Segel
Die Erfindung betrifft ein Segel für ein vorzugsweise auf dem Wasser durch Windkraft angetriebenes Fortbewegungsmittel, insbesondere ein Segelschiff, das verbesserte aerodynamische Eigenschaften hat.
Die aerodynamischen Eigenschaften des oder der eingesetzten Segel bestimmen grundsätzlich die Funktion eines Segelbootes. Ein herkömmliches Einfachsegel nimmt zwar bei Gebrauch eine gebogene Form ähnlich zu der Form einer Tragfläche an. Ein herkömmliches Einfachsegel ist aber bekanntlich sehr empfindlich auf Anstellwinkeländerungen, da es insbesondere eine spitze, eindimensionale Profilnase besitzt. Insbesondere haben Einfachsegel die Tendenz, dass ihr Luv- Seitenlieg einfällt. Hier muss der Segler während des Segeins darauf achten, dass dieses Einfallen des Seitenliegs nicht erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein aerodynamisch verbessertes Segel zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem gattungsgemäßen Segel auf mindestens einer Seite eines gegebenen Einfachsegels ein
schlauchartiges Element derart angeordnet ist, dass ein mit dem Wind aufblasbares Profilelement in Form einer abgerundeten Nase gebildet ist. Bei diesem erfindungsgemäßen Segel wird beim entsprechenden Anstellen des Segels das aufblasbare Profilelement vom Wind aufgeblasen und bildet somit eine abgerundete aerodynamische Profilnase. Durch dieses Nasenprofil wird die aerodynamische Güte des Nasenbereichs, d. h. des entsprechenden Seitenliegs des Segels erhöht. Hierdurch kann die Empfindlichkeit bei der Anstellwinkeländerung erheblich verringert werden. Dadurch, dass das Nasenprofil durch den gegebenen Luftstrom aufgeblasen wird, erhöht sich die strukturelle Steifigkeit des vorderen Profilbereichs und verringert dadurch die Tendenz des Seitenliegs, beispielsweise des Luv- Seitenliegs, einzufallen. Damit ist der Segler nicht mehr genötigt, unentwegt auf ein Einfallen des Seitenlieges achten zu müssen. Aufgrund dieser aerodynamischen Verbesserung wird auch der Vortrieb des Segels verbessert. Insgesamt wird durch ein späteres Einfallen des Seitenliegs der gesamte Segelkomfort verbessert, wobei hier eine entsprechende Verbesserung bei geringstmöglichen zusätzlichen Materialaufwand erreicht wird.
Besondere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.
Dabei kann durch mindestens zwei zwischen einem Ober- und einem Untersegel vorgesehenen Profilrippen ein vorzugsweise symmetrisches Nasenprofil ausbildbar sein, bei dem das gegebene Einfachsegel die Profilsehne des Nasenprofils definiert. Durch diese entsprechenden Profilrippen, die ebenfalls aus Segeltuch bestehen wird beim entsprechenden Aufblasen der abgerundeten Nase die symmetrische Formgebung des Nasenprofils sichergestellt.
In dem schlauchartigen Element können Lufteinlässe vorgesehen sein, die ein Einströmen der Luft zum Aufblasen des aufblasbaren Profilelements zur abgerundeten Nase ermöglichen. Das aufblasbare Nasenprofil kann sich im wesentlichen vom Kopf des Segels entlang des Luv-Seitenlieges hinunter bis zum Schothorn erstrek- ken.
Das aufblasbare Nasenprofil kann eine unterschiedliche Tiefe des Segelprofils einnehmen. Vorzugsweise nimmt es aber nur eine Profiltiefe bis zu 60 % des Segelprofils ein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können mehrere Nasenprofile hintereinander auf dem Segel ausgebildet sein, wobei zwischen den Nasenprofilen des Segels luftdurchlässiges Material vorgesehen sein muss, damit das zweite Nasenprofil oder das weiterfolgende Nasenprofil ebenfalls wieder vollständig umströmt werden kann.
Vorzugsweise können die Lufteinlassöffnungen an der Vorderseite des aufblasbaren Nasenprofils ausgebildet sein.
Die Lufteinlassöffnungen können in Form von Ventilen gebildet sein. Diese Ventile werden durch entsprechende eingenähte Segeltuchstücke gebildet, die den Wind nach innen leiten, aber aufgrund eines verjüngenden Auslaufs ein Rückströmen des Windes weitgehend verhindern.
Besonders vorteilhaft ist in den Lufteinlassöffnungen luftdurchlässige Gaze oder ein Netz eingesetzt, da hierdurch eine Umströmung des Nasenprofils verbessert wird und trotzdem Luft in das zur Nase aufblasbare Profilelement eingeleitet wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das aufblasbare Nasenprofil über Luftkanäle mit auf der Hinterseite des Nasenprofils liegenden Lufteinlassöffnungen verbunden. Diese Lufteinlassöffnungen sind also an der strö- mabwärtigen Seite und gerade nicht im Staustrom angeordnet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann im Segel anschließend an das aufblasbare Nasenprofil eine Fläche aus luftdurchlässiger Gaze oder einem Netz ausgebildet sein. Vorteilhaft ist der Obersegelverlauf des Na-
senprofils im Wesentlichen dem Profilverlauf des gegebenen Einfachsegels ange- passt.
Die Profilrippen können noch Öffnungen oder Gazestücke enthalten, die eine Querströmung zwischen den einzelnen Profilrippen ermöglichen.
Weiter können im Segelprofil in Höhe der Nasenprofilrippen Öffnungen oder Gazestücke enthalten sein, die eine Querströmung zwischen der oberen und unteren Profilkammer ermöglichen.
Das Nasenprofil kann an bestimmten Punkten, oder über die gesamte Länge, Öffnungen aufweisen, die ein kontrolliertes Entleeren des Nasenprofils, z. B. beim Bergen des Segels ermöglichen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig. 1 : eine Vorderansicht eines beispielhaft gezeigten Segels nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2: eine Rückansicht des Segels gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3: eine Abwicklung des Segels gemäß der Fig. 1 und 2,
der Fig. 4 bis 8: Schnittdarstellungen unterschiedlicher Ausgestaltungen der Erfindung,
Fig. 9: die Vorderansicht einer anderen Ausführungsvariante des Segels, das hier als Spinnaker ausgebildet ist,
Fig. 10: eine Ansicht auf das Segel gemäß der Ausführungsvariante nach Fig. 9 von oben und
die Fig. 11 und 12: Schnittdarstellungen unterschiedlicher Ausgestaltungen der Erfindung gemäß der Ausführungsvariante nach Fig. 9.
In Fig. 1 ist eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Segels zu sehen, in welchem ein symmetrisches profiliertes Obersegel 12 dargestellt ist. Mit dem Pfeil a ist die Windrichtung angezeigt. Wie in Fig. 1 angedeutet, jedoch in Fig. 2 in der Ansicht von hinten deutlich zu sehen, läuft vom Kopf 14 des Segels entlang des Luv- Seitenliegs 16 bis zum Schothorn 18 ein in Form einer abgerundeten Nase aufblasbares Profil 20, welches durch das Obersegel 12 und ein entsprechendes Untersegel 22 gebildet wird. Wie insbesondere auch der Fig. 3 zu entnehmen ist, ist das sich aus dem aufblasbaren Profilelement ergebende Nasenprofil symmetrisch aufgebaut, wobei der Obersegelverlauf des Nasenprofils im Wesentlichen dem Profilverlauf eines entsprechenden Einfachsegels gleicher Form angepasst ist. Entlang des Luv-Seitenlieks sind mehrere Lufteinlässe 24 vorgesehen, durch die die Luft einströmen kann, um das aufblasbare Profilelement 16 in Form einer abgerundeten Nase aufzublasen. Die abgerundete Formgebung wird durch entsprechend vorgesehene, eingenähte Profilrippen 26 sichergestellt. Mit 13 ist die Fortsetzung des Einfachsegels im Bereich des Nasenprofils bezeichnet. Durch diese Verlängerung des Einfachsegels 12 wird sozusagen eine Mittelsehne des Nasenprofils gebildet.
In den Fig. 4 bis 8 sind unterschiedliche Ausführungsvarianten gezeigt. So entspricht diejenige gemäß Fig. 4 in der Schnittdarstellung im wesentlichen derjenigen gemäß der Fig. 1 und 2, wobei hier ein aufblasbares Profilelement 16 in Form einer abgerundeten Nase im Bereich des Luv-Seitenliegs gebildet ist. Die Bezeichnungen der Fig. 4 entsprechen denjenigen der vorher beschriebenen Figuren.
In der Fig. 5 ist ein der Fig. 4 ähnliches Segel gezeigt, bei dem zusätzlich im vorderen Bereich des aufblasbaren Profilelements 16 die Lufteinlässe in Form von hier angedeuteten Ventilen 28 bestehen, die aus Segeltuch eingenäht sind. Im Lufteintrittsbereich werden die Ventilöffnungen mittels luftdurchlässiger Gaze 30 abge-
deckt, um hier die Umströmungseigenschaften um die abgerundete Nase zu verbessern.
In der Ausgestaltung gemäß Fig. 6 ist das Ventilsystem ähnlich wie in Fig. 5 beschrieben dargestellt, ohne dass die Lufteinlassoffnungen mit Gaze abgedeckt sind. Hier ist zusätzlich nach dem abgerundeten Nasenprofil 16 im Obersegel 12 ein luftdurchlässiger Bereich bestehend aus einem luftdurchlässigen Netz oder aus luftdurchlässiger Gaze 32 ausgebildet. Mit 29 sind hier die Lufteinlässe bezeichnet.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsvariante eines Segels 10 mit zwei hintereinander angeordneten abgerundeten Nasen 16 und 34 dargestellt. Zwischen diesen beiden Profilen ist zur Ausbildung der Strömung ein luftdurchlässiger Bereich 36, der ebenfalls mittels eines luftdurchlässigen Netzes oder mit luftdurchlässiger Gaze ausgefüllt ist, angeordnet.
In Fig. 8 ist eine leicht abgewandelte Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der die Lufteinlassoffnungen 29 nicht im vorderen Anström bereich der abgerundeten Nase 16 sondern über einen oder mehrere entsprechende Luftkanäle 38 an die abgerundete Nase 16 angeschlossen im Bereich des Obersegels ausgebildet sind. Hier wird also die Luft im Bereich des Obersegels durch die Lufteinlässe 29 einströmen und über den oder die Luftkanäle 38 das aufblasbare Profilelement in Form einer abgerundeten Nase 16 aufblasen.
In Fig. 9 ist ein Segel 10 in Form eines Spinnakers dargestellt, welches aus Segelbahnen 50 zusammengenäht ist und in Bereich der Seitenlieken 52 und 54 aufblasbare Profilelemente 56 und 58 aufweist. Diese Profilelemente weisen Profilrippen 60 auf, die, wie insbesondere in Fig. 10 dargestellt, dem Nasenprofil eine asymmetrische Form aufprägen. In Fig. 9 ist mit 62 das Unteriiek und mit 64 der Kopf bezeichnet. In der Darstellung vom oben gemäß Fig. 10 sind ebenfalls der Kopf 64 und das Unteriiek 62 zu sehen. Die aufblasbaren Profilelemente 52 und 54 verlaufen zwischen dem Kopf 64 und den Schothörnern 66. Mit 68 ist die Segeloberfläche des Einfachsegels bezeichnet.
In Fig. 12 ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsvariante gemäß der Fig. 9 und 10 gezeigt, wobei hier hinter den aufblasbaren Profilelementen 52 und 54 im Bereich des Einfachsegels 68 Gazestreifen 70 anschließen. Mit 72 ist die Lufteinlassöffnung und mit 74 ein Ventilsystem im Bereich der aufblasbaren Profilelemente gezeigt.
Eine alternative Ausführungsvariante zeigt die Fig. 11 , in welcher oberhalb der Segeloberfläche über die Höhe verteilt Luftkanäle 76, in welche über Öffnungen 78, die mit Gaze verschlossen sind, die Luft einströmen kann.