DE10103171A1

DE10103171A1 - Konstruktion für ein flexibles Rigg mit Reffeinrichtung einsetzbar für Segelfahrzeuge

Info

Publication number: DE10103171A1
Application number: DE2001103171
Authority: DE
Inventors: Hartmut Wibbeler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2002-08-22

Abstract

Vorrichtung eines flexiblen Riggs mit mehreren Teleskoprohren, die das zu reffende Segelprofil halten. DOLLAR A Bei bekannten Riggs gibt es einen Mast aus Teleskoprohr und einen Stützmast auf der Leeseite. Der Mast wird durch zwei Vorstangen gehalten. Das Segel rutscht auf einer Schiene über die ganze Bootslänge. Mit diesem Rigg lassen sich die Krebsscheren-Segel oder Deltasegel kaum kontrollieren. DOLLAR A Das flexible Rigg besteht aus mehreren Masten aus Teleskoprohren 1 die in Längs- und Querrichtung beweglich am Fahrzeug angebracht sind. Die Teleskoprohre werden oben in einem Riggkopf 2 zusammengeführt. Dieser hält mit einer Flexiblen Verbindung das Segel 7. Das Segel wird mit einer Reffeinrichtung 4 in die zwei Segelmasten 5 eingerollt. Das Segelprofil rutscht auf einer Schiene 6 über die ganze Bootslänge. Die Teleskoprohre können einzeln verlängert oder verkürzt werden. Dadurch ist eine gute Kontrolle des Segels möglich. DOLLAR A Dieses flexible Rigg kann auf verschiedenen Segelfahrzeugen eingesetzt werden, hauptsächlich auf Mehrrumpfbooten und im Besonderen bei Proas.

Description

Die Erfindung betrifft die Konstruktion für ein flexibles Rigg mit Rollreffeinrichtung. Einsetzbar für alle Segelfahrzeuge, insbesondere Auslegeboote nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Auslegerboote gehören zur Gattung der Mehrrumpfboote. Die Hauptmerkmale eines Auslegebootes ist ein Rumpf mit einem luvseitigen Ausleger (pazifische Proa). Die Besegelung steht auf dem Rumpf mit einem abgestagten Rigg. Die herkömmlichen Riggs bestehen nur aus einem Masten und zwei Vorstagen. Der Wind kommt immer von derselben Seite. Fahrtrichtungswechsel erfolgen durch das Vertauschen von Bug und Heck unter Umschwenken des Segels von bis zu 180°.

Bekannt sind Auslegerboote bereits seit Jahrhunderten im Bereich der pazifischen Inselwelt. (Buch von Klaus D. Kunz "Mehrrumpfboote", Verlag Delius Klasing, ISBN 3-7688-0693-6, S. 15 ff.)

Es ist bekannt, dass der Mast in einem Gelenk mit Kippmöglichkeit quer zur Bootsrichtung gelagert wird. Zwei Vorstage, deren Fußpunkt auf einer Fluchtlinie mit dem Drehpunkt des Gelenks liegen, halten den Mast in Längsrichtung. Der Fußpunkt des Segels rutscht auf einer Schiene über die ganze Bootslänge. Zur Leeseite wird der Mast vom Stützmast gehalten. Dieser ist als Teleskoprohr ausgebildet, das sowohl auf Zug als auch auf Druck gedämpft nachgibt. So kann das Rigg bei Einfallen einer Böe nach Lee abkippen. Ziel ist es, durch die Einstellungen von Zugkraft im Teleskoprohr und Gewicht (Ballast) das Amas ein flexibles Gleichgewicht zu erzielen. (Internet "http:/ /www.multihull.de/proakonz.htm." Datum 31,10,00)

Es ist auch bekannt: Ein Rigg für Segelfahrzeuge, bestehend aus einem oder mehreren mit dem Fahrzeug fest verbundenem Hauptmasten, einem oder mehreren Hilfsmasten als Schwenkmasten um eine Horizontalachse parallel zur Längsachse des Segelfahrzeugs kippbar gelagert, verbunden sind. Die Schwenkmasten verbleiben, unabhängig von der Krängung des Rumpfes und der Masten, selbsttätig in einer vertikalen Ausrichtung. Die mit den Schwenkmasten über ein Kugelgelenk verbundenen Bäume sind als Schwenkbäume beweglich ausgebildet. (Patentnummer: 197 51 858)

Es ist bekannt, dass die außerordentliche Leistung des Krabbenscherensegels. (Krebsscherensegels) im Vergleich zum Hochsegel (Bermudasegels) günstiger ist. Die Überlegenheit wächst mit zunehmendem Kurswinkel; bei halbem Wind beträgt der Vortriebskaftbeiwert CX des Krabbenscherenriggs etwa 1,7, der das Hochsegels dagegen nur etwa 0,9. Das Krabbenscherensegel liefert also rund 90 Prozent mehr Vortrieb als ein Hochsegel. (Buch Marchaj Die Aerodynamik der Segel ISBN 3-7688-1017-8 S. 176 ff) Jeder der sich mit Auslegerbooten (Proas) befaßt hat, dem ist das "Krebsscheren-Segel" oder auch das verwandte "Deltasegel" ein Begriff. Dabei ist allerdings zu beachten, dass die erwiesenen Vorteile dieser Segelform, vor allem bei raumem Wind, durch ausgeprägte Unhandlichkeit einhergeht. Was im pazifischen Raum bei gleichmäßigen Passatwinden kein Nachteil war, erweist sich in unseren Breiten als unbrauchbar. Die bekannten Riggs sind bei Starkwind schlecht kontrollierbar, weil sich die Segelflächen nicht durch bewährte Rollreffanlagen verkleinern lassen. Im unterbemannten Fahrtenboot hat z. B.: ein Segelpaar kaum eine Chance das Rigg zu kontrollieren, wenn der Wind stärker bläst. Und damit das KO- Kriterium: Das Segel läßt sich praktisch nicht reffen. Weiterhin verlagert sich auch der Segeldruckpunkt erheblich wenn das Segel beim Fahrtrichtungswechsel um bis zu 180° geschwenkt wird. Es ist ein zeitraubendes und konstruktionsbedingt aufwendiges Manöver, die Positionsänderungen von Segel und Rigg durchzuführen.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Segelfahrzeug über das Rigg besser zu kontrollieren und zu steuern und das Segel problemloser und schneller zu reffen. Diese Aufgaben werden bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind einerseits, dass das Rigg durch die Einstellung der einzelnen Teleskoprohre sich sehr schnell und sicher verstellen läßt. Ein Fahrtrichungswechsel ist durch das verschieben des Segelprofils einfach und schnell zu verrichten. Somit kann das Segelprofil so gestellt werden, dass sich der Lateral- und der Segelduckpunkt beliebig verändern lassen. Die großen Kräftekomponenten des Segels sind einmal die starke Vortriebskraft und zum anderen eine hohe Auftriebskraft. Durch die erfinderischen Maßnahmen, die Segelfläche genau zu positionieren, ist die Krängung und somit der Reibungsverluste des Segelfahrzeugs klein. Bei Auslegerbooten kann eine Balance gut erreicht werden, dadurch hebt sich der Luvschwimmer aus dem Wasser und der Wasserwiderstand halbiert sich. In diesen Fällen lassen sich die Vortriebskräfte erheblich steigern, das Geschwindigkeitspotential erhöht sich. Weiterhin ist im Falle einer Känterung das Segelprofil vom Rigg schnell zu lösen. Eine vorteilhafte Einrichtung der Konstruktion sieht, leichtes, schnelles Reffen und Öffnen des Segelprofils durch die synchrone Reffeinrichtung vor. Durch die erfinderische Maßnahme braucht das Rigg auch nicht verstagt werden. Der große Mittelteil des Segelfahrzeugs ist frei von Masten, Vorstarg, Achterstag und Wanten.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert werden.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 die vollständige Gesamtansicht des Riggs mit Segelprofil von der Seite

Fig. 2 die vollständige Gesamtansicht des Riggs mit Segelprofil von oben.

Fig. 3 die vollständige Gesamtansicht des Riggs mit Segelprofil von vorne.

Fig. 4 Schnitt A-A die Detailansicht einer konstruktiven Lösung der synchronen Reffeinrichtung von der Seite.

Fig. 5 Schnitt A-B die Detailansicht einer konstruktiven Lösung der synchronen Reffeinrichtung von oben.

Fig. 6 die Detailansicht einer konstruktiven Lösung des flexiblen Riggkopfes von der Seite.

Fig. 7 Schnitt A-C die Detailansicht einer konstruktiven Lösung des flexiblen Riggkopfes von der Seite.

Fig. 8 Schnitt A-D die Detailansicht einer konstruktiven Lösung des flexiblen Riggkopfes von oben.

In Fig. 1 wird das vollständige Rigg mit dem Segelprofil von der Seite gezeigt. Die Teleskoprohre 1 laufen oben zu einem Riggkopf 2 zusammen. Die Teleskoprohre sind mit den Gelenkverbindungen 8 an dem Segelfahrzeug verbunden. Der Riggkopf 2 läuft an einer Laufschiene 3 und hält das Segelprofil in der gewünschten Position. Das Segel 7 wird von zwei Segelmasten 5 in Form gehalten. Mit der Synchronen Rollreffeinrichtung 4 wird das Segel 7 in die zwei Segelmasten 5 eingerollt. Auf der Laufschiene 6, die am Segelfahrzeug befestigt ist wird bei einem Fahrtrichtungswechsel das Segelprofil mit einem Zugseil 14 zur anderen Seite gezogen. Dieses Manöver kann sehr schnell vom Cockpit durchgezogen werden. Hierbei wird das Segelprofil mit dem Zugseil 14, an dem der Schlitten mit der synchronen Reffeinrichtung 4 befestigt ist, über die ganze Fahrzeuglänge zur anderen Seite gezogen. Es ist auch möglich, den Schlitten 4 auf einer beliebigen Position der Schiene 3, zu fixieren. Die Teleskoprohre 1 werden noch verlängert oder verkürzt und schon hat das Rigg wieder die optimale Segelstellung. Das Verkürzen oder Verlängern der Teleskoprohre 1 kann durch Hydraulik, Pneumatik, oder mechanisch laufenden Gewindestangen, Zahnräder in Zahnstangen, Zahnriemen oder Ketten bewerkstelligt werden. Das genaue Einstellen der Teleskoprohre 1 kann auch mit den Einbau einer Software ermöglicht werden, die im Bereich der Sensorik anzutreffen ist.

Die Fig. 2 zeigt die vollständige Gesamtansicht des Riggs mit Segelprofil von oben. Die Teleskoprohre 1 sind in Längs- und Querrichtung mit den Gelenkverbindungen 8 am Segelfahrzeug verbunden. Es werden keine zusätzlichen Verstrebungen wie Wanten, Vorstag oder Achterstag benötigt. In dem Cockpit kann man sich frei bewegen. Die Einstellungsmöglichkeiten wie die verschiedenen Seile, Hebel und Schoten können ins Cockpit geführt werden. Der Aktionskreis 25 markiert den Bereich, die der Riggkopf 2 mit den Teleskoprohren 1 belegen kann. Das Segelprofil kann in eine beliebige Position gebracht werden. Hierdurch kann das ganze Leistungspotential aus dem Krebsscherensegel oder Deltasegel ausgeschöpft werden, so dass die Vortriebskraft wie auch die Auftriebskraft den größtmöglichen Wert erreichen.

Fig. 3 zeigt die Vorderseite des Riggs mit dem Segelprofil. An dieser Zeichnung ist der Rumpf und der luvseitige Ausleger 28 zu sehen. An dieser Zeichnung wird deutlich, wie schnell es möglich ist, durch das Verändern des Teleskoprohres 1, der auf dem luvseitigen Ausleger 28 verschraubt ist, eine einfallende Böe oder gar eine Kenterung zu vermeiden. Es besteht eine passive Unterstützung der Kentersicherheit.

Fig. 4 Schnitt A-A zeigt den Aufbau des synchronen Reffsystems 4. In dieser Darstellung ist die Trevellerschiene 6 mit dem Segelfahrzeug verbunden. Auf der Schiene 6 läuft der Schlitten 11, der die synchrone Reffeinrichtung 4 mit dem Segelprofil trägt. Der Schlitten 11 ist mit der Zugleine 14 verbunden und kann über die ganze Bootslänge gezogen werden. Auf dem Schlitten 11 ist die Rollreffrolle 9 befestigt. Die Reffrolle 9 wird mit der Reffleine 26 bedient. Das Bremssystem mit dem Bremsseil 10 fixiert das Segels 7 und verhindert das unkontrollierte Öffnen das Segels. Durch Ziehen und Lösen der Reffleine 26 ist das Segel 7 kleiner und größer zu stellen. Über das Bremssystem 10 ist ein Zahnradkasten 13 angebracht. Der Zahnradkasten 13 ermöglicht es, die Kräfte von dem mittleren Zahnrad auf den zwei äußeren Zahnräder synchron zu übertragen. Die zwei äußeren Zahnräder in dem Zahnradkasten 13 verteilen die Kraft auf die zwei Kardangelenke 29. Die Kardangelenke 29 geben die Kraft an die beiden Segelwickelrollen 12 synchron weiter. Die Segelwickelrollen 12 laufen konisch zu der Reffeinrichtung 4 schmaler zu, hierdurch können die Segelwickelrollen 12 das Krebsscherensegel oder Deltasegel 7 aufrollen. Die Segelwickelrollen 12 sind in dem Segelmast 5 innen gelagert. Mit der Reffeinrichtung 4 ist es möglich das Segel schnell und bequem vom Cockpit aus zu bedienen.

Bei Fig. 5 haben wir den Schnitt A-B durch das Segelprofil und den Riggkopf. Das Segelprofil ist unterteilt in einen oberen Segelmast 5 und einen unteren Segelmast 5. An den unteren Segelmast 5 ist eine Schiene 3 angeschraubt. Auf der Schiene 3 läuft ein Schlitten mit Schwenkvorrichtung 18. An der Schwenkvorrichtung 18 ist eine Umlenkrolle 31 und die Schot 27 angebracht. An dem oberen Segelmast 5 ist auch eine Laufschiene 3 mit einem Schlitten und Schwenkvorrichtung 18 angebracht. An den Schwenkvorrichtungen oben und unten sind Drehbolzen 30 integriert. Es besteht eine drehbare Verbindung zu der Umlenkrolle 31 sowie zur Verankerungseinheit 20. In dem Riggkopf 2 ist die Verankerungseinheit 20 integriert. Durch die ovale Form der Segelmasten 5, die konisch zum Riggkopf (Fußpunkt) verkleinert zulaufen, ist eine gute Anströmung des Windes möglich. Der Wind strömt über die Kanten der Krebsscherensegel oder Deltasegel und erzeugt einen Vorderkantenwirbel. Diese Vorderkantenwirbel drehen sich über das ganze Segel 7 und erzeugen eine hohe Vortriebskraft wie auch große Auftriebskraft.

Fig. 6 ist die Detailansicht des flexiblen Riggkopfes 2 von der Seite. In dieser Ausführungsform wird vereinfacht dargestellt, wie der Riggkopf 2 mit den Teleskoprohren 1 verbunden ist. In dem Riggkopf 2 sitzt die Verankerungseinheit 20. An der Verankerungseinheit 20 sind die Zugseile 15 und 16 befestigt. Der Schlitten mit Schwenkvorrichtung 18 läuft auf der Laufschiene 3. Die Verankerungseinheit 20 ist mit einem Drehbolzen 30 an dem Schlitten mit Schwenkvorrichtung 18 verbunden.

Fig. 7 Schnitt A-C zeigt den Riggkopf 2, die Verankerungseinheit 20 und den Schlitten mit der Schwenkvorrichtung 18. Die Verankerungseinheit 20 funktioniert im einzelnen so: Das Segelprofil wird mit dem Schlitten, der Schwenkvorrichtung 18 und der Verankerungseinheit 20 an dem Zugseil 14 in den Riggkopf 2 gezogen. Die Verankerungseinheit 20 läuft durch die Gummischutzmuffe 21 konisch zu den Seilen 15 und 14 zu. Die Gummischutzmuffe umschließt die Knoten der Seile 15 und 14. Das Einziehen der Verankerungseinheit 20 ist somit ohne das Verhaken der Knoten an dem Riggkopf 2 möglich. Die Verankerungseinheit 20 wird in dem Riggkopf 2 bis zum Anschlag gezogen. Das Zugseil 15 wird lose gegeben und die Rückholfeder 19 zieht den Innenkolben 23 nach oben. Der Innenkolben 23 hat Einbuchtungen, wo die Verankerungskugeln 22 in die Verankerungseinheit 20 hineinrutschen oder durch ziehen der Rückholfeder 19 des Innenkolbens 23 nach oben aus der Verankerungseinheit 20 herausgedrückt werden. Die Verankerungskugeln 22 werden durch den Innenkolben 23 in die Innenholkehle 24 eingefaßt. Das Segelprofil mit der Verankerungseinheit 20 ist jetzt mit dem Riggkopf 2 verbunden. Die Verbindung ist so geschaffen, dass sich die Verankerungskugeln 22 in der Innenholkehle 24 des Riggkopfes 2 drehen können. Die Verbindungseinheiten Segelprofil und Riggkopf 2 lassen sich drehen. Durch Ziehen an dem Zugseil 15 wird der Innenkolben 23 nach unten gezogen, die Verankerungskugeln 22 fallen nach innen in die Einbuchtung des Innenkolbens 23, das Segelprofil mit der Verankerugnseinheit 20 löst sich aus dem Riggkopf 2. Dadurch kann das Segel schnell von dem Rigg gelöst werden. Es besteht eine passive Unterstützung der Kentersicherheit, das Aufriggen und Herunterlassen des Segels ist schnell und unproblematisch zu händeln. Die Rückholfeder 19 kann so eingestellt werden, dass der Innenkolben 23 bei starkem Druck der Verankerungskugeln 22 nach unten geschoben wird und sich die Verankerungseinheit 20 aus dem Riggkopf 2 automatisch löst. Dieses ist bei Böen und starkem Wind durchaus von Vorteil.

Fig. 8 Schnitt A-D zeigt die Teleskoprohraufnahme mit Kugelgelenk 32. Die Teleskoprohraufnahme mit Kugelgelenk 32 ist mit einem Bolzen 33 an dem Riggkopf 2 befestigt. Durch diese Aufnahme 32 lassen sich die Teleskoprohre 1 leicht flexibel in dem Riggkopf bewegen. Die rund angelegte Innenholkehle 24 läßt die Verankerungskugeln 22 in einer beliebigen Stellung verankern.

Bezugszeichenliste

1

Teleskoprohr

2

Riggkopf

3

Laufschiene am Segelprofil

4

synchrone Reffeinrichtung

5

Segelmasten

6

Laufschiene am Segelfahrzeug

7

Segel

8

Gelenkverbindung am Segelfahrzeug

9

Reffrolle

10

Bremssystem mit Bremsbacken und Bremsseil

11

Schlitten für die Laufschiene am Segelfahrzeug

12

Segelwickelrolle nach unten hin konisch verjüngt

13

Zahnradkasten

14

Zugseil für den Nr.

11

Schlitten

15

Zugseil für die Riggkopfverankerung

16

Zugseil für das Einziehen in den Riggkopf

18

Schlitten mit Schwenkvorrichtung für die Laufschiene am Segelprofil

19

Rückholfeder

20

Verankerungseinheit

21

Gummischutzmuffe

22

Verankerungskugeln

23

Innenkolben

24

Innenholkehle für die Verankerungskugeln

25

Aktionskreis

26

Reffleine

27

Schot für den unteren Segelmast

28

Luvseitiger Ausleger

29

Kardangelenk

30

Drehbolzen

31

Umlenkrolle

32

Teleskoprohraufnahme mit Kugelgelenk

33

Bolzen

Claims

1. Flexibles Rigg für Segelfahrzeuge, bestehend aus mehreren Masten aus Teleskoprohren, die in Längs- und Querrichtung mit dem Fahrzeug verbunden sind. Die Teleskoprohre werden oben in einem Riggkopf zusammengeführt und halten das Segelprofil. Dieses Segelprofil wird durch zwei Segelmasten gehalten, wo sich das Segel synchron in den Segelmasten reffen läßt. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die einzelnen Teleskoprohre unterschiedlich durch Hydraulik, Pneumatik oder mechanisch verlängern und verkürzen lassen. Die Teleskoprohre laufen oben zusammen und bilden einen Riggkopf.

2. Rigg nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Riggkopf mit einer Verankerungseinheit die flexiblen Verbindung zum Segelprofil hält.

3. Rigg nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Segelprofil von zwei Segelmasten gehalten wird. Die zwei Segelmasten verjüngen sich zur synchronen Reffeinrichtung. Die synchrone Reffeinrichtung refft das Segel in die Segelmasten.

4. Rigg nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sich das Segelprofil bei einem Fahrtrichtungswechsel um 180° über eine Schiene zur anderen Seite gezogen werden kann oder auf der Schiene an einer bestimmten Stelle festgehalten wird. So lassen sich der Segeldurck- und der Lateraldruckpunkt beliebig verändern.

5. Rigg nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Segelprofil sich von jeder Position aus durch die synchrone Reffeinrichtung öffnen wie reffen läßt. Der Reffpunkt wir durch ein Bremssystem fixiert.

6. Rigg nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Segelprofil mit dem Riggkopf so eingestellt wird, wodurch die Vortriebskraft wie auch die Auftriebskraft auf das Maximum gesteigert werden kann.