EP2250074B1 - Profile sail boom for sail boats - Google Patents

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EP2250074B1
EP2250074B1 EP09709272A EP09709272A EP2250074B1 EP 2250074 B1 EP2250074 B1 EP 2250074B1 EP 09709272 A EP09709272 A EP 09709272A EP 09709272 A EP09709272 A EP 09709272A EP 2250074 B1 EP2250074 B1 EP 2250074B1
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EP
European Patent Office
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sail
boom
profiled
tree
profile
Prior art date
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EP09709272A
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EP2250074A2 (en
Inventor
Kurt Waldhauser
Volker Waldhauser
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Waldhauser Kurt
Waldhauser Volker
Original Assignee
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/08—Connections of sails to masts, spars, or the like
    • B63H9/10—Running rigging, e.g. reefing equipment

Definitions

  • the invention relates to a horizontally flexible profile sail boom for a ship for the aerodynamic trim of a batten mainsail, which consists in cross section of a centrally edgewise shaped vertical support beam from the lowest point on both sides about 90 ° angle crossbars depart as baffles, according to the Preamble of claim 1.
  • the standard sails of a standard sailing yacht usually consists of two sails struck on a standing about midships mast.
  • the triangular foresail in front of the mast is hoisted or preheated along a forestay, which is stretched from the top of the boat to the top of the mast.
  • the clew as a free end of the figure-eight and underbelly is brought close by means of a Vorsegelschot, so that the sail to the incoming wind can take a favorable aerodynamic profiled shape that generates as large a drive component in the direction of travel by large-volume wind deflection.
  • the mainsail is behind the mast by means of a standard mast guideway connected vorli impartt with his luff, whereas the underbelly is supported on the boom, which can be mounted on both sides of the mast horizontally pivotable on the mast and can be hauled close to the mainsail with a mainsheet.
  • the mainsail is usually provided for better standing and efficiency because of several flexible and prestressed battens, which allow the formation of an aerodynamically favorable sail profile with sufficient stability along with the usual leech exhibition, which provides a desired increase in the sail area at the same mast length.
  • the characteristic design of the sail profile and its angle of attack is decisive for the specific propulsion power per m 2 sail area.
  • the respective tread depth and their control at all heights up the sail is devoted much technical effort, such as sewn sail profiles, 3D laminates as sails and facilities for controlled bending of the mast in the direction of travel. This is usually done in the upper part of the sail extremely accurate, but in the vicinity of the straight tree, the propulsion flow pattern is increasingly distracting derived and last interrupted by the sail tree, which is the flow direction strong in the way vortex forming.
  • the sail area provides reduced propulsive power and deflected by their obliquely upward gradient the air flow upwards accordingly, which in addition leads to an increased sail pressure point and more heeling with power loss.
  • the profile sail tree consists of a suitable number, e.g. six to eight or more pieces horizontally hinged sections, which are arranged vertically rigid.
  • the upright carrying central spar in a narrow, smooth design takes over the vertical bending stiffness of the tree and represents an additional effective sail area, while the lower crossbar on the one hand limits the horizontal Verknickung the sections to each other or controls, on the other hand he forms with its two-sided fins those fluidic resistance to To prevent the unwanted pressure equalization from the windward to the opposite leeward side of the sail underbelant largely, which reduces the force-inducing induced drag vortex advantageous.
  • the required sail profile of the sail is brought down to the very bottom of the trimmable tree by its deflection shaping, which is generated automatically by the wind pressure.
  • the best possible tread depth is manually adjusted and can be brought together with the downdraft of the head sail in cooperation to maximum possible overall efficiency.
  • the mechanically necessary stiffness in the vertical plane of the sail tree according to the invention can be done by suitable vertically arranged bearing pairs between the individual sections that allow a bilateral horizontal buckling to each other:
  • suitable vertically arranged bearing pairs between the individual sections that allow a bilateral horizontal buckling to each other:
  • the vertically rigid cohesion of a possible embodiment is carried out by high-strength flexible tension cords, which pass through at the top and bottom along the edgewise central spar of the parts connecting them and are fixed to the end pieces under bias.
  • the vertical tilt axes lie in the median plane of the sail tree between the upper and lower Switzerlandstrang, with maximum possible distance height to each other, as permitted by the construction height of the profile sail tree ,
  • a further preferred embodiment of a profile sail tree consists entirely of fiber plastic, which can be advantageously manufactured in a laminated piece and includes all the properties for obtaining the functions of the invention in the formed laminate structure and the special shape of the support body.
  • the narrow upright center spar is made in one piece and has laminated in the top and bottom of a respective running in the longitudinal direction of high-tensile flexible tensile strand.
  • the height-flattened plait-like tension cords have upwards or downwards a cross-sectional mass in order to obtain high flexural rigidity in this vertical plane.
  • in the horizontal plane of the central spar according to the invention is narrow in construction and in the choice of material bendable.
  • laminated transverse beams must not significantly affect this flexibility and are therefore separated at short intervals by wedge-shaped slots in sections that allow the necessary deflection to each other, but ultimately end by stop the permissible horizontal deflection limit.
  • the wedge-shaped slots open and close at each turn and must therefore be equipped with a contact protection to avoid injury. This can be done with tab-like covers extending over the slot, or with hand-repellent overlaps recessed in the laminate wall.
  • the control over the curve of the mutually horizontally tilted sections is advantageously carried out over the lowest point on both sides cantilevered crosspiece, which has by the tilting on the outside of the curve enlarged distances from the tilting edge and reduced on the inside by the same amount.
  • the control of these distances to each other on both sides allows the setting of a specific curve, which is changed by the ship's crew as needed.
  • the mainsail like all other sails, passes over from one side of the ship to the other, where it is re-turned to wind at the other bow.
  • the profile sail tree is taken along relatively powerless in this way and is on new bug, when the sail pressure rises and the mainsheet comes to train, pulled in his preset profile.
  • the setting of the desired profiling of the sail tree is made by tensile strands of preferably sheathed fiber plastic sufficient strength and flexibility, which extend at the outer ends of the cantilevered transverse webs passing through this in sliding bearings longitudinally displaceable.
  • Each pullstring has preferably on the mast side end of a fixedly connected to the cross bar threaded spindle, which is mounted for example by means of a rotatable on both sides starting nut non-positively longitudinally.
  • On the other end of the pull string an end terminal is fixedly mounted, which finds an end stop on the cam-side portion in a guide eye in the pulling direction.
  • both tension cords have been screwed, for example, to their short length, the fixed at the outer ends tree is mediated and straight pulled. If both nuts are opened and the tension cords are extended to the same extent, the tree can be deflected in both horizontal directions by wind pressure until one of the cords comes into tension and limits the bending volume. The other strand, however, pushes its excess length through the guide eyelet and distances the end terminal of the strand accordingly from the end stop of the crosspiece.
  • the manually set lots of the control strands limits the respective preset deflection volume of the tree, but not the curve to be transferred to the sail and the possible position of the maximum deflection. This is determined by the prevailing sail pressure of the adjacent air flow accordingly automatically in connection with the direction and strength of the Schotzuges on Baumnock. It thus turns out similar to a headsail a fluidically balanced deflection curve, which can be trimmed to a performance optimum by direction and Schotzugharide.

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Abstract

The invention relates to a profiled sail boom (1) for a boat, Said profiled sail boom (1) comprises a batten mainsail, is flexible in the horizontal direction, and has a vertical spar (21) with cords laminated in at the uppermost and lowermost points in the center of the cross-section, transverse webs (22) separated by wedge-shaped spacer joints (52) extending from said spar (21) in the horizontal direction at the lowermost point, wherein guiding tubes (49) for cords (50) are provided on the outer edges of said transverse webs (22), as depicted in Fig. 9.

Description

Die Erfindung betrifft einen horizontal biegsamen Profilsegelbaum für ein Schiff zur aerodynamischen Trimmung eines Lattengroßsegels, der im Querschnitt aus einem mittig hochkant geformten vertikalen Trageholm besteht, von dem an unterster Stelle zu beiden Seiten ca. im 90°-Winkel Querstege als Leitflächen abgehen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a horizontally flexible profile sail boom for a ship for the aerodynamic trim of a batten mainsail, which consists in cross section of a centrally edgewise shaped vertical support beam from the lowest point on both sides about 90 ° angle crossbars depart as baffles, according to the Preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Die Standardbesegelung einer üblichen Segelyacht besteht zumeist aus zwei Segeln auf einem in etwa mittschiffs stehenden Mast angeschlagen. Das dreiecksförmige Vorsegel vor dem Mast wird auf einem Vorstag, das in etwa von der Bootsspitze an die Mastspitze gespannt ist, diesem entlang hochgezogen bzw. vorgeheißt. Das Schothorn als freies Ende des Achter- und Unterlieks wird mittels einer Vorsegelschot dicht geholt, sodass das Segel zum einfallenden Wind eine möglichst günstige aerodynamische profilierte Form einnehmen kann, die durch großvolumige Windablenkung eine möglichst große Antriebskomponente in Fahrtrichtung erzeugt.The standard sails of a standard sailing yacht usually consists of two sails struck on a standing about midships mast. The triangular foresail in front of the mast is hoisted or preheated along a forestay, which is stretched from the top of the boat to the top of the mast. The clew as a free end of the figure-eight and underbelly is brought close by means of a Vorsegelschot, so that the sail to the incoming wind can take a favorable aerodynamic profiled shape that generates as large a drive component in the direction of travel by large-volume wind deflection.

Der gerichtete Abwind dieses Vorsegels soll die Leeströmung des nachpositionierten Großsegels derart energiemäßig verstärken, dass eine weitestgehende vollflächige Windumlenkung mit maximalem Umlenkungswinkel erzielt werden kann, ohne dass die Leeströmung vom Großsegel abreißt und sich wirbelbildend ablöst, was Verlust an Vortrieb bedeutet.The directional downdraft of this Vorsegels should strengthen the Leeströmung the nachpositionierten mainsail such energy moderately that a largely full-surface wind deflection can be achieved with maximum deflection angle, without the Leeströmung tearing off the mainsail and peel off swirling, which means loss of propulsion.

Das Großsegel wird hinter dem Mast mittels einer üblichen Mastführungsbahn mit seinem Vorliek verbunden vorgeheißt, wogegen das Unterliek am Großbaum gehaltert ist, der zu beiden Seiten des Mastes horizontal verschwenkbar am Mast gelagert und mit einer Großschot an der Baumnock dichtgeholt werden kann.The mainsail is behind the mast by means of a standard mast guideway connected vorlieißt with his luff, whereas the underbelly is supported on the boom, which can be mounted on both sides of the mast horizontally pivotable on the mast and can be hauled close to the mainsail with a mainsheet.

Das Großsegel wird meist des besseren Standes und Wirkungsgrades wegen mit mehreren biegsamen und vorgespannten Segellatten versehen, die die Ausbildung eines aerodynamisch günstigen Segelprofils mit ausreichender Stabilität ermöglichen nebst der üblichen Achterliekausstellung, die eine gewünschte Vergrößerung der Segelfläche bei gleicher Mastlänge erbringt.The mainsail is usually provided for better standing and efficiency because of several flexible and prestressed battens, which allow the formation of an aerodynamically favorable sail profile with sufficient stability along with the usual leech exhibition, which provides a desired increase in the sail area at the same mast length.

Die charakteristische Ausbildung des Segelprofiles und dessen Anströmwinkel ist maßgebend für die spezifische Vortriebsleistung pro m2 Segelfläche. Vor allem der jeweiligen Profiltiefe und deren Kontrolle in allen Höhen dem Segel hinauf wird viel technischer Aufwand gewidmet, wie eingenähte Segelprofile, 3D-Laminate als Segel und Einrichtungen zum kontrollierten Biegen des Mastes in Fahrtrichtung. Dies geschieht üblicher Weise im oberen Teil des Segels äußerst genau, jedoch im Nahbereich des geraden Baumes wird der Vortrieb bringende Strömungsverlauf immer mehr störend abgeleitet und zuletzt durch den Segelbaum, der der Anströmrichtung stark im Wege ist, wirbelbildend unterbrochen.The characteristic design of the sail profile and its angle of attack is decisive for the specific propulsion power per m 2 sail area. Above all, the respective tread depth and their control at all heights up the sail is devoted much technical effort, such as sewn sail profiles, 3D laminates as sails and facilities for controlled bending of the mast in the direction of travel. This is usually done in the upper part of the sail extremely accurate, but in the vicinity of the straight tree, the propulsion flow pattern is increasingly distracting derived and last interrupted by the sail tree, which is the flow direction strong in the way vortex forming.

Weder der Anströmwinkel im Vorliekbereich eines gut stehenden Großsegels ohne schädlichen Kantenstoß, also in etwa der ankommenden Windrichtung entsprechend, noch der Ausströmwinkel am Achterliek nach der vorwärtstreibenden Strömungsumlenkung innerhalb des Segels, sind ähnlich gerichtet dem Anstellwinkel desNeither the angle of attack in the luffing area of a well-standing mainsail without damaging edge impact, that is approximately in accordance with the incoming wind direction, nor the outflow angle at the leech after the propelling flow deflection within the sail, are similarly directed to the angle of attack of

Baumes. Es kommt somit in den Übergangszonen vom möglichst korrekt profilierten Segel im Oberbereich zum geraden angeschlossenen Baum zu erheblichen Leistungsverlusten.Tree. It comes thus in the transition zones of the most correctly profiled sail in the upper area to the straight tree connected to significant power losses.

Diese sind umso größer, da auch der sonst verwertbare Abwind des Vorsegels in diesem Bereich nicht auf eine geordnete Leeströmung auf der Hinterseite des Großsegels auftrifft, da in diesem Übergangsbereich aufgrund der fehlenden Voraussetzungen keine ausgebildet werden kann.These are all the greater, since the otherwise usable downdraft of the head sail in this area does not impinge on an orderly Leeströmung on the rear side of the mainsail, since none can be formed in this transitional area due to the lack of conditions.

Wenn das Großsegel z. B. mit einem frei gespannten, somit profilierbaren Unterliek an der Baumnock angeschlagen ist, besteht dadurch vermehrt die Möglichkeit der Ausbildung eines Randwirbels entlang des Unterlieks, verursacht durch den Luftaustausch der luvseitigen Überdruckzone zur leeseitigen Unterdruckzone. Der so entstandene Schleppwirbel und die Wirbelverluste des nicht an die Strömungsrichtung angepassten geraden Baumes gehen auf Kosten der Antriebsenergie und sollen weitestgehend verhindert werden.If the mainsail z. B. is struck with a freely stretched, thus profilatable luff at Baumnock, thereby increasing the possibility of forming a Randwirbel along the lower left, caused by the air exchange of the windward pressure zone to the leeward vacuum zone. The resulting drag vortex and the vortex losses of the not adapted to the flow direction straight tree go at the expense of drive energy and should be largely prevented.

Wenn das Segel z. B. bei Starkwind ein Reff eingebunden hat und das korrekt profilierte Segel aus dem oberen Bereich an den geraden Baum gebunden worden ist, entsteht ebenfalls eine Übergangszone, deren Segelfläche verminderte Vortriebsleistung erbringt und durch ihren schräg nach oben angestellten Verlauf die Luftströmung entsprechend nach oben ablenkt, was zusätzlich zu einem erhöhten Segeldruckpunkt und mehr Krängung mit Leistungsverlust führt.If the sail z. B. in strong winds has incorporated a reef and the correctly profiled sail has been tied from the top of the straight tree, also creates a transition zone, the sail area provides reduced propulsive power and deflected by their obliquely upward gradient the air flow upwards accordingly, which in addition leads to an increased sail pressure point and more heeling with power loss.

Die folgenden Dokumente sind als Stand der Technik veröffentlicht:

  • D1: US 5 406 902 A (HEINSOHN AND MANION) 18. April 1995 (18.04.1995) Hier wird ein Großbaum beschrieben, der sich in seiner Form dem Segelprofil angleichen kann; er besteht aus mehreren Segmenten. Der Schnitt durch diesen Baum ist rechteckig.
  • D2: SU 1 512 858 A1 (PIVKIN AND EMELYANOV) 7. Oktober 1989 (07.10.1989) Hier wird ebenfalls ein Segelgroßbaum offenbart, der aus mehreren Segmenten besteht, die derart miteinander verbunden sind, dass der Großbaum die profilierte Form des Großsegels nachbilden kann. Der Querschnitt durch den Baum ist kreisförmig (Fig. 3).
  • D3: FR 2 557 064 A1 (BOISSON) 28. Juni 1985 (28.06.1985) Hier wird ein Großbaum aus mehreren Segmenten gezeigt, um in seiner Form der Profilform des Großsegels angeglichen werden zu können. Auch hier ist keine umgekehrte T-Form im Querschnitt vorgesehen.
  • D4: AT 504 907 B1 (WALDHAUSER KURT ING.) 15. September 2008 (15.09.2008) (prioritätsältere Anmeldung) Hier wird der Zusammenhalt der einzelnen Segelbaumsegmente und die Steuerung der Auslenkung des Segelbaumes mittels hochfesten Zugsträngen zugseitig beschrieben, sowie die Aufnahme der Druckkräfte mittels Hartmetall-Kipplager.
The following documents are published as prior art:
  • D1: US 5 406 902 A (HEINSOHN AND MANION) 18 April 1995 (18.04.1995) Here a large tree is described, which can adapt itself in its form to the sail profile; it consists of several segments. The cut through this tree is rectangular.
  • D2: SU 1 512 858 A1 (PIVKIN AND EMELYANOV) 7th October 1989 (07.10.1989) Here also a sail tree is disclosed, which consists of several segments, which are connected to each other so that the boom can reproduce the profiled shape of the mainsail. The cross section through the tree is circular ( Fig. 3 ).
  • D3: FR 2 557 064 A1 (BOISSON) June 28, 1985 (June 28, 1985) Here, a boom of several segments is shown in order to be able to be adapted in shape to the profile shape of the mainsail. Again, no reverse T-shape is provided in cross section.
  • D4: AT 504 907 B1 (WALDHAUSER KURT ING.) 15 September 2008 (15.09.2008) (Priority registration) Here, the cohesion of the individual sail boom segments and the control of the deflection of the sail tree by means of high-tensile tensile strands zugseitig described as well as the absorption of compressive forces by means of carbide tilt bearings.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Mit der im Folgenden beschriebenen Erfindung sollen die oben genannten Nachteile beseitigt werden. Vorgeschlagen wird einen im Querschnitt T-förmigen Profilsegelbaum zu verwenden, dessen Quersteg jedoch unten beidseitig in etwa im 90°-igen Winkel abgeht, während der tragende Holm in der Mitte hochkant angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Baum wird auf herkömmliche Weise mittels Lümmeibeschlag am Mast allseits gelenkig angeschlagen, mit einer Baumstütze in etwa waagrecht gehalten und mit einer Schot dicht geholt. Auf der Oberseite des Baumes wird das Unterliek des Segels auf herkömmliche Weise z.B. in einer Baumnut eingezogen gehaltert oder mittels Bändsel mehrfach beigebunden.With the invention described below, the above-mentioned disadvantages are to be eliminated. Proposed to use a cross-sectionally T-shaped profile sail tree, the crosspiece but down below on both sides approximately at 90 ° angle, while the supporting spar is arranged edgewise in the middle. The tree according to the invention is struck in a conventional manner by means of Lümmeibeschlag on the mast on all sides articulated, kept roughly horizontal with a tree support and brought close with a sheet. On the top of the tree, the underlayment of the sail in a conventional manner, e.g. Trapped in a tree groove or tied several times by means of a ribbon.

Der Profilsegelbaum besteht aus einer geeigneten Anzahl, z.B. sechs bis acht Stück oder mehr miteinander horizontal gelenkig verbundenen Teilstücken, die vertikal biegesteif angeordnet sind. Der hochkant tragende Mittelholm in schmaler glatter Ausführung übernimmt die vertikale Biegesteifigkeit des Baumes und stellt eine zusätzliche wirksame Segelfläche dar, während der untere Quersteg einerseits die horizontale Verknickung der Teilstücke zueinander begrenzt bzw. steuert, andererseits bildet er mit seinen beidseitigen Leitflächen jenen strömungstechnischen Widerstand, um den unerwünschten Druckausgleich von der Luv- auf die gegenüberliegende Leeseite des Segelunterlieks weitgehendst zu verhindern, was den kraftraubenden induzierten Schleppwirbel vorteilig reduziert.The profile sail tree consists of a suitable number, e.g. six to eight or more pieces horizontally hinged sections, which are arranged vertically rigid. The upright carrying central spar in a narrow, smooth design takes over the vertical bending stiffness of the tree and represents an additional effective sail area, while the lower crossbar on the one hand limits the horizontal Verknickung the sections to each other or controls, on the other hand he forms with its two-sided fins those fluidic resistance to To prevent the unwanted pressure equalization from the windward to the opposite leeward side of the sail underbelant largely, which reduces the force-inducing induced drag vortex advantageous.

Das für die korrekte Funktion des an die vorherrschenden Strömungslinien anpassbaren Großbaumes notwendige Segel weist in etwa der oberen Hälfte in üblicher Weise ein maßvoll ausgebildetes, eingearbeitetes Segelprofil auf, das zum Unterliek zu immer flacher werdend letztlich profillos am Segelbaum angeschlagen ist.The necessary for the correct functioning of the adaptable to the prevailing flow lines boom sail has about the upper half in the usual way a moderately trained, incorporated sail profile on the Unterliek is flattening always profiled ultimately profillos on the sail boom.

Das erforderliche Segelprofil des Segels wird bis ganz nach unten reichend vom trimmbaren Baum durch seine Auslenkungsformgebung, die durch den Winddruck selbsttätig erzeugt wird, hervorgerufen. Die bestmögliche Profiltiefe wird händisch einjustiert und kann mit der Abwindströmung des Vorsegels in Zusammenarbeit auf maximal möglichen Gesamtwirkungsgrad gebracht werden.The required sail profile of the sail is brought down to the very bottom of the trimmable tree by its deflection shaping, which is generated automatically by the wind pressure. The best possible tread depth is manually adjusted and can be brought together with the downdraft of the head sail in cooperation to maximum possible overall efficiency.

Modellversuche der zwei unterschiedlichen Segelbäume (gebogen zu gerade) im Luftströmungskanal haben einige Prozent mehr Vortriebsleistung bei weniger Krängungsdruck im Vergleichstest ergeben. Die größten Leistungszuwächse können bei Am-Wind-Kursen bis hart am Wind erzielt werden. Vor allem mit strömungstechnisch angepassten Vorsegeln in Zusammenwirkung entstehen wesentliche Leistungssteigerungen.Model tests of the two different sail trees (bent to straight) in the airflow channel have yielded some percent more propulsion performance with less heeling pressure in the comparative test. The biggest performance gains can be achieved at wind-up to wind-hard prices. Above all, with fluidically adapted foresails in cooperation, significant increases in performance occur.

Die mechanisch notwendige Steifheit in vertikaler Ebene des Segelbaumes gemäß der Erfindung kann durch geeignete vertikal angeordnete Lagerpaare zwischen den einzelnen Teilstücken erfolgen, die ein beidseitiges horizontales Ausknicken zueinander erlauben: Um die großen Zug- und Druckkräfte aufzunehmen, die in einem schmalen glatten Mittelholm auftreten, wird der Lageraufbau aus mehreren lamellenartigen Lageraugen vorgeschlagen, die jeweils abwechselnd im gegenüberliegenden Teilstück des Profilsegelbaumes kraftverteilend in der Tragestruktur fixiert werden.The mechanically necessary stiffness in the vertical plane of the sail tree according to the invention can be done by suitable vertically arranged bearing pairs between the individual sections that allow a bilateral horizontal buckling to each other: To accommodate the large tensile and compressive forces that occur in a narrow smooth central spar is proposed the bearing structure of a plurality of lamellar bearing eyes, which are alternately fixed in the opposite section of the profile sail tree force distributing in the support structure.

Der vertikal steife Zusammenhalt einer möglichen Ausführungsform erfolgt durch hochfeste biegsame Zugstränge, die an oberster und unterster Stelle entlang des hochkantigen Mittelholms der Teilstücke diese verbindend durchlaufen und an den Endstücken unter Vorspannung festgesetzt sind.The vertically rigid cohesion of a possible embodiment is carried out by high-strength flexible tension cords, which pass through at the top and bottom along the edgewise central spar of the parts connecting them and are fixed to the end pieces under bias.

Um den durch die Vorspannung der Zugstränge erzeugten Druck zwischen den Teilstücken aufzunehmen, sind hartmetallbestückte Kipplager zur Druckübertragung vorgesehen, deren vertikale Kippachsen in der Mittelebene des Segelbaumes zwischen dem oberen und unteren Zugstrang liegen, bei maximal möglicher Abstandshöhe zueinander, wie es die Konstruktionshöhe des Profilsegelbaumes erlaubt.In order to absorb the pressure generated by the bias of the tension cords between the sections, carbide equipped tilting bearings are provided for pressure transmission, the vertical tilt axes lie in the median plane of the sail tree between the upper and lower Zugstrang, with maximum possible distance height to each other, as permitted by the construction height of the profile sail tree ,

Sowohl die vorangeführten hochfesten biegsamen Zugstränge als auch die hartmetallbestückten Kipplager sind im Patent AT 504 907 B1 in den Patentansprüchen enthalten.Both the foregoing high strength flexible tension cords and the carbide tipped bearings are in the patent AT 504 907 B1 included in the claims.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Profilsegelbaumes besteht zur Gänze aus Faserplast, das vorteilig in einem laminierten Stück gefertigt werden kann und alle Eigenschaften zur Erlangung der erfindungsgemäßen Funktionen im ausgebildeten Laminataufbau und der speziellen Formgebung des Tragekörpers beinhaltet.A further preferred embodiment of a profile sail tree consists entirely of fiber plastic, which can be advantageously manufactured in a laminated piece and includes all the properties for obtaining the functions of the invention in the formed laminate structure and the special shape of the support body.

Der schmale aufrechte Mittelholm ist in einem Stück gefertigt und hat im obersten und untersten Bereich je einen in Längsrichtung verlaufenden hochfesten biegsamen Zugstrang mit einlaminiert. Die der Höhe nach flach gedrückten zopfartigen Zugstränge weisen nach oben bzw. nach unten hin eine Querschnittsmassierung auf, um in dieser vertikalen Ebene große Biegesteifigkeit zu erlangen. In der horizontalen Ebene hingegen ist der Mittelholm entsprechend der Erfindung schmal im Aufbau sowie in der Materialwahl biegefreudig ausgeführt.The narrow upright center spar is made in one piece and has laminated in the top and bottom of a respective running in the longitudinal direction of high-tensile flexible tensile strand. The height-flattened plait-like tension cords have upwards or downwards a cross-sectional mass in order to obtain high flexural rigidity in this vertical plane. In contrast, in the horizontal plane of the central spar according to the invention is narrow in construction and in the choice of material bendable.

Die zu beiden Seiten in geeigneter Weise anlaminierten Querholme dürfen diese Biegsamkeit nicht wesentlich beeinträchtigen und sind daher in kurzen Abständen durch keilförmige Schlitze in Teilstücke getrennt, die die notwendige Auslenkung zueinander zulassen, aber letztlich durch Anschlag aufeinander die zulässige horizontale Durchbiegung endbegrenzen.The on both sides in an appropriate manner laminated transverse beams must not significantly affect this flexibility and are therefore separated at short intervals by wedge-shaped slots in sections that allow the necessary deflection to each other, but ultimately end by stop the permissible horizontal deflection limit.

Die keilförmigen Schlitze öffnen und schließen sich bei jeder Wende und müssen daher mit einem Berührungsschutz ausgestattet werden, um Verletzungen zu vermeiden. Dies kann mit über den Schlitz reichenden laschenartigen Abdeckungen erfolgen, oder mit handabweisenden Überlappungen, die in die Laminatwandung eingelassen sind.The wedge-shaped slots open and close at each turn and must therefore be equipped with a contact protection to avoid injury. This can be done with tab-like covers extending over the slot, or with hand-repellent overlaps recessed in the laminate wall.

Die Kontrolle über den Kurvenverlauf der zueinander horizontal verkippten Teilstücke erfolgt vorteilig über den an unterster Stelle zu beiden Seiten auskragenden Quersteg, der durch die Verkippungen auf der Außenseite der Kurve vergrößerte Abstände gegenüber der Kippkante aufweist und auf der Innenseite um das gleiche Maß verkleinerte. Die Kontrolle dieser Abstände zueinander auf beiden Seiten ermöglicht die Einstellung einer bestimmten Kurve, die je nach Bedarf von der Schiffsbesatzung veränderbar ist.The control over the curve of the mutually horizontally tilted sections is advantageously carried out over the lowest point on both sides cantilevered crosspiece, which has by the tilting on the outside of the curve enlarged distances from the tilting edge and reduced on the inside by the same amount. The control of these distances to each other on both sides allows the setting of a specific curve, which is changed by the ship's crew as needed.

Bei jeder Wende geht das Großsegel, so wie alle anderen Segel auch, von einer Seite des Schiffes auf die andere über und wird dort am anderen Bug neuerlich zum Wind angestellt. Der Profilsegelbaum wird auf diesem Weg relativ kraftlos mitgenommen und wird am neuen Bug, wenn der Segeldruck steigt und die Großschot auf Zug kommt, in sein voreingestelltes Profil gezogen.At each turn, the mainsail, like all other sails, passes over from one side of the ship to the other, where it is re-turned to wind at the other bow. The profile sail tree is taken along relatively powerless in this way and is on new bug, when the sail pressure rises and the mainsheet comes to train, pulled in his preset profile.

Die Einstellung der gewünschten Profilierung des Segelbaumes erfolgt durch Zugstränge aus vorzugsweise ummanteltem Faserplast ausreichender Stärke und Biegsamkeit, die an den Außenenden der beidseitig auskragenden Querstege diese durchsetzend in Gleitlagerungen längsverschiebbar verlaufen. Jeder Zugstrang hat bevorzugter Weise auf dem mastseitigen Ende eine mit dem Quersteg fest verbundene Gewindespindel, die beispielsweise mittels einer verdrehbaren beidseits anlaufenden Mutter kraftschlüssig längsverschiebbar gelagert ist. Auf dem anderen Ende des Zugstranges ist ein Endterminal fix angebracht, das am nockseitigen Teilstück in einer Führungsöse in Zugrichtung einen Endanschlag findet.The setting of the desired profiling of the sail tree is made by tensile strands of preferably sheathed fiber plastic sufficient strength and flexibility, which extend at the outer ends of the cantilevered transverse webs passing through this in sliding bearings longitudinally displaceable. Each pullstring has preferably on the mast side end of a fixedly connected to the cross bar threaded spindle, which is mounted for example by means of a rotatable on both sides starting nut non-positively longitudinally. On the other end of the pull string an end terminal is fixedly mounted, which finds an end stop on the cam-side portion in a guide eye in the pulling direction.

Wenn beide Zugstränge beispielsweise auf ihre Kurzlänge geschraubt worden sind, ist der an den Außenenden fix verbundene Baum eingemittelt und gerade gezogen. Werden beide Muttern geöffnet und die Zugstränge auf das gleiche Maß verlängert, so kann der Baum in beide horizontale Richtungen entsprechend durch Winddruck ausgelenkt werden, bis einer der Stränge auf Zug kommt und das Biegevolumen begrenzt. Der andere Strang hingegen schiebt seine Überlänge durch die Führungsöse und distanziert das Endterminal des Stranges entsprechend vom Endanschlag des Quersteges.If both tension cords have been screwed, for example, to their short length, the fixed at the outer ends tree is mediated and straight pulled. If both nuts are opened and the tension cords are extended to the same extent, the tree can be deflected in both horizontal directions by wind pressure until one of the cords comes into tension and limits the bending volume. The other strand, however, pushes its excess length through the guide eyelet and distances the end terminal of the strand accordingly from the end stop of the crosspiece.

Die händisch frei eingestellte Lose der Steuerstränge begrenzt das jeweilige voreingestellte Auslenkungsvolumen des Baumes, nicht aber den auf das Segel zu übertragenden Kurvenverlauf sowie die mögliche Lage der maximalen Durchbiegung. Diese wird durch den vorherrschenden Segeldruck der anliegenden Luftströmung entsprechend selbsttätig bestimmt in Zusammenhang mit der Richtung und Stärke des Schotzuges an der Baumnock. Es stellt sich also ähnlich wie bei einem Vorsegel eine strömungstechnisch ausgewogene Umlenkungskurve ein, die auf ein Leistungsoptimum durch Richtung und Schotzugstärke trimmbar ist.The manually set lots of the control strands limits the respective preset deflection volume of the tree, but not the curve to be transferred to the sail and the possible position of the maximum deflection. This is determined by the prevailing sail pressure of the adjacent air flow accordingly automatically in connection with the direction and strength of the Schotzuges on Baumnock. It thus turns out similar to a headsail a fluidically balanced deflection curve, which can be trimmed to a performance optimum by direction and Schotzugstärke.

Es ist daher vorteilig, für die Großschot nicht nur einen Traveller quer zur Fahrtrichtung zu verwenden, um den Holepunkt querschiffs verändern zu können, sondern auch eine Anpassmöglichkeit in Längsrichtung, um das Anstellspiel des Baumes an die optimalen Druckverhältnisse bei der vorwärtstreibenden Strömungsumlenkung anpassfähig und ausgewogen zu gestalten.It is therefore advantageous not only to use a Traveler transversely to the direction of travel for the mainsheet in order to change the Holepunkt querschiffs, but also an adjustment in the longitudinal direction to the Anstellspiel the tree to the optimal pressure conditions in the propelling flow deflection adaptable and balanced shape.

Dies kann mittels einer Holepunktverstellung der Großschot am Schiff in Längsrichtung geschehen, oder an der Großbaumnock mittels eines in Längsrichtung verstellbaren Auges, in dem die Großschot angeschlagen ist. Eine weitere Möglichkeit ist es, eine zweite Großschot derart anzuschlagen, dass ihre Zugrichtung wesentlich achterlicher erfolgt, sodass mit dem Wechsel der Zugstärken zwischen den beiden Schotsträngen auch deren Zugrichtung an Dominanz zunimmt und der Profilsegelbaum bei z.B. achterlich entsprechend verstärktem Zug gerader gezogen an Profiltiefe abnimmt.This can be done by means of a Holepunktverstellung the mainsheet on the ship in the longitudinal direction, or on the boom tree by means of a longitudinally adjustable eye, in which the mainsheet is posted. Another possibility is to strike a second mainsheet in such a way that its direction of tension is substantially aft, so that with the change of the tensile strengths between the two strands also their direction of pull increases in dominance and the profile sail at e.g. aft corresponding to reinforced train straight pulled decreases to tread depth.

Die obige Beschreibung gibt ziemlich breit die wichtigeren Merkmale der vorliegenden Offenbarung wieder, sodass die detaillierte Beschreibung, die nun folgt, zusätzliche Merkmale der Offenbarung enthält und dadurch besser verständlich ist.The above description broadly reflects the more salient features of the present disclosure, so that the detailed description that follows will include additional features of the disclosure and will be better understood.

Die Ausführungsformen der Offenbarung beschränken sich nicht auf die Details der Konstruktion, welche in der folgenden Beschreibung und den dargestellten Zeichnungen angeordnet sind. Es können andere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung praktiziert und auf verschiedene Arten ausgeführt werden. Außerdem versteht es sich, dass die verwendete Phraseologie und Terminologie nur zur Beschreibung und nicht als Beschränkung verwendet wird.The embodiments of the disclosure are not limited to the details of the construction which in the following description and the drawings are arranged. Other embodiments may be practiced and carried out in various ways within the scope of the invention. It is also to be understood that the phraseology and terminology used is for description only, and not limitation.

In Folge werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.In consequence, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

Übersichtsliste der der ZeichnungenOverview list of the drawings

  • Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Segelbaum (1) in Seitenansicht Fig. 1 shows a sail tree according to the invention (1) in side view
  • Fig. 2 ist die Draufsicht auf Fig. 1 Fig. 2 is the top view Fig. 1
  • Fig. 3 ist ein mittiger Schnitt durch den Segelbaum (1) mit angeschlossenem Segelbereich Fig. 3 is a central section through the sail tree (1) with attached sail area
  • Fig. 4 ist ein mittiger Schnitt durch einen üblichen Segelbaum zur Erläuterung Fig. 4 is a central section through a conventional sail tree for explanation
  • Fig. 5 zeigt einen möglichen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Segelbaumes (1) Fig. 5 shows a possible cross section of a sail tree according to the invention (1)
  • Fig. 6 ist die teilweise geschnittene Seitenansicht der Zwischenstückverbindung Fig. 6 is the partially sectioned side view of the adapter connection
  • Fig. 7 zeigt in der Draufsicht eine Auslenkungskurve, kontrolliert durch Zugstränge (27) Fig. 7 shows in plan view a deflection curve, controlled by tension cords (27)
  • Fig. 8 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines vertikalen Kipplagers. Fig. 8 shows a possible embodiment of a vertical tilting bearing.
  • Fig. 9 zeigt einen Querschnittsaufbau eines bevorzugten Profilsegelbaumes (1). Fig. 9 shows a cross-sectional structure of a preferred profile sail tree (1).
  • Fig. 10 ist die Draufsicht auf einen Abschnitt des Profilsegelbaumes (1 It. Fig. 9). Fig. 10 is the top view of a portion of the profile sail tree (1 It. Fig. 9 ).
Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

  • Fig. 1 zeigt einen Profilsegelbaum (1) in Seitenansicht gemäß der Erfindung mit einem darüber angeschlagenen Lattengroßsegel (2), das an einem verkürzt gezeichneten Mast (3) in bekannter Weise durch Mastlaufwägen (4) an dem Vorliek (4a) z. B. jeweils vor Segellatten (5) angeschlagen ist. Der Mast (3) steht auf einem Schiff (6), das ein übliches Vorsegel (7) gesetzt hat, das an einem Vorstag (8) angeschlagen ist.
    Der Profilsegelbaum (1) ist üblicher Weise mastseitig mit einem allseits beweglichen Lümmelbeschlag (9) gelagert und mit einer geeigneten Baumstütze (10 - strichpunktiert angedeutet) in etwa waagrecht gehalten. Den Segelzug übernimmt eine üblich eingeschorene Großschot (11). Für Trimmzwecke kann vorteilig eine zweite Großschot (12) mit achterlichem Holepunkt (12a) angeschlagen werden. Der Baum besteht aus einem mastseitigen Teilstück (13), einem nockseitigen Teilstück (14) und dazwischen aus mehreren gleichartigen Zwischenstücken (15).     Fig. 1 shows a profile sail tree (1) in side view according to the invention with an over battened batten mainsail (2) on a shortened drawn mast (3) in a known manner by Mastlaufwägen (4) on the luff (4a) z. B. in each case before sailing battens (5) is posted. The mast (3) stands on a ship (6), which has set a standard foresail (7), which is posted on a forestay (8).
    The profile sail tree (1) is usually mounted on the mast side with a generally movable Lümmelbeschlag (9) and with a suitable tree support (10 - dash-dotted lines) held approximately horizontally. The Segelzug takes over a usual groomed mainsheet (11). For trim purposes, a second mainsheet (12) with aft hole point (12a) can advantageously be struck. The tree consists of a mast-side section (13), a cam-side section (14) and in between a plurality of similar intermediate pieces (15).
  • Fig. 2 ist die vereinfachte Draufsicht auf die gezeigte Segelanordnung in Fig. 1. Man sieht die Mittellinie (16 - strichpunktiert dargestellt) des Schiffes (6 in Fig. 1) mit dessen Fahrtrichtung (17), eine vorherrschende Windrichtung in Pfeilrichtung (18), den Profilsegelbaum (1) gemäß der Erfindung in einer möglichen Auslenkungsform hinter einer Querschnittsform eines Mastes (3) sowie die Form eines üblichen Vorsegels (7), das am Vorstag (8) auf der Mittellinie (16) strömungsumlenkend angeschlagen ist.
    Die in Windrichtung (18) ankommende Strömungslinie (19) der vorherrschenden luvseitigen Luftbewegung wird vom profilierten Vorsegel (7) auf die Leeseite des aerodynamisch geformten Profilsegelbaumes (1) geleitet und verstärkt dort die Strömungsenergie der anliegenden Leeströmung ohne möglichem Abriss zu größerem Umlenkvolumen und Vortriebsleistung, wodurch auch der an den Segelbaum (1) nach oben angeschlossene erfindungsmäßig mitprofilierte Segelbereich nun volle Leistung erbringen kann.
    Die maximal mögliche Vortriebsleistung wird daher auch auf der Luvseite des Großsegels (2 in Fig. 1) durch die korrekte Umleitung der Luvströmung (19 a) erreichbar. Die nicht eingezeichnete leeseitige Luftströmung des Vorsegels (7) trifft ebenfalls auf geordnete Strömungsverhältnisse des Großsegels (2 in Fig. 1) und kann diese daher ohne zu verwirbeln weiter großvolumiger umleiten.     Fig. 2 is the simplified plan view of the sail assembly shown in FIG Fig. 1 , You can see the midline (16 - dash - dotted lines) of the ship (6 in Fig. 1 ) with its direction of travel (17), a prevailing wind direction in the direction of arrow (18), the profile sail tree (1) according to the invention in a possible deflection form behind a cross-sectional shape of a mast (3) and the shape of a conventional head sail (7) on the forestay (8) is deflected on the center line (16) flow deflecting.
    The wind direction (18) incoming flow line (19) of the prevailing windward air movement is directed from the profiled foresail (7) on the leeward side of the aerodynamically shaped profile sail tree (1) and there amplifies the flow energy of the adjacent Leeströmung without possible demolition to larger deflection volume and propulsive power, whereby even the sail tree (1) connected to the top according to the invention mitprofiled sail area can now perform full performance.
    The maximum possible propulsion power is therefore also on the windward side of the mainsail (2 in Fig. 1 ) by the correct diversion of the windward flow (19 a) reachable. The not shown leeward air flow of the fore sail (7) also applies to ordered flow conditions of the mainsail (2 in Fig. 1 ) and can therefore redirect them without further swirling further large volume.
  • Fig. 3 ist der Schnitt in etwa der halben Länge durch den erfindungsgemäßen Profilsegelbaum (1) in Blickrichtung zum Vorliek (4a) des Segels (2), dessen Vorliek (4a) in der Mitte an der Hinterkante (nicht gezeichnet) des Mastes (3 - Fig. 1) im geeigneten Abstand von diesem verläuft.
    Zu sehen ist der schmale hochkant geformte vertikal tragende Holm (21) in der Mitte der symmetrischen Querschnittsform (20) sowie die an unterster Stelle in etwa 90°-iger Querlage zu beiden Seiten abgehenden Leitflächen (22), die einerseits der Steuerung der Größe der Horizontalauslenkung dienen, andererseits den schädlichen Luftaustausch am Segelunterliek von der Überdruckzone in Luv zur leeseitigen Unterdruckzone weitgehendst unterbinden.
    Man sieht, dass das Segel (2) vom hochkantigen Holm (21) des Profilsegelbaumes (1) in gleicher Linie nach oben weiter verläuft, sodass die über das Vorliek (4a) ankommenden luv- und leeseitigen horizontalen Strömungslinien (23) möglichst direkt auftreffen und bei ihrer vortriebsbringenden horizontalen Umlenkung möglichst nicht nach oben abgelenkt werden, was den Segeldruckpunkt ungewollt erhöhen und zu mehr Krängung führen würde. Die nicht unerheblich große Seitenfläche des hochkantigen Holmes (21) erzeugt in seiner Profilgebung in Strömungsrichtung ähnliche Vortriebsleistungen wie der anschließende Segelbereich und verbessert in diesem Maße auch weiter die Segelleistung.     Fig. 3 is the section in about half the length by the profile sail tree according to the invention (1) in the direction of the luff (4a) of the sail (2), the luff (4a) in the middle at the trailing edge (not shown) of the mast (3 -. Fig. 1 ) at a suitable distance from this runs.
    You can see the narrow upright vertical supporting spar (21) in the middle of the symmetrical cross-sectional shape (20) and at the bottom in about 90 ° -iger transverse position on both sides outgoing guide surfaces (22), on the one hand the control of the size of Horizontal deflection serve, on the other hand, largely prevent the harmful air exchange at the bottom of the sail from the overpressure zone in windward to the leeward vacuum zone.
    It can be seen that the sail (2) from the edgewise spar (21) of the profile sail tree (1) continues in the same line upwards, so that the luff and leeward horizontal flow lines (23) arriving via the luff (4a) hit as directly as possible and As far as possible, they should not be deflected upwards in their propulsive horizontal deflection, which would unintentionally increase the sail pressure point and lead to more heeling. The not insignificantly large side surface of the edgewise spar (21) generates in its profile in the flow direction similar propulsive power as the subsequent sailing area and improved to this extent also the sailing performance.
  • Fig. 4 ist ebenfalls ein gleichartiger Schnitt durch einen, jedoch geraden, Segelbaum üblicher Bauart, ebenfalls in seiner etwa halben Länge, und derselben Blickrichtung zur Erläuterung. Beispielhaft dargestellt ist ein üblicher in einer Kurve schräg nach oben gehender Segelübergang (24) in der Mitte eines Segels von einem geraden Segelbaum auf die für den Antrieb notwendige Profiltiefe des anschiebenden Segelprofiles höher oben, wie er auch im gerefften Zustand des Segels vorkommen kann. Die ankommenden horizontalen Strömungslinien (23) werden hierbei entsprechend schräg nach oben abgelenkt, was zur unerwünschten Erhöhung des Segeldruckpunktes führt mit mehr Krängung und entsprechendem Leistungsverlust. Die Seitenfläche des geraden Segelbaumes wird in ganzer Länge vom Wind schräg angeströmt und verursacht entsprechende Windwiderstände, die bei Amwindkursen bremsen. Fig. 4 is also a similar section through a, but straight, sail of conventional design, also in its about half the length, and the same direction of view for explanation. Illustrated by way of example is a conventional in a curve obliquely upward sail transition (24) in the middle of a sail from a straight sail tree to the necessary for the drive tread depth of anschiebenden sail profile higher above, as he may also occur in the reefed state of the sail. The incoming horizontal flow lines (23) are thereby deflected obliquely upward, which leads to the undesirable increase of the sail pressure point with more heeling and corresponding loss of power. The side surface of the straight sail tree is flowed obliquely in full length by the wind and causes corresponding wind resistance, which slow down at Amwindkursen.
  • Fig. 5 zeigt einen möglichen Querschnitt eines Profilsegelbaumes (1) gemäß der Erfindung in einer Ausführungsform aus geschweißten Aluminium-Tragekonstruktionsteilen (25) und einer aerodynamischen glatten Außenverkleidung aus Faserplast (26), die auch als Berührungsschutz durch Überlappungen der bewegten Teilfugen (41 in Fig. 7) dient (strichpunktiert gezeichnet).
    Zu sehen ist die unterste und oberste Position der hochkant geformten vorgespannten Zugstränge (27), die mit einem elastischem Mantel umgeben sind, sowie die jeweils daran unmittelbar anschließende Position der Kippkantenlager (28) aus Hartmetall zur Aufnahme der Vorspannkräfte ( AT 504 907 B1 ). Alle vertikalen Kippkantenlinien (29) durchlaufen das Mittel des Baumes (1). An den Enden der zu beiden Seiten abgehenden Querstege (22) der Aluminium-Konstruktionsteile (25) befinden sich eingebettet in elastischen Gleitführungen (30) die längsverschiebbaren Zugstränge (31) ( AT 504 907 B1 ) aus ummanteltem Faserplast der Auslenkungsbegrenzung (32) (in Fig. 7 beschrieben).     Fig. 5 shows a possible cross section of a profile sail tree (1) according to the invention in one embodiment of welded aluminum support structure parts (25) and an aerodynamic smooth outer cladding made of fiber plastic (26), which also serves as protection against contact by overlaps of the moving part joints (41 in Fig. 7 ) (dash-dot line).
    The lower and uppermost position of the upright prestressed tension cords (27), which are surrounded by an elastic jacket, as well as the respectively adjoining position of the tilting edge bearings (28) made of hard metal for receiving the prestressing forces (FIG. AT 504 907 B1 ). All vertical tilt edge lines (29) pass through the means of the tree (1). At the ends of the transverse webs (22) of the aluminum construction parts (25), which extend on both sides, are the longitudinally displaceable tensile strands (31) embedded in elastic sliding guides (30) ( AT 504 907 B1 ) of sheathed fiber plastic of the deflection restriction (32) (in Fig. 7 described).
  • Fig. 6 ist die teilweise geschnittene Seitenansicht zweier aneinandergrenzender Aluminium-Konstruktionsteile (25) der mittigen Zwischenteilstücke (15) des Profilsegelbaumes (1) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    Man sieht einen möglichen spiegelbildlichen Aufbau der Aluminium-Konstruktionsteile (25) um die Kippachse (29) in der die Berührung sowie mechanische Abstützung der Kipplager (28) erfolgt, die ihrerseits eingebettet in ein Druckverteilungsstück (33) aus z.B. Aluminium-Druckguss die Druckkräfte großflächig auf die Aluminium-Konstruktionsteile (25) übertragen, in die es mit Zentrieransätzen (34) eingesetzt ist. Jedes Druckverteilungsstück (33) hat eine im Zusammenbau nach außen gerichtete offene Ausnehmung (35), in der die vorgespannten Zugstränge (27) in oberster und unterster Position auf Mitte des Profilsegelbaumes (1) bei der Endmontage und im Einsatz zentriert werden.     Fig. 6 is the partially sectioned side view of two adjoining aluminum structural parts (25) of the central intermediate sections (15) of the profile sail tree (1) according to an embodiment of the invention.
    One sees a possible mirror-image structure of the aluminum structural parts (25) about the tilting axis (29) in which the contact and mechanical support of the tilting bearing (28) takes place, which in turn embedded in a pressure distribution piece (33) of eg die-cast aluminum, the pressure forces over a large area transferred to the aluminum structural parts (25), in which it is inserted with centering lugs (34). Each pressure distribution piece (33) has an outwardly directed open recess (35) in which the prestressed tension cords (27) are centered in the top and bottom positions on the center of the profile sail tree (1) during final assembly and deployment.
  • Fig. 7 zeigt in der Draufsicht einen Profilsegelbaum (1) hinter einem Mast (3) in einer möglichen erfindungsmäßigen Auslenkungskurve, wobei über dieser strichpunktierten Mittellinie das Unterliek des anschließenden nach oben verlaufenden Lattengroßsegels (2) in geeigneter Anbindung geführt wird und die Zugstränge (27) verlaufen.
    Zu sehen ist das mastseitige Teilstück (13), das nockseitige Teilstück (14) und die gleichartigen Zwischenstücke (15) des Profilsegelbaumes (1), der Ober die Mittellinie, die zugleich die Lage der Zugstränge (27) aufweisen, maximal ausgelenkt ist.
    Die maximale Auslenkungskurve der Auslenkungsbegrenzung (32 in Fig. 5) wird durch den jeweils außen liegenden Zugstrang (31) aus beispielsweise ummanteltem Faserplast begrenzt, wenn die mit ihm fest verbundene Gewindespindel (36) mittels ihrer beidseitig am Gehäuse (39 a) des Teilstückes (13) anlaufenden verdrehbaren Einstellmutter (39) vollends ausgelängt ist und das Endterminal (37) am anderen Ende des innerhalb des Profilsegelbaumes (1) längsverschiebbaren Zugstranges (31) die Führungsöse (38) des nockseitigen Teilstückes (14) als Endanschlag erreicht hat und der Zugstrang (31) auf Spannung geht.
    Der in der Auslenkungskurve innen liegende luvseitige Zugstrang (31 a) hingegen ist spannungslos, wodurch dessen Einstellmutter (39) händisch leicht nachjustierbar ist, was eine Voreinstellung der Profiltiefe nach der nächsten Wende begünstigt. Die entstandene Lose des Zugstranges (31 a) schiebt sich als Überlänge (40) durch die Führungsöse (38) des nockseitigen Teilstückes (14).
    Nach der Wende nimmt der Profilsegelbaum (1) eine gegengleiche Auslenkung ein, dessen Auslenkungsvolumen von dem längenmäßig voreingestellten Zugstrang (31 a) bestimmt wird, der nun in der Außenkurve auf Spannung gebracht das Maß der Auslenkung zulässt und begrenzt.
    (Siehe AT 504 907 B1 .)     Fig. 7 shows in plan view a profile sail tree (1) behind a mast (3) in a possible inventive deflection curve, above this dash-dotted center line, the bottom of the subsequent upwardly extending batten mainsail (2) is guided in a suitable connection and the tension cords (27).
    You can see the mast side section (13), the nockseitige section (14) and the similar intermediate pieces (15) of the profile sail tree (1), the upper the center line, which at the same time have the position of the tension cords (27), is deflected maximum.
    The maximum deflection curve of the deflection limit (32 in Fig. 5 ) is limited by the respective outer tensile strand (31), for example, sheathed Faserplast when the threaded spindle (36) firmly connected to it by means of their on both sides of the housing (39 a) of the section (13) starting rotatable adjusting nut (39) is completely lengthened and the end terminal (37) has reached the guide eye (38) of the cam-side section (14) as an end stop at the other end of the pull string (31) which can be longitudinally displaced within the profile sail boom (1) and the tension cord (31) is tensioned.
    The lying in the deflection curve lying on the inside tension cord (31 a), however, is dead, causing its adjusting nut (39) is easily readjusted manually, which favors a default of the tread depth after the next turn. The resulting lots of tension cord (31 a) pushes as an excess length (40) through the guide eye (38) of the cam-side portion (14).
    After the turn of the profile sail tree (1) takes a gegengleiche deflection, whose deflection volume is determined by the default tension cord (31 a), which now brought in the outer curve on voltage allows the degree of deflection and limited.
    (Please refer AT 504 907 B1 .)
  • Fig. 8 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines vertikal steifen Kipplagers zwischen zwei benachbarten Zwischenstücken (15) einer geschweißten Aluminiumtragekonstruktion eines Profilsegelbaumes (1).
    Beispielhaft zu sehen ist der obere Lagerungsaufbau innerhalb des tragenden Obergurtes (42) der geschweißten Aluminium-Tragekonstruktionsteile (25) des vertikalen Lagerpaares im Teilschnitt. Die jeweils zugehörige auf gleicher Kippachse (29) befindliche Gegenlagerung im Untergurt (nicht gezeichnet) hat analogen Aufbau.
    In die tragenden Obergurte (42) der Zwischenstücke (15) aus beispielsweise Aluminium-Vierkantrohr der Tragekonstruktion (25) sind mehrere lamellenartige Lageraugen (43) angeordnet, die abwechselnd am gegenüberliegenden Obergurt (42) in geeigneter Weise befestigt sind und durch den gemeinsamen Einsteckbolzen als Lagerzapfen (44) aus hartem abriebfestem Material zusammengefasst und zentriert werden.
    Durch die Anzahl der gegengleich ziehenden oder drückenden Lamellenaugen (43) aus geeignetem gleitfähigem Material wird der Lagerzapfen (44) mehrfach auf Abscherung beansprucht und kann daher vorteilig dünner ausgelegt werden, wobei die von der Mehrfachlagerung übertragbaren großen Kräfte verteilt und großflächig in die tragenden Gurte (42) eingeleitet werden können, was Gewichtsersparnis bewirkt.     Fig. 8 shows a possible embodiment of a vertically rigid tilting bearing between two adjacent intermediate pieces (15) of a welded aluminum support structure of a profile sail tree (1).
    By way of example, the upper storage structure within the bearing upper flange (42) of the welded aluminum support structure parts (25) of the vertical bearing pair in partial section. The respective associated on the same tilt axis (29) located in the lower chord support (not shown) has analog structure.
    In the supporting upper chords (42) of the intermediate pieces (15), for example, aluminum square tube of the support structure (25) a plurality of lamellar bearing eyes (43) are arranged, which are alternately secured to the opposite upper flange (42) in a suitable manner and by the common pin as Bearing pins (44) made of hard abrasion-resistant material summarized and centered.
    Due to the number of opposite pulling or pushing lamellar eyes (43) made of suitable lubricious material, the bearing pin (44) is repeatedly subjected to shearing and can therefore be designed to be advantageously thinner, wherein the of Multiple storage transferable large forces distributed and a large area in the supporting straps (42) can be initiated, which causes weight savings.
  • Fig. 9 zeigt einen Querschnittsaufbau einer bevorzugten Machart eines Profilsegelbaumes (1) gemäß der Erfindung, der in der Hauptstruktur aus Faserplast hergestellt ist. Zu sehen ist der symmetrische Aufbau der Querschnittsform (20) zu beiden Seiten der vertikalen Mittellinie (45) der tragende Hochkantholm (21), der die vertikale Steifigkeit erbringt, mit den an unterster Stelle zu beiden Seiten hin abgehenden Querstegen (22).
    Im Anschluss über dem Hochkantholm (21) in etwa in der Verlängerung der Mittellinie (45) wird das Lattengroßsegel (2 - strichpunktiert dargestellt) z.B. mittels Bändsel durch mehrere geeignete Durchbrüche (46) angebunden. Diese Durchbrüche (46) dienen auch zum Befestigen der Reffbändsel des üblichen Bindereffs des Lattengroßsegels (2).
    Der notwendige Zusammenhalt des Profilsegelbaumes (1) wird durch den oberen Zugstrang (47) bzw. dem unteren Zugstrang (48) aus einem längsgerichteten hochfesten Faserstrang, der durch das Wandungslaminat des Hochkantholmes (21) in geeigneter Stärke und Biegsamkeit schubkraftmäßig verbunden ist, sichergestellt.
    Die zu beiden Seiten anlaminierten Querstege (22) haben an ihren Außenenden jeweils ein einlaminiertes Führungsrohr (49), das von einem darin längsverschiebbaren Zugstrang (50) aus ebenfalls zugfestem biegsamem Faserplast längs des Profilsegelbaumes (1) durchsetzt wird.     Fig. 9 shows a cross-sectional structure of a preferred construction of a profile sail tree (1) according to the invention, which is made in the main structure made of fiber plastic. The symmetrical structure of the cross-sectional shape (20) on both sides of the vertical center line (45) of the carrying Hochkantholm (21), which provides the vertical rigidity, with the outgoing at the lowest point on both sides transverse webs (22).
    Following over the Hochkantholm (21) approximately in the extension of the center line (45), the batten mainsail (2 - dash-dotted lines) eg by means of Bändsel by several suitable openings (46) connected. These breakthroughs (46) also serve to attach the reef bundle to the usual binding reef of the batten mainsail sail (2).
    The necessary cohesion of the profile sail tree (1) is ensured by the upper tension cord (47) or the lower tension cord (48) of a longitudinal high-strength fiber strand, which is connected by the Wandungslaminat Hochkantholmes (21) with sufficient strength and flexibility thrust.
    The transverse webs (22) laminated to both sides each have at their outer ends a laminated guide tube (49) which is penetrated by a longitudinally displaceable tensile strand (50) of likewise flexible fibrous plastic stretched along the profile sail tree (1).
  • Fig. 10 ist die Draufsicht auf einen Abschnitt des Profilsegelbaumes (1) mit der symmetrischen Querschnittsform (20 It. Fig. 9) in einer für das Segel (2) erfindungsmäßigen profilgebenden Verkrümmung.
    Durch die strichpunktierte Mittellinie (51) als Symmetrielinie der Querschnittsform (20 in Fig. 9) ist zugleich die Profillinie des Segels (2), die Mittellage des oberen Zugstranges (47) und die des unteren (48) dargestellt. Sie ist des Weiteren das Mittel des verkrümmten Hochkantholmes (21), der auf Grund des in dieser Ebene dünnen Aufbaues entsprechend biegeelastisch ist, jedoch die Schubkräfte des oberen Zugstranges (47) auf den unteren (48) biegesteif überträgt.
    Um die gewollte horizontale Biegung zu ermöglichen und in Folge kontrollieren zu können, sind die angeformten seitlichen Querstege (22) mit ihren Führungsrohren (49) in entsprechend kurzen Abständen durch entsprechend breite durchgehende Abstandsfugen (52) voneinander getrennt, um die Bewegungsfreiheit für die nötige horizontale Durchbiegung auf beide Seiten des durchgehenden Hochkantholmes (21) mit geringstem Widerstand zu ermöglichen, jedoch die Steifigkeit gegen Verdrehung des Profilsegelbaumes (1) erbringen.
    Die Distanz der Abstandsfugen (52) zueinander und deren maßlicher Abstand erlauben ein maximales Verkrümmungsmaß, das durch Anschlag der Fugenwandung aufeinander begrenzt ist. Innerhalb dieses Bereiches erfolgt die Krümmungsbegrenzung mittels der in den Führungsrohren (49) längsverschiebbaren durchgehenden Zugstränge (50) in gleicher Weise wie in Fig. 7 beschrieben.     Fig. 10 is the top view of a portion of the profile sail tree (1) with the symmetrical cross-sectional shape (20 It. Fig. 9 ) in one for the sail (2) inventive profiling curvature.
    By the dot-dashed center line (51) as a line of symmetry of the cross-sectional shape (20 in Fig. 9 ) is at the same time the profile line of the sail (2), the center position of the upper pull string (47) and that of the lower (48) shown. It is also the means of the curved upright spar (21), which is due to the thin in this plane thin structure correspondingly flexible, but transmits the shear forces of the upper tension cord (47) on the lower (48) rigid.
    In order to allow the desired horizontal bending and to be able to control in a row, the molded lateral transverse webs (22) with their guide tubes (49) at correspondingly short intervals by correspondingly wide continuous spacer joints (52) separated from each other to the freedom of movement for the necessary horizontal To allow deflection on both sides of the continuous upright spar (21) with the least resistance, but provide the rigidity against rotation of the profile sail tree (1).
    The distance of the distance joints (52) to each other and their dimensional distance allow a maximum Verfahrungsmaß that is limited by abutting the joint wall to each other. Within this range, the curvature limitation takes place by means of the longitudinally displaceable in the guide tubes (49) continuous tension cords (50) in the same manner as in Fig. 7 described.

Claims (5)

  1. A profiled sail boom for a sail, in particular for a battened mainsail, which is to be aerodynamically trimmed, of a ship, which optionally guides at least one head sail in front of a mast, characterised in that the profiled sail boom (1) consists of a thin vertical support spar (21), which is formed upright, for the mechanical coherence and for the vertical bending stiffness with low horizontal resistance, from which, at the lowermost point at approximately 90° transverse position on both sides, multiple crossbars (22) separated by wedge-shaped spacer joints (52), come off as aerodynamic control surfaces over the entire length of the profiled sail boom (1), and the profiled sail boom (1) has a symmetrical cross-sectional shape (20) over the vertical center line (45), high-strength cords (47 and 48), which are also laminated in, extending at the lowermost and uppermost point of the support spar (21) and guide tubes (49) laminated in through the outer ends of the crossbars (22) are provided, through which the longitudinally-displaceable cords (50) are guided.
  2. The profiled sail boom for a sail according to claim 1, characterised in that the high-strength cords (47 and 48) having longitudinally-directed fiber structure, which are also laminated into the narrow support spar (21) at the lowermost and uppermost points, have a cross-section agglomerated to the top and bottom.
  3. The profiled sail boom for a sail according to one or more of claims 1 to 2, characterised in that multiple recesses (46) for attaching the sail (2) are provided below the upper cord (47) in the support spar (21).
  4. The profiled sail boom for a sail according to one or more of claims 1 to 3, characterised in that the crossbars (22) contribute approximately 50% of the lateral surface of the support spar (21) as control surfaces.
  5. The profiled sail boom for a sail according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that a preferred embodiment in the supporting functional structure consists completely of fiber-reinforced plastic.
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