DE3034482C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wirbel für Segel-Rolleinrich­ tungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Halterungen und Antriebe, bei denen das gesetzte Vorsegel eines Segelbootes auf den Stag- oder Liekdraht aufgerollt werden kann, sind bekannt. So kann jedes Ende des Stagdrah­ tes des Segels, also z. B. der Fock, welcher von dem Bug zum Mast verläuft, mit einem Wirbel versehen sein, so daß der Stagdraht zum Aufrollen des Segels um seine Achse drehbar ist. Mit dem unteren Wirbel ist nahe des Halses des Segels eine Seiltrommel verbunden, um die eine Leine herumgewickelt ist, wenn sich das Segel in unzusammengerollter Stellung befindet. Um das Segel zusammenzurollen, wird die Trommel durch Ziehen der Leine gedreht, wodurch der Stagdraht in Drehung versetzt wird. Soll das Segel abgerollt werden, so muß man die an dem Schothorn des Segels angreifende Schot dichtholen, während die auf die Trommel gewickelte Leine losgegeben wird.

Ein solcher Wirbel zum drehbaren Aufhängen eines Focksegels ist aus der US-PS 38 51 610 bekannt. Er enthält eine Welle und eine Hülse mit einander abgekehrten Anschlußstücken zur Befestigung am Segel bzw. am Mast, wobei zwischen der Welle und der Hülse Kugellager angeordnet sind, welche die Welle und die Hülse gegeneinander verdrehbar machen. Diese Kugel­ lager bilden mit ihren Lagerschalen jeweils in sich geschlos­ sene Einheiten.

Aus der FR-OS 22 95 873 ist ein ähnlicher Wirbel bekannt, bei dem nur ein Kugellager zur Aufnahme der auftretenden Kräfte vorgesehen ist.

Aus der US-PS 35 28 654 ist es bekannt, einen Lagerblock, wie er zur Ausrüstung von Booten dient, mit einem Kranz von Kunststoffkugeln zu versehen, welcher ein Kugellager ohne gesonderte Lagerschalen darstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs ge­ nannten Wirbel dahingehend weiterzubilden, daß sein Gewicht und seine Abmessungen vermindert werden, ohne daß seine Be­ lastbarkeit verringert oder seine Drehbarkeit erschwert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist auf der Außenseite der Hülse eine Seiltrommel ausgebildet, wel­ che von mit der Welle verbundenen, fingerartigen Elementen umgeben ist. Wenn ein Ende des Stagdrahts über die Ausfüh­ rung nach Patentanspruch 1 mit dem Mast verbunden ist, und das andere Ende des Stagdrahts über diese Weiterbildung mit dem Deck verbunden ist, läßt sich das Segel leicht durch Einholen einer auf der Seiltrommel befindlichen Leine aufrollen.

Der erfindungsgemäße Wirbel bietet zahlreiche Vorteile. Da die Laufbahnen der Kugeln einen integralen Bestandteil der Halterung bilden, ist es möglich, eine große Anzahl von Laufbahnen und Kugelsätzen dicht beieinander längs der Achse des Wirbels anzuordnen, um so eine maximale Belastungsfähig­ keit zu erzielen. Die Anordnung gemäß der Erfindung erlaubt es auch, den Durchmesser der Kugellaufbahnen auf ein Minimum zu verringern, so daß man ohne Verlust an Belastungsfähig­ keit des Wirbels nur einen sehr geringen Raum benötigt. Die bei der Anordnung nach der US-PS 38 51 610 notwendigen zusätzlichen Teile, wie Lagerschalen und Abstandselemente, werden überflüssig.

Die Kugellaufbahnen können aus Metallen von geringer Dichte bzw. geringem spezifischen Gewicht bestehen, während die Ku­ geln vorteilhaft aus einem dauerhaften leichtgewichtigen Kunststoff hergestellt sind, um das Gewicht der Halterung ohne Festigkeitseinbuße zu vermindern. In dem äußeren Teil können Ausnehmungen vorgesehen sein, welche mit den Kugel­ laufbahnen in Verbindung stehen, so daß die Kugeln einge­ setzt oder herausgenommen werden können. Die Hülse des Wirbels kann außerdem noch von einem Mantel umgeben sein, der zusätzlichen Schutz bietet.

Infolge der mehrfachen zusammenwirkenden Lagergruppen kann das erfindungsgemäße Lagersystem auch bei niedrigem Gewicht extrem hohe Belastungen übernehmen. Die Belastbarkeit kann noch gesteigert werden, indem in Sonderausführungen eine längere Hülse und eine längere Welle mit zusätzlichen Nuten verwendet werden.

Gegenüber bekannten Vorrichtungen ist der erfindungsgemäße Wirbel bei einem Maximum an Lagerfläche sehr kompakt gebaut, was den unerwünschten Windfang auf einem Segelboot vermin­ dert.

Noch ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Lagersystem der Erfindung selbstschmierend ist und keine äußeren Schmier­ mittel erfordert. Das System ist nicht korrosionsfähig und auch gegenüber anderen Fremdstoffen wie Staub, Sand, Salz und dergleichen unempfindlich. Es kann mit klarem Wasser ge­ reinigt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar ist

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht des Wirbels in Verbin­ dung mit einer Seiltrommel für den Antrieb,

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht des Wirbels allein,

Fig. 3 ein senkrechter Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Bugabschnittes eines Segelbootes mit der Rolleinrichtung für das Vorsegel und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Segelbootes mit teilweise eingerolltem Vorsegel.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des unteren, mit einer Seiltrommel versehenen, und des oberen Wirbels einer Segel-Rolleinrichtung.

Nach den Fig. 1 bis 3 weist der Wirbel grundsätzlich eine längliche zylindrische Welle 10 und eine zylindrische Hülse 12 auf, in welche die Welle 10 mit Abstand von ihr eingreift. Zu diesem Zweck ist die Hülse an einem Ende offen, während ihr gegenüberliegendes Ende geschlossen ist und in ein An­ schlußstück in Form eines Gabelkopfes 14 ausläuft, der zwei miteinander fluchtende Öffnungen 16 hat, in welche ein Bol­ zen 18 zur Verbindung mit einer geeigneten Angriffsstelle eingesetzt werden kann. Das äußere Ende der Welle 10 endet ebenfalls in einem Gabelkopf 20 ähnlicher Art, der auch mit fluchtenden Öffnungen und einem darin einsetzbaren Bolzen 22 ausgerüstet ist.

Wie Fig. 3 erkennen läßt, hat der in der Hülse 12 eingrei­ fende Teil der Welle 10 eine Mehrzahl von dicht beieinander­ liegenden, sich nach außen öffnenden Ringnuten 24, die glei­ che Größe haben und rechtwinklig zur Welle verlaufen. Jede der Ringnuten 24 hat Seitenwände 26, die von dem Boden der Nut ab nach außen divergieren.

Die Innenwand der die Welle 10 umgebenden Hülse 12 hat eben­ falls eine Mehrzahl von nach innen offenen Ringnuten 28, welche in ihrer Größe, in ihrem Profil und ihrer Anzahl mit den Ringnuten 24 der Welle 10 übereinstimmen und deren Sei­ tenwände 30 ebenfalls divergieren.

Die Ringnuten 24 und 28 bilden eine Mehrzahl von Ringräumen und getrennte innere bzw. äußere Lagerlaufbahnen. In jedem der Ringräume ist eine Mehrzahl oder ein Kreis von Lagerku­ geln 31 angeordnet, welche den Ringraum im wesentlichen aus­ füllen und eine tragende Verbindung zwischen der Welle und der Hülse herstellen. Dabei sorgen die Kugeln jedoch für die Einhaltung eines Abstandes zwischen der Welle 10 und der Hülse 12, da die Tiefe der Nuten kleiner ist als der halbe Durchmesser der Kugeln. Die nach außen divergierenden Sei­ tenwände 26 und 30 der Ringnuten 24, 28 verbessern wesent­ lich die Belastungsfähigkeit des Systems. Wenn z. B. die Wel­ le 10 und die Hülse 12 in entgegengesetzter Axialrichtung Zugbeanspruchungen ausgesetzt werden, so suchen die Ringnu­ ten 24 der Welle 10 die Lagerkugeln 31 nach außen zu drücken, während die Ringnuten 28 der Hülse 12 das Bestreben haben, die Lagerkugeln 31 nach innen zu verlagern, wodurch die Ku­ geln mehr zwischen den Teilen 10 und 12 zusammengedrückt werden, als in dem Abstandsbereich zwischen der Welle und der Hülse auf Scherung beansprucht zu werden. Unabhängig da­ von, ob zwischen der Welle 10 und der Hülse 12 Druck- oder Zugkräfte wirksam sind, können sich diese Teile infolge der Kugellager zueinander um ihre gemeinsame Achse frei drehen.

Die Welle 10 und die Hülse 12 können aus einem Metall oder einer Legierung von leichtem Gewicht wie z. B. aus Magnesium, Aluminium oder dergleichen bestehen. Für die Lagerkugeln 31 wird ein im Gewicht leichtes polymeres Kunststoffmaterial verwendet. Geeignete Polymere sind beispielsweise Acetalhomo- oder Copolymere, die gute Lagereigenschaften und Oberflächen mit geringer Reibung haben.

Da die Hülse 12 ununterbrochen ist, sind Mittel vorgesehen, um die Lagerkugeln 31 in die von den Ringnuten 24, 28 gebil­ deten Ringräume einbringen und daraus wieder herausnehmen zu können. Diese Mittel bestehen aus einer Mehrzahl von runden Ausnehmungen 32, die längs einer Linie in der Wandung der Hülse 12 angebracht sind und mit deren Ringnuten 28 zusam­ menfallen. Diese Ausnehmungen müssen natürlich genügend groß sein, um die Kugeln durchtreten zu lassen. Die Ausnehmungen 32 können sich in einer ausgefrästen Keilnut 34 in der Außen­ wand der Hülse 12 befinden. Ein geeigneter Füllkörper 36 aus bandförmigem Material kann in die Keilnut eingesetzt werden, um zu verhindern, daß die Kugeln unbeabsichtigt herausfallen. Bemerkt sei, daß infolge der gewählten Lageranordnung die Kugeln normalerweise nicht an dem Füllkörper 36 anliegen, der in der Hauptsache als Verschlußelement dient.

Die Hülse 12 ist gemäß Fig. 2 und 3 von einem dicht anlie­ genden, aber noch verschiebbaren Mantel 38 umgeben, der durch geeignete Mittel wie z. B. durch ein verjüngtes Ende und einen Federring 40 in Stellung gehalten wird. Die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung hat zusätzlich zu dem Mantel 38 Teile, welche nun im einzelnen beschrieben werden.

Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, kann der Wirbel zusätz­ lich mit einer Seiltrommel versehen sein, soweit es sich um den unteren Wirbel eines einrollbaren Segels handelt. Bei dieser Ausführung hat ein napfförmiger Teil 50 in seinem Bo­ den 53 eine Öffnung 52. Durch die Öffnung 52 geht die Welle 10 hindurch. Der obere Teil des napfförmigen Teils 50 umgibt den äußeren Mantel 38 im Abstand von diesem und ist in Seg­ mente 54 aufgeteilt, welche die Form einer Mehrzahl von im Abstand befindlichen Fingern haben, wie dies aus Fig. 1 her­ vorgeht.

Nahe dem offenen Ende der Hülse 12 ist mit dieser eine erste Scheibe 56 verbunden, die sich radial nach außen erstreckt und kurz vor der inneren zylindrischen Wand des napfförmi­ gen Teiles 50 endet. Die Scheibe 56 verläuft im wesentlichen parallel zu dem Boden 53 des napfförmigen Teiles 50. Eine zweite Scheibe 58 ist mit der Hülse 12 an deren gegenüber­ liegenden Ende verbunden. Die Scheibe 58 hat einen umgebör­ delten Flansch 60, der die Enden der fingerartigen Segmente 54 des napfförmigen Teiles 50 überlappt.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Scheiben 56 und 58 zusammen mit der Hülse 12 und dem Mantel 38 des Wirbels umlaufen können, während der napfförmige Teil 50 sich zusammen mit der Welle 10 drehen kann. Die Teile bilden zusammen eine halb geschlossene Seiltrommel, wobei ein Ende einer Leine an dem Mantel 38 oder durch eine nicht gezeigte Öffnung an einer der Scheiben festgelegt werden kann. Bei Drehung des mit der Hülse 12 verbundenen Gabelkop­ fes 14 wird die Leine auf den Umfang des Mantels 38 inner­ halb der Scheiben 56 und 58 und des in Segmente 54 aufge­ teilten napfförmigen Teiles 50 aufgewickelt. Normalerweise wird der napfförmige Teil 50 mit der zugehörigen Welle 10 mit dem Deckbeschlag eines Segelbootes verbunden, wobei er ortsfest bleibt, während die Hülse 12 beim Auf- und Abwickeln des Segels gedreht wird. Die Segmente 54 des napfförmigen Teiles 50 bieten die Möglichkeit, eine Leine aus der Seil­ trommel zu einer beliebigen Stelle herauszuführen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit dem Vorsegel 70 eines Segel­ bootes 72. Wie ersichtlich, entspricht der obere Wirbel 74 der Fig. 2. Er ist zwischen einem oberen Teil des Mastes 76 und dem Kopf 77 des Vorsegels 70 angeordnet. Der untere, mit Seiltrommel versehene Wirbel 78 befindet sich zwischen dem Hals 80 des Vorsegels 70 und dem Deck des Segelbootes 72. Der Stagdraht 82 verläuft steif zwischen den beiden Wirbeln 74 und 78 und stützt den Mast und das Liek des Segels. Auf die Seiltrommel des unteren Wirbels 78 ist eine Leine 84 aufgewickelt, wenn das Segel nicht aufgerollt ist.

Soll das Vorsegel 70 aufgerollt werden, so wird, wie man Fig. 5 entnehmen kann, die Seiltrommel des Wirbels 78 ge­ dreht, indem man die Leine 84 anholt. Dadurch wird der Stag­ draht 82 zwischen den Wirbeln in Drehung versetzt, wodurch sich das Segel auf den Stagdraht aufwickelt. Um das Segel abzurollen, wird die nicht dargestellte, an dem Schothorn 86 des Segels angreifende Vorsegelschot dichtgeholt, wodurch sich das Segel abrollt, während sich gleichzeitig die Leine 84 wieder auf die Seiltrommel des Wirbels 78 aufwickelt.

Claims (6)

1. Wirbel für Segel-Rolleinrichtungen, mit einer zentralen Welle und einer diese unter Zwischenlage mehrerer axial auf­ einanderfolgender Kugellager koaxial umgebenden Hülse, wobei an den einander abgekehrten Enden der Welle und der Hülse Anschlußstücke für die Befestigung des Wirbels einerseits am Segel und andererseits am Bootskörper oder am Mast des Se­ gelbootes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Welle (10) an ihrem äußeren Umfang und die Hülse (12) an ihrem inneren Umfang jeweils mit mehreren, einan­ der gegenüberliegenden Ringnuten (24, 28) versehen sind, die je einen Ringraum für die aus Kunststoff bestehenden Lagerkugeln (31) bilden,
• - daß die Seitenwände (26, 30) der Ringnuten (24, 28) der Welle (10) und der Hülse (12) jeweils vom Nutboden nach außen divergieren,
• - daß die Hülse (12) im Bereich der Ringnuten (24, 28) Aus­ nehmungen (32) zum Einbringen der Lagerkugeln (31) aufweist, und
• - daß ein Füllkörper (36) zum Verschließen der Ausneh­ mungen (32) vorgesehen ist.

2. Wirbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (12) von einem Mantel (38) umgeben ist.

3. Wirbel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke an den Enden der Welle (10) und der Hülse (12) als Gabelköpfe (14, 20) ausgebildet sind.

4. Wirbel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine diesem zugeordnete Seiltrommel, die aus einem Paar Scheiben (56, 58) besteht, welche von der Hülse (12) radial nach außen verlaufen und zusammen mit dieser drehbar sind.

5. Wirbel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein napfförmiger Teil (50) das Scheibenpaar (56, 58) umgibt und zusammen mit der Welle (10) drehbar ist.

6. Wirbel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der napfförmige Teil (50) aus einem Boden (53) und einer Mehr­ zahl von im Abstand voneinander befindlichen fingerartigen Segmenten (54) gebildet ist.