EP0015489A1

EP0015489A1 - Segelbootmast

Info

Publication number: EP0015489A1
Application number: EP80100957A
Authority: EP
Inventors: Paul Dr. Mader
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-01
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1980-09-17
Also published as: DK465180A; DE2907908A1; AU5599780A; US4369726A; WO1980001787A1

Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um einen Segelbootmast, der aus zwei vom Bootskörper bis zur Mastspitze reichenden Mastteilen (10, 12) besteht, deren vorderer (10) eine rückwärtige, symmetrisch zur Mittellängsebene (14) des Bootes gestaltete Hohlkehle (18) hat und durch Wanten und Stage am Bootskörper verspannt ist und deren hinterer Teil (12) unverspannt ist, das Segel (20) trägt und mit seinem oberen Ende am vorderen Teil (10) abgestützt ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umgibt eine vom Segel (20) gebildete Tasche (22) den hinteren Mastteil (12). Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der hintere Mastteil, an dem das Segel mit seinem Vorliek (26) angeschlagen ist, um seine Längsachse dreheinstellbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen Segelbootmast der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Da die Luftströmung auf der Leeseite des Segels unmittelbar hinter dem Mast abreißt, entsteht dort eine Störung, die den Luftwiderstand vergrößert. Bekannt ist es, durch Wahl eines günstigen Querschnittprofils des Mastes oder durch andere Maßnahmen dieser Störung entgegenzuwirken. Zu diesen anderen Maßnahmen gehört eine Dreheinstellbarkeit des Mastes, die es ermöglicht, das Vorliek des am Mast angeschlagenen Segels in die Richtung des scheinbaren Windes zu drehen (vergleiche Juan Baader "Segeltechnik", Delius Klasing Verlag, Auflage 1973, Seiten 68-71). Ferner ist es bekannt, das Segel so auszugestalten, daß es eine Tasche bildet, die den Mast umgibt und daher zum Mastquerschnitt tangentiale Flächen bildet, an denen die Strömung nicht abreißt. Diese bekannten Maßnahmen beeinträchtigen aber die Möglichkeit, den Mast am Bootskörper durch Wanten abzuspannen, weil es die Tasche oder die Drehbarkeit des Mastes unmöglich macht, an diesem einen Saling für die Wanten anzubringen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Mast des Segelbootes so auszrrgestalten, daß er die Windströmung auf der Leeseite des Segels möglichst wenig stört und dennoch durch Wanten and Stage am Bootskörper abgespannt werden kann.
Wie diese Aufgabe gelöst ist, gibt der kennzeichnende Teil des Patentanspruchs 1 an. Die Unteransprüche beziehen sich auf zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.
Nunmehr sei die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen

Fig. 1 einen waagerechten Querschnitt durch den erfindungsgemäß ausgestalteten Mast und das eine Tasche bildende Segel, das sich auf der Leeseite tangential zum Mastquerschnitt erstreckt und dort ein Abreissen der Strömung hinter dem Mast verhindert,
Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch einen anders ausgestalteten Mast, an dem das Großsegel mit seinem Vorderliek in der üblichen Weise am Mast angeschlagen ist und dabei das Vorderliek wahlweise auf die Backbordseite oder die Steuerbordseite des Mastes gebracht werden kann,
Fig. 3 einen waagerechten Schnitt durch den Mast zur Veranschaulichung der verschiedenen Breite der Störungszonen, die sich bei verschiedenen Profilqestalten des Mastes und gleichem Anstellwinkel ergeben,
Fig. 4 im Aufriß eine Takelung mit dem Mast nach Fig. 1 und mit dem Großbaum,
Fig. 5 im Grundriß einen am oberen Ende des Mastes angebrachten Kopfbeschlag, der in Fig.4 im Aufriß dargestellt ist,
Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Mast nach der Erfindung zur Darstellung des Großbaums und seiner Befestigung am Mast,
Fig. 7 eine dem unteren Teil der Fig.4 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform der Befestigung des Großbaums am Mast,
Fig. 8 eine der Fig.7 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform mit einem Getriebe zum Drehen des hinteren Mastteils um seine Achse und
Fig. 9 die Anordnung eines Gabelbaums an dem mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Mast.

Wie die Fig. 1 und 4 zeigen, besteht der Mast aus einem vorderen Mastteil 10 und aus einem hinteren Mastteil 12, die beide vom Bootskörper 16 bis zur Mastspitze reichen und mit ihren Längsachsen in der lotrechten Mittellängsebene 14 des Bootskörpers liegen. Der vordere Mastteil 10 hat eine rückwärtige Hohlkehle 18, die symmetrisch zur Längsebene 14 gestaltet ist. Der hintere Mastteil 12 trägt das Segel 20 und ist mit seinem oberen Ende am vorderen Mastteil 10 abgestützt. Im Gegensatz zum hinteren Mastteil 12, der lediglich eine Segel führungsstange bildet, ist der vordere Mastteil 10 durch Stage und Wanten am Bootskörper 16 abgespannt. Zu diesem Zweck kann an ihm eine Saling starr befestigt sein, über deren Enden die Wanten verlaufen.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung bildet das Segel 20 eine Tasche 22, die den hinteren Mastteil 12 umgibt. Das hat die Wirkung, daß sich das Segel auf der Leeseite tangential zum Mastteil 12 erstreckt, so daß dort die Strömung nur in einem ganz schmalen Bereich hinter der leeseitigen Kante des vorderen Mastteils 10 abreißt. Bei Änderung der scheinbaren Richtung 24 des Windes gleitet die Tasche 22 um den hinteren Mastteil 12 herum in diejenige Lage, in der sich das Segel dicht am Mast parallel zur Richtung 24 erstreckt.
Damit man das Segel reffen kann, wird es mit lotrecht verlaufenden Reißverschlüssen versehen, welche jeweils auf einen horizontalen Schlitz in der Segeltasche treffen. Dieser Schlitz verläuft bis an die seitliche Kante der anderen Seite vorn um den hinteren Mastteil herum. Nach öffnen des Reißverschlusses um die zum Reffen gewünschte Länge kann man dann das Seqel aus dem Spalt zwischen dem vorderen und hinteren Mastteil herausziehen.
Bei der in Fig.2 gezeigten Ausführunnsform der Erfindung ist das Segel 20 mit seinem Vorderliek 26 am hinteren Mastteil 12 angeschlagen, und dieser ist um seine Längsachse dreheinstellbar. Dabei kann der vordere Mastteil 12 in der üblichen Weise eine Längsnut haben, in die das Vorliek 26 vom unteren Ende des Mastes her aufwärts eingeschoben wird. Die Dreheinstellbarkeit des hinteren Mastteils 12 bietet die Möglichkeit, die das Liek 26 aufnehmende Nut nach jeder Wende auf die Leeseite zu bringen, damit sich das Segel 20 auf dieser Seite etwa tangential zum Mast erstreckt. Dieser Drehbarkeit wegen hat der hintere Mastteil 12 bei dieser Ausführungsform einen runden Querschnitt, während er bei der Ausführungsform der Fig.l ein etwa ovales Umrißprofil hat.
Die Vorderfläche des vorderen Mastteils 10 ist elliptisch profiliert, wobei die Längsachse der Ellipse in der Ebene 14 liegt. Die Tangentialebenen der Vorderfläche, welche die Enden des elliptischen Profilabschnitts a, Fig.3, berühren, schließen einen Winkel ein, der am besten 50-70⁰ beträgt, vorzugsweise 60°. Dabei ergibt sich eine sehr geringe Breite der Störungszone, in der auf der Leeseite des Segels hinter dem Mast störende Wirbel entstehen. Diese Breite ist in Fig.3 mit a' bezeichnet.
In Fig.3 sind auch andere Profilformen bei b und c angegeben. Das Querschnittsprofil c entspricht etwa einem Halbkreis, während das Querschnittsprofil b etwa ein Dreieck darstellt. Die Breiten c' und b' der zugehörigen Störungszonen sind wesentlich breiter als a'. Diese Breite vergrößert sich um so mehr, je größer der Anstellwinkel des Segels zur Richtung 24 ist. Aus diesem Grunde ist bei den in Fig.1 und 2 gezeigten Ausführungsformen der Erfindung der Abstand der Enden der elliptischen Kurve a vom hinteren Mastteil 12 so klein als möglich bemessen.
Die Nut 26 kann durch eine am hinteren Mastteil 12 befestigte Gölschiene ersetzt sein, auf der am Segel 20 befestigte Rutscher gleitend geführt sind.
Die in Fig.2 gezeigte Ausführungsform bietet gegenüber derjenigen der Fig. 1 den Vorteil, daß genormte Segel nach den IOR-Spezifikationen verwendbar sind.
Zum Drehen des hinteren Mastteils 12 um seine Achse kann ein in Fig.8 gezeigtes Schneckenradgetriebe verwendet werden, das später im einzelnen beschrieben werden wird.
Am oberen Ende des vorderen Mastteils 10 ist bei der in Fig.l und 4 gezeigten Ausführungsform der Takelung ein Kopfbeschlag 28 befestigt, der in Fig.5 in größerem Maßstab im Grundriß dargestellt ist. Diesen Kopfbeschlag bildet ein Formkörper aus Aluminium oder aus einem mit kohlefaserversträkten Kunststoff. Er bildet ein Rohrstiick 30, dessen Innenfläche eine Profilgestalt hat, die dem Querschnittsprofil des vorderen Mastteils 10 entspricht und so bemessen ist, daß dieses Rohrstück 30 von oben auf das obere Ende des vorderen Mastteils 10 aufgeschoben werden kann. Ferner bildet das Formstück eine waagerechte Fiihrungsplatte 32, die das Rohrstück 30 umgibt und sich ein kurzes Stück nach vorn, aber um eine längere Strecke nach achtern erstreckt und auf seinem hinteren Ende 34 einen lotrechten Lagerzapfen für eine Seilrolle 36 trägt. Diese Führungsplatte 32 hat auf ihrer Unterseite und auf ihrer Oberseite versteifende Rippen 60 und 62 und zwischen diesen einen Längsschlitz 64, der sich neben den Rohrstück 30 zu einem Loch 66 erweitert. Die Gestalt dieses Loches entspricht dem Querschnittsprofil des hinteren Mastteils 12, so daß dieser von unten her in das Loch 66 hineingeschoben werden kann. Auf seinem oberen Ende ist dieser Mastteil 12 mit einem Zapfen 68 versehen, dessen Durchmesser etwas kleiner bemessen ist als es der Weite des Schlitzes 64 entspricht. Der Zapfen 68 trägt einen Ring 70, der vorn und hinten je eine öse 72, 74 trägt. In dem Rohrstück 30 ist oberhalb des vorderen Mastteils 10 eine waagerechte, quer zum Schlitz 64 verlaufende Achse 76 befestigt, die zwei Seilrollen 78 und 80 aufnimmt. Der vordere Mastteil 10 ist innen hohl ausgebildet. An der Öse 72 ist mit seinem einen Ende ein Fall befestigt, das über die Seilrolle 36 und die Seilrolle 80 geführt ist und sich im Inneren des vorderen Mastteils 10 abwärts erstreckt. Wird dieses Fall dicht geholt, dann zieht es das obere Ende des hinteren Mastteils 12 nach achtern und erteilt dadurch diesem Mastteil eine Biegung. Solange der hintere Mastteil 12 sich innerhalb der vom vorderen Mastteil 10 gebildeten Hohlkehle befindet, wird er durch diese und die Rippen 60 seitlich abgestützt. Verläßt er aber diese Hohlkehle und den abstützenden Bereich der Rippen 60 infolge seiner Durchbiegung, dann wird die seitliche Abstützung des hinteren Mastteils 12 durch den Kopfbeschlag 28 übernommen, indem der Zapfen 68 in den Schlitz 64 eintritt und durch dessen Seitenwände seitlich abgestützt wird.
Ein zweites Fall, dessen Ende an der öse 74 befestigt ist und das über die Seilrolle 78 im vorderen Mastteil 10 abwärts geführt ist, dient dem Zweck, die Spannung in dem anderen Fall aufrechtzuerhalten, um dadurch das obere Ende des hinteren Mastteils 12 nach vorn und achtern starr abzustützen.
Zur Versteifung bildet der Formkörper vor dem Rohrstück 30 weitere Rippen 82 und 84, die das Rohrstück mit der Platte 32 verbinden.
Der hintere Mastteil trägt unter dem Kopfbeschlaq 28 eine Rolle 86 für das Großfall. Die auf diese Rolle abwärts wirkende Komponente des vom Großfall ausgeübten Drucks verhintert, daß der hintere Mastteil 12 aufwärts qleitet und dabei seinen Halt in dem später näher erläuterten Block 38 verliert. Bei einer Verbiegung des hinteren Mastteils 12 nach hinten ergibt sich ein Spalt zwischen den beiden Mastteilen 10 und 12. Dieser Spalt beschränkt sich jedoch auf den oberen Bereich des Segels und beeinträchtigt daher nicht wesentlich die günstigen Strömungsverhältnisse im weiter unten liegenden Bereich des Segels.
Die Führung des oberen Endes des hinteren Mastteils 12 in dem Schlitz 64 ermöglicht es, die unter bestimmten Segelbedingungen erwünschte Biegung des hinteren Mastteils 12 herbeizuführen.
Bei einer einfachen Ausführungsform der Takelung ist der Kopfbeschlag wesentlich einfacher ausgestaltet, weil dabei die Möglichkeit eines willkürlichen Durchbiegens des hinteren Mastteils 12 nicht vorgesehen ist. In diesem Falle befindet sich in dem Kopfbeschlag nur das Loch 66, und der Zapfen 68 entfällt. Auch in diesem Falle jedoch bietet das Loch 66 die Möglichkeit, den hinteren Mastteil beim Einbau in den später zu erläuternden Block 38 anzuheben, so daß sein oberes Ende durch das Loch 66 hindurchgeht, und dann den hinteren Mastteil 12 in die endgültige Lage abzusenken.
Mit ihren unteren Enden sitzen die beiden Mastteile 10 und 12 in einem am Bootskörper befestigten Block 38, wobei der Mastteil 10 starr an diesem Block und der Mastteil 12 drehbar an diesem Block angeordnet ist. Hat man den vorderen Mastteil 10 am Bootskörper mit Hilfe der Stage und Wanten verspannt, dann geht man zum Anbringen des hinteren Mastteils 12 so vor, daß man diesen in schräger Lage mit seinem oberen Ende durch das Loch des Kopfbeschlaqes 28 von unten her hindurchschiebt und dann das untere Ende des Mastteils 12, das gegebenenfalls von einem Lagerzapfen gebildet werden kann, von oben her in den Block 38 einschiebt
Fig.6 zeigt das mastseitige Ende des Großbaums. Es ist auf einem zur Achse des hinteren Mastteils gleichachsigen waagerechten Kreisbogen gleitend geführt. Zum Zwecke dieser Führung ist in der Höhe des Großbaumes am Mastteil 38 auf dessen Rückseite ein kreisförmiger waagerechter Bügel 40 befestigt, auf dem ein Gleitschuh 42 geführt ist, der am vorderen Ende des Großbaums 44 um dessen Längsachse drehbar gelagert ist. Diese drehbare Lagerung ermöglicht es in bekannter Weise, das Segel dadurch zu reffen, daß man den Großbaum 44 um seine Achse dreht und dadurch das Segel auf ihn aufwickelt, während man das Fall entsprechend fiert.
Indessen kann der Großbaum 44 an seinem vorderen Ende eine sich in seiner Längsrichtung erstreckende Zunge 46 haben, die in einen waagerechten Schlitz des Blocks 38 hineinragt und um einen lotrechten Zapfen 48 schwenkbar ist, der in dem Block 38 angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird vermieden, daß sich bei einer Drehverstellung des hinteren Mastteils 12 das Unterliek des Segels in unerwünschter Weise dehnt. Denn die durch den Zapfen 48 gegebene Drehachse des Baumes 44 liegt dicht an der Drehachse des Mastteils 12.
Weder bei der Ausführungsform der Fig.6 noch bei derjenigen der Fig.7 verbleibt die Befestigungsstelle des Großbaums 44 am Mast immer mitschiffs, was beim Verdrehen des Mastteils 12 das Unterliek des Segels in unerwünschter Weise dehnen würde.
Fig.8 zeigt ein von Hand bedienbares Getriebe zum Drehen des Mastteils 12 um seine Achse. Zu diesem Zweck ist unten am Mastteil 12 innerhalb des Blocks 38 ein Schneckenrad 50 befestigt, mit dem eine waagerechte, im Block 38 drehbar gelagerte Schnecke 52 kämmt. Diese kann man mit Hilfe eines Handrades drehen, um vor oder nach jeder Wende die Stelle, an der das Segel am Mast angeschlagen ist, nach Lee hin zu verstellen.
Fig.9 zeigt im Grundriß die Anordnung eines Gabelbaums an dem mit Bezug auf Fig.l beschriebenen Mast. Der vordere Mastteil 10 trägt symmetrisch zur Längsebene 14 einen waagerechten Bügel 86, in welchem eine Rolle 88 geführt ist. Diese ist durch ein Zugorgan 90 mit einem Block 92 verbunden, der innen am Vorderteil des Gabelbaums 94 gelenkig befestigt ist. Bekanntlich übt das Segel auf den Gabelbaum eine vorwärtsgerichtete Spannung aus, durch die das Zugorgan 90 straff gehalten wird.

Claims

1. Segelbootmast mit einem unrunden, einen geringen Luftwiderstand ergebenden Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei vom Bootskörper (16) bis zur Mastspitze reichenden und mit ihren Längsachsen in der lotrechten Mittellängsebene (14) des Bootskörpers (16) liegenden Mastteilen (10, 12) besteht, deren vorderer (10) eine rückwärtige, symmetrisch zu dieser Längsebene (14) gestaltete Hohlkehle (32) hat und durch Wanten und Stage am Bootskörper (16) verspannt ist und dessen hinterer Teil (12) unverspannt ist, das Segel (20) trägt und mit seinem oberen Ende am vorderen Teil (10) abgestützt ist.

2. Segelbootmast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Segel (20) gebildete Tasche (22) den hinteren Mastteil (12) umgibt.

3. Segelbootmast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Mastteil (12), an dem das Segel (20) mit seinem Vorliek (26) angeschlagen ist, um seine Längsachse dreheinstellbar ist.

4. Segelbootmast nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderfläche des vorderen Mastteils (10) elliptisch profiliert ist, wobei die Längsachse der Ellipse (a) in der lotrechten Längsmittelebene (14) des Bootskörpers (16) liegt.

5. Segelbootmast nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Mastteil (12) einen kreisrunden Querschnitt hat.

6. Segelbootmast nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des vorderen Mastteils (10) ein Kopfbeschlag (28) mit einem zur Längsachse (14) des Bootskörpers (16) parallelen Schlitz (30) befestiqt ist, in welchem ein das obere Ende des hinteren Mastteils (12) bildender Zapfen (36) gleitend geführt ist.

7. Segelbootmast nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Mastteil (12) biegsamer ist als der vordere Mastteil (10).

8. Segelbootmast nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (30) vorn zu einer öffnung (32) erweitert ist, durch die der hintere Mastteil (12) hindurch verschiebbar ist.

9. Segelbootmast nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das mastseitige Ende des Großbaums (44) auf einem zur Achse des hinteren Mastteils (12) gleichachsigen waagerechten Kreisbogen gleitend geführt ist.

10. Segelbootmast nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Großbaum (44) um einen lotrechten Zapfen (48) schwenkbar ist, der in einem am Bootskörper (16) befestigten und den zweiteiligen Mast tragenden Block (38) angeordnet ist.

11. Segelbootmast nach einem der Ansprüche 3-10, dadurch gekennzeichnet, daß der am Bootskörper befestigte und den zweiteiligen Mast tragende Block (38) ein selbstsperrendes Schneckengetriebe (50, 52) zum Drehen des hinteren Mastteils (12) um seine Achse enthält.

12. Segelbootmast nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Tangentialebenen der Vorderfläche, welche die Enden des elliptischen Profilabschnitts (a) berühren, einen Winkel von 50-70⁰ einschließen.

13. Segelbootmast nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Mastteil (10) mit einer Einrichtung (86, 88, 90) zum Befestigen eines Gabelbaums (94) versehen ist.