AT515467A1 - Aufblasbarer Schwimmkörper - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwimmkörper welcher bestimmungsgemäß im Wasser fortbewegt wird, welcher einen aufblasbaren Hüllkörper 1, 11 und einen Zusatzteil 2, 12, 22, 32 umfasst, welcher am hinteren unteren Teil des Hüllkörpers außen angeklebt ist. Der Zusatzteil verlängert die Mantelfläche des Hüllkörpers tangential nach hinten und geht durch eine Kante 2.2, 12.2, 22.2, 32.2 in eine hintere Fläche des Schwimmkörpers über. Durch die Ausbildung dieser Kante wird gegenüber einem abgerundeten Übergang zwischen Mantelfläche und hinterer Fläche bremsende Sogwirkung im Wasser vermindert.

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen aufblasbaren Schwimmkörper beispielsweise für einen Katamaran, ein FestrumpfSchlauchboot oder eine Schwimmmatratze. Übliche Formen von Schwimmkörpern die im Wesentlichen durch Aufblasen einer flexiblen Hülle gebildet sind, sind Kreiszylinder oder längliche, flache Körper mit der Querschnittsform eines Flachovals. Bedingt durch den Gasdruck der von innen her an die flexible Hülle wirkt, neigt diese dazu, von außen gesehen konvexe Krümmungen auszubilden.

Wenn keine zusätzlichen Maßnahmen getroffen werden, so geht am hinteren Ende eines durch Aufblasen gebildeten Schwimmkörpers die Bodenfläche in Form einer sanften Rundung tangential in die Heckfläche über. Bei der Vorwärtsbewegung des Schwimmkörpers im Wasser entsteht an dieser Rundung eine Sogwirkung, also eine Kraft, welche vom Wasser her auf den Schwimmkörper wirkt und entgegen der Bewegungsrichtung des Schwimmkörpers relativ zum Wasser ausgerichtet ist. Die Sogwirkung wirkt also bremsend auf die Fortbewegung des durch Aufblasen gebildeten Schwimmkörpers.

Im Folgenden werden mit dem Begriff "Hüllkörper" Gegenstände bezeichnet, welche ausschließlich aus einem aufblasbaren flexiblen Hüllmaterial bestehen.

Schlauchförmige aufblasbare Hüllkörper, sind manchmal an dem als Heck eines Schwimmkörpers vorgesehenen Bereich mit einem starren Einsatzteil versehen, welcher etwa die Form eines Topfes hat, wobei die Mantelfläche des Topfes durch das Hüllmaterial des Schwimmkörpers überdeckt und damit verklebt ist. Damit lassen sich strömungstechnisch vorteilhafte Geometrien verwirklichen. Nachteilig ist vor allem die Sperrigkeit des topfförmigen Einsatzteiles wenn der Schwimmkörper in entleertem Zustand zusammengefaltet werden soll. Wenn der Schwimmkörper zu hohem Druck aufblasbar ist, muss der starre Einsatzteil sehr dickwandig und da- mit sehr schwer ausgeführt sein um den mechanischen Beanspruchungen standhalten zu können.

Die AT 357894 B zeigt einen aufblasbaren Schwimmkörper für einen Katamaran, wobei der Schwimmkörper am überwiegenden Teil seiner Länge kreisförmigen Querschnitt hat und zum Heck hin etwa tangential verlaufend, etwa schief-kegelstumpfförmig verjüngend ausgebildet ist. An der Unterseite der Mantelfläche des Kegelstumpfes ist eine Abdeckung aufgeklebt, durch welche der Kreisquerschnittsform des Kegelstumpfes ein nach unten hin tangential anschließendes Dreieck aufgesetzt wird. Damit soll bei der Fortbewegung des Schwimmkörpers im Wasser bremsend wirkender Sog am Heck des Schwimmkörpers vermindert werden.

Die DE 9305899 Ul schlägt eine Bauweise für Schwimmkörper für Katamarane oder ähnliches vor, wobei ein schlauchförmiger aufblasbarer Schwimmkörper außen durch ein räumliches Gebilde aus ebenen Blechen umgeben ist. Die Übergangsfläche zwischen Mantelfläche und Heckfläche des räumlichen Gebildes aus ebenen Blechen ist scharfkantig ausgebildet, was strömungstechnisch vorteilhaft ist. Nachteilig an dem Schwimmkörper sind der große Materialaufwand, das große Gewicht und die Sperrigkeit bei zusammengelegtem Zustand.

Auch die EP 1403179 Al schlägt eine Bauweise für Schwimmkörper für Katamarane vor, wobei die Schwimmkörper als Kombination aus einem starren Teil und einem aufblasbaren Teil gebildet sind, wobei die Berührungsfläche zum Wasser im Wesentlichen durch eine Oberfläche des starren Teils gebildet ist, welche dazu strömungstechnisch vorteilhaft geformt ist. Nachteilig sind wiederum der große Materialaufwand, das große Gewicht und die mangelhafte Zu-sammenlegbarkeit.

Die WO 200112501 Al zeigt Bauweisen für motorgetriebene Wasserfahrzeuge, wobei eine feste Plattform zwischen zwei aufblasbaren, etwa schlauchförmigen Schwimmkörpern angeordnet ist. Die schlauchförmigen Schwimmkörper enden vorne und hinten in einem kegelstumpfförmigen Teil. Das ist strömungstechnisch besser als wenn sie in einer Halbkugelschale enden würden, aber es ist keineswegs ideal.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, hat sich der Erfinder zur Aufgabe gemacht, eine Bauweise für klein zusammenlegbare aufblasbare Schwimmkörper für Katamarane, FestrumpfSchlauchboote,

Schwimmmatratzen und ähnliches bereitzustellen, bei welchem bei Fortbewegung im Wasser eine allfällig am Heck auftretende Sogwirkung geringer ist als beim Schwimmkörper entsprechend der AT 357894 B.

Zum Lösen der Aufgabe wird von einer Bauweise wie bei der AT 357894 B ausgegangen, wonach ein Schwimmkörper aus einem durch Aufblasen einer Hülle gebildeten Hüllkörper und einem zusätzlichen Teil besteht, welcher unter der Wasserlinie an dem sich nach hinten hin verjüngenden Heck des Hüllkörpers außen aufgeklebt ist. (Die "Wasserlinie" ist jene gedachte Linie, bis zu welcher der Schwimmkörper bei üblicher Belastung unter die Wasseroberfläche gedrückt wird.)

Als erfindungsgemäße Verbesserung dazu wird vorgeschlagen, - der Zusatzteil verlängert unterhalb der Wasserlinie die seitliche und untere Mantelfläche des durch Aufblasen der Hülle gebildeten Hüllkörpers zumindest etwa tangential nach hinten, - Jene Fläche des Zusatzteils, welche die tangentiale Verlängerung der Mantelfläche des Hüllkörpers bildet, geht an ihrem hinteren Endbereich abrupt - also unter Ausbildung einer Kante - in eine bezüglich der Fahrtrichtung des Schwimmkörpers hinten liegende Fläche über.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Zusatzteil ein Profil aus einem flexiblen Material, typischerweise ein Kunststoffextrusionsprofil.

Damit ist eine besonders gut materialsparende und damit kostengünstige und leichte Bauweise möglich und es wird zusätzlich erreichbar, dass der Schwimmkörper in entleertem Zustand sehr klein zusammengelegt werden kann.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen zu vorteilhaften, beispielhaften Ausführungen veranschaulicht und näher erläutert:

Fig. 1: ist eine Schnittansicht entlang der vertikalen, zur

Fahrtrichtung parallel liegenden Symmetrieebene durch einen beispielhaften erfindungsgemäßen Schwimmkörper. Der punktiert dargestellte Pfeil symbolisiert die bestimmungsgemäße Fahrtrichtung des Schwimmkörpers relativ zum Wasser.

Fig. 2: ist eine Hinteransicht auf einen beispielhaften erfin dungsgemäßen Schwimmköper auf welchen Fig. 1 zutrifft.

Fig. 3: ist eine Hinteransicht auf einen weiteren beispielhaf ten erfindungsgemäßen Schwimmköper auf welchen Fig. 1 zutrifft .

Fig. 4: ist eine Schnittansicht entlang der vertikalen, zur

Fahrtrichtung parallel liegenden Symmetrieebene durch einen dritten beispielhaften erfindungsgemäßen Schwimmkörper.

Fig. 5: ist eine Schnittansicht entlang der vertikalen, zur

Fahrtrichtung parallel liegenden Symmetrieebene durch einen vierten beispielhaften erfindungsgemäßen Schwimmkörper.

Fig. 6: ist eine Schnittansicht entlang der vertikalen, zur

Fahrtrichtung parallel liegenden Symmetrieebene durch einen fünften beispielhaften erfindungsgemäßen Schwimmkörper.

Die dargestellten Schwimmkörper bestehen jeweils aus einem Hüllkörper 1, 11 und einem damit durch Klebung verbunden Zusatzteil 2, 12, 22, 32.

Fig. 2 zeigt einen Hüllkörper 1 mit kreisförmigem Querschnitt, Fig. 3 zeigt einen Hüllkörper 11 mit einem für Schwimmmatratzen anwendbaren Flachoval-Querschnitt.

Der Zusatzteil 2, 12, 22 ist typischerweise als Extrusionsprofil aus einem eher weichen Kunststoff gebildet. Er ist im ersten Teil jenes gekrümmten Bereiches an welchem die Mantelfläche des Hüllkörpers 1, 11 in die Heckfläche des Hüllkörpers 1, 11 übergeht durch eine Klebefläche 3, 13, 23 mit dem Hüllkörper 1, 11 verbunden .

Der Zusatzteil 2, 12, 22, 32 verlängert unterhalb der Wasserlinie die seitliche und untere Mantelfläche des durch Aufblasen der Hülle gebildeten Hüllkörpers zumindest etwa tangential nach hinten .

Die eine tangentiale Verlängerung der Mantelfläche des Hüllkörpers 1, 11 bildende Fläche 2.1, 12.1, 22.1, 32.1 des Zusatzteils 2, 12, 22, 32 geht an ihrem hinteren Ende ("hinten" bezieht sich auf die Fahrtrichtung des Schwimmkörpers) in Form einer Kante 2.2, 12.2, 22.2, 32.2 in eine rückwärtige Fläche 2.3, 12.3, 22.3, 32.3 des Zusatzteiles über, sodass die besagte Kante bei Bewegung des Schwimmkörpers in Wasser eine Abströmkante darstellt.

Indem am Schwimmkörper die Mantelfläche durch eine Abströmkante in die hintere Fläche 2.3, 12.3, 22.3, 32.3 übergeht und nicht wie bei Bauweisen entsprechend dem Stand der Technik durch eine Rundung, wird die bei der Fortbewegung des Schwimmkörpers in Wasser bremsende Sogwirkung weitgehend vermieden.

Der Zusatzteil 2, 12, 22, 32 wird kaum durch Kräfte zufolge des Innendrucks im Hüllkörper 1, 11 belastet, dadurch braucht er mechanisch nicht sehr stabil ausgeführt sein und kann somit leicht und aus einem relativ weichen, relativ flexiblen Kunststoffmaterial gebildet sein.

Damit wird bei sehr geringen Kosten Leichtigkeit und gute Zusam-menlegbarkeit erreicht.

Die Verklebung des Zusatzteils 2, 12, 22, 32 an der Klebefläche 3, 13, 23, 33 zur Hülle 1, 11 kann mit den üblichen Klebstoffen und Methoden für das Verkleben von Gegenständen mit flexiblem Hüllmaterial von Schwimmkörpern erfolgen, weshalb hier nicht weiter darauf eingegangen werden muss.

Der Zusatzteil 2 gemäß Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3 kann durch ein Kunststoffprofil mit etwa dreieckiger Querschnittsfläche gebildet sein. Die Kante 2.2 bildet eine besonders spitzwinkelige Abström-kante aus. Das ist strömungstechnisch optimal, kann aber mit Einbußen bei der Robustheit verbunden sein.

Bei den Zusatzteilen gemäß Fig. 4 und Fig. 5 ist die Kante 12.2, 22.2, die die Abströmkante bildet, rechtwinkelig. Das ist strömungstechnisch nicht ganz so vorteilhaft wie die spitzere Form gemäß Fig. 1, bedingt aber bessere Robustheit des Zusatzteils.

Der Zusatzteil 12 gemäß Fig. 4 ist als besonders einfaches kostengünstiges Profil mit flacher, einseitig zugespitzter Querschnittsfläche ausgebildet.

Der Zusatzteil 22 gemäß Fig. 5 ist als etwas stabileres Profil ausgebildet welches eine Winkelquerschnittsfläche aufweist wobei die Querschnittsfläche eines Winkelschenkels zugespitzt ist. Über die gezeigten beispielhaften Profilformen für Zusatzteile hinaus gibt es noch eine nahezu unendliche große Vielfalt von weiteren sinnvollen Profilformen. Wesentlich ist der kantige Übergang von einer Tangentialfläche in eine bezüglich der Fahrtrichtung hinten liegende Fläche.

Die Zusatzteile 2, 12, 22 brauchen nicht unbedingt als Profile beispielsweise durch Extrusion hergestellt sein. Sie können beispielsweise auch durch Kunststoffspritzguss hergestellt sein und dabei schon vor dem verbinden mit einem Hüllkörper 1, 11 eine Krümmung aufweisen.

Der Zusatzteil 32 gemäß Fig. 6 ist am besten als Kunststof f spritzgussteil zu fertigen. Im Unterschied zu den Bauweisen gemäß den vorherigen Figuren verläuft die Kante 32.2, welche in Wasser eine Abströmkante bildet, nicht in einer zur Wasseroberfläche und zur Fahrtrichtung des Schwimmkörpers normal stehenden Ebene, sondern in einer von der Wasseroberfläche aus in Fahrtrichtung des Schwimmkörpers geneigten Ebene. Diese "schräge" Anordnung ist strömungstechnisch besonders vorteilhaft.

Die Zusatzteile 2, 12, 22, 32 brauchen sich nicht über die Wasserlinie nach oben hin zu erstrecken. Auch dadurch kann gegenüber jenen Bauweisen, bei denen sich topfartige feste hintere Abschlusskörper des Hüllkörpers über die Wasserlinie hinaus erstrecken Material eingespart werden. Für alle gezeigten Zusatzteile 2, 12, 22, 32 gilt natürlich, dass die strömungstechnisch wichtige Kante 2.2, 12.2, 22.2, 32.2 nicht unendlich scharf sein kann und auch um Verletzungsgefahr hintanzuhalten nicht messerscharf sein sollte. Gegenüber aufblasbaren Schwimmkörpern die am Heck keinen Zusatzteil aufweisen und deswegen zufolge des Innendrucks eine Rundung am Übergang zwischen Mantelfläche auf die Heckfläche aufweisen, ist jeder Zusatzteil 2, 12, 22, 32 strömungstechnisch vorteilhaft, bei welchem der Radius der Kante 2.2, 12.2, 22.2, 32.2 kleiner ist als jener Radius der an der Rundung zwischen Mantelfläche und Heckfläche des Schwimmkörpers vorliegt, wenn dieser nicht mit einem Zusatzkörper ausgestattet ist. Desto kleiner der Kantenradius ist, desto vorteilhafter ist es bezüglich Strömungseigenschaften. Ein typisch ausgelegter erfindungsgemäß anzuwendender Zusatzteil 2, 12, 22, 32 hat einen Radius der Kante 2.2, 12.2, 22.2, 32.2 im Bereich von etwa 0,05 mm und 5 mm.

Claims (6)

1. Patentansprüche 1. Aufblasbarer Schwimmkörper, welcher bestimmungsgemäß im Was ser fortbewegt wird, und einen durch Aufblasen einer Hülle gebildeten Hüllkörper (1, 11) und einen Zusatzteil (2, 12, 22, 32) umfasst, welcher unter der Wasserlinie an dem sich bezüglich der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung des Schwimmkörpers nach hinten hin verjüngenden Heck des Hüllkörpers außen aufgeklebt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzteil (2, 12, 22, 32) unterhalb der Wasserlinie die seitliche und untere Mantelfläche des durch Aufblasen der Hülle gebildeten Hüllkörpers (1, 11) zumindest etwa tangential nach hinten hin verlängert, und dass jene Fläche (2.1, 12.1, 22.1, 32.1) des Zusatzteils, welche die tangentiale Verlängerung der Mantelfläche des Hüllkörpers (1, 11) bildet, an ihrem hinteren Endbereich in Form einer Kante (2.2, 12.2, 22.2, 32.2) in eine hinten liegende Fläche (2.3, 12.3, 22.3, 32.3) des Schwimmkörpers übergeht.
2. 2. Aufblasbarer Schwimmkörper nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass er sich nicht bis auf obere Fläche des Hüllkörpers 1, 11 erstreckt.
3. 3. Aufblasbarer Schwimmkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzteil (2, 12, 22) als Kunst stof fextrusionsprofil hergestellt ist.
4. 4. Aufblasbarer Schwimmkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er durch Kunststoffspritzguss hergestellt ist.
5. 5. Aufblasbarer Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Kante (32.2) des Zusatzteils ο Λ - .1— n (32) in einer von der Wasseroberfläche aus in Fahrtrichtung des Schwimmkörpers geneigten Ebene verläuft.
6. 6. Aufblasbarer Schwimmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er Teil eines Katamarans oder eines Festrumpfbootes oder einer Schwimmmatratze ist.