Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SAIL WITH LIFT ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/007502
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a sail comprising a main sail (1) to which is attached a lift element (3) arranged in front thereof and receiving air blowing through at least one blowing orifice (2, 4) from the main sail (1), said sail having a shape rounded outwards in the direction of the wind. The invention is characterized in that the lift element (3), viewed from above, is arc-shaped, adapted to the curvature of the main sail, or it is designed substantially as a sail without cavity, extending from the blowing orifice.

Inventors:
KISTLER MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/007958
Publication Date:
January 27, 2005
Filing Date:
July 16, 2004
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SKYWALK GMBH & CO KG (DE)
KISTLER MANFRED (DE)
International Classes:
B63H9/06; (IPC1-7): B63H9/06
Foreign References:
EP0968915A22000-01-05
GB2057995A1981-04-08
FR2552393A11985-03-29
Attorney, Agent or Firm:
Leson, Thomas J. A. (München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Segel mit einem Hauptsegel (1, 21,22) und einem Auftriebselement (3), das mit dem Hauptsegel (1, 21,22) verbunden in Windrichtung vor dem Hauptsegel (1, 21,22) angeordnet ist und von Luft angeströmt wird, die durch zumindest eine Abströmöffnung (2,4) des Hauptsegels (1, 21,22) strömt, das eine in Windrichtung nach außen gewölbte Form aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) von oben gesehen eine Bogenform aufweist, die an die Wölbung des Hauptsegels (1, 21,22) angepasst ist.
2. Segel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) ein Oberund ein Untersegel und zumindest eine Kammer dazwischen aufweist.
3. Segel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) eine Lufteinlassöffnung (7) 19/23 aufweist, die unterhalb eines Trennelements (14) vorgesehen ist, das die Ausströmöffnung (2,4) quer in einen oberen (2) und einen unteren (4) Bereich unterteilt.
4. Segel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anströmkante des Auftriebselements (3) über Flares (9), die durch eine Gewebefläche geschaffen sind, mit dem Hauptsegel (1, 21,22) verbunden ist, wobei die Flares (9) am Auftriebselement (3) am Untersegel angreifen.
5. Segel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) Abströmöffnungen (13) aufweist, über die Luft aus dem Auftriebselement (3) abströmen kann.
6. Segel mit einem Hauptsegel (1, 21,22) und zumindest einem Auftriebselement (3), das mit dem Hauptsegel (1, 21,22) verbunden ist und von Luft angeströmt wird, die durch zumindest eine Abströmöffnung (2,4) des Hauptsegels (1, 21,22) strömt, das eine in Strömungsrichtung nach außen gewölbte Form aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) im Wesentlichen als Einfachsegel ohne Kammern ausgebildet ist und sich von der Abströmöffnung (2,4) weg erstreckt.
7. Segel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Segel am Mast des Bootes als Großoder Vorsegel angeschlagen ist und im oberen Bereich des Hauptsegels (1) zumindest ein klappenartiges Auftriebselement (3) vorgesehen ist.
8. Segel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) abhängig von der Windrichtung bzw. Segelstellung eine Betriebsposition auf 20/23 beiden Seiten des Hauptsegels (1, 21,22) einnehmen kann.
9. Segel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmöffnung (29) des Auftriebselements (3) nach unten weist.
10. Segel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmöffnung des Auftriebselements (3) nach hinten weist.
11. Segel nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) eine gerade oder gewölbte Fläche zur Umlenkung der Strömung aufweist.
12. Segel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche von der Seite gesehen nach unten gewölbt ist.
13. Segel nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Auftriebselemente (3) nebeneinander oder untereinander vorgesehen sind.
14. Segel nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anströmkante des Auftriebselements (3) über Flares (9), die durch eine Gewebefläche geschaffen sind, mit dem Hauptsegel (1, 21,22) verbunden ist.
15. Segel nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flares (9) am Hauptsegel (1, 21, 22) an Stegen befestigt sind, die die Abströmöffnung (2,4) unterteilen.
16. Segel nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Kante der Anströmkante an einem Trennelement (14) des Hauptsegels (1, 21,22) 21/23 befestigt ist, das die Anströmöffnung (2,4) quer in einen oberen (2) und einen unteren (4) Bereich unterteilt.
17. Segel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) von oben gesehen eine Anströmkante aufweist, die eine Bogenform hat, deren Krümmung der Wölbung des Hauptsegels (1, 21,22) angepasst ist.
18. Segel nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkante des Auftriebselements (3) eine Bogenform aufweist, deren Krümmung der Wölbung des Hauptsegels (1, 21,22) angepasst ist.
19. Segel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) von vorne gesehen eine Bogenform aufweist und der Scheitelpunkt der Wölbung im Wesentlichen auf der Mittellinie des Hauptsegels (1, 21,22) liegt, von dem sich aus das Auftriebselement (3) nach außen hin nach unten krümmt.
20. Segel nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) von oben gesehen eine im Wesentliche konstante Profiltiefe aufweist.
21. Segel nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) von oben gesehen eine sich nach außen verjüngende Profiltiefe aufweist.
22. Segel nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Rand der Ausströmöffnung (2, 4) eine Bogenform aufweist.
23. 22/23.
24. Segel nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Rand der Ausströmöffnung (2,4) eine Bogenform aufweist.
25. Segel nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Scheitelpunkt der Bogenform im Wesentlichen auf der Mittellinie des Hauptsegels (1, 21, 22) liegt.
26. Segel nach einem der Ansprüche 6 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) im Wesentlichen eine Klappenform mit einer zur Umlenkung der Strömung vorgesehenen Hauptfläche (27) sowie zwei Seitenflächen (26) aufweist.
27. Segel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftriebselement (3) mit den genannten Flächen (26,27) so an die Abströmöffnung (2,4) des Hauptsegels (1, 21,22) angepasst ist, dass dieses bei Änderung der Windrichtung sowie Segelstellung durch die Abströmöffnung (2,4) hindurch auf die andere Seite des Hauptsegels (1, 21,22) schlagen kann.
Description:
SEGEL MIT AUFTRIEBSELEMENT Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Segel mit Auftriebselement gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6.

Es sind Segel mit Auftriebselementen bekannt, die vorzugsweise für Vorwindkurse gedacht und geeignet sind.

Diese Segel entsprechen in ihrer Grundform grundsätzlich bekannten Spinnackern, wobei etwa in der Mitte des Segels eine Öffnung vorgesehen ist, durch die Luft abströmen kann.

Vor der Öffnung, also in Strömungsrichtung ist ein Auftriebselement angeordnet, das mit dem eigentlichen Spinnaker über Leinen verbunden ist, an dem die durch die Öffnung abströmende Luft vorbeiströmt. Das Auftriebselement weist ein flügelartiges Profil auf und erzeugt dadurch Auftrieb. Diese Segel haben gegenüber herkömmlichen Spinnakern im Wesentlichen die folgenden Vorteile : Der erzeugte Auftrieb bewirkt über die Schoten des Spinnakers am Rumpf eine Kraft, die diesen, insbesondere den Bug des Rumpfes, anhebt, wodurch sich der Wasserwiderstand des Rumpfes verringert und der Rumpf bei gleitfähiger Konstruktion leichter ins Gleiten gebracht werden kann. Weiterhin wird durch diese Auftriebskräfte die Bewegung des Schiffsrumpfes stabilisiert, insbesondere das Nicken reduziert, so dass das Boot ruhiger im Wasser liegt, was zum einen ebenfalls der Geschwindigkeit des Bootes zugute kommt, zum anderen als angenehm empfunden wird.

Durch die Öffnung wird die sich im Spinnaker stauende Luft kontrolliert abgelassen, wobei die sich ergebende Strömung durch das Auftriebselement genutzt wird. Bei herkömmlichen geschlossenen Spinnakern kommt es zum Überströmen der sich stauenden Luft über die Ränder (Lieken), wodurch das Rollen des Bootes verstärkt wird, was wiederum der Schiffsgeschwindigkeit zu gute kommt und selbstverständlich als angenehm empfunden wird. Der Grund hierfür liegt darin, dass das Boot nie absolut ruhig im Wasser läuft, also grundsätzlich eine Rollbewegung um die Längsachse des Bootes vorhanden ist. Aufgrund dieser Rollbewegung kommt es zu einem unterschiedlich starken Überströmen des Luv-und des Leelieks des Spinnakers, also der beiden Spinnakerseiten, wodurch die dieses unterschiedliche Überströmen iniziierende Rollbewegung noch verstärkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Segel zu schaffen, das eine verbesserte Aerodynamik aufweist, ohne die Handhabung des Segels zu verschlechtern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist die Gestalt des Auftriebselements an die Wölbung des Hauptsegels, insbesondere im Bereich der Abströmöffnung angepasst. D. h., von oben gesehen weist das Auftriebselements eine Bogenform auf. Durch diese Bogenform wird erreicht, dass die Profilnase des Auftriebselements, die für die aerodynamische Leistung des Auftriebselements von entscheidender Bedeutung ist, besser ausgebildet werden kann, ohne dass es zu Deformationen der Profilnase kommt.

Durch die Bogenform, also die Anpassung des Auftriebselements an die Wölbung des Segels sind die Anströmverhältnisse über die Breite des Auftriebselements an der Profilnase weitgehend identisch. Weiterhin werden die Kräfte am Auftriebselement so eingeleitet, dass eine Deformation der Profilnase zumindest weitgehend vermieden werden kann.

Gemäß Anspruch 6 wird das Auftriebselement im Wesentlichen als Einfachsegel ohne Kammern ausgebildet und erstreckt sich von der Seite aus gesehen von der Abströmöffnung aus in Strömungsrichtung, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Eine Deformation der Anströmkante tritt bei einem Einfachsegel im Normalfall nicht auf. Der Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, durch eine entsprechende Gestaltung des Auftriebselements und Anpassung an das Hauptsegel eine verbesserte Aerodynamik, insbesondere Verminderung der Randwirbel, zu erzielen.

Weist das Auftriebselement gemäß Anspruch 1 ein Ober-und ein Untersegel auf und ist in Kammern unterteilt, so ist es zweckmäßig, zumindest eine Abströmöffnung vorzusehen, durch die die in den Kammern gestaute Luft beim Bergen des Segels abströmen kann.

Vorteilhaft ist die Lufteinlassöffnung des Auftriebselements im unteren Bereich der Ausströmöffnung des Hauptsegels vorgesehen. Bei unterteilter Ausströmöffnung des Hauptsegels in einen oberen und einen unteren Bereich mittels eines Elements, bspw. einer Stoffbahn oder Leine, lässt sich eine gute Aerodynamik erzielen, wenn die Lufteinlassöffnung des Auftriebselements unterhalb dieses die Ausströmöffnung teilenden Elements vorgesehen ist, wobei die Profilnase an dem genannten Element befestigt sein kann.

Zur Anbindung des Auftriebselements, insbesondere des vorderen Bereichs des Auftriebselements am Hauptsegel können sog. Flares vorteilhaft verwendet werden, bei denen es sich um Elemente aus Gewebefläche handelt, die am Auftriebselement und am Hauptsegel vernäht sind.

Vorteilhaft greifen diese Flares am Auftriebselement am Untersegel an und sind mit Stoffbahnen des Hauptsegels vernäht, wobei es sich bewährt hat, die Ausströmöffnung am Hauptsegel nicht nur horizontal, wie bereits erwähnt, sondern auch vertikal zu unterteilen. Zur Unterteilung sind Gewebebahnen oder Leinen geeignet. Die genannten Flares können an derartigen Elementen, die zur Unterteilung der Ausströmöffnung vorgesehen sind, angelenkt werden. Diese Anbindung des Auftriebselements am Hauptsegel mittels der genannten Flares ist auch bei einem Segel gemäß Anspruch 6, d. h. einem Auftriebselement, das als Einfachsegel ausgebildet ist, möglich und sinnvoll.

Bei einem Einfachsegel als Auftriebselement kann die vordere Kante der Anströmkante an einem Element des Hauptsegels befestigt sein, das die Ausströmöffnung des Hauptsegels in einen untere und einen oberen Bereich unterteilt. Diese Konstruktion gewährleistet zum einen eine gute Anströmung des Auftriebselements, zum anderen eine stabile Verbindung des Auftriebselements mit dem Hauptsegel.

Vorteilhaft ist die Anströmkante des Auftriebselements, das als Einfachsegel ausgebildet ist, von oben betrachtet in einer Bogenform ausgeführt, die an die Wölbung des Hauptsegels angepasst ist.

Die Hinterkante des Auftriebselements, also das Achterliek, ist zweckmäßig unabhängig von der Gestaltung als Einfach- oder Doppelsegel ebenfalls an die Wölbung des Hauptsegels bzw. Bogenform der Antrömkante angepasst. Hierbei kann eine Form gewählt werden, bei der die Profiltiefe, also die Distanz von Anströmkante zu Achterliek, konstant gehalten wird. Es kann aber auch eine Verjüngung des Auftriebselements zu den Enden hin vorgesehen werden, so dass die Distanz von der Anströmkante zum Achterliek im mittleren Bereich des Auftriebselements am größten ist und sich nach außen hin verringert.

Von vorne betrachtet weist das Auftriebselement vorzugsweise eine Bogenform auf, wobei der obere Scheitelpunkt des Bogens in etwa in der Mitte des Hauptsegels angeordnet ist und der Bogen von diesem Scheitelpunkt nach außen hin abfällt. Diese Bogenform bewirkt, dass das Auftriebselement auf das Hauptsegel eine Spreizkraft überträgt, die versucht, das Hauptsegel aufzuspreizen, wodurch die Wölbung des Hauptsegels vermindert und die projizierte Fläche vergrößert und somit der Wirkungsgrad verbessert wird.

Wird das Segel als am Mast geführtes Segel, insbesondere als Groß-oder Besansegel, ausgebildet oder als am Mast angeschlagenes Vorsegel, wie Fock, Genua, Genacker oder Blister, so können die Auftriebselemente als Einfachsegel klappenartig ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Auftriebselemente im oberen Bereich des Segels angeordnet und lenken einen Teil der auf der Druckseite bestehenden Strömung über die Abströmöffnung auf die Saugseite. Auf der Saugseite des Profils wird die Strömung umgelenkt, bevorzugt nach unten oder hinten. Jedoch können auch andere Umlenkrichtungen sinnvoll sein und positive Effekte auf die Aerodynamik des Segels ergeben. Wesentlich ist bei dieser Gestaltung, dass durch die Anordnung der Auftriebselemente im oberen Bereich des Segels die die Profilspitze umströmenden Randwirbel vermindert werden und somit der Widerstand reduziert und die Aerodynamik des Segels verbessert wird. Darüber hinaus hat es sich gezeigt, dass die Auftriebselemente einen positiven Effekt auf die Lage des Bootes im Wasser haben und zum einen eine stabilere Lage und zum anderen eine verminderte Kränkung erzielbar ist. Dieser Effekt wird darauf zurückgeführt, dass der Druck im Masttop durch die Auftriebselemente und die genannte Abströmung vermindert wird.

Bevorzugt sind die Auftriebselemente bei am Mast angeschla- genen Segeln, wie die üblichen Vorsegel, Großsegel oder Besansegel, klappenartig ausgebildet, und verfügen über eine Umlenkfläche, die die durch die Abströmöffnung abströ- mende Luft umlenkt, wobei seitlich dieser Fläche bevorzugt die Fläche fixierende Seitenwände vorgesehen sein können, die zusammen mit der genannten Fläche eine Ausströmöffnung bilden. Derartige Auftriebselemente können auf beiden Seiten des Segels mit zugeordneten Abströmöffnungen vorge- sehen sein, so dass auf jedem Bug der genannte Effekt ein- tritt, d. h. unabhängig davon, ob das Segel von der einen oder anderen Seite angeströmt wird.

Die durch die Abströmöffnung abströmende Luft wird im Wesentlichen durch eine Hauptfläche der Auftriebselemente umgelenkt. Diese Fläche ist gegenüber der Abströmöffnung angeordnet und kann sich theoretisch in alle Richtungen erstrecken. Bewährt hat sich grundsätzlich eine Erstreckung nach unten oder hinten, so dass die Strömung nach unten oder nach hinten (achtern) umgelenkt wird. Diese Haupt- fläche kann eben oder gewölbt ausgebildet sein. Eine gewölbte Ausbildung kann aerodynamische Vorteile aufweisen, wobei die Wölbung in beiden Ebenen der Fläche ausgebildet sein kann. Die Hauptfläche kann derart gewölbt ausgeführt sein, dass sie seitlich am Hauptsegel endet und somit das gesamte klappenartige Auftriebselement ausbildet und gewissermaßen einen Kanal zur Umlenkung der durch die Abströmöffnung abströmenden Luft bildet. Die Hauptfläche kann aber, wie ausgeführt, auch eben oder andersartig gewölbt sein und an ihren beiden Seiten in eine Stirnfläche übergehen, die die Verbindung zum Hauptsegel herstellt.

Diese Stirnflächen können einstückig mit der Hauptfläche ausgebildet sein oder es kann eine mehrstückige Konstruk- tion geschaffen werden. Die Stirnflächen können grund- sätzlich wie die Hauptfläche eben oder unterschiedlich gewölbt ausgebildet sein.

Grundsätzlich wird eine vollständige Umlenkung der durch die Abströmöffnung auf der Luvseite des Segels abströmenden Luft auf der Leeseite angestrebt. Es kann jedoch u. U. auch vorteilhaft sein, das Auftriebselement durchlässig oder teildurchlässig zu gestalten, so dass nur ein Teil der durch die Abströmöffnung abströmenden Luft durch das Auf- triebselement umgelenkt wird, ein anderer Teil wiederum Wandungen des Auftriebselements durchströmt. Hierzu kann das Auftriebselement aus porösem Tuch hergestellt sein oder es können in den genannten Flächen des Auftriebselements Öffnungen vorgesehen sein. Wird bspw. nicht eine vollstän- dige Umlenkung nach unten angestrebt, sondern soll ein Teil der Strömung auch nach hinten (achtern) umgelenkt werden, kann die entsprechende hintere Stirnwand durchlässig oder teildurchlässig ausgebildet sein, indem diese Öffnungen aufweist oder bspw. aus einem Netz beschaffen ist, so dass durch die Abströmöffnung abströmende Luft von der Hauptflä- che und der vorderen Stirnwand nach unten und nach hinten (achtern) umgelenkt wird und durch die hintere Stirnwand ungehindert ausströmen kann.

Eine Fläche des Auftriebselements wie die Hauptfläche oder die Stirnflächen kann auch in ihrem oberen Bereich undurch- lässig und in ihrem unteren Bereich durchlässig gestaltet sein, um so eine eindeutige Umlenkung, jedoch ein diffuses Abströmen der umgelenkten Luft zu erzielen. Hierzu kann bspw. ein oberer Bereich der Flächen aus einem luftundurch- lässigen Tuch geschaffen werden und der untere Teil aus einem luftdurchlässigen Gewebe, wie bspw. einem Netz.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die näher anhand der Figuren erläutert wird, sind die klappenartigen Auftriebselemente so beschaffen, dass diese durch die Abströmöffnung hindurch schlagen können, so dass ein Auftriebselement sowohl beim Segeln auf dem einen als auch auf dem anderen Bug, d. h. unabhängig von der Anströmung des Segels, genutzt werden kann und den gewünschten Effekt erzielt. Wie ausgeführt, können jedoch auch beidseitig entsprechende Auftriebselemente vorgesehen sein, wobei diese so gestaltet werden können, dass auf der Druckseite, also Luvseite, des Segels durch das Auftriebselement die zugeordnete Abströmöffnung verschlossen wird und lediglich die auf der Leeseite, also der Saugseite, des Segels, befindlichen Auftriebselemente zur Wirkung kommen.

Zweckmäßig werden mehrere Auftriebselemente an einem Segel vorgesehen. Dabei können diese Auftriebselemente nebeneinander oder untereinander angeordnet werden.

Zweckmäßig ist eine Anordnung in einer Reihe, wobei jedem Auftriebselement eine Abströmöffnung zugeordnet werden kann oder jedes Auftriebselement durch mehrere Abströmöffnungen versorgt wird. Alternativ kann auch eine Abströmöffnung für zwei oder mehrere Auftriebselemente vorgesehen sein. Die Auftriebselemente können separat nebeneinander vorgesehen sein oder sich direkt aneinander anschließen, so dass diese sich eine Seitenwand teilen. Die effektivste Anordnung und Bemessung der Auftriebselemente ist vom Segelschnitt und der Umströmung des Segels abhängig. In jedem Fall soll durch die Auftriebselemente der induzierte Widerstand reduziert werden, indem Randwirbel vermindert werden. Mit welcher Anordnung dies am besten möglich ist, ohne den Auftrieb, also Vortrieb, des Segels zu beeinträchtigen, hängt vom Segelschnitt sowie den Umströmungsbedingungen ab, kann jedoch relativ einfach durch Versuche ermittelt werden. Bewährt haben sich, wie ausgeführt, Anordnungen mehrerer Auftriebselemente nebeneinander und übereinander, gewissermaßen in Reihen, wobei auch eine versetzte Anordnung zweckmäßig sein kann.

Mit den Fig. 1 bis 4 werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Es zeigen : Fig. 1 eine erste Ausführungsform von der Seite ; Fig. 2 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 von vorne.

Fig. 3 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 von oben.

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform von der Seite.

Fig. 5 zeigt eine Variante der zweiten Ausführungsform von der Seite.

Fig. 6 zeigt eine dritte an einem Vor-und Großsegel eines Bootes realisierte Ausführungsform.

Fig. 7 zeigt detaillierter die dritte Ausführungsform bei einem Großsegel.

Fig. 8 zeigt die dritte Ausführungsform von der Seite.

Fig. 9 und 10 zeigen, wie ein Auftriebselement der dritten Ausführungsform beim Wenden oder Halsen durch das Segel hindurch schlägt, um dann von der anderen Seite wieder angeströmt zu werden.

Fig. 11 zeigt die dritte Ausführungsform in einer dreidimensionalen Darstellung.

- 10/23- Fig. 12 zeigt eine vierte Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt das neuartige Segel von der Seite. Im Wesentlichen besteht das Segel aus zwei Hauptbestandteilen : dem Hauptsegel 1 und dem Auftriebselement 3. Das Hauptsegel weist in seinem mittleren Bereich eine Ausströmöffnung auf, die horizontal durch ein Trennelement 14 in einen oberen Bereich 2 und einen unteren Bereich 4 unterteilt ist.

Vertikal erfolgt eine Unterteilung durch Vertikaltrennelemente 15. Die sich im Hauptsegel 1 stauende Luft kann somit durch die Ausströmöffnung nach vorne hin abströmen. Die abströmende Luft trifft dabei auf das Auftriebselement 3, dessen Profilnase am Trennelement 14 befestigt ist.

Weiterhin ist das bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Ober-und Untersegel gebildete Auftriebselement über sog.

Flares 9 mit dem Hauptsegel 1 und weiterhin über Flares 8 und an diesen angreifende Leinen 10 mit dem unteren Bereich 5 des Hauptsegels 1 verbunden. Bei den genannten Flares handelt es sich um Gewebeelemente, die eine im Wesentlichen dreieckige Form aufweisen und an ihrer Oberseite mit dem Untersegel des Auftriebselements vernäht sind, und an ihrer abgewandten Seite entweder in Leinen 10 übergehen oder direkt mit dem Hauptsegel 1 bspw. an vertikalen Trennelementen 15 vernäht sind. Um die dargestellte Profilform aufzubauen, sind an der Unterseite im vorderen Bereich des Auftriebselements 3 Einlassöffnungen 7 vorgesehen, über die aus der Ausströmöffnung abströmende Luft in das Auftriebselement 3 einströmt, um so das Profil des Auftriebselements 3 auszubilden.

Aus Fig. 1 ist gut das Profil des Auftriebselements 3 sowie dessen Anströmung durch die Ausströmöffnung im Hauptsegel 1 - 11/23- zu ersehen. Weiterhin ist die Anlenkung des Auftriebselements 3 am Hauptsegel 1 über Flares 8 und 9 sowie Leinen 10 zu sehen.

Fig. 2 zeigt das Segel von vorne gesehen. Gut zu sehen ist die Anordnung des Auftriebselements 3 über die Breite des Hauptsegels 1 in Strömungsrichtung hinter der Ausströmöffnung mit dem oberen Bereich 2 und dem unteren Bereich 4. Gut zu sehen ist die Krümmung des Auftriebselements 3, wobei die Außenseiten des Auftriebselements 3 nach unten gekrümmt sind. Weiterhin ist die Gestalt der Ausströmöffnung zu sehen, die korrespondierend eine Bogenform aufweist. Die obere Kante der Ausströmöffnung ist ebenso wie die untere Kante bogenförmig ausgebildet, wobei der Scheitel der Bogenform in der Mitte des Hauptsegels 1 erreicht wird und die Ausströmöffnung von diesem Scheitelpunkt aus gesehen nach außen hin ebenso wie das Auftriebselement 3 nach unten gekrümmt ist.

In Fig. 3, die das Segel von oben zeigt, wird die Bogenform des Auftriebselements 3, die an die Wölbung des Hauptsegels 1 angepasst ist, deutlich. Wie deutlich zu sehen, folgt die Profilnase des Auftriebselements 3 mit den Lufteinlassöffnungen 7 der Wölbung des Hauptsegels 1, so dass der Abstand von Ausströmöffnung zur Lufteinlassöffnung 7 bzw. Profilnase zumindest im Wesentlichen identisch ist.

Die hintere Kante 16 des Auftriebselements 3, also das Achterliek, ist ebenfalls bogenförmig ausgebildet und der Bogenform der Profilnase angepasst. Die Strömungsrichtung wird durch den Pfeil dargestellt.

In dieser Darstellung sind auch Abströmöffnungen 13 zu sehen, durch die die im Auftriebselement 3 enthaltene Luft wieder abströmen kann, so dass insbesondere beim - 12/23- Bergevorgang und dem Zusammenfalten des Auftriebselements 3 die Luft nicht nur durch die Lufteinlassöffnung 7, sondern auch zusätzlich durch die Abströmöffnungen 13 abströmen kann.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Auftriebselement 3 verwendet, das als Einfachsegel ausgebildet ist und somit im Wesentlichen aus einem Obersegel 11 besteht, das über Flares 8 und 9 sowie Leinen 10 mit dem Hauptsegel 1 verbunden ist.

Ein Untersegel wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist somit nicht vorhanden. Diese Ausführungsform weist ein hervorragendes Bergeverhalten auf, da es beim Bergen des Segels nicht erforderlich ist, im Auftriebselement 3 aufgenommene Luft aus diesem herauszudrücken. Vielmehr kann das Einfachsegel ebenso wie das Hauptsegel 1 einfach zusammengefaltet werden, was insbesondere beim Bergen mittels eines Bergeschlauchs deutliche Vorteile aufweist.

Die Anströmkante des Auftriebselements 3 ist wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel am Trennelement 14 der Ausströmöffnung befestigt.

Die an der Anströmkante vorgesehene Krümmung des Einfachsegels wird im Wesentlichen durch die Flares 9 erzielt, die entsprechend zugeschnitten sind und mit vertikalen Trennelementen 15 der Ausströmöffnung verbunden sind. Durch weitere Flares 8 sowie die Anlenkung am Hauptsegel 1 mittels Leinen 10 wird die dargestellte gewünschte Wölbung des Einfachsegels erzielt, so dass sich das Einfachsegel von der Anströmkante weg in Bogenform nach unten wölbt. Die Form des Einfachsegels, am besten von oben gesehen, kann wie beim vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gestaltet sein.

- 13/23- Fig. 5 zeigt eine Variante der zweiten Ausführungsform.

Diese Variante unterscheidet sich von der in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsform dadurch, dass die Abströmöffnung 4 vollständig unterhalb des Auftriebselements 3 vorgesehen ist. Das Auftriebselement 3 ist als Einfachsegel ausgebildet und besteht somit im Wesentlichen aus einem Segel, das hinsichtlich der zweiten Ausführungsform Obersegel 11 genannt wurde. Durch die Anordnung der Abströmöffnung 4 vollständig unterhalb des Obersegels 11 wird die gesamte durch die Abströmöffnung 4 austretende Strömung auf der Unterseite des Obersegels 11 gefangen und von diesem umgelenkt. D. h., im Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel wird durch die durch die Abströmöffnung 4 ausströmende Luft keine Strömung oberhalb des Obersegels 11 verursacht. Unabhängig davon verursacht selbstverständlich der am Hauptsegel 1 vorbei strömende Wind auch eine Umströmung der Oberseite des Obersegels 11, jedoch wird die Oberseite des Obersegels 11, wie ausgeführt, nicht durch die Abströmöffnung 4 angeströmt.

Abgesehen von der einfacheren Konstruktion dieser Variante hat es sich gezeigt, dass zwar der Auftrieb des Auftriebselements u. U. geringfügiger ausfällt, jedoch die stabilisierte Wirkung des Auftriebselements stärker ist und diese Variante insbesondere bei Booten, die unter Spinnaker zum Rollen und Gieren neigen, eine gute stabilisierende Wirkung erzielt werden kann, die sich selbstverständlich auch positiv auf die Geschwindigkeit des Bootes auswirkt.

Wird der Schwerpunkt auf eine stabilisierende Wirkung des Auftriebselements gelegt, ist diese Ausführungsvariante daher hoch interessant.

Fig. 6 zeigt schematisch die Erfindung bei Anwendung an einem mit dem Vorderliek am Mast 24 gehaltenen Segel, wie - 14/23- einem Großsegel 21 oder auch einem Besansegel und einem typischen etwas bauchigeren Vorsegel 22, das mit dem Kopfbrett am Mast angeschlagen ist und für moderate Amwindkurse bis Raumkurse geeignet ist. Die im oberen Bereich des Segels angeordneten Äuftriebselemente 3 sind nur schematisch dargestellt.

Die Gestalt der Auftriebselemente 3 ist besser aus den Fig.

7 und 8 zu ersehen. Wie gut aus Fig. 7 zu ersehen ist, sind zwei Reihen von Auftriebselementen 3 vorgesehen, wobei bei dieser Ausführungsform insgesamt fünf Auftriebselemente 3 zum Einsatz kommen. Die Auftriebselemente 3 sind klappenförmig ausgebildet. In der oberen Reihe sind zwei aneinander anschließende Auftriebselemente 3 vorgesehen, wohingegen in der Reihe darunter drei aneinander anschließende Auftriebselemente 3 angeordnet sind. Die Gestalt der Auftriebselemente 3 ist am besten aus Fig. 8 zu sehen, die das Segel und die Auftriebselemente 3 von der Seite zeigt.

Die verwendeten Auftriebselemente 3 bestehen aus einer Umlenkfläche 27, die beiderseits durch kleinere Stirnflächen 26 eingefasst wird. Zwei nebeneinander liegende Auftriebselemente 3 können sich eine Stirnfläche 26 teilen.

Bei dieser Ausführungsform sind die Auftriebselemente 3 gegenüber der Abströmöffnung 4 so angeordnet, dass die gesamte durch die Abströmöffnung 4 ausströmende Luft auf die Hauptfläche 27 stößt und von dieser, die zusammen mit den Stirnflächen 26 eine Art klappenartigen Kanal bildet, nach unten-wie durch die Pfeile dargestellt-umgelenkt wird. Auf diese Weise wird die auf der Druckseite des Segels befindliche Strömung im oberen Bereich teilweise auf die Sogseite und dann nach unten umgelenkt. Hierdurch - 15/23- werden die das obere Ende des Segels, gewissermaßen die Flügelspitze, umströmenden Randwirbel reduziert und auf diese Weise der induzierte Widerstand vermindert. Außerdem kann die auf der Sogseite befindliche Strömung stabilisiert werden.

Bei dieser Ausführungsform sind die Abströmöffnung 4 und die Auftriebselemente 3 so bemessen und angeordnet, dass die gesamte durch die Abströmöffnung 4 ausströmende Luft auf die Unterseite der Hauptfläche 27 trifft und durch diese nach unten umgelenkt wird. Analog zu den bereits beschriebenen Ausführungsformen kann die Abströmöffnung 4 auch so gestaltet sein, dass ein Teil der durch die Abströmöffnung 4 ausströmenden Luft auf der Oberseite der Hauptfläche 27 entlang strömt und somit eine Oberströmung erzeugt wird. Insbesondere wenn die Hauptfläche 27 des Auftriebselements 3 aerodynamisch gestaltet ist, kann eine derartige Konstruktion Vorteile bringen.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Abströmöffnung 4 und die Auftriebselemente 3 so vorgesehen, dass die Auftriebselemente 3 bei einer Wende oder Halse, also einem Weitersegeln auf dem anderen Bug des Bootes, und Anströmung der Segel von der anderen Seite durch die Abströmöffnung 4 hindurch schlagen und auf der anderen Seite des Segels genauso zum Einsatz kommen. Dies wird näher anhand der Fig. 9 und 10 erläutert, die schematisch ein derartiges Durchschlagen der Auftriebselemente 3 zeigen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Auftriebselemente 3 vollständig aus Stoff hergestellt. Im Wesentlichen besteht ein Auftriebselement dabei aus einer Hauptfläche 27 und zwei zugeordneten Stirnflächen 26. Solang das Auftriebselement 3, wie in Fig. 9 dargestellt, von der - 16/23- rechten Seite, wie durch den Pfeil angedeutet, durch die Abströmöffnung 4 angeströmt wird, wird das klappenartige Auftriebselement 3-wie in Fig. 9 dargestellt- aufgestellt und die durchströmende Luft nach unten abgelenkt. Steht das Boot beim Richtungswechsel im Wind oder wird das Segel im Wesentlichen von hinten angeströmt, bricht die durch die Abströmöffnung 4 durchtretende Strömung, die das Auftriebselement 3 aufstellt, zusammen und das Auftriebselement 3 beginnt-wie in der gestrichelten Linie a dargestellt-seine klappenartige Form zu verlieren und mehr oder weniger lose an der Leeseite des Segels herunterzuhängen. Wird das Segel dann von der alten Leeseite, die die neue Luvseite bildet, also in der Darstellung von der linken Seite angeströmt, schlägt das Auftriebselement 3-wie durch die gestrichelte Linie b schematisch angedeutet-durch die Abströmöffnung 4 hindurch und wird mit zunehmender Anströmung, wie in Fig.

10 dargestellt, aufgestellt.

Über die Zwischenstufe c wird dann die vollständige angestrebte klappenartige Form, dargestellt in Fig. 10 durch die durchgezogenen Linien, erreicht und die durch die Abströmöffnung 4 jetzt von links nach rechts strömende Luft nach unten abgelenkt.

Fig. 11 zeigt ein klappenartiges Auftriebselement 3 schematisch dreidimensional. Gut zu sehen sind die Abströmöffnung 4, die drei Flächen-Hauptfläche 27 und die beiden Stirnflächen 26-des Auftriebselements 3 und die sich ergebende Ausströmöffnung 29, durch die die umgelenkte Luft ausströmt.

Fig. 12 zeigt eine Variante der beschriebenen Ausführungsform, die sich von dem dritten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass durch die klappenartigen Auftriebselemente 3 eine Umlenkung der Strömung nicht nach unten, sondern nach hinten, also Achtern, erfolgt.