專利名稱：用于帆式運輸工具的桅桿的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于各種類型的舢板、帆船和帆式運輸工具的桅桿，該桅桿包括兩個彼此沿側向分開的、橫向于縱軸線向外拱曲的、弧形的或者筆直延伸的桅桿半部，這兩個桅桿半部在桅桿頂部處或者在桅桿頂部下方聚集在一起，并且在該桅桿的桅桿基部處或者直接在桅桿基部上方達到最大的結構寬度，所述桅桿的在桅桿半部之間居中延伸的支索或者帆的前帆緣索產生豎直的張力并且橫向地位于桅桿半部之間的輻條承載橫向力，通過該桅桿的布置和數量實現該結構的形狀穩(wěn)定性及其靜力學優(yōu)點。桅桿型材的實施方式優(yōu)選地并且已知地具有對流動有利的形式。
背景技術：
在常見的桅桿結構形式中通過側向的風壓力產生的對桅桿的彎曲力矩在通過(多個)桅桿橫桁向展開的側支索張緊裝置中被吸收并且產生的力經由側支索導入相應迎風側的船體中。
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不僅桅桿橫桁而且桅桿由于風力和側支索及支索的預緊力而承受壓力。出于流動技術和重量原因，桅桿和桅桿橫桁保持盡可能細長。但為了避免彎折，其技術細長性受到限制，因此桅桿在通常的結構形式中關于抵抗彎折的阻力具有寬的型材和大的重量并且由于其在以前帆緣索保持在桅桿軌道中的帆之前的定位而不利地影響在船迎風航行時風的入流。在空氣流進入帆中時，發(fā)生流動分裂和在迎風側和背風側的在桅桿后面區(qū)域內的渦流。流動技術的問題是已知的并且已經嘗試以不同的方式來解決。在W088/03889中，這通過布置特殊的在桅桿旁附加設置的型材或導流翼片對來解決，其中，在該解決方案中必須忍受附加壓載的缺點，該附加壓載增大傾側力矩。在專利FR 1524392A.US 3724412A.GB I39M2IA 和 FR Z75I6O9Al 中未考慮靜力
學優(yōu)點并且因此必須忍受結構的較高的重量或者較小彎曲阻力。
發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于，通過如上所述類型的桅桿的結構形式來改善靜力學以及也考慮積極的流動行為。在按照本發(fā)明的桅桿結構形式中，由風壓力和由預緊力產生的力經由構造成弧形形狀或者筆直構造的桅桿半部以壓力的形式和經由多個輻條和一個居中的支索以拉力的形式傳遞。由基于本發(fā)明結構的力情況，與所使用的輻條的數量和由此實現的所述兩個桅桿半部分開的頻數成比例地產生桅桿半部傾向于彎折的明顯減小的就緒性和由此產生的、桅桿的所述兩個型材半部的明顯更大的細長性。桅桿的橫向于風向的阻力力矩在按照本發(fā)明的結構形式中通過結構形式的寬度可明顯更高地接受。此外，按照本發(fā)明的結構形式的靜力學優(yōu)點通過承受拉力載荷的并且因而與其細長性成比例地能承受明顯更高載荷的輻條得到。以及通過由于輻條或壓力元件的布置頻數給出的、在桅桿半部的整個長度上更好的力分布。由于按照本發(fā)明的結構形式，得到了桅桿的與其重量成比例更高的穩(wěn)定性。在按照本發(fā)明的結構形式的一種變型中，桅桿半部構造成筆直的或者部分筆直的，在確定的方向上彎折的傾向在這種情況下通過關于型材非對稱的(內部的)材料應力、分別朝向桅桿半部的(敞開的、半圓的)型材的凸出側來實現，并且通過輻條或壓力元件的相應布置，與其頻數成比例地，可以避免彎折。通過在各桅桿半部之間居中地布置帆，能實現向帆的直接入流。與實用新型G 9207461. 8不同，本構思的桅桿的叉形方案不是用于借助張帆桿(Baum)穿過桅桿來增大帆面的目的，而是用于增大桅桿本身的穩(wěn)定性。本結構允許在靜力學上極其有效地改變極高的風壓力走向。如在專利FR I 524 392A、US 3 724 412A、GB 1399421A 和 FR2751609A1 中以類似形式描述地，流動技術上的優(yōu)點由向帆的直接入流而得到。此外，桅桿的所述兩個型材半部 的更大的細長性提供了根據翼片型材、對流動有利地構造這些型材半部的可能性，因此在迎風航行時實現向主帆的更好的入流。如果結構構造成可旋轉的，則能進一步改善入流。位于內部的輻條由于其小的、圓形的或者扁平橢圓形的橫截面而導致沒有明顯的渦流或者空氣阻力值。帆可以在居中的支鎖上拉開或者在較輕的結構形式(小的舢板)中在前帆緣索的長度上鉤入輻條中或者也可自由地在桅桿頂部和桅桿基部之間延伸(沒有居中的支鎖的結構形式)。側向風力導入船的船身中或者直接地經由固定在甲板上的桅桿基部實現或者也附加地經由側支鎖實現，這些側支鎖本身可以在帆重心的高度中位置低地作用在內部的支鎖上，由此整個裝備重量進一步減輕并且桅桿和裝備的重心并非不明顯地降低。此外，通過展開的桅桿的較窄的結構形式和較低的側支索的較窄的結構形式便利于迎風首三角帆(Genuasegel)的導向。
具體實施例方式按照圖I中的船的正視圖，桅桿的按照本發(fā)明的結構形式包括兩個桅桿半部I、位于內部的支索2，該支索與弧端部4和與桅桿基部5以力鎖合的方式相連接并且使彎曲的桅桿半部豎直地沿縱軸線張緊。輻條3負責桅桿半部相互張緊，橫向于和傾斜于縱軸線?？蛇x的側支索6附加地將產生的力導入船體7中。圖2和圖3表示桅桿半部的型材形狀8和9的正交于桅桿縱軸線的橫剖面圖。
權利要求
1.用于帆式運輸工具的桅桿，其特征在于，桅桿沿側向方向分成兩個鏡像對稱的、在桅桿頂部聚集在一起的并且在桅桿基部彼此分開的、弧形的或者筆直的桅桿半部(1)，并且作用力經由一個位于內部的支索(2)和多個位于內部的輻條(3)傳遞。
2.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，各所述桅桿半部的構造和布置及其型材形狀以對流動有利的方式實現。
3.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，各所述桅桿半部分別構造成筆直的或者部分筆直的，并且相對彼此傾斜地在桅桿頂部處或在桅桿頂部下方聚集在一起。
4.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，代替所述支索(2)，在簡單的結構形式中，大帆的前帆緣索傳遞豎直的張力。
5.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，所述中間的支索配設有一個用于容納(前帆緣索的)桅桿滑座的導軌。
6.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，各所述桅桿半部的型材(8)為了輕型的結構形式而保持為敞開的并且在內部設有帶有輕型材料或帆布的帷幔(11)。(圖2)
7.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，各所述桅桿半部的(敞開的)相應的型材(8)以其凹側指向外部并且各所述桅桿半部相互間通過壓力元件支撐并連接。
8.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，為了改善風導向和增大帆面，在各所述桅桿半部的整個長度上在后面的棱邊上固定有各一個由帆布構成的條帶。
9.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，為了改善風導向，在各所述桅桿半部的整個長度上安裝有可調的引導型材。
10.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，各所述桅桿半部的型材(9)以對流動有利的并且強度高的形式構造成被撐牢的空心型材。(圖3)
11.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，所述桅桿固定地裝配在船體上并且在此將產生的力直接經由桅桿基部(5)導入船身中。
12.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，所述桅桿裝配成可旋轉的。
13.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，所述桅桿裝配成可樞轉的。
14.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，所述桅桿裝配成可旋轉的并且可樞轉的。
15.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，在可旋轉的(并且可樞轉的)實施方式中，張帆桿固定地與桅桿結構相連接并且在旋轉時一同樞轉。
16.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，各所述桅桿半部由鋁擠壓型材或者碳材料和層合體構成。
17.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，具有(塑料/碳)-層合體的構造以復合結構方式實現。
18.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，各所述輻條以簡單的結構方式構造成圓形型材、金屬絲件或繩件，在優(yōu)化的結構形式中構造成對流動有利的扁平材料，并且由鋼、碳材料/層合體或者塑料材料制成。
19.根據權利要求I所述的桅桿，其特征在于，對于高的交變載荷，除了所述輻條外，在桅桿半部之間安裝有壓力元件。
全文摘要
描述了一種用于帆式運輸工具的桅桿，其中，桅桿沿側向方向分成兩個鏡像對稱的、在桅桿頂部處或在桅桿頂部下方聚集在一起的、在桅桿基部彼此分開的、弧形地向外拱曲的或者筆直延伸的桅桿型材(桅桿半部)(1)，作用力經由一個位于內部的支索(2)和多個位于內部的輻條(3)傳遞，通過該桅桿的布置和數量實現該結構的形狀穩(wěn)定性及其靜力學優(yōu)點。通過桅桿分成兩個型材能實現向大帆(10)的直接入流，其中，桅桿半部的構造及其型材形狀(8)、(9)優(yōu)選以對流動有利的方式實現。
文檔編號B63B15/00GK102762443SQ201080063878
公開日2012年10月31日 申請日期2010年2月15日 優(yōu)先權日2010年2月15日
發(fā)明者斯特凡·溫特拉 申請人:斯特凡·溫特拉