[0001] Die Erfindung betrifft eine Rippe für ein symmetrisches Rigg nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] Die Segelfläche symmetrischer Riggs wird bei einer bekannten Ausführungsart durch
einen in der Mittelachse des Riggs stehenden Mast und quer dazu verlaufende Rahmen
oder Rippen ausgesteift.
[0003] Die Rahmen oder Rippen müssen bei dieser Konstruktionsform biegesteif ausgebildet
werden, um einerseits die Windkräfte aus der Segelfläche auf den Mast zu übertragen
und andererseits das für den Vortrieb wichtige Segelprofil ohne wesentliche Verformungen
zu erhalten.
[0004] Die Biegesteifigkeit der Rahmen oder Rippen wirkt sich jedoch nachteilig aus, wenn
das Rigg bei Stürzen, beim Starten oder Landen ungewollt mit den Rippen auf das Segelbrett
oder den Boden schlägt. Die Rippen
[0005] können den Stoß nur ungenügend abfedern und brechen häufig.
[0006] Wird zur Beseitigung dieses Nachteils die Steifigkeit der Rippen so weit verringert,
daß sie derartige Stöße mit Sicherheit aufnehmen können, so steigt unter Windlast
die Verformung der Rippen derartig an, daß das Segelprofil verloren geht und damit
der Vortrieb des Riggs erheblich absinkt.
[0007] Bei den bekannten durchgelatteten Surfsegeln mit dreieckigem Segelumriß und einem
Mast an der Segelvorderkante tritt das gleiche technische Problem, jedoch in anderer
Form, auf. Die Segellatten werden hier von vornherein flexibel ausgebildet. Dadurch
wird besonders für die Fußlatten die Bruchgefahr infolge von Stößen weitgehend ausgeschaltet.
Die großen Verformungen des Segelprofils unter Windlast wirken sich im wesentlichen
als Verdrehung des gesamten Segelprofils in bezug auf den Mast aus. Diese als "Twist".bezeichnete
Erscheinung ist jedoch für den Vortriab des Segels nicht entscheidend; sie ist im
oberen Bereich des Segels aus aerodynamischen Gründen sogar erwünscht.
[0008] Eine Übertragung dieses konstruktiven Prinzips auf symmetrische Riggs ist allerdings
nicht möglich.
[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Rippen eines symmetrischen Riggs der
beschriebenen Gattung so auszubilden, daß einerseits das Segelprofil unter Windlast
erhalten bleibt und andererseits Stöße elastisch aufgenommen werden.
[0010] Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0011] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen darin, daß
1. das vorgegebene Segelprofil sich unter Windlast nur geringfügig und ohne wesentlichen
Einfluß auf die aerodynamischen Eigenschaften verformt
2. bei Stößen die Rippe durch Drehung um das Gelenk ausweicht und die Stoßkraft durch
das elastische Nachgeben der Segelfäche ohne Bruchgefahr für die Rippe weich abgefangen
wird
3. die konstruktive Ausbildung aller Rippen als biegesteifes Kunststoff-oder Aluminiumprofil
auch bei der Gelenkrippe beibehalten werden kann.
[0012] Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen
näher erläutert.
[0013] Es zeigen
Figur 1 Anordnung der Gelenkrippen innerhalb des symmetrischen Riggs in perspektivischer
Darstellung
Figur 2 Ansicht eines Verbindungsteils aus gummiartigem Werkstoff
Figur 3 Ansicht eines Verbindungsteils aus hochfestem Werkstoff mit Gelenkkörpern
aus gummiartigem Werkstoff
Figur 4 Längsschnitt durch ein Verbindungsteil aus hochfestem Werkstoff mit Gelenkkörpern
aus dünnen Platten
Figur 5 Detaildarstellung Schnitt a-a des Gelenkkörpers aus dünnen Platten
Figur 6 Längsschnitt durch ein Verbindungsteil mit angeformten Gelenkkörpern aus dünnen
Platten.
[0014] Figur 1 zeigt als Übersicht ein Rigg in einer bevorzugten Ausführungsform mit zwei
bekannten biegesteifen Rippen, von denen die untere an der breitesten Stelle des Riggs
etwa in Höhe der üblichen Griffstange angeordnet wird, während die obere den Abschluß
zum Segelkopf bildet.
[0015] Zwischen Segelfußpunkt und der unteren biegesteifen Rippe ist eine Gelenkrippe 1
vorgesehen. Zwei weitere Gelenkrippen 1 sind zwischen der unteren und der oberen biegesteifen
Rippe dargestellt.
[0016] Sämtliche Gelenkrippen 1 besitzen zwei direkt am Mast liegende Gelenke 2, die eine
Drehung der äußeren biegesteifen Rippenteile 1 senkrecht zur Segelfläche sowohl nach
Luv als nach Lee erlauben.
[0017] Nach dem Spannen der Segelfläche gegen das Gerippe während des Aufbaus nehmen die
Gelenkrippen 1 zunächst eine stabile Ausgangslage ein, bei der im unteren Riggbereich
der Segelfußpunkt und die Spitze der unteren biegesteifen Rippe zusammen mit dem Gelenkpunkt
2 und der Spitze der Gelenkrippe 1 in etwa eine Ebene bilden.
[0018] Im oberen Riggbereich bilden entsprechend die Spitzen der unteren und oberen biegesteifen
Rippe zusammen mit den Spitzen und Gelenkpunkten 2 der dazwischenliegenden Gelenkrippen1
in etwa eine Ebene.
[0019] Jede Drehung der Gelenkrippen 1 aus der stabilen Ausgangslage erzeugt Verformungen
und damit Rückstellkräfte in der Segelfläche, die die Drehung der Gelenkrippen wieder
rückgängig machen.
[0020] Die Gelenke 2 jeder Gelenkrippe -1 liegen richtig angeordnet direkt am Mast. Die
Kräfte in der Segelfläche stützen bei dieser Lage der Gelenke 2 die Gelenkrippe 1
am besten. Werden die Gelenke 2 weiter nach außen zum Segelrand hin verschoben, so
wird die Stützung immer schwächer. Liegen die Gelenke 2 schließlich außerhalb der
Verbindungslinie zwischen Segelfußpunkt,der Spitze der unteren biegesteifen Rippe
und der Spitze der oberen biegesteifen Rippe, so wird die Ausgangslage der Gelenkrippen
1 instabil, der äußere Teil der Gelenkrippen 1 kippt auch ohne äußere Last um. Eine
derartige Anordnung der Gelenke 2 ist zu vermeiden.
[0021] Bei planmäßiger Windlast verschieben sich die Spitzen der Gelenkrippen 1 um wenige
Zentimeter nach Lee. Die Krümmung der biegesteifen Rippenteile wird empirisch so festgelegt,
daß für diesen Belastungszustand an den Gelenken 2 kein Knick auftritt.
[0022] Bei Entlastung des Riggs drehen sich die Gelenkrippen 1 wieder in die Ausgangslage
zurück, wobei an den Gelenken 2 ein leichter, für die Funktion des Riggs aber bedeutungsloser
Knick auftritt.
[0023] Bei Stößen werden die Gelenkrippen 1 einseitig an einem äußeren Ende durch beliebig
gerichtete Kräfte belastet. Wegen des Gelenks 2 können die Gelenkrippen 1 diese Kräfte
nicht weiterleiten, sondern weichen durch Drehung um das Gelenk aus. Die dabei entstehenden
Rückstellkräfte in der Segelfläche übernehmen dann die Belastung, wobei wegen der
großen Verformungen ein "weiches Abfedern" eintritt.
[0024] Werkstoffe und Abmessungen (Rippenlängen, Segelüberrundung) sind so festgelegt, daß
die Gelenkrippen 1'so weit dem Stoß ausweichen können, bis weitere Rippen den Boden
oder das Segelbrett berühren und damit die Stoßkräfte auf mehrere Punkte verteilt
werden.
[0025] Figur 2 zeigt als Ansicht die Ausgestaltung der Erfindung mit einem Gelenk 2 im Bereich
des-Kreuzungspunktes von Mast 3 und Gelenkrippe 1. Ein Verbindungsteil 4 aus gummiartigem
Werkstoff umschließt sowohl den Mast 3 als auch die Enden der beiden Teile der Gelenkrippe
1, die sich unabhängig voneinander um den Mast 3 in allen Richtungen drehen können.
[0026] Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit zwei Gelenken 2. Ein steifes
Verbindungsteil 5 aus hochfestem Werkstoff umschließt den Mast 3 und besitzt an beiden
Enden Ausnehmungen zur Aufnahme der Gelenkkörper 6 aus gummiartigen Werkstoff, die
ihrerseits in Hchlprofil der Gelenkcippe 1 verankert sind.
[0027] Die ringförmige, nockenartige Verdickung 7 des Gelenkkörpers 6 dient einmal zur Lagefixierung,
dann zur Festlegung der freien verformbaren Gelenklänge zwischen den anschließenden
steifen Teilen und außerdem zur Übertragung der Druckkräfte im Bereich des Gelenks.
[0028] In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsart mit zwei Gelenken 2 dargestellt, bei der
die in Figur 3 beschriebenen Gelenkkörper 6 durch mehrere Lagen dünner, elastisch
verformbarer Platten 8 ersetzt werden. Diese Gelenkausbildung erlaubt nur noch die
vorgesehenen Drehungen aus der Ebene der Segelfläche heraus, während Bewegungen parallel
zur Segelfläche wegen der Steifigkeit der Platten 8 ausgeschlossen werden. Diese Ausführungsart
erleichtert das Einschieben der Gelenkrippe 1 in die Laschen der Segelfläche beim
Aufbau des Riggs erheblich.
[0029] Der in Figur 5 dargestellte Schnitt a-a zeigt die beiderseitigen nokkenartigen Verbreitungen
9 der Platten 8, die die gleiche Funktion wie die bereits beschriebene nockenartige
Verdickung 7 der Gelenkkörper 6 haben.
[0030] Zur einfacheren Handhabung sind alle Platten 8 eines Gelenks 2 durch ein Verbindungsmittel
10 an einem Ende des Plattenpaketes zusammengehalten.
[0031] Figur 6 zeigt eine gegenüber Figur 4 vereinfachte und bevorzugte Ausführungsart.
Die elastisch verformbaren Platten 8 bilden hier zusammen mit dem Verbindungsteil
5 ein Werkstück. Dadurch entfällt das Verbindungsmittel 10, die Herstellung der Teile
vereinfacht sich.
1. Rippe für ein symmetrisches Rigg, das einen mittig zur Segelfläche angeordneten
Mast and quer dazu verlaufende biegesteife Rippen aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß
zwischen dem Segelfußpunkt und der unteren biegesteifen Rippe sowie zwischen allen
weiteren Rippen mindestens eine Gelenkrippe (1) angeordnet werden kann,
die im Bereich des Mastes (3) mindestens ein Gelenk (2) besitzt und deren Profilkrümmung
im Bereich der Gelenke (2) einen gleichmäßigen Verlauf während des Segelzustandes
zeigt.
2. Rippe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Gelenk (2) durch ein den
Mast (3) umschließendes Verbindungsteil (4) aus gummiartigem Werkstoff gebildet wird.
3. Rippe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gelenke (2) an den Enden
eines den Mast (3) umschließenden Verbindungsteiles (5) aus hochfestem Werkstoff angeordnet
werden.
4. Rippe nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß in den Gelenken (2)Gelenkkörper
(6) aus gummiartigem Werkstoff das Verbindungsteil (5) mit den biegesteifen Teilen
der Gelenkrippe (1) verbinden.
5. Rippe nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkkörper (6) in der Mitte
eine ringförmige, nockenartige Verdickung (7) aufweisen
6. Rippe nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkkörper der Gelenke
(2) aus mehreren Lagen dünner, elastisch verformbarer Platten (8) bestehen
7. Rippe nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (8) in der Mitte
beidseitig nockenartige Verbreiterungen (9) aufweisen
8. Rippe nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (8) an einem Ende
durch ein Verbindungsmittel (10) miteinander verbunden werden.
9. Rippe nach Anspruch 3 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren
Platten (8) als Einsteckenden des Verbindungsteils (5) ausgebildet werden.