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(11) | EP 0 192 688 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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SYMMETRISCHES RIGG SYMMETRICAL RIGGING VOILURE SYMETRIQUE |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0002] Ein derartiges Rigg ist aus dem Patentdokument EP-A-0 083 806 bekannt. Das dort beschriebene Rigg für Segelbretter besteht aus steifen Querrippen, die durch Längsspieren miteinander verbunden sind. Der luvseitige Segelrand wird stets durch eine Längsspiere gehalten und somit versteift. Zur Befestigung des Segels an den Querrippen und Längsspieren dienen durchlaufende Taschen und Verschnürungen.
[0003] Ein weiteres Rigg ist aus der Fachliteratur (DE-Zeitschrift «Surf», Heft 12/83, Seite 49) bekannt, bei dem die mastartigen Spieren einen umlaufenden Rahmen bilden und eine schlüsselförmige, ovale Segelfläche umfassen. Das Tuchsegel wird an den Rändern durchlaufend am Rahmen befestigt und besitzt offenbar keine formgebenden Elemente wie Latten oder spezielle Rippen. Ein im konstruktiven Aufbau gleichartiges Rigg wird in der DE-Zeitschrift «Surf», Heft 7/84, Seite 10, erwähnt.
[0004] Daneben sind weitere Vorschläge für Riggs bekannt, bei denen nur die beiden Längsränder des Segels durch mastartige, gerade oder gekrümmte Spieren gehalten werden (z.B. DE-OS 29 29 884, DE-OS 31 07 097, DE-OS 30 17 362, DE-OS 30 40 218).
[0005] Der Vorteil symmetrischer Riggs liegt darin, daß sie von zwei Richtungen angeströmt werden können und deshalb bei bestimmten Manövern das Schiften bzw. der Seitenwechsel entfällt. Entsprechend ist eine Griffleiste zum Halten des Riggs nur auf der Luvseite erforderlich. Außerdem ist ein aerodynamisch vorteilhafter, elliptischer Segelumriß konstruktiv leicht zu verwirklichen.
[0006] Als nachteilig ist anzusehen, daß die mastartigen Spieren an den luvseitigen Segelrändern durch ihren Querschnitt Luftwirbel erzeugen und so den Vortrieb des Segels mindern.
[0007] Sind nur gekrümmte Randspieren vorhanden, so läßt sich die Wölbung des Segels nur schwer kontrollieren, da die Spieren sich unter Windlast verbiegen und die Form des Segels stark verändert wird.
[0008] Nachteilig wirkt sich auch die gekrümmte Form von Mastspieren aus. Entweder passen sie sich als schlanke, gerade Stäbe dem gekrümmten Segelumriß an und werden unter Winddruck sehr stark verformt, oder sie werden in stärkerer Ausführung vorgekrümmt, was wiederum zu höheren Kosten und Lagerungsproblemen führt.
[0009] Die Ausbildung eines symmetrischen Riggs ohne mastartige Spieren an den Segellängsrändern ist aus der US-Patentschrift Nr. 4 369 724 bekannt. Hier werden die Segellängsränder durch Drahtseile gehalten, die ihrerseits an einer tragenden Mast-Gabelbaum-Kombination befestigt sind. Zwischen den Drahtseilen ist ein Doppelsegel gespannt, in dessen Innerem sich der Mast und eine Hälfte des Gabelbaums befinden. Dieser Vorschlag vermeidet zwar die Randwirbel an den Segellängsrändern, ermöglicht jedoch durch die zwangsweise konvex gekrümmten Drahtseile keinen ovalen Segelumriß. Das freihängende Doppelsegel wird weitgehend nur durch Windkräfte in seiner Form beeinflußt und ist deshalb nur schwer zu kontrollieren.
[0010] Ein symmetrisches Rigg ohne mastartige Spieren an den Segellängsrändern ist weiterhin aus der internationalen Anmeldung PCT/CH 84/00 104 bekannt. Zur Verringerung des Luftwiderstandes wird hier der mittig angeordnete Mast durch eine Masttasche in der Ebene der Segelfläche gehalten, wobei der Querschnitt des Mastes so ausgebildet ist, daß er den Verformungen der Segelfläche teilweise folgt. Diese Lösung vermeidet zwar den wirbelbildenden Mast, das Segelprofil in Querrichtung, also parallel zur Luftströmung, bleibt jedoch unkontrollierbar, da formerhaltende Bauteile in Querrichtung fehlen. Außerdem sammelt sich bei diesem Rigg, wie auch bei den vorher beschriebenen, Wasser in der Masttasche. Das Aufziehen des Riggs aus dem Wasser wird dadurch erschwert.
[0011] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rigg der genannten Gattung so auszubilden, daß Längsspieren an den Segelrändern entfallen und die Segelfläche durch geeignete zusätzliche Bauelemente weitgehend verformungsfrei gemacht wird. Außerdem soll die schlüsselförmige Segelfläche mit den aussteifenden Elementen durch zweckmäßige Anordnung und Verbindung aller Teile untereinander ein Verbundbauteil bilden, das aufgrund seines günstigen Tragverhaltens eine Verringerung in den Abmessungen der einzelnen Elemente, insbesondere der Längsspiere, ermöglicht.
[0012] Die Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Rigg durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0013] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind folgende:
1. Durch Wegfall der Randspieren verringern sich die Wirbelverluste. Die flache, aerodynamisch geformte Längsspiere erzeugt in Segelmitte nur einen Bruchteil der bisherigen Verluste.
2. Durch die aussteifende Wirkung der formstabilen Querrippen wird auch die unter allseitigem Zug stehende Segelfläche weitgehend verformungsfrei. Unkontrollierbare Veränderungen der Segelkrümmung entfallen. Das Rigg wirkt somit wie ein starres Profilsegel mit den bekannten aerodynamischen Vorteilen, wie sie bei asymmetrischen Profilsegeln nur durch mehrteilige, gegeneinander verdrehbare Profilteile erzielt werden.
3. Gekrümmte, mastartige Spieren an den Rändern des Segels sind nicht mehr vorhanden. Sie werden durch eine gerade, einfach zu lagernde Längsspiere ersetzt. Abmessungen und Gewicht der Längsspiere verringern sich aufgrund der Verbundwirkung zwischen Segelfläche und den aussteifenden Elementen.
4. Aufwendige, sich mit Wasser füllende Mast-und Lattentaschen entfallen, da infolge der Segelflächenkrümmung die Längsspiere und die Querrippen gegen das Segel gedrückt werden.
5. Das Herausziehen des Riggs aus dem Wasser ist gegenüber bekannten Segelformen für Segelbretter leichter. Während beim konventionellen Tuchsegel durch wandernde Bauchbildung Wasser verdrängt und verschoben wird, schwimmt das symmetrische Profilrigg auf der Oberfläche oder läßt sich dank der starren Form in drehender Bewegung leicht aus dem Wasser ziehen.
6. Der aerodynamisch vorteilhafte, elliptische Segelumriß ist sehr einfach zu verwirklichen.
[0014] Die Erfindung wird nachstehend der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher erläutert.
Es zeigen
[0015]
Figur 1 die Ansicht des Riggs in perspektivischer Darstellung
Figur 2 die Ansicht einer typischen Rippe, gesehen in Rigglängsrichtung
Figur 3 Schnitte a-a und b-b zu Figur 2 und 4
Figur 5 die Ansicht der mit der Griffleiste verbundenen Rippe, gesehen in Rigglängsrichtung.
[0016] Figur 1 zeigt als Übersicht die verschiedenen Bauteile des Riggs in einer vorteilhaften Ausführungsart mit einer Längsspiere 2 und drei Querrippen 8, von denen eine mit einer Griffleiste 4 versehen ist. Die gleichsinnig doppelt gekrümmelte und bei der Herstellung vorgeformte Segelfläche 1 aus hochfestem Material ist mit der Längsspiere und den Querrippen nur an den Rändern über kurze Einstecklaschen oder Gurte verbunden. Beim Aufbau erhält das Rigg seine endgültige Form durch Spannen der Segelfläche 1 gegen die Längsspiere 2 am Fußpunkt des Riggs.
[0017] Zwischen den Querrippen sind je nach Bedarf Segellatten bekannter Art angeordnet, die ebenfalls nur an den Segelrändern gehalten werden.
[0018] Das Rigg wird mit der Griffleiste 4 vom Segler geführt. Beim Start dient die Leine 7 in bekannter Art zum Hochziehen des Riggs mit der Besonderheit, daß das obere Ende der Leine 7 über einen Ring auf dem Zugband 6 der Querrippe 8 verschiebbar ist. Dadurch läßt sich das Rigg nach Belieben auf der einen oder anderen Seite hochziehen.
[0019] In die Segelfläche 1 ist eine leichte Längskrümmung im Bereich der Längsachse eingeformt. Wird die gerade Längsspiere 2 beim Aufbau gegen die Segelfläche gespannt, so muß sie der Krümmung folgen und entwickelt Rückstellkräfte, die in der Segelfläche 1 Zugkräfte im wesentlichen längs der Segelränder erzeugen. Dadurch wird das Rigg ohne äußere Belastung formstabil und selbsttragend.
[0020] Unter Einwirkung der Windlast vergrößern sich die oben angegebenen Zugkräfte in der Segelfläche 1. Je mehr die Windlast anwächst, desto besser wird die Formstabilität des Riggs.
[0021] Umgekehrt werden bei entgegengesetzter, unplanmässiger Windlast die Zugkräfte in der Segelfläche geringer. Die Formstabilität nimmt ab, bis die Segelränder zu flattern beginnen. Dieser Zustand ist für die Konstruktion unbedenklich und läßt sich durch Drehung des Riggs in den Wind beenden.
[0022] Die hier geschilderte Wirkungsweise des Riggs ist nicht auf die Kombination einer Längsspiere 2 mit drei Querrippen beschränkt. Je nach Grösse und besonderer Anforderung können die Querrippen in beliebiger Anzahl verwendet werden.
[0023] Auch eine Verstärkung der Segelfläche 1 in hochbeanspruchten Bereichen durch Bänder, Seile oder andere geeignete Materialien ist in besonderen Fällen zweckmässig.
[0024] Die Längsspiere 2 wird gemäß Figur 1 durch Öffnungen 9 in den Rippen 8 geführt. Dadurch ergibt sich eine einfache, kraftschlüssige und im aufgebauten Zustand unverschiebliche Verbindung zwischen den Rippen 8 und der Längsspiere 2.
[0025] Die Enden der Rippen 8 sind mit der Segelfläche 1 durch kurze Einstecklaschen 13 verbunden. Beim Aufbau des Riggs werden die Rippen 8 zunächst flach auf die ausgebreitete Segelfläche 1 gelegt, deren gestreckte Breite zwischen den Einstecklaschen 13 der Bogenlänge der Rippe 8 entspricht. Da zum Einstecken der Rippe 8 nur deren kürzere Sehnenlänge zwischen den Rippenenden erforderlich ist, läßt sich die Rippe 8 mühelos in die Einstecklaschen 13 einführen. Danach wird die Rippe 8 um 90° in die endgültige Position gedreht, die Segelfläche 1 legt sich der leeseitigen, gekrümmten Rückseite der Rippe 8 an und wird dabei gleichzeitig gespannt. Die anschließend durch die Öffnung 9 geführte Längsspiere 2 sichert die Rippe 8 gegen unbeabsichtigtes Zurückdrehen.
[0026] Die Ausbildung des veränderlichen Rippenquerschnitts in Figur 2 geht aus den zugehöringen Schnitten in Figur 3 und 4 hervor. Die annähernd flach-dreiecksförmige Querschnittsform gemäß Schnitt a-a bleibt in den äußeren Vierteln der Rippenlänge in etwa erhalten. Vom Viertelspunkt an vergrössert sich die Querschnittshöhe dann zunehmend bis zur Rippenmitte germäß Schnitt b-b, wobei der Querschnitt in ein schmales Rechteck übergeht.
[0027] Die in Figur 3 und 4 gezeigten Vollquerschnitte gelten bei Verwendung von Holz als Baustoff. Bei einer Ausführung in Kunststoff oder Aluminium sind unter Wahrung der äußeren Umrißform offene oder geschlossene Profilquerschnitte mit oder ohne Ausschäumung je nach Herstellungsverfahren vorzuziehen.
[0028] Die hier beschriebene Ausbildung der Rippen 8 ist einerseits der Beanspruchung durch die Windkräfte angepaßt und führt damit zu geringeren Rippenverformungen. Andererseits ermöglicht sie die Ausbildung der Rippenöffnung 9 für die vorteilhafte, einfache Verbindung der Rippe 8 mit der Längsspiere 2.
[0029] Figur 5 zeigt die mit der Griffleiste 4 verbundene Querrippe 8. Da bei dieser Querrippe die volle, in der Längsspiere 2 auftretende Segelkraft über die Griffleiste 4 auf den Surfer übertragen werden muß, wird ein verstellbares Zugband 10 zwischen der Mitte der Rippe 8 und der Mitte der Griffleiste 4 angeordnet, das die Beanspruchung und damit die Verformung der Rippe 8 und der Griffleiste 4 weitgehend verringert.
[0030] Im Bereich der mit der Griffleiste 4 verbundenen Rippe 8 ist außerdem eine aus Figur 1 ersichtliche, ovale Öffnung 12 in der Segelfläche 1 vorgesehen. Sie dient als Segelfenster und gleichzeitig als Dehnungskompensator für die Segelfläche 1. Die hochbeanspruchten Bereiche der Segelfläche 1 zu beiden Seiten der Öffnung 12 erleiden im Laufe der Zeit eine plastische, nicht rückgängig zu machende Verformung («Segelreck») in Segellängsrichtung, die wiederum zu einer Verringerung der in die Segelfläche 1 eingeformten Längskrümmung führt. Dieser unerwünschte Effekt läßt sich daruch aufheben, daß die Segelfläche 1 im Bereich der Längsspiere 2 ebenfalls in Längsrichtung gedehnt wird. Die Öffnung 12 wird durch ein leicht verformbares Material geschlossen, das bei stärkerem Anspannen der Längsspiere 2 gegen die Segelfläche 1 nachgibt und so zu der erforderlichen Dehnung führt. Dabei ist darauf zu achten, daß innerhalb der Öffnung 12 parallel zur Segellängsachse verlaufende Verstärkungsstreifen aus Segeltuch oder anderem dehnungsarmen Material vermieden werden.
eine im spannungslosen Zustand gerade, mastartige, in der Segellängsachse angeordnete Längsspiere (2) mit einem flachen, aerodynamisch günstigen Querschnitt und biegesteife, gekrümmte, die Segelfläche (1) aussteifende Querrippen (8) mit mittigen Öffnungen (9) zum Durchführen der Längsspiere (2) vorgesehen sind,
wobei die Längsspiere (2) und die Querrippen (8) an ihren Enden mit den spierenlosen Segelrändern durch Gurte oder Einstecklaschen verbunden sind,
über ihre ganze Länge der Segelfläche (1) luvseitig anliegen
und zusammen mit der Segelfläche (1) ein schüsselförmiges Verbundbauteil bilden.
one mast-type longitudinal spar (2) being straight if not bent, located in the longitudinal sail axis, having a flat, aerodynamically favourable cross section, and rigid, curved transverse ribs (8) stiffening the sail surface (1) with central openings (9) to fit in the longitudinal spar (2), are provided,
said longitudinal spar (2) and transverse ribs (8) being connected at their ends with the free sail edges by means of straps or insert clips
and being pressed over their entire length against the sail surface (1) on the windward side
forming a dish-shaped composite structure in connection with the sail surface (1).
qu'une spire longitudinale (2) droite en état non fléchi, disposée dans l'axe longitudinale de la voile (1 avec une section plate favorable du point de vue aérodynamique, et des nervures transversales (8) rigides et courbes raidissant la voile (1 ), munies d'ouvertures (9) centrales destinées au passage de la spire longitudinale (2), sont prévues de sorte que
la spire longitudinale ainsi que les nervures transversales (8) sont reliées à leurs extrémités aux bords libres de la voile (1) par des bandes ou d'éléments d'enfilage,
se serrent sur toute leur longueur contre la voile ( 1 ) du côté du vent
et forment un élément porteur creux en combinaison avec la voile (1).