FI66149C - Rigg foer segelfartyg - Google Patents

Description

66149

Purjealuksen takila Rigg för segelfartyg

Keksinnön kohteena on purjealuksen takila, johon kuuluu ainakin yksi masto ja ainakin yksi purje.

Purjeveneen takilan muodostaa tavallisesti masto ja siihen liitetty 5 vaakasuora puomi, joihin kolmiomainen isopurje on kiinnitetty. Lisäksi voidaan käyttää maston etupuolelle sijoitettua etupurjetta. Erityisolosuhteisiin on luonnollisesti vielä omat purjeensa, kuten esim. myötätuulipurje.

10 Tunnetun yleisimmin käytetyn purjejärjestelmän ominaisuus on se, että vene kallistuu liikkuessaan kaikkiin muihin suuntiin paitsi myötätuuleen. Tämä johtuu siitä, että veneen maston suuntainen pystysuora purje toimii slipikaaren periaatteella, jolloin tuuli aikaansaa purjeeseen paitsi venettä eteenpäin vievän voimakomponentin myös venettä 15 kallistavan, sivulle päin suunnatun voimakomponentin. Liiallisen kallistumisen estämiseksi on veneeseen rakennettava painoköli tai painoa on muulla tavoin siirrettävä tuulen puoleiselle laidalle.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada purjealuksen takilajär-20 jestelmä, jossa tuulen purjeeseen vaikuttavaa voimavektoria voidaan suunnata ja siirtää. Keksinnölle on tunnusomaista se, että mastoon on liitetty ainakin yksi sellainen purje, joka on liitetty mastoon vain yläpäästään tai sen läheisyydestä joko suoraan tai välielimen välityksellä siten, että maston ja purjeen tai maston ja välielimen vä-25 liin muodostuu nivelpiste, jonka ympäri purje on kallistettavissa maston suhteen pääasiallisesti mihin suuntaan tahansa niin, että tuulen purjeeseen aiheuttama voimavektori on saatettavissa kulkemaan veneen kallistusakselin kautta tai ainakin olennaisesti lähempää sitä kuin tavanomaisen purjealuksen takilan yhteydessä. Tällöin veneen taipumus kal-30 listua vähenee tai poistuu, jolloin veneen painoköli ja muut pystyssäpi-tojärjestelmät voidaan pienentää tai jättää kokonaan pois. Edelleen keksinnön mukaisen takilan avulla voidaan purjeen voimavektoria siirtää 2 66149 vaakatasossa, jolloin saadaan veneen hydrodynaamiset ja aerodynaamiset voimat tasapainoon.

Keksinnön mukaista takilaa käytetään siten, että purje siirretään 5 tuulen alapuolelle ja kallistetaan mastosta poispäin. Kun tuulen purjeeseen vaikuttava voimavektori kulkee veneen kallistuskeskipis-teen kautta, niin vene kulkee eteenpäin kallistumatta. Hiljaisella tuulen voimakkuudella purjetta voidaan laskea alaspäin lähelle mastoa, jolloin purjeen redusoitu pintaala pysyy suurempana.

10

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti sivultapäin nähtynä purjevenettä 15 keksinnön mukaisella takilalla varustettuna.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 venettä edestäpäin nähtynä.

Kuvio 3 vastaa kuviota 1 ja esittää erästä toista sovellutusmuotoa.

20

Kuvio 4 vastaa kuviota 2 ja vastaa erästä kolmatta sovellutusmuotoa.

Kuvio 5 vastaa kuviota 1 ja esittää erästä neljättä sovellutusmuotoa.

25 Kuvio 6 vastaa kuviota 2 ja esittää erästä viidettä sovellutusmuotoa.

Kuvio 7 vastaa kuviota 2 ja esittää erästä kuudetta sovellutusmuotoa.

Kuvio 8 vastaa kuviota 2 ja esittää erästä seitsemättä sovellutusmuotoa.

30

Kuvio 9 vastaa kuviota 2 ja esittää erästä kahdeksatta sovellutusmuotoa.

Kuvio 10 vastaa kuviota 2 veneen takilan ollessa toisessa asennossa.

35 Kuvio 11 esittää kuvion 2 venettä, jonka takila on vertailun vuoksi esitetty kahdessa eri asennossa.

661 49 3

Kuvion 1 purjeveneen 1 takilaan kuuluu masto 2, johon on liitetty apumasto 4. Apumasto 4 riippuu yläosastaan maston 2 yläosasta nivelen 5 välityksellä siten, että apumaston alapää 6 on kallistettavissa mastosta 2 poispäin mihin suuntaan tahansa. Apumastoon 4 on 5 liitetty kolmion muotoinen purje 3, jonka asentoa säädetään purjeen takakulmaan 15 liitetyllä köydellä 16 ja apumaston 4 alapäähän 6 liitetyillä köysillä 7 ja 26. Purje 3 pingotetaan tehokkaaseen siipimuotoon puomilla 27, joka on apumastoon 4 tukeutuva ns. wishbonepuomi. Tämä puomi on yhdistelmä kahdesta kaarevasta, pur-10 jeen eri puolilla sijaitsevasta puomista, joiden välissä purje pääsee pullistumaan kummalle puolelle tahansa.

Kuviossa 2 on esitetty edestäpäin purjevene 1, jonka mastoon 2 nivelellä 5 liitetty apumasto 4 on kallistettu tuulen alapuolelle.

15 Tuulen suuntaa on esitetty nuolella 18. Apumastoon 4 on liitetty purje 3, jonka asentoa säädetään apumaston alapäästä 6 lähtevillä köysillä 7 ja 26 ja purjeen takakulmasta 15 lähtevällä köydellä 16. Purje pingotetaan puomilla 27. Kun tuulen 18 purjeeseen 3 aiheuttama voimavektori 19 kulkee purjeveneen 1 kallistuskeskipisteen 20 kaut-20 ta, niin vene kulkee eteenpäin kallistumatta. Voimavektorin 19 säätämiseksi oikean suuntaiseksi voidaan apumaston 4 sijaintia ja asentoa säätää monella tavalla. Ensiksikin apumastoa 4 voidaan kallistaa maston 2 suhteen nivelen 5 ympäri. Toiseksi apumastoa voidaan laskea alaspäin joko nivelpistettä 5 mastossa 2 alaspäin laskemalla tai 25 apumastoa 4 siirtämällä nivelen 5 suhteen. Apumastoa laskemalla ja siirtämällä veneen 1 laidan ulkopuolelle saadaan purjeen 3 sijainti ja asento säädetyksi edullisimmilleen. Köysillä 7, 16 ja 26 purjetta 3 voidaan siirtää ja kääntää veneen pituus ja sivusuunnassa.

30 Kuviossa 3 on esitetty sovellutusmuoto, jossa purje 3 on liitetty apumastoon 4 toisesta pitkästä sivustaan ja purjeen alimpana oleva lyhyt sivu on liitetty apumaston 4 alapäähän 6 liitettyyn yksinkertaiseen puomiin 17, jota tukee tanko 28. Tässä kuviossa on esitetty myös eräs ratkaisu apumaston 4 korkeussäädön järjestämiseksi.

35 Säätö on järjestetty siten, että apumaston 4 ja varsinaisen maston 2 väliseen niveleen 5 on liitetty köysi 11, joka on johdettu maston huipussa 10 sijaitsevan taittopyörän kautta alas maston juureen, 4 661 49 johon köysi on kiinnitetty. Köydestä vetämällä saadaan nivel 5 ja samalla apumasto 4 nostetuksi ylöspäin.

Puomia on käytetty hyväksi myös kuvion 4 esittämässä sovellutus-5 muodossa, jossa apumaston 4 alapään 6 etäisyys veneestä 1 on järjestetty ulokepuomin 8 avulla. Ulokepuomin 8 ja veneen 1 välinen liitoskohta 21 voi olla järjestetty siten, että se muodostaa johteen, jossa ulokepuomi 8 toimii luistina. Luonnollisesti liitoskohta on voitava lukita mihin asentoon tahansa. Toinen vaihtoehto ulokepuomiksi 8 10 on tehdä se teleskooppirakenteeksi. Apumaston 4 alapäähän 6 on liitetty kelluke 36 jotta esim. aallokossa apumaston ja purjeen kärki eivät uppoaisi veteen.

Kuviossa 5 on esitetty sovellutusmuoto, jossa apumaston 4 alapää 6 15 on liitetty veneeseen 1 köysien 7 ja 26 avulla, mutta purjeen 3 takakulman 15 säätököysi on korvattu aerodynaamisella siivekkeellä 9, joka säätää purjeen kohtauskulman tuuleen nähden. Sopivalla siivekkeellä voidaan vene järjestää itseohjautuvaksi.

20 Kuviossa 6 on esitetty sovellutusmuoto, jossa apumasto 4 on muodostettu kolmesta osasta 12,13 ja 14, jotka on nivelillä 22 ja 23 liitetty toisiinsa. Apumaston pitämiseksi jäykkänä käytön aikana, on nivelkohdista 22 ja 23 liitetty veneeseen 1 köydet 24 ja 25.

Tällaisen apumastorakenteen etuna on se, että apumasto on taitetta-25 vissa kasaan ja pieneen tilaan silloin kun sitä ei käytetä. Tässä sovellutusmuodossa on purjeen 3 pingottamiseen käytetty taipuisaa puomia 29, jonka taipuma on hallittavissa. Se on esim. rajoitetun liikevaran omaava nivelketju tai paineilmalla täytetty letku.

30 Kuviossa 7 on esitetty sovellutusmuoto, jossa purjeen 3 pingottaminen tapahtuu tuulen dynaamisella paineella. Tämä aikaansaadaan siten, että purje, on muodostettu kahdesta väliseinillä 30 toisiinsa yhdistetystä erillisestä kerroksesta 31 ja 32. Purjeen sisään muodostuu näin lokeroita, joiden kautta kulkee tuulen aiheuttama ilmavirta, jonka dynaa-35 minen paine pingottaa purjeen siiven muotoon. Purjeen 3 sisään on myös sijoitettu köysi 33, josta vetämällä purje saadaan tuulessakin vedetyksi kasaan, jolloin se on helppo vaihtaa toiseen. Apumasto 4 on muodostettu 5 66149 useasta osasta niin, että se on taitettavissa pieneen tilaan. Apumaston pitämiseksi suorana purjehdittaessa, on se varustettu ns. kukonjaloilla 34, jotka ovat apumaston jatkokohdista lähteviä tukiköysiä, jotka taas on koottu varsinaisiin tukiköysiin 24 ja 25 liittyviksi. Tällaisen ra-5 kenteen etu on siinä, että näin muodostettua apumastoa ja purjetta voidaan käyttää missä tahansa purjevenetakllassa ilman takilaan tehtäviä muutoksia.

Kuviossa 8 on esitetty sovellutusmuoto, jossa purjeen 3 etureunaan 10 on muodostettu pneumaattinen apumasto. Sovellutusmuodon mukaan apu-maston muodostaa letkumainen elin 35, joka on täytetty paineilmalla niin, että siitä muodostuu suhteellisen jäykkä kappale. Luonnollisestikaan tällainen apumasto ei kestä suuria taivutusrasituksia ilman lisätukia, ja siksi siihen onkin liitetty useita ns. kukonjalan muo-15 toon liitettyjä tukiköysiä 34, jotka yhdistettynä on liitetty veneen 1 runkoon köysillä 24 ja 25. Purjeen 3 pingotus on myös järjestetty paineilmalla täytetyllä pneumaattisella puomilla 29. Tällaisella rakenteella päästään siihen, että keksinnön mukaisessa takilassa ei tarvita purjeeseen liitettynä jäykkiä masto- tai puomiosia lainkaan. Näin ollen 20 koko takila voidaan helposti taittaa pieneen kokoon. Näin ollen keksinnön mukainen takila on helppo säilyttää ja liittää mihin tahansa tunnettuun purjevenetakilaan ilman takilaan tehtäviä muutoksia.

Kuviossa 9 on esitetty kuviosta 8 vielä edelleen kehitetty sovellutus-25 muoto. Tässä tapauksessa purjeeseen 3 ei ole liitetty erillistä apu-mastoa etureunaan eikä pingottavaa puomia, vaan koko purje on muodostettu paineilmalla täytetyksi patjaksi. Oikean muodon säilyttämiseksi on purje jaettu lokeroihin väliseinillä 30. Purjeen etureunan jäykistämiseksi on se tuettu kuviossa 8 esitetyn sovellutusmuodon ta-30 paan ns. kukonjaloilla 34 ja tukiköysillä 24 ja 25.

Kuviossa 10 apumasto 4 ja purje 3 on esitetty asennossa, jossa tuulen 18 purjeeseen 3 aiheuttama voimavektori 19 ei kulje aivan purjeveneen 1 kallistuskeskipisteen 20 kautta. Tällöin muodostuu venettä kallistava 35 momentti, joka kuitenkin on niin pieni, että purjehtiva henkilö 37 voi sen helposti kompensoida omalla painollaan istumalla veneen laidalla.

6 661 49

Kuviossa 11 on esitetty purjeveneen 1 takila kahdessa eri asennossa, jotka vastaavat kuvioita 2 ja 10. Purje 3a on piirretty asentoon, joka vastaa kuvion 2 tilannetta. Tässä tapauksessa tuulen 18 purjeeseen 3a aiheuttama voimavektori kulkee purjeveneen 1 kallistuskeskipisteen 20 5 kautta, jolloin ei synny purjevenettä kallistavaa momenttia. Purjeen 3b asennossa sen sijaan tuulen 18 purjeeseen 3b aiheuttama voimavektori ei kulje purjeveneen 1 kallistuskeskipisteen 20 kautta, jolloin syntyy pieni, venettä kallistava momentti. Kuviosta nähdään kuitenkin, että purjeen 3b pystysuuntainen projektio b on suurempi kuin purjeen 3a 10 vastaava projektio a. Tämä merkitsee sitä, että purjeeseen 3b kohdistuva vaakatason suuntainen voimakomponentti ja samalla myös venettä eteenpäin kuljettava voima on suurempi kuin purjeella 3b. Toisin sanoen tehokkuuden kannalta on edullista sallia veneelle pieni kallistava momentti, joka vähäisin painon siirroin pystytään kompensoimaan, esi-15 merkiksi istumalla veneen laidalla.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellu-tusmuodot voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä olennaista keksinnölle on purje, jonka ylä-20 pää on nivelen avulla liitetty mastoon ja joka purje on kallistettavissa maston suhteen mihin suuntaan tahansa. Keksinnön mukaan tämä järjestely on toteutettu joko apumaston tai itsejäykistävän purjeen avulla. Purje tai siihen liitetty apumasto on kiinnitetty yläosastaan edullisimmin maston yläosaan. Kiinnityskohta voi olla maston huipussa, 25 mutta eräissä tapauksissa on edullista voida säätää myös kiinnityskohdan sijaintia. Purjeen ja mahdollisen apumaston asettelemiseksi oikeaan palkkaan oikeaan asentoon voidaan käyttää köysiä, puomeja tai muita laitteita, kuten piirustuksissa esitetyissä esimerkkitapauksissa on esitetty. Jos purje on varustettu apumastolla, on 30 eräissä tapauksissa edullista säätää purjeen sijaintia apumaston suhteen esim. siirtämällä purjetta apumaston pituussuunnassa.

Purje ja apumasto voidaan periaatteessa sijoittaa maston viereen sen suuntaiseksi tai kallistaa mastosta poispäin mihin suuntaan tahansa.

35 Saattaa kuitenkin olla edullista pitää apumaston alapää aina veneen laidan ulkopuolella, jolloin varsinaisen maston tukivaijerit eivät häiritse apumaston käyttöä.

7 66149

Purjealus voi luonnollisesti olla varustettu useammallakin keksinnön mukaisella purjeella. Tällöin voidaan järjestää niin, että samassa mastossa on kaksi tai useampia purjeita. Aluksessa voi olla myös kaksi tai useampia mastoja, joissa on yksi tai useampia 5 purjeita. Toisaalta voidaan purjepintaalaa tai purjeen tehokkuutta lisätä tekemällä purje muun kuin kolmion muotoiseksi ja*tai varustamalla se useammilla pingotuselimillä.

Purjealus voidaan luonnollisesti varustaa yksinomaan tämän keksinnön 10 mukaisella purjeella. Kuitenkin käytännössä edullisin lienee sellainen ratkaisuvaihtoehto, jossa tavanomaiseen purjealuksen takilaan lisätään yksi tai useampi keksinnön mukainen purje. Tällöin jo olemassa olevia purjeveneitä voidaan käyttää joko keksinnön mukaisella tavalla tai haluttaessa tavanomaiseen tapaan.

Claims (13)

6614 9

1. Purjealuksen (1) takila, johon kuuluu ainakin yksi masto (2) ja ainakin yksi purje (3), tunnettu siitä, että mastoon (2) on liitetty ainakin yksi sellainen purje (3), joka on liitetty mastoon vain yläpäästään tai sen läheisyydestä joko suoraan tai välieli- 5 men (4) välityksellä siten, että maston ja purjeen tai maston ja väli-elimen väliin muodostuu nivelpiste (5), jonka ympäri purje on kallistettavissa maston suhteen pääasiallisesti mihin suuntaan tahansa niin, että tuulen (18) purjeeseen aiheuttama voimavektori (19) on saatettavissa kulkemaan veneen (1) kallistusakselin (20) kautta tai ainakin 10 olennaisesti lähempää sitä kuin tavanomaisen purjealuksen takilan yhteydessä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen takila, tunnettu siitä, että purje (3) on liitetty etureunastaan apumastoon (4), joka on 15 yläosastaan liitetty riippumaan varsinaiseen mastoon (2) esimerkiksi nivelen (5) avulla niin, että apumaston alapää (6) on liikutettavissa mastosta pois päin apumaston kalustamiseksi maston suhteen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen takila, tunnettu siitä, 20 että apumastoon (4) on purjeen (3) pingottamista varten liitetty yksi tai useampi jäykkä puomi, esim. ns. wishbone-puomi (27), jonka vastakkaiseen päähän on liitetty purjeen takakulma (15).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen takila, tunnettu 25 siitä, että apumaston (4) alaosaan on liitetty alukseen (1) tai mastoon (2) tukeutuva ulokepuomi (8), Jonka avulla yksin tai yhdessä mahdollisten köysien (7) kanssa apumaston alapää (6) on pidettävissä halutussa asennossa aluksen (1) suhteen.

5. Patenttivaatimuksen 2,3 tai 4 mukainen takila, tunnettu siitä, että purjeen (3) takakulmaan (15) on liitetty aerodynaaminen siiveke (9), joka säätää purjeen kohtauskulman tuuleen (18) nähden.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen takila, tunnettu 66149 siitä, että apumasto (4) on muodostettu kahdesta tai useammasta toisiinsa liitetystä osasta (12,13,14), jolloin apumasto on saatettavissa pieneen tilaan esimerkiksi irroittamalla apumaston osat toisistaan, taittamalla osat päällekkäin tai painamalla ne sisäkkäin 5 teleskoopin tapaan.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 2-6 mukainen takila, tunnettu siitä, että apumasto (4) on pneumaattinen siten, että se on muodostettu paineilmalla täytetystä letkusta (35), joka on keskiosastaan 10 tuettu aluksen (1) runkoon ns. kukonjalkaköysillä (34).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 2-7 mukainen takila, tunnettu siitä, että apumaston (4) ja purjeen (3) takakulman (15) väliin on sijoitettu yksi tai useampi taipuisa puomi (29), jonka taipuma on 15 hallittavissa.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 2-8 mukainen takila, tunnettu siitä, että apumastoon (4) on liitetty dynaaminen pneumaattinen purje (3), joka on muodostettu kahdesta pääasiallisesti samansuuntaisesta 20 kerroksesta (31 ja 32), joiden väliin on muodostettu väliseinämiä (30) siten, että tuulen aiheuttama ilmavirta pääsee etenemään purjeen eri kerrosten välistä pitäen purjeen pingotettuna.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen takila, tunnettu 25 siitä, että purje (3) on pneumaattinen siten, että se on muodostettu paineilmalla täytetyksi patjaksi, joka on yläpäästään liitetty mastoon (2).

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen takila, tunnettu 30 siitä, että purjeen (3) ja maston (2) välisen nivelen (5) paikka mastossa tai apumastossa on muutettavissa niin, että purje on nostettavissa tai laskettavissa esimerkiksi maston huipun (10) kautta kulkevan köyden (11) avulla.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen takila, tunnettu siitä, että purjeeseen (3) on sijoitettu köysi (33), josta vetämällä purje saadaan kasaan, jolloin sen poistaminen tuulessa on helpompaa. 661 49 ίο

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen takila, tunnet-t u siitä, että apumaston (4) alapäähän (6) on liitetty kelluke (36). 66149