegen. \ Weitare Vorteile ergeben sich, wenn durch die Konstruktion z. B. nach ! Anspruch 5 auch die Stärke der Wölbung einstellbar ist. Dadurch kann das ^; S chwert nicht nur der Richtung des gefahrenen Kurses, sondern auch der i Geschwindigkeit angepasst werden, wenn bei hohen Geschwindigkeiten 1 ein flaches Profil benötigt wird. ™ Die Abbildung 2a zeigt schematisch die profilbedingten Auftriebsver- | hältnisse bei Anströmung von vorn an einem symmetrischen Schwertprofil & herkömmlicher Bauweise. Die Abbildung 2b zeigt im Vergleicn dazu
ein asymmetrisches Profil entsprechend dem Anspruch.

Ein Ausführungsbeispiel wird im f öl genden für ein Segelbrett beschrieben. Bei Segelbrettern sind die herkömmlichen Schwerthalterungen so _;

konstruiert, daß ein schneller Austausch des Schwertes entsprechend '_k

I den Windverhältnissen möglich ist (Schwacher Wind= großes Schwert; |

starker Wind = kleines Sturmschwert) . Diese schnelle Austausch- I

möglichkeit von verschiedenen Schwertern wird hier genutzt für Spezialschwerter bei verschiedenen Kursen. An Stelle des üblicherweise benutzten einen Steckschwertes mir symmetrischem Profil benutzt man zwei Steckschwerter mit spiegelbildlich asymmetrischem Profil. Der äußere Umriß ist bei beiden Schwertern mit einer Länge von 45 cm , einer Bre-ite von 25 cm gleich, es ist in einem Winkel von 25 nach hinten geneigt. Im oberen Teil hat das Schwert eine Toplatte und ist in der Form dem Schwertkasten des Segelbrettes angepasst. Der Querschnitt des Schwertes entspricht dem TragflügelrjT*ofil SU¹" Ία»· AKKilrliincr 9h

Bei Kursen mit vorwiegendem Windeinfall von einer bestimmten Seite (z. B. bei einem Langschlag über einen großen See) wählt man bei Windeinfall von Backboard das entsprechend profilierte Backboardschwert (Abb.3aund Detailzeichnung 3b), bei Windeinfall von Steuerboard das spiegelbildlich profilierte Steuerboardschwert (Abb.3c und 3d}. Das jeweils nicht benutzte Schwert kann in einer Halterung an dem Segelbrett mitgeführt werden.

Die Verwendung von zwei vollversenkbaren Klappschwertern bringt bei Segelbrettern Erleichterung in der Anwendung. An Stelle eines Schwertkastens in der Mittellinie des Boards bringt man in gleicher Höhe zwei nebeneinanderliegende Schwertkästen an. Auf der Kreuz |

wird nun das jeweils vorteilhafte Schwert ausgeklappt, das andere bleibt eingeklappt. Auf Vorwindkursen werden beide Schwerter eingeklappt, um den Widerstand des Segelbrettes zu verringern. In gleicher Weise ist das Schwert bei Katamaranen einsetzbar, bei denen schon in jedem Rumpfteil ein Schwert vorgesehen ist. i

Abb. 4 a und b zeigen die Anordnung bei einem Katamaran, die ;|

Profiliening weist nach innen. ji

Ein Ausführungsbeispiel für einen flexiblen Kiel ist in Abbildung 7 dar- §

gestellt. Es hat die Maße 45 χ 25 cm und besteht vorn aus einem Alu- |

miniumrohr von 25 mm Durchmesser, hinten aus einer 7 cm breiten und 5 mm dicken Blechplatte, die nach hinten verjüngt ist. An deren Ende ist

ein 25 mm dickes Rohr angeschweißt , dac wie das vordere Rohr in einer Hülse im Segelbrett drehbar gelagert ist. An beide Teile sind Stabe angeschweißt, dar hintere greift mit einer». Dorn in ein Langloch des vorderen. Die Oberfläche des Schwertes besteht aus einem lmm dicken, flexiblen Kunststoff, das am vorderen Rohr fest verschraubt ist und hinten in Langlöchern mit losen Nieten gehalten wird. Das vordere Rohr ist durch das Board geführt. Ss kann durch einen angesetzten Hebel mit dem Fuß gedreht werden und ist so fest eingepasst, daß es in jeder Stellung bleibt.

Zusammenfassung
»Asymmetrisches Schwert für Wasserfahrzeuge

^: /Dieses asymmetrische Schwert dient zur Verringerung des Abtriebs von

1 /

I ' Wasserfahrzeugen. Er hat einen tra^flügelförmigen Querschnitt und er-

^s ' zeugt dadurch einen Lateralauftrieb, der wesentlich höher ist als der

eines symmetrischen Schwertes gleicher Fläche.

% Nach einem Kurswechsel des Wasserfahrzeugs auf Gegenkurs kommt ein

I Schwert - ^mit spiegelbildlichem Profil zum Einsatz, so daß der erhöhte

;j Auftrieb wieder in die richtige Richtung weist.

" / Vollständig in den Bootsrumpf einklappbare Schwerter ermöglichen einen

I ^r raschen Wechsel bei starrem Profil. Mit höherem technischen Aufwand

I sind flexible Profile möglich, die sich außer an den gefahrenen Kurs auch

I an die gefahrene. Geschwindigkeit anpassen lassen.

Claims

Schutz ansrüche

1. Schwert fur Wasserfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß das Sehwert ein asymmetrisches Profil aufweist, dessen Wölbung dem aus der Luftfahrt bekannten TragfLügelprofil nahekommt.

2. Schwert nachAns pruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein asymmetrisches Profil drehbar gelagert ist (abb, S),

3. Schweift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwert aus einzelnen, starren Teilen bestfeüt^ die gegeneinander beweglich angeordnet sind und in ihrer Gesamtheit ein Tragflügelprofil formen (Abb» 6).

4. Schwert r ich Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwert eine flexible Oberfläche hat, die durch einen Lenkmechanismus an den jeweiligen Kurs angepasst wird (Abb. 7).

5. Schwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Schwertes flexibel ist und das Schwert an der Vorderkante über die -gesamte Tiefe an einem Unterwassermast angeschlagen ist (Abb. 8).