NO168348B - Seilbaat - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et avbalanseringssystem for seilbåt med om mastefoten sideveis svingbar mast og med til masten og til en i båtens skrog anordnet avbalanseringsvekt festede vaiere, under mellomkopling av et fluidum-system som innbefatter en respektiv fluidum-kraftanordning mellom vaier og skrog og en mellom de to fluidum-kraftanordninger innkoplet dobbeltvirkende fluidum-kraftanordning som påvirker avbalanseringsvekten slik at den beveges i båtens tverretning når masten beveges sideveis grunnet vindkraft mot mastens seil.

Konvensjonelle seilbåter arbeider etter det prinsipp at vindkreftene mot seilene balanseres av den kraft og det moment som tilveiebringes av båtens kjøl i vannet. Vann-motstanden og kjølvekten utnyttes for å tilveiebringe denne kraft og dette moment.

Hastigheten til konvensjonelle seilbåter bestemmes av flere ulike faktorer. Den mest vesentlige faktor er seilarealet og utformingen av kjølen og skroget. For å muliggjøre bruk av store seilareal har det vært foreslått ulike kjølutforminger for tilveiebringelse av en kraft og et moment for balansering av vindkraften mot seilene. Et eksempel på en seilbåt som er konstruert etter dette prinsipp er den suksessrike Australia II, vinneren av America's Cup. Store kjøler har imidlertid den ulempe at de gir stor slepemotstand, bremser båten og således i en viss utstrekning motvirker den hastighetsøkning som man oppnår ved å øke seilarealet.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en seilbåt som er konstruert for bruk av store seilareal uten behov for konstruksjon av båten med en konvensjonell større kjøltype. Ytterligere fordeler ved seilbåten ifølge oppfinnelsen vil få frem av den etterfølgende beskrivelse. Hensikten med oppfinnelsen oppnås derved at avbalanseringsvekten, som i og for seg kjent, er slik opplagret i skroget at vektens tyngdepunkt beveges translatorisk, og ved at det i fluidum-systemet er lagt inn en respektiv ekspansjonsbeholder mellom fluidum-kraftanordningene og den dobbeltvirkende fluidum-kraftanordning.

Ytterligere kjennetegnende trekk ved oppfinnelsen vil gå frem av de uselvstendige krav.

Oppfinnelsen skal beskrives mer detaljert nedenfor, under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 og 2 viser skjematiske riss av en seilbåt i ulike driftsstillinger i samsvar med

oppfinnelsen,

fig. 3-6 viser skjematiske riss hvor prinsipp-ene til oppfinnelsen er vist, i den hensikt å vise en sammenligning mellom forholdene i forbindelse med en konvensjonell seilbåt og en seilbåt

ifølge oppfinnelsen, mens

fig. 7 og 8 viser prinsippet for en alternativ utførelsesform av seilbåten ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 og 2 viser skjematisk hvordan seilbåten 10 ifølge oppfinnelsen virker. Båten har en mast 12 som er svingbart montert på en aksel 14 slik at masten kan tilte eller vippe i tverretningen, altså tverrskips. I den i fig. 1 viste utgangsstilling eller nøytrale stilling holdes masten i den vertikale stilling ved hjelp av to eller flere vant eller vaiere 16 som er festet til stempelstengene 20 i hydraulisk betjente stempel-sylinderenheter 18, en på hver side av båten. Stempel-sylinderenhetene 18 er fordelaktig enkeltvirk-ende og anordnet for utøvelsen av en bestemt pådragskraft på vaierne 16.

Stempel-sylinderenhetene 18 utgjør deler av et hydraulisk system som også innbefatter en dobbeltvirkende hydraulisk betjent stempel-sylinderenhet 22. Denne enhet 22 har forbindelse med stempel-sylinderenhetene 18 gjennom ledninger 24 og to ekspansjonsbeholdere 26.

Et sett vekter 30 er anordnet slik at det kan forskyves 1 tverrskipsretningen, dvs. tvers over skroget 28 til seilbåten 10. Vektene 30 er anordnet på en egnet praktisk måte, eksempelvis slik at de kan forskyves inne i en kanal utformet i båtskroget. Vektene tjener som balanseringslegemer og stabiliserer seilbåten 10.

Seilbåten ifølge oppfinnelsen virker på følgende måte. Når vinden virker mot seilet vil masten 12 vippe som vist i fig. 2. En av vaierne 16 (den venstre i fig. 2) gis ut og hydraulisk fluidum vil da strømme fra den tilhørende hydrauliske stempel-sylinderenhet 18 og til den dobbeltvirkende hydrauliske stempel-sylinderenhet 22. Stempelstangen 32 i enheten 22 vil forskyves fra sin sentrale eller likevektsstilling med en kraft som tilsvarer vindkraften mot seilene. Hydraulisk fluidum vil strømme inn i den andre stempel-sylinderenhet 18 og vaieren 16 på denne siden strammes derfor inn, slik at vaieren 16 således hele tiden vil være stram. Innstrammingen av den ene vaier er litt større enn utgivingen av den andre vaier.

Bevegelsen av stempelstangen 32 benyttes for å forflytte vektene 30 til en stilling i hvilken vektene vil gi et moment om båtens bevegelsessenter tilstrekkelig til balansering av vindkraften på seilene og for å holde seilbåtens 10 skrog 28 horisontalt. Lasten overføres fra stempelstangen 32 til vektene ved hjelp av et mekanisk og/eller hydraulisk system (ikke vist på tegningene). Eksempelvis kan systemet være utført slik at stempelstangen 32 utgjør en tannstang som har inngrep med et tannhjul. Tannhjulet er forbundet med et andre tannhjul eller flere gir eller lignende for drift av endeløs kjede som er forbundet med vektrekken 30. Kraftoverføringen mellom tannhjulet og girene kan være mekanisk eller hydraulisk og girforholdet bør være dimensjonert på egnet måte. Når det benyttes hydraulisk kraftoverføring mellom tannhjulet og giret har konstruktøren relativt stor valgfrihet med hensyn til plasseringen av den hydrauliske stempel-sylinderenhet 22 og ekspansjonsbeholderen 26 i skroget 28. Det kan være fordelaktig å plassere disse komponenter "ute av veien", eksempelvis i den aktre del av båten 10.

Et par fjærer 34 er anordnet for demping av uønskede og plutselige bevegelser av vektene 30. Fjærene 34 er haket på vektene 30 i en likevektstilstand for disse og er beregnet for strekking når vektene 30 beveger seg. Ekspansjonsbehold-erne 26 demper plutselige bevegelser i det hydrauliske system, hvilke bevegelser kan oppstå som følge av eksempelvis raske vindskiftninger eller vindstøt.og absorberer eventuell slakk I vaierne.

Som følge av vektenes 30 bevegelse på tvers i skroget 28 vil seilbåtens 10 hydrauliske system tilveiebringe et moment som balanserer det moment som vindkreftene mot seilene tilveiebringer. Skroget 28 vil forbli horisontalt i vannet, uav-hengig av størrelsen til den vindkraft som virker på seilene. Utformingen av skroget 28 uten en større kjøl av den konvensjonelle type gir en seilbåt 10 som har mindre dypgående enn en konvensjonell seilbåt, og den nye båt vil derfor være raskere. Dens manøvrering lettes, med tilhørende redusering av grunnstøtingsfare under ilandstigning langs moloer og lignende.

Seilbåten 10 ifølge oppfinnelsen er mer stabil enn konvensjonelle seilbåter fordi skroget hele tiden vil holdes i en horisontal stilling i vannet og vindkraften vil være balan-sert som følge av forflytningen av vektene 30. Ved å velge vektmassene i relasjon til båtens vekt vil det være mulig

å kunne øke seilarealet betydelig sammenlignet med konvensjonelle seilbåter. Med en vekt av elementene 30 lik den for en tilsvarende kjøl og med samme deplasement, har forsøk vist at det er mulig å øke seilarealet med 35% eller mer. Denne

mulighet bidrar også til øket hastighet for seilbåten 10 ifølge oppfinnelsen, sammenlignet med konvensjonelle seilbåter .

Skroget 28 vil hele tiden ha en tendens til å innta en horisontal stilling i vannet, hvilket letter alle bevegelser og forflytninger ombord. Seilbåten 10 gir øket sikkerhet for mannskapet, fordi skroget 28 ikke har tendens til å legge seg over. Som følge herav vil komforten ombord bedres.

Roret (ikke vist) vil alltid innta en vertikal stilling og roret vil derfor alltid ha optimal virkning. Rorene på konvensjonelle seilbåter skråstilles under seiling, med resulterende negativ innflytelse på styrefunksjonen.

Det er mulig å sørge for at noe av seilbåtens utstyr, såsom brensel tanker, motor, vanntanker etc, kan forskyves sammen med vektene. I et slikt tilfelle kan man redusere massen av vektene 30 og man kan derfor redusere båtens 10 deplasement eller øke seilarealet.

Skroget 28 kan konstrueres ut i fra den primære forutsetning å øke båtens hastighet, fordi båten ikke vil legge seg over under seiling. Det relativt flate skrog og et tilhørende lite dypgående vil også lette båtens fremdrift med motor. Båtens plane skrog bidrar til å gjøre båten mer egnet for høye hastigheter enn konvensjonelle seilbåter, som har en forholdsmessig stor kjøl. Skroget 28 vil heller ikke ha noen tendens til å skjære seg ned i vannet.

Noen faktorer, såsom massen til vektene 30, spennkraften i vaierne 16, velges under hensyntagen til de kvaliteter som man ønsker båten skal ha. Mastens 12 stivhet kan eksempelvis velges i tilpassing til vind- og avdriftforhold. En fjær 38 kan anordnes for påvirkning av stempelsylinderenheten 22 for kontroll av driften av det hydrauliske system og systemets treghet. Fig. 3 viser forskjell i oppførsel mellom en konvensjonell seilbåt 40 og seilbåten ifølge oppfinnelsen, utsatt for relativ hård vind. Masten 12 i båten 10 i samsvar med oppfinnelsen stiller seg inn 1 samme vinkel som masten 42 i seilbåten 40. Seilbåten 10 har et seilareal som er 3556 større enn seilarealet på den ellers sammenlignbare, konvensjonelle seilbåt 40. Seilbåtens 40 skrog krenger sterkt, mens seilbåtens 10 skrog 28 forblir horisontalt. Fig. 4 viser en seilbåt 40 som har veltet. Masten 42 ligger horisontalt og kjølen 44 har hevet seg opp over vannflaten, flg. 5 viser seilbåten 10 ifølge oppfinnelsen med masten 12 i en horisontal stilling. Båten 10 er ikke veltet og vektene 30 befinner seg i en stilling i hvilken de forsøker å dreie skroget 28 tilbake til horisontalstillingen. Seilbåten 10 ifølge oppfinnelsen er således veltesikker. Det moment som utøves av vektene 10 vil dreie båtskroget tilbake til den i fig. 6 viste horisontale stilling. I motsetning til hva som er tilfellet ved konvensjonelle seilbåter, vil det ikke være nødvendig først å reve seilene.

Fig. 7 og 8 viser den prinsippielle utførelse av en annen mulig utførelsesform av seilbåten ifølge oppfinnelsen. Seilbåten er forsynt med en utvendig, bevegbar kjøl som tjener som en balanseringsanordning på samme måte som vektene 30. Kjølen kan beveges i en vanntett kanal 39 og dens stilling styres av det samme hydrauliske system som for vektene 30. Det hydrauliske system er tilknyttet kjølens 36 stillingsregulerende midler ved hjelp av en aksel 40 som går gjennom et vanntett lager i skroget.

En mindre kjøl eller et senterbord kan eventuelt benyttes. Senterbordet kan være innstillbart vertikalt for optimal tilpassing til de eksisterende forhold.

Claims (3)

1. Avbalanseringssystem for seilbåt med om mastefoten (14) sideveis svingbar mast (12) og med til masten og til en i båtens skrog anordnet avbalanseringsvekt (30;36) festede vaiere (16), under mellomkopling av et fluidum-system som innbefatter en respektiv fluidum-kraftanordning (18) mellom vaier og skrog og en mellom de to fluidum-kraftanordninger (18) innkoplet dobbeltvirkende fluidum-kraftanordning (22) som påvirker avbalanseringsvekten slik at den beveges i båtens tverretning når masten beveges sideveis grunnet vindkraft mot mastens seil, karakterisert ved at avbalanseringsvekten (30; 36), som i og for seg kjent, er slik opplagret i skroget (28) at vektens tyngdepunkt beveges translatorlsk, og ved at det i f luidum-systemet er lagt inn en respektiv ekspansjonsbeholder (26) mellom fluidum-kraftanordnlngene (18) og den dobbeltvirkende fluidum-kraftanordning (22).

2. Avbalanseringssystem Ifølge krav 1, karakteris ert ved at fluidum-kraftanordnlngene (18,22) er hydrauliske arbeidssylindre.

3. Avbalanseringssystem ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at avbalanseringsvekten er en forskyvbar kjøl (36).