WO2003022672A1 - Segelmast - Google Patents

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WO2003022672A1
WO2003022672A1 PCT/EP2002/009568 EP0209568W WO03022672A1 WO 2003022672 A1 WO2003022672 A1 WO 2003022672A1 EP 0209568 W EP0209568 W EP 0209568W WO 03022672 A1 WO03022672 A1 WO 03022672A1
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WO
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Prior art keywords
mast
sail
hollow profile
sailing
sail mast
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/009568
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Stempfle
Original Assignee
Josef Stempfle
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Josef Stempfle filed Critical Josef Stempfle
Priority to EP02762466A priority Critical patent/EP1427630A1/de
Publication of WO2003022672A1 publication Critical patent/WO2003022672A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B15/00—Superstructures, deckhouses, wheelhouses or the like; Arrangements or adaptations of masts or spars, e.g. bowsprits
    • B63B15/0083—Masts for sailing ships or boats

Definitions

  • the invention relates to a sail mast according to the preamble of claim 1.
  • Sail masts with a round profile or with rounded corner profiles which are permanently mounted on a sailing vehicle are known from the prior art.
  • German utility model G 90 14 942 describes a sail mast with an essentially polygonal, preferably triangular, cross section. Such sail masts have a symmetrical cross section with respect to their longitudinal center plane.
  • sail masts with a symmetrical profile are known from the prior art, which are rotatably mounted on the sailing vehicle.
  • Fixed sail masts have the disadvantage that they cause turbulence at their leading edge, especially in half wind and upwind courses, which adversely affect the propulsive force of the sail.
  • the effective sail area is greatly reduced with fixed masts, since the desired bulbous profile only arises after about a third of the sail area.
  • An aerodynamic element for sailing vehicles which has means for influencing its aerodynamic shape, is known from the European patent EP 0 511 050.
  • the aerodynamic element comprises a rectangular mast and a sail, which determines the aerodynamic shape of the element.
  • the aerodynamic shape of the sail in particular its curvature and concavity, can be influenced by two flexible design slats to which the sail is attached. By creating the design slats, the curvature or concavity of the sail can be changed so that the aerodynamic element can be brought into an aerodynamically preferred shape.
  • the disadvantage of this known element is its elaborate design. The known element is therefore very expensive and prone to errors.
  • the complex mechanical construction also contributes to a high weight of the north direction.
  • the object of the invention is to provide a sail mast which offers the most favorable inflow conditions to the sail arranged thereon and thus optimizes the achievable propulsive or buoyant force of the sail.
  • Figure 1 Side view of a sailing vehicle with a mast according to the invention
  • FIG. 1 Cross section of the sail mast according to the invention
  • FIG. 3 View of the sailing vehicle of Figure 1 from above in the respective
  • Figure 4a rear view of the sailing vehicle of Figure 1;
  • Figure 4b detailed view of Figure 4a in the area of the upper spreaders of the sail mast;
  • Figure 4c cross section through the detailed view of Figure 4b along the line I-I.
  • FIG. 1 shows a sailing vehicle 14 which is equipped with a sailing mast 1.
  • the sailing vehicle 14 is a sailing boat.
  • the mast 1 according to the invention is also intended for other sailing vehicles which can be set in motion in the air, on the water or on the ground by the action of wind, such as e.g. Surf boats, surf boards, hang gliders, sailing sledges, kites and the like.
  • the sail mast 1 is rotatably fastened on the sail vehicle 14 in a known manner by the mast foot 20 being inserted into a conventional sail mast pocket.
  • a main sail 16 is attached to the mast 1 and stretched over a tree 21.
  • Tree 21 is preferred rotatably articulated on the mast 1 via a swivel 30 and in different
  • Rotational positions with respect to the mast 1 can be locked.
  • the sailing vehicle 14 is equipped in a known manner with a headsail 17.
  • the sail mast 1 is rotatably mounted about a vertical axis 13 running through the mast base 20.
  • the sail mast 1 is shown in cross section.
  • the sail mast 1 comprises a rigid hollow profile 2, which has an outer wall 10.
  • the hollow profile is preferably designed as an extruded aluminum profile. However, it can also be made from other materials such as e.g. Titanium, plastic, carbon or glass fiber can be produced using known processes.
  • the hollow profile 2 is divided into a front area with the outer walls 10a and 10b and a rear area with an outer wall 10c.
  • the leading edge 23 is located at the end of the front region of the hollow profile 2.
  • a mast groove 18 is formed in the outer wall 10c, into which a luff 19 with the main sail 16 attached is formed is introduced.
  • the outer walls 10a and 10b enclose a cavity 22. Inside this cavity 22, the outer walls 10a and 10b are connected to one another by cross struts 24, 25.
  • the outer walls 10a and 10b merge on the one hand at the leading edge 23 and on the other hand at the transition to the rear part of the hollow profile 2, at reference number 26.
  • the outer walls 10a and 10b merge into one another to form a profile wall 10c.
  • the hollow profile 2 has a cross section which is symmetrical with respect to the longitudinal center plane 15, at least the front region of the hollow profile having a substantially drop-shaped cross section.
  • the tip of the drop shape of the front part of the hollow profile 2 merges at reference number 26 into the rear part of the hollow profile with the profile wall 10c
  • the cross strut 25 is designed such that it forms two channels 7 and 8 separated from one another with the inner sides of the outer walls 10a and 10b.
  • the outer walls 10a and 10b are provided with openings 11, 12.
  • the channels 7 and 8 and the openings 11 and 12 extend over the entire height of the hollow profile 2.
  • the channels 7 and 8 are sealed airtight at the mast base and at the mast tip by cover plates.
  • the hollow profile 2 is enclosed by a shape-changing outer skin 3.
  • the outer skin 3 is formed from a sheet-like material, such as plastic film, kevlar fabric, or canvas.
  • the outer skin 3 is preferably made of an air-impermeable material.
  • the outer skin 3 is fastened over the entire height of the hollow profile 2 along fastening lines 28, 29 on the two outer sides of the profile wall 10c.
  • the fastening lines 28, 29 preferably run in the region of the outer end 27 of the hollow profile 2, near the mast groove 18.
  • the outer skin is fastened to the outer wall 10 along a fastening surface 30, the fastening surface 30 being located in the center of the leading edge 23.
  • Two separate chambers 5, 6 are formed between the outer skin 3 and the outer walls 10a, 10b and 10c by fastening the outer skin 3 to the hollow profile 2.
  • the essentially airtight chambers 5 and 6 can be acted upon independently of one another by means of a pneumatic pump 9 (see FIG. 1) arranged in the area of the mast base 20 (see FIG. 1).
  • the chambers 5, 6 are pressurized or depressurized via the channels 7 and 8, which are connected to the pump 9 and are connected to the chambers 5, 6 via openings 11, 12.
  • the two chambers 5, 6 can be pressurized either independently or alternately with pressure or vacuum.
  • 14 sensors are provided on the sailing vehicle, with which the current rotational position of the mast 1 with respect to the keel direction (K Fig. 3) can be detected.
  • Inductive, capacitive, optical or mechanical sensors are preferably used.
  • the sailing vehicle 14 is shown in three different rotational positions of the mast 1.
  • the rotational position of the mast 1 on the sailing vehicle 14 is preferably subdivided into a plurality of regions, for example left, right and center, and is accordingly detected and indicated by the sensors.
  • FIG. 3b shows the sailboat 14 when sailing on the left bow and Figure 3c when sailing on the right bow.
  • Figure 3a shows the rotational position of the mast on the sailboat when turning, whereby the keel direction K includes an angle of 180 ° with the wind direction W.
  • the mast 1 When sailing, the mast 1 is first placed on the desired side so that the wind coming from the wind direction W hits the leading edge 23, as shown for example in FIG. 3b for sailing on the left bow.
  • the rotational position of the sail mast 1 chosen in this way with respect to the keel direction K is detected by the sensor for determining the rotational position of the mast and passed on to a control circuit for controlling the pump 9.
  • the tree 21 is aligned in a known manner with respect to the wind direction W (true wind) and locked on the mast 1 in such a way that the main sail 16 is provided with the best possible inflow conditions in order to enable the largest possible travel component. In this position, the tree 21 forms an acute angle ⁇ with the longitudinal center plane 15 of the mast 1 (FIG. 3b).
  • the chamber 6 on the suction side S is pressurized by means of the pump 9 and the chamber 5 on the pressure side D is pressurized (FIG. 3b).
  • the outer skin 3 bulges out on the suction side S, while the outer skin 3 on the opposite pressure side, in the area of the chamber 5, is sucked into the outside 4 of the hollow profile due to the negative pressure prevailing there and comes to rest there , In this way, a cross-sectional profile that is asymmetrical with respect to the longitudinal center plane 15 is formed.
  • the effective sail area acting in the main sail 16 is increased compared to a symmetrical mast profile, because the wind coming from the direction W can flow better into the main sail 16. Furthermore, the asymmetrical profile prevents turbulence at the leading edge 23, which means that the sail 16 is fully functional from the luff. The sail area can therefore be chosen smaller while the propulsion remains the same, which reduces the offending forces. By avoiding the turbulence in the area of the leading edge 23, higher courses can also be taken on the wind because the sail does not come in until later.
  • the tree 21 is first brought into the middle position in which the tree 21 is aligned with the longitudinal center plane 15 of the hollow profile 2.
  • This position of the tree 21 and the sail mast 15 is detected by the sensor and passed on to the control circuit for controlling the pump 9.
  • the pump 9 ensures pressure equalization between the chambers 5 and 6, so that the mast 1 assumes an aerodynamically neutral, ie symmetrical, profile.
  • This symmetrical cross-sectional profile is achieved in that approximately the same overpressure is maintained in both chambers 5 and 6, so that the outer skin 3 inflates uniformly on both sides of the longitudinal median plane 15, whereby the entire aerodynamic shape of the mast 1 is a occupies an essential drop-shaped profile.
  • FIG. 4 a shows the sailing vehicle 14 from FIG. 1 in the rear view with a preferred embodiment of the sailing mast 1.
  • the sailing mast 1 has in its upper part and in its lower part spreaders 34, 35, 36, 37 attached transversely.
  • the spreaders 34, 35 in the upper part of the mast are connected to the mast top 40 by shrouds 38, 39.
  • guide plates 31, 32, 33, 34 are attached to the hollow profile 2 on both sides of the hollow profile.
  • the baffles 31, 32 can also be seen from the side view of FIG. 1.
  • FIG. 4b shows a detailed illustration of the sail mast 1 in the area of the upper spreaders 34, 35.
  • FIG. 4c shows a cross section through the sail mast 1 according to FIG. 4b along the line II.
  • the guide plates 31, 32, 33 and 34 are the shape of the outer skin when pressurized State adapted so that the outer skin 3 bears against the guide plates 31, 32, 33 and 34, if both chambers 5, 6 are pressurized. This state is shown in Figure 4c.
  • the baffles 31, 32, 33 and 34 thus serve for the lateral stabilization of the outer skin 3 in the pressurized state. Maintaining the shape specified by the guide plates 31, 32, 33 and 34 is particularly important on the suction side over the entire height of the mast, since about two thirds of the driving force is generated on the suction side.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Segelmast (1), umfassend ein Hohlprofil (2) und Mittel zur Beeinflussung der aerodynamischen Form des Segelmastes (1). Bei einem derartigen Segelmast kann die erzielbare Vortriebs- bzw. Auftriebskraft des Segels optimiert werden, indem die aerodynamische Form des Segelmastes so ausgestaltet wird, das möglichst günstige Anströmverhältnisse vorherrschen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Hohlprofil (2) starr ist und die Mittel zur Beeinflussung der aerodynamischen Form gebildet sind durch eine das Hohlprofil (2) umschließende, formveränderliche Außenhaut (3).

Description

Segelmast
Die Erfindung betrifft einen Segelmast nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus dem Stand der Technik sind fest auf einem Segelfahrzeug montierte Segelmasten mit einem Rundprofil oder mit abgerundeten Eckprofilen bekannt. In dem deutschen Gebrauchsmuster G 90 14 942 ist beispielsweise ein Segelmast mit im wesentlichen mehreckigem, vorzugsweise dreieckförmigem Querschnitt beschrieben. Derartige Segelmasten weisen bezüglich ihrer Längs-Mittelebene einen symmetrischen Querschnitt auf. Ferner sind aus dem Stand der Technik Segelmasten mit symmetrischem Profil bekannt, welche auf dem Segelfahrzeug drehbar angebracht sind. Feste Segelmasten weisen den Nachteil auf, daß sie insbesondere bei halbem Wind und Am-Wind-Kursen an ihrer Anströmkante Verwirbelungen hervorrufen, welche die Vortriebskraft des Segels nachteilig beeinflussen. Die effektive Segelfläche ist bei festen Segelmasten stark vermindert, da sich erst nach etwa einem Drittel der Segelfläche das gewünschte bauchige Profil ergibt. Diese Nachteile können durch drehbare Segelmasten vermieden werden, da diese in die Anströmrichtung des Windes gedreht werden können.
Zur Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften und insbesondere zur Erhöhung der effektiven Segelfläche wurden Segelmasten mit asymmetrischem Querschnitt vorgeschlagen. Starre, asymmetrische Segelmasten weisen jedoch den Nachteil auf, daß das Segelfahrzeug nur auf einem Bug gesegelt werden kann.
Ein aerodynamisches Element für Segelfahrzeuge, welches Mittel zur Beeinflussung seiner aerodynamischen Form aufweist, ist aus dem europäischen Patent EP 0 511 050 bekannt. Das aerodynamische Element umfaßt einen rechteckigen Mast und eine Besegelung, welche die aerodynamische Form des Elements bestimmt. Die aerodynamische Form der Besegelung, insbesondere deren Wölbung und Höhlung, ist durch zwei biegsame Gestaltungslatten beeinflußbar, an denen die Besegelung angeheftet ist. Durch Nerstellung der Gestaltungslatten kann die Wölbung bzw. Höhlung der Besegelung verändert werden, so daß das aerodynamische Element in eine aerodynamisch bevorzugte Form gebracht werden kann. Nachteilig bei diesem bekannten Element ist seine aufwendige Gestaltung. Das bekannte Element ist deshalb sehr teuer und fehleranfällig. Die aufwendige mechanische Konstruktion trägt ferner zu einem hohen Gewicht der Norrichtung bei.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Segelmast bereitzustellen, welcher dem daran angeordneten Segel möglichst günstige Anströmverhältnisse bietet und damit die erzielbare Vortriebs- bzw. Auftriebskraft des Segels optimiert.
Diese Aufgabe wird mit einem Segelmast mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Segelmastes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen:
Figur 1: Seitenansicht eines Segelfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Segelmast;
Figur 2: Darstellung des erfmdungsgemäßen Segelmastes im Querschnitt;
Figur 3: Ansicht des Segelfahrzeuges von Figur 1 von oben in der jeweiligen
Wind- und Fahrtrichtung angepaßten Drehstellungen des Segelmastes;
Figur 4a: Rückansicht des Segelfahrzeuges von Figur 1;
Figur 4b: Detailansicht der Figur 4a im Bereich der oberen Salinge des Segelmastes;
Figur 4c: Querschnitt durch die Detailansicht der Figur 4b entlang der Linie I-I.
In Figur 1 ist ein Segelfahrzeug 14 dargestellt, welches mit einem Segelmast 1 ausgestattet ist. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Segelfahrzeug 14 um ein Segelboot. Der erfindungsgemäße Segelmast 1 ist jedoch auch für andere Segelfahrzeuge bestimmt, welche in der Luft, auf dem Wasser oder auf dem Boden durch Windeinwirkung in Bewegung gesetzt werden können, wie z.B. Surfboote, Surfbretter, Drachenflieger, Segelschlitten, Flugdrachen und dergleichen.
Der Segelmast 1 ist auf dem Segelfahrzeug 14 in bekannter Weise drehbar befestigt, indem der Mastfuß 20 in eine übliche Segelmast-Tasche eingeführt ist. An dem Segelmast 1 ist ein Hauptsegel 16 befestigt und über einen Baum 21 gespannt. Der Baum 21 ist bevorzugt drehbar am Segelmast 1 über ein Drehgelenk 30 angelenkt und in unterschiedlichen
Drehstellungen bezüglich des Mastes 1 arretierbar.
Daneben ist das Segelfahrzeug 14 in bekannter Weise mit einem Vorsegel 17 ausgestattet.
Der Segelmast 1 ist um eine durch den Mastfuß 20 verlaufende vertikale Achse 13 drehbar gelagert.
In Figur 2 ist der Segelmast 1 im Querschnitt dargestellt. Der Segelmast 1 umfaßt ein starres Hohlprofil 2, welches eine Außenwand 10 aufweist. Das Hohlprofil ist bevorzugt als stranggepreßtes Aluminiumprofil ausgebildet. Es kann jedoch auch aus anderen Materialien wie z.B. Titan, Kunststoff, Carbon oder Glasfaser mit bekannten Verfahren hergestellt werden.
Das Hohlprofil 2 ist in einen vorderen Bereich mit den Außenwänden 10a und 10b und einen hinteren Bereich mit einer Außenwand 10c unterteilt. Die Anströmkante 23, befindet sich am Ende des vorderen Bereichs des Hohlprofils 2. Am Ende des hinteren Bereichs des Hohlprofils 2 ist in der Außenwand 10c eine sich längs des Mastes 1 erstreckende Mastnut 18 ausgebildet, in welche eine Vorliek 19 mit dem daran befestigten Hauptsegel 16 eingeführt ist. Im vorderen Bereich des Hohlprofils 2 umschließen die Außenwände 10a und 10b einen Hohlraum 22. Innerhalb dieses Hohlraums 22 sind die Außenwände 10a und 10b durch Querverstrebungen 24, 25 miteinander verbunden. Die Außenwände 10a und 10b gehen einerseits an der Anströmkante 23 und andererseits am Übergang zum hinteren Teil des Hohlprofils 2, bei Bezugszahl 26, ineinander über. Im hinteren Teil des Hohlprofils 2 gehen die Außenwände 10a und 10b zur Bildung einer Profilwand 10c ineinander über. Das Hohlprofil 2 weist insgesamt einen bezüglich zur Längs-Mittelebene 15 symmetrischen Querschnittt auf, wobei zumindest der vordere Bereich des Hohlprofils einen im wesentlichen tropfenförmigen Querschnitt hat. Die Spitze der Tropfenform des vorderen Teils des Hohlprofils 2 geht bei Bezugsziffer 26 über in den hinteren Teil des Hohlprofils mit der Profilwand 10c
Die Querstrebe 25 ist so ausgebildet, daß sie mit den Innenseiten der Außenwände 10a und 10b zwei voneinander getrennte Kanäle 7 und 8 ausbildet. Im Bereich der Kanäle 7 und 8 sind die Außenwände 10a und 10b mit Öffnungen 11, 12 versehen. Die Kanäle 7 und 8 sowie die Öffnungen 11 und 12 erstrecken sich über die gesamte Höhe des Hohlprofils 2. Die Kanäle 7 und 8 sind am Mastfuß und an der Mastspitze durch Deckplatten luftdicht abgedichtet. Das Hohlprofil 2 ist von einer formveränderlichen Außenhaut 3 umschlossen. Die Außenhaut 3 ist aus einem bahnförmigen Material gebildet, wie z.B. Kunststofffolie, Kevlargewebe, oder Segeltuch. Bevorzugt ist die Außenhaut 3 aus einem luftundurchlässigen Material.
Die Außenhaut 3 ist über die gesamte Höhe des Hohlprofils 2 längs Befestigungslinien 28, 29 an den beiden Außenseiten der Profilwand 10c befestigt. Die Befestigungslinien 28, 29 verlaufen bevorzugt im Bereich des äußeren Endes 27 des Hohlprofils 2, nahe der Mastnut 18.
Im vorderen Bereich des Hohlprofils 2 ist die Außenhaut längs einer Befestigungsfläche 30, an der Außenwand 10 befestigt, wobei die Befestigungsfläche 30 mittig Anströmkante 23 liegt. Zwischen der Außenhaut 3 und den Außenwänden 10a, 10b und 10c sind durch die Befestigung der Außenhaut 3 am Hohlprofil 2 zwei voneinander getrennte Kammern 5, 6 ausgebildet. Die im wesentlichen luftdichten Kammern 5 und 6 können unabhängig voneinander mittels einer im Bereich des Mastfußes 20 angeordneten Pneumatikpumpe 9 (vgl. Figur 1) mit Druck oder Unterdruck beaufschlagt werden. Die Beaufschlagung der Kammern 5, 6 mit Druck bzw. Unterdruck erfolgt über die Kanäle 7 und 8, welche an die Pumpe 9 angeschlossen sind und mit den Kammern 5, 6 über Öffnungen 11, 12 in Verbindung stehen. Mittels der Pumpe 9 können die beiden Kammern 5, 6 entweder unabhängig voneinander oder wechselseitig mit Druck oder Unterdruck beaufschlagt werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind auf dem Segelfahrzeug 14 Sensoren vorgesehen, mit denen die momentane Drehstellung des Segelmastes 1 bezüglich der Kielrichtung (K Fig. 3) erfaßbar ist. Bevorzugt werden induktive, kapazitive, optische, oder mechanische Sensoren verwendet. In Figur 3 ist das Segelfahrzeug 14 in drei unterschiedlichen Drehstellungen des Segelmastes 1 dargestellt. Bevorzugt wird die Drehstellung des Segelmastes 1 auf dem Segelfahrzeug 14 in mehrere Bereiche, beispielsweise links, rechts und mittig unterteilt und entsprechend über die Sensoren erfaßt und angegeben.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Segelmastes 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 3 näher beschrieben. Hierbei zeigt Figur 3b das Segelboot 14 beim Segeln auf linkem Bug und Figur 3c beim Segeln auf rechtem Bug. Die Figur 3a zeigt die Drehstellung des Segelmastes auf dem Segelboot beim Wenden, wobei die Kielrichtung K mit der Windrichtung W einen Winkel von 180° einschließt.
Beim Segeln wird der Mast 1 zunächst auf die gewünschte Seite gelegt, so daß der aus der Windrichtung W kommende Wind auf die Anströmkante 23 auftrifft, wie beispielsweise in Figur 3b für das Segeln auf linkem Bug gezeigt. Die so gewählte Drehstellung des Segelmastes 1 bezüglich der Kielrichtung K wird von dem Sensor zur Ermittlung der Drehstellung des Mastes erfaßt und an eine Steuerschaltung zur Steuerung der Pumpe 9 weitergeleitet. Der Baum 21 wird in bekannter Weise bezüglich der Windrichtung W (wahrer Wind) so ausgerichtet und am Mast 1 arretiert, daß dem Hauptsegel 16 möglichst gute Anströmverhältnisse geboten werden um eine möglichst große Fahrtkomponente zu ermöglichen. Der Baum 21 schließt in dieser Stellung mit der Längs-Mittelebene 15 des Segelmastes 1 einen spitzen Winkel α ein (Figur 3b).
Die auf der Sogseite S liegende Kammer 6 wird mittels der Pumpe 9 mit Überdruck und die auf der Druckseite D liegende Kammer 5 mit Unterdruck beaufschlagt (Figur 3b). Durch die Beaufschlagung mit Überdruck wölbt sich die Außenhaut 3 auf der Sogseite S bauchförmig aus, während die Außenhaut 3 auf der gegenüberliegenden Druckseite, im Bereich der Kammer 5, aufgrund des dort herrschenden Unterdrucks an die Außenseite 4 des Hohlprofils angesaugt wird und dort zur Anlage kommt. Auf diese Weise bildet sich ein bezüglich der Längs-Mittelebene 15 asymmetrisches Querschnittsprofil aus.
Durch das asymmetrische Profil, welches die aerodynamischen Eigenschaften des Segelmastes 1 bestimmt, ist die im Hauptsegels 16 wirkende effektive Segelfläche gegenüber einem symmetrischen Mastprofil erhöht, weil der aus der Richtung W kommende Wind besser in das Hauptsegel 16 einströmen kann. Ferner werden durch das asymmetrische Profil Verwirbelungen an der Anströmkante 23 vermieden, wodurch das Segel 16 ab dem Vorliek voll funktionsfähig ist. Die Segelfläche kann deshalb bei gleichbleibendem Vortrieb kleiner gewählt werden, wodurch die kränkenden Kräfte reduziert werden. Durch die Vermeidung der Verwirbelungen im Bereich der Anströmkante 23 können ferner höhere Kurse am Wind gefahren werden, weil das Segel erst später einfällt.
Bei der Wende des Segelbootes (Figur 3a) wird der Baum 21 zunächst in die Mittelstellung gebracht, in welcher der Baum 21 mit der Längs-Mittelebene 15 des Hohlprofils 2 fluchtet. Diese Stellung des Baums 21 und des Segelmastes 15 wird vom Sensor erfaßt und der Steuerschaltung zur Steuerung der Pumpe 9 weitergegeben. Die Pumpe 9 sorgt in dieser Stellung für einen Druckausgleich zwischen den Kammern 5 und 6, so daß der Segelmast 1 ein aerodynamisch neutrales, d.h. symmetrisches Profil annimmt. Dieses symmetrische Querschnittsprofil wird dadurch erreicht, daß in beiden Kammern 5 und 6 jeweils ein in etwa gleicher Überdruck aufrechterhalten wird, so daß sich die Außenhaut 3 zu beiden Seiten der Längs-Mittelebene 15 gleichförmig aufbläht, wodurch die gesamte aerodynamische Form des Segelmastes 1 ein im wesentlichen tropfenförmiges Profil einnimmt. Beim weiteren Umlegen des Mastes 1 bzw. des Baumes 21 wird die entsprechende Stellung wiederum vom Sensor erfaßt und die Pneumatikpumpe 9 so gesteuert, daß wiederum die auf der Sogseite liegende Kammer 5 mit Überdruck und die auf der Drucksseite D liegende Kammer 6 mit Unterdruck beaufschlagt wird (Figur 3c).
Gegenüber drehbaren Masten mit starrem, symmetrischen Querschnitt ergibt sich auf diese Weise für das Segeln auf beiden Bugseiten (linker Bug bzw. rechter Bug) eine wesentliche Steigerung der Vortriebskraft und eine Verbesserung des Anströmprofils in jeder Drehstellung des Mastes 1, da beim Übergang des Segeins vom linken auf den rechten Bug (und umgekehrt) das aerodynamische Profil des Mastes 1 so angepaßt werden kann, daß sich in jeder Drehstellung des Mastes 1 die günstigsten Anströmverhältnisse für das Hauptsegel 16 ergeben.
Figur 4 a zeigt das Segelfahrzeug 14 von Figur 1 in der Rückansicht mit einer bevorzugten Ausführungsform des Segelmastes 1. Der Segelmast 1 weist in seinem oberen Teil und in seinem unteren Teil jeweils querschiffs angebrachte Salinge 34, 35, 36, 37 auf. Die Salinge 34, 35 im oberen Teil des Mastes sind durch Wanten 38, 39 mit dem Masttop 40 verbunden. Am Masttop 40 greifen an der Bordwand 43 befestigte Wanten 41, 42 an. Im Bereich der oberen Salinge 34, 35 sowie im Bereich der unteren Salinge 36, 37 sind am Hohlprofil 2 zu beiden Seiten des Hohlprofils jeweils Leitbleche 31, 32, 33, 34 befestigt. Die Leitbleche 31, 32 sind ebenfalls aus der Seitenansicht von Figur 1 ersichtlich.
Figur 4b zeigt eine Detaildarstellung des Segelmastes 1 im Bereich der oberen Salinge 34, 35. Figur 4c zeigt einen Querschnitt durch den Segelmast 1 gemäß Figur 4b entlang der Linie I-I. Die Leitbleche 31, 32, 33 und 34 sind der Form der Außenhaut im druckbeaufschlagten Zustand angepaßt, so daß sich die Außenhaut 3 an die Leitbleche 31, 32, 33 und 34 anlegt, wenn beide Kammern 5, 6 mit Überdruck beaufschlagt sind. Dieser Zustand ist in Figur 4c gezeigt. Die Leitbleche 31, 32, 33 und 34 dienen damit der seitlichen Stabilisierung der Außenhaut 3 im druckbeaufschlagten Zustand. Die Einhaltung der durch die Leitbleche 31, 32, 33 und 34 vorgegebenen Form ist insbesondere auf der Sogseite über die gesamte Höhe des Mastes wichtig, da etwa zwei Drittel der Vortriebskraft auf der Sogseite erzeugt werden.

Claims

Ansprüche
1. Segelmast (1), umfassend ein Hohlprofil (2) und Mittel zur Beeinflussung der aerodynamischen Form des Segelmastes (1), dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (2) starr ist und die Mittel zur Beeinflussung der aerodynamischen Form gebildet sind durch eine das Hohlprofil (2) umschließende, formveränderliche Außenhaut
(3)-
2. Segelmast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut (3) an dem Hohlprofil (2) derart befestigt ist, daß sich zwischen der Außenhaut (3) und der Außenseite (4) des Hohlprofils (2) zwei voneinander getrennte Kammern (5, 6) bilden, welche mit Druck oder Unterdruck beaufschlagbar sind.
3. Segelmast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Hohlprofils (2) Kanäle (7, 8) vorgesehen sind, welche an einer Pumpe (9) angeschlossen sind und mit den Kammern (5, 6) in Verbindung stehen, wobei die beiden Kammern (5, 6) unabhängig voneinander oder wechselseitig mittels der Pumpe (9) mit Druck oder Unterdruck beaufschlagbar sind.
4. Segelmast nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (7, 8) mit jeweils einer Kammer (5, 6) über Öffnungen (11, 12) in Verbindung steht.
5. Segelmast nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Segelmast (1) um eine vertikal angeordnete Achse (13) drehbar auf einem Segelfahrzeug (14) befestigt ist.
6. Segelmast nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (2) einen bezüglich seiner Längs-Mittelebene (15) symmetrischen Querschnitt aufweist. Segelmast nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Segelfahrzeug (14) Sensoren vorgesehen sind, mit denen die Drehstellung des Segelmastes erfaßbar ist.
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