Katamaran

Abstract

 Katamaran, der aus zwei über eine Brückenkonstruktion verbundenen Auftriebskörpern (1) gebildet ist, wobei auf die Brückenkonstruktion ein durch Vorstag (18) und Wanten (19) abgestützter Mast (14) aufsetzbar ist, und gekennzeichnet durch die Brückenkonstruktion, die aus mindestens zwei elastisch verformbaren, in die beiden Auftriebskörper (1) einsteckbaren Bügeln (5) besteht, durch die Auftriebskörper (1), die zwei geschlossene, vorne spitz zulaufende Röhren, vorzugsweise runden Querschnitts sind und seitlich durchgehende Längsflossen (2) aufweisen, und durch den Mast (14), der ab der Vorstagbefestigung (17) elastisch ist und mittels mindestens einer, am Heck der Auftreibskörper angeschlagenen Want (19) peitschenförmig verformbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Katamaran, gebildet aus zwei über eine Brückenkonstruktion verbundenen Auftriebskörpern und einem auf der Brückenkonstruktion aufgesetzten an den Auftriebskörpern durch Vorstag und Wanten abgestützten Mast.

[0002] Bei bekannten Katamaranen werden die beiden Auftriebskörper durch die Brückenkonstruktion vollkommen starr verbunden um neben einer guten Parallelführung der beiden Auftriebskörper auch die auf die Gesamtkonstruktion einwirkenden Querkräfte sicher aufnehmen zu können. Außerdem sind die Auftriebskörper sehr schmal und tiefgehend, mit der Querschnittsform eines spitzwinkeligen "V" geformt, um eine durch diese Querkräfte hervorgerufene Abdrift zu vermeiden. Reicht die Querschnittsform, die auch unsymmetrisch, mit zum Mast parallelen Außenseiten ausgeführt sein kann nicht aus um eine Abdrift zu vermeiden, so müssen aufholbare Schwerter an den Auftriebskörpern vorgesehen werden. Auch diese Schwerter müssen selbstverständlich ebenfalls sehr stabil ausgeführt sein um ihren Zweck erfüllen zu können. Insgesamt ergibt sich durch die starre Brückenkonstruktion und ggf. die Schwerter eine äußerst stabile und starre jedoch auch sehr schwere Gesamtkonstruktion. Eine solch schwere und stabile Konstruktion ist jedoch auch verhältnismäßig teuer.

[0003] Der Mast eines derartigen Katamarans ist auf der Brückenkonstruktion aufgesetzt und nach vorne durch ein Vorstag, nach hinten durch Wanten abgestützt. Um ein weitestmögliches Ausfahren des Segels bei achterlichen Winden zu ermöglichen sind Wanten verhältnismäßig kurz hinter dem Mast an den Auftriebskörpern befestigt. Der Winkel, den die Wanten mit dem Mast an der Topbefestigung bilden, ist dadurch sehr klein, woraus sich ein ebenso kleiner Hebel für die achterliche Mastbefestigung ergibt. Dadurch aber sind die Kräfte, die beim Windandruck auf das Großsegel und die Mastverspannung entstehen und die sich auf die Rumpfhalterungen fortsetzen, außerordentlich groß. Entsprechend groß ist die Bruchgefahr, sei es der Halterungen, der Wanten oder selbst des Mastes. Um dieser Bruchgefahr vorzubeugen, müssen auch diese Konstruktionselemente äußerst kräftig, d. h. wiederum sehr schwer und teuer ausgeführt sein.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es einen Katamaran der beschriebenen Art anzugeben, der bei zumindest gleichguten Fahreigenschaften gewichtsmäßig leicht und preiswert hergestellt werden kann. Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß die Brückenkonstruktion mindestens zwei elastisch verformbare, in die beiden Auftriebskörper einsteckbare Bügel sind, daß die Auftriebskörper zwei geschlossene, vorne spitz zulaufende Röhren vorzugsweise runden Querschnitts sind und seitlich durchgehende Längsflossen aufweisen und daß der Mast ab der Vorstagbefestigung elastisch und mittels mindestens einer am Heck der Auftriebskörper angeschlagenen Want peitschenförmig verformbar ist.

[0005] _'Grundsätzlich wird nach der Erfindung der bisher begangene Weg die Gesamtkonstruktion so steif wie möglich auszubilden verlassen und bewußt elastisch verformbare Elemente eingesetzt. Die elastisch verformbare Brücke, die die beiden Auftriebskörper miteinander verbindet und den Mast trägt gibt daher die durch den Wind verursachten Kräfte erst nach einer, wenn auch geringfügigen elastischen Verformung der Bügel an die Auftriebskörper weiter. Dadurch können jedoch sämtliche Konstruktionselemente wesentlich leichter gehalten werden, da sie nicht mehr stoßartig mit sehr hohen Momentenspitzen belastet werden. Dies trifft sowohl für die Brückenkonstruktion, also die Bügel nach der Erfindung, wie auch für den Mast, der ja ebenfalls auf einer derartigen elastisch verformbaren Brücke steht, zu. Außerdem ist der Mast in erfindungsgemäßer Weise etwa ab der Vorstagbefestigung ebenfalls elastisch verformbar, wodurch durch Böen hervorgerufene Lastspitzen bereits durch den elastisch verformbaren Mastteil sehr stark gedämpft an die Brückenkonstruktion bzw. die Auftriebskörper weitergegeben werden. Diese stark gedämpfte Weiterleitung der durch den Wind über die Segel auf die Auftriebskörper einwirkenden Kräfte lassen es auch zu, daß sie, im Gegensatz zu den bekannten Konstruktionen nicht tiefgehend, sich mit einer großen Flächen gegen das Wasser abstützend ausgeführt sein müssen, sondern nach der Erfindung vorzugsweise im Querschnitt rund ausgeführt werden können. Um trotzdem eine Abdrift zu vermeiden kann ein durchgehender Außenkiel der wie ein Schlingerkiel aufgebaut ist und auch gegabelt, vorzugsweise schwalbenschwanzförmig ausgeführt sein kann, vorgesehen werden. Jedoch wirken bereits die seitlich durchgehenden Längsflossen einer solchen Abdrift entgegen, da diese Längsflossen ein Ausweichen des verdrängten Wassers nach oben verhindern, das Wasser also nach unten, der Querschnittsform der Auftriebskörper folgend abgedrängt wird. Die so erzwungene Wasserbewegung verhindert, ggf. zusammen mit dem erfindungsgemäßen durchgehenden Außenkiel sicher die Abdrift des erfindungsgemäßen Katamarans. Außerdem bewirken die durchgehenden Längsflossen, genauso wie der durchgehende Außenkiel eine gute Versteifung der Auftriebskörper bzw. lassen eine verhältnismäßig leichte Ausführung der Auftriebskörper zu. Hinzu kommt, daß diese nach außenstehenden Profile der Längsflossen und des Außenkiels sicher die Auftriebskörper vor Beschädigungen schützen.

[0006] Insgesamt ergibt sich so eine Konstruktion, die nicht nur deutlich leichter ist und damit sehr preiswert hergestellt werden kann, sondern die auch sehr gut gegen Beschädigungen geschützt ist, da zum einen die Bruchgefahr der einzelnen Bauelemente durch deren Elastizität sehr stark gemindert ist und zum anderen die stets stark gefährdeten Auftriebskörper durch die auf ihr verlaufenden Profile geschützt sind.

[0007] Interessant ist auch, daß mehrere derartiger Auftriebskörper mit ihren seitlichen Flossen zusammengehängt werden können, um so beispielsweise eine Behelfsbrücke zu bilden.

[0008] Auch ist es nunmehr, dank dieser elastisch verformbaren Konstruktion möglich, ein derartiges Boot verhältnismäßig stark zu motorisieren und damit ein schnelles Fahren sowie das Schleppen von einem oder mehreren Wasserskiläufern zu ermöglichen.

[0009] Vorteilhafterweise werden in erfindungsgemäßer Weise die Bügel, die Auftriebskörper und der Mast zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff, vorzugsweise aus KFK (Kohlenstoffaser verstärktem Kunststoff) geformt. Dies hat den Vorteil einer nochmaligen'GEwichtsverminderung, da sich mit derartigem Kunststoff Bauelemente mit hoher Festigkeit und Elastizität, jedoch auch mit hoher Steifigkeit, auf alle Fälle mit geringem Gewicht herstellen lassen Außerdem ist dieses Material chemisch beständig, also auch für Salzwasser geeignet, kaum ermüdend und alternd und auch sehr einfach zu pflegen. Dies trifft selbstverständlich auch für GFK (glasfaserverstärktem Kunststoff) zu, allerdings bei, gegenüber KFK erhöhtem Gewicht.

[0010] Nach der Erfindung soll der Bügelsteg der Bügel, zur besseren Kraftaufnahme, nach oben gewölbt sein. Vorteilhafterweise werden die Bügel hierbei aus zwei Bügelstäben geformt, die über dem Bügelsteg fest mit- . einander verbunden sind und sich endständig gegeneinander aufspreizen. Durch diese Konstruktion werden die Bügel sowohl auf Durchbiegung, wie auch, bei der Aufspreizung, auf Torsion beansprucht, es wird also die volle Elastizität des Materials ausgenutzt.

[0011] Zweckmäßigerweise wird die Aufspreizstelle jeweils durch ein hochgezogenes Stabdreieck verstärkt an dem nicht nur das Trampolin befestigt werden kann, sondern das auch Taschen zum Durchschieben von Paddeln, des Mastes, bei der Verwendung des Katamarans als Motorboot, oder sonstiger länglicher 'Gegenstände bildet.

[0012] Die seitlichen Längsflossen sollen nach der Erfindung etwa in Höhe der Wasserlinie angeordnet sein, um den oben beschriebenen Effekt der erzwungenen, nach unten führenden Wasserströmung zu erreichen. Bewährt hat es sich hierbei die Längsflossen zur Auftriebskörperspitze hin nach oben verlaufen zu lassen, um damit ein Unterschneiden der Wellen durch die Auftriebskörper mit Sicherheit zu verhindern.

[0013] Auf den Auftriebskörpern wird zweckmäßigerweise je eine durchgehende Finne vorgesehen, die nochmals die Auftriebskörper versteift, insbesondere aber zum Befestigen von Stag und Wanten und sonstigem stehenden Gut dienen. Außerdem ergeben die Finnen einen guten Fußhalt beim Ausreiten beim harten Am-Wind-Segeln. Weiter kann das Profil, das eine Reihe von Durchbohrungen aufweisen kann, auch zum Aufbau eines Zeltes 'iber dem Trampolin dienen, wobei in einfachster Weise gebogene, wiederum aus faserverstärktem Kunststoff bestehende Stäbe dienen können, so daß das Zelt in Form einer Wagenplane über dem Trampolin aufzubauen ist.

[0014] Selbstverständlich müssen über die Bügel, wie auch bei den bekannten Brückenkonstruktionen, die gesamten Windkräfte auf die Auftriebskörper übertragen werden. Die Einsteckstellen der Bügel in den Auftriebskörpern sind daher zu verstärken, nach der Erfindung so, daß bei den Einsteckstellen jeweils die Auftriebskörper teilende Schotten vorgesehen sind.

[0015] Es empfiehlt sich den Mast, um ihn in den oben erwähnten Taschen unterbringen zu können, wie auch zur Landbeförderung des Katamarans, vorzugsweise bei der Vorstagbefestigung zu teilen. Hierbei kann auch vorgesehen sein, daß die Mastteile aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise aus GFK und KFK sein können.

[0016] Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 den Katamaran in Ansicht,

Fig. 2 einen Bügel in Ansicht und

Fig. 3 einen Bügel in Draufsicht.

[0017] Die Auftriebskörper 1 des dargestellten Bootes sind geschlossene, vorne spitz zulaufende Röhren mit rundem Querschnitt. Seitlich an den Auftriebskörpern sind durchgehende Längsflossen 2 vorgesehen, die etwa in Höhe der Wasserlinie 21 angeordnet sind und zur Spitze des Auftriebskörpers 1 hin nach oben verlaufen. Unterseitig ist ein Außenkiel 3 vorgesehen, der schwalbenschwanzförmig ausgeführt ist. Auf der Oberseite des Auftriebskörpers 1 verläuft eine Finne 4, die Durchbrechungen zum Einsetzen von Klampen etc. aufweist. Eingesteckt in die Auftriebskörper 1 sind Bügel 5 die nach oben gewölbt sind. Die Bügel 5 sind in dem dargestellten Beispiel geformt aus insgesamt drei Bügelstäben di.e über den Steg 6 fest miteinander verbunden sind während sich endständig die beiden Außenstäbe 7, 8 auseinander spreizen. Der mittlere Stab 9 bildet zusammen mit zwei weiteren Stäben 10, 11 ein hochgezogenes Stabdreieck, das mittig eine öffnung 12 zum Befestigen des Trampolins aufweist. Mit einem senkrecht nach unten abgebogenen Teil sind die Stäbe 7, 8 in die Auftriebskörper 1, die Finne 4 durchquerend, eingesteckt. An der Einsteckstelle sind Schotten 13 vorgesehen, die für einen guten Halt der Stäbe 7, 8 sowie auch eine einwandfreie Weiterleitung der Momente an die Auftriebskörper 1 dienen. Selbstverständlich werden durch die Schotten 13 auch die Auftriebskörper 1 in mehrere Sicherheits-Auftriebsräume unterteilt.

[0018] In dem dargestellten Beispiel sind drei Bügel 5 vorgesehen, wobei zwischen dem mittleren und hinterem Bügel das Trampolin verspannt werden kann, und zwischen dem mittleren und vorderen Bügel ein weiteres Trampolin zur Aufnahme von Gepäck etc. eingefügt werden kann. Auf dem mittleren Bügel 5 ist ein Mast 14 aufgesetzt, der in einen unteren Mastteil 15 und einen oberen Mastteil 16 unterteilt ist. Der untere, bis zur Vorstagbefestigung 17 reichende Mastteil ist gestreckt und kann beispielsweise aus KFK bestehen. Er ist nach vorne verspannt durch das Vorstag 18. Der obere Mastteil 16 ist nach hinten durch die Want 19 peitschenförmig verformt, so daß die Want 19 ohne das Fieren des Segels 20 zu behindern, zum Heck des Auftriebskörpers 1 geführt werden kann. Damit ergibt sich ein sehr großer Hebelarm vom Mastaufsetzpunkt bis zur Wantenbefestigung bzw. entsprechend kleine Momente. Außerdem wird das Fieren des Segels 20 bis zur vollkommenden Querlage ermöglicht. Ein weiterer Vorteil des peitschenförmig verformten oberen Mastteils 16 ergibt sich dadurch, daß die durch Böen auf das Segel 20 einwirkenden Kräfte elastisch gedämpft an die elastisch verformbaren Bügel 5 weitergegeben werden. Die beiden vorderen Bügel 5 sind über eine Schiene 22 miteinander verbunden; auf ihr kann der Mast 15/16 mit seinem Mastfuß zum Trimmen des Bootes verschoben werden.

Ansprüche

1. Katamaran, gebildet aus zwei über eine Brückenkonstruktion verbundenen Auftriebskörpern
und einem auf der Brückenkonstruktion aufgesetzten an den Auftriebskörpern durch Vorstag und Wanten abgestützten Mast, dadurch gekennzeichnet,
daß die Brückenkonstruktion mindestens zwei elastisch verformbare, in die beiden Auftriebskörper (1) einsteckbare Bügel (5) sind, daß die Auftriebskörper (1) zwei geschlossene, vorne spitz zulaufende Röhren vorzugsweise runden Querschnitts sind und seitlich durchgehende Längsflossen (2) aufweisen
und daß der Mast (14) ab der Vorstagbefestigung (17) elastisch und mittels mindestens einer am Heck der Auftriebskörper (1) angeschlagenen Want (19) peitschenförmig verformbar ist.

2. Katamaran nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bügel (5), die Auftriebskörper (1) und der Mast (14) zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff, vorzugsweise aus KFK (Kohlenstoffasern verstärktem Kunststoff) sind.

3. Katamaran nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bügelsteg (6) der Bügel (5) nach oben gewölbt ist.

4. Katamaran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bügel (5) aus zwei Bügelstäben (7, 8) geformt sind die über dem Bügelsteg (6) fest miteinander verbunden sind und sich endständig gegeneinander aufspreizen.

5. Katamaran nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufspreizstelle jeweils durch ein hochgezogenes Stabdreieck (9, 10, 11) verstärkt ist.

6. Katamaran nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die seitlichen Längsflossen (2) etwa in Höhe der Wasserlinie angeordnet sind.

7. Katamaran nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsflossen (2) zur Auftriebskörperspitze nach oben verlaufen.

8. Katamaran nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auftriebskörper (1) mit einem durchgehenden Außenkiel (3) versehen sind.

9. Katamaran nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außenkiel (3) gegabelt, vorzugsweise schwalbenschwanzförmig ist.

10. Katamaran nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auftriebskörper (1) mit je einer durchgehenden Finne (4) versehen sind.

11. Katamaran nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auftriebskörper (1) zumindest bei den Einsteckstellen der Bügel (5) abgeschottet sind.

12. Katamaran nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mast (14) vorzugsweise bei der Vorstagbefestigung (17) geteilt ist.

Zeichnung