CH676349A5 - - Google Patents

Description

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CH676 349A5

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Schiffbaus, genauer auf Segelyachten mit Schwerteinrichtung.

Stand der Technik

Weit bekannt sind Segelyachten mit Steckschwerteinrichtung. Im mittleren Teil des Rumpfes derartiger Yachten ist ein rechteckiger Schwertkasten vorhanden, in dem ein rechteckförmiges Schwert vertikal verschiebbar angeordnet ist. Der Austritt des Schwertes aus dem Kasten wird durch vorgesehene Zapfen fixiert.

Um das Schwert aus- bzw. einzuziehen, braucht der Segler grössere Kräfte anzulegen, und auf den Yachten der «Micro»-Klasse bzw. auf denen noch grösserer Abmessungen, muss ein Schwerttalje-Sy-stem vorgesehen sein. Die Konstruktion einer Segelyacht mit Steckschwerteinrichtung ist so ausgelegt, dass das Schwert beim Heben entweder im Cockpit oder in der Kajüte anlangt. Dies wirkt sich auf den Komfort in der Yacht aus, deren Hauptnachteil dabei in recht schlechten Fahrteigenschaften besteht, die dadurch bedingt sind, dass die Konstruktion der vorhandenen Steckschwerteinrichtung es der Yacht nicht erlaubt, hart am Wind zu segeln, weil dies zur Erhöhung des hydraulischen Widerstandes und zur Geschwindigkeitsabnahme führt.

Bekannt ist ferner eine in einer bekannten Patentschrift (US-A 3 547 065) beschriebene Segelyacht mit Schwerteinrichtung, deren Konstruktion ein Steckschwert in Form eines Parallelogramms mit einem Hebe- und Senksystem einschliesst, das im Innern des Schwertkastens angeordnete Führungen mit Rollen enthält, auf denen sich das Schwert bewegt.

Das vervollkommnete System zum Heben und Senken des Schwertes erleichtert die Steuerung dieser Yacht beträchtlich, berührt aber das Problem der Komforterhöhung in keiner Weise- Der Hauptnachteil dieser Segelyacht besteht dabei aber darin, dass ihre Fahrteigenschaften unzureichend sind, was auf die Schwertform zurückgeht, die die Möglichkeit einer Steuerung des Segelsystemschwerpunktes der Yacht ausschliesst, sowie in der Art der Schwertbefestigung am Yachtrumpf. Diese konstruktiven Nachteile bedingen eine Zunahme des hydraulischen Widerstandes und somit eine Geschwindigkeitsein-busse beim Hartamwindsegeln.

Aus derselben Patentschrift (US-A 3 547 065) ist ein Versuch bekannt, die Nachteile der beschriebenen Segelyachten teilweise zu beseitigen. Die Segelyacht mit Schwerteinrichtung enthält einen Rumpf, in dessen Bugteil sich ein Schwertkasten befindet. Im Innern des Schwertkastens sind krummlinige Führungen sowie ein Schwert angeordnet, das sich auf Rollen bewegt. Dieses Schwert bewegt sich leicht längs der Führungen, seine Form und Anordnungsstelle gestatten es, das Problem des Komfortes in der Yacht zu lösen, weil es aus der Kajüte bzw. aus dem Cockpit fortkommt. Darüber hinaus erlaubt es die krummlinige Schwertform, den Lateralwiderstandsschwerpunkt der Yacht durch Lageänderung des geometrischen Mittelpunktes zu regeln.

Jedoch bleiben, trotz der teilweisen Lösung der bekannten Probleme Nachteile im Prototyp erhalten, zu denen vor allem niedrige Fahrteigenschaften der Yacht gehören. Die Schwertkonstruktion schliesst die Möglichkeit einer Schwertabschaltung in der Mittschiffsebene aus, was beim Hartamwindsegeln zur Zunahme des hydraulischen Widerstandes und Geschwindigkeitsabnahme führt. Zur Erzielung der Regelungsmöglichkeit des Lateralwiderstandsschwerpunktes sind die krummlinigen Führungen so ausgeführt, dass die Höhe des Schwertkastens gross ist, während die Kajütenhöhe erheblich kleiner wird. Dies wirkt sich auf den Yachtkomfort aus. Trotzdem die Schwerteinrichtung der Yacht den Lateralwiderstandsschwerpunkt zu regeln erlaubt, bleibt der Regelbereich desselben jedoch sehr gering. Dabei führt die durch das Heben des Schwertes in den Schwertkasten erzielte Änderung des Lateralwiderstandsschwerpunktes zur Verkleinerung der Schwertnutzfläche und somit zur Einschränkung der wichtigsten Schwertfunktion, die in der Erzeugung eines Lateralwiderstandes besteht Es ist ferner zu vermerken, dass die Konstruktion der Schwerteinrichtung Montage- und Reparaturarbeiten erschwert, weil das Schwert allein über den im Yachtboden liegenden Ausgang in den Schwertkasten eingesetzt bzw. aus demselben herausgenommen werden kann.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Segelyacht zu schaffen, bei der die Konstruktion ihrer Schwerteinrichtung es erlauben würde, ihre Fahrteigenschaften dank einer Verminderung des hydraulischen Widerstandes der Yacht beim Hartamwindsegeln sowie dank der Regelung des Lateralwiderstandsschwerpunktes, in einem weiten Regelbereich bei erhaltener Nutzfläche, gleichzeitig verbessertem Kajüten- bzw. Cockpitkomfort und vereinfachten Montagearbeiten, zu erhöhen.

Die Aufgabe der Schaffung einer Segelyacht mit einer solchen Schwerteinrichtung, die eine Verbesserung ihrer Fahrteigenschaften ermöglicht, wird dadurch gelöst, dass in der Segelyacht, in deren Rumpf ein Schwertkasten mit einem Schwert vorhanden ist, das auf Rollen längs eines im Schwertkasten ausgebildeten krummlinigen Führungsprofils verschiebbar angerodnet ist, die Rollen und die Führungen gemäss dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angeordnet sind, d.h. die Führungen beiderseits der

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Schwertflanken entlang der Schwertachterkante liegen, wobei die Rollen unmittelbar am Schwert angebracht sind.

Diese Lösung gestattet es dem Schwert, sich beim Hartamwindkurs von der Mittschiffsebene abzulenken, wodurch der hydraulische Widerstand vermindert und die Geschwindigkeit erhöht wird. Die Verbesserung der Fahrteigenschaften wird dadurch erreicht, dass der Angriffswinkel beim Ablenken des Schwertes in der Planansicht in der vorgegebenen Richtung um einen Winkel von 2-3° grösser wird. Diese Ablenkung geschieht automatisch, unter der Einwirkung des anströmenden Wassers, weil die Yacht am Kurs hart am Wind mit unvermeidlicher Drift segelt. Beim Wechseln des Schlages wird das Schwert unter der Einwirkung des anströmenden Wassers nach der entgegengesetzten Seite umgelegt, wobei es in bezug auf die Linie schwemct, die die an der Achterkante angebrachten Rollen verbindet.

Das Schwert kann auf eine solche Weise ausgebildet sein, dass das Profil seiner Bugkante mit dem Profil der Rumpfkiellinie unter dem Schwertkasten übereinstimmt, während die Profile der Achterkante und der Längsachse der Führungen in Gestalt von Gögen konzentrischer Kreise ausgebildet sind.

Diese Konstruktion gestattet es, die Höhe des Schwertkastens dank einer vollständigeren Ausnutzung seines Volumens erheblich zu vermindern, wobei die Kajütenhöhe grösser und folglich der Yacht-komfort höher wird.

Zweckmässigerweise ist das Profil der Schwertachterkante in Form eines Kreisbogens mit einem Halbmesser von

0,33 Lwl 2sin(arctg 0,33)

ausgeführt, wo es bedeutet:

Rd - den Krümmungsradius der Schwertachterkante;

Lwi - die Rumpflänge an der Wasserlinie.

Eine derartige Ausführung gewährleistet die Erzielung eines optimalen Verhältnisses der Abmessungen von Schwert, Schwertkasten und Kajüte.

Die Längsachse jeder der Führungen kann in Form von zwei miteinander verbundenen Kreisbögen ausgeführt sein, wobei die Mittelpunkte der Kreise auf der einen Seite dieser Längsachse liegen und der Halbmesser des dem Schwertkastenaustritt am nächsten liegenden Bogens kleiner als der Halbmesser des anderen Bogens ist.

Diese Ausbildung der Führungen gestattet es, den Lateralwiderstandsschwerpunkt des Schwertes in einem weiten Bereich zu ändern. Dabei führt die Verlagerung des Lateralwiderstandsschwerpunktes des Schwertes in den Bugteil relativ zum Segeldruckmittelpunkt zur Vergrösserung der Schwertnutzfläche und somit zur Verringerung der Yachtdrift.

Möglich ist die Ausführung der krummlinigen Führungen in Form eines cz-förmigen Profils, wobei im oberen Flansch dieses Profiles Ausnehmungen zum Durchtritt der Rollen vorgesehen sind.

Dank der Ausbildung der genannten Führungen mit dem erwähnten Profil wird die Arbeitsleistung erhöht und die Ausführbarkeit der Montagearbeiten erleichtert. Die Montage bzw. Reparatur des Schwertes können über die Kajüte ohne Aufsetzen der Yacht auf einen Kielblock geschehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese und weitere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen erläutert, in denen zeigt:

Fig. 1 die schematische Darstellung der erfindungsgemässen Segelyacht mit Schwerteinrichtung, Seitenansicht mit Ausschnitt;

Fig. 2 den Querschnitt des Schwertkastens im vergrösserten Massstab;

Fig. 3 die Schwerteinrichtung im Plan;

Fig. 4 eine Ausführungsform der krummlinigen Führung mit einer Ausnehmung im oberen Flansch;

Fig. 5 den Schwertkasten, in dem die krummlinigen Führungen in Form von zwei miteinander verbundenen Bögen von Kreisen verschiedenen Halbmessers gekrümmt sind;

Fig. 6 die schematische Zeichnung der Lageänderung des Segeldruckmittelpunktes je nach der Lage des Lateralwiderstandsschwerpunktes des Schwertes.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Die patentierende Segelyacht mit einer Schwerteinrichtung enthält einen Rumpf 1 (Fig. 1), ein Deck 2 und eine Takelung 3. Im Innern des Rumpfes 1 befindet sich ein Schwertkasten 4 mit krummlinigen Führungen 5, die beiderseits eines Schwertes 6 angeordnet sind, das eine Achterkante 7 und eine Bugkante 8 einschliesst. Die Führungen 5 liegen entlang der Achterkante 7 des Schwertes, das aus zwei Teilen (s.

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Fig. 1, 2) besteht, und zwar aus einem (tropfenförmig) profilierten Teil 9, das das Unterwasserteil des Schwertes bildet, und einem unprofilierten Teil 10, das stets im Innern des Schwertkastens verweilt und an dem Rollen 11 an den Flanken neben der Achterkante paarweise angebracht sind. Die optimale Anordnung der Rollen ist in der oberen Ecke des unprofiiierten Teiles. Die Anzahl der Rollen hängt von den Schwertabmessungen ab und wird ausgehend von dem vorgegebenen Ablenkungswinkel in bezug auf die Mittschiffsebene bestimmt. Die Anordnung der Rollen im oberen Schwerteil erklärt sich dadurch, dass diese Anordnung eine freie Aufhängung des Schwertes an den Führungen 5 erlaubt, wodurch es befähigt wird, in bezug auf die Mittschiffsebene um einen bestimmten (Fig. 3) Winkel, beispielsweise um 2-3° (optimal für die Yachten der «Mikro»-Klasse) abgelenkt zu werden. Die Führungen 5 des Schwertes besitzen ein c-förmiges Profil, in dessen oberem Flansch 12 Ausnehmungen 13 (Fig. 4) zum Durchtritt der Rollen 11 ausgeführt sind. Die oberen Flansche 12 der Führungen 5 sind in gleicher Höhe installiert und weisen die gleiche Krümmung auf. Untere Flansche 14 gewährleisten die Aufhängung des Schwertes im Schwertkasten und die Verschiebung desselben längs der Führungen. Die Segelyacht schlresst ein Mittel 15 zum Heben und Senken des Schwertes 6 ein, das in Gestalt eines Systems von zwei Seilen 16 (Fig. 5) ausgeführt sein kann. Der Schwertkasten 4 ist mit einem Deckel 17, der im oberen Teil desselben angebracht ist, und einer elastischen Einlage 18 im unteren Teil versehen. Für die Ballast-nahme dient eine im Körper des Schwertes 6 vorgesehene Öffnung 19, über die das Schwert mit Wasser gefüllt wird. Das Profil der Achterkante des Schwertes ist in Form eines Kreisbogens ausgeführt, wobei der Kreishalbmesser aus der folgenden Beziehung ermittelt wird:

2sija(arctg 0,33)

wo es bedeutet:

Rd-den Krümmungsradius der Achterkante des Schwertes;

Lwi - die Rumpflänge entlang der Wasserlinie.

Die Krümmungsform der krummlinigen Führungen wird ausgehend von den Yachtabmessungen und der Zweckbestimmung (Sportyacht, Vergnügungsyacht) gewählt, so kann beispielsweise in einer Ausführungsform der Erfindung eine Längsachse 20 (Fig. 5) von Führungen 21 die Form von zwei miteinander verbundenen Bögen R und r von Kreisen besitzen, deren Mittelpunkte auf der einen Seite der Längsachse liegen, wobei der Halbmesser des dem Austritt des Schwertkastens 4 am nächsten liegenden Bogens r kleiner als der Halbmesser R des anderen Bogens ist.

Auf der erfindungsgemässen Segelyacht mit Schwerteinrichtung muss man auf die folgende Weise segeln: Beim Mitwind, wenn das Schwert 6 ins Innere des Schwertkastens 4 vollkommen eingezogen ist, liegt der Schwerpunkt desselben tiefer als der geometrische Mittelpunkt, was seine stabile Lage im Innern des Schwertkastens gewährleistet (s. Fig. 1). Diese Schwertlage schliesst die Möglichkeit eines selbsttätigen Herausfallens des Schwertes aus dem Kasten aus und setzt kein besonderes System zur Fixierung des Schwertes in der Arbeitsend- und der Ruhelage voraus.

Beim Wechseln des Windes, wenn die Driftkraft gegenüber der Zugkraft verhältnismässig gering ist, muss ein ausreichend hoher Lateralwiderstand der Yacht erzeugt werden. Zu diesem Zweck wird das Schwert 6 je nach dem Yachtkurs um einen vorgegebenen Betrag ins Wasser gelassen, wobei es über die Öffnung 19 mit Wasser gefüllt wird. Zum Heben und Senken des Schwertes benutzt man ein System von Seilen 16, deren Griff in der Regel bis ins Cockpit reicht (in den Zeichnungen nicht abgebildet).

Zur Durchführung von Vorbeugungsarbeiten wird der Deckel 17 des Schwertkastens abgeklappt, die Rollen 11 werden mit den Ausnehmungen 13 in Übereinstimmung gebracht, worauf das Schwert aus dem Schwertkasten 4 herausgenommen und instandgesetzt wird. Der Einbau des Schwertes in den Schwertkasten erfolgt bei den Montagearbeiten folgenderweise. Das Schwert wird zwischen den Führungen auf eine solche Weise niedergelassen, dass die Rollen 11 in die Ausnehmungen 13 eintreten und auf den unteren Flanschen 14 der U-Träger-Führungen zu liegen kommen. Ein derartiger Zusammenbau wurde dank der konstruktiven Ausführung der Yacht möglich und machte die Montage- und Reparaturarbeiten erheblich einfacher. Damit die Yacht ihre vorgegebene geradlinige Bewegung beibehält, muss der Lateralwiderstandsschwerpunkt des Schwertes ständig mit dem Segeldruckmittelpunkt (Fig. 6) in Übereinstimmung sein. Wenn beispielsweise die Yacht auf einem vorgegebenen Kurs segelt, dann liegen der Segeldruckmittelpunkt und der Lateralwiderstandsschwerpunkt des Schwertes auf einer Linie jeweils in den Punkten B und B' (Fig. 6). Es sei nun, dass sich der Segeldruckmittelpunkt in einen Punkt C verlagert hat. Bleibt das Schwert in der bisherigen Stellung, so entsteht ein Wendemoment. Damit nun die Yacht ihren vorgegebenen Kurs beibehalten kann, muss der Laterälwiderstandsschwerpunkt des Schwertes mit dem Segeldruckmittelpunkt in Übereinstimmung gebracht werden, und zwar derart, dass sie-erneut auf einer Geraden liegen. Hierzu muss das Schwert aus dem Schwertkasten so herausgeführt werden, dass sein Laterälwiderstandsschwerpunkt in den Punkt C' gerät. Dabei wird die Nutzfläche des Schwertes vergrössert. Verlagert sich der Segeidruckmittelpunkt in den Punkt A, so muss das Schwert in den

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Schwertkasten so eingezogen werden, dass sich sein Lateralwiderstandsschwerpunkt in den Punkt A' bewegt.

Gewerbliche Verwertbarkeit

Die erfindungsgemässe Segelyacht mit Schwerteinrichtung kann, wie dies in der Beschreibung dargelegt ist, praktisch für alle möglichen Abmessungen verwendet werden. Die Anwendung einer solchen Yacht erlaubt es, ihre Fahrteigenschaften dank einer Verminderung des hydraulischen Widerstandes der Yacht beim Hartamwindsegeln zu verbessern, den Regelbereich des Lateralwiderstandsschwerpunktes zu erweitern. Alles das gestattet es insgesamt, die Steuerung der Yacht zu erleichtern. Indem die erfindungsgemässe technische Lösung die Geschwindigkeitskennwerte der Segelyacht verbessert und die Lenkbarkeit derselben erleichtert, macht sie es zugleich möglich, den Komfort auf der Yacht zu verbessern, und zwar dadurch, dass das Schwert in den Schwertkasten minimaler Höhe verlegt ist, während die Lage im Inneren des Rumpfes es erlaubt, das Volumen der Yacht maximal voll auszunutzen; darüber hinaus gestatten es die erfindungsgemäss ausgebildeten Führungen, die Montage- und Reparaturarbeiten auf der Yacht zu vereinfachen und zu erleichtern, nämlich dadurch, dass das Schwert von der Innenseite der Kajüte her, nicht aber von der Seite des Yachtbodens her angeordnet wird, was die Notwendigkeit eines Aufsetzens der Yacht auf die Kielblöcke ausschliesst.

Claims (4)

Patentansprüche

1 » Segelyacht mit Schwerteinrichtung, die einen Rumpf (1) mit einem in diesem angeordneten Schwertkasten (4) enthält, in dem ein Schwert (6) auf Rollen (11) längs eines im Schwertkasten (4) ausgebildeten krummlinigen Führungsprofils verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (11) und die horizontalen Flansche des Führungsprofils beiderseits der Flanken des Schwertes (6) entlang der Achterkante (7) desselben angeordnet sind, wobei die Rollen (11 ) am Schwert (6) neben der Achterkante (7) des nichteingetauchten Teiles desselben befestigt sind und auf den horizontalen Flanschen (12,14) des Führungsprofils liegen.

2. Segelyacht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Bugkante (8) des Schwertes (6) mit dem Profil der Kiellinie des Rumpfes (1) unter dem Schwertkasten (4) übereinstimmt, während die Profile der Achterkante (7) und einer Längsachse (20) der Führungen (5) in Form von Bögen konzentrischer Kreise ausgeführt sind.

3. Segelyacht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Achterkante (7) des Schwertes (6) in Form eines Kreisbogens mit einem Halbmesser

0'33 ^

' 2sin(arctg 0,33)

ausgeführt ist, wo es bedeutet:

Rd - den Krümmungsradius der Achterkante des Schwertes;

Lwi-die Rumpflänge an der Wasserlinie.

4. Segelyacht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (20) einer jeden Führung (21) die Form von zwei miteinander verbundenen Kreisbögen besitzt, wobei die Mittelpunkte der Kreise auf der einen Seite der Längsachse (20) liegen und der Halbmesser (r) des dem Austritt des Schwertkastens (4) am nächsten liegenden Bogens kleiner als der Halbmesser (R) des anderen Bogens ist.

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