ITTO950516A1

ITTO950516A1 - ANTI-SLIDING AND ANTI-OVERTURNING DEVICE AUTHORIZED BY THE INTERVENTION OF THE CREW FOR SAILING BOATS WITH ONE OR MORE HULLS

Info

Publication number: ITTO950516A1
Application number: IT000516A
Authority: IT
Inventors: Pietro Immordino
Original assignee: Pietro Immordino
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 1995-09-21
Also published as: ITTO950516A0; IT1276426B1

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: "DISPOSITIVO ANTISB ANDAMENTO E ANTIROVESCIAMENTO AGENTE IN MANIERA AUTONOMA DALL'INTER-VENTO DELL’EQUIPAGGIO PER IMBARCAZIONI A VELA AD UNO 0 PIÙ SCAFI" Description of the industrial invention entitled: "ANTI-DROP AND ANTI-REVERSE DEVICE ACTING INDEPENDENTLY FROM THE INTER-WIND OF THE CREW FOR SAILING BOATS TO ONE OR MORE HULLS"

La presente invenzione ha per oggeto un’imbarcazione a vela di tipo qualsivoglia in cui, in dipendenza dall'azione del vento sulle vele, vengono fatte variare le posizioni relative fra Io scafo principale e i mezzi di contrasto dello sbandamento dovuto all'azione del vento sulle vele ( mezzi di contrasto costituiti nei monoscafi da zavorra, bulbo zavorrato, carico, ece e nei pluriscafi dagli scafi sottovento e sopravvento, ecc.); viene fatta variare, contemporaneamente o separatamente dalla variazione della posizione relativa dei mezzi di contrasto dello sbandamento rispetto allo scafo, la posizione relativa dell'albero (o degli alberi ) deDImbarcarione rispetto allo scafo (agli scafi), in maniera da ridurre gli effètti dell'azione del vento sulle vele; il movimento dell'albero può essere totalmente o parzialmente indipendente dallo sbandamento dell'imbarcazione o dal movimento dei mezzi di contrasto dello sbandamento dovuto all'azione de! vento sulle vele. The present invention relates to a sailing boat of any type in which, depending on the action of the wind on the sails, the relative positions between the main hull and the means of contrasting the heel due to the action of the wind on the sails are made to vary. sails (contrast media consisting of ballast in monohulls, ballasted bulb, cargo, ece and in multihulls with leeward and windward hulls, etc.); the relative position of the boat's mast (or masts) with respect to the wind action on the sails; the movement of the mast can be totally or partially independent of the heel of the boat or of the movement of the means to contrast the heel due to the action of the boat. wind on the sails.

Le imbarcazioni a vela finora note non consentono la variazione deile posizioni relative fra alberatura e scafo (o scafi), fra alberatura e mezzi di contrasto ddlo sbandamento dell imbarcazione , fra scafo (scafi) e mezzi di contrasto dello sbandamento, se non in maniera direttamente dipendente dall'intervento del equipaggio. Sailboats known so far do not allow the variation of the relative positions between mast and hull (or hulls), between masts and means of contrasting the heeling of the boat, between hull (hulls) and means of contrasting heel, if not directly dependent on the intervention of the crew.

In ogni caso il baricentro dell'imbarcazione, la posizione dell'albero rispetto allo scafo (o agli scafi) e, nei pluriscafi, le posizioni relative fra i diversi scafi non cambiano se non in maniera diretamente dipendente dall'azione dell'equipaggio. In any case, the center of gravity of the boat, the position of the mast with respect to the hull (or hulls) and, in multihulls, the relative positions between the different hulls do not change except in a manner directly dependent on the action of the crew.

Tale soluzione presenta l'inconveniente che, in assenza di un'azione dell'equipaggio, l’imbarcazione viaggia generalmente sbandata di un angolo che dipende dal tipo di andatura e dall'intensità del vento, oltre che naturalmente dalla quantità di vele esposte. This solution has the drawback that, in the absence of action by the crew, the boat generally travels at an angle that depends on the type of gait and the intensity of the wind, as well as of course on the amount of exposed sails.

Quando l'angolo di sbandamento supera un ceto valore, dipendente dal tipo e dall'assetto dell'imbarcazione, essa si rovescia. When the heel angle exceeds a certain value, depending on the type and attitude of the boat, it capsizes.

L'invenzione pone rimedio a tale inconveniente, limitando od annullando l'angolo di sbandamento dell'imbarcazione ( o di una parte di essa ) ed aumentandone la sicurezza nei confronti del rovesciamento. The invention remedies this drawback by limiting or eliminating the heeling angle of the boat (or a part of it) and increasing its safety against capsizing.

L'invenzione verrà di seguito apiegata, con riferimento ai disegni di fig. 1 ,2,3,4, 5 e 6 allegati, in due distìnte forme esemplificative di applicazione; la prima di tali forme (disegni di fig. The invention will be explained below, with reference to the drawings of fig. 1, 2,3,4, 5 and 6 annexes, in two distinct exemplary forms of application; the first of these forms (drawings of fig.

1,2,3, e 4), si riferisce ad un'applicazione ddl'invenàone ad una imbarcazione monoscafo, dotata di chiglia con bulbo zavorrato; la seconda di tale forme (disegni di fig. 5 e 6) ri riferisce all'applicazione delfinvenzione ad uno scafo di tipo "trimarano''. 1, 2, 3, and 4), refers to an application ddl'invenàone to a monohull boat, equipped with a keel with ballasted bulb; the second of such forms (drawings of fig. 5 and 6) refers to the application of the invention to a hull of the "trimaran" type.

L'invenzione è tuttavia applicabile a qualunque tipo di imbarcazione a vela, come verrà chiarito nel seguito. However, the invention is applicable to any type of sailing boat, as will be clarified below.

11 tracciamento grafico dei particolari delle attrezzature e della velatura esposta è stato omesso in tutte le figure sopra citate per semplicità di disegno e chiarezza di esposizione. The graphic tracing of the details of the equipment and of the exposed glazing has been omitted in all the above figures for simplicity of design and clarity of presentation.

La fig. 1 è una sezione trasversale di un monoscafo dotato di chiglia con bulbo zavorrato a cui è applicato il dispositivo, essenzialmente costituito da; Fig. 1 is a cross section of a monohull equipped with a keel with a ballasted bulb to which the device is applied, essentially consisting of;

a) un albero T in grado di ruotare attorno ad un asse longitudinale 0; a) a shaft T capable of rotating around a longitudinal axis 0;

b) una chiglia a bulbo zavorrato B in grado di ruotare attorno ad un asse longitudinale O'; c) una camma C, sagomata e dimensionata in maniera da realizzare una prefissata angolazione rispetto alla verticale della chiglia a bulbo zavorrato B, in dipendenza dell'angolazione delTalbero T; b) a ballasted bulb keel B capable of rotating around a longitudinal axis O '; c) a cam C, shaped and dimensioned in such a way as to provide a predetermined angle with respect to the vertical of the ballasted bulb keel B, depending on the angle of the mast T;

d) un sistema di trasmissione della forza dalle sartie SI e S2 alla camma C; il sistema è costituito nell'esempio dì fig. 1 dalle funi FI e F2 e dai paranchi PI e P2; d) a force transmission system from the shrouds S1 and S2 to the cam C; the system is constituted in the example of fig. 1 from the ropes FI and F2 and from the hoists PI and P2;

e) due molle pretensionate Mi e M2 inserite sulle sartie S 1 e S2. e) two pre-tensioned springs Mi and M2 inserted on the shrouds S 1 and S2.

Profilo e raggio della camma C nonché rapporti di riduzione dei paranchi saranno calcolati in funzione del comportamento che si vuole ottenere dall 'imbar cazi one durante la navigazione a vela. Profile and radius of the cam C as well as reduction ratios of the hoists will be calculated according to the behavior to be obtained from the boat during sailing.

In condizioni di navigazione normale (fig. 2) la pressione esercitata del vento sulle vele tende a fere ruotare l'albero T attorno all'asse 0 e la sartia S2 entra in tensione e tende ad allungarsi trasmettendo la forza esercitata su di essa dall'albero alla fune F2, con rinterposizione del paranco P2; la fune F2 trasmette a sua volta detta forza alla periferia della camma C e detta camma ruota solidalmente alla chiglia a bulbo zavorrato B. La conseguente inclinazione rispetto alla verticale della chiglia a bulbo zavorrato B origlila nella fune F2 una forza di dire* zione opposta a quella trasmessale dalla sartia S2; quando la forza dovuta all'inclinazione della duglia eguaglia in valore assoluto la forza trasmessa dalla sartia, 3 sistema raggiunge il suo punto di equilibrio; lo scafo principale, crune mostrato in fig. 2, subisce un limitato o nullo sbandamento per l'azione compensatrice dovuta all'inclinazione rispetto alla verticale della chiglia a bulbo zavorrato B. In normal sailing conditions (fig. 2) the pressure exerted by the wind on the sails tends to make the mast T rotate around the axis 0 and the shroud S2 enters in tension and tends to stretch, transmitting the force exerted on it by the shaft to rope F2, with re-interposition of the hoist P2; the cable F2 in turn transmits said force to the periphery of the cam C and said cam rotates integrally with the ballasted bulb keel B. The consequent inclination with respect to the vertical of the ballasted bulb keel B creates in the cable F2 a force of direction opposite to that transmitted by the S2 shroud; when the force due to the inclination of the duglia equals in absolute value the force transmitted by the shroud, the system reaches its point of equilibrium; the main hull, eye shown in fig. 2, undergoes a limited or no heeling due to the compensating action due to the inclination with respect to the vertical of the ballasted bulb keel B.

In tali condizioni 3 progettista deU'imbarcazione potrà studiare 3 sistema in maniera da consentire determinate inclinazioni dell'albero, entro limiti atti ad ottenere buoni rendimenti della velatura e andature sicure dell'imbarcazione. In these conditions, the 3 boat designer will be able to study the 3 system in order to allow certain inclinations of the mast, within limits suitable for obtaining good sail yields and safe boat sailing.

Quando la forza del vento aumenta oltre i limiti consentibili per una navigazione sicura con la velatura utilizzata, la molla pretensionata M2 » allunga, in dipendenza dall'aumento della tensione della sartia S2 su cui insiste, consentendo all'albero T di inclinarsi ulteriormente rispetto allo scafi), senza che l'inclinazione rispetto alla verticale della chiglia a bulbo zavorrato B subisca aumenti rilevanti (fig. 3). When the force of the wind increases beyond the allowable limits for safe navigation with the sail used, the pre-tensioned spring M2 "lengthens, depending on the increase in the tension of the S2 shroud on which it insists, allowing the T mast to tilt further with respect to the hulls), without the inclination with respect to the vertical of the ballasted bulb keel B undergoing significant increases (fig. 3).

Il dispositivo, limitando la rotazione del bulbo zavorrato rispetto ella rotazione dell'albero, fùnge quindi anche da limitatore della forza indotta dal vento sulle vele, poiché da una parte riduce considerevolmente la superficie velica esposta al vento e dall'altra non consente ulteriori notevoli aumenti della forza sulla fune F2, conseguenti ad ulteriori rilevanti rotazioni del bulbo zavorrato. The device, by limiting the rotation of the ballasted bulb with respect to the rotation of the mast, therefore also acts as a limiter of the force induced by the wind on the sails, since on the one hand it considerably reduces the sail surface exposed to the wind and on the other it does not allow further significant increases. of the force on the cable F2, consequent to further significant rotations of the ballasted bulb.

il comportamento del dispositivo ipotizzato, quindi, consente alTimbarcazione di superare eventuali raffiche senza eccessive inclinazioni dello scafo e in condizioni di elevata sicurezza al rovesciamento. the behavior of the hypothesized device, therefore, allows the boat to overcome any gusts without excessive inclinations of the hull and in conditions of high safety when overturning.

La fig. 4 mostra una vista frontale complessiva delle tre condizioni dell'imbarcazione illustrate nelle figg. 1, 2 e 3. Fig. 4 shows an overall front view of the three conditions of the boat illustrated in figs. 1, 2 and 3.

Passiamo ora a descrìvere l'applicazione esemplificativa dell'invenzione ad una imbarcazione plurìscafo (trimarano). We now pass to describe the exemplary application of the invention to a multi-hull boat (trimaran).

La fig. 5, che riporta una vista frontale dello scafo, mostra il dispositivo adottato; allo scopo di facilitarne la comprensione il dispositivo è disegnato solo con riferimento alla sartia di sopravvento S2; la forza trasmessa dall'albero T alla sartia dì sopravvento S2 viene rinviata, attraverso il paranco P2, la fune F2 e la puleggia RI, ad un'asta Al, libera di scorrere in senso verticale rispetto alla traversa V di collegamento con lo scafo principale; tale asta è collegata solidalmente allo scafo laterale sottostante LI . Fig. 5, which shows a front view of the hull, shows the device adopted; in order to facilitate understanding, the device is designed only with reference to the windward shroud S2; the force transmitted by the shaft T to the windward shroud S2 is returned, through the hoist P2, the rope F2 and the pulley RI, to a rod Al, free to slide vertically with respect to the crossbar V connecting with the main hull ; this rod is integrally connected to the underlying lateral hull L1.

Anche in questo caso, è stata inserita sulla sartia S2 una molla pretensionata M2, che ha lo scopo di limitare la forza trasmessa dalla sartia S2 allo scafo laterale LI . Also in this case, a pre-tensioned spring M2 was inserted on the shroud S2, which has the purpose of limiting the force transmitted by the shroud S2 to the lateral hull LI.

La fig. 6 si riferisce ad una vista frontale dell'imbarcazione, in tre differenti assetti (fi navigazione, con il dispositivo montato su ambedue le sartie SI e S2. Fig. 6 refers to a front view of the boat, in three different arrangements (navigation, with the device mounted on both shrouds S1 and S2.

La posizione A rappresenta l'imbarcazione in assenza di momento di sbandamento. Position A represents the boat in the absence of heeling moment.

La posizione B mostra l'imbarcazione in condizioni di navigazione normale; La rotazione delibero T rispetto all'asse longitudinale O causa un corrispondente affondamento dello scafo sottovento LI, fin quando la spinta di galleggiamento di detto scafo non compensa la forza trasmessa dall'albero T alla sartia di sopravvento S2 Position B shows the boat in normal sailing conditions; The rotation of the decree T with respect to the longitudinal axis O causes a corresponding sinking of the leeward hull LI, until the buoyancy of said hull compensates for the force transmitted by the mast T to the windward shroud S2

Lo scafo centrale subisce cosi un limitato o nullo sbandamento po' azione compensatrice della spinta di galleggiamento dello scafo sottovento LI . The central hull thus undergoes a limited or no heeling due to the compensating action of the buoyancy thrust of the leeward hull LI.

Quando, in dipendenza deU'aumentare dell'intensità del vento, la forza sulla sartia sopravvento S2 aumenta oltre il valore di prctensionamento della molla M2, tale molla ri allunga, consentendo un ulteriore rotazione all'albero T, in maniera parzialmente indipendente dall'affondamento dello scafo sottovento Ll(fig. 6 - posizione C) When, depending on the increase in the intensity of the wind, the force on the windward shroud S2 increases beyond the pre-tensioning value of the spring M2, this spring re-elongates, allowing a further rotation of the shaft T, partially independent of the sinking. of the leeward hull Ll (fig. 6 - position C)

Si è cori raggiunto, anche nel caso in esame, attraverso l'inserimento delle due molle MI e M2 il risultato di consentire ampie rotazioni dell'albero T attorno all’asse 0, in maniera da ridurre l'effetto dev'azione del vento sulle vele, qualora le forza del vento aumenti oltre i limiti consentibili per una navigazione ricura, limitando nel contempo anche l'affondamento deilo scafo sottovento a valori compatibili con un corretto assetto di navigazione. Also in the case in question, the result of allowing large rotations of the shaft T around the axis 0 was achieved through the insertion of the two springs MI and M2, in order to reduce the effect of the wind on the sails, if the force of the wind increases beyond the limits allowed for a curved navigation, while also limiting the sinking of the hull to leeward to values compatible with a correct navigation attitude.

Il principio di compensazione dello sbandamento di un'imbarcazione esposto precedentemente nei due esempi relativi al monoscafo a bulbo zavorrato e al trimarano può essere esteso praticamente a tutte le imbarcazioni a vela, a titolo di esempio: The principle of compensation for the heeling of a boat outlined above in the two examples relating to the bulb-ballasted monohull and the trimaran can be extended to practically all sailing boats, by way of example:

- mediante lo spostamento del carico posto su apposite slitte in imbarcazioni di trasporto mera; - by moving the load placed on special sledges in mere transport boats;

- mediante spostamento di zavorre interne; - by moving internal weights;

- mediante immersione o sollevamento o spostamento laterale di apposite casse d'aria. - by immersion or lifting or lateral movement of special air boxes.

Per quanto riguarda il dispositivo limitatore dell'azione del vento sulle vele in condizioni di vento anomale, è chiaro che il tipo mostrato (molla pretensionata) è solo un esempio; tale dispositivo può essere sostituito da qualunque altro sistema limitatore di sforzo (pneumatico, idraulico, oleodinamico, ad attrito, ecc.) o da variatori del rapporto di trasmissione della forza agente sulla sartie di qualsiasi tipo ( ad ingranaggi, a leverismi, a camme, ecc.). As regards the device for limiting the action of the wind on the sails in abnormal wind conditions, it is clear that the type shown (pre-tensioned spring) is only an example; this device can be replaced by any other effort limiting system (pneumatic, hydraulic, oleodynamic, friction, etc.) or by variators of the transmission ratio of the force acting on the shrouds of any type (with gears, levers, cams, etc.).

La trasmissione della forza agente sulla sartia al sistema di compensazione del momento sbandante (zavorra, carico, galleggi ante, o che altro) può anch'essa essere effettuata in infiniti modi; per esempio, oltre al sistema a fimi e puleggia delle figg. 1 e 5, con sistemi pneumatici, oleodinamici, elettrici, a mezzo di servosistemi, con l'uso di sistemi computerizzati, ecc. The transmission of the force acting on the shroud to the heeling moment compensation system (ballast, load, float, or whatever) can also be carried out in infinite ways; for example, in addition to the pin and pulley system of figs. 1 and 5, with pneumatic, hydraulic, electrical systems, by means of servo systems, with the use of computerized systems, etc.

Qualunque sia il sistema di correzione dello sbandamento adoperato, il progettista può disegnare e tarare il dispositivo in modo da ottenere un predefinito comportamento dell'imbarcazione durante la navigazione a vela; ad esempio sarà cura del progettista dell'imbarcazione scegliere se compensare in toto od in parte l'effetto sbandante del vento sulla velatura o, addirittura, fare inclinare lo scafo verso il vento. Whatever the heel correction system used, the designer can design and calibrate the device in order to obtain a predefined behavior of the boat during sailing; for example, it will be up to the designer of the boat to choose whether to compensate in whole or in part the heeling effect of the wind on the sail or even tilt the hull towards the wind.

Parimenti, il dispositivo di limitazione dello sforzo di sartia può essere disegnato con parametri differenti, a seconda che si voglia privilegiare il Tradimento della velatura o la sicurezza dello scafo o che altro. Likewise, the shrouding effort limitation device can be designed with different parameters, depending on whether you want to favor the Betrayal of the sail or the safety of the hull or whatever.

L'ampia possibilità di scelta delle sistemazioni adottabili per il dispositivo in oggetto, di cui si è fatto cenno sopra, consente di potere ipotizzare la sua applicazione su imbarcazione di ogni tipo, costo e dimensione: tale dispositivo potrebbe in effetti aprire strade inesplorate alla navigazione a vela.. The wide possibility of choosing the accommodations that can be adopted for the device in question, mentioned above, allows us to hypothesize its application on boats of all types, costs and sizes: this device could in fact open unexplored roads to navigation. sailing ..

I risultati principali dell'applicazione del dispositivo sono: The main results of the application of the device are:

- una maggiore sicurezza dello scafo nei confronti di un suo possibile rovesciamento; - greater safety of the hull against a possible overturning;

- maggiore sicurezza e facilità per l'equipaggio neU'eseguire le manovre in coperta; - greater safety and ease for the crew to carry out the maneuvers on deck;

- migliore abitabilità dello scafo, per la minore o nulla inclinazione dei piani di calpestio e degli arredi; - better habitability of the hull, due to the minor or zero inclination of the walking surfaces and furnishings;

• minore rischio di spostamento dei carichi stivati. • less risk of moving stowed loads.

in pratica i particolari di esecuzione del dispositivo potranno comunque variare senza uscire dall'ambito del trovato e quindi dal dominio de! brevetto d'invenzione. in practice, the details of execution of the device may in any case vary without departing from the scope of the invention and therefore from the domain of the invention. invention patent.

Claims

CLAIMS 1) Sailing boat with one or more hulls characterized by the possibility of the mast (or masts) of the sails to move (rotate, translate, roto-translate), as a consequence of the action of the wind on the sails, with respect to the hull of the boat (or one or more hulls of it, in the case of a multi-hull boat); this movement can be independent of the movements and direct action of the crew and is transmitted through appropriate systems to the means of compensation for the heeling caused by the wind acting on the sails (compensation means constituted, for example, in monohulls by ballast, bulb keel ballasted, loaded, floats and in multi-hulls from the side hulls).

2) Sailing boat with one or more hulls characterized by means of compensation of the heeling caused by the wind acting on the sails (ballast, ballasted bulb keel, load, side hulls, floats, etc.) with the possibility of moving (rotate, translate, roto translate), as a consequence of the action of the wind on the sails (or in any case of the intensity of the wind), with respect to the hull (or to one or more hulls, in the case of a multi-hull boat), even independently of movements and direct action of the crew, using for this purpose the same force of the wind acting on the sails or special servomechanisms.