DE8310825U1

DE8310825U1 - Surfsegel

Info

Publication number: DE8310825U1
Application number: DE19838310825
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-04-13
Filing date: 1983-04-13
Publication date: 1983-08-25

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Surfsegel zum Antrieb von Segelbrettern unter Verwendung des Segelbrettriggs nach DE-AS 1914604.

Am bekanntesten und verbreiteteten ist die Verwendung von dreieckigen Segeln zum Antrieb von Segelfahrzeugen. Die anfangs insbesondere für Segelboote verwendete Segelform wurde bei der Erfindung des Segelbrettriggs (DE-AS 1914604) mit nur geringfügigen Änderungen übernommen. Hierbei wird das dreieckige, mit einer Masttasche versehene Segel zwischen einem Mast und zwei nach außen gebogenen Spieren gespannt, wobei es lose zwischen den Spieren geführt und lediglich an den Nocken derselben angeschlagen ist. Das Unterliak des Segels verläuft von den Nocken der Spieren schräg nach unten zum Mast.

Ein Teil der heute verwendeten Surfsegel besitzt ein durch Latten ausgestelltes Top - sog. Maui- , fathead- oder powerheadsegel - , sie sind jedoch noch sehr stark an die konventionelle Dreiecksform angelehnt.

Vom aerodynamischen Standpunkt gesehen ist diese dreieckige Segelgeometrie «jedoch relativ ungünstig.

Wird ein Segel relativ zum Wind angestellt, so entsteht bekanntlich auf der Leeseite des Segels ein Unter- und auf der Luvseite iin Überdruck, welche danach streben sich auszugle.lchen. Unter- und Überdruck sind jedoch für den Vortrieb des Segels verantwortlich. Je mehr sich Unter- und Überdruck ausgleichen, um so kleiner ist also die erzielbare Vortriebsleistung.
Ein heutiges, konventionelles Surfsegel besitzt im Durchschniti eine Segelfläche von 5 m²", eine Vorlieklänge von 4,5m und eine Unterlieklänge von 2,2 - 3m. Diese Daten resultieren hauptsächlich aus d.am begrenzten Kräftehaushalt eines Menschen, der sich rait den Kräften am Segel auseinandersetzten muß.

Bedingt durch die Dreiecksforra befindet sich bei besagten Segeln der Hauptteil der Gesamtsegelflache im Bereich des Unterlieks. Aufgrund des um das Unterliek herum stattfindenden Druckausgleichs wird daher eine sehr große Fläche des Segels gestört und verliert enorm an Wirksamkeit.

Am Segeltop vollzieht sich der Druckausgleich zwar in einem geringeren Maße als am Unterliek, bedingt jedoch durch die spitz zulaufende Form des Segels werden die durch den Druckausgleich verursachten Verwirbelungen das Achterliek heruntergezogen und stören einen weiteren Großteil der Segelfläche (aus dem gleichen Grund wird bei Flugzeugen keine spitz zulaufende Flügelgeometrie verwendet).

Ein weiterer Nachteil der Dreiecksform zeigt sich darin, daß es am Top und am Segelhals unmöglich ist dem Segel ein günstiges Profil zu geben. Dies wird zusätzlich begünstigt durch die geringe Profiltiefe in diesen Bereichen. An den besagten Stellen wird die Segelfläche durch den Mast abgedeckt; hoher Widerstand ist die Folge.
Unter Verwendung des unter DE-AS 1914-604- bekannten Segelbrettriggs benutzte Surfsegel· werden durch den Gabelbaum des Riggs in ihrem Profil eingeschnürt. Windkanalmessungen zu Folge büßt das Segel dabei 20 - 25$ seines Wirkungsgrades ein. Dieses Problem konnte bisher nur durch sehr aufwendige und unhandliche Gabelbaumkonstruktionen umgangen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Surfsegel für ein Segelbrettrigg nach DE-AS 1914-604- zu schaffen, dessen Wirkungsgrad bis zu 50# höher liegt als ein konventionelles Surfsegel gleicher Größe.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Segel nach der Erfindung gekennzeichnet durch die im kennzeichnenden Teil der

Schutzansprüche enthaltenen Merkmale. §

Die erfindungsgemäße Ausführungsform erweist sich ,jedoch nur zweckmäßig, wenn das gesamte Segel ein relativ hohc-s Seitenverhältnis ( ca. 1:4,5 - 1:7 ) und eine sehr geringe Profiltiefe (ca. 0,9 - 1,3m ) erhält, so, wie ein konventionelles Surfsegel heute nicht gestaltet wird bzw. noch nicht gestaltet werden kann.

Ein grundlegender Vorteil des erfindungsgemäßen Segels ist ,jedoch eben die Tatsache, daß es hohe Seitenverhältnisse mit dementsprechenden aerodynamischen Vorteilen überhaupt zuläßt.

Bei einem erfindungsgemäßen Segel mit hohem Seitenverhältnis befinden sich immer ca. ein Drittel der Gesamtsegelfläche unterhalb der Gabelbaumaussparung - Schothorn Linie, dem Segelabscnitt, in dessen Höhe ein Benutzer ein Segelbrettrigg (nach DE-AS 1914604) hält. Im Vergleich zu einem konventionellen Surfsegel mit vergleichsweise sehr niedrigem Seitenverhältnis verschiebt sich dadurch die Lage des Segeldruckpunktes nur unwesentlich nach oben. ;_; Ein Surfsegler ist aufgrund dieser Tatsache in der Lage

f: 20 ein Segel mit extrem hohem Seitenverhältnis und im Hin- ^;j; blick auf ein konventionelles Surfsegel gleichgroßer

^l!: Segelfläche, daß ihn sonst unweigerlich umreißen würde,

£ kräftemäßig zu führen.

!■; Im Gegensatz zum herkömmlichen Surfsegel ist es nun

möglich, dem Segel die Form eines langen, schmalen, ; trapez- oder ellipsoidförmigen Flügels zu verleihen.

τ-. Die Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Segels, mit der

Möglichkeit hohe Seitenverhältnisse zu verwenden, liegen ii in den aerodynamischen Eigenschaften.

jr 30 Segeltop und der Bereich des ichterlieks, der in diesem Fall als "Unterliek" zu bezeichnen ist, können weit von-ώ einander entfernt angeordnet werden; gegenseitige Beeinflussung durch den Druckausgleich am umströmten Segel stark reduziert. Das"Unterliek" liegt parallel zur Anström-

richtung und besitzt bis zu nur ein Zehntel der Länge eines ^Tlnterlieks eines konventionellen Surfsegeis. Der Bereich, in welchem Druckausgleich stattfinden kann, ist extrem klein, der Wirkungsgrad des Segels dementsprechend sehr hoch. Durch den geringen Druckausgleich verursachte Wirbel können aufgrund besagter Geometrie nicht das weitere Achterliek heraufgezogen werden, dieser Sftürfaktor ist also ebenfalls äußerst gering. So errechnet sich beispielsweise bei einem erfindungsgemäßen Segel mit 6m Vorlieklänge und einem Seitenverhältnis von 1:6 ein 40 - 45$ geringerer Widerstand als bei einem gleichgroßen, konventionellen Surfsegel mit durchschnittlicher Vorlieklänge von 4,5m und einem Seitenverhältnis von ca. 1:2 - 1:2,5 .
Ein hohes Segel reicht außerdem in Bereiche mit höheren Windgeschwindigkeiten und somit höherer Energie hinein - die Windgeschwindigkeit steigt bekanntlich mit der Höhe über der Wasser- bzw. Erdoberfläche. Das Segel kann demzufolge noch effektiver arbeiten.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Segels ist die insbesondere unter der Gabelbaumaussparung - Schothorn Linie annähernd gleichbleibende Profiltiefe. Dadurch kann auch besonders ärns Bereich m» Segelhals, welcher bei herkömmlichen Surfsegeln aerodynamisch nur äußerst unvorteilhaft gestaltet werden kann, die Windenergie optimal ausgenutzt werden.

Bei langen, schmalen Segeln ist aufgrund der sehr geringen Profiltiefe und -dicke die Einschnürung durch den Gabelbaum des Segelbrettriggs zu vermeiden. Ein verkürzter, in seinem Abstand der beiden Spieren jedoch unveränderter Gabelbaum wird das Segel nicht mehr derartig beeinflussen. Der Wirkungsgrad des Segels steigt dadurch um weitere 20 % .

Ein schmales Segel ist, insbesondere bei Manövern, für den Benutzer leichter zu handhaben.

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Das Segel nach der Erfindung kann aus jedem, zur Zeit bekannten, Segeltuch gefertigt werden; insbesondere bei einem Tiefziehverfahren, wie es bis jetzt jedoch nur als Zukunftsvision betrachtet wird, würde sich diese Segelgeometrie als vorteilhaft erweisen.

Die nachfolgenden Zeichnungen, zur besseren Veranschaulichung, zeigen mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Segels. Die dicke schwarze Linie kennzeichnet jeweils das Vorliek.

Claims

Horst Duschek
Stuttgarter Str.15 D - 4800 Bielefeld 12

Surfsegel

Schutzansprüche

1. Surfsegel, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Achterliek über das Schothorn hinaus fortsetzt und dem Segelhals in einer pexabelähnlichen Kurve nähert, so daß unter der Gabelbaumaussparung - Schothorn - Linie des Segels eine trapez- oder halbellipsoidähnliche Fläche entsteht

2. Surfsegel nach Anspruch ^dadurch gekennzeichnet, daß die charakterischtische Segelgeometrie mittels ein oder mehrerer in Segeltaschen geführter Latten, Spanten o.a. in ihrer Form gehalten wird.

5. Surfsegel nach Anspruch Λ und 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke Gabel bäume, udöparrmg Segelhals größer ist als die Strecke Gabelbaumaussparung Schothorn.

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4. Surfsegel nach Anspruch 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, daß es unter der Gabelbaumaussparung - Schothornlinie eine weitgehend gleichbleibende Profiltiefe besitzt.