EP0511419B1

EP0511419B1 - Wingsail

Info

Publication number: EP0511419B1
Application number: EP91106945A
Authority: EP
Inventors: Wilhelm Brinkmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-29
Filing date: 1991-04-29
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2011-04-29
Also published as: AU661994B2; JPH05139378A; ES2067789T3; US5263429A; EP0511419A1; AU1472192A; DE59104424D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Profilsegel für ein Segelboot, bestehend aus einem Mast mit mehreren übereinander angeordneten, am Mast einzeln aufziehbaren bzw. reffbaren Segelbäumen, zwischen denen eine jeweils den maximalen vertikalen Abstand überbrückende äußere Segelbespannung vorgesehen ist und die jeweils mindestens zwei durch eine senkrechte Scharnierachse miteinander verbundene, gemeinsam einem symmetrischen Tragflügelprofil entsprechende horizonale Baumteile aufweisen, von denen eines den Mast umschließt.The invention relates to a profile sail for a sailboat, consisting of a mast with several superposed, individually expandable or reefable sail trees on the mast, between which an outer sail covering bridging the maximum vertical distance is provided and the at least two each with a vertical hinge axis connected, together have a symmetrical wing profile corresponding horizontal tree parts, one of which encloses the mast.

Gegenüber der vorbeschriebenen, aus der EP 242 408- A1 bekannten Segelbauart liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Aufziehen und Reffen der übereinander angeordneten Segelabschnitte zu vereinfachen und dabei die Mastlänge der jeweiligen Segelgröße anzupassen sowie eine verbesserte Einstellbarkeit der Wölbung des Profilsegels vorzusehen, um eine optimale Wölbungsverteilung über die Breite des Segels zu erreichen.Compared to the above-described type of sail known from EP 242 408-A1, the object of the invention is to simplify the pulling and reefing of the superimposed sail sections and thereby the mast length of the respective one Adjust sail size and provide an improved adjustability of the curvature of the profile sail in order to achieve an optimal curvature distribution over the width of the sail.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Länge des aus mehreren ineinander teleskopisch geführten Rohren bestehenden Mastes einstellbar ist, daß das Innenrohr ein festes Topstück des in Seitenansicht einem elliptischen Umriß angenäherten Segels trägt, wobei zwischen dem Topstück und dem am Außenrohr festen untersten Segelbaum die dazwischen angeordneten Segelabschnitte sowie die daran aufgehängten, am Mast geführten Segelbäume durch Mastverlängerung aufziehbar bzw. durch an den beweglichen Segelbäumen angreifende Reffeinrichtungen bei gleichzeitiger Mastverkürzung reffbar sind, und daß zur optimalen Wölbungsverteilung entlang der Achse des Tragflügelprofils die etwa das vordere Drittel seiner Länge bildenden, gelenkig verbundenen Baumteile jedes Segelbaums gemeinsam durch einen Wölbungsverstellantrieb einstellbar sind.This object is achieved in that the length of the mast consisting of several telescopically guided tubes is adjustable, that the inner tube carries a fixed top piece of the sail approximated to an elliptical outline in side view, the between the top piece and the bottom sail tree fixed to the outer tube intermediate sail sections as well as the sail trees suspended from the mast, which can be lifted by mast extension or reefing devices attacking the movable sail trees, can be reefed while shortening the mast, and that for optimal distribution of curvature along the axis of the airfoil profile, which forms the front third of its length, is articulated connected tree parts of each sail tree can be adjusted jointly by an arch adjustment drive.

Bei Anwendung dieser Bauform läßt sich die Krängung, d. h. die hauptsächlich durch am oberen Ende des Segels angreifende Windkräfte entstehende Schräglage des Mastes und damit des Bootes klein halten, so daß der sonst zur Stabilisierung erforderliche Bootskiel verkleinert oder durch ein kleines Schwert ersetzt werden kann. Die halbelliptische Umrißform des Segels wird bevorzugt, weil sie wesentliche aerodynamische Vorteile mit sich bringt. Aufgrund der gewählten Segelform, der veränderbaren Segelhöhe sowie der einstellbaren Wölbungsverteilung können durch geeignetes Trimmen des Segels seitlich einfallende Winde berücksichtigt bzw. besser genutzt und bei minimierter Krängung günstige Vortriebskräfte erzielt werden.When using this design, the heel, ie the inclination of the mast and thus of the boat, which is mainly caused by wind forces acting on the upper end of the sail, can be kept small, so that the boat keel, which is otherwise required for stabilization, can be reduced or replaced by a small sword. The semi-elliptical outline shape of the sail is preferred because it has significant aerodynamic advantages. Due to the chosen sail shape, The changeable sail height and the adjustable curvature distribution can be taken into account or suitably used by suitably trimming the sail, and favorable propulsive forces can be achieved with minimized heeling.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Profilsegels ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben. Sämtliche in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Einzelmerkmale sowie auch die allein aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale bilden weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben sind.Further advantageous features and details of the profile sail according to the invention result from the subclaims and the following description. The full wording of the claims is not reproduced to avoid unnecessary repetition. All of the individual features mentioned in the description and in the claims, as well as the features that can only be inferred from the drawings, form further components of the invention, even if they are not particularly emphasized.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1a, b, c: Seitenansichten eines Profilsegels nach der Erfindung in gerefftem, halb aufgezogenem bzw. vollständig aufgezogenem Zustand;
Fig. 2: einen Längsschnitt des ausgefahrenen Mastes;
Fig. 3: eine Draufsicht auf den vorderen Bereich eines Segelbaums mit zugeordneter Wölbungsverstelleinrichtung;
Fig. 4a, b, c: Draufsichten auf einen Segelbaum in gestrecktem und in nach links bzw. nach rechts gewölbtem Zustand und
Fig. 5: einen Teillängsschnitt im Bereich des oberen Endes des Mittel- und Außenrohres des Mastes mit oberem Segelbaum und dem am Mittelrohr befestigten Adapter.

The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments illustrated in the drawings. Each shows schematically

1a, b, c: Side views of a profile sail according to the invention in a reefed, half-raised or fully raised state;
Fig. 2: a longitudinal section of the extended mast;
Fig. 3: a plan view of the front area of a Sail tree with associated curvature adjustment device;
4a, b, c: Top views of a sail tree in a stretched and arched condition to the left or to the right and
Fig. 5: a partial longitudinal section in the area of the upper end of the central and outer tube of the mast with the upper sail tree and the adapter attached to the central tube.

Entsprechend Fig. 1 und 2 umfaßt das Profilsegel einen aus teleskopisch geführten Rohren bestehenden Mast 10, dessen Außenrohr 12 mit einem unteren Bereich im nicht gezeigten Bootsrumpf mittels Drehlager abgestützt ist, wo an einem unteren Drehzapfen 14 des Außenrohres 12 ein Drehverstellantrieb angreift. Oberhalb seines Durchtrittes durch das Bootsdeck ist das Außenrohr 12 geteilt und mit Flanschen 16 versehen, die eine gemeinsame waagerechte Scharnierachse aufweisen, so daß der Mast mit gerefftem Segel in eine auf oder nahe dem Bootsdeck angeordnete Wanne umgeklappt werden kann. Im Außenrohr 12 ist ein Mittelrohr 18 und in diesem ein Innenrohr 20 geführt, die in ausgefahrenem Zustand zwecks Knickstabilität in einer hinreichend großen Überdeckung verbleiben.1 and 2, the profile sail comprises a mast 10 consisting of telescopically guided tubes, the outer tube 12 of which is supported with a lower region in the boat hull, not shown, by means of a rotary bearing, where a rotary adjustment drive acts on a lower pivot 14 of the outer tube 12. Above its passage through the boat deck, the outer tube 12 is divided and provided with flanges 16, which have a common horizontal hinge axis, so that the mast can be folded down with a reefed sail into a tub arranged on or near the boat deck. A central tube 18 is guided in the outer tube 12, and an inner tube 20 is guided therein, which remain in a sufficiently large overlap in the extended state for the purpose of kink stability.

Die teleskopischen Rohre 12, 18, 20 sind durch jeweils am oberen Ende auf ihrem Umfang verteilt angeordnete innere Führungsrollen 22, 24 sowie durch am unteren Ende ihres Außenumfangs verteilt angeordnete äußere Führungssrollen 26, 28 gemäß Fig. 2 reibungsarm ineinander geführt. Zur Höhenverstellung ist unterhalb des Mastes eine Winde 30 für ein Zugglied bzw. Zugband 31 vorgesehen, das über eine am oberen Ende des Außenrohres 12 angeordnete äußere Umlenkrolle 32 sowie über untere und obere Umlenkrollen 34 bzw. 36 des mittleren Rohres 18 bis zum unteren Ende des Innenrohres 20 geführt ist. Bei einem dreigliedrigen Mast gemäß Fig. 2, dessen Außenrohr 12 festliegt, ist am oberen Ende des Mittelrohres 18 eine in Fig. 5 gezeigte Verriegelung vorgesehen, um das Mittelrohr am Außenrohr festzuhalten, damit beim Ausfahren zunächst das Innenrohr 20 durch die Winde 30 betätigt wird.The telescopic tubes 12, 18, 20 are guided into one another with low friction by inner guide rollers 22, 24, which are distributed at their upper end on their circumference, and by outer guide rollers 26, 28, which are arranged at the lower end of their outer periphery. For height adjustment, a winch 30 is provided for a tension member or tension band 31 below the mast, which via an outer deflection roller 32 arranged at the upper end of the outer tube 12 and via lower and upper deflection rollers 34 and 36 of the middle tube 18 to the lower end of the Inner tube 20 is guided. In a three-section mast according to FIG. 2, the outer tube 12 of which is fixed, a lock shown in FIG. 5 is provided at the upper end of the middle tube 18 in order to hold the middle tube on the outer tube so that the inner tube 20 is first actuated by the winch 30 when extending .

Der Umriß des aufgezogenen Segels entsprechend Fig. 1 b, c entspricht ungefähr einer halben Ellipse, so daß die Form des oberen Segelendes durch die kleine Ellipsenhalbachse bestimmt ist. Dieses Segelende wird durch ein an der Oberseite des Innenrohres 20 befestigtes Topstück 40 gebildet, das bei eingefahrenem Mast und gerefftem Segel gemäß Fig. 1a oberhalb der ineinander geschobenen Mastrohre verbleibt. Am Topstück 40 ist ein oberer Segelabschnitt 42 aufgehängt, der nach unten durch einen oberen Segelbaum 44 in seiner Länge und in seinem einem symmetrischen Tragflügelprofil entsprechenden Querschnitt begrenzt ist. Ein mittlerer Segelabschnitt 46 erstreckt sich vom oberen Segelbaum 44 bis zu einem mittleren Segelbaum 48, und ein unterer Segelabschnitt 50 erstreckt sich vom mittleren Segelbaum 48 zu einem am Außenrohr 12 festgelegten unteren Segelbaum 52. Die Segelbäume 44, 48 sind gemäß Fig. 2 auf dem Außenrohr 12 geführt, das, wie auch die anderen Rohre, einen mehreckigen, beispielsweise quadratischen Querschnitt besitzt. Da der obere Segelbaum 44 bei vollständig gesetztem Segel gemäß Fig. 1c zwangsläufig auf dem Mittelrohr 18 abgestützt ist, trägt dieses einen Adapter 54, der die Führung und Verriegelung des oberen Segelbaums 44 solange übernimmt, bis das Segel in den halb- oder vollgerefften Zustand gemäß Fig. 1b bzw. 1a überführt wird.1b, c corresponds to approximately half an ellipse, so that the shape of the upper end of the sail is determined by the small ellipse half-axis. This end of the sail is formed by a top piece 40 fastened to the upper side of the inner tube 20, which remains above the telescoped mast tubes when the mast is retracted and the sail is reefed according to FIG. 1a. An upper sail section 42 is suspended from the top piece 40 and is limited at the bottom by an upper sail tree 44 in its length and in its cross section corresponding to a symmetrical wing profile. A central sail section 46 extends from upper sail tree 44 to a middle sail tree 48, and a lower sail section 50 extends from the middle sail tree 48 to a lower sail tree 52 fixed to the outer tube 12. The sail trees 44, 48 are guided according to FIG. 2 on the outer tube 12, which, as the other tubes also have a polygonal, for example square, cross section. Since the upper sail boom 44 is inevitably supported on the center tube 18 when the sail is fully set as shown in FIG. 1c, this carries an adapter 54 which takes over the guiding and locking of the upper sail boom 44 until the sail is in the half or fully raised state Fig. 1b or 1a is transferred.

Die Segelbäume bestehen aus einer Gitterrahmenkonstruktion, vorzugsweise aus Leichtmetall oder glasfaserverstärktem Kunststoff und sind mittels nicht gezeigter Umlenkrollen, Seilzüge und im unteren Segelbaum 52 angeordneter Wickelmotoren einzeln und gemeinsam reffbar, um über den jeweils nächsthöheren Baum einen Segelabschnitt herabzuziehen und das Segel insoweit zu reffen. Beim Aufziehen des Segels mit Hilfe des ausfahrbaren Mastes laufen die Seilzüge der Reffeinrichtung von den Winden der Wickelmotoren mit gebremstem Freilauf ab. Die Seilzüge der Reffeinrichtung für den oberen Segelbaum 44 sind durch den unteren Segelbaum 48 hindurchgeführt. Der ungefähr in Höhe des Bootsdecks am Außenrohr 12 befestigte, beispielsweise wannenförmige untere Segelbaum 52 nimmt bei gerefftem Segel die zusammengefalteten Segelabschnitte mit den darüberliegenden Segelbäumen auf.The sail trees consist of a lattice frame construction, preferably made of light metal or glass fiber reinforced plastic, and can be individually and collectively reefed by means of deflection rollers, cable pulls and winding motors arranged in the lower sail tree 52, not shown, in order to pull a sail section down over the next higher tree and reef the sail to that extent. When the sail is pulled up with the help of the extendable mast, the cables of the reefing device run from the winches of the winding motors with braked freewheel. The cables of the reefing device for the upper sail tree 44 are passed through the lower sail tree 48. The lower sail tree 52, for example trough-shaped, attached to the outer tube 12 approximately at the level of the boat deck, takes the folded ones when the sail is reefed Sail sections with the overlying sail trees.

Der außen am oberen Ende des Mittelrohres 18 befestigte Adapter 54 gemäß Fig. 5 hat äußere Führungsflächen 56, die den Umriß des Außenrohres 12 fortsetzen. Am Adapter sind ein oder mehrere Klinkenhebel 58 schwenkbar gelagert und mit ihrem unteren Klinkenende 60 in Richtung auf eine innere Schulter 62 des Außenrohres 12 federnd vorgespannt, so daß eine selbsttätige Verriegelung von Mittelrohr und Außenrohr erfolgt, sobald das Mittelrohr vollständig eingefahren ist. Jeder Klinkenhebel 58 trägt an seinem oberen gebogenen Arm einen Bolzen oder eine Rolle 64, die beim Aufziehen des Segels aus dem Zustand gemäß Fig. 1b in den gemäß Fig. 1c von einer Anlaufkurve 66 des Segelbaumes 44 erfaßt wird, wodurch der Klinkenhebel 58 im Uhrzeigersinn in die in Fig. 5 gezeigte Stellung schwenkt und das Klinkenende 60 von der Schulter 62 freikommt. Zusätzlich zur Freisetzung des Mittelrohres 18 ist der Segelbaum 44 jetzt gegen eine aufwärts gerichtete Relativbewegung bezüglich des Adapters 54 gesichert.The adapter 54 fastened to the outside at the upper end of the center tube 18 according to FIG. 5 has outer guide surfaces 56 which continue the outline of the outer tube 12. One or more pawl levers 58 are pivotally mounted on the adapter and are resiliently pretensioned with their lower pawl end 60 in the direction of an inner shoulder 62 of the outer tube 12, so that the center tube and the outer tube are automatically locked as soon as the center tube is completely retracted. Each pawl lever 58 carries on its upper curved arm a bolt or roller 64 which, when the sail is pulled out of the state according to FIG. 1b in the one according to FIG. 1c, is detected by a run-up curve 66 of the sail tree 44, as a result of which the pawl lever 58 moves clockwise 5 pivots and the pawl end 60 comes free from the shoulder 62. In addition to releasing the center tube 18, the sail boom 44 is now secured against an upward relative movement with respect to the adapter 54.

Um den Segelbaum 44 während des Aufziehens und während des Segelbetriebs mit vollständig aufgezogenem Segel am Adapter 54 auch gegen Relativbewegungen nach unten zu sichern, ist am Segelbaum 44 ein in Richtung auf den Adapter vorgespannter Riegel 70 waagerecht geführt, der im Zustand von Fig. 5 in eine Aufnahme 72 eines im Adapter um eine waagerechte Achse 68 schwenkbaren Haltegliedes 74 eingreift. Das Halteglied 74 kann in seine gezeigte untere Endstellung federnd vorgespannt sein, in der eine Anlaufschrägfläche 76 an seinem unteren Ende aus dem Adapter 54 vorsteht und einem Anschlag 78 an der Oberseite des Außenrohres 12 gegenüberliegt.In order to secure the sail tree 44 against relative movements downwards during the pulling up and during the sailing operation with the sail fully pulled up on the adapter 54, a bolt 70 that is prestressed in the direction of the adapter is horizontally guided on the sail tree 44, which in the state of FIG. 5 in a receptacle 72 in the adapter about a horizontal axis 68 swiveling holding member 74 engages. The holding member 74 can be resiliently biased into its lower end position shown, in which a stop inclined surface 76 protrudes from the adapter 54 at its lower end and is opposite a stop 78 on the upper side of the outer tube 12.

Beim Einfahren des Mittelrohres 18 wird das Halteglied 74 durch den Anschlag 78 am Außenrohr 12 im Uhrzeigersinn nach links verschwenkt, so daß der Riegel 70 von der Auflagefläche der Aufnahme 72 frei ist und die Verriegelung des Segelbaums 44 am Adapter aufgehoben ist. Der Segelbaum 44 kann jetzt mittels der Reffeinrichtung vom Adapter auf das Außenrohr 12 herabgezogen werden, wobei der Klinkenhebel 58 die Verriegelung des Mittelrohres 18 am Außenrohr 12 wiederherstellt und der Riegel 70 mittels einer Schrägfläche 79 auf dem Außenrohr bis in den Segelbaum zurückgedrückt wird.When retracting the center tube 18, the holding member 74 is pivoted clockwise to the left by the stop 78 on the outer tube 12, so that the latch 70 is free from the support surface of the receptacle 72 and the locking of the sail tree 44 on the adapter is released. The sail tree 44 can now be pulled down from the adapter onto the outer tube 12 by means of the reefing device, the ratchet lever 58 restoring the locking of the middle tube 18 to the outer tube 12 and the bolt 70 being pressed back into the sail tree by means of an inclined surface 79 on the outer tube.

Entsprechend den Draufsichten gemäß Fig. 3 und 4 besteht jeder Segelbaum aus einem den Mast 10 mit einer Führung umschließenden hinteren Baumteil 80, der sich über ungefähr zwei Drittel der Gesamtlänge des Tragflügelprofils erstreckt. Daran ist mittels einer senkrechten Scharnierachse 82 ein mittleres Baumteil 84 angeschlossen, das durch leicht konvexe Außenseiten 86 begrenzt ist. Ein vorderes Baumteil 88, dessen Außenseiten 90 dem Verlauf am vorderen Ende eines Tragflügelprofils entsprechen, ist mittels einer senkrechten Scharnierachse 92 am Baumteil 84 angelenkt. Auf den Scharnierachsen 82, 92 sind ein erster Hebel 94 und ein zweiter Hebel 96 mittig gelagert, die sich im gezeigten Ausführungsbeispiel ungefähr bis über die halbe Länge des jeweiligen Baumteils erstrecken und durch eine Kupplungslasche 98 gelenkig miteinander verbunden sind. Die Hebel sind innerhalb des jeweiligen Segelbaums angeordnet und liegen bei gestrecktem Segelverlauf in der Längsachse des Segelbaums.3 and 4, each sail tree consists of a rear tree part 80 which surrounds the mast 10 with a guide and extends over approximately two thirds of the total length of the wing profile. A middle tree part 84, which is delimited by slightly convex outer sides 86, is connected to this by means of a vertical hinge axis 82. A front tree part 88, the outer sides 90 of which correspond to the profile at the front end of an airfoil, is articulated on the tree part 84 by means of a vertical hinge axis 92. On the hinge axes 82, 92 are a first lever 94 and a second lever 96 are mounted centrally, which in the exemplary embodiment shown extend approximately over half the length of the respective tree part and are connected to one another in an articulated manner by a coupling strap 98. The levers are arranged within the respective sail tree and lie in the longitudinal axis of the sail tree when the sail is stretched.

In der Nähe ihrer Enden sind auf beiden Hebeln 94, 96 in gleicher Anordnung um senkrechte Achsen drehbare vordere und rückwärtige Rollen- oder Kettenradpaare 100, 102 gelagert, wobei jedes Rollenpaar aus einer oberen und einer unteren Rolle besteht und beispielsweise die obere Rolle oberhalb und die untere Rolle unterhalb des Hebels angeordnet ist. Die Bezugszeichen der einzelnen Rollen sind der Übersicht halber nur für die Rollen des zweiten Hebels 96 eingetragen. Die oberen Rollen 104, 108 des ersten Hebels 94 sind durch ein gelenkiges Zugglied, vorzugsweise eine Kette 112, von entgegengesetzten Richtungen her umschlungen, wobei das rückwärtige Ende der Kette 112 an einer Seite des hinteren Baumteils 80 und das vordere Ende dieser Kette an der gegenüberliegenden Seite des mittleren Baumteils 84 jeweils mit seitlichem Abstand von der jeweiligen Rolle befestigt ist. Die unteren Rollen 106, 110 des ersten Hebels 94 sind von einer Kette 114 in spiegelsymmetrischer Anordnung zur oberen Kette 112 umschlungen. In analogem Aufbau ist um die oberen Rollen 104, 108 des zweiten Hebels 96 eine mit ihren Enden jeweils seitlich am mittleren Baumteil 84 und am vorderen Baumteil 88 befestigte obere Kette 116 und um die unteren Rollen 106, 110 in spiegelsymmetrischer Anordnung dazu eine an den entgegengesetzten Seiten des unteren Baumteils bzw. vorderen Baumteils befestigte untere Kette 118 geführt. Das rückwärtige Ende des ersten Hebels 94 ist an der Stelle 122 gelenkig an einen Schwenkverstellantrieb 124 angeschlossen, die im gezeigten Beispiel aus einer auf dem hinteren Baumteil 80 querverlaufend gelagerten, von einem Motor 126 mit Untersetzung 128 angetriebenen Schraubspindel 130 besteht, auf der eine mit dem Hebelende in Verbindung stehende Mutter 132 geführt ist.Near their ends, on both levers 94, 96, in the same arrangement, rotatable front and rear pairs of rollers or sprockets 100, 102 are mounted in the same arrangement, each roller pair consisting of an upper and a lower roller and, for example, the upper roller above and the lower roller is arranged below the lever. For the sake of clarity, the reference numerals of the individual rollers are only entered for the rollers of the second lever 96. The upper rollers 104, 108 of the first lever 94 are wrapped in opposite directions by an articulated tension member, preferably a chain 112, the rear end of the chain 112 on one side of the rear tree part 80 and the front end of this chain on the opposite side Side of the middle tree part 84 is attached at a lateral distance from the respective roller. The lower rollers 106, 110 of the first lever 94 are wrapped by a chain 114 in a mirror-symmetrical arrangement to the upper chain 112. In an analogous structure, around the upper rollers 104, 108 of the second lever 96 is one with its ends laterally on the middle Tree part 84 and upper chain 116 fastened to the front tree part 88 and a lower chain 118 fastened to the lower rollers 106, 110 in a mirror-symmetrical arrangement for this purpose, attached to the opposite sides of the lower tree part or front tree part. The rear end of the first lever 94 is articulated at a point 122 to a swivel actuator 124, which in the example shown consists of a screw spindle 130, mounted transversely on the rear tree part 80 and driven by a motor 126 with reduction 128, on which one with the Lever end related nut 132 is guided.

Wenn durch Betätigung des Schwenkverstellantriebs 124 das rückwärtige Ende des ersten Hebels 94 in Fig. 3 nach links verschwenkt wird, zieht die über die oberen Rollen 104, 108 geführte Kette 112 die linke Außenseite des mittleren Baumteils 84 an das nach rechts verschwenkte vordere Ende dieses Hebels heran, so daß das mittlere Baumteil 84 beispielsweise in die in Fig. 4c eingezeichnete Stellung gelangt. Gleichzeitig wird dabei der zweite Hebel 96, der auf der Scharnierachse 92 am vorderen Ende des mittleren Baumteils 84 gelagert ist, in die gleiche Richtung verschwenkt, wobei hier die über die oberen Rollen 104, 108 geführte Kette 116 mit ihrem vorderen Ende die linke Außenseite des vorderen Baumteils 88 an den bereits verschwenkten Hebel, jedoch mit zusätzlicher Übersetzungswirkung heranzieht.If the rear end of the first lever 94 in FIG. 3 is pivoted to the left by actuation of the swivel actuator 124, the chain 112 guided over the upper rollers 104, 108 pulls the left outer side of the middle tree part 84 to the front end of this lever which is pivoted to the right so that the middle tree part 84 reaches, for example, the position shown in FIG. 4c. At the same time, the second lever 96, which is mounted on the hinge axis 92 at the front end of the central tree part 84, is pivoted in the same direction, with the front end of the chain 116 guided over the upper rollers 104, 108, the left outside of the front tree part 88 to the already pivoted lever, but with additional translation effect.

Bei Betätigung des Schwenkverstellantriebs 124 in der anderen Richtung wird der jeweilige Segelbaum mit seinen einzelnen Baumteilen entsprechend Fig. 4b zu einer entgegengesetzten Krümmung veranlaßt und dabei die gewünschte, am Tragflügelprofil nach vorn zunehmende Wölbungsverteilung erreicht. Die Bespannung der einzelnen Segelabschnitte besitzt eine gewisse Elastizität, mit der sich bei Bedarf jede beliebige konvexe Krümmung des Segels bzw. seiner Bespannung durch Anlage an den Außenseiten der Baumteile einstellen läßt. Wie in Fig. 4b und 4c an der konkaven Segelseite erkennbar, wo die Bespannung ebenfalls an den Konturen der Baumteile anliegt, ist die Bespannung mittels nicht gezeigter innerer Schlaufen oder Ösen an den Seitenkanten der Baumabschnitte festgehalten.When the swivel adjustment drive 124 is actuated in the other direction, the respective sail tree with its individual tree parts, as shown in FIG. 4b, is brought to an opposite curvature and the desired curvature distribution increasing on the wing profile is achieved. The covering of the individual sections of the sail has a certain elasticity, with which any convex curvature of the sail or its covering can be adjusted by contacting the outside of the tree parts. As can be seen in FIGS. 4b and 4c on the concave sail side, where the covering also bears against the contours of the tree parts, the covering is held on the side edges of the tree sections by means of inner loops or eyelets, not shown.

Claims

A wingsail for a sailboat and consisting of a mast with several crossbeams mounted one above the other and which are raised or reefed individually at the mast, external sail coverings being provided each of which to span the respective maximum spacing between said crossbeams, said crossbeams comprising each at least two crossbeam sections connected to each other by a vertical hinge shaft bind jointly corresponding to a symmetrical airfoil, one of said crossbeam sections enclosing the mast,
characterized in that
- the length of the mast (10) consisting of several mutually telescoping pipes is adjustable,

- the inner pipe (20) bears a fixed top part (40) of the sail with a generally elliptical sideview contour, the sail sections (42, 46, 50) together with the crossbeams (44, 48) suspended from them and disposed between the top part (40) and the lower-most crossbeam (52) affixed to the outer pipe (12) being adapted to be raised by lengthening the mast or to be reefed by means of motor-driven reefing means with simultaneous mast-shortening,

- and in that the articulatingly connected crossbeam sections (84, 88) of each crossbeam substantially forming the front third of the length of the airfoil are jointly adjustable by a curvature adjustment drive (124) in order to achieve optimal curving along the axis of said airfoil.
Wingsail as in claim 1, characterized by following features:
- a central and a front crossbeam section (84 through 88) are mounted sequentially in front of a rear crossbeam section (80) enclosing the mast;

- linked first and second levers (94, 96) rest on the two hinge shafts (82, 92) between the crossbeam sections, and, when said sections are straightened to each other, lie in the longitudinal crossbeam axis, and each near their ends bear two rollers (104 through 110) supported one above the other on a vertical shaft;

- over both upper and both lower rollers (104, 108 and 106, 110) of each lever each passes an upper and a lower chain (112, 114), of which the font chain section (120) is affixed with lateral spacing from the roller to one side of one of the crossbeam sections and of which the rear chain section (121) is affixed with lateral spacing from the roller to the other side of the ensuing crossbeam section, whereby the upper and lower rollers of each lever are looped in mirror-symmetrical manner by the respective chain;

- the first lever (94) partly overlapping the rear crossbeam section (80) and the central crossbeam section (84) can be pivoted, by a pivoting drive (124) connected to its rear end, into one or the opposite direction, whereby the entailed shortening of the front chain section (120) in the respective chain loop pulls the affixed crossbeam sections to the front end of the lever and therey adjust the airfoil into a forwardly increasing pivoting excursion, i.e. curvature.
Wingsail as in claim 2, characterized in that the levers (94, 96) mounted inside the crossbeam sections extend beyond the axis of their rollers and there are connected to the pivoting drive (124) or to each other.
Wingsail as in one of the above claims, characterized in that the beam sections taper at their connection ends and overlap in the zone of their hinge shafts (82, 92).
Wingsail as in one of the above claims, characterized in that the crossbeam sections consist of a grid-like frame design reinforced within their raised contour edges.
Wingsail as in one of the above claims, characterized in that the pivoting drive (124) comprises a threaded spindle (130) linked to a motor (126) with reduction gear (128), a nut (132) connected in articulating manner with the first lever (94) being guided on said spindle.
Wingsail as in one of the above claims, characterized in that the pivoting drive (124) is mounted on the rear crossbeam section (80) in front of the mast (10) which at its retracted state can be folded over above its end held in the hull.
Wingsail as in one of the above claims, characterized in that the telescoping mast pipes each bear, at their upper end, inner guide rollers (22, 24) distributed over their inner periphery and, at their lower end, outer guide rollers (26, 28) distributed over their outer periphery, said rollers always resting against the other pipe being guided.
Wingsail as in one of the above claims, characterized in that for adjusting the height of the mast a winch with a cable or band is provided passing sequentially over lower and upper deflector rollers (32 through 36) of each pipe as far as the lower end of the inner pipe, locking means being provided between the adjacent pipes so that at least one unlocked pipe can be extended or retracted.
Wingsail as in one of the above claims, characterized in that all telescoping pipes substantially are of same length and can be entirely retracted into the lowermost pipe, the extensible pipe length substantially corresponding to the largest vertical distance between adjacent crossbeams with the in-between sail section (46, 50).
Wingsail as in claim 10, characterized in that for moving the upper crossbeam (44) suspended from the top part (40) at the upper sail section (42) and guided along the mast (10), when being raised and reefed, from the larger outer pipe (12) to the smaller central pipe (18) and vice versa, an adapter (54) with guide surfaces (56) matching the cross-section of the outer pipe is affixed to the upper end of the central pipe (18) and comprises locking means whereby the upper crossbeam (44) is fixed to the adapter when the sail is being raised and when sailing with fully spread sail.
Wingsail as in claim 11, characterized in that the locking means are one or more pawl levers (58) distributed over the periphery of the adapter (54) and supported in pivoting manner about horizontal shafts, the lower pawl end (60) of such levers being prestressed when the center pipe is retracted to engage an internal protrusion of the outer pipe (12), and the upper end of such levrs bearing a roller (64), a rise cam (56) affixed to the upper crossbeam moving behind said roller when the upper crossbeam is raised, whereby the pawl lever is actuated to form the upper lock means while simultaneously the lower pawl end is disengaged from the outer pipe.
Wingsail as claim 11 or 12, characterized in that further locking means are provided in the adapter (54) in the form of at least one retaining member (74) prestressed into a lower end position and in the form of a prestressed latch (70) guided in the upper crossbeam (44) and associated to a recess (72) in the retaining member, said latch securing the crossbeam against downward relative motion at the adapter, the retaining member (74) being disengageable from the latch (70) by moving the adapter toward the outer pipe (12).
Wingsail as in claim 1, characterized in that the retaining member (74) pivoting about a horizontal axis comprises a lower cam surface (76) by which it projects beyond the lower side of the adapter when in its lower end position and is opposite a stop (78) at the outer pipe (12) next to which is located a slanted cam surface (79) moving the latch (70) back into the crossbeam (44) (Fig. 5).