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Mastverstelleinrichtung an einem Surfbrett
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Die Erfindung betrifft eine Mastverstelleinrichtung an einem Surfbrett
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Um die Eigenschaften eines Surfbretts zu verbessern, insbesondere
mehr Geschwindigkeit, größere Sicherheit bei Starkwind und eine Erhöhung der Drehfreudigkeit
zu erzielen, ist es bekannt, den Mastfußpunkt am Surfbrett je nach Umgebungsbedingungen
zu verändern.
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Die Lage des Mastfußpunkts wird in einer einfachen Ausführung dadurch
verändert, daß der Mast in unterschiedliche, hintereinanderliegende Aussparungen
an der Oberseite des Surfbretts gesteckt wird. Nachteilig ist dabei, daß eine Umsetzung
des Mastes während der Fahrt nicht durchgeführt werden kann und Zwischeneinstellungen
zwischen den fest vorgesehenen Mastfußpunkten nicht möglich sind.
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Um hier eine Verbesserung zu schaffen, ist eine kontinuierliche Mastverstelleinrichtung
bekannt, die auch während
der Fahrt bedient werden kann (Windsurfing-Magazin
Surf, Ausgabe Mai 1983, Seite 17). Die hier gezeigte Mastverstelleinrichtung besteht
aus einer im Querschnitt runden Zahnstange, auf der ein Schlitten verschiebbar angebracht
ist. In den Schlitten ist der Mastfuß einsteckbar und somit bei einer Bewegung des
Schlittens der Mastfußpunkt verschiebbar. Der Schlitten wird mit Hilfe einer Raste
an der Zahnstange gehalten. Uber einen Druckknopf oder einen Fußhebel kann die Zahnstange
verkippt und dadurch die Rastverbindung gelöst werden, wodurch der Schlitten frei
verschiebbar ist.
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Bei Starkwind und einem weit zum Heck zurückliegenden Mastfußpunkt
kommt der Bug des Surfbretts hoch aus dem Wasser, wodurch sich die Gleit- und Steuereigenschaften
verschlechtern. Wenn der Mastfußpunkt nach vorne zum Bug hin gebracht wird, taucht
dagegen der Bug wieder weiter ein, wodurch die Geschwindigkeit vergrößert und die
Steuereigenschaft verbessert wird. Bei der bekannten Vorrichtung ist dazu so zu
verfahren, daß der Surfer auf den Fußbetätigungshebel tritt und dadurch die Zahnstange
verkippt. Wegen des Winddrucks im Segel, der den Mast insgesamt nach vorne zum Bug
hin drängt, fährt dann der Schlitten und damit der Mastfußpunkt auf der Zahnstange
solange nach vorne, bis der Fußbetätigungshebel losgelassen wird.
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Gerade diese Art der Betätigung ist für einen Surfer umständlich und
unbequem. Um den Fußbetätigungshebel zu erreichen, muß der Surfer normalerweise
seine optimale Lage und Gewichtsverteilung verändern bzw. aus den am Surfbrett angebrachten
Fußschlaufen steigen. Dies stört die glatte, zügige Fahrt und das Ertasten des Fußbetätigungshebels
ist umständlich und unbequem. Ein weiterer gravierender Nachteil der Fußbetätigung
liegt darin, daß mit dem Fuß sowohl der Betätigungsdruck als auch die Betätigungszeit
nur grob zu dosieren sind. Dies führt dazu,
daß besonders bei stärkerem
Wind nach dem Lösen der Rastverbindung der Schlitten und damit der Mastfußpunkt
so schnell zum vorderen Anschlag fahren, daß gewünschte, definierte Zwischenstellungen
kaum erzielbar sind. Veränderungen des Mastfußpunkts nach hinten, z. B. wenn eine
gewünschte Zwischenstellung unbeabsichtigt überfahren worden ist, sind jedoch nur
dann möglich, wenn der Winddruck aus dem Segel genommen wird. Nicht umsonst wird
in der oben genannten Veröffentlichung von vornherein angegeben, daß eine Übungszeit
von 2 bis 3 Stunden zum Erlernen der Mastverstellung erforderlich ist. Daraus kann
ohne weiteres die Schwierigkeit der Bedienung abgeleitet werden, die mit zunehmender
Windstärke, wenn eine Mastverstellung interessant wird, zunimmt.
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine gattungsgemäße Mastverstelleinrichtung
so weiterzubilden, daß die Bedienung vereinfacht ist und exakte Zwischenstellungen
eingenommen werden können.
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Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Gemäß Anspruch 1 wird eine in Längsrichtung auf dem Surfbrett angebrachte
Führungsschiene vorgeschlagen, auf der ein Schlitten verschiebbar ist. Auf dem Schlitten
ist der Mastfuß befestigt. Zwischen der Führungsschiene und dem Schlitten ist eine
Feststelleinrichtung angebracht, mit einer Einrichtung zu deren Entrastung. Die
Betätigungseinrichtung zum Lösen und Entras.ten der Feststelleinrichtung soll nicht
mehr mit dem Fuß an der Oberfläche des Surfbretts durchgeführt werden, sondern als
Handbetätigungseinrichtung am Rigg angebracht sein. Die Handbetätigungseinrichtung
und die Feststelleinrichtung sind dabei über einen Bowdenzug verbunden.
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Der Bowdenzug kann vom Mastfußpunkt am Mast entlang innerhalb der
Mastsegeltasche geführt sein, so daß er den
Surfer nicht stört.
Es sind handelsübliche Bowdenzüge bekannt, die an den Seilaustrittsstellen gegen
Staub, Sand und Flüssigkeit gut abgedichtet sind, so daß durch den Bowdenzug keine
Betriebsstörungen zu befürchten sind.
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Durch die Handbetätigung wird vorteilhaft erreicht, daß der Surfer
seine Lage und Stellung während der Fahrt bei der Mastverstellung praktisch nicht
verändern muß, insbesondere nicht aus den Fußschlaufen heraussteigen muß. Ein weiterer,
wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die Handbetätigung wesentlich gefühlvoller
durchzuführen ist, wodurch die Auslösung bzw. Auslösezeit für die Feststelleinrichtung
genauer dosiert werden kann. Dadurch kann eine exaktere Einstellung von Zwischenwerten
entlang der Führungsschiene erreicht werden, d. h. der Mastfußpunkt kann langsam
und kontrolliert mit der Feststelleinrichtung in Richtung des Buges verfahren werden.
Die Handbedienung ist zudem wesentlich bequemer und komfortabler durchzuführen als
eine Fußbetätigung.
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Gemäß Anspruch 2 soll die Handbetätigungseinrichtung ein Handhebel
ähnlich dem Bremshebel an einem Fahrrad oder einem Motorrad sein. Dieser Handhebel
wird zweckmäßig mit einer Schelle am Gabelbaum in Griffnähe befestigt. Damit wird
eine bewährte und gewohnte Handbetätigungseinrichtung zur Verfügung gestellt.
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Mit den Merkmalen des Anspruchs 3 wird eine wesentliche Bedienerleichterung
dadurch geschaffen, daß beiderseits des Segels zwei Handhebel am Gabelbaum angebracht
sind.
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Mit jedem Handhebel kann dann von beiden Fahrpositionen an beiden
Seiten des Segels die Mastverstelleinrichtung bedient werden. Dabei geht von jedem
Handhebel ein Bowdenzug entweder direkt zur Feststelleinrichtung am Mastfuß bzw.
der Führungsschiene oder zu einer Umlenkstelle, die am Mast angebracht sein kann,
in der die Bewegungen der beiden Bowdenzüge der Handhebel auf einen zentralen Bowdenzug
gelenkt werden.
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Nach Anspruch 4 sollen die Handhebel über einen Schnellverschluß mit
dem Gabelbaum verbunden sein. Der Schnellverschluß kann dabei so ausgestaltet sein,
daß am Gabelbaum eine Schelle angebracht ist und an dieser der Handhebel mit dem
daran befestigten Bowdenzug eingehängt, eingeclipst oder durch eine Feder vorgespannt
gehalten wird.
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Dieses Merkmal ist zweckmäßig beim Abbau und Transport des Surfbretts.
Wenn die Bowdenzüge am Mast entlang hochgeführt werden, so können diese und die
ausgeklinkten und vom Gabelbaum abgenommenen Handhebel dem Mast zugeordnet bleiben.
Beim Abbau des Surfbretts bzw. des Riggs werden dann die Bowdenzüge und der handhebel
in das Segel am Mast eingerollt.
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Die in Anspruch 5 vorgeschlagene Anordnung verhindert das Eindrehen
und Verdrehen der Bowdenzüge bei einer Drehung des Mastes gegenüber dem Surfbrett,
wie dies während der Fahrt oft durchgeführt werden muß. Dazu soll die Führungsschiene
eine Zahnschiene mit nach oben gerichteter Verzahnung sein, an der der Schlitten
verschiebbar ist. Es ist jedoch nicht der Schlitten unmittelbar mit der Zahnschiene
verriegelbar, sondern der Mastfuß ist in den Schlitten einsteckbar und in der Einstecköffnung
drehbar. Vom drehbaren Mastfuß aus ragt ein federbelasteter Rastbolzen nach unten
und greift-in die Verzahnung ein. Die Bowdenzüge zur Anhebung bzw. Entrastung des
Rastbolzens enden am drehbar im Schlitten gehaltenen Mastfuß, wodurch sie sich mit
dem Rigg drehen, jedoch keine Verbindung zum (entgegengesetzt drehenden) Brett aufweisen.
Oberhalb des Mastfußes, beispielsweise zu dem üblichen Gummigelenk, darf dann keine
Verdrehmöglichkeit mehr bestehen, da sich sonst wegen einer solchen Drehlagerstelle
die Bowdenzüge wieder verhaspeln könnten.
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Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 wird eine Ausführung der Feststelleinrichtung
angegeben, die sich insbesondere dazu eignet, mit zwei Bowdenzügen unabhängig voneinander
betätigt
zu werden. Dazu werden mit Hilfe der Bowdenzüge Keilflächen an einem Querstift des
Bolzens entlanggeführt, so daß dieser anhebbar und aus der Verzahnung bewegbar ist.
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Gemäß Anspruch 7 sollen die zum Bug hinweisenden Flanken der Verzahnung
flach auslaufen, der Anschrägwinkel ist bevorzugt zwischen 10 und 150 zu wählen.
Die zum Heck hinweisenden Flanken sind dagegen steil oder senkrecht abfallend. Dies
bewirkt, daß beim Auslösen oder Anheben des Rastbolzens der Winddruck im Segel den
Schlitten und damit den Rastbolzen in Richtung auf den Bug zubewegt und bei einem
nur geringen Nachgeben am Handhebel der Rastbolzen auf die senkrechten Flanken stößt.
Dadurch wird eine exakte Rastung und Verstellung erzielt, die mit der Hand genau
einstellbar ist. Es besteht somit nicht die Gefahr, daß bei Betätigung des Handhebels
der Schlitten und damit der Mastfußpunkt für die Betätigungseinrichtung zu schnell
alle Zwischenstellungen bis zum vorderen Anschlag überfährt.
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Nach Anspruch 8 soll der Rastbolzen rund ausgeführt sein und in halbzylinderförmige,
senkrechte Aussparungen an den senkrechten Flanken der Verzahnung anliegen. Der
Rastbolzen liegt wegen des Winddrucks in der halbzylinderförmigen Aussparung an,
wodurch eine gute Drehbarkeit und Führung zwischen Mast und Brett erreicht wird.
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Die Flanken der Zahnschiene, insbesondere die senkrechten Flanken,
gegen die bei einer Mastverstellung der Rastbolzen fährt, sind mechanisch stark
belastet. Es wäre nun denkbar, die Zahnschiene insgesamt aus festem Material, beispielsweise
Stahl, herzustellen. Da jedoch das Surfbrett aus Kunststoff ist, muß eine damit
über seine Länge hin verbundene Führungsschiene aus einem ähnlich flexiblen Material
sein, da das Brett selbst schwingt und sich an einer starren Schiene zerstören kann.
Daher wird in
Anspruch 9 vorgeschlagen, die Führungsschiene selbst
aus Kunststoffmaterial herzustellen und die Zahnflanken, insbesondere die senkrechten
Flanken, mit Stahleinlagen oder Stahlbuchsen zu versehen, die der Zahnkontur angepaßt
sind. Damit sind die Anschlagstellen weitgehend verschleißfrei gemacht.
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Damit das Surfbrett eine weitgehend glatte Oberfläche behält, ist
es zweckmäßig, die Führungsschiene in einer Längsvertiefung an der Oberseite des
Surfbretts zu befestigen. Für diesen Fall ist es, wie in Anspruch 10 dargestellt,
zweckmäßig, die Führungsschiene an den Längsseiten abzuschrägen, damit sich kein
Staub oder Sand daran hält und die Schlittenführung leichtgängig bleibt.
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Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
mit weiteren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 ein Surfbrett mit einer Mastverstelleinrichtung im
Einsatz mit der Anordnung von Handbedienungshebeln und Bowdenzügen, Fig. 2 einen
Schnitt durch eine Führungsschiene, einen Schlitten und einen Mastfuß der Mastverstelleinrichtung,
Fig. 3 einen weiteren um 900 gedrehten Schnitt durch den Mastfuß, Fig. 4 einen Querschnitt
durch den Schlitten, Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Zahnschiene mit Einsatzbuchsen,
Fig.
6 eine Draufsicht auf eine Zahnschiene (A-A entspricht Schnittrichtung für Fig.
5; B-B entspricht Schnittrichtung für Fig. 7), Fig. 7 einen Längsschnitt durch die
Zahnschiene.
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In Fig. 1 ist ein Surfbrett 1 im Einsatz dargestellt. Das Surfbrett
1 besteht im wesentlichen aus dem Schwimmkörper 2 und dem daran befestigten Rigg
3. Auf dem Schwimmkörper 2 sind im hinteren-Bereich Fußschlaufen 4 befestigt, deren
Gurte von der Oberfläche des Schwimmkörpers abstehen. Etwa im mittleren Bereich
des Schwimmkörpers 2 ist eine Längsvertiefung 5 angebracht, in der eine Führungsschiene
befestigt ist, auf der ein Mast 6 des Riggs 3 verschiebbar ist. Am Mast 6 und einem
Gabelbaum 7 ist ein Segel 8 gehalten, Das Segel 8 enthält ein Fenster 9, durch das
auch der hintere Bügel des Gabelbaums 7 zu erkennen ist. Ein Surfer 10 stemmt sich
gegen den Winddruck im Segel 8 und hält den Gabelbaum 7 fest.
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Der Mast 6 wird entlang seines Verstellweges in der Längsvertiefung
5 durch eine weiter unten näher dargestellte Feststelleinrichtung gehalten. Zur
Betätigung der Feststelleinrichtung sind am Gabelbaum 7 zwei Handhebel 11,12 mit
Schellen befestigt, von denen je ein Bowdenzug 13, 14 zum Mast hin und in die Masttasche
des Segels 8 führt.
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An der Unterseite der Masttasche treten die Bowdenzüge 13, 14 aus
und sind mit der Feststelleinrichtung am Mastfuß verbunden.
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Wenn der Mast 6, z. B. bei Starkwind, nach vorne in Richtung auf den
Bug verfahren werden soll, braucht der Surfer 10 lediglich einen der in Griffnäh
angebrachten Handhebel 11, 12 zu betätigen, wodurch die Feststelleinrichtung gelöst
wird. Durch den Winddruck im Segel 8 wird dann der Mast 6 mit seinem Mastfußpunkt
solange nach vorne bewegt, bis der -Handhebel 11, 12 losgelassen wird und die
Feststelleinrichtung
wieder einrastet. Der Mastfußpunkt kann von Hand wieder zurückgezogen werden, wenn
der Winddruck aus dem Segel genommen wurde.
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In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Schwimmkörper 2 im Bereich
der Längsvertiefung 5 und durch den Mastfuß dargestellt. In der Längsvertiefung
5 ist eine Zahnschiene 15 mit nach oben weisender Verzahnung (siehe auch Fig. 6
und Fig. 7) befestigt. Die seitlichen Führungsleisten 16, 17 sind abgeschrägt und
werden von Ausnehmungen 18, 19 eines verschiebbaren Schlittens 20 umgriffen.
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Der Schlitten 20 enthält nach oben hin eine zylindrische Bohrung 21,
in die ein Mastfuß 22 eingesetzt werden kann.
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Der zylindrische Unterteil 23 des Mastfußes 22 hat eine umlaufende
Nut 24, in die eine in der Bohrung 21 des Schlittens 20 gehaltene Feder 25 eingreift,
so daß der Mast 6 gegen das Herausziehen aus dem Schlitten 20 gesichert ist, aber
im Schlitten 20 drehbar bleibt.
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Zur Einrastung in der Verzahnung der Zahnschiene 15 dient ein im Mastfuß
22 senkrecht angeordneter Rastbolzen 26.
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Der Rastbolzen 26 trägt an seiner Unterseite einen Bund 27, an dem
sich eine Rückstellfeder 28 abstützt. Der Rastbolzen 26 ist an seiner Oberseite
durchbohrt und durch diese Bohrung ragt ein beiderseits vorstehender Querstift 29.
Auf den Querstift aufgesteckt sind zu beiden Seiten zwei Plättchen 30, 31.
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Im Schnitt der Fig. 3 ist die Gestaltung des Plättchens 30 genau zu
erkennen. Das Plättchen 30 ist mit dem Seil 32 des einen Bowdenzugs 13 verbunden
und kann bei Betätigung des Handhebels 13 in waagrechter Richtung (nach rechts)
bewegt werden. Der Mantel 33 des Bowdenzugs 13 stützt sich dabei am Außenkörper
des Mastfußes 22 ab. Mit einer Rändelmutter 34 ist die bekannte kontinuierliche
Längenanpassung des Bowdenzugs angedeutet. Das Plättchen 30 enthält
einen
Durchbruch 35 mit einer entgegen seiner Bevegungsrichtung ansteigender, keilförmiger
Schrägfläche 36. Durch den Durchbruch 35 ragt der Querstift 29.
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Eine entsprechende Anordnung mit einer Verbindung zum zweiten Bowdenzug
14 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Rastbolzens 26 mit dem Plättchen 31
getroffen. An der Oberseite des Mastfußkörpers schließt sich das übliche Gummigelenk
37 (strichliert gezeichnet) an, das mit dem Mastfußkörper 22 nicht drehbar verbunden
sein darf. Am Gummigelenk 37.ist nach oben der Mast 6 befestigt, der ebenfalls keine
Drehverbindung aufweisen darf.
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In Fig. 4 ist ein Schnitt durch den Schlitten 20 gezeigt, aus dem
erkennbar ist, daß der Schlitten einfach auf die in Fig. 5 darunterliegend gezeichnete
Zahnschiene 15 aufschiebbar ist und auf dieser, solange der Mast 6 nicht eingesetzt
ist, frei gleitet.
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In der Draufsicht gemäß Fig. 6 sind die schrägen Führungsleisten 16,
17 zu erkennen und die nach oben aus der Zeichenebene herausragende Verzahnung,
die aus senkrecht abfallenden Flanken 37 und Schrägflächen 38 besteht. In den senkrecht
abfallenden Flanken sind (in Richtung auf den Bug hin) halbzylindrische Aussparungen
39 eingelassen, die in ihrem Durchmesser dem Rastbolzen 26 entsprechen.
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In Fig. 7 ist ein Längsschnitt entlang der Schnittlinie B-B gezeigt,
aus dem die halbzylindrischen Aussparungen 39 mit den senkrecht abfallenden Flanken
37 und die Schrägflächen 38 zu entnehmen sind.
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An der Schnittlinie A-A ist eine weitere bevorzugte Ausbildung der
Zahnschiene 15 dargestellt. Dabei sind die halb zylindrischen Aussparungen zum Schutz
vor Uberlastung aus Stahlbuchsen 40 gebildet. Wie aus den Fig. 5 und 7 zu erkennen
ist, sind die Stahlbuchsen im gezeigten Ausfüh-
rungsbeispiel in
Bohrungen der Zahnschiene 15 eingedrückt.
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Innerhalb des Zahnschienenmaterials sind die Stahlbuchsen 40 zylindrisch
und nur an ihrer Oberseite im Bereich der Verzahnung ausgeschnitten, so daß die
halbzylindrische Form entsteht.
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Die gezeigte Anordnung hat folgende Funktion: Während des Surfens
liegt der Winddruck im Segel, der den Mastfuß 22 und damit den Rastbolzen 26 nach
vorne in eine der halbzylindrischen Aussparungen 39 drängt. Zu einer Mastverstellung
bzw. einer Verschiebung des Mastfußes 22 in Fahrtrichtung wird beispielsweise der
Handhebel 11 betätigt.
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Dadurch wird das Seil 32 im Bowdenzug 13-angezogen und das Plättchen
30 in Fig. 3 nach rechts bewegt. Der Querstift 29 gleitet dadurch an der Schrägfläche
36 nach oben, wodurch der Rastbolzen 26 angehoben wird. Der gleiche Effekt würde
eintreten, wenn der Handhebel 12 betätigt würde und dabei das Plättchen 31 sich
bewegen würde.
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Wenn der Rastbolzen 26 gegen die Kraft seiner Rückstellfeder 28 so
weit angehoben ist, daß er über die entsprechende senkrechte Flanke 37 kommt, ist
die Einrastung aufgehoben und der Schlitten fährt wegen des Winddrucks in Richtung
auf den Bug. Es soll hier nochmals herausgestellt werden, daß der Schlitten selbst
keine Rasteinrichtung trägt und auch nicht unmittelbar mit den Bowdenzügen 13, 14
verbunden ist.
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Beim geringsten Zurücknehmen der Handhebelstellung fährt das Plättchen
30 wegen seiner Federbelastung am Bowdenzug und durch die Rückstellfeder 28 wieder
zurück, wodurch der Rastbolzen 26 wieder nach unten in den Bereich der Verzahnung
gedrängt wird. Dabei gleitet er an der gerade darunterliegenden Schrägfläche 38
nach unten und fängt sich an der nächsten senkrechten Flanke 37. Dadurch ist eine
präzise Einstellung und Längsverschiebung möglich, d. h. der Mastfuß 22 kann von
einem Zahn der Verzahnung auf den
anderen solange verfahren werden,
bis die optimale Position erreicht ist. Wenn der Surfer 10 auf die andere Seite
des Segels 8 wechselt, ist die Rasteinrichtung über den Handhebel 12 und das Plättchen
31 unabhängig von der Betätigung des Handhebels 11 ebenfalls bedienbar.
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Zusammenfassend wird festgestellt, daß mit der Erfindung eine einfach
und präzise handhabbare Mastverstellung zur Verfügung gestellt wird.