DE2941424A1 - Centreline-keel assembly with spreadable fins - has fins enclosing short fixed part longitudinally pivoted on spline-coupled shafts hydraulically powered - Google Patents

Abstract

The centreline-keel assembly with spreadable fins is suitable for all types of sailing craft. It comprises a short fixed element (3) enclosed on all sides by two fins (2) on spline-coupled shafts (5). These can be spread at right angles to the craft's longitudinal axis by a hydraulic mechanism connected to one of the shafts. The assembly's water-tolerant portion is in a water-filled compartment with sealing strips (4) to exclude contaminants, esp. solids. Where shortage of space precludes locating the unit inside the hull, it is accommodated entirely in a streamlined bulge (1) underneath.

Description

Technische Beschreibung technical description

Titel : Mittelkieleinheit mit spreizbaran Kielflossen Anwendungsgebiet : Die Erfindung betrifft einen neuartigen Kiel für Segelwasserfahrzeuge jeder Größe und Bauart.Title: Central keel unit with expandable on keel fins area of application : The invention relates to a novel keel for sailing craft of any size and type.

Zweck Die neue Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen ermöglicht stabile Segelfahrt auf allen Kursen zum Wind unabhängig von der SJasscrtiefe. Außerdem soll das Segelwasserfahrzeug bei Trockenfallen in Uidengebieten oder bei Lagerung an Land auf der Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen sicher ruhen können.Purpose The new central keel unit with expandable keel fins enables stable sailing on all courses to the wind regardless of the depth of the sea. aside from that should the sailing watercraft in case of dryness in Uiden areas or in storage can rest safely on land on the central keel unit with expandable keel fins.

Stand der Technik F: sind verschiedenartige Konstruktionen von im Tiefgang aufholbarcn zielen bekannt, die entweder Kiele oder Schwerter in der Lotrechten heben oder senken, auch nach achtem verschwenken, und außerdem, die längs- und quergeteilte Kiele rechtwinklig zur Längsachse des Segelwasserfahrzeugs verschwenken.Prior art F: are various constructions of im Draft catchable targets are known to have either keels or swords in the vertical raise or lower, also swivel after eighth, and also, the longitudinally and transversely divided Pivot keels at right angles to the longitudinal axis of the sailing watercraft.

Kritik des Standes der Technik Von der Technik her bestehen auch bei Verwendung unterschiedlicher Materialien keine Schwierigkeiten, die Rümpfe von Segelwasserfahrzeugen unterschiedlicher Größe mit Mittelkieleinheiten mit spreizbaren Kielflossen auszurüsten. Dieses trifft auch zu unter Berücksichtigung der Sicherheitsvorschriften durch Bauüberwachungsinstanzen für den Schiffbau.Criticism of the state of the art From the point of view of the technology, there are also Using different materials does not pose a problem to the hulls of sailing watercraft to equip different sizes with central keel units with expandable keel fins. This also applies, taking into account the safety regulations by construction supervisory authorities for shipbuilding.

Aufgabe Die Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen erfüllt die Aufgabe, ohne nennenswerte Veränderung des Gesamtschwerpunktes, ein Segelwasserfahrzeug auf allen Segelkursen zur Windrichtung mit optiallem Vortrieb unter Besegelung ohne Berücksichtigung der Wasscrtiefe fortbewegen zu können, wobei weder der Lateralplan verkleinert noch der Lateraldruckpunkt des eingestellten Segelkurses verändert werden kann. a ein großer Anteil des Ballasts in der festen Kielflosse eingebracht wird, durch die auch der Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen eine nicht überbietbare Ei Festigkeit verliehen wird, lassen sich die spreizbaren Kielflossen intt einem minimalen Drehmoment sehr leicht verschwenken.Task The central keel unit with expandable keel fins fulfilled the task, without any significant change in the overall center of gravity, a sailing watercraft on all sailing courses for wind direction with optimal propulsion under sails without Consideration of the water depth to be able to move, with neither the lateral plan the lateral pressure point of the set sailing course is still reduced changes can be. a large part of the ballast is placed in the fixed keel fin due to which the central keel unit with expandable keel fins does not The spreadable keel fins can be used to give egg strength that can be surpassed Pivot very easily intt a minimal torque.

Die neue Mittelkieleinheit soll in neue Segelwasserfahrzeuge und solche aus früheren Fertigungsjahren mit gleich gutem erfolg eA ngebaut werden können.The new center keel unit is intended to be used in new sailing watercraft and such from earlier years of production can be built with equally good success.

Lösung Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß außer einem festen Mittelkiel in hydrodynamisch optimaler Formgebung ( Kurzkiel ), der einen Anteil des Gesamtballasts von 30 - 50 % aufzunehmen hat, zwei spreizbare Kielflossen verwendet werden, die in geschlossenem Zustand, wenn die beiden Kielflossen durch hydraulischen Druck fest gegeneinander gepreßt worden sind, den festen Kurzmittelkiel einschließen. Die Innenseiten der spreizbaren Kielflossen sind daher entweder völlig eben odcr weisen eine innere Wölbung ui in der der feste Kurzmittelkiel eingeschlossen werden kann.Solution The problem posed is achieved in that in addition to one fixed central keel in hydrodynamically optimal shape (short keel), the one Has to take up a proportion of the total ballast of 30 - 50%, two expandable keel fins used in the closed position when the two keel fins are through hydraulic pressure have been pressed firmly against each other, the fixed short-center keel lock in. The insides of the expandable keel fins are therefore either complete just or have an inner curvature ui in which the fixed short central keel is enclosed can be.

Der Anteil des Gesamtballasts für die spreizbaren kielfiössen 1 jeweils etwa 25 °X. Dieser Anteil des Gesamtballaste k'£nn 7;e nach dem Verwendungszweck entweder erniedrigt oder erhöht werden.The proportion of the total ballast for the expandable keelfiössen 1 in each case about 25 ° X. This proportion of the total ballast k '£ nn 7; e according to the intended use either decreased or increased.

( Herausnehmbarer Ballast unter Verwendung unterschiedlicher Füllungsstoffe wie Blei, Schwerspat, Beton und Wasser ) Für die. Konstruktion der Mechanik für die Verstellung der spreffl.(Removable ballast using different filling materials like lead, barite, concrete and water) For the. Construction of the mechanics for the adjustment of the spreffl.

baren Kielflossen sind unterschiedliche Ausführungen möglich.Different designs are possible for the keel fins.

Diese richten sich danach, ob die Verstellung entweder einzeln oder synchron für beide Klieflossen erfolgen soll. ( Ausführung unter Verwendung von ein bis zwei Achsen oder zwei. Keilwellen Der Mechanik- und Hydraulikteil soll entweder in einer sog. irform an der Unterseite der Rumpfaußenhaut oder im Rumpfinneren untergebracht werden. Die Mechanik zur Verstellung der spreizbaren Kielflossen befindet sich in einer wasserdicht zum Schiffsinneren abgeschotteten Kammer, in die an der Unterseite Schlitze zum Verschwenken der Kielflossenhaltearme eingelassen worden sind.These depend on whether the adjustment is either individual or should take place synchronously for both jaws. (Executed using one or two axles or two. Splined shafts The mechanical and hydraulic part should either housed in a so-called irform on the underside of the fuselage outer skin or inside the fuselage will. The mechanism for adjusting the expandable keel fins is located in a watertight chamber sealed off from the inside of the ship, into the one on the underside Slots for pivoting the keel fin holding arms have been incorporated.

Diese Schlitze sind mit Abdichtungen bewehrt, die feste Stoffe abhalten. Die spreizbaren Kielflossen werden nach Möglichkeit mit den Elaltearmen von außen durch die genannten Durchlaßschlit?e gesteckt und an Kupplungen mit den Keilwellen oder Achsen der Kielverstellungsmechanik fest verbunden. ( Austauschbarkeit ) Die Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen kann dadurch in einem Seegebiet mit geringer Wassertiefe die beiden Kielflossen mit Ililfe der hydraulisch angetriebenen Kielverstellungsmechanik rechtwinklig zur Schiffslängsachse nach außen verschwenken ( Spreizvorgang ). Dadurch kann zieht nur der Tiefgang des Segelwasserfahrzeugs bis zur Unterseite des festen Mittelkiels verringert, sondern auch bei mäßiger Spreizung der Kielflossen, analog zum Krängung winkel des Rumpfes, dem immer unerwünschten Weggleiten der Lateralfläche des Kiels Einhalt geboten werden.These slots are reinforced with seals that keep solid substances out. The expandable keel fins are if possible with the Elaltearms from the outside inserted through the said passage slots and connected to couplings with the spline shafts or axles of the keel adjustment mechanism firmly connected. (Interchangeability) The Central keel unit with expandable keel fins can thereby in one Sea area with shallow water the two keel fins with the help of the hydraulic driven keel adjustment mechanism at right angles to the ship's longitudinal axis outwards swivel (spreading process). This means that only the draft of the sailing watercraft can pull reduced to the underside of the fixed central keel, but also with moderate spread the keel fins, analogous to the heel angle of the trunk, which is always undesirable The lateral surface of the keel must be stopped from sliding away.

Ein auf dem Grunde oder an Land ruhendes Segelwasserfahrzeug steht fest auf dem mit Ballast gefüllten Kurzmittelkiel und wird in aufrechter Lage des Rumpfes von den hydraulisch gespreizcen und in festen Anschlägen gehaltenen Kielflossen unterstützt.A sailing watercraft resting on the ground or on land is stationary firmly on the short center keel filled with ballast and is in an upright position of the Of the hull by the keel fins hydraulically spread and held in fixed stops supports.

Die hydraulisch gegeneinandergepreßten symmetrischen Kielflossen haben bei völligem Einschluß des Kurzmittelkiels die Form eines tiefreichenden optimalen Kurzkiels, der in sonst nicht überbietbarer festigkeit auf gehängt ist, da den Verwindungskräften der Hydrodynamik an den durch Wasser vorgetriebenen gespreizten Kielflossen nur durch eine besonders solide Verbindung der Kielflossen-Verstellungsmechanik mit dem Schiffsrumpf entgegengewirkt werden kann.The symmetrical keel fins are hydraulically pressed against each other with complete inclusion of the short central keel the shape of a deep, optimal Short keel, which is hung with otherwise unmatched strength, because of the torsional forces the hydrodynamics of the spread keel fins driven forward by water thanks to a particularly solid connection between the keel fin adjustment mechanism the hull can be counteracted.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung l)ie in dem Abschnitt "Lösung" beschriebene Virkungsweise stellt das grundsütztliche Prinzip der Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen dar, das aber je nach der Bauart des Segelwasserfahrzeugs geändert werden soll, wenn z.B. bei einem Mehrrumpf-Fahrzeug Ballast unerwünscht ist oder der Ballastanteil bei großen Segelwasserfahrzeugen mit mehreren Aggregaten der Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen unterschiedlich aufzuteilen ist.Further embodiment of the invention l) ie in the section "Solution" The mode of operation described represents the basic principle of the central keel unit with expandable keel fins, depending on the design of the sailing watercraft should be changed if, for example, ballast is undesirable in a multihull vehicle or the ballast portion in large sailing watercraft with several units the central keel unit with expandable keel fins is to be divided up differently.

Außer diesem grundsätzliQen Prinzip sind die nachfolgenden Ausgestaltungen der Erfindung anzuraten: 1. Ausführung des Aggregats wie vor, jedoch anstelle einer manuellen Hydraulikbetatigung mit einer durch Elektromotor-12-24 Volt und evtl. vollautomatischen Steuerung über ein Echolot wirkenden Jlydraulikanlage für die beiden spreizbaren Kielflossen.In addition to this basic principle, there are the following configurations of the invention to advise: 1. Execution of the unit as above, but instead of one manual hydraulic operation with a 12-24 volt electric motor and possibly fully automatic control via an echo sounder acting Jlydraulikanlage for the two expandable keel fins.

2. A1lsführung des Aggregat wie 1., jedoch mit einer gesonderten Hydraulik, mit der die gesamte Kielverstellungsmechanik so wälzbar ist, daß die gesamte Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen unabhängig von der Lage des Rumpfes des Segelwasserfahrzeugs in einem fest-gelegten Winkel verschwenkt werden kann. 2. Operation of the unit as in 1., but with a separate one Hydraulics with which the entire keel adjustment mechanism can be rolled so that the entire central keel unit with expandable keel fins regardless of the position of the The hull of the sailing watercraft can be pivoted at a fixed angle can.

dadurch kann z.B. die Mittelkieleinheit ständig lotrecht gestellt werden, obwohl der Rumpf jede beliebige Krängung innerhalb von 25 ° beiderseits des Lotes einnehmen darf. This means, for example, that the central keel unit can be placed vertically at all times will, although the hull has any inclination within 25 ° on either side of the perpendicular may take.

Mittelkieleinheiten nach der Ausgestaltung wic zu 2. können bei Katamaranen ständig so verschwenkt werden, daß sie die Wirkung von Stabilisatoren haben, mit denen vcrhindert wird, daß der Luv-Schwimmer nicht in ungewolltem Maße aus dem Wasser steigen oder der Lee-Schwimmer in einer Wellenfolge nicht unterschneiden kann. Central keel units according to the configuration wic to 2. can be used in catamarans are constantly pivoted so that they have the effect of stabilizers with which prevent the windward swimmer from unintentionally out of the water or the leeward swimmer cannot undercut in a wave sequence.

3. Ausführung des Aggregats wie 1. + 2.,jedoch bei größeren Segelwasserfahrzeugen mit Anordnung von mehreren Mittelkieleinheiten. 3. Execution of the unit as 1. + 2., but for larger sailing watercraft with arrangement of several central keel units.

4. Ausführung wie zu 1.+2.,jedoch mit einer Spreizung der Kielflossen auf beiden Seiten des Rumpfes über einen Winkel von mehr als 80 ° beiderseits des Lotes. 4. Execution as in 1. + 2., but with a spreading of the keel fins on both sides of the trunk over an angle of more than 80 ° on either side of the Plumb bobs.

Bei dieser Ausführung kann ein Anstellwinkel der spreizbaren Kielflossen durch Anhebung des vorderen Achs- oder Keilwellenlagers hergestellt werden. With this design, the angle of attack of the expandable keel fins by raising the front axle or spline bearing.

5. Ausführung des Aggregats wie zu 1.+2.+4., jedoch mit der Montage der Kielverstellungsmechanik auf einem Drehgestell, mit dessen Hilfe die Anstellung der Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen bis etwa 10 ° beiderseits des Lotes gegenüber der Schiffslängsachse,zur Verrinferung einer Abdrift,vorgenommen werden kann. 5. Execution of the unit as in 1. + 2. + 4., But with the assembly the keel adjustment mechanism on a bogie, with the help of which the employment the central keel unit with expandable keel fins up to about 10 ° on both sides of the Plumb line opposite the longitudinal axis of the ship to reduce drift can be.

Erzielbare Vorteile Außer der Standardisierungsmöglichkeit der Mittelkieleinheit t spreizbaren Kielflossen zu nur wenigen Ausführungstypen der Kielflossenverstellungsmechanik und Hydraulikanlagen, werden die nach.Achievable advantages Apart from the possibility of standardizing the central keel unit t expandable keel fins for only a few types of keel fin adjustment mechanism and hydraulic systems, will be the after.

stehenden erzielbaren Vorteile geschildert; 1. Die Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen sollte ir wenigen Jahren sämtliche heute noch gebräuchlichen Kieltypen setzen, da es sich dabei um einen Universalkiel handelt, der im tiefen Wasser wie ein optimaler Mittelkurzkiel, der an einer rf bindungsform mit dem Schiffsrumpf aufgehängt ist, die den ]unlpfboden verstärkt und bei Segelwasserfahrzeugen früherer Herstellungsjahre die Anschaffung eines vergrößcrten Riggs empfehlenswert macht, mit geringstmöglichem Widerstand wirkt.standing achievable advantages outlined; 1. The central keel unit with expandable keel fins, in a few years all that are still in use today Set keel types, since it is a universal keel that is deep Water like an optimal medium short keel, which is attached to the ship's hull at a form of RF connection is suspended, which strengthens the unlpfboden and earlier in sailing watercraft Years of manufacture makes the purchase of an enlarged rig recommendable, acts with the least possible resistance.

Soll der Tiefgang des Segelwasserfahrzeugs verringert werden, :;o sind die spreizbaren Kielflossen hydraulisch rechtwinklig zur Längsachse des Segelwasscrfahrzeugs zu verschwenken ( spreizen ). If the draft of the sailing watercraft is to be reduced:; o the expandable keel fins are hydraulically perpendicular to the longitudinal axis of the sailing watercraft to pivot (spread).

Bei der Spreizung der fast ballastlosen Kielflossen, die durch den hydrodynamischen Auftrieb der an den Außenflächen der an den Innenflächen ebenen Kielflossen auftritt, sehr erleichtert wird und sehr geringe Kräfte zur Uberwindung des Drehmoments erforderlich macht, ( - bei der Schließung der Kielflossen wirkt die Schwerkraft - ) verändert sich nicht nur der Gesamtschwerpunkt des Segelwasserfahrzeugs in unbedeutendem Maße, sondern es tritt auch keine Verringerung des Lateralplans und keine Verschiebung des Lateraldruckpunktes auf. Diese sicher gewaltigen Vorteile, die von keiner anderen Kielkonstru~ction geboten bzw überboten werden, garantieren bestmögliche Segelfahrt auf allen Kursen ohne Berücksichtigung der Wassertiefe und ohne Berücksichtigung der Größe des Segelwasserfahrzeugs. ( Natürlich hat ein großes Segelwasserfahrzeug eine größere Eintauchtiefe des Rumpfes ) Hinzu kommt das automatische Trockenfallen von Segelwasserfahrzeugen Jeder Größe oder die völlig unproblematische Lagerung an Land. ( Ebenso völlig automatische Fahrtbereitschaft bei Flut ) In einer späteren hydrodynamischen Versuchsreihe wird sich möglicherweise noch herausstellen, daß der Vortrieb der Besegelungen heutigen Zuschnitts so groß ist, daß an den gespreizten Kielflossen ein hydrodynamischer Auftrieb von solch großer Kraft entsteht, daß er Segelwasserfahrzeuge um noch zu ermittelnde große Prozentanteile der Tauchtiefe aus dem Wasser zu heben vermag und dadurch die Gesamt-oberfläche an der von der Grenzschicht benetzten Außenhaut einschl. Kiel und Kielflossen merklich verkleinert, obwohl die Oberfläche am Festkiel und an den Kielflossen durch die Spreu zung vergrößert worden ist. With the spreading of the almost ballastless keel fins, which by the hydrodynamic buoyancy of the on the outer surfaces of the Interior surfaces flat keel fins occurs, is very relieved and very little forces to overcome of the torque required, (- acts when the keel fins are closed gravity -) not only changes the overall center of gravity of the sailing watercraft to an insignificant extent, but there is also no reduction in the lateral plan and no displacement of the lateral pressure point. These surely enormous advantages, which are not offered or surpassed by any other keel construction, guarantee best possible sailing trip on all courses without considering the water depth and without taking into account the size of the sailing watercraft. (Of course has a big one Sailing watercraft a greater immersion depth of the hull) In addition there is the automatic Drying out sailing vessels of any size or the completely unproblematic Storage on land. (Also fully automatic readiness to drive at high tide) In one later hydrodynamic test series will possibly turn out that the propulsion of the sails of today's cut is so great that at the splayed one Keel fins create a hydrodynamic lift of such great force that it Sailing watercraft around a large percentage of the diving depth that has yet to be determined able to lift out of the water and thereby the total surface of the Boundary layer wetted outer skin including keel and keel fins noticeably reduced in size, although the surface on the fixed keel and on the keel fins is enlarged by the chaff has been.

2. Vermeidung des Weggleitens der Lateralfläche am Kiel in dem die sonst geschlossenen Kielflossen in einem Winkel zu spreizen sind, der der Krängung des Schiffsrumpfes entspricht.2. Avoiding the sliding of the lateral surface on the keel in which the otherwise closed keel fins are to be spread at an angle that corresponds to the heel of the ship's hull.

). Austauschbarkeit der Kielflossen in einem Schadensfall oder, wenn ein unterschiedliches Gewicht der Kielflossen zu speziellen Binsatzzwecken erwünscht ist, da die Haltearme der Kielflossen durch die Schlitze im Rumpf ( oder in der Kielform ) gesteckt und mit den Achsen oder Keilwellen der Kielverstellungsmechanik fest verbunden werden können.). Interchangeability of the keel fins in the event of damage or if a different weight of the keel fins for special purposes is desirable is because the holding arms of the keel fins pass through the slots in the fuselage (or in the Keel shape) and with the axes or splined shafts of the keel adjustment mechanism can be firmly connected.

Für alle Zwecke der Fahrten von Segelwasserfahrzeugen kann ein unterschiedliches Gewicht in dem festen Mittilk$ol und in den spreizbaren Kielflossen hergestellt werden, da diese Kielkörper als Hohlformen hergestellt werden, in die die Ballaststoffe in kaltem Zustand einzufüllensirid-.. ( Granulate ) 5. Da die gespreizten Kielflossen wie Stabilisatoren mit hydrodynamischem Auftrieb wirken, durch die die aufrechte Schwimmiait( aller Segelwasserfahrzeuge unterstützt werden kann, sollte sich später noch herausstellen, daß durch diese hydrodynamische Unterstützung die Ballastanteile der Segelwasserfahrzeuge reduzierbar sind. Bei Sportfahrzeugen könnten die maximal gespreizten Kielflossen bei günstigem Vortrieb und optimaler Anstellung sogar die Wirkung von Tragflügeln erreichen, die einen großen Prozentanteil des Rumpfes aus dem Wasser heben.A different one can be used for all purposes of sailing watercraft Weight made in the solid medium and in the expandable keel fins because these keel bodies are made as hollow molds in which the dietary fiber to be filled in cold state syrid- .. (granules) 5. As the splayed Keel fins act like stabilizers with hydrodynamic buoyancy, through which the Upright swim (all sailing watercraft should be supported later it turned out that this hydrodynamic support the Ballast proportions of the sailing watercraft can be reduced. In the case of sports vehicles, could the maximally spread keel fins with favorable propulsion and optimal position even achieve the effect of hydrofoils, which account for a large percentage of the Lift the trunk out of the water.

6. Die Aggregate der Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen können auf sog. Drehgestelle montiert werden, falls erwünscht itt, Abdrift und Stromversetzung am Kiel aus zusteuern.6. The aggregates of the central keel unit with expandable keel fins can be mounted on so-called bogies, if required, drift and current displacement steer out of the keel.

Die geringen Drehungen um die Stehachse können auch dazu benutzt; werden, allgemeine Kurssteueraufgaben zu erfüllen.The slight rotations around the standing axis can also be used for this; be able to perform general course control duties.

Erklärung zu den Zeichnungen 1 -Es bedeuten 1 = Hydrodynamisch günstig gestaltete Kielform, unterteilt in Trockenzone und Wasserzone, zur Aufnahme des Verstellmechanikteils ( in der jEasserzone ) und des hydraulischen Antriebteils in der Trockenzone. Explanation of the drawings 1 -Es mean 1 = hydrodynamically favorable designed keel shape, divided into dry zone and water zone, to accommodate the Adjustment mechanism part (in the water zone) and the hydraulic drive part in the dry zone.

2 = Spreizbarer Flossenkiel ( Zwei Kielflossen ) 3 = Festkurzkiel 4 = Abdichtungslamellen der Schlitze in der Kielform 5 = Keilwellen mit den Kupplungen zum Befestigen der Haltearme für die spreizbaren Flossenkiele 6 = Haltearme der spreizbaren Flossenkiele 7 = Synchronverzahnte Sektoren ermöglichen die synchrone Wälzung der beiden Keilwellen 8 = Querschotte zur Begrenzung der Viasserzone 9 = Keilwellenlager 10 = Hochdruckdichtung für die Abdichtung der durchgehenden und von der Hydraulik angetriebenen Keilwelle 11 = Schneckenverzahnter Sektor mit von der Hydraulik angetriebenen senkrechter Welle mit Schneckenrad 12 = Hydraulikzylinder ( doppelt beaufschlagt ) Zeichnung 1 Die Darstellung erfolgte in einem Krängungszustand 10 °der Mittschiffsebene, die durch den Lateraldruckpunkt DPL geht. 2 = Spreadable fin keel (two keel fins) 3 = Fixed short keel 4 = sealing lamellas of the slots in the keel shape 5 = splined shafts with the couplings for attaching the holding arms for the expandable fin keels 6 = holding arms of the Expandable fin keels 7 = synchronously toothed sectors enable synchronous Rolling of the two splined shafts 8 = transverse bulkheads to limit the Viasser zone 9 = Splined shaft bearing 10 = high pressure seal for sealing the continuous and splined shaft 11 driven by the hydraulics = worm-toothed sector with from the hydraulically driven vertical shaft with worm wheel 12 = hydraulic cylinder (double pressurized) Drawing 1 The illustration was made in a state of heeling 10 ° of the midship plane, which goes through the lateral pressure point DPL.

Da das Prinzip erklärt wird, kommt es darauf an, die Kielform und die spreizbaren Kielflossen zu zeigen.Since the principle is explained, it depends on the keel shape and to show the expandable keel fins.

Die solide Aufhängung der Kielform, die den Rumpfboden verstärkt und die Kräfte an den sehr tief reichenden spreizbaren Kielflossen gleichmäßig auf den Rumpf verteilt wird ebenso gezeigt.The solid suspension of the keel shape, which strengthens the bottom of the hull and the forces on the very deep, expandable keel fins evenly affect the Hull distributed is also shown.

Zeichnung 2 Die Darstellung zeigt die Mittelkieleinheit mit den gesprelz ten Kielflossen. Die Tiefe des Festmittelkiels richtet sich nach der Tiefe der spreizbaren Kielflossen.Drawing 2 The illustration shows the central keel unit with the pebbled ten keel fins. The depth of the fixed center keel depends on the depth of the expandable keel Keel fins.

Die Aufteilung des Ballastanteils ist ebenfalls erkennbar, sie liegt bei jeweils 25 % in den spreizbaren Kielflossen und ca.The division of the ballast portion can also be seen, it lies at 25% each in the expandable keel fins and approx.

40 % im Festmittelkiel Zeichnung 3 In einer Querschnittzeichnung in Höhe der Wasserzone wird die vorgeschlagene Ausführung mit zwei Keilwellen gezeigt, davon ist eine durchgehend und mit der Antriebshydraulik verbunden.40% in the fixed center keel Drawing 3 In a cross-sectional drawing in At the height of the water zone, the proposed design with two spline shafts is shown, One of them is continuous and connected to the drive hydraulics.

Anstelle von Stirnrädern sollten synchronverzahnte Sektoren Verwendung finden, da die Wälzung der Keilwellen im 1Töchstfal1(} bei 100 ° liegen wird. Die Abdichtungslamellen sollen Verunrcinigungen der Wasserzone vermeiden und vorallem gegen fette Stoffe, wie Sand und kl. Steine schützen.Instead of spur gears, synchronously toothed sectors should be used find, since the rolling of the spline shafts in the 1Töchstfal1 (} will be at 100 ° Sealing lamellas should avoid contamination of the water zone and above all against fatty substances such as sand and small Protect stones.

Zeichnung 4 : In einer Längsschnittzeichnung werden die hauptsächlichen Zotl(n in der Kielform dargestellt. Hier ist besonders gut sichtbar, mit welcher Plazierung die Haltearme der spreizbaren Kielfloss an dem Festmittelkiel vorbeigeführt werden.Drawing 4: In a longitudinal section the main Zotl (n shown in the keel shape. Here it is particularly easy to see with which Placing the holding arms of the expandable keel raft past the fixed center keel will.

Zeichnung 5 Am Beispiel einer Dreiviertel-Tonner-Segelyacht wurde dargestellt, in welcher Weise die Erfindung der Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen bei Sportfahrzeugen mit einem j?umpf vorteilhaft genutzt werden kann.Drawing 5 Using the example of a three-quarter-ton sailing yacht, shown in what way the invention of the central keel unit with expandable Keel fins can be used advantageously in sports vehicles with a youngster.

Sollen bei solchen Segelwasserfahrzeugen größte Geschwindigkeiten erzielbar sein, so kommt es darauf an, ob es das von seinem Rumpf gebildete, durch statischen Auftrieb entstandene Wellensystem unter Einsatz von hydrodynamischem Auftrieb verlassen kann.The highest speeds should be achieved in such sailing watercraft be achievable, it depends on whether it is what is formed by his trunk static buoyancy created wave system using hydrodynamic Can leave buoyancy.

Der Rumpf muß also so leicht gebaut sein und der Vortrieb so bedeutende Kräfte frei machen, daß er weniger Wasser verdrängt, als der Verdrängung des Segelwasserfahrzeugs entspricht.So the hull must be so light and the propulsion so important Free forces so that it displaces less water than the displacement of the sailing watercraft is equivalent to.

Außer Materialeinsparungen vorzunehmen, soweit dies's bei Verwendung neuer Werkstoffe überhaupt zulässig ist, kann man das Ballastgewicht reduzieren, falls es möglich ist, an die Stelle eines Ballastteilgewichts andere Kräfte zu setzen, die das Segelwasserfahrzeug in der aufrechten Schwimmlage unterstützen.Except to make material savings, as far as that's in use If new materials are allowed at all, you can Ballast weight If possible, reduce the weight of a ballast with another To set forces that support the sailing watercraft in the upright swimming position.

Ballast ist Ja ein zusätzliches Gewicht, das Einrumpf-Schiffe mitführen, um die Querstabilität zu vergrößern, damit die Segeltragfähigkeit auf dem Segelkurs am Wind erhöht werden kann.Ballast is an additional weight that monohull ships carry with them, to increase the lateral stability, so that the sail load capacity on the sailing course can be increased on the wind.

Auf allen anderen Segelkursen ist die wirklich benötigte Gewicht stabilität aber geringer.On all other sailing courses the really needed weight is stability but less.

l)a die Krängung eines Einrumpffahrzeugs in der Mittschiffsebene urn den Lateraldruckpunkt ( DPL ) erfolgt, dessen Lage sich ja auch nach der Unterwasserform des Rumpfes richtet, kommt es darauf an, durch einen tiefreichenden Kurzkiel den Gesamtschwerpunkt des Segelwasserfahrzeugs, unter Einsatz eines möglichst geringen Ballastgewichts, möglichst tief zu legen.l) a the heeling of a monohull in the midship plane the lateral pressure point (DPL) takes place, the position of which also depends on the underwater shape of the fuselage, it is important to use a deep short keel Overall center of gravity of the sailing watercraft, using as little as possible Ballast weight to be placed as low as possible.

I)a der Kumpf durch die Kielform verstärkt wird, braucht der Tiefgang eines solchen Kiels nur unter Berücksichtigung des zu vcrwendenden Materials beschränkt zu werden.I) a the hull is reinforced by the keel shape, the draft needs such a keel is limited only under consideration of the material to be used to become.

I)a bei der genannten Erfindung aber nicht etwa ein Festkiel eine so große Wassertiefe mit ungleich höherem hydrostatischen Druck erreicht, sondern es sich dabei um spreizbare Kielflossen handelt, die in gespreiztem Zustand durch den an ihren Außenseiten entstehenden hydrodynamischen Auftrieb wie Stabilisatoren wirken, die die aufrechte Schwimmlage des Segelwasserfahrzeugs unterstützen, kann sich bei der Erprobung noch herausstellen, daß auch bei Segelkurs am Wind eine Spreizung die aufrechte Schwimmlage unterstützt.I) a in the invention mentioned but not a fixed keel one reached so great water depth with disproportionately higher hydrostatic pressure, but it is spreadable keel fins, which in the spread state through the hydrodynamic lift created on their outer sides like stabilizers act that support the upright swimming position of the sailing watercraft During the test it was found that there was a spread even when sailing close to the wind supports the upright swimming position.

sinne Spreizung der Kielflossen auf dem genannten Segelkurs ist auch deshalb günstig, weil sie dem sog. Weggleiten des Lateraltrans bei plötzlich auftretender starker Krängung entgegen wirkt.Sensible spreading of the keel fins on the mentioned sailing course is also therefore beneficial because they prevent the so-called sliding away of the lateral trans that occurs suddenly counteracts strong heeling.

er Vorteil der Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen, die sich auch für Mehrfachanordnung des Kiels und bei Katamaranen sogar ohne Ballastverwendung eignet, liegt in der Kombination von tiefreichendem Ballastgewicht ( tiefreichendem Lateralplan ), das auf allen Kursen zur Tiefgangsverringerung aufgeRlt werden kann, und den wie Stabilisatoren wirkenden Kielflossen.he advantage of the central keel unit with expandable keel fins, the is also suitable for multiple arrangement of the keel and, in the case of catamarans, even without the use of ballast suitable, lies in the combination of deep ballast weight (deep Lateral plan), which can be found on all courses to reduce draft, and the keel fins that act like stabilizers.

Claims (15)

Patentanspruche 1.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielfiossen, geeignet für cl-Wasserfahrzeuge jeglicher Bauart, die in geschlossenem Zustand aus einem Fest-Kurz-Kiel und zwei Kielflossen zusammengesetzt ist, die den Fest-Kurz-Kiel allseitig umschließen.Claims 1. Central keel unit with expandable keel rafts, suitable for cl watercraft of any type which, when closed, consist of a Fixed short keel and two keel fins is composed, which make up the fixed short keel enclose on all sides. Während der Fest-Kurz-Kiel in seiner Lage nicht verändert werden kann, lassen sich die Kielflossen mit einer durch hydraulischen Druck gesteuerten Mechanik, auf beiden Seiten des Fest-Kurz-Kiels, rechtwinklig zur Längsachse des Segelwasserfahrzeugs nach außen spreizen. While the fixed short keel cannot be changed in its position can, the keel fins with a controlled by hydraulic pressure Mechanics, on both sides of the fixed short keel, at right angles to the longitudinal axis of the Spread the sailing watercraft outwards. Dadurch kann der Kiel aller Segelwasserfahrzeuge in geschlosr;enem Zustand ohne Berücksichtigung des Tiefgangs des Kiels, eine optimale Formgebung erhalten, da durch den Spreizvorgang der Kielflossen dieser Kieltiefgang in beträchtlichem Maße zu verringern ist. This allows the keel of all sailing watercraft to be closed Condition without considering the draft of the keel, an optimal shape obtained, as this keel draft is considerable due to the spreading process of the keel fins Dimensions is to be reduced. 2.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen, geeignet für Segelwasserfahrzeuge jeglicher Bauart, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte KielflossenverstellunsnechaniI und Hydraulikeinheit zu ihrem Antrieb in einer hydrodynamisch günstig gestalteten Form an der unteren Seite der Rumpfaußenhaut untergebracht ist, wenn die Form des Rumpfes eine Unterbringung des gesamten Aggregats nicht erlaubt.2. Center keel unit with expandable keel fins, suitable for sailing watercraft of any type, according to claim 1, characterized in that the entire keel fin adjustment mechanism and hydraulic unit for their drive in a hydrodynamically designed Shape is housed on the lower side of the fuselage skin if the shape of the The entire unit is not allowed to be accommodated in the fuselage. 3.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1 -2 dadurch gekennzeichnet, daß bei Segelwasserfahrzeugen mit rechtwinklig zur Längsachse nach außen gespreizten Kielflossen die Fahrt unter Besegelung nicht nur ununterbrochen fortgesetzt werden kann, sondern dabei jederzeit möglich ist, bei abnehmender Wassertiefe automatisch trocken zu fallen, wobei der Fcst-Kurzkiel die gesamte Verdrängung des Segelwasserfahrzeugs trägt utid durch die spreizbaren Kielflossen eine Stützung erfährt.3.Mittelkieleinheit with expandable keel fins according to claim 1 -2 characterized in that in sailing watercraft with at right angles to the longitudinal axis outwardly spread keel fins the journey under sails not only uninterrupted can be continued, but is possible at any time, with decreasing water depth to automatically fall dry, with the Fcst short keel taking over the entire displacement of the The sailing watercraft is supported by the expandable keel fins learns. 4.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß die Kielflossen auf beiden Selten des Fest-Kurz-Kiels an den Außen- und Innenflächen eine unterschiedliche Form haben. An den Außenflächen besitzen sie eine hydrodynamisch wirkungsvolle Wölbung und an den sonst völlig ebenen Innenflächen eine Einformung zur Aufnahme einer Hälfte des Fest-Kurz-Kiels.4.Mittelkieleinheit with expandable keel fins according to claims 1-3 characterized in that the keel fins on both sides of the fixed short keel have a different shape on the outer and inner surfaces. On the outside surfaces they have a hydrodynamically effective curvature and otherwise completely flat A recess on the inside to accommodate one half of the fixed short keel. 5.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß der gegen Seewasser unempfindlichc Teil der Kielflossenverstellungsmechanik ( Achsen, Keilwellen Lager, Kupplungen, verzahnte Synchronsektoren ) in einer sog.5.Middle keel unit with expandable keel fins according to claims 1-4 characterized in that the part of the keel fin adjustment mechanism which is insensitive to sea water (Axles, splined shafts, bearings, couplings, toothed synchronous sectors) in a so-called. Sasl:erzone in der hydrodynamisch Günstig gestalteten Porm oder im Rumpf selbst untergebracht ist, in der sich Schlitze befinden, durch die die Haltearme der Kielflossen von der Mechanik geführt werden können. ( Spreiz- und Schließungsvorgang ) 6.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß das sog. Weggleiten der Kiellateralfläche mit einem beiderseits des Fest-Kurz-Kiels eingestellten Spreizwinkel der Kielflossen, der etwa der Krängung des Segelwasserfahrzeugs entspricht, sicher vermieden werden kann. Sasl: erzone in the hydrodynamically favorably designed Porm or in Fuselage itself is housed, in which there are slots through which the retaining arms the keel fins can be guided by the mechanics. (Spreading and closing process ) 6.Mittelkieleinheit with expandable keel fins according to claims 1-5, characterized in that that the so-called sliding away of the keel lateral surface with one on both sides of the fixed short keel set angle of spread of the keel fins, about the heel of the sailing watercraft can be safely avoided. 7.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Fest-Kurz-Kiel als auch die spreizbaren Kielflossen als Hohlkörper hergestellt werden, in die der Ballast in Form von Granulat kalt eingefüllt wird.7.Middle keel unit with expandable keel fins according to claims 1-6 characterized in that both the fixed short keel and the expandable keel fins be made as a hollow body, in which the ballast in the form of granules cold is filled. Dadurch ist der Ballast jederzeit zu verändern oder zu entfernen. This means that the ballast can be changed or removed at any time. 8.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines durch Spreizung der Kielflossen nicht vresentlich veränderbaren Gesamtschwerpunktes, der hauptsächliche Ballastanteil in dem Fest-Kurz-Kiel eingelagert werden kann (Säckchen mit Bleigranulat @ - etwa 30 - 50 %) 8.Mittelkieleinheit with expandable keel fins according to claims 1-7 characterized in that for producing one by spreading the keel fins not significantly changeable overall center of gravity, the main ballast portion can be stored in the fixed short keel (sachets with lead granules @ - about 30 - 50%) 9.Sittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeit des Fest-Kurz-Kiels der dreifachen Tragkraft der Gesamtverdrängung ( 3 X D ) entspricht und daß dadurch für die spreizbaren Kielflossen im Höchstfalle zinke Festigkeit von jeweils der halben Gesamtverdrängung erforderlich ist. Dadurch ist es möglich, die spreizbaren Kielflossen in Leichtbauweise auszuführen.9.Sittelkieleinheit with expandable keel fins according to claims 1-8 thereby characterized in that the strength of the fixed short keel is three times the load-bearing capacity corresponds to the total displacement (3 X D) and that thereby for the expandable keel fins in the maximum case zinc strength of half the total displacement is required is. This makes it possible to design the expandable keel fins in a lightweight construction. 10.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-9 dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme der spreizbaren Kielflossen von außen durch die Schlitze der Wasserzone gesteckt werden und an den Kupplungen der Keilwellen ( Achsen ) im Mechanikteil fest verbunden werden können. Da die feste Verbindung der Haltearme mit den Keilwellenkupplungen jederzeit lösbar ist, wenn das Segelwasserfahrzeug auf festem Grunde ruht, können die spreizbaren Kielflossen leicht angebracht, entfernt oder ausgetauscht werden.10.Mittelkieleinheit with expandable keel fins according to claims 1-9 characterized in that the holding arms of the expandable keel fins from the outside be inserted through the slots of the water zone and on the couplings of the spline shafts (Axes) can be firmly connected in the mechanical part. Because the solid connection the holding arms with the splined shaft couplings can be released at any time when the sailing watercraft rests on solid ground, the expandable keel fins can easily be attached, removed or exchanged. 11.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-10 dadurch gekennzeichnet, daß außer der Ausführung des Aggregats mit einer festen Verbindung von Rumpf und Fest-Kurz-Kiel auch eine hydraulisch gesteuerte elastische Verbindung zwischen dem Rumpf und dem Fest-Kurz-Kiel des Segelwasserfahrzeugs hergestellt werden kann. Die elastische Verbindung von Rumpf und Fest-Kurz-Kiel oll durch Hydraulikzylinder ermöglicht werden, die mit dem Rumpf eine feste Verbindung haben.11.Mittelkieleinheit with expandable keel fins according to claims 1-10 characterized in that in addition to the execution of the unit with a fixed Connection of hull and fixed short keel also a hydraulically controlled elastic Connection between the hull and the fixed short keel of the sailing watercraft established can be. The elastic connection of the hull and fixed short keel oll by hydraulic cylinders be made possible, which have a permanent connection with the fuselage. Die genannten Hydraulikzylinder walzen das gesamte Aggregat über einen Sektor von zwei mal 25 wodurch unterschiedliche Drucksteuerung. The hydraulic cylinders mentioned roll over the entire unit a sector of two by 25 which gives different pressure control. Der Druck in den Zylindern ist nur dann gleich, wenn das Krängungsmoment 0 ist. The pressure in the cylinders is only equal if the heeling moment 0 is. Nimmt das Krängungsmoment zu ( Krängungsmoment = Krängungskraft im Besegelungsdruckpunkt multipliziert mit dem Abstand zwischen dem Segeldruckpunkt und dem Lateraldruckpunkt ), so wird der Druck in dem Zylinder auf der dem Wind zugewandten Seite ( Luv ) erhöht und auf der dem Wind abgewandten Seite erniedrigt ( Lee ). If the heeling moment increases (heeling moment = heeling force in The sails pressure point multiplied by the distance between the sail pressure point and the lateral pressure point), the pressure in the cylinder is on the one of the wind facing side (windward) increased and lowered on the side facing away from the wind (Lee). 12.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-11 dadurch gekennzeichnet, daß Aggregate nach den vorstehenden Ansprüchen bei großen Segelwasserfahrzeugen in einer Mchrfachanordnung hintereinander ( evtl. auch nebeneinander ) an der Rumpf terseite angebracht werden sollen.12.Mittelkieleinheit with expandable keel fins according to claim 1-11 characterized in that units according to the preceding claims at large Sailing watercraft in a multiple arrangement one behind the other (possibly also next to one another ) should be attached to the underside of the fuselage. 13.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-12 dadurch gekennzeichnet, daß die spreizbaren Kielflossen bei auireichendem Vortrieb die Wirkung von Stabilisatoren mit hydrodynamischem Auftrieb besitzen, die die aufrechte Schwimmlage des Segelv'asserfahrzeugs unterstützen und bei günstigen Konstruktionsmerkmalen der Segelwasserfahrzeuge zur Einsparung von illa;t fiihr.n werden 13.Middle keel unit with expandable keel fins according to claims 1-12 characterized in that the expandable keel fins with sufficient propulsion have the effect of stabilizers with hydrodynamic buoyancy that keep the upright Support the floating position of the sailing vessel and with favorable design features of sailing watercraft to save illa; t 14.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-13 dadurch gekennzeichnet, daß vorallem bei Sportfahrzeugen () r hydrodynamische Auftrieb an den gespreizten Kielflossen so gesteigert werden kann, daß die Stabilisatoren-Kielflossen bei geringem rlstellwinkel die Wirkung von Tragflügeln erhalten, mit dere@ Unter-Rumpfteil stützung sich ein großer aus dem Wasser zu heben vermag.14. Center keel unit with expandable keel fins according to claims 1-13, characterized in that above all in sports vehicles () r hydrodynamic lift on the spread keel fins can be increased so that the stabilizer keel fins at a low angle of inclination get the effect of hydrofoils, with which @ the lower fuselage part supports itself able to lift larger ones out of the water. Die Querstabilität sollte durch den Fest-Kurz-Kicl gesichert ein. The lateral stability should be secured by the Fest-Kurz-Kicl. Reicht diese Sicherung der Querstabilität nicht aus, so ist außer dem ein spezielles profiliertes Schwert, das speziell für die sgelfahrt mit hydrodynamischem Auftrieb konstruiert wird, auszufahren. If this safeguarding of the transverse stability is not sufficient, then it is except a special profiled sword that is specially designed for sailing with hydrodynamic Buoyancy is designed to extend. 15.Mittelkieleinheit mit spreizbaren Kielflossen nach Anspruch 1-11 dadurch gekennzeichnet, daß einige Aggregatausführungcn auf o.15.Middle keel unit with expandable keel fins according to claim 1-11 characterized in that some aggregate designs on o. Drehgestelle montiert werden können, mit deren Hilfe sie bis etwa 10 ° beiderseits der Längsachse des Segelwasserfahrzeugs um di( Stehachse drehbar sind. Dadurch können Abdrift und Stromversetzungen leicht ausgesteuert werden und bei großen Fahrzeugen, die Mehrfachanordnungen der Mittelkieleinheit besitzen, sogar generelle Stcueraufgaben ausgeführt werden. Bogies can be mounted, with the help of which they up to about 10 ° on both sides of the longitudinal axis of the sailing watercraft around di (vertical axis rotatable are. As a result, drift and current displacements can be easily controlled and in the case of large vehicles that have multiple arrangements of the central keel unit, even general control tasks are carried out.