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Die Erfindung betrifft eine Auftriebsvorrichtung für ein, insbesondere motorisiertes, Hydrofoil-Surfbrett und ein Hydrofoil-Surfbrett.
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Derzeit bekannte Hydrofoil-Surfbretter können motorisiert oder nichtmotorisiert betrieben werden. Hierbei weist das Hydrofoil-Surfbrett ein Board auf, welches an einem Tragmast befestigt ist. Das Hydrofoil-Surfbrett kann optional eine am Tragmast befestigte Antriebseinheit aufweisen. Überdies umfasst das Hydrofoil-Surfbrett einen am Tragmast befestigten heckseitigen Stabilisierungsflügel und einen am Tragmast befestigten bugseitigen Auftriebsflügel, wobei der Auftriebsflügel ausgehend von der Unterseite des Surfbretts in planarer oder konvexer Ausgestaltung; das heißt von der Unterseite des Surfbretts aus gesehen eben oder nach unten gebogen, verläuft. Die Stabilisierung um die Längsachse des Hydrofoil-Surfbretts während einer Fahrt ist bei den vorstehend beschriebenen Flügelanordnungen nur mit sehr viel Übung möglich. Zur genaueren Erklärung dieser vorbeschriebenen Anordnung wird auf 5a Bezug genommen, in welcher ein Kite-Board 20, umfassend ein Board 1, einen Gleitschirm 14, einen Tragmast 2 und einen Kite-Auftriebsflügel 13, gezeigt ist. Kite-Auftriebsflügel 13 aus dem Kite- und Windsurfbereich funktionieren im Anwendungsfall gut mit einem Gleitschirm 14 oder einem Segel, da hier ein aufrichtendes Moment, welches durch den geschwungenen Pfeil illustriert wird, durch den Windeinfall in einen Gleitschirm 14 oder ein Segel generiert wird. Gegenüber diesem aufrichtenden Moment wirkt die Auftriebskraft, die durch den geraden Pfeil illustriert wird, auf der dem Gleitschirm 14 oder Segel schräg gegenüber liegenden Seite an dem vom Board 1 ausgehend konvex gewölbten Kite-Auftriebsflügel 13. Allerdings entfällt dieses aufrichtende Moment im Falle eines Hydrofoil-Surfbrettes.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Stabilisierung um eine Längsachse eines Hydrofoil-Surfbrettes zu verbessern und somit auch einem ungeübten Surfer eine einfache Bedienbarkeit des Hydrofoil-Surfbrettes zu ermöglichen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Auftriebsvorrichtung für ein, insbesondere motorisiertes, Hydrofoil-Surfbrett. Ein motorisiertes Hydrofoil-Surfbrett kann hierbei insbesondere einen Elektromotor und/oder einen Verbrennungsmotor als Antriebseinrichtung umfassen. Als „Auftriebsvorrichtung“ wird insbesondere der Teil eines Hydrofoil-Surfbrettes umfassend einen Auftriebsflügel, einen Tragmast, einen Stabilisierungsflügel und optional eine Antriebseinheit ohne das Board verstanden.
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Die erfindungsgemäße Auftriebsvorrichtung umfasst insbesondere einen Auftriebsflügel mit einem Körper und zwei Enden. Ferner sind in der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung ein Stabilisierungsflügel und ein Tragmast mit einer Befestigungsvorrichtung für ein Board vorgesehen. Der Auftriebsflügel und der Stabilisierungsflügel können hierbei insbesondere an einem Tragmastende innerhalb derselben Ebene, welche senkrecht zur Längsachse des Tragmastes verläuft, angeordnet werden. Weiterhin können der Stabilisierungsflügel und der Auftriebsflügel auch stufenförmig, das heißt gegeneinander versetzt, am Tragmast angeordnet sein. Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Körper des Auftriebsflügels eine der Befestigungsvorrichtung zugewandte Oberfläche aufweist, welche quer zu einer Anströmrichtung des Antriebsflügels und bezüglich der Befestigungsvorrichtung konkav gewölbt ist. Mit anderen Worten ist, ausgehend von einem Bezugspunkt an der Position der Befestigungsvorrichtung die Oberfläche des Auftriebsflügels in Richtung dieses Bezugspunktes konkav gewölbt, wobei der Antriebsflügel der Spannweite nach quer zur Strömungsrichtung bei einer Geradeausfahrt ausgerichtet ist. Insbesondere sind die Enden des Körpers näher zur Befestigungsvorrichtung für das Board angeordnet, als korrespondierende Punkte eines durch den Mittelpunkt verlaufenden ebenen Flügels. Der Auftriebsflügel ist insbesondere an dessen Mittelpunkt bezüglich seiner Spannweite mit dem Tragmast verbunden. Der Terminus „konkav gewölbt“ schließt zudem insbesondere eine gewinkelte Variante des Körpers des Auftriebsflügels ein, wobei der Körper insbesondere zwei von der Mittelsenkrechten, welche parallel zu dem Tragmast verläuft, des Auftriebsflügels (wobei die Mittelsenkrechten auf den Mittelpunkt der Spannweite des Auftriebsflügels bezogen ist) in einem gleichen Winkel jeweils backbord- und steuerbordseitig abgehende, gleich lange, Auftriebsflächen umfasst. Diese gewinkelten Auftriebsflächen definieren insbesondere, ausgehend von der Befestigungsvorrichtung, eine konkave, beispielsweise V-förmige, Öffnung. Hierbei können diese Auftriebsflächen insbesondere gemeinsam mit dem Tragmast bzw. der Mittelsenkrechten einen Winkel von je 40 bis 80° definieren. Beispielsweise kann der Winkel 35° bis 75° oder 45° bis 75° betragen. Ferner können, im Falle einer V-förmigen Öffnung, die Enden in einem Winkel von 30° bis 80°, welcher durch eine Achse, die parallel zur Mittelpunktsenkrechten ist und durch die jeweilige Grenze zwischen den Enden und den Auftriebsflächen verläuft, und die Enden definiert wird, von den Auftriebsflächen in Richtung der Befestigungsvorrichtung abgewinkelt sein. Optional ist auch eine bug- oder heckseitige Winkelung (z.B. V-förmig) oder Wölbung (z.B. U-förmig) der Auftriebsflächen des Auftriebsflügels möglich. Hierbei können die Auftriebsflügel eine kontinuierliche Verjüngung zu den Enden hin aufweisen. Im Gegensatz zu konvex gegenüber einer Befestigungsvorrichtung gebogenen Auftriebsflügeln, welche bereits aus dem Windsurfbereich und/oder dem Kitesurfbereich bekannt sind, wird einem backbordseitigen oder steuerbordseitigen Kippen des Hydrofoil-Surfbrettes durch den konkav bezüglich der Befestigungsvorrichtung gewölbten Auftriebsflügel entgegen gewirkt, da eine größere Auftriebskraft auf die backbord- oder steuerbordseitig geneigte Unterseite, die von der Befestigungsvorrichtung abgewandt ist, des Auftriebsflügels wirkt. Durch die konkave Ausgestaltung des Auftriebsflügels ist es somit möglich, ein motorisiertes bzw. ein nicht motorisiertes Hydrofoil-Surfbrett hinsichtlich seiner Stabilität zu verbessern und eine einfachere Bedienbarkeit für einen Laien zu ermöglichen.
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Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gegenstands zum Inhalt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die der Befestigungsvorrichtung zugewandte Oberfläche des Körpers des Auftriebsflügels eine gewinkelte konkave Vertiefung. Eine derartige gewinkelte konkave Vertiefung kann beispielsweise an einem wie oben beschriebenen Mittelpunkt bezüglich der Spannweite vorhanden sein, von dem ausgehend die konkave Form des Auftriebsflügels bezüglich der Befestigungsvorrichtung verläuft. Mit anderen Worten verläuft der Körper des Auftriebsflügels V-förmig zur Anströmungsrichtung bei einer Vorwärtsfahrt. Zusätzlich oder alternativ kann der Körper einen bogenförmigen Verlauf aufweisen. In diesem Fall ist der Körper insbesondere U-förmig zur Anströmungsrichtung bei einer Vorwärtsfahrt. Der Auftriebsflügel weist insbesondere einen Befestigungspunkt zur Befestigung an dem distalen Tragmastende auf. Die Enden des Auftriebsflügels schließen den Auftriebsflügel insbesondere in einer zu diesem Befestigungspunkt des Auftriebsflügels parallelen Höhe in Richtung der Befestigungsvorrichtung ab, wobei die Höhe bspw. das 0,2 bis 0,8-fache der Spannweite des Auftriebsflügels aufweist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung kann der Auftriebsflügel an beiden Enden jeweils eine Verjüngung enthalten. Hierbei können beide Enden jeweils spitz zulaufend, d.h. analog zu den Flügelspitzen eines Passagierflugzeugs, und/oder trapezförmig und/oder halbkreisförmig in Bezug auf eine von der Befestigungsvorrichtung ausgehende Draufsicht ausgestaltet sein. Zusätzlich oder alternativ können die Enden des Auftriebsflügels eine ausgehend von der Befestigungsvorrichtung konvexe Wölbung aufweisen. Dies heißt mit anderen Worten, dass von der Befestigungsvorrichtung aus gesehen die Enden nach „unten gebogen“ sind. Durch die vorbeschriebenen Merkmale der Enden kann, analog zur Avionik, der Strömungsverlauf an den Flügelspitzen optimiert werden. Auf diese Weise wird eine ruhigere Fahrt ermöglicht, da Turbulenzen verringert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt die Gesamtoberfläche des Stabilisierungsflügels 15 bis 35 % der Gesamtoberfläche des Antriebsflügels. Hierbei dient der Stabilisierungsflügel, im Gegensatz zum Auftriebsflügel, im Wesentlichen zu einer Stabilisierung bzw. „Dämpfung“ des Fahrzustandes um die Querachse des auf die Auftriebsvorrichtung zu montierenden Hydrofoil-Surfbrettes. Da der Drehpunkt des Hydrofoil-Surfbrettes sehr nahe am Auftriebsschwerpunkt des Auftriebsflügels liegt, ist ein dämpfendes Element notwendig, was durch den Stabilisierungsflügel mit der vorstehend genannten Gesamtoberfläche realisierbar ist. Hierbei ist es für die Funktion des Stabilisierungsflügels unerheblich, ob dieser eine konkave oder eine konvexe Oberfläche bezüglich der Befestigungsvorrichtung besitzt. Beispielsweise kann die Spannweite des Stabilisierungsflügels 200 bis 400 mm betragen. Der Stabilisierungsflügel ist insbesondere bezüglich seiner Spannweite parallel zum Auftriebsflügel bezüglich dessen Spannweite angeordnet. Der Heck-Bug-Abstand zwischen dem Stabilisierungsflügel und dem Auftriebsflügel beträgt insbesondere 500 bis 700 mm. Die Spannweite des Auftriebsflügels kann insbesondere 400 bis 1000 mm, bevorzugt 800 bis 600 mm, betragen. Eine abgewickelte Länge des Auftriebsflügels kann aufgrund der konkaven Wölbung 800 bis 1500 mm betragen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung ist der Auftriebsflügel zwischen dem distalen Tragmastende und der Befestigungsvorrichtung oder am Tragmastende angeordnet. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass der Auftriebsflügel an einer derartigen Position des Tragmastes montiert ist, damit der Stabilisierungsflügel während einer Fahrt mit dem Hydrofoil-Surfbrett unter Wasser bleibt. Hierbei kann der Auftriebsflügel derart an dem Tragmast angeordnet sein, dass die Enden des Auftriebsflügels bei einer Foil-Fahrt aus dem Wasser ragen. In diesem Fall wird der Auftrieb proportional verkleinert. Mit anderen Worten erfolgt eine zusätzliche Stabilisierung um die Querachse des Hydrofoil-Surfbrettes. Demzufolge taucht die Auftriebsvorrichtung bei zu viel Schub nicht zu weit aus dem Wasser auf, wodurch ein Sturz des Surfers verhindert werden kann. Somit kann die Sicherheit entsprechend erhöht werden. Weiterhin kann im Falle einer Befestigung des Auftriebsflügels am Tragmastende eine praktikablere Konstruktionssituation erreicht werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung ist die Spannweite des Auftriebsflügels mindestens das 3,5-fache einer Spannweite des Stabilisierungsflügels. Unterhalb dieses Verhältnisses kann insbesondere eine Foil-Wirkung, bei der das Hydrofoil-Surfbrett sich oberhalb der Wasseroberfläche bewegt, nicht effizient erreicht werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung weist der Auftriebs- und/oder der Stabilisierungsflügel ein, insbesondere asymmetrisches, tropfenförmiges Querschnittsprofil in Anströmrichtung auf. Durch ein derartiges tropfenförmiges Querschnittsprofil wird insbesondere der Auftrieb des Auftriebsflügels weiter verbessert und sein Strömungswiderstand verringert. Insbesondere dient das breitere Ende des tropfenförmigen Querschnittsprofils als Anströmfläche. Hierbei ist insbesondere die abgewinkelte Länge der Tropfenseite, welche der Befestigungsvorrichtung zugewandt ist länger als die abgewinkelte Länge der Tropfenseite, welche der Befestigungsvorrichtung abgewandt ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung weist der Stabilisierungsflügel eine der Befestigungsvorrichtung zugewandte Oberfläche auf, welche quer zur Anströmungsvorrichtung des Auftriebsflügels konkav gewölbt ist. Durch die der Befestigungsvorrichtung zugewandte konkave Oberfläche kann insbesondere eine Stabilisierung des Hydrofoil-Surfbrettes bezüglich einer Parallelität zur Wasseroberfläche bei einer Foil-Fahrt weiter verbessert werden.
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Der folgende erfindungsgemäße Aspekt umfasst die vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie die generellen Vorteile und Varianten der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung und die jeweils damit verbundenen technischen Effekte entsprechend. Somit wird auf eine erneute Aufzählung zur Vermeidung von Wiederholungen verzichtet.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Hydrofoil-Surfbrett umfassend eine Auftriebsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt. In diesem Fall ist zusätzlich zu der Auftriebsvorrichtung die Unterseite eines Boards an die Befestigungsvorrichtung des Tragmastes montiert. Die Befestigung kann insbesondere mittels Nägeln und/oder Schrauben und/oder Klebstoff erfolgen. Zusätzlich kann das Hydrofoil-Surfbrett auch als komplettes Teil über Spritzguss und/oder 3D-Druck erzeugt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hydrofoil-Surfbrettes weist die Auftriebsvorrichtung einen Motor, insbesondere einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor, auf. Der Motor ist hierbei insbesondere an dem Tragmast angeordnet. Hierbei kann der Motor insbesondere zwischen dem Auftriebsflügel und dem Stabilisierungsflügel in vertikaler (also zwischen Tragmastende und Befestigungsvorrichtung) und/oder horizontaler Richtung (d.h. insbesondere am Tragmastende) angeordnet sein. Hierbei sind insbesondere Elektromotoren zu bevorzugen, da diese aus Gewichtsgründen für ein besseres Fahrverhalten des Hydrofoil-Surfbrettes sorgt. Diese können insbesondere mit einem Akkumulator versorgt sein, welcher eine hohe Energiedichte aufweist. Ferner kann die Antriebseinrichtung bzw. die Krafteinleitung des Motors in das Wasser durch einen Propeller und/oder ein Impeller und/oder einen Jetantrieb und/oder durch Rückstoßdüsen realisiert werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung kann der Auftriebsflügel einteilig, zweiteilig oder dreiteilig ausgeführt werden. Bevorzugt ist der Auftriebsflügel zweiteilig ausgeführt, wodurch die Fertigung vereinfacht wird..
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Ferner kann ein erfindungsgemäßes Hydrofoil-Surfbrett und/oder eine erfindungsgemäße Auftriebsvorrichtung mit geläufigen Konstruktionsverfahren hergestellt werden. Werkstoffe, welche insbesondere für eine Fertigung des Hydrofoil-Surfbrettes und/oder die Auftriebsvorrichtung verwendet werden, um diese zu fertigen, sind faserverstärkte Kunststoffe und/oder Aluminium und/oder Stahl. Besonders bevorzugt werden Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe verwendet.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrofoil-Surfbrettes;
- 2 Fahrzustände einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrofoil-Surfbrettes;
- 3 ein Auftriebsprofil einer Ausführungsform des Auftriebsflügels der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung;
- 4 eine Darstellung einer Querachsenstabilisierung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung;
- 5a eine Darstellung eines Stabilisierungsverhaltens eines Kite-Surfbrettes gemäß dem Stand der Technik;
- 5b eine Darstellung eines Stabilisierungsverhaltens einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrofoil-Surfbrettes;
- 6 Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Hydrofoil-Surfbrettes;
- 7a eine alternative Ausgestaltung eines Auftriebsflügels mit konvexen Enden;
- 7b eine alternative Ausgestaltung eines Auftriebsflügels mit abschließenden Enden;
- 7c eine alternative Ausgestaltung eines Auftriebsflügels mit einer V-Form;
- 7d eine alternative Ausgestaltung eines Auftriebsflügels mit einer V-Form und abgewinkelten Enden;
- 8a eine weitere, heckseitig gebogene, Ausgestaltung eines Auftriebsflügels der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung; und
- 8b eine andere, heckseitig gebogene, Ausgestaltung eines Auftriebsflügels der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung.
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1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrofoil-Surfbrettes 30. Das Hydrofoil-Surfbrett 30 umfasst ein Board 1, welches über eine Befestigungsvorrichtung 6 an einem Tragmast 2 befestigt ist. Ein Befestigen des Boards 1 an der Befestigungsvorrichtung 6 kann beispielsweise per Verschraubung erfolgen. Weiterhin ist auch ein Kleben möglich. Ferner kann unter einem „Board 1“ ein Schwimmkörper für eine Verdrängerfahrt verstanden werden. Ferner sind an einem von dem Board 1 aus gesehenen distalen Tragmastende 9 ein Stabilisierungsflügel 5 und ein Auftriebsflügel 4 angeordnet. Der Auftriebsflügel 4 weist einen Körper mit zwei Enden 7a, 7b auf. Ferner weist der Auftriebsflügel 4 eine V-Form, d. h. mit einem Knick konkav gegenüber der Befestigungsvorrichtung 6 quer zur Anströmrichtung gewölbt. Zwischen dem Auftriebsflügel 4 und der Befestigungsvorrichtung 6 am Tragmast 2 ist eine Antriebseinheit 3 angeordnet. Diese Antriebseinheit 3 kann einen Motor 8, beispielsweise einen Elektromotor mit einem Propeller, umfassen.
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2 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrofoil-Surfbrettes 30 in unterschiedlichen Fahrweisen. 2 zeigt links eine Verdrängerfahrt 11a, bei dem das Hydrofoil-Surfbrett 30 in Kontakt mit der Wasseroberfläche 12 steht. Hingegen ist rechts eine Foil-Fahrt gezeigt, wobei das Hydrofoil-Surfbrett 30 bei Erreichen einer Abhebegeschwindigkeit über die Wasseroberfläche 12 gehoben wird. Nach Erreichen der Foil-Fahrt 11b, die rechts in 2 gezeigt ist, ändert sich das Fahrverhalten deutlich, da der Pilot nur durch die Gewichtsverlagerung eine Richtungsänderung bewirken kann. Hierbei ist das entscheidende Merkmal für eine möglichst große Fahrstabilität bei der Kurvenfahrt ein bezüglich der Befestigungsvorrichtung 6 und quer zur Anströmungsrichtung konkav gebogener Auftriebsflügel 4.
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3 zeigt ein (wasser)tropfenförmiges Querschnittsprofil des Auftriebsflügels 4 parallel zur Anströmrichtung r. Ein derartiges Profil kann entsprechend auch der Stabilisierungsflügel 5 aufweisen.
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4 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung 10. Hierbei wird mit den Pfeilen, welche auf den Stabilisierungsflügel 5 deuten, ein Dämpfungsabstand gezeigt. Ferner wird durch den Pfeil P an dem Auftriebsflügel 4 der Drehpunkt für eine Drehung in Backbord- bzw. Steuerbordrichtung desselben illustriert.
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5a zeigt eine Illustration der Kräfteverteilung, welche an einem Kite-Surfbrett 20, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, und einem erfindungsgemäßen Hydrofoil-Surfbrett 30 wirkt. Die Stabilisierung um die Längsachse des Kite-Surfbrettes 20 funktioniert dadurch, dass ein bezüglich des Boards 1 konvex gewölbter Auftriebsflügel durch den Windeinfall in den Gleitschirm 14 stabilisiert wird, was durch den angedeuteten geschwungenen Pfeil gezeigt wird. 5b zeigt ein erfindungsgemäßes Hydrofoil-Surfbrett 30. Im Falle dieses Hydrofoil-Surfbrettes 30 mit konkav bezüglich der Befestigungsvorrichtung 6 gewölbter Auftriebsflügel 4 wird dieser Effekt z.B. im Falle eines Vorhandenseins einer Antriebseinheit 3 insbesondere umgekehrt. Hier ist es notwendig, die Auftriebsflügelbiegung bezüglich der Befestigungsvorrichtung 6 konkav anzuordnen, um auf der Seite, auf welcher der Kraftpfeil F zeigt, einen größeren Auftrieb zu erzeugen, welcher durch den geschwungenen Pfeil dargestellt ist.
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6 zeigt Ausführungsformen von Hydrofoil-Surfbrettern 30, 40 welche die Abhebegeschwindigkeit bezüglich der Wasseroberfläche 12 erreicht haben. Hierbei ist bei der linken Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrofoil-Surfbrettes 30 die Auftriebseinheit oberhalb der Antriebseinheit 3 bezüglich der Befestigungsvorrichtung 6 bzw. dem Board 1 am Tragmast 2 angeordnet. In der rechten Ausführungsform des Hydrofoil-Surfbrettes 40 ist der Auftriebsflügel 4 bezüglich der Befestigungsvorrichtung 6 bzw. dem Board 1 unterhalb der Antriebseinheit 3 bzw. des Motors 8 angeordnet. Hierbei ragen die Enden 7a, 7b der Auftriebseinheit 4 bei Erreichen der Abhebegeschwindigkeit insbesondere aus dem Wasser.
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7a zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Auftriebsflügels 4. Bei dieser Ausgestaltung sind die Enden 7a, 7b konvex bezüglich der Befestigungsvorrichtung des nicht dargestellten Tragmastes des Hydrofoil-Surfbretts gewölbt. Die erste und die zweite Auftriebsfläche 15a, 15b weisen hingegen eine konkave Wölbung bezüglich der Befestigungsvorrichtung des nicht gezeigten Tragmastes auf.
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In der Ausgestaltung, die in 7b gezeigt ist, sind die Enden 7a, 7b derart ausgestaltet, dass sie die konkave Form des Auftriebsflügels 4 ohne weitere Änderungen der Konkavität abschließen. Die äußere Form des Auftriebsflügels 4, welche durch die Auftriebsflächen 15a, 15b definiert wird, ist in anderen Worten bogenförmig.
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7c zeigt eine V-förmige Ausgestaltung des Auftriebsflügels 4. Der Winkel a, welcher durch die Mittelsenkrechte M (bezüglich des Mittelpunktes der Spannweite) des Auftriebsflügels 4 und die Auftriebsflächen 15a, 15b des Körpers jeweils in Backbord- und Steuerbordrichtung definiert wird, beträgt 45° bis 75°. Die Enden 7a, 7b schließen den Auftriebsflügel 4 ohne weitere Änderungen der Konkavität ab.
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7d zeigt eine V-förmige Ausgestaltung des Körpers des Auftriebsflügels 4. Der Winkel β, welcher durch die Mittelsenkrechte M (bezüglich des Mittelpunktes der Spannweite) des Auftriebsflügels 4 und die Auftriebsflächen 15a, 15b des Körpers definiert wird, beträgt beispielsweise 45° bis 75°. Der Winkel ɣ, welcher durch eine Achse M', welche parallel zur Mittelsenkrechten M verläuft, und die Enden 7a, 7b an der jeweiligen Grenze zwischen den Auftriebsflächen 15a, 15b und den Enden 7a, 7a definiert wird, beträgt beispielsweise 20° bis 75°.
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8a zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung 10, bei welcher die Auftriebsflächen 15a, 15b des Auftriebsflügels 4 zusätzlich heckseitig gewinkelt sind. Hierbei definieren die Vorderkanten 18a, 18b der Auftriebsflächen 15a, 15b mit einer zur Fahrtrichtung parallelen Achse G jeweils einen heckseitig geöffneten Winkel ε, welcher insbesondere 20° bis 60° beträgt. Die erste und die zweite Hinterkante 19a, 19b der ersten und der zweiten Auftriebsfläche 15a, 15b weisen hierbei eine Kurvenform auf. Die Vorderkanten 18a, 18b weisen hingegen jeweils einen im Wesentlichen linearen Verlauf zwischen dem Tragmast 2 und den Enden 7a, 7b auf. Somit weisen die Auftriebsflächen 15a, 15b in der Draufsicht (ausgehend von der Befestigungsvorrichtung) eine progressive Verjüngung zu den Enden 7a, 7b hin auf. Eine Vorderkante des Tragmastes 2 ist gegenüber einem mittigen Teil der Vorderkanten 18a, 18b des Auftriebsflügels 4 entgegen der Fahrtrichtung versetzt. Eine Hinterkante des Tragmastes 2 ist gegenüber einem mittigen Teil der Hinterkante 19a, 19b des Auftriebsflügels 4 entgegen der Fahrtrichtung versetzt.
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8b zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Auftriebsvorrichtung 10, bei welcher die Auftriebsflächen 15a, 15b im Gegensatz zu der in 8a gezeigter Anordnung heckseitig linear und jeweils zu den Vorderkanten 18a, 18b parallel verlaufen. Hierbei ist der Querschnitt der Auftriebsflächen 15a, 15b bis zu den Enden 7a, 7b als Ausführungsoption homogen. Ferner definieren die Vorderkanten 18a, 18b der Auftriebsflächen 15a, 15b mit einer zur Fahrtrichtung parallelen Achse G jeweils einen heckseitig geöffneten Winkel µ, welcher insbesondere 20° bis 60° beträgt. Eine Vorderkante des Tragmastes 2 ist gegenüber einem mittigen Teil der Vorderkanten 18a, 18b des Auftriebsflügels 4 entgegen der Fahrtrichtung versetzt. Eine Hinterkante des Tragmastes 2 ist gegenüber einem mittigen Teil der Hinterkante 19a, 19b des Auftriebsflügels 4 zurückgesetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Board
- 2
- Tragmast
- 3
- Antriebseinheit
- 4
- Auftriebsflügel
- 5
- Stabilisierungsflügel
- 6
- Befestigungsvorrichtung
- 7a, 7b
- Enden
- 8
- Motor
- 9
- distales Tragmastende
- 10
- Auftriebsvorrichtung
- 11a
- Verdrängerfahrt
- 11b
- Foil-Fahrt
- 12
- Wasseroberfläche
- 13
- Kite-Auftriebsflügel
- 14
- Gleitschirm
- 15a
- erste Auftriebsfläche
- 15b
- zweite Auftriebsfläche
- 18a
- erste Vorderkante
- 18b
- zweite Vorderkante
- 19a
- erste Hinterkante
- 19b
- zweite Hinterkante
- 20
- Kite-Board
- 30
- Hydrofoil-Surfbrett
- 40
- Hydrofoil-Surfbrett
- α
- Winkel
- β
- Winkel
- ɣ
- Winkel
- ε
- Winkel
- µ
- Winkel
- F
- Kraftpfeil
- M
- MittelsenkrechteM' Achse
- G
- Achse
- P
- Pfeil
- r
- Anströmrichtung
