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Herren Siegfried Pertramer, Tengstr. 32a, D-8000 München 40
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und Joachim Adamek, Augustenstr. 49, D-8000 München 2 Rigg für ein
Windsurfbrett.
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Die Erfindung betrifft ein Rigg für Hindsurfbrett mit einem mittels
Spieren aufrecht und aufgespannt gehaltenen Segel, wobei das gegenüber dem Windsurfbrett
unverstagte, mittels Gelenk allseitig frei dreh- und schwenkbar auf dem Windsurfbrett
befestigte Rigg von dem Benutzer jeweils an einer der Spieren gehalten und damit
relativ zum Wind und zum Windsurfbrett verstelLt wird, wobei das Segel mit den Spieren
nur über deren Nocks verbunden ist, das rTnterl-iek des Segels von einer der aufrechten
tiere Nocks schräg nach unten zu einer/verläuft und mindestens eine der Spieren
oberhalb des Segelhalses angeordnet ist, und wobei ferner diese Spiere als Spreizbaum
beidseitig am Segel vorbeigeführt ist.
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Ein derartiges Rigg ist beispielsweise aus der DE-AS 19 14 604 bekannt.
Bei diesem bekannten Rigg wird anstelle eines früheren Vorschlages (Popular Science,
August 1965, Seiten 138-141) des dort verwendeten rautenförmigen Segels, welches
nach Art eine Kinderdrachens zwischen zwei Punkten am Mast und zwei Punkt;en
eines
den Mast kreuzenden Baumes gespannt ist, ein asymmetrisches Segel nach Art eines
Hoch- oder Bermudasegels und in form eines Kluversegels verwendet wurde.
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Zum Halten und Verstellen des Segels ist anstelle des querverlaufenden
Baumes bei dem erwähnten bekannten Rigg ein Spreizbaum vorgesehen, der aus zwei
einander gegenüberliegenden nach aussen gekrümmten Großbäumen besteht. Oberflächlich
betrachtet weist diese Konstruktion eine gewisse Ahnlichkeit mit der bekannten Spreizgaffeltakelung
auf.
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Die Spreizgaffeltakelung ist sowohl bei unverstagter. als auch verstagten
Riggs in vielen Ausführungsformen bekannt.
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Insbesondere bei Ding-.mit drehbaren Mast, welcher eflne Diamond-Verstagung
aufweist, hat diese Riggf rm entscnciwende Vorteile, indem das Rigg leichter zu
hardhaben ist, fjr eine höhere Geschwindigkeit sorgt und ein damit ausgestattetes
Boot wesentlich höher am Wind laufen läßt (Herrishoff Manufacturing Company, 'ierbeschrift,
New York Public Library 1940). Die Vorteile der echten Spreizgaffeltakelung sind
in der Fachwelt unbestritten (Grohmann Hans "Das Segel", Verlag F. Bruckmann AG,
münchen 1937, Seiten 37-42 und Tafel III; Sail Magazine ärz 1977, Seiten 196, 197.).
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Bei Windsurfbrettern bieten sich jedoch bei dem total asymmetrischen
Rigg, bei welchem das Vorliek des Segels am Mast befestigt ist, schon deshalb Nachteile,
weil, wie auch bei dem aus der Literaturstelle Potolar Science bekannten Segelbrett
die Steuerung ausschließlich durch Verlagerung des Segeldruckpunktes gegenüber dem
Lateralpunkt geschieht. Die Praxis hat gezeigt, daß man mit dem eingangs erwähnten
bekannten Rigg ausgesprochen schwer abfallen kann und das Halsen folglich ein scharieriges
Manöver darstellt. Ein weiterer Nachteil des bekannten Rigg5 besteht darin1 daß,
da der Mast vollständig unverstagt ist und daher eine gewisse Stärke haben muß und
da iXberwiegend glasfaserverstärkter Kunststoff zu dessen Her-
Stellung
verwendet wird, die Anströmlcante des Segels vergleichsweise klobig ist und daher
einen schlechten Tlirkungsgrad des Segels bedingt. Ein weiterer Nachteil des eingangs
beschriebenen bekannten Riggs ist darin zu sehen, daß insbesondere bei Böen sich
der obere Bereich des Mastes stark verformt, so daß das Achterliek des Segels die
optimale Form verläßt und das Segel ausweht.
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;: dem DE-GM 7 421 380 ist ferner noch ein Windsurfbrett mit einem
zweiteiligen Segel bekanr.+, besteht aus einem durch einen Großbaum getrennten und
an diesem angeschlagenen Segel, wobei unterhalb des Großbaums die zweite Hälfte
des Segels an ,eschlagen ist, dessen Unterliek schräg nach unten zum Mast geführt
ist. Der Großbaum dient hierbei wie bei der bekannzur Takelung mit dem aus zwei
einander gegenü;e-liegenden Großbäumen bestehenden Spreizbaum als Handhabe zur 3edienung
es Segels Diese Ausführungsform erweist sich jedoch ebenfalls als nachteilig, da
sie bedingt durch die für die Be-G4enung erforderlichen Luftspalte zwischen Großbaum
und den beiden Hälften des Segels einem einstückigen Segel in der Leistung unterlegen
sein dürfte.
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Diese mit dem zweigeteilten Segel verbundenen ITachteile werden teilweise
bei einer aus der DE-OS 27 02 642 bekannten fligform gelöst, indem hier der Großbaum
güllschienenartige Führungen aufweist, in welche Unterliek bzw. Oberliek der beiden
Segelhälften einführbar sind, wobei die Segelhälften einzeln durch am ock des Großbaumes
vorgesehene Spannelemente trimrnbar sind. Zur Handhabung des Riggs sind an dem Großbaum
zwei seitliche Handgriffe oder Bügel vorgesehen.
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Diese bekannte Riggform stellt jedoch ebenfalls keine optimale Lösung
dar, da die beiden zwei getrennte Strömungsflächen bildenden Segel einen schlechten
Wirkungsgrad gegenüber einem großen durc-hgehenden Segel haben.
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Aus der DE-OS 24 23 250 ist noch ein Rigg für Windsurfer bekannt,
welches ebenfalls einen allseitig frei dreh- und schwenkbaren Mast aufweist, an
dem sich ein über eine Baumtasche von einem einteiligen Segel getragener Baum abstützt.
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Das Trimmen des Segels ist dadurch möglich, daß Zugelemente, sogenannte
Strecker, am Baum vorgesehen sind. Als Handhabe zum Führen des Riggs sind hier zwei
Tampen vorgesehen, welche um einen am Mast befestigten 3eschlag herumgeführt werden
und am hinteren Ende des Baumes in Klemmelementen festgelegt sind.
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Es hat sich gezeigt, daß die Handhabung eines derartig ausgestalteten
Riggs unbefriedigend ist, da die als Handhabe dienenden Tampen lediglich auf Zug
beanspruchbar sind und keine Druckkräfte aufgebracht werden können, wie sie für
die Drehbewegung des Riggs zum Vor- und Achterschwenken desselben notwendig sind.
Durch die straffe Befestigunl; des ziegels am 3aum in der hierzu vorgesehenen Baumtasche
ist darüberhinaus eine optimale Profilgebung des Segels ebenfalls nicht möglich.
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Zusammenfassend läßt sich, was die bekannten Riggs für T';ind surfer
betrifft, daher sagen, daß sich die bisher vorgeschlagenen Konstruktionen darin
erschöpfen, die von verschiedenen Segelbooten bekannten Riggs auf das Gebiet der
Windsurfer zu übertragen, wozu diese dahingehend modifiziert arerden, daß anstelle
der Schot irgendein großbaumähnliches Bauelement als Handhabe benutzt wird.
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Hinsichtlich der optimalen Profilgebung zur vollständigen Ausnutzung
der aerodynamichen Kräfte ist es bei Regeln ferner bekannt (US-PS 1 613 890) an
einem stromlinienförmigen iTast mit möglichst schmaler Anströmkante ein zwei Vorlieks
aufweisendes Segel anzuschlagen, welche an einer ITaht in die Hauptsegelfläche übergeht.
Sinn dieser Konstruktion ist es, dem gesamten Cegelprofil im Querschnitt möglichst
die Form eines aus der Flugzeugtechnik bekannten Tragflügels zu geben. Dic Verwendung
von stromlinienförmigen Masten scheidet jedoch auf dem vorliegenden Gebiet aus Gewichtsgründen
und
Materialgründen aus. Daher war das Ziel der möglichst schmalen Anströmkante auf
dem vorliegenden Gebiet nicht erreichbar.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Rigg der oben
erwähnten Art zu schaffen, welches einen höheren Wirkungsgrad aufweist.
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Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Vorliek
des Segels an einem Stag befestigt ist, daß die das Segel aufrechthaltende Spiere
als Doppelspiere aus mindestens zwei nach außen gekrümmten bzw. krümmbaren Stangen
ausgebildet ist, daß das Stag am Top und Fuß der Doppelspiere angeschlagen ist,
daß der Spreizbaum zumindest in dem dem Segel gegenüberliegenden Bereich als an
sich bekannte Spreizgaffel dem gespiegelt doppelten idealen Tragflügelprofil des
Segels entsprechend ausgebildet ist und daß die Spreizgaffel an den beiden Stangen
der Doppelspiere bef'estigt ist.
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Durch die Erfindung wird, abgesehen von der vollständigen Lösung der
oben erwähnten Aufgabe der Vorteil erzielt, daß durch das Anschlagen des Vorlieks
des Segels an einem Stag die erwähnte dünnstmögliche Anströmkante des Tragflügelprofils
des Segels erzielt wird, wobei die nach außen von dem Stag weggekrümmte Doppelspiere
zum Aufrecht halten des Segels die Strömungsverhältnisse nicht stören kann. Ein
weiterer besonderer Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß selbst bei stärkstem
Wind die die Funktion eines Mastes übernehmende Doppelspiere, insbesondere im Topbereich
des Segels, nicht nach Lee verformt werden kann, da in diesem Falle die in Luv liegende
St.ange der Doppelspiere auf Zug beansprucht und die in Lee liegEnde Stange auf
Druck beansprucht wird, so daß in dieser Ebene quasi eine Fachwerkskonstruktion
gegeben ist, die jeglicher Verformung widersteht. Hierdurch wird nahezu absolut
sicher, selbst bei stärksten Böen ein Auswehen des Achterlieks
vermieden.
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Weitere vorteilhafte Merkmale, Weiterbildungen und Einzelheiten sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von den in den Zeichnungen
beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 eine prinzipielle Seitenansicht des Riggs nach der
l+.rfindung in einer ersten Ausführungsform; Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht
einer zweiten Ausführungsform; Fig. 3 eine skizzenhafte Vorderansicht des Tops und
des t[alses des Segels im Bereich der das Segel aufrecht haltenden Spieren; Fig.
4 eine vergrößerte Darstellung des Riggs gem Fig. 1; Fig. 5 das Rigg gemäß Fig.
2 in vergrößerter Darstellung; Fig. 6 die Strömungsverhältnisse im Segel etwa in
der Ebene des Segeldruckpunktes; Fig. 7 eine Prinzipskizze des Riggs in Draufsicht
von oben in Ruhestellung; Fig. 8 die in Fig. 5 veranschaulichte prinzipielle Anordnung
und 9 bei zwei verschiedenen Windrichtungen; Fig. 10 eine Vorderansicht der Ausführungsform
gemäß Fig.1;
Fig. 11 eine Figur 10 entsprechende Ansicht der Ausführungsform
gemäß Fig. 2 ; und Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der Doppelspiere.
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Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen des Riggs nach
der Erfindung bestehen in ihrer Gesamtheit aus der den Mast ersetzenden Doppelspiere
1, dem Segel 2, einer Spreizgaffel 3 und einem Vorstag 4, wobei die Doppelspiere
über ein Universalgelenk 5 mit dem Windsurfbrett 6 verbunden ist. Das Segel 2 wird
in der bekannten Weise (Popular Science, August 1965, Seiten 138-141) von einem
Surfer durch Halten der den Großbaum ersetzenden Spreizgaffel relativ zum Wind und
zum Windsurfbrett 6 verstellt.
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Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform besteht die Doppelspiere
1 aus zwei nach außen gekrümmten Stangen 7 und 8, zwischen der/Top 10 und Fuß 11
das Stag 4 gespannt ist. An dem Stag 4 ist das Vorliek 9 des Segels angeschlagen,
wobei vorteilhaft das STag 4 in das Vorliek 9 des Segels eingenäht ist.
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Nach Befestigen des Stags 4 innerhalb der Doppelspiere 1, beispielsweise
durch die in Fig. 3 dargestellten, nachspannbaren Schnappschäkel 37> 38 8 ist
das Vorliek des Segels 2 gerade und stramm im Abstand von den beiden Stangen 7 und
8 gehalten.
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Zum weiteren Aufriggen wird nun die Spreizgaffel 3, die bei der veranschaulichten
Ausführungsform an ihrem Vorderende gabelförmig offen ausgebildet ist, mit ihren
freien Enden 18, 19 in Kupplungsstücke 22, 23 eingesteckt, welche in Griffhöhe an
den Stangen 7 und 8 vorgesehen sind. Die Kupplungsstücke 22, 23 können über bekannte
mechanzche Einrichtungen, beispielsweise Lochschienen od. dgl., in Höhenrichtung
verschiebbar ausgebildet sein, um eine Anpassung des Riggs an die verschiedenen
Körpergrößen zu ermöglichen. Anschließend wird das Segel 2 über nicht dargestellte
Trimmschoten, welche am Schothorn des Segels 2 angreifen, gegen die Nock der Spreizgaffel
in der entsprechend
der Windstärke optimalen Weise gespannt, wie
dies in der oben erwähnten Literaturstelle (Herrishoff Manufacturing Co.) näher
erläutert wird. Das Rigg ist nunmehr fertig aufgeriggt. Durch die Reaktionskraft
der das Segel spannenden Kraft über die Spreizgaffel 3 werden die beiden Stangen
7 und 8 geringfügig zum Bug des Segelbrettes hin verformt. Hierdurch werden diese
beiden Stangen 7 und 8 in günstiger Weise, wie dies er unten noch unter Bezugnahme
auf die aerodynamischen Eigenschaften erläutert wird, vom Stag 4 und Vorliek 9 weiter
entfernt. Zur Aufnahme der an der Spreizgaffel durch einen Benutzer aufgebrachten
Zugkräfte sind die Kupplungsteile 22, 23 noch vor dem Stag 4 miteinander durch einen
Zuganker 24 verbunden. Alternativ kann auch bei der in Fig. 1 veranschaulichten
Ausführungsform -was im übrigen auch für die Ausführungsform gemäß Fig. 2 gilt -eine
übliche Spreizgaffel verwendet werden, wie sie in der mehrfach erwähnten Literaturstelle
(Herrishoff) näher erläutert ist, welche dann mittels zweier Stopperstegs an den
beiden Stangen 7 und 8 befestigt wird und im Abstand vor dem Stag 4 vorsteht.
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Eine alternative Ausführungsform dieses Grundprinzips eines Riggs
ist in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht in Fig. ;? gezeigt, bei welcher die Doppelspiere
1 aus 4 Teilen aufgebaut ist, welche beidseitig des Segels 2 identisch ausgebildet
sind.
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Im wesentlichen besteht hierbei die Doppelspiere 1 aus 4 :3preizgaffelabschnitten
12, 13, 14, 15, welche symmetrisch beidseitig des Segels in einem stumpfen Winkel
nach hinten gerichtet miteinander an einem Kupplungsteil 16 verbunden sind, wobei
das Kupplungsteil 16 in weiteren Kupplungen 20, 21 ebenfalls die freien Vorderenden
18, 19 der Spreizgaffel 3 aufnimmt. Hinsichtlich der weiteren Einzelheiten, die
Anordnung des Vorstags etc.
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entspricht diese Ausführungsform der Ausführungsform gemäß Fig.1.
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Lediglich ist hier die Doppelspiere 1 noch weiter vom Vorstag 9 entfernt,
um in der kritschen Anströmzone des Segelprofils
keine Verwirbelungen
hervorzurufen.
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Dem Fachmann ist offensichtlich, daß die beschriebene Grundkonstruktion,
abgesehen von den aerodynamischen Vorteilen der möglichst dünnen Anströmkante noch
einen wesentlichen mechanischen Vorteil aufweist, indem die Doppelspiere quasi als
Fachwerk wirkt, indem jeweils eine der beiden Stangen 7 oder 8 bzw. Spreizgaffelabschnitte
12, 13 oder 14, 15 auf Zug bzw.
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Druck beansprucht wird, so daß die Doppelspiere in keinem Falle, selbst
bei starken Böen, nach Lee verformt wird. Ein Auswehen des Achterlieks des Segels
2 ist daher praktisch ausgeschlossen.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen die Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 nochmals
im vergrößerten Maßstab, wobei hinsichtlich der Einzelheiten auf die obenstehende
Beschreibung verwiesen werden darf.
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Besonders wird noch darauf hingewiesen, daß es bevorzugt ist, an «;ämtlichen
Verbindungspunkten zwischen Doppelspiere und Spreizgaffel Stoßdämpfer 41 aus Gummi
oder ähnlichem Material vorzusehen, um hierdurch die Verletzungsgefahr bzw. die
Gefahr der Beschädigung des Windsurfbrettes 6 herabzusetzen.
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Die unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebere Ausführungsform nach
der Erfindung weist sämtliche Merkmale des idealen Tragflügels auf, indem die durch
das Vorliek 9 gebildete Anströmkante so dünn als möglich ist, und die angeströmte
Kurve den idealen Verlauf aufweist, wobei die Doppelspiere 1 außerhalb der relevanten
Strömung liegt und daher die ideale Strömung nicht durch Verwirbelung stören kann.
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Diese Verhältnisse sind in Fig. 6 wiedergegeben, wobei die Pfeile
26 die Strömungsrichtung angeben und mit 27 der für den Vortrieb maßgebliche Unterdruck
und mit 28 der den Vortrieb unterstützende positive Druck auf der Luvseite des Segels
bezeichnet
ist.
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Die Fig. 7 - 9 zeigen die wesentlichen Grundstellungen des Segels
2 in einer Schnittansicht unmittelbar oberhalb der Spreizgaffel 3. Gleichzeitig
ist ersichtlich, daß die beim vorliegenden Rigg als Handhabe dienende Spreizgaffel
dem gespiegelten doppelten idealen Tragflügelprofil ent-spricht, wie dies aus der
eingangs erwähnten Literaturstelle (Herreshoff Manufacturing Company, New York Public
Library, 1940) entnommen werden kann.
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Fig. 7 zeigt hierbei die Ruhestellung des Segels und die Fig.
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8 und 9 die Stellung des Segels 2 bei den zwei möglichen Richtungen
hoch am Wind. Aus dem Vergleich der Fig. 6 und 7 geht hervor, daß das erfindungsgemäße
Rigg jeweils entsnrechend der Windrichtung das ideale Tragflügelprofil annehmen
kann, welches für den optimalen Vortrieb sorgt. Dadurch, daß das Vorliek 9 des Segels
an dem im Abstand vor dem Mast 1 gehaltenen Stag 4 angeschlagen ist, ist die optimale
Profilierung bei imiden Windrichtungen gegeben.
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In den Fig. 10 und 11 ist der Vollständigkeit halber noch eine Vorderansicht
der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 veranschaulicht (das Segel 2 wurde
hierbei weggelassen), aus welcher ersichtlich ist, daß die Anordnung des Stags 4
in der beschriebenen Weise die erwähnte gerade und optimal schmale Anströmkante
gewährleistet ist.
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Fig. 12 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Doppelspiere 1
bei dem Rigg nach vorstehender Erfindung, wobei hier die beiden Stangen 7 und 8,
welche aus federnd verformbarem Material bestehen, in entspanntem Zustand gerade
ausgebildet sind und an ihrem Top 10 bzw. Fuß 11 über kurze Querträger 29, 30 in
Gelenken 31, 32, 33, 34 miteinander verbunden sind. Die Querträger
29,
30 enthalten gleichzeitig die Verankerungen 35, 36 für das Stag 4. Am unteren Querträger
30 ist noch das Universalgelenk 5 befestigt. Durch Spannen des Vorstags 4 in einer
der Verankerungen 35, 36 erhalten hierbei durch die gelenkige Verbindung die Stangen
7 und 8 die gewünschte nach außen gekrümmte Form. Diese Ausführungsform bietet den
Vorteil, daß sich die Doppelspiere 1 mit geringerem Raumbedarf quasi zusammengelegt
transportieren läßt.
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Es ist offensichtlich, daß andere Varianten dieser Befestigung des
Vorstages möglich sind, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, wobei
insbesondere Schnappschäkel oder dergleichen verwendet werden können, sollte es
vorteilhaft sein, das Stag 4 nicht dauerhaft mit der Doppelspiere 1 zu verbinden.
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Wegen der aerodynamischen Vorteile ist das erfindungsgemäße Rigg auch
für jede andere Art Segelfahrzeug geeignet.
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Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen hervorgehenden
Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und
räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination
erfindungswesentlich sein.