(19)
(11) EP 1 375 337 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
02.01.2004  Patentblatt  2004/01

(21) Anmeldenummer: 03000753.8

(22) Anmeldetag:  13.01.2003
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7B63B 3/38
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO

(30) Priorität: 11.01.2002 IT SP20020003 U

(71) Anmelder: Sgorbini, Roberto
54029 Zeri (IT)

(72) Erfinder:
  • Sgorbini, Roberto
    54029 Zeri (IT)

(74) Vertreter: Haft, von Puttkamer, Berngruber, Czybulka 
Patentanwälte Franziskanerstrasse 38
81669 München
81669 München (DE)

   


(54) Trimmballast für Segelboote


(57) Bei Segelbooten (1), insbesondere Hochsee-Rennyachten, die einen Rumpf (2), einen Mast (3) und einen Kiel (4) aufweisen, werden Trimmballaste (5) verwendet, die einen stromlinienförmigen, parallel zur Längsrichtung des Segelbootes (1) ausgerichteten Ballastkörper (6) aufweisen, der mit dem Kiel (4) verbunden ist und auf beiden Längsseiten quer zur Längsrichtung des Segelbootes (1) ausgerichtete Stabilisierungsflossen (7) aufweist. Um die Segeleigenschaften des Segelbootes (1) zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Ballastkörper (6) zumindest in dem Bereich, in dem die Stabilisierungsflossen (7) angeordnet sind, um seine Längsachse (12) schwenkbar ist. Der Ballastkörper (6) ist im Querschnitt vorzugsweise rotationssymmetrisch, wobei sein Schwerpunkt (S) unterhalb seiner Längsachse (12) liegt. Dadurch behält der Ballastkörper unabhängig von der Krängung des Segelbootes seine Lage mit im Wesentlichen stets horizontal ausgerichteten Stabilisierungsflossen (7) bei, sodass das Gegenmoment bei einer Krängung des Segelbootes (1) gegenüber bekannten Lösungen mit fest verbundenem Ballastkörper vergrößert und die Mastneigung verringert wird, wodurch schnellere Kurvenfahrten mit kleineren Kurvenradien gesegelt werden können.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Trimmballast für Segelboote gemäß dem des Patentanspruches 1.

[0002] Ein solcher Trimmballast wird insbesondere bei Hochleistungs-Segelbooten verwendet, die Regatten und insbesondere Hochseeregatten segeln. Das Segelboot weist hierbei einen Rumpf, einen Mast und einen Kiel auf, wobei der Trimmballast als stromlinienförmiger, parallel zur Längsrichtung des Segelbootes ausgerichteter Ballastkörper ausgebildet ist, der etwa die Form eines Torpedos aufweist und mit dem Kiel verbunden ist. Auf beiden Längsseiten des Ballastkörpers sind quer zur Längsrichtung des Segelbootes ausgerichtete Stabilisierungsflossen vorgesehen. Diese Stabilisierungsflossen liegen in der Regel bei einer Geradeausfahrt des Segelbootes ohne Krängung etwa parallel zur Wasseroberfläche, wobei jedoch auch Stabilisierungsflossen möglich sind, die einen gewissen Anstellwinkel gegen die Wasseroberfläche einnehmen.

[0003] Der Trimmballast mit den Stabilisierungsflossen dient insbesondere dazu, eine übermäßige Krängung des Bootes zu verhindern, da durch das Gewicht des Trimmballastes und durch die Stabilisierungsflossen ein Gegenmoment beim Krängen des Segelbootes aufgebaut wird. Im Gegensatz zu Segelbooten ohne einen derartigen Trimmballast wird hierdurch die Krängung des Segelbootes verringert, sodass Fahrmanöver mit geringeren Kurvendurchmessern auch bei starkem Wind möglich sind.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Trimmballast der in Rede stehenden Art zu modifizieren, mit dem die Segeleigenschaften eines Segelbootes, insbesondere einer Hochseejacht, weiter verbessert werden.

[0005] Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

[0006] Die überraschend einfache Lösung besteht darin, den Ballastkörper zumindest in dem Bereich, in dem die Stabilisierungsflossen angeordnet sind, um seine Längsachse schwenkbar auszugestalten.

[0007] Damit kann erreicht werden, dass der Ballastkörper bzw. der die Stabilisierungsflossen enthaltende Bereich sich unabhängig von der Krängung des Segelbootes stets in einer im Wesentlichen gleichen Referenzlage ausrichtet. In dieser Referenzlage liegen die Stabilisierungsflossen spiegelsymmetrisch zur durch die Längsachse des Ballastkörpers verlaufenden Lotebene. Dies bedeutet, dass der Ballastkörper zumindest in dem Bereich der Stabilisierungsflossen die Krängungen, d.h. Inklinationen des Segelbootes nicht mitmacht, sondern in seiner Referenzlage verbleibt. Wenn z.B. die Stabilisierungsflossen senkrecht zu der Lotebene stehen, und bei aufrechter Geradeausfahrt des Segelbootes somit mit ihrer Oberfläche parallel zu der Wasseroberfläche liegen, dann behalten die Stabilisierungsflossen auch bei einer Krängung, d.h. einer Inklination des Segelbootes diese Lage parallel zur Wasseroberfläche bei. Das Gegenmoment durch den Trimmballast bei einer Krängung des Segelbootes wird mitbestimmt durch die wirksame Oberfläche der Stabilisierungsflossen, die durch eine Projektion der Oberfläche der Stabilisierungsflossen auf die horizontale Wasseroberfläche dargestellt werden kann. Bei einer Inklination des Segelbootes wird bei einem fest mit dem Kiel verbundenen Trimmballast diese projizierte Oberfläche der Stabilisierungsflossen kleiner, wohingegen sie bei einem schwenkbaren Trimmballast stets gleich bleibt. Auf diese Weise neigt sich beim Rollen des Bootskörpers der Mast wesentlich langsamer und ermöglicht damit auch bei Kurven fahrten Bahnen mit wesentlich kleineren Kurvenradien und auch höhere Geschwindigkeiten des Segelbootes aufgrund des Strömungswiderstandes der Stabilisierungsflossen. Die Manövrierbarkeit des Segelbootes wird dadurch entscheidend erhöht.

[0008] Die Ausrichtung des Trimmballastes bzw. des Bereiches des Trimmballastes mit den Stabilisierungsflossen erfolgt automatisch z.B. dadurch, dass die Gewichtsverteilung des Ballastkörpers so ausgestaltet ist, dass dessen Schwerpunkt unterhalb der Längsachse des Ballastkörpers liegt, um die dieser geschwenkt wird, wobei mit "unterhalb" die der Wasseroberfläche abgewandte Seite der Längsachse gemeint ist. Die Lagerung des schwenkbaren Bereiches des Trimmballastes gegenüber dem Kiel sollte natürlich durch eine geringe Lagerreibung unterstützt werden. Der Ballastkörper weist zumindest im Bereich der Lagerung vorzugsweise einen rotationssymmetrischen Querschnitt auf, wodurch eine einfache schwenkbare Lagerung und Verbindung mit dem Kiel erreicht wird.

[0009] Der Ballastkörper kann aus mehreren in Längsrichtung aneinander anschließenden Sektionen aufgebaut sein, wobei eine Sektion die Stabilisierungsflossen trägt und schwenkbar mit dem Kiel des Segelbootes verbunden ist, wohingegen die anderen Sektionen fest mit dem Kiel verbunden sind.

[0010] Unabhängig von der Konstruktion des Ballastkörpers ist es möglich, den Ballastkörper bzw. die Sektion mit den Stabilisierungsflossen gegen eine andere Konstruktion mit anderen Dimensionen auch der Stabilisierungsflossen auszutauschen, um so z.B. die Segeleigenschaften des Segelbootes an entsprechende meteorologische Bedingungen anzupassen. Dieses ist bei Ballastkörpern, die fest mit dem Kiel verbunden sind, nicht möglich.

[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Stabilisierungsflossen des Trimmballastes zusätzlich um eine Querachse des Ballastkörpers schwenkbar ausgebildet, sodass deren Neigungswinkel gegenüber der Längsachse des Ballastkörpers einstellbar ist. Die Stabilisierungsflossen können z.B. mit Hilfe eines im Inneren des Ballastkörpers gelegenen Schwenkgetriebes verstellt werden. Dieses Schwenkgetriebe kann über Betätigungselemente, z.B. im Kiel verlaufende Zahnstangen von der Mannschaft des Segelbootes mechanisch betätigt werden. Ebenso ist eine Fernsteuerung über einen separaten Antrieb, z.B. einen Elektroantrieb möglich.

[0012] Mit dieser Konstruktion kann insbesondere bei starkem Rückenwind der Rumpf des Segelbootes am Bug durch entsprechende Einstellung der Stabilisierungsflossen aus dem Wasser gehoben werden, sodass höhere Geschwindigkeiten erreichbar sind.

[0013] In der Regel weist der Trimmballast nur einen einzigen direkt mit dem Kiel verbundenen stromlinigen Ballastkörper auf. Es ist jedoch auch denkbar, mehrere, z.B. zwei Ballastkörper vorzusehen, die symmetrisch zu der Mittelebene des Bootes gelegen und mit dem Kiel über jeweils eine Stützkonstruktion verbunden sind. In diesem Falle sind beide Ballastkörper bzw. zumindest die die Stabilisierungsflossen enthaltenen Bereiche schwenkbar.

[0014] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

[0015] Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

Figur 1 eine Ansicht eines Segelbootes mit einem Trimmballast gemäß der Erfindung;

Figur 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Trimmballastes gemäß der Erfindung;

Figur 3 einen Querschnitt durch einen Trimmballast gemäß der Erfindung;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer Sektion eines Ballastkörpers eines Trimmballastes gemäß der Erfindung mit verstellbaren Stabilisierungsflossen;

Figur 5 eine geschnittene Ansicht eines Schwenkgetriebes zur Verstellung der Stabilisierungsflossen des Trimmballastes; und

Figur 6 eine Darstellung der Inklination von zwei Segelbooten, die einen mit dem Kiel des Segelbootes fest verbundenen bzw. einen gemäß der Erfindung mit dem Kiel schwenkbar verbundenen Trimmballast aufweisen.



[0016] In Figur 1 ist schematisch ein Segelboot 1 dargestellt, das einen Rumpf 2, einen Mast 3 und einen Kiel 4 aufweist. Mit dem Kiel 4 ist ein Trimmballast 5 verbunden, der einen stromlinienförmigen Ballastkörper 6 aufweist, der auf seinen beiden Längsseiten quer zur Längsrichtung des Segelbootes ausgerichtete Stabilisierungsflossen 7 aufweist.

[0017] Mit dem Bezugszeichen 8 ist die Wasseroberfläche angedeutet; das Segelboot 1 liegt mit etwa der Hälfte seines Rumpfes 2, dem Kiel 4 und dem Trimmballast 5 unterhalb der Wasseroberfläche 8.

[0018] Der allgemein torpedoförmige Ballastkörper 6 ist zumindest im Bereich der Stabilisierungsflossen 7 im Querschnitt rotationssymmetrisch ausgebildet und weist dort zwei in Umfangsrichtung des Ballastkörpers 6 verlaufende Lagersitze 9 auf, die z.B. als Nuten ausgebildet sind. Jeder Lagersitz 9 wird von einer Lagerschale 10 umgriffen, die fest mit dem Kiel 4 verbunden ist. Lagersitz und Lagerschale bilden ein Gleitlager; ggf. können zwischen Lagersitz und Lagerschale Rollelemente 11 gelegen sein, z.B. Kugeln oder Nadelrollen. Die Lagerschalen 10 können z.B. zweiteilig ausgebildet sein, um den Ballastkörper rasch gegen einen anders ausgestalteten Ballastkörper auswechseln zu können.

[0019] Der Ballastkörper 6 ist damit um eine Längsachse 12 gegenüber dem Kiel und der Längsrichtung des Segelbootes schwenkbar.

[0020] Die horizontal ausgerichteten Stabilisierungsflossen 7 liegen etwa in Höhe der Längsachse 12; sie können jedoch wie in Figur gestrichelt und mit 7' bezeichnet auch in einem gewissen Neigungswinkel gegen diese horizontale Ebene angeordnet sein.

[0021] Der Ballastkörper 6 ist so ausgebildet, dass sein Schwerpunkt S unterhalb der Längsachse 12 liegt. Dies kann z.B. durch ein zusätzliches Ballastelement 13 an der Unterseite des Ballastkörpers 6 erreicht werden.

[0022] Wenn das Segelboot krängt, so verbleibt der Trimmballast 5 mit seinem Ballastkörper 6 in der ursprünglichen Lage gegenüber der Wasseroberfläche.

[0023] Wie in Figur 2 angedeutet, kann der Ballastkörper 6 in mehrere Sektionen 6-1, 6-2 und 6-3 aufgeteilt werden, die sich aneinander anschließen. Die mittlere Sektion 6-2 ist hierbei mit den Stabilisierungsflossen 7 versehen und mit den beiden anderen vorderen bzw. hinteren Sektionen 6-1 bzw. 6-3 schwenkbar um die Längsachse verbunden. Die Sektionen 6-1 und 6-3 sind fest mit dem Kiel 4 verbunden, wohingegen die Sektion 6-2 mit dem Kiel 4 wie oben erläutert schwenkbar verbunden ist.

[0024] In den Figuren 4 und 5 ist eine Ausführung des Trimmballastes bzw. Ballastkörpers 6 dargestellt, bei der die Stabilisierungsflossen 7 noch um eine Querachse 21 des Ballastkörpers verschwenkbar sind. In Figur 4 ist nur eine Sektion 6-2 des gesamten Ballastkörpers dargestellt, der die Stabilisierungsflossen 7 trägt.

[0025] Im Inneren dieser Sektion 6-2 ist ein Schwenkgetriebe 22 gelegen, das eine Getriebewelle 23 in Richtung der Querachse 21 aufweist. Diese Getriebewelle 23 ist mit einem Schwenkhebel 24 verbunden, der über eine Steuerstange 25 um die Querachse 21 verstellbar ist. Der Schwenkhebel 24 kann, wie in Figur 5 gezeigt, auf seiner Vorder- und Hinterseite durch Kreisführungen 26 bzw. 27 geführt sein. Andere Ausgestaltungen sind möglich.

[0026] Durch eine vertikale Hin- und Herbewegung der Steuerstangen 25 kann der Anstellwinkel der Stabilisierungsflossen 7 gegenüber der Horizontalen verändert werden.

[0027] Wie bereits erwähnt, ist auch ein eigener Antrieb für dieses Schwenkgetriebe möglich, z.B. ein Elektromotor, der dann vom Bedienungspersonal des Segelbootes 1 angesteuert werden kann.

[0028] Wie erwähnt, wird durch den Ballastkörper bei einer Krängung des Segelbootes ein Gegenmoment aufgebaut, das bestrebt ist, das Segelboot wieder in Richtung auf die Lotebene zu drehen. Das Gegenmoment wird unter anderem durch das Gewicht des Ballastkörpers und durch die auf die Stabilisierungsflossen wirkenden Strömungskräfte bestimmt. Die Strömungskräfte werden durch die "effektive" Wirkungsfläche der Stabilisierungsflossen, das ist die auf die Wasseroberfläche projizierte Fläche bestimmt.

[0029] In Figur 6 ist gezeigt, dass die effektive Wirkungsfläche f der Stabilisierungsflossen bei einem fest mit dem Kiel 4 verbundenen Trimmballast bei einer Krängung des Segelbootes abhängig von dem Krängungswinkel a bei einer entsprechenden Windkraft auf das Segel des Bootes ist. Bei der gleichen Windkraft ist jedoch die effektive Wirkungsfläche F bei einem sich automatisch ausrichtenden Trimmballast gemäß der Erfindung größer, nämlich gleich der bei aufrechter Fahrt des Segelbootes wirkenden Oberfläche, sodass bei gleicher Windkraft die Krängung des Segelbootes geringer ist, wie durch b angedeutet, und das Segelboot demnach besser manövrierfähig und auch bei Kurvenfahrten schneller zu segeln ist.


Ansprüche

1. Trimmballast (5) für Segelboote (1), die einen Rumpf (2), einen Mast (3) und einen Kiel (4) aufweisen, mit mindestens einem stromlinienförmigen, parallel zur Längsrichtung des Segelbootes (1) ausgerichteten Ballastkörper (6), der mit dem Kiel (4) verbunden ist und auf beiden Längsseiten quer zur Längsrichtung des Segelbootes (1) ausgerichtete Stabilisierungsflossen (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Ballastkörper (6) zumindest in dem Bereich, in dem die Stabilisierungsflossen (7) angeordnet sind, um seine Längsachse (12) schwenkbar ist.
 
2. Trimmballast nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballastkörper (6) so ausgestaltet ist, dass sein Schwerpunkt (S) unterhalb seiner Längsachse (12) liegt.
 
3. Trimmballast nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trimmballast (5) lediglich einen mit dem Kiel (4) verbundenen Ballastkörper (6) aufweist.
 
4. Trimmballast nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballastkörper (6) in seiner Außenwand mehrere in Umfangsrichtung des Ballastkörpers (6) verlaufende Lagersitze (9) für mit dem Kiel (4) fest verbundene Lagerschalen (10) aufweist, und dass Lagersitz und Lagerschale ein Gleitlager bilden bzw. zwischen jedem Lagersitz (9) und zugeordneter Lagerschale (10) jeweils Rollelemente (11), vorzugsweise Kugeln oder Nadelrollen, vorgesehen sind.
 
5. Trimmballast nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenflächen der Lagerschalen (10) bündig mit der Außenfläche des Ballastkörpers (6) abschließen.
 
6. Trimmballast nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballastkörper (6) zwei in Längsrichtung des Ballastkörpers (6) mit Abstand zueinander angeordnete Lagersitze (9) aufweist, die im Bereich der Stabilisierungsflossen (7) gelegen sind.
 
7. Trimmballast nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballastkörper (6) aus mehreren in Längsrichtung aneinander anschließenden Sektionen (6-1, 6-2, 6-3) aufgebaut ist, wobei eine Sektion (6-2) die Stabilisierungsflossen (7) trägt und schwenkbar mit dem Kiel (4) verbunden ist, wohingegen die anderen Sektionen (6-1, 6-3) fest mit dem Kiel (4) verbunden sind.
 
8. Trimmballast nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsflossen (7) um eine Querachse (21) des Ballastkörpers (6) schwenkbar sind.
 
9. Trimmballast nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsflossen (7) mit einer längs der Querachse (21) des Ballastkörpers (6) verlaufenden Getriebewelle (23) eines im Inneren des Ballastkörpers (6) gelegenen Schwenkgetriebes (22) verbunden sind.
 
10. Trimmballast nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkgetriebe (22) über Betätigungselemente (25), die durch den Kiel (4) bis in den Rumpf (2) des Segelbootes (1) führen, mechanisch betätigbar ist.
 
11. Trimmballast nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkgetriebe (22) einen Antrieb aufweist, der ferngesteuert von einem Ort im Rumpf des Segelbootes betätigbar ist.
 




Zeichnung