DE10253531A1

DE10253531A1 - Rigg für Segel mit asymmetrischem Profil und Flugdrachen (Drachenrigg)

Info

Publication number: DE10253531A1
Application number: DE10253531A
Authority: DE
Inventors: Cristian Knopke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-16
Filing date: 2002-11-16
Publication date: 2004-06-17

Abstract

È Konventionellen Yachttakelarten ist gemein, dass deren Segel bis zu maximal 90 DEG nach jeder Seite ausschwenkbar sind, dass sie beim Wenden oder Halsen ihre Anströmungsseite wechseln (aus Luv wird Lee und umgekehrt), und dass sie fest und unmittelbar mit dem Rigg verbunden sind. Des Weiteren erzeugen sie neben dem erwünschten Vortrieb eine unerwünschte seitliche Krängung. DOLLAR A È Die Verwendung wesentlich effizienterer Segel mit feststehendem asymmetrischem Flügelprofil ist bei konventionellen Takelagearten nicht möglich, da solche Segel Anströmung nur von einer Seite zulassen. DOLLAR A È Vorrichtungen zum Starten, Lenken und Landen von Flugdrachen besitzen konventionelle Takelarten ohnehin nicht, obwohl es den erheblichen Vorteil brächte, den Zugpunkt des Drachensegels auf Decksniveau heruntersetzen zu können, was die seitliche Krängung der Yacht erheblich reduzieren und damit ihre Geschwindigkeit erhöhten würde. DOLLAR A Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, durch ein spezielles Rigg die Verwendung von feststehenden asymmetrischen Flügelprofilen und Flugdrachen für den Vortrieb von Wasser- und Landfahrzeugen im Allgemeinen und Yachten bzw. Booten im Speziellen zu ermöglichen. DOLLAR A Das "Drachenrigg" wird dieser Vorgabe gerecht, indem es ein asymmetrisches Profilsegel beim Wenden und Halsen umdreht - so dass die Oberseite (Segelkopf) zur Unterseite (Segelhals) wird und umgekehrt, während die Luvseite des Segels konstant in Luv bleibt und die Leeseite in Lee - und die Verwendung eines ...

Description

A/Einleitung einer Patentanmeldung
Rigg für Segel mit asymmetrischem Profil und Flugdrachen (Drachenrigg)
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum Vorheissen von Segeln auf Schiffen sind prinzipiell folgende Takelage-/oder Riggarten bekannt:

– Das Lateinerrigg, welches in seinen Hauptbestandteilen aus einem in der Bootsmitte aufgestelltem und leicht nach vorne geneigten Mast, einer seitlich daran befestigten, schräg nach achtem oben verlaufenden Spiere, und einem darunter angeschlagenem Dreieckssegel besteht. Das Lateinerrigg eignet sich besonders für Amwindkurse.
– Das Rahsegelrigg, welches aus einem gleichfalls in der Bootsmitte aufgestelltem Mast, zwei vorne daran befestigten, quer verlaufenden Rahen, und einem zwischen den Rahen befestigten, rechteckigem Segel besteht. Das Rahsegelrigg eignet sich besonders für Vorwindkurse.
– Das konventionelle Yachtrigg, bei dem je ein dreieckiges Segel vor und hinter dem Mast gesetzt wird, die gemeinsam ansatzweise ein Flügelprofil nachbilden. Das Yachtrigg eignet sich besonders für Hartamwindkurse.
– Den o.g. Takelarten mit dreieckigen Segeln ist gemein, dass deren Segel bis zu maximal 90° nach jeder Seite ausschwenkbar bzw. drehbar sind, dass sie beim Wenden oder Halsen ihre Anströmungsseite wechseln, sich also spiegelverkehrt zur gegenüberliegenden Seite hin auswölben (aus Luv wird Lee und umgekehrt), und dass sie fest und unmittelbar mit dem Rigg verbunden sind. Des weiteren erzeugen sie neben dem erwünschten Vortrieb auf Amwindkursen eine relativ starke krängende Komponente.
– Die Verwendung von Segeln mit feststehendem asymmetrischem Flügelprofil (ähnlich den Gleitschirmen), die mehr Zugkraft haben, einen verwirblungsfreieren Luftstrom aufweisen, weniger Anstellung gegen den und erfordern und zudem wegen des von ihnen erzeugten Auftriebs weniger Krängung verursachen (also wesentlich effizienter wären), ist bei den oben beschriebenen Takelagearten nicht möglich, da ein Segel mit feststehendem asymmetrischem Flügelprofil keinen Wechsel zwischen Luv und Lee zulässt – es sei denn, man würde das Segel vor einer Wende oder Halse vollständig bergen und nach der Wende oder Halse umgedreht wieder setzen, so dass also das obere Ende (Segelkopf) zum unteren (Segelhals) wird und umgekehrt. Bei ausschliesslicher Fahrt unter Segeln würde das Schiff hierbei voraussichtlich zum Stillstand kommen und folglich mangels Ruderwirkung manövrierunfähig werden, was natürlich völlig unzweckmässig wäre.
– Vorrichtungen zum Starten, Lenken und Landen von Flugdrachen zwecks Antrieb des Schiffes besitzen die vorgenannten Takelarten ohnehin nicht, da dies auch nicht vorgesehen ist, obwohl es den erheblichen Vorteil brächte, den Zugpunkt des Drachensegels auf Decksniveau heruntersetzen zu können (was eine Krängung des Schiffes erheblich reduzieren, und damit seine Geschwindigkeit erhöhen würde), und die höhere Windgeschwindigkeit in höheren Luftschichten (weniger Reibung des Windes mit der Wasser-/oder Erdoberfläche) nutzen zu können. Diesbezüglich sind für spezielle Strandbuggys und neuerdings auch für Surfbretter (Kiteboards) nur Lenkvorrichtungen bekannt, die aus einer in den Händen gehaltenen Stange bestehen, an der die Drachenschnüre befestigt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, durch ein spezielles Rigg die Verwendung von feststehenden asymmetrischen Flügelprofilen und Flugdrachen für den Vortrieb von Wasser-/und Landfahrzeugen im allgemeinen, und Yachten bzw. Booten im speziellen zu ermöglichen.

Das "Drachenrigg" wird dieser Vorgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ff. gerecht, indem es

– ein asymmetrisches Profilsegel beim Wenden und Halsen umdreht, so dass die Oberseite (Segelkopf) zur Unterseite (Segelhals) wird und umgekehrt, während die Luvseite des Segels konstant in Luv bleibt, und die Leeseite in Lee, und
– die Verwendung eines asymmetrischen Profilsegels als Flugdrachen ermöglicht.

Es bietet in seiner Grundform eine technisch unkomplizierte und daher zuverlässig funktionierende Lösung der Aufgabe und geht mit den sich aus der Konstruktion ergebenden Merkmalen und praktischen Handhabungseigenschaften über die o.g. Aufgabenstellung hinaus, denn:

– Da ein Drachensegel auf jeder Seite seines Drehpunktes im Masttop gleichviel Segelfläche besitzt, dreht es sich von selbst in die optimale Richtung zum Wind. Während beim konventionellen Yachtrigg im Moment des Wendens bzw. Halsens mindestens zwei Schoten auf einer Schiffsseite gelöst und zwei weitere auf der anderen Schiffsseite eingeholt werden müssen, sowie gleichzeitig den von einer zur anderen Schiffsseite schlagenden Segeln und dem Kurs des Schiffes Aufmerksamkeit geschenkt werden muss, braucht beim Drachenrigg zum Wenden bzw. Halsen nur der Kurs geändert zu werden, während das Segel von einer zur anderen Schiffsseite dreht (nicht schlägt). Ein Backhalten des Vorsegels beim Wenden und Dichtholen des Grossegels beim Halsen (wie beim konventionellen Yachtrigg) entfällt vollständig. Die (einzige) Segelschot beim Drachenrigg kann während dieser Manöver unverändert belegt bleiben. Sie braucht nur bei Kursänderungen von Vorwindkursen auf Amwindkurse (bei denen das Segel ohnehin auf der gleichen Schiffsseite bleibt) von der vorderen auf die achtere Travellerschiene bzw. in umgekehrter Richtung verholt zu werden. Diese Auflösung der Arbeitsabläufe ermöglicht einfachere und damit schnellere und sicherere Wende-/und Halsemanöver und macht daher Drachenrigggetakelte Yachten besonders wendig.
– Das Drachensegel berührt beim Wenden und Halsen keine Riggteile wie z.B. das Vorsegel eines Yachtriggs Kutterstag und Salinge, und das Grosssegel Backstagen und Salinge, was die Verwendungsdauer eines Segels erheblich reduzieren kann.
– Es vereint die Vorteile der vorgenannten konventionellen Riggarten in sich, indem die Segelstellung auf Amwindkursen der beim Lateinerrigg entspricht (1), die auf Vorwindkursen der beim Rahsegelrigg (2), und die auf Hartamwindkursen dem Yachtrigg, da hier das Flügelprofil eines (zweiwandigen = bilateralen) Drachensegels voll zum Tragen kommt.
– Beim Halsen entfällt das gefährliche Umschlagen des Grosssegels samt Grossbaum von einer Schiffsseite zur anderen wie z.B. beim konventionellen Yachtrigg.
– Das Drachenrigg ist mit seiner tragenden Grundkonstruktion aus 3 Masten (Dreifuss) und einer auf Druck ausgelegten Statik wesentlich solider als ein konventionelles Rigg mit verstagtem Mast und auf Zug ausgelegter Statik.
– Die Herstellung des stehenden Gutes ist kostengünstiger als bei einem konventionellen Rigg, da Stagen und Wanten vollständig entfallen, und die Festigkeitsanforderungen an das Baumaterial für die Masten geringer sind als bei einem statisch auf Zug ausgelegtem Rigg. Daher ist auch der Einsatz von recycleten Kunststoffen beim Bau der Masten realisierbar, wobei hierbei aus relativ niederwertigen Stoffen hochwertige Produkte hergestellt werden können, d.h. ein „up"-cyclen stattfindet.
– Das Niederlegen und Aufrichten des Mastendreifusses lässt sich leicht von einer Person und ohne Kran bewerkstelligen und zählt zu den gängigen Manövern bei der Verwendung des Drachensegels als Flugdrachen. Damit eignet sich das Drachenrigg besonders auch für Binnenreviere mit Brücken-/und Kanaldurchfahrten, sowie für über Land zu transportierende Yachten (per LKW oder PKW Anhänger). Für seegehende Yachten bedeutet Biss eine erhebliche Reviererweiterung, für Handelsschiffe mit Flussrevieren, Binnenschiffe etc. eröffnet dies überhaupt erst die Möglichkeit eines Segelantriebes.
– Durch seine Kompaktheit in demontiertem und zusammengelegtem Zustand (4 gebündelte Rohre) lässt sich das Drachenrigg platzsparend und leicht transportieren und eignet sich daher auch zur Verwendung als Ersatzrigg auf Hochseesegelyachten im Falle eines Mastbruches, sowie als Hilfsbesegelung für Motoryachten und motorisierte Boote jedweder anderen Art. Ein orangefarbener, mit Radarreflektoren ausgerüsteter Drachen kann dabei als Notsignal dienen.
– Die Masten des Drachenriggs bilden in ihrer Form als Dreifuss einen mechanischen Schutz für die in Cockpit und Aufbau befindliche Besatzung der Yacht. Durch Verkabelung der Masten lässt sich ein Faraday'scher Käfig und damit Schutz vor Blitzen herstellen.
– An den zwei mittschiffs befindlichen Lateralmasten können Segel gesetzt werden, die die Profilwirkung des Drachensegels bei entsprechender Anstellung noch erhöhen.
– Für den Betrieb eines Drachenriggs ist prinzipiell weniger Gewichtsstabilität der Yacht ertorderlich als bei einem konventionellen Rigg, da der Zugpunkt nach Aufsteigen des Drachensegels bis auf Decksniveau abgesenkt werden kann, also ein geringeres krängendes Moment entsteht.
– Das Aufentern der schräg angestellten Transversalmasten über Maststufen ist einfacher und sicherer als bei einem konventionellen, vertikal aufragendem Mast.
– Ein Drachenrigg lässt sich auf jeder beliebigen Segelyacht an den für die Takelage ohnehin bereits vorhandenen Montagepunkten (Püttings) montieren, im übrigen an der durch ihre Abwinklung ohnehin besonders stabilen Decks-/Rumpfverbindung.
– Das Drachenrigg ist in der nachstehend beschriebenen Form universell für den Vortrieb von Wasser-/und Landfahrzeugen, sowie auch für den Betrieb als stationäre Einheit einsetzbar.

B/Beispielbeschreibung einer Patentanmeldung

Das Drachenrigg besteht im wesentlichen aus drei Hauptbauteilen:

1. Ein am Heck montierter, in Längsschiffsrichtung schwenkbarer und schräg nach vorne aufragender (Telskop-) Mast (3).
2. Eine im 90°- Winkel am Top des achteren (Teleskop-) Mastes montierte Spiere (4) mit rundem oder profiliertem Querschnitt (17–20), die in einem Lager (8) im Top des Mastendreifusses 360° um die Achse des achteren (Teleskop-) Mastes gedreht werden kann. An dieser Spiere wird das Segel gesetzt.
3. Zwei mittschiffs montierte, A-förmig angeordnete, absenkbare und in Längsschiffsrichtung schwenkbare Lateralmasten (5).

Erklärungen und Alternativen

zu 1. Sofern als Teleskopmast ausgeführt, ist der achtere Mast im Grundzustand (bei gesetztem Segel) etwas ausgefahren, so dass er bei vertikalem Einfalten der Lateralmasten für den Flugdrachenbetrieb weit genug eingefahren werden kann, um die Lateralmasten nicht nach vorne zu verkippen und damit den Zugpunkt des Drachens nach vome zu verlagern (6). Sollte es allerdings erwünscht sein, den Zugpunkt (z. B. zum Zweck der Steuerung des Bootes per Drachen) nach vorne zu verholen, so kann der Teleskopmast auch bis zum Bug des Bootes weiter ausgefahren werden (siehe hierzu auch Kapitel "Flugdrachenbetrieb", S. 9). Zur Überbrückung von Aufbauten wird der Unterteil des Teleskopmastes (wo er nur aus einem Innenrohr besteht) entsprechend gewölbt ausgeführt, oder der Fusspunkt des Teleskopmastes und/oder der Lateralmasten zur Erhöhung auf ein Podest montiert. Die Drehung des Teleskopmastes um seine eigene Achse regelt sich vorwiegend selbsttätig durch den Windeinfallswinkel und die Segeleinstellung per Schot, kann aber zusätzlich durch an den Spierenenden austretende Belegleinen (48) unterstützt werden, die über Umlenkrollen am Bug zum Cockpit geführt werden (Diese Belegleinen können zur Stabilisierung der Spiere auch direkt zum Fusspunkt des achteren Mastes geführt werden – s. a. S. 11). Mit zunehmender Grösse des Riggs wären auch mechanische, hydraulische oder elektrische Hilfsvorrichtungen zur Kontrolle der Spierendrehung angezeigt
zu 2. Durch ein zweigeteiltes Kardangelenk im Top des Teleskopmastes, dessen Querachse zur Spiere sich unterhalb des 360°- Lagers im Masttop befindet (10) (scheibenförmige Drehung der Spiere bleibt so erhalten), und dessen Parallelachse zur Spiere sich oberhalb des 360°- Lagers im Masttop befindet (11) ergeben sich folgende Möglichkeiten: – Vergrösserung der maximal setzbaren Segelfläche durch Abwinkeln des Teleskopmasttops über die Querachse (70) nach vorne und Erhöhung der Lateralmasten. Die Segelschotführung verlagert sich bei dieser Einstellung auf Amwindkursen weiter nach achtem ggfls. bis auf einen Heckspriet Bei Verwendung eines formfesten Segelprofils kann das Schothorn alternativ hierzu auch auf einer Achterliekschiene am Segel verholbar ausgeführt werden. – Verkleinerung der Segelfläche bzw. Absenken des Segelschwerpunktes (z.B. beim Reffen) durch Abwinkeln des Teleskopmasttops über die Querachse (10) nach achtem und entsprechendes Einfahren/Absenken der Lateralmasten. – Vollständige Absenkung des gesamten Riggs (r.B. zwecks Flugdrachenbetrieb, Setzen und Bergen von Segeln, Durchfahrt unter Brücken, Winterlagerung, Montagearbeiten am Rigg, Bootstransport) durch vollständiges Abwinkeln des Teleskopmasttops über die Querachse (10) nach achtem (Spiere parallel zu Teleskopmast) und vollständiges Absenken der Lateralmasten. – Dezentrierung der Spiere ausserhalb der Telekopmastachse zur Erweiterung des Schwenkbereichs für starre asymmetrische Profilsegel durch Abwinkeln des Teleskopmasttops über die Parallelachse am oberen Kardangelenk (11). Die Einstellung des unteren Kardangelenkes (10), und damit die Winkeleinstellung des Spierenlagers (8) in Längsschiffrichtung zur Horizontalen erfolgt in seiner technisch unaufwendigsten Form über eine mechanische, hydraulische oder elekirische Ansteuerung des Lagers zwischen den Lateralmasten (9), kann jedoch auch z.B. durch eine Hydraulik am Kardangelenk selbst (10) erfolgen. Die Einstellung des oberen Kardangelenkes (11), und damit die Dezentrierung der Spiere ausserhalb der Telekopmastachse erfolgt mechanisch, hydraulisch oder elektrisch direkt am oberen Kardangelenk. Die Sicherung der Kardangelenke in gestreckter, geradliniger Position kann durch zwei auf dem Teleskopmast verschiebbare Hülsen erzielt werden, indem diese über die Gelenke geschoben werden. Alternativ (in Teilbereichen) zum o.g. zweigeteilten Kardangelenk kann – ein Rohrwinkelstück im Top des Teleskopmastes unterhalb des Spierenlagers bei Abwinklung nach vom (12) zur Vergrösserung, bei Abwinklung nach achtem zur Verkleinerung der maximalen Segelfläche dienen, – sowie ein Rohrwinkelstück mit seitlicher Abwinklung (13) oberhalb des Spierenlagers im Masttop zur Dezentrierung der Spiere zwecks Erweiterung des Schwenkbereichs für starre asymmetrische Profilsegel.
zu 3. Die Steuerung des Einfaltvorgangs der beiden Lateralmasten (14) erfolgt im Beispiel über eine Talje, die auf etwa halber Masthöhe horizontal zwischen den Masten angebracht ist (wie Querbalken im A), ggfls. auch hydraulisch oder elektrisch. Das Schwenken der Lateralmasten nach vom und achtem kann über das Aus-/und Einfahren des Teleskopmastes reguliert werden, sowie auch z.B. mittels Taljen zwischen Lateralmasttops und Bug bzw. Heck, ggfls. auch hydraulisch oder elektrisch. Alternativ zu zwei geradlinigen Lateralmasten können sich die beiden Lateralmasten in ihrem unteren Bereich auch querschiffs kreuzen (X-förmig) und im oberen Bereich ein Dreieck bilden, um so in gefaltetem Zustand weniger weit über die Schiffsseiten hinauszuragen (15), sofern sie querschiffs einfahrbar sind. Für diesen Fall wäre ausser der o.g. horizontalen Talje zwischen den mittleren Gelenken der Masten je eine vertikale Talje an der Aussenseite zwischen mittlerem und unterem Gelenk (an Deck) eines jeden Masten zur Stabilisierung der Faltkonstruktion vorgesehen (16). Alternativ können die Lateralmasten auch in Längsschiffrichtung eingefaltet werden, durch Verschieben ihrer Fusspunkte in Längsschiffrichtung flachgelegt werden, als Teleskopmasten ausgeführt sein, oder durch einen mittschiffs stehenden Teleskopmast ersetzt werden, der in diesem Fall durch Wanten oder gleichwertige Lateralstützen fixiert werden muss.

Segel und Reffsysteme

Das Drachensegel (1, 2,17) hat die Form eines gleichseitigen Dreiecks, wird mit seiner Grundseite (ungleiche Seite) an einer Spiere mit profiliertem Querschnitt (Flügelprofil mit Reffkammer) gesetzt und besitzt in seiner Ausführung als unilaterales Drachensegel (17) je nach Grösse und Erfordernis zwei, drei oder mehr Bindereffs, die durch parallel zur Grundseite (horizontal) in das Segel einschiebbare Refflatten (21) festgelegt sind. Bei Verwendung des Drachensegels als fest angeschlagenes Segel befinden sich diese Refflatten für den Fall der Notwendigkeit zum Reffen üblicherweise im Segel, zur Verwendung als Flugdrachen können sie herausgezogen werden. Der eingereffte Teil des Segeltuchs wird zur Verminderung des Luftwiderstandes von den an der Spiere austretenden Reffleinen (22) in einer Reffkammer an der Achterkante der profilierten Spiere gehalten (23).

Sofern die Spiere über ein Kardangelenkstück (10) mit dem Teleskopmast verbunden ist, kann das Rigg samt Spiere zusätzlich (zum Reffvorgang) abgesenkt werden, um den Segelschwerpunkt abzusenken und damit die Krängung werter zu vermindern.

Konstant angeschlagene Segel, die nicht für den Flugdrachenbetrieb vorgesehen sind, können mit automatischen Rollreffanlagen ausgerüstet werden, wobei für unilaterale Segel (18) eine Rollreffanlage (24) in der Spiere vorgesehen ist, und für bilaterale Segel (19) zwei Rollreffanlagen (25), die sich unabhängig voneinander betreiben lassen, wodurch das sich aus den zwei Segeln zusammensetzende Profil dem Anströmungswinkel des Windes optimal angepasst werden kann.

Zur gleichzeitigen Verwendung als Segel und Flugdrachen eignen sich ausser dem o.g. unilateralen Drachensegel vor allem auch geschlossene (aufblasbare) oder partiell geschlossene Luftkammersegel (20), daneben auch vollständig offene (luftdurchströmte) Luftkammersegel, sofern sie durch daran angebrachte Auftriebskörper wie z.B. Spant-/oder Kiellatten (siehe Kapitel Flugdrachen) schwimmfähig ausgeführt sind.

Sturmbeseglung

Bei Windstärken, die eine Verwendung des Drachensegels auch in maximal gerefftern Zustand nicht mehr zulassen, kann ein Sturmsegel am unteren Teil der Spiere gesetzt werden (27). Gleichzeitig oder ersatzweise kann je ein Sturmsegel an den beiden Lateralmasten gesetzt werden (28).

Lateralbeseglung

Bei gleichzeitigem Setzen von „Lateralsegeln" (28) an den Lateralmasten (wie Sturmsegel, jedoch in grösserer Ausführung) zusammen mit dem Drachensegel lässt sich:

– auf Amwindkursen durch Erzeugung eines Düseneffekts zwischen den Segeln die Profilwirkung des Drachensegels erhöhen,
– auf Kursen vor dem Wind die Lateralfläche der Beseglung erhöhen.

Zum Belegen der Lateralsegelschoten, sowie auch zur Erweiterung der Trimmmöglichkeiten des Drachensegels befindet sich an jeder Schiffsseite achterlich der Lateralmasten je eine Travellerschiene (29).

Halsen

Auf Vorwindkursen steht das Drachensegel (Flügelprofil) wie ein Rahsegel im und (2). Mit Hilfe (nur) einer Schot, deren Zugpunkt über eine Travellerschiene vor dem Mast (30) von einer Schiffsseite zur anderen verholt werden kann, wird es dabei optimal getrimmt. Bei einer Halse muss also allenfalls der Schotzugpunkt über den (ggfls. vom Cockpit aus verholbaren) Travellerschlitten verschoben werden, während die Spiere samt Drachensegel eine relativ geringfügige Schwenkung bzw. Drehung um den Teleskopmast ausführt. Gleichwohl kann der Schotzugpunkt während einer Halse zunächst auch mittschiffs belassen werden, um zu einem späteren Zeitpunkt genauer eingestellt zu werden.

Wenden

Auf Amwindkursen steht das Drachensegel ähnlich wie ein Lateinersegel im Wind (1). Die Schot verläuft dabei über eine Travellerschiene am Heck (31). Bei einer Wende schwenkt das Drachensegel über das Heck auf die andere Schiffsseite herum (32, 33, 34), so dass auch hier allenfalls der Schotzugpunkt über den Travellerschlitten verschoben werden muss. Wie bei der Halse kann der Schotzugpunkt während einer Wende zunächst auch mittschiffs belassen werden, um ihn zu einem späteren Zeitpunkt genauer einzustellen.

Flugdrachenbetrieb

Zur Verwendung des Drachensegels (Flügelprofil) als Flugdrachen werden je nach Segelschnitt und Windverhältnissen ggfls. die Refflatten (21) aus dem Segel gezogen und eine vertikale, also im 90°-Winkel zur Spiere stehende Kiellatte (44) in das Segel eingeschoben, die mittels einer Sehne wie ein Bogen gespannt werden kann, um so zusammen mit einer an der Grundseite des Drachensegels befindlichen Spantlatte (46) die Profilierung des Drachensegels für den Flug zu optimieren. Kiel-/und Spantlatte sind z.B. in Kompositbauweise aus Kohlefaser und Balsaholz bzw. Hartschaumplatten gefertigt, um den Drachen nach einer Wasserung schwimmfähig zu halten. Um dem Drachensegel z.B. im oberen Bereich mehr Profil zu geben als im unteren, kann die Kiellatte im oberen Bereich dünner ausgeführt werden als im unteren. Wird die Spantlatte zu ihren Enden hin oder im mittleren Bereich dünner ausgeführt, bildet sie analog entweder an ihren Enden oder in der Mitte mehr Profil.

Ausser dem Drachensegel eignen sich (wie bereits in Kapitel „Segel und Reffsysteme" beschrieben) besonders auch Luftkammersegel (20, 50) für den Betrieb als Flugdrachen. Das Drachenrigg kann hierzu mit einer fast beliebigen Anzahl von Zug-/Steuer-/und Trimmleinen ausgestattet werden kann. Die Zeichnungen im Beispiel (35–43) zeigen ein Drachenrigg mit 2 Zugleinen und 2 Steuerleinen. Durch Hinzufügung oder Weglassung von Spulen auf der Windentrommel (35, 39) kann die Anzahl der Zug-/und Steuerleinen erhöht oder vermindert werden. Durch Führung über Steuerhebel (35, 40), die bei Betätigung über eine Zugwegverlängerung die Verkürzung der entsprechenden Leine verursachen und damit die Lenkung des Drachens in die erwünschte Richtung bewirken, werden Zugleinen zu Steuerleinen. Die Anzahl der über die Steuerhebel geführten Steuerleinen ist variabel, wobei auch die Zugwegverlängerung und damit die Steuerwirkung jeder einzelnen Steuerleine durch Veränderung der Distanz zwischen (verschiebbaren) Umlenkrollen (37, 41) und Hebelachse (33, 42) individuell justiert werden kann. Durch Betätigung der Hebelbremsen (43) lässt sich die Stellung der Steuerhebel und damit die Flugrichtung des Drachens konstant einstellen. Die Bedienung der Bremse erfolgt im Beispiel über eine Verdrehung des Steuerhebelgriffs (43).

Anstatt über mehrere längsschiffs angeordnete Steuerhebel kann die Steuerung des Drachens auch über eine in Querschiffsrichtung angeordnete Steuerwippe nach dem Prinzip der Ruderpinne eines Bootes erfolgen, die je nach Ausschlagsrichtung (Steuerbord oder Backbord) den Zugweg sämtlicher Steuerleinen je einer Seite (Steuerbord oder Backbord) individuell verlängert.

In ihrer technisiertesten Form erfolgt die Steuerung des Drachens über einen Joystick durch elektronische Regelung individueller Winden für die Zug-/und Steuerleinen.

Grundversionen des Riggs für Flugdrachenbetrieb

– Austritt der Drachenleinen an der Spiere (49, 50) Die Drachenwinde (35, 39) ist in diesem Fall am Teleskopmast montiert und dreht beim Wenden und Halsen mit der Spiere mit, da das Drachensegel auch bei Segelbetrieb mit Zugleinen und Steuerleinen (47) an der Spiere befestigt ist. Zum Starten des Drachens wird in diesem Fall die Trimmleine (45) zunächst per Holeleine (52) vom Teleskopmasttop (Spierenmitte) zur vorderen Travellerschiene (30) herabgeholt und am Ende der Segelschot bzw. direkt am Schothorn befestigt. Bei ausreichender Distanz des Drachens zum Boot, wenn also der parallele Abstand zwischen Steuerleinen und Trimmleine nicht mehr von Belang ist, wird die Holeleine (52) gefiert und der Zugpunkt der Trimmleine somit wieder zum Teleskopmasttop zurückgeführt. Ab diesem Zeitpunkt ist die Spiere dann samt aller daran austretenden Drachenleinen frei um 360° drehbar. Loopingflug ohne Überkreuzung der Drachenleinen ist nun möglich. Wenn das Rigg abgesenkt werden soll, kann die Trimmleine permanent über die vordere Travellerschiene geführt bleiben.
– Austritt der Drachenleinen an einer Rah (51) Alternativ zu einer Spantlatte kann die Spiere selbst bei entsprechend leichter Ausführung als Querversteifung des Drachens dienen. In diesem Fall ist diese bei Segelbetrieb per Klammermechanismus und die Drachenleinen an einer kurzen Rah am Teleskopmast fixiert. Die Rah übernimmt anstatt der Spiere sämtliche Dreh-/und Kippfunktionen am Teleskopmast. Die kurze Rah kann auch ohne Gelenk unterhalb des Spierenlagers (10) in Längsschiffstellung relativ weit mit dem Rigg abgesenkt werden und steht in Querschiffsrichtung bei vollständig abgesenktem Rigg nicht bzw. kaum über die Schiffsseiten heraus. Sofern der Teleskopmast mit einem Gelenk unterhalb des Spierenlagers (10) ausgestattet ist, ist mit dieser Version auch das Aufheben und Ablegen der Spiere längsschiff an Deck möglich, d.h. es können verschiedene Spieren mit unterschiedlichen Segeln und Drachen selbstständig auf See ausgetauscht werden.
– Austritt der Drachenleinen an Deck (53) Die Drachenwinde ist in diesem Fall an Deck bzw. im Cockpit montiert. Bei dieser Version ist das Drachensegel bei Segelbetrieb mit den Belegleinen (48) an der Spiere befestigt, die mit ihrem achteren Ende durch den achteren Mast bis zum Cockpit verlaufen und von dort aus gefiert und eingehievt werden können. Die Drachenzug-/und Steuerleinen werden erst an der Spantlatte des Drachensegels angeschlagen, wenn dieses zum Flugdrachen umfunktioniert werden soll. Hierbei werden sie über Umlenkblöcke an den Austrittspunkten der Belegleinen aus der Spiere geführt. Dann wird die Verbindung zwischen Belegleinen und Spiere gelöst, so dass das Segel nur noch mit den Drachenzugleinen über die Umlenkblöcke an der Spiere befestigt ist. Sobald auch die Trimmleine über den vorderen Travellerschlitten (30) am Schothorn belegt ist, kann der Drachen gestartet werden. Wenn der Drachen wert genug vom Rigg entfernt ist und eine stabile Fluglage eingenommen hat, wird der Zugpunkt der Zug-/und Steuerleinen mittels der Belegleinen wieder auf Decksniveau abgesenkt (54).

Diese Ausführung des Riggs braucht bei Flugdrachenbetrieb nicht abgesenkt zu werden, da sich der Zugpunkt sämtlicher Drachenleinen bei Flugbetrieb bereits an Deck befindet. Aus diesem Grund braucht auch der achtere Mast nicht als Teleskopmast ausgeführt zu sein und auch nicht mit einem Gelenk unterhalb des Spierenlagers (10, ausgestattet zu sein. Diese Riggversion kann auch mit einer Rah statt einer Spiere ausgestattet sein.

Bei normalem Drachenflugbetrieb (kein Kunstflug) zum Vortrieb eines Wasser-/oder Landfahrzeuges braucht die Spiere nicht 360° um die Achse des achteren Mastes gedreht zu werden. In diesem Fall können die an der Spiere austretenden vorderen Enden der Belegleinen (48) zum Fusspunkt des achteren Mastes geführt werden. Durch diese Verstagung wird der Zugpunkt des Drachens von der Spiere aus zum Fusspunkt des achteren Mastes an Deck verlagert, wodurch die Spiere stabilisiert und ggfls. in ihrer Bauart leichter ausgeführt werden kann. Auf diese Art kann die Spiere ggfls. auch bei Segelbetrieb verstagt werden.

Zum Lenken des Flugdrachens

– die Steuerbord Steuerleine dichtholen, um den Drachen nach Steuerbord zu lenken
– die Backbord Steuerleine dichtholen, um den Drachen nach Backbord zu lenken
– die Trimmleine dichtholen/fieren, um den Drachen aufsteigen/absinken zu lassen

Beim Flugbetrieb von Luftkammersegeln (50) und Drachensegeln mit zweiteinigern Steuersystem entfällt die Trimmleine.

Der Drachen kann über den Bug oder eine Schiffsseite gestartet werden. Soll für die Startphase zwecks Erzeugung von Fahrtwind der Bootsmotor zuhilfe genommen werden, so kann der Drachen auch über das Heck gestartet werden. In diesem Fall wird die Trimmleine zunächst über den achteren Travellerschlitten (31) geführt und nach Erreichen der stabilen Fluglage auf den vorderen (30) verholt.

Der achtere Mast (3) bildet zusammen mit den beiden Transversalmasten (5) einen stabilen Dreifuss, dessen Vereinigungspunkt im Top der Masten für den Betrieb des Profilsegels als Flugdrachen abgesenkt und nach vorne verholt werden kann (6).

– Durch Verholen des Zugpunktes nach vorne kann der Kurs des Bootes ohne Betätigung seines Ruders und alleine durch die Flugrichtung des Drachens bestimmt werden.
– Durch Beibehaltung des Zugpunktes mittschiffs kann das Boot mit Hilfe seines Ruders hoch an den Wind gesteuert werden.

Weitere Vorteile und Einsatzmöglichkeiten

– Ein solcherart geriggtes Drachensegel (siehe Zeichnung) dreht sich bei Kursänderungen von selbst in die optimale Richtung zum Wind. Dies ermöglicht einfachere und damit schnellere und sicherere Wende-/und Halsemanöver und macht somit Drachenrigg-getakelte Yachten besonders wendig.
– Das Drachenrigg ist mit seiner tragenden Grundkonstruktion aus 3 Masten (Dreifuss) und einer auf Druck ausgelegten Statik wesentlich solider und kostengünstiger herzustellen als ein konventionelles Rigg mit verstagtem Mast und auf Zug ausgelegter Statik.
– Das Niederlegen und Aufrichten des Mastendreifusses lässt sich leicht bewerkstelligen. Damit eröffnet das Drachenrigg seegehenden Yachten und Schiffen auch Binnenreviere mit Brücken-/und Kanaldurchfahrten.
– Für den Betrieb eines Drachenriggs ist prinzipiell weniger Gewichtsstabilität der Yacht erforderlich als bei einem konventionellen Rigg, da der Zugpunkt nach Aufsteigen des Drachensegels bis auf Decksniveau abgesenkt werden kann, also ein geringeres krängendes Moment entsteht.
– Ein Drachenrigg lässt sich auf jeder beliebigen Segelyacht an den für die Takelage ohnehin bereits vorhandenen Montagepunkten (Püttings) montieren.
– Durch seine Solidität, kostengünstige Herstellung und einfache und sichere Handhabung ist das Drachenrigg besonders auch für Handelsschiffe attraktiv.
– Das Drachenrigg ist universell für den Vortrieb von Wasser-/und Landfahrzeugen, sowie auch für den Betrieb als stationäre Einheit einsetzbar.

Claims

Takelage für Segel und Flugdrachen (3, 4, 5), dadurch gekennzeichnet dass sie ein fest angeschlagenes Segel bei Wende-/und Halsemanövern in der Art umdreht, – dass dessen oberes Ende (Segelkopf) zum unteren (Segelhals) wird und umgekehrt, – dass dessen Achterliek zum Unterliek wird und umgekehrt, – dass dessen Luvseite auch während und nach den genannten Manövern konstant in Luv bleibt, und analog dessen Leeseite in Lee (32, 33, 34) (neuartige Segelführung)
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass ein entsprechend ausgeführtes Drachensegel (z.B. 17, 20) – fest daran angeschlagen werden kann (1, 2) und – von ihr aus auch als Flugdrachen gestartet, gesteuert und gelandet werden kann (49, 50, 51, 53). (neuartige Doppelfunktion eines Segels)
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass ihre tragende Grundkonstruktion einen Dreifuss aus drei Masten bildet (3, 5), deren Vereinigungspunkt im Top der Masten samt aller daran befindlichen Lager (7–11) durch Einfahren (6) oder Einfalten (14, 15) der Masten oder Verschieben der Fusspunkte der Masten vertikal und horizontal verlagert werden kann. (neuartige tragende Grundkonstruktion)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der achtere Mast zusammen mit der Spiere die Form eines T bildet, welches in seinem oberen Bereich am oberen Ende einer A-förmigen (ohne Querbalken) Anordnung der beiden Lateralmasten aufgelagert ist. (neuartige tragende Grundkonstruktion)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass eine Spiere (zum Setzen des Segels) mit kreisförmigern (4) oder asymmetrischem Querschnitt (17–20) im 90°-Winkel zum achteren Mast an dessen oberen Ende montiert ist (3, 4). (neuartige segeltragende Konstruktion)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass deren Spiere 360° drehbar um die Achse des achteren Mastes bzw. dessen oberen Endes (8), 360° drehbar um ihre eigene Achse (7), schwenkbar auf der Verbindungsachse zwischen den beiden Lateralmasten (9), schwenkbar nach vorne und achtern (10) und seitlich schwenkbar (11) am oberen Ende des achteren Mastes gelagert ist. (neuartige segeltragende Konstruktion)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Schwenklagerungen der Spiere (10, 11) je nach Erfordernis entfallen oder durch starre (Rohr-)winkelstücke (12, 13) ersetzt werden können. (neuartige segeltragenden Konstrtuktion)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass deren unilaterales Segel (17) die Form eines gleichseitigen Dreiecks besitzt, dessen Unter-/und Achterliek identisch ausgeführt sind. (neuartige Segelform)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass deren unilaterales Segel (17) mit einer einzigen Schot anstatt üblicherweise mit zwei geführt wird. (neuartige Segeltakelung)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass deren Drachensegel mit Kiel-/und Spantlatten (44, 46) aus schwimmfähigem Material ausgestattet sind. (neuartige Segeltakelung, zur Funktion des Drachensegels erforderlich)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass deren unilaterales Segel bei Betrieb als Flugdrachen mit drei Leinen gesteuert wird. (erscheint neuartig, da mir nur Lenkdrachen mit zwei, vier oder mehr Leinen bekannt sind. In vorliegendem Fall sind genau drei Leinen zur Funktion erforderlich)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass deren unilaterales Drachensegel (17) mit einem manuellen Reffsystem ausgerüstet ist, dessen Reffstufen mit einzelnen Refflatten versehen sind (21), an denen das Segel mit Hilfe von Reffleinen (22) gleichmässig bis zur Spiere eingeholt werden kann. (neuartiges manuelles Reffsystem, zur Funktion des Drachensegels erforderlich)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass deren Spiere mit einer Aussparung auf der leewärtigen Seite versehen ist (23), in der der eingereffte Teil des Segels verstaut wird. (zur Funktion des vorbeschriebenen manuellen Reffsystems erforderlich)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass deren bilaterales Segel (19) mit zwei automatischen Reffsystemen ausgeführt ist, bei dem beide Teile des Segels unabhängig voneinander in die Spiere eingerollt werden. (neuartiges automatisches Reffsystem, zur Funktion des bilateralen Segels erforderlich)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass deren Spiere mit einer Aussparung auf der leewärtigen Seite ausgeführt ist (26), die der Vorkante eines Luftkammersegels angepasst ist. (neuartige Führung eines Luftkammersegels, zur Funktion desgleichen erforderlich)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass an deren seitlichen Masten Segel (28) gesetzt werden können. (neuartige Lateralbesegelung, zur Funktion des Riggs erforderlich)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass eine Drachenleinenwinde (35, 39) am achteren Mast montiert ist. (neuartige Flugdrachensteuerung, zur Funktion des Riggs erforderlich)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Steuer-/und Trimmleinen des Flugdrachens über Hebel (36, 40) oder eine nach dem Prinzip einer Ruderpinne ausgeführten Wippe geführt sind, deren Betätigung eine Zugwegverlängerung der Leinen bewirkt, durch die der Drachen gelenkt wird. (neuartige Flugdrachensteuerung, zur Funktion des Riggs erforderlich)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Zugwegverlängerung der einzelnen Drachenleinen durch Variierung des Abstands zwischen Hebelachse (38, 42) und Umlenkrolle (37, 41) individuell eingestellt werden kann. (neuartige Flugdrachensteuerung, zur Funktion erforderlich)
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass sie zum Vortrieb für Fahrzeuge, sowie auch als stationäre Einheit betrieben werden kann. (Mobile und stationäre Einsetzbarkeit)