EP0185274A1

EP0185274A1 - Segelfahrzeug

Info

Publication number: EP0185274A1
Application number: EP85115546A
Authority: EP
Inventors: Günter Sulz; Lothar Dr. Wessoly; Wolfgang Thoma
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-12-15
Filing date: 1985-12-06
Publication date: 1986-06-25
Also published as: DE3445836C1; US4688504A

Abstract

Ein Segelfahrzeug weist einen mittleren Schwimmkörper (1) und zwei über Streben (6, 7, 8, 9) und deren Gelenke (10, 11, 12, 13) mit diesem verbundene, schwenkbare seitliche Schwimmkörper (4, 5) auf. Die beiden seitlichen Schwimmkörper (4, 5) weisen je zwei mit der Wasseroberfläche in Berührung bringbare Flächenbereiche (35, 37, 36, 38) auf. Ein Flächenbereich ist als Gleitfläche (35, 36) und der andere Flächenbereich als Außenfläche (37, 38) eines Verdrängungskörpers ausgebildet. In einer ersten Schwenkstellung wird der die Außenfläche (37, 38) des Verdrängungskörpers bildende Flächenbereich an der Wasseroberfläche wirksam. In der zweiten Schwenkstellung wird der als Gleitfläche (35, 36) wirkende Flächenbereich an der Wasseroberfläche wirksam.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Segelfahrzeug mit einem mittleren Schwimmkörper und zwei über Streben und Gelenke mit diesem verbundenen, schwenkbaren seitlichen Schwimmkörpern.
Ein derartiges Segelfahrzeug ist aus der US-PS 39 29 085 bekannt. Durch die Verschwenkung der Ausleger bzw. Streben wird bei Krängung des Segelfahrzeuges der jeweilige Leerschwimmkörper abwärts gedrückt, um damit einen der Krängung entgegen wirkenden Auftrieb zu erzeugen. Die Ausleger sind getrennt voneinander in Abhängigkeit von der Krängung zu betätigen. Eine Beeinflußung des Strömungswiderstandes findet dabei nicht statt.
Ein weiteres Segelfahrzeug der eingangs genannten Art ist aus der FR-OS 25 38 339 bekanntgeworden. Es handelt sich dabei um ein Segelbrett mit angelenkten nach oben seitlich abstehenden Auslegern bzw. Streben, an deren Enden sich Schwimmkörper befinden. Die Ausleger sind mit dem Mast verbunden und bieten den Benutzern die Möglichkeit, sich darauf zu setzen und somit mit verstärkter Kraft den Baum zu halten.
Ein weiteres Segelfahrzeug der eingangs genannten Art ist aus der FR-OS 25 17 621 bekannt. Auch hierbei handelt es sich um ein Segelbrett, zu dessen beiden Seiten mittels eines Auslegergerüstes Schwimmkörper in verschiedenen Schwenkstellungen anbringbar sind, um in der Lernphase den Benutzern das Halten des Gleichgewichtes zu erleichtern. Irgendwelche Veränderungen oder Verbesserungen der Fahreigenschaften im normalen Betrieb finden dabei nicht statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Segelfahrzeug der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es durch variable Strömungseigenschaften schneller und sicherer segeln kann als bekannte Segelfahrzeuge.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem Segelfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die beiden seitlichen Schwimmkörper je zwei mit der Wasseroberfläche in Berührung bringbare Flächenbereiche aufweisen, von denen der eine Flächenbereich als Gleitfläche und der andere Flächenbereich als Außenfläche eines Verdrängungskörpers ausgebildet ist, und daß in einer ersten Schwenkstellung der beiden seitlichen Schwimmkörper der die Außenfläche des Verdrängungskörpers bildende Flächenbereich und in einer zweiten Schwenkstellung der als Gleitfläche wirkende Flächenbereich an der Wasseroberfläche wirksam wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Segelfahrzeug kann man während des Segelns die Schwimmkörper demgemäß derart in ihrer Position ändern, daß sich ein Wechsel von einer Verdrängungsumströmung der Schwimmkörper zu einem Gleiten der Schwimmkörper ergibt. Erfolgt diese Veränderung bei einer Geschwindigkeit, bei der der Gleitwiderstand geringer wird als der Verdrängungswiderstand, so ist damit bei gleicher Besegelung eine größere Geschwindigkeit möglich, als mit Mehrrumpfbooten, die mit Verdrängungs-Schwimmkörpern ausgestattet sind. Gleichzeitig kann diese Veränderung auch umgekehrt erfolgen, d.h. von gleitender zu verdrängender Schwimmweise, so daß eine Bremse durch Veränderung des Strömungswiderstandes gegeben ist, die besonders deshalb vorteilhaft ist, weil sie ohne Veränderung der Segelstellung zur Wirkung gebracht werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel;
Figur 2 das Ausführungsbeispiel mit gefierten Schwimmkörpern 4, 5;
Figur 3 das Ausführungsbeispiel mit eingeholten Schwimmkörpern 4, 5;
Figur 4 den Querschnitt eines Schwimmkörpers 5;
Figur 5 eine schematische Darstellung des Segelns;
Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel;
Figur 7 ein Querschnitt des rechten Schwimmkörpers 105 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6.

Das Ausführungsbeispiel ist ein Segelfahrzeug. Es weist einen mittleren Schwimmkörper 1 auf, auf dem ein Rahmen 2 mit Hilfe von Streben 3 befestigt ist. Die Streben erstrecken sich von der Oberseite des Schwimmkörpers 1 nach oben und außen. Sie sind beispielsweise mit dem Schwimmkörper 1 verschraubt. Der mittlere Schwimmkörper 1 kann nach Art eines Segelbretts ausgebildet sein, so daß sich das dargestellte Wasserfahrzeug entsprechend durch Erweiterung eines Segelbretts herstellen läßt.
Das Segelfahrzeug weist zwei weitere, seitliche Schwimmkörper 4 und 5 auf. Die Schwimmkörper 4 und 5 sind an dem Rahmen 2 dadurch befestigt, daß Streben 6, 7 bzw. 8, 9 die mit den Schwimmkörpern 4, 5 fest verbunden sind, mit Hilfe von Gelenken 10 bis 13 am Rahmen 2 angelenkt sind.
Die Schwimmkörper 4, 5 sind weniger lang als der mittlere Schwimmkörper 1. Ihre Länge beträgt etwa die Hälfte des Schwimmkörpers 1. Ihre Stellung zum mittleren Schwimmkörper 1 kann, wie aus einem Vergleich von Fig. 2 und Fig. 3 zu ersehen, während des Segelns verändert werden.
Die Veränderung der Position der Schwimmkörper 4, 5 gegenüber dem mittleren Schwimmkörper 1 erfolgt dadurch, daß an Streben 7 bzw. 8, an deren unterem Ende Seile 14 bzw. 15 befestigt sind, beide je an eine Umlenkrolle 16 bzw. 17 am mittleren Schwimmkörper 1 geführt sind. Nach der Umlenkung sind die Seile 14, 15 miteinander verbunden und das dadurch gemeinsam gebildete Hauptseil 18 ist am mittleren Schwimmkörper mittels einer Belegklemme 19 festgelegt. Je nachdem, wie stark das Hauptseil 13 eingeholt (angezogen) oder gefiert (nachgelassen) wird, werden die Schwimmkörper 4 oder 5 an den mittleren Schwimmkörper 1 herangezogen oder haben die Möglichkeit, sich weiter von ihm weg zu bewegen. Die Gelenke 10 - 13 sind derart ausgebildet, daß die Streben 6 - 9 etwa in der Fig. 3 gezeigten Stellung (ca. 10° gegenüber der Senkrechten nach außen schräg geneigt) auf Anschläge treffen, damit eine weitere Einwärtsbewegung der Streben 6 - 9, die zu Instabilitäten führen könnte, nicht möglich ist. Die Außenneigung der Streben 6 - 9 von ca. 10° bei Auftreffen auf die Anschläge (Fig. 3) stellt sicher, daß der auf die Schwimmkörper 4, 5 wirkende Auftrieb bei gelöstem Hauptseil 18 die Schwimmkörper 4, 5 in die sichere Außenlage (Fig. 2) bewegt.
Das Segelfahrzeug weist ferner ein Ruder 20, ein Schwert 21, einen Mast 22, ein Segel 23, sowie einen am Mast beweglich angebrachten Gabelbaum 24 auf, dessen hinteres Ende 25 über eine Schot 26 an der hinteren Strebe 30 des Rahmens 2 angeschlagen ist. Die Streben 30, 31, 32, 33, bilden den Rahmen 2. Der Rahmen 2, die Streben 3, 6 - 9 und die Gelenke 10 - 13 bilden ein Gestänge zur Verstellung der Schwimmkörper 4, 5. Der Rahmen ermöglicht weiterhin die Befestigung von Wanten in den Punkten, an denen Gelenke 11, 12 vorgesehen sind, und die Einrichtung eines Vorsegels. Wie aus Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich, weisen die Schwimmkörper 4, 5 Gleitflächen 35 bzw. 36 auf. Sie gehen auf der dem Schwimmkörper 1 zugewandten Seite in nachfolgend als Verdrängungsflächen bezeichnete Außenflächen 37 bzw. 38 eines Verdrängungskörpers über. Die Anordnung ist derart, daß in der Schwenkstellung nach Fig. 2, also bei gefierten Auslegern, die Verdrängungsflächen 37 bzw. 38 in die Wasseroberfläche eintauchen, während in der eingeholten Position der Ausleger nach Fig. 3 die Gleitflächen 35, 36 parallel zur Wasseroberfläche sind. Auf diese Weise kann durch Veränderung der Lage der Schwimmkörper 4, 5 die Art der Schwimmfläche bzw. des Schwimmquerschnitts des Auslegers in Kontakt zur Wasseroberfläche verändert und damit - je nach Geschwindigkeit - die Art der Umströmung der Schwimmkörper 4, 5 verändert werden. Diese Veränderung der wirksamen Flächen der Schwimmkörper 4, 5 bzw. ihrer im Wasser wirksamen Querschnitte erfolgt im Ausführungsbeispiel wie beschrieben dadurch, daß die mit den Auslegern verbundenen Streben 6 bis 9 am Rahmen 2 über die Gelenke 10 bis 13 verschwenkbar sind.
Gleichzeitig mit dem Verschwenken der Schwimmkörper 4, 5 zur Änderung der am Wasser wirksamen Fläche verändert sich auch die Lage dieser Schwimmkörper 4, 5 zum mittleren Schwimmkörper 1. Unter der Voraussetzung, daß bei der gezeigten Ausbildung des Rahmens 2 die Streben 6 bis 9 länger sind, als der Rahmen 2 über der Wasseroberfläche liegt, hebt sich beim Einholen (Heranziehen) der Schwimmkörper 4, 5 der Schwimmkörper 1 aus dem Wasser heraus. Er steht dann über der Wasseroberfläche.
Mit Hilfe der Veränderung der Lage der Schwimmkörper 4, 5 zum mittleren Schwimmkörper 1 kann also folgendes erreicht werden:

(a) In der Position nach Fig. 2 wirken alle drei Schwimmkörper 1, 4, 5 als Verdrängungskörper;
(b) in der zweiten Position (Fig. 3) wirken die Schwimmkörper 4, 5 als Gleiter, während der mittlere Schwimmkörper 1 aus dem Wasser herausgehoben ist.

Dazwischen sind alle Zwischenstufen möglich. Der Vorteil dieser Veränderung der Position der Schwimmkörper und Basis der Abstützung auf der Wasseroberfläche. Damit ergibt sich eine sehr hohe Stabilität. Die Stabilität des als Gleiter wirkenden Segelfahrzeuges, bei dem die Schwimmkörper 4, 5 als Gleiter wirken und der Schwimmkörper 1 aus dem Wasser herausgehoben ist (Fig. 3), ist erheblich größer als etwa die eines einzelnen Segelbrettes mit nur einem als Gleiter wirkenden Schwimmkörper. Aus diesem Grunde kann die Besegelung sehr viel größer sein als etwa bei einem Segelbrett oder einer Segeljolle obwohl im Zustand des Gleitens (Fig. 3) die Gleitflächen und damit der Strömungswiderstand erheblich geringer sind. Es ergibt sich also die Möglichkeit, trotz erhöhter Sicherheit (Stabilität, Bremsmöglichkeit) sehr viel höhere Geschwindigkeiten zu erreichen.
Die dargestellten Längenverhältnisse der Schwimmkörper bewirken, daß beim Unterscheiden eines der äußeren Schwimmkörper 4, 5 der vordere Teil des mittleren Schwimmkörpers 1 durch die an ihm entstehenden Auftriebskräfte mit größerem Hebelarm dem entgegen wirkt.
Außerdem läßt sich das erfindungsgemäß ausgebildete Segelfahrzeug, ausgehend von einem handelsüblichen Segelbrett, dadurch leicht aufbauen, daß der Rahmen 2 mit den weiteren schwenkbar angelenkten Schwimmkörpern 4, 5 daran befestigt wird. Auch ein Einrumpfsegelfahrzeug ist mit dieser Einrichtung ausrüstbar.
Fig. 5 zeigt, daß das erfindungsgemäß ausgebildete Wasserfahrzeug wie eine Jolle gesegelt werden kann. Eine Person kann auf dem Rahmen 2 sitzen. Es ist aber auch möglich, dieses Wasserfahrzeug mit zwei Personen zu segeln. Es ist daher besonders als Familiensportgerät geeignet, dies insbesondere im Hinblick darauf, daß Bestandteil ein Schwimmkörper ist, der ohne das weitere Zubehör wie ein Segelbrett von einer einzelnen Person und dann in der erfindungsgemäßen Erweiterung als 2-Personen-Sportgerät genutzt werden kann.
Ein besonderer Vorteil der dargestellten Einrichtung liegt darin, daß der Rahmen 2 und damit die Schwimmkörper 4, 5 besonders schnell abschraubbar und damit demontierbar sind. Dadurch wird der Transport zu Land erheblich vereinfacht.
Zu ergänzen ist ferner, daß die Verstellbarkeit der Schwimmkörper 4, 5 gegenüber dem Schwimmkörper 1 anstatt durch Seile (wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel) auch durch andere Zugelemente, z.B. Gestänge, erfolgen kann.
Figur 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 5 besteht darin, daß ein mittlerer Schwimmkörper im eigentlichen Sinne nicht mehr verwendet wird. Der mittlere Schwimmkörper wird durch einen Holm 101 ersetzt. Dieser Holm hat keine Funktion als Verdrängungskörper oder Gleitkörper mehr; er dient lediglich dazu, das Ruder 120, das Schwert 121, den Mast 122 und den Rahmen 102 aufzunehmen. Der Rahmen 102 wird gebildet durch quer verlaufende Streben 130 und 131. Sie sind miteinander über zwei weitere (nicht gezeigte) Streben zu dem etwa viereckigen Rahmen 102 verbunden. Über diesen (nicht ersichtlichen) weiteren Streben sind Rohre 132 und 133 verschwenkbar angebracht. An diesen Rohren befinden sich die Streben 106, 107, 108, 109, die die beiden seitlichen Schwimmkörper 104 und 105 tragen. An den Streben 107 bzw. 108 greifen die Seile 114, 115 an, die an den Rollen 116, 117 umgelenkt und dahinter zu einem Hauptseil 118 vereinigt sind, das an einer Belegklemme 119 festgelegt ist.
Jeder der beiden Schwimmkörper 104, 105 kann in zwei Positionen als Schwimmkörper wirksam werden. Zur Erläuterung ist der Querschnitt des rechten Schwimmkörpers 105 noch einmal in Fig..7 herausgezeichnet.
In der in Fig. 6 gezeigten Stellung tauchen die Schwimmkörper 104 und 105 mit der in Fig. 6 bzw. Fig. 7 nach unten gerichteten Kante oder Spitze 140 ihres im wesentlichen dreieckigen Querschnitts in das Wasser ein. Sie wirken dann als Verdrängungskörper.
Wird das Hauptseil 118 angezogen und werden damit die Schwimmkörper 104 und 105 eingeholt, d.h. gegenüber der in Fig. 6 gezeigten Stellung nach innen in Richtung der Pfeile 141 bzw. 142 verschwenkt, so ergibt sich eine Position, in der sich die Seitenfläche 143 parallel zur Wasseroberfläche befindet und damit als Gleitfläche wirkt.
Im Sinne der Terminologie, die für das erste Ausführunos- beispiel verwendet worden ist, stellen also die in Fig. 7 unteren Bereiche 144, 145 der Seitenflächen 143 bzw. 143' die in Fig. 7 mit etwas stärkeren Linien dargestellt sind, als die Flächenbereiche, die als Außenfläche eines Verdrängungskörpers ausgebildet sind. Hingegen ist es die Seitenfläche 143, und zwar einschließlich des unteren Bereiches 145, die als Gleitfläche ausgebildet ist und in der zweiten Stellung wirksam wird.

Claims

1. Segelfahrzeug mit einem mittleren Schwimmkörper (1) und zwei über Streben (6, 7, 8, 9) und Gelenke 10, 11, 12, 13) mit diesem verbundenen, schwenkbaren seitlichen Schwimmkörpern (4, 5), dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlichen Schwimmkörper (4, 5) je zwei mit der Wasseroberfläche in Berührung bringbare Flächenbereiche (35, 37, 36, 38) aufweisen, von denen der eine Flächenbereich als Gleitflächen (35, 36) und der andere Flächenbereich als Außenfläche (37, 38) eines Verdrängungskörpers ausgebildet ist, und daß in einer ersten Schwenkstellung der beiden seitlichen Schwimmkörper (4, 5) der die Außenfläche (37, 38) des Verdrängungskörpers bildende Flächenbereich und in einer zweiten Schwenkstellung der als Gleitfläche (35, 36) wirkende Flächenbereich an der Wasseroberfläche wirksam wird.

2. Segelfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (6, 7, 8, 9) und die Gelenke (10, 11, 12, 13) derart angeordnet und bemessen sind, daß sich beim Verschwenken der seitlichen Schwimmkörper (4, 5) von der einen in die andere Schwenkstellung der Abstand der seitlichen Schwimmkörper (4, 5) verringert und der mittlere Schwimmkörper (1) gegenüber den seitlichen Schwimmkörpern (4, 5) angehoben wird.

3. Segelfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schwenkstellung, in der der mittlere Schwimmkörper (1) gegenüber den seitlichen Schwimmkörpern (4,5) angehoben ist, die als Gleitfläche (35, 36) wirkenden Flächenbereich der seitlichen Schwimmkörper (4, 5) an der Wasseroberfläche wirksam werden.

4. Segelfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der seitlichen Schwimmkörper (4,5) derart ausgebildet ist, daß die Außenfläche (37, 38) des Verdrängungskörpers in die Gleitfläche (35, 36) übergeht.

5. Segelfahrzeug mit mindestens zwei Schwimmkörpern (104, 105) einem Mast (122) und einem Segel, bei dem der Abstand der beiden Schwimmkörper von einer ersten in eine zweite Schwimmstellung veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwimmkörper (104, 105) je zwei mit der Wasseroberfläche in Berührung kommende Flächenbereiche (144, 145; 143, 145) aufweisen, von denen ein Flächenbereich (143, 145) als Gleitfläche und der andere Flächenbereich (144, 145) als Außenfläche eines Verdrängungskörpers ausgebildet ist, und in der ersten Schwimmstellung der den Verdrängungskörper bildende Flächenbereich (144, 145) und in der zweiten Schwimmstellung der als Gleitfläche wirkende Flächenbereich (143) an der Wasseroberfläche wirksam wird.

6. Segelfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Schwimmkörpern (104, 105) ein Holm (101) angeordnet ist,mit dem die Schwimmkörper über Streben (106 bis 109) gelenkig verbunden sind und daß am Holm eine Einrichtung (114, 115, 116, 117, 118, 119) vorgesehen ist, um die beiden Schwimmkörper (4, 5) von der ersten Schwimmstellung in die zweite Schwimmstellung zu verschwenken.

7. Segelfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Holm (101) das Ruder (120) den Mast (122) und das Schwert (121) trägt.

8. Segelfahrzeug nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schwimmkörper im wesentlichen dreieckig ist und die Außenfläche des Verdrängungskörpers durch die unteren Bereiche (144, 145) zweier Seitenflächen (143, 143') der Dreieckform, die entlang einer Kante (140) ineinander übergehen, gebildet wird, und daß ferner die Gleitfläche durch eine Seitenfläche (143) der Dreiecksform gebildet wird.