Konstruktions-System zur Neigung des Masts von Segelschiffen nach Luv

Abstract

 Konstruktions-System, mit welchem bei Segelschiffen der Mast nach Luv geneigt werden kann. Die Erfindung ermöglicht ein Segelschiff im Sinne eines Wind-Surf-Boards zu besegeln. Das Segelschiff ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen nach allen Seiten frei beweglichen Mast hat, der nicht wie üblich mit dem Bootsrumpf über Bug- und Backstag und Wanten fest verbunden ist, sondern frei schwenkbar durch einen so­genannten "Delphin" gehalten wird und in den Wind gelegt werden kann.
Als "Delphin" wird ein gegenüber dem Bootsrumpf frei beweg­liches, strömungsgünstiges Pendelgewicht unter Wasser be­zeichnet. "Delphin" und Mast sind durch verstellbare Auf­hängesysteme miteinander so verbunden, dass auf den Boots­rumpf keine oder nur geringe Drehmomentkräfte um die Boots­längsachse einwirken und ein Krängen des Bootsrumpfs ver­mieden wird.
Als Vorteile aus diesem Besegelungs-System ergeben sich eine bessere Ausnützung der Windkraft, höhere Geschwindigkeiten, kein Krängen des Bootsrumpfs.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Konstruk­tions-System, mit welchem bei Segelschiffen der Mast nach Luv, d.h., dem Wind entgegengepresst und -geneigt werden kann. Die Erfindung ermöglicht, ein Segelschiff im Sinne eines Wind-Surf-Bretts zu besegeln.

[0002] Bei herkömmlichen Segelschiffen, seien dies Jollen oder Jachten, bewirkt der Winddruck beim Segeln "am Wind" eine Neigung des Segelmasts nach Lee, d.h., nach der windabge­wandten Seite. Die starre Verbindung von Mast und Boots­rumpf lässt das Boot krängen. Dem durch die Windkraft be­wirkten Drehmoment auf den Mast und somit auf den Boots­rumpf wird bei kleinen Schiffen, wie den Jollen, durch Ver­schiebung der Ladung, d.h., der Schiffsmannschaft nach Luv, bei grossen Schiffen, wie den Jachten, zudem durch deren Kiel ein entsprechendes Drehmoment in entgegengesetzter Richtung entgegenstellt.

[0003] Die vorliegende Erfindung besteht zum einen darin, dass der Segelmastfuss in einem nach allen Seiten hin frei drehbaren Gelenk (z.B. Kugel- oder Kreuzgelenk) gelagert ist. Dadurch kann vermieden werden, dass ein Drehmoment, das auf den Mast einwirkt, direkt auf den Bootsrumpf übertragen wird.

[0004] Der frei bewegliche Mast muss nun aber irgendwie aufrecht, bzw. im Wind gehalten werden, dass er seine Funktion als Mast und Träger der Takelage erfüllen kann. Die Forderung besteht deshalb darin, den Mast so zu befestigen, dass er, ohne sein Drehmoment auf den Bootsrumpf zu übertragen, opti­mal in den Wind gelegt und im Gleichgewicht mit der Wind­kraft gehalten werden kann. Bei einem Wind-Surf-Board wird diese Funktion, den Mast korrekt und optimal in den Wind zu halten, durch den surfenden Menschen in artistischer Art er­füllt. Da sowohl die resultierende Kraft, die am Segel an­greift, als auch die Schwerkraft des Sportlers über dem Drehpunkt des Mast, d.h. dem Mastfuss liegen, stellt das System des Windsurfings ein labiles Gleichgewicht dar. Für grössere Bootskörper und grössere Segel entsteht ein Miss­verhältnis zwischen den am Segel angreifenden Kräften und dem Gewicht des surfenden Sportlers. Der Mensch ist zu leicht. Zudem bedeutet ein labiles Gleichgewichts-System für die Besegelung eines Schiffes ein zu grosses Risiko.

[0005] Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann der Mast jedoch anstelle eines surfenden Sportlers durch die Zuhilfenahme eines neuen, zusätzlichen Besegelungselements, welches hiermit als "Delphin" bezeichnet und definiert wird, erzielt werden. Unter einem "Delphin" wird hier ein Gewicht in strö­mungsgünstiger Form bezeichnet, welches an einem Aufhängungs­system befestigt im Wasser liegt. Aufhängungssystem und "Del­phin" stellen im Prinzip ein Pendel dar. Der Mast ist mit diesem Pendel fest, aber in seiner Neigung beliebig einstell­bar, verbunden. Da der "Delphin" üblicherweise tiefer als der Drehpunkt des Mastfusses liegt, handelt es sich im Gegensatz zum Windsurfing um ein stabiles Gleichgewicht.

[0006] Das Gewicht des "Delphins", die Pendellänge des Aufhängungs­systems und der Drehpunkt des Pendels müssen so gewählt und angeordnet sein, dass der Mast gehalten und die auf den Mast einwirkenden Kräfte kompensiert werden können. Die Verbind­ungen zwischen "Delphin" und Mast einerseits und zwischen "Delphin" und Bootsrumpf sind konstruktiv so auszuführen, dass auf den Bootsrumpf keine oder nur geringe Kraftüber­tragungen erfolgen, die ein Drehmoment bewirken und zu einer Krängung des Bootsrumpfes führen. Entscheidend ist dabei die gegenseitige Lage der drei Drehpunkte, 1. Mastdrehpunkt, 2. Delphin-Drehpunkt und 3. Rumpfdrehpunkt.

[0007] Die Lage des Delphins kann nicht nur im Sinne einer Pendel­bewegung um die Bootslängsachse verändert, sondern auch nach vorn oder zurück verlegt werden. Entsprechend der Stellung des Masts, der in der hier vorgeschlagenen Anordnung ja nicht nur seitlich geschwenkt sondern auch zurückgelegt werden kann, ist auch der "Delphin" zurückzuverlegen.

[0008] Abbildung 1 zeigt schematisch, wie der Mast auf einem Ku­gelgelenk (B) gelagert auf der Tragfläche α steht und eine Aufhängung, an der das Pendelgewicht, der "Delphin" (C) hängt, trägt. Die Aufhängung, in der vorliegenden Abbildung handelt es sich um Seile, ist dank den Rollen bei D,E,F und G frei beweglich und überträgt kein Drehmoment auf die Trag­fläche α.

[0009] Abbildung 2 zeigt, wie der Mast seitlich in der imaginären Ebene β, die senkrecht zur Tragfläche α und zur Längsachse FG steht, ausgeschwenkt werden kann. Dazu ist die Distanz zwischen Aʹ und Cʹ d.h. dem Mast-Top und dem "Delphin" zu verkürzen und die Distanz von Aʹ über E nach Cʹ entsprechend zu verlängern. Dadurch wird der "Delphin" seitlich angehoben. Diese Lageveränderung von Mast und "Delphin" steht in direk­ ter Abhängigkeit. Sie kann auch definiert werden als eine Verkleinerung des Winkels AʹBCʹ. Selbstverständlich kann der "Delphin" umgekehrt auch auf der gegenüberliegenden Seite entsprechend hochgezogen werden und der Mast auf die andere Seite geneigt werden.

[0010] Abbildung 3 zeigt, wie der Mast nicht nur seitlich ausge­schwenkt, sondern auch z.B. nach hinten mit der Mastspitze nach Aʺ gestellt werden kann (F sei der Bug und G das Heck der Tragfläche α ). Dazu ist eine Verkürzung der Seillänge Aʺ G Cʺ und eine entsprechende Verlängerung der Distanz von Aʺ über F nach Cʺ erforderlich. Der "Delphin" wird dadurch zurückverlegt.

[0011] Abbildung 4 zeigt, die Tragfläche α als Deck eines schwim­menden Körpers. Der "Delphin" ist nicht mehr symbolisch als Pendelkugel, sondern als länglicher, zylindrischer Körper dargestellt. Als neues, zusätzliches Element ist ein "Aus­legerarm" vorhanden, mit dem das Seil, welches von Aʺ nach Cʺ führt, vom Bootsrumpf weg nach Dʹ gestossen werden kann. Dadurch kann der "Delphin" stärker seitlich ausgeschwenkt und das Drehmoment auf den Mast vergrössert werden. Der Aus­legerarm kann bei Punkt Dʹ frei beweglich (offene Oese) oder am Seil Aʺ Cʺ durch eine Klemmvorrichtung fixiert sein. In der Längsrichtung wird der Auslegerarm fixiert, so dass der Winkel DʹBG festgelegt werden kann.

[0012] Der "Delphin" bedeutet einen zusätzlichen Fahrtwiderstand. Er ist in seiner Formgebung möglichst strömungsgünstig auszuführen und durch Ver­wendung von Materialien mit hohem spezifischem Gewicht mög­lichst klein zu bemessen. Da auf den Bootsrumpf keine oder nurmehr geringe Drehmomente einwirken, kann der Kiel des Boots entsprechend leichter als üblich konstruiert werden. Der Kiel hat nurmehr den Bootsrumpf zu stabilisieren und als Funktion eines Schwerts bei Amwind-Kurs dem Abdriften entgegenzuwirken. Auf einen Kiel oder ein Schwert kann je­doch aus diesem Grund nicht verzichtet werden.

[0013] Der "Delphin" kann und soll so aufgehängt werden, dass er aufziehbar ist und Wasseruntiefen befahren werden können.

[0014] Bei starkem Wind und sportlicher Segelfahrt kann der "Del­phin" seitlich so weit angehoben werden, dass er aus dem Wasser auftaucht. Dabei wird aber wie beim Windsurfen eine labile Gleichgewichtslage erreicht. Allerdings ergibt sich beim Auftauchen des "Delphins" eine zusätzliche Erhöhung des Drehmoments, weil der "Delphin" an der Luft ohne Wasser­verdrängung um die Auftriebskraft schwerer wiegt.

[0015] Die Vorteile der Besegelung eines Schiffes in der Art eines Wind-Surf-Boards sind:

a) Bessere Segelstellung und dadurch bessere Ausnützung der Windkraft. Daraus resultieren höhere Geschwindig­keiten des Schiffes.

b) Beim Segeln am Wind ist die auf das Segel wirkende, resultierende Kraft nach "seitlich-vorne-oben" gerich­tet. Dadurch wirkt das Segel neben dem Vortrieb gleich­zeitig auch als tragender Flügel und reduziert den Tief­gang und die Wasserverdrängung des Bootrumpfes.

c) Der Bootsrumpf krängt nicht. Dadurch kann die optimale, strömungsgünstigste Lage des Rumpfes beibehalten werden. Daraus resultieren einerseits eine höhere Geschwindig­keit des Schiffes und andererseits ein höherer Komfort für die Passagiere.

Bisheriger Stand der Technik

[0016] Es ist ein altbekanntes Bestreben, der Krängung eines Segel­schiffes mit verschiedenen Massnahmen entgegenzuwirken. Eine dieser Massnahmen ist ein schwerer Kiel, der fest mit dem Bootsrumpf verbunden ist und durch dessen Gewicht die Krän­gung des Schiffes vermindert wird. Es sind auch Vorrichtun­gen bekannt, mit denen die Bootsladung oder extra mitgeführ­te Gewichte im Innern des Schiffsrumpfes seitlich nach Luv verschoben werden können. Zur allgemeinen Praxis des Segelns gehört die selbstverständliche Positionierung der Mannschaft auf der Luvseite des Schiffes. Das Gewicht der Mannschaft kann durch Hinauslehnen an Trapezen noch besser ausgenützt werden. Bei Katamaranen kann dem Drehmoment, das auf den Segelmast einwirkt durch Positionierung der Mannschaft auf der Luvseite wegen des grösseren Hebelarms ein noch grösseres Drehmoment entgegengestellt werden.

[0017] US-Patent 3'985'106 beschreibt ein System, bei welchem der Mast um die Längsachse des Bootes bis zu einem beschränkten Winkel um einige Grade aus der Vertikalen gekippt werden kann. Entsprechend dieser Kippbewegung wird der Kiel auf die entgegengesetzte Seite, die Luvseite, ausgeschwenkt. Dadurch kann der Krängung des Bootsrumpfes etwas stärker als üblich entgegengewirkt werden.

[0018] US-Patent 4'094'263 beschreibt ein ähnliches System. Wieder­um ist der Mast um eine senkrecht zur Bootslängsachse stehen­de Ebene schwenkbar. Der maximal mögliche Neigungswinkel des Masts hin zur Leeseite ist grösser als beim US-Patent 3'985'106 aber nach wie vor wegen der Verbindung mit dem be­weglichen Kiel beschränkt. Der Kiel schwenkt auch bei diesem System nach Luv, um das zurückholende Drehmoment auf den durch die Windkraft nach Lee gedrängten Mast zu vergrössern.

[0019] US-Patent 4'117'797 ist weitgehend analog dem US-Patent 4'094'263. Neben einer mechanischen Seilzugverbindung zwischen schwenkbarem Mast und schwenkbarem Kiel wird je­doch auch ein hydraulisches System zur Mast- und Kielbeweg­ung vorgeschlagen. Das System verfolgt aber nach wie vor den Zweck, beim Segeln am Wind den Kiel nach Luv, d.h. dem Mast entgegengesetzt auszuschwenken, um dadurch die Kräng­ung des Bootsrumpfes zu vermindern.

[0020] Frankreich-Patent 2'323'574 beschreibt nochmals ein ähnli­ches System, mit welchem der Mast in einer Ebene, die senk­recht zur Längsachse des Bootsrumpfes steht, gedreht werden kann. Wiederum verfolgt die angegebene Mechanik das Ziel, den Kiel in der dem Mast entgegengesetzten Richtung aus­schwenken zu lassen.

[0021] Allen bisher genannten Konstruktionen liegt die herkömmli­che Segeltechnik, nämlich, Segel und Mast bei Amwind-Kurs nach Lee wegkippen zu lassen, zugrunde. Entsprechend werden Mannschaft, Ladungsgewichte und Kielgewicht möglichst nach Luv verlegt, um den Mast hochzuhalten. Einige Konstruktionen bedienen sich eines Masts, der in der Ebene, die senkrecht zur Bootslängsachse steht, seitlich in beschränktem Winkel geneigt werden kann. Auf eine, in allen Richtungen frei drehbaren Lagerung des Mastfusses wird in keiner Patent­schrift hingewiesen.

[0022] Neben diesem Stand der Technik im Schiffsbau gibt es zudem den Stand der Technik für die Konstruktion von Wind-Surf-­Boards. Hier ist ein nach allen Seiten frei drehbarer Mast­fuss ein bekanntes Konstruktionsmerkmal. Dieser drehbare Mastfuss ist jedoch auf ein Surfbrett und nicht auf einen Schiffsrumpf montiert. Das Prinzip des Surfens ist nicht auf Segelgeräte im Sinne von Schiffen mit grösseren Segel­ flächen übertragbar, weil das Körpergewicht des Menschen für grössere Segel zu klein ist.

Beschreibung der neuen Erkenntnisse

[0023] Entgegen der beschriebenen, althergebrachten Segeltechnik, bei der Mast und Segel aufgrund der Windkraft nach Lee nei­gen, zeigt die Technik des Windsurfens, dass auch eine ent­gegengesetzte Art des Segelns möglich ist. Beim Windsurfen wird der Segelmast und das Segel dem Wind entgegen, nach Luv gezogen. Daraus resultieren gegenüber der alten Segeltechnik Vorteile. Diese Vorteile der Mast- und Segelstellung des Windsurfens auf ein Segelschiff (Jolle oder Jacht) zu über­tragen und ein System zu konstruieren, mit dem der Mast eines Segelschiffes nach Luv gerichtet und gehalten werden kann, ist die Absicht der vorliegenden Erfindung. Erstaun­licherweise musste festgestellt werden, dass solche Systeme nicht existieren.

[0024] Neu ist, dass der Mast auch bei einem Segelschiff wie bei einem Windsurfboard in einem nach allen Seiten hin frei be­weglichen Mastfuss gelagert wird. Es genügt nicht, den Mast nur an einem einfachen Gelenk zu befestigen. Entgegen den bisherigen Systemen mit drehbaren Masten, die den Mast nur in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse des Bootsrumpfes steht, schwenken können, wird hiermit neu auch für Jollen und Jachten ein nach allen Richtungen frei beweglicher Mast ver­langt.

[0025] Neu ist auch, dass im Gegensatz zur Windsurfbrett-Ausrüstung zusätzlich ein Gewicht, ein sogenannter "Delphin" zur Anwend­ung gelangt. Dieser "Delphin" ist ein neues Element, welches bisher weder bei Segelschiffen noch bei Wind-Surf-Boards verwendet wurde. Der Delphin ist nicht ein Kiel oder ein Schiffsschwert. Ein Kiel oder ein Schwert muss nach wie vor am Bootsrumpf angebracht sein.

[0026] Neu ist, dass ein Segelschiff gemäss diesem neuen System aus drei Teilen besteht, nämlich: 1. Aus einem Bootsrumpf mit Kiel oder Schwert; 2. Aus einem nach allen Seiten frei beweglichen Mast; und 3. Aus einem beweglichen "Delphin".

[0027] Neu ist, dass die Gegenkraft zu der am Segel angreifenden Windkraft weitgehend durch den "Delphin" erzeugt wird, und dass deshalb der Bootsrumpf von der Rotation des Segelmasts nicht beeinflusst wird.

[0028] Neu ist schliesslich, dass durch dieses System eine Besegel­ung eines grösseren Bootskörpers (eines Schiffes) als dies ein Surf-Board darstellt, in der Art des Windsurfens mög­lich gemacht wird.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Beispiel 1

[0029] Abbildung 5 zeigt ein Segelboot mit einem am Mast-Top auf­gehängten "Delphin". Die vier Aufhängungsseile sind am Del­phin fest verankert. Die gewünschte, bzw. durch die Wind­kraft am Segel erforderliche Anhebung und Zurückverlegung des "Delphins" erfolgt durch Anziehen, bzw. Loslassen der entsprechenden Aufhängeseile über die vier Rollen am Mast-­Top und die vier Rollen seitlich am Mast unten. Die 4 Seile können über Seilwinden mit Kurbeln gezogen, bzw. losgelassen werden. Auf der Luv-Seite wird das Aufhängeseil durch einen Auslegearm vom Bootsrumpf weggestossen. Der Auslegearm ist schwenkbar in einem seitlich verschiebbaren Fuss gelagert. Der Auslegearm wird durch ein Zugseil nach hinten am Boots­rumpf verankert. Der Bootsrumpf hat vorne und hinten je eine Rolle, auf welcher das Bug- bzw. das Achtern-Stag frei laufen können. Für die seitlichen Aufhängeseile (Wanten) sind keine Rollen vorgesehen und der Bootrumpf ist durch geeignetes Ma­terial vor Scheuerabnützung zu schützen oder die Seile müssen mit einem schützenden Schlauch ummantelt werden.

Beispiel 2

[0030] Abbildung 6 zeigt ein Segelboot, bei dem der "Delphin" an einem durchhängenden Seil, welches am Bug und am Heck des Schiffsrumpfes befestigt ist, eingefädelt ist. Der "Delphin" kann längs diesem Seil vor- und zurückgezogen werden. Bug- ­und Backstag sind am Mast-Top fest verankert aber am Bug bzw. am Heck über Zugsysteme verkürzbar, bzw. verlängerbar. Da­durch wird die Neigung des Masts nach vorne oder hinten un­abhängig von der Lage des "Delphins". Die seitliche Neigung des Mast wird durch Anheben und Ausstellen des "Delphins" be­wirkt. Die seitlichen Aufhängeseile können über Rollen am Mast-Top und seitlich unten am Mast über Zugeinrichtungen verkürzt, bzw. entsprechend verlängert werden. Der Ausstell­arm ist drehbar und seitlich verschiebbar gelagert. Er wird durch ein Zugseil nach rückwärts befestigt. Der Mastfuss ist in einem Kugelgelenk gelagert, welches längs einer Führungs­schiene nach vor- und rückwärts verschoben und arretiert werden kann.

Beispiel 3

[0031] Abbildung 7 zeigt ein Segelschiff, bei dem der "Delphin" an einem Gestänge seitlich frei pendelnd aufgehängt ist. Der "Delphin" kann längs diesem Gestänge vor- und rückwärts verschoben werden. Der Drehpunkt des Gestänges kann je nach Erfordernis verschieden hoch festgelegt werden. Er kann z.B. mit dem Rotationspunkt des Bootsrumpfs zusammenfallen. Der Drehpunkt des Mastfusses liegt im dargestellten Beispiel höher als der Drehpunkt der "Delphin"-Aufhängung.

[0032] Abbildung 8 zeigt einen Querschnitt durch den Bootsrumpf der Konstruktion gemäss Abb.7. B=Mastfuss-Kugelgelenk; H=­Drehpunkt der "Delphin"-Aufhängung; Cʹ=ausgeschwenkter "Del­phin"; J=Drehpunkt des Bootsrumpfs. Der Drehpunkt H kann aber auch tiefer als der Drehpunkt J liegen; um der Rumpf­rotation entgegenzuwirken. Der "Delphin" (C) kann unter dem Kiel (K) durchschwingen.

[0033] Der Mast hat ein Mastkreuz welches die Rollen für die "Del­phin"-Aufzugsseile trägt. Die Aufzugsseile können durch eine Seilwinde angezogen bzw. gelöst werden. Der Mast kann durch Verkürzen oder Verlängern der Bug- bzw. der Backstag-Länge nach vorne bzw. nach hinten geneigt werden. Diese Bewegung des Masts erfolgt bei dieser Konstruktionsvariante ohne Be­teiligung des "Delphins".

Beispiel 4

[0034] Abbildung 9 zeigt ein Segelschiff, bei dem der "Delphin" an zwei Stangen seitlich, als auch vor- und rückwärts schwenk­bar aufgehängt ist. Die Stangen sind an Kreuzgelenken unten am Bootsrumpf, eine vor die andere hinter dem Kiel, befestigt. Der "Delphin" wird durch Seile, die über am Mast befestigte Rollen führen, angehoben. Die vor- und rückwärts Verschiebung des Delphins erfolgt über eine Ausstellstange, welche sowohl auf und ab, als auch vor- und rückwärts geschwenkt werden kann. Der Mastfuss ist in einem Kugel- oder Kreuzgelenk, wel­ches auf einer Schiene vor und zurückgeschoben und arretiert werden kann, gelagert. Die vor- und rückwärts Neigung des Masts erfolgt durch ziehen oder loslassen am Bug- bzw. Back­stag.

Beispiel 5

[0035] Abbildung 10 zeigt ein Segelschiff, dessen "Delphin" über zwei Schwenkstangen unten am Kiel befestigt ist. Die Be­festigung erfolgt je über ein Kreuzgelenk beim Kiel und ein einfaches Gelenk beim "Delphin". Dadurch kann der "Delphin" sowohl seitlich ausgeschwenkt als auch vor und zurück bewegt werden. Der "Delphin" wird seitlich links und rechts je über ein Zugseil, welches über Rollen am Mast führt, hochgezogen. Der Delphin kann auch in Ruhestellung, d.h. wenn er senk­recht und direkt unter dem Kiel hängt nach hinten oder vorne hochgezogen werden, um Wasseruntiefen zu befahren.

[0036] Abbildung 11 zeigt einen Querschnitt durch den Rumpf einer Konstruktion gemäss Abb.10. Die drei Drehpunkte: Mastdreh­punkt (B), Bootsrumpfdrehpunkt (J) und "Delphin"-Aufhängungs­drehpunkt (H) liegen bei dieser Konstruktion auf verschiede­ner Höhe. Dadurch werden aber Drehmomente auf den Bootsrumpf übertragen, was bei der Konstruktion zu berücksichtigen ist.

Beispiel 6

[0037] Um Drehmomente um die Längsachse auf den Bootsrumpf und eine Krängung desselben möglichst auszuschalten, ist es von Vorteil, wenn der Drehpunkt des Masts (B), und der Drehpunkt des "Delphins" (H) mit dem Rotationspunkt des Bootsrumpfs (J) zusammenfallen (Abb.8 und Abb.11). Allerdings wirken auf den Bootsrumpf nicht nur die Drehmomente, die aus den Ab­ständen der Drehpunkte B und H von J entstehen, sondern zu­dem auch das Drehmoment, welches durch die am Kiel (oder Schwert) angreifende Kraft, den Driftwiderstand auftritt, und schliesslich auch das Drehmoment, welches durch asym­metrische Beladung des Schiffes erfolgt.

[0038] Abbildung 12 zeigt ein Segelschiff, bei welchem der Dreh­punkt des Masts und der Drehpunkt des Delphins auf einer ge­meinsamen Achse liegen. Diese Achse kann mit der Rotations­achse des Bootsrumpfes zusammenfallen. Sie kann aber auch etwas höher gelegt werden, um dem Drehmoment, welches durch den Driftwiderstand am Kiel entsteht, entgegenzuwirken.

[0039] Der Mast ist seitlich soweit ausschwenkbar, bis er am Ober­deck aufliegt. Durch ein Mastfussgelenk (N), welches auf dem Rotationsrad des Masts befestigt ist, kann der Mast durch ziehen oder loslassen von Bug- und Backstag auch vor- und rückwärts geschwenkt werden.

[0040] Der "Delphin" ist über ein abgewinkeltes Gestänge an der Ro­tationsachse aufgehängt. Der "Delphin" kann auf diesem Ge­stänge vor und zurück verschoben werden, z.B. über Zugvor­richtungen, die im Innern des Gestänges (das Gestänge ist in diesem Fall ein Rohr) verlaufen. Diese Zugseile zur vor- ­und rückwärts Verschiebung des "Delphins" können mit den Seilen des Bug- und Backstags verbunden sein, so dass der "Delphin" sich entsprechend der Rücklage des Masts nach rückwärts verschiebt. Der "Delphin" kann seitlich so hoch ausgeschwenkt werden, wie der Bootsrumpf unten ausgesägt ist.

[0041] Abbildung 13 zeigt einen Querschnitt durch den Bootskörper eines Segelschiffs gemäss Abb.12. Der Bootsrumpf ist prak­tisch in zwei Teile zersägt, die an der Schnittstelle wasser­dicht geschlossen sind. Diese beiden Rumpfteile werden links und rechts durch durchlaufende, tragende Kastenprofile (M) fest miteinander verbunden. In dem durch diese Konstruktion im unteren Rumpfteil entstandenen Einschnitt kann sich der Arm des abgewinkelten "Delphin"-Gestänges seitlich frei pen­delnd bis zum Anschlag am Kastenprofil (M) bewegen.

[0042] Der Drehpunkt des Masts (B) und der Drehpunkt der "Delphin"-­Aufhängung (H) fallen zusammen und liegen in einem Getriebe­gehäuse, welches mit dem Bootsrumpf fest verbunden ist. Ueber eine Zähnradkonstruktion, die z.B. wie in Abb.13 ange­deutet aus einem äusseren Rad, welches den Mast trägt und einem inneren Rad, welches die "Delphin"-Aufhängung trägt, bestehen kann, ist der Winkel zwischen Mast und "Delphin" verstellbar und fixierbar. Mast und "Delphin" bilden eine Einheit, die im Getriebegehäuse, ohne ein Drehmoment auf den Bootsrumpf zu übertragen, frei drehbar gelagert ist.

Beispiel 7

[0043] Abbildung 14 zeigt einen Katamaran. Entsprechend dem Bei­spiel 6 sind der Mastrotationspunkt und "Delphin"-Rotations­punkt auf derselben Nabe zusammengelegt. Die "zwei" Boots­rümpfe sind vollständig durchsägt und repräsentieren vier geschlossene Schwimmkörper. Der "Delphin"-Arm kann frei bis über die Wasseroberfläche ausschwingen. Ebenso kann der Mast seitlich vollständig umgelegt werden. Der "Delphin" ist auf dem abgewinkelten Aufhängearm nach vor- und rückwärts ver­schiebbar. Durch ein zweites Mastfussgelenk ist der Mast in seiner Neigung nach vorn und hinten über Bug- und Backstag verstellbar.

Beispiel 8

[0044] Abbildung 15 zeigt ein Segelschiff, bei dem das Rotations­rad, welches den Mast trägt und das Rotationsrad, welches den "Delphin" trägt beide im Durchmesser dem Durchmesser des Bootsrumpfes entsprechen und in die Wand des Rumpfs inte­griert sind. Die Ringform dieser Räder ermöglicht einen freien Durchtritt. Bei grösseren Jachten mit Kabine können diese Rotationsringe oben in die Rundung des Kabinendachs integriert werden.

[0045] Ein Rotationsring oder ein Doppelring trägt ein Joch (P) an dessen Enden die Wanten (W) befestigt sind (Abbildung 16). Der Tragarm des "Delphins" ist an einem weiteren Rotations­ring befestigt. Die Ringe laufen auf äusseren Rollen und sind gegenüber dem Bootsrumpf unabhängig und frei drehbar gelagert. Abbildung 16 zeigt einen Querschnitt durch diese Art der Konstruktion. Mast-Rotationsring und "Delphin"-Ro­tationsring sind gegeneinander über ein Zahnrad-Getriebe verstellbar und fixierbar. Der Winkel zwischen dem Mast und dem "Delphin"-Arm ist den Windverhältnissen entsprechend frei wählbar und arretierbar.

[0046] Wie bei der Konstruktion nach Beispiel 6 ist der Bootsrumpf aussen eingeschnitten. Jedoch geht der Einschnitt in diesem Fall rundum und sowohl der "Delphin"-Arm als auch der Mast können bis zur gegenseitigen Berührung gegeneinander gedreht werden. Als tragende Verbindung zwischen dem vorderen und dem hinteren Rumpfteil dient das tunnelartige Tragprofil (0). Der Einschnitt in die Aussenform des Bootskörpers kann durch verschiebbare Lamellen (L) geschlossen und die Oberfläche dadurch relativ glatt gestaltet werden.

Beispiel 9

[0047] Abbildung 17 zeigt ein Segelschiff mit zwei Ringsystemen, die den Bootsrumpf umschliessen. Der zylindrische Mittel­teil zwischen den beiden Ringsystemen trägt den Mast und ist frei um den Bootsrumpf rotierbar gelagert. Der "Delphin" ist an zwei Armen aufgehängt. Diese zwei "Delphin"-Arme sind je an einem Ring der Ringsysteme analog Beisp.8, welche gegen­über dem Bootsrumpf ebenfalls frei rotierbar gelagert und gegenüber dem zylindrischen Mittelteil verstellbar und arretierbar sind, befestigt. Der "Delphin" ist somit gegen­über dem Mast um die Schiffslängsachse frei rotierbar und in jedem beliebigen Winkel fixierbar. Mast und Delphin können über Gelenke am Mastfuss bzw. an den "Delphin"-Armen vor- und rückwärts geschwenkt werden. Der Mastfuss kann zudem auf ei­ner Schiene auf dem zylindrischen Mittelstück vor und zurück verschoben und an geeigneter Stelle arretiert werden.

Beispiel 10

[0048] Die Konstruktionen gemäss den Beispielen 8 und 9 eignen sich auch für Schiffe, die mehr als einen Mast tragen. Die Anzahl an Ringsystemen kann beliebig, je nach Anzahl der Maste, gewählt werden.

Beispiel 11

[0049] Bis anhin wurden Konstruktionssysteme diskutiert, die ent­weder über Seilzüge und Seilwinden oder über Zahnradgetriebe funktionieren. Wesentlich ist, dass sowohl der Mast als auch der "Delphin" um die Bootslängsachse rotieren können, und dass der Winkel zwischen dem Mast und dem "Delphin" nach Be­darf verstellt und fixiert werden kann. Die Kraft oder die Kräfte, die für das Verstellen dieses Winkels zwischen Mast und Delphin erforderlich sind, können durch Manneskraft oder durch Motorenkraft erbracht werden. Anstelle einer mechani­schen Kraftübertragung über Seilwinden und Umlenkrollen oder über Zahnradsysteme sind auch hydraulische Systeme zur Ver­stellung dieses Winkels möglich. Im weiteren kann auch die Mastneigung vor- und rückwärts als auch die Verschiebung des "Delphins" nach vorne und zurück über Motoren mechanisch oder hydraulisch erfolgen.

[0050] Die Steuerung und Festlegung des geeignetsten Winkels und der optimalsten Mastneigung und "Delphin"-Position kann über Wind­kraft-Sensoren und elektronische Steuerungssysteme (Mikropro­zessoren) erfolgen.

Ansprüche

1. Segelschiff dadurch gekennzeichnet, dass es als zu­sätzliches, neues Segelelement einen sogenannten "Delphin" auf weist. Als "Delphin" wird ein gegenüber dem Bootsrumpf frei bewegliches, strömungsgünstiges Pendelgewicht unter Wasser bezeichnet. Der "Delphin" ist nicht anstelle eines Kiels vorhanden; er ersetzt einen Kiel oder ein Schwert nicht.

2. Segelschiff dadurch gekennzeichnet, dass der Mastfuss als ein nach allen Seiten frei bewegliches Gelenk (Kreuzgelenk, Kugelgelenk) ausgebildet ist und der Mast durch Verbindung mit dem "Delphin" gehalten wird und in den Wind gelegt werden kann.

3. Besegelungs-System bestehend aus einem nach allen Seiten frei schwenkbaren Mast und einem um die Schiffs­längsachse frei rotierbaren sowie nach vor- und rück­wärts verschiebbaren "Delphin", dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen Mastspitze, Mastfuss und Del­phin beliebig und den Windkräften entsprechend gewählt, eingestellt und fixiert werden kann.

4. Segelschiff dadurch gekennzeichnet, dass der "Delphin" über eine bewegliche Aufhängevorrichtung am Bootsrumpf befestigt ist.

5. Segelschiff dadurch gekennzeichnet, dass der "Delphin" über einen Auslegerarm seitlich und/oder nach vor- und rückwärts gestossen und gehalten werden kann. Der Aus­leger ist am Mast oder am Mastfuss oder am Bootsrumpf befestigt und dient sowohl der Positionierung des "Del­phins" als auch der Kraftübertragung.

6. Segelschiff dadurch gekennzeichnet, dass Mastfuss-Dreh­punkt, Schiffsrumpf-Rotationspunkt und "Delphin"-Rota­tionspunkt so gewählt sind, dass bei Amwindkurs keine oder nur eine geringe Krängung des Bootsrumpfs auf­tritt. Durch Zusammenlegen oder geeignete Anordnung der Drehpunkte werden Drehmoment-Kräfte auf den Boots­rumpf vermieden oder aufgehoben.

7. Mehrfachrumpf-Segelschiff (z.B. Katamaran) dadurch ge­kennzeichnet, dass es mit "Delphin"-Besegelungsvor­richtung ausgerüstet ist.

8. Auf festem Grund fahrendes oder gleitendes Segelgerät dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer "Delphin"-­Besegelungsvorrichtung ausgerüstet sind.

9. Segelschiff dadurch gekennzeichnet, dass der Mast und der Delphin auf einem Doppel- oder Mehrfach-Ring­system, welches in die Bootswand integriert ist oder den Schiffsrumpf umfasst (umläuft), auf verschiedenen Ringen befestigt sind und gegeneinander durch unter­schiedliche Rotation der Ringe verstellt und in ge­wünschter Position (Winkel) arretiert werden können.

10. Segelschiff mit "Delphin"-Besegelungseinrichtung da­durch gekennzeichnet, dass die Kraftaufwendung zur Verstellung der gegenseitigen Lage von Mast und "Del­phin" durch Manneskraft und/oder durch Motorenkraft entweder über Seilwinden und Umlenkrollen oder über Zahnradsysteme oder über hydraulische Systeme erbracht wird, und dass diese gegenseitige Lage von Mast und "Delphin" entweder aufgrund menschlichen Urteilvermö­gens oder durch Kraftsensoren und elektronische Regel­systeme bestimmt und festgelegt wird.

Zeichnung