DE102019129493A1

DE102019129493A1 - Kite und Flügelrigg

Info

Publication number: DE102019129493A1
Application number: DE102019129493.2A
Authority: DE
Inventors: Ralf Grösel
Original assignee: Boards and More GmbH
Current assignee: Boards and More GmbH
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2021-05-06
Also published as: DE202020005581U1; EP3917828A1; US20220363358A1; DE202020005474U1; WO2021083562A1; CN114650946A

Abstract

Offenbart ist eine Tragstruktur eines Kite oder eines Flügelriggs, bei der zumindest eine Strut abschnittsweise aus einem anderen Material als eine Fronttube/Leading Edge oder weiterer Struts ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kite und ein Flügelrigg mit einer aufblasbaren Tragstruktur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Herkömmliche, zum Kitesurfen oder Landkiten vorgesehene Kites sind entweder als Tubekites oder als Matten mit durch die Anströmung befüllbaren Kammern ausgeführt. Tubekites haben beim Kitesurfen den großen Vorteil, dass sie bei einem Absturz schwimmen und somit ohne größere Probleme wieder gestartet werden können (Relaunch). Bei den oben genannten „Matten“ können die Druckkammern voll Wasser laufen, so dass ein Neustart nur geübten Nutzern gelingt.
Die bei Tubekites übliche Bauweise besteht darin, dass eine Tragstruktur bestehend aus einer Fronttube - im Folgenden Leading Edge genannt - und quer dazu angeordneten Struts aus einer robusten Dacron®-Haut gebildet ist, die einen Bladder umgibt, die aus einem dünnen, luftdichten Material besteht, das durch die vergleichsweise robuste Außenhaut gegen Beschädigung geschützt ist.
Derartige Kites sind beispielsweise in der US 2006/0192055 A1 oder der DE 202 01 924 U1 offenbart. In der DE 10 2016 113 858 B4 der Anmelderin wird vorgeschlagen, die Struts auswechselbar in die Tragstruktur zu integrieren, so dass bei einer Beschädigung einer Strut, beispielsweise bei einem Absturz oder bei übermäßigem Aufpumpen eine einfache Reparatur durch Auswechseln der Struts ermöglicht ist.
Je nach Anwendungsbereich haben Tubekites eine unterschiedliche Anzahl von Struts. Leichtwindkites werden zur Minimierung des Gewichtes mit vergleichsweise wenig Struts ausgeführt, während Race- oder Freeridekites, bei denen das Profil auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten stabil gehalten werden soll, mit einer Vielzahl von Struts ausgeführt sind. So hat der von der Anmelderin vertriebene Leichtwindkite Mono® lediglich eine Centerstrut, während der Freeridekite Rebel® mit fünf Struts, d.h. einer Centerstrut, zwei Quarterstruts und zwei Tipstruts ausgeführt ist.
Die Kites werden in unterschiedlichen Größen angeboten, um eine Anpassung an unterschiedliche Windstärken zu ermöglichen. Dabei ist man bestrebt, den Kite möglichst leicht, jedoch mit einer hinreichend steifen Tragstruktur auszuführen, so dass die jeweilige Windkraft effektiv in Vor- oder Auftrieb umgesetzt werden kann.
Der Grundaufbau eines gattungsgemäßen Flügelriggs ist in der DE 10 2019 101 656.8 beschrieben.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen leichten Kite und ein leichtes Flügelrigg mit hinreichender Stabilität zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Kite bzw. ein Flügelrigg mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Kite ist als Tubekite mit einer inflatable Tragstruktur ausgeführt, die eine Leading Edge (Fronttube) und zumindest eine daran befestigte (Quer-) Strut aufweist und die eine Canopy aufspannt. Das Flügelerigg ist entsprechend aufgebaut. Erfindungsgemäß ist zumindest ein Teilbereich der Außenhaut einer Strut aus einem anderen Material, vorzugsweise aus einem leichteren Material mit geringerem Flächengewicht als das Material der Außenhaut der Leading Edge oder anderer Struts gefertigt. Dies ermöglicht es, zumindest eine Strut mit einem verringerten Gewicht auszuführen, so dass, insbesondere bei Kites mit mehreren Struts, das Gesamtgewicht des Kites gegenüber herkömmlichen Lösungen, bei denen die Struts und die Leading Edge aus dem gleichen, vergleichsweise schweren Material bestehen, deutlich verringert werden kann.
Unter dem Begriff „Material“ wird dabei vorzugsweise dasjenige Material verstanden, aus dem die Außenhaut gefertigt ist, die die Bladder umgreift - eventuell vorgesehene Verstärkungen im Übergangsbereich zur Leading Edge oder an den Trailing-Edge-seitigen Enden der Struts sowie an den bei einem ungewollten Absturz des Kites gefährdeten Frontbereichen der Leading Edge sollen dabei vorzugsweise nicht unter den Begriff „Material“ subsummiert sein.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Tragstruktur mehrere Struts auf, deren Material dann zur Optimierung der Steifigkeit der Tragstruktur aus Materialien mit unterschiedlichen Flächengewichten ausgeführt sind. Zur Verbesserung der Stabilität der Tragstruktur kann beispielsweise eine Centerstrut aus einem Material mit einem höheren Flächengewicht als außen liegende Struts gefertigt sein.
Bei einem mit fünf Struts ausgeführten Kite können beispielsweise die Centerstrut und die beiden benachbarten Quarterstruts aus vergleichsweise schwerem Material gefertigt sein, während die Tipstruts aus einem besonders leichten Material hergestellt sind.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Centerstrut aus dem gleichen Material wie die Leading Edge gefertigt.
Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, wenn das schwerere Material, das beispielsweise in Bereichen der Leading Edge und für die Centerstrut verwendet wird, ein Flächengewicht von mehr als 120 g/m², vorzugsweise mehr als 130 g/m², und das leichte Material ein Flächengewicht von weniger als 100 g/m², vorzugsweise weniger als 90 g/m² hat.
Das schwerere Material kann das herkömmlicherweise verwendete Dacron®, das leichte Material kann ein Material sein, das üblicherweise für die Canopy oder im Segelsport für Spinnaker (Spinnakermaterial) eingesetzt wird.
Als besonders geeignete Materialien haben sich Tücher auf Polyesterbasis oder das besonders leichte Tuch Aluula® herausgestellt.
Die Steifigkeit/Elastizität der Strut lässt sich weiter optimieren, wenn diese abschnittsweise aus dem schwereren Material ausgeführt ist, so dass beispielsweise die Strut zur Trailing Edge hin aus dem leichteren Material gefertigt ist - dementsprechend ist die Strut im Anbindungsbereich an die Leading Edge vergleichsweise stabil/steif ausgebildet, während die Trailing-Edge-seitigen Endabschnitte flexibel ausgeführt sind und somit ein besseres Lenken und ein dynamischeres Handling ermöglichen.
Mit anderen Worten gesagt, das vergleichsweise steife Material mit hohem Flächengewicht bildet den Leading-Edge-seitigen Teil der Strut aus, während der Trailing-Edge-seitige Teil aus einem weicheren, flexiblen Material ausgeführt ist.
Die Anmelderin behält sich vor, einen eigenen unabhängigen Patentanspruch auf eine Tragstruktur zu richten, bei der für die Strut(s) oder die Leading Edge zur Ausbildung der Außenhaut Materialien mit unterschiedlicher Steifigkeit/Flexibilität ausgewählt sind, wobei dann das Flächengewicht in den Hintergrund treten kann. Selbstverständlich kann bei der Auswahl der geeigneten Materialien dann entsprechend auch darauf geachtet werden, dass das leichtere Material auch entsprechend flexibler und elastischer ausgebildet ist als das Material mit dem höheren Flächengewicht.
In entsprechender Weise kann auch die Leading Edge aus einem Materialmix bestehend aus einem leichteren Material und einem schwereren Material ausgebildet sein. So ist es beispielsweise vorstellbar, die Leading Edge zu den Tips hin aus einem Material mit geringerem Flächengewicht auszuführen, während der mittlere Bereich der Leading Edge aus einem vergleichsweise schweren, steifen Material ausgeführt wird.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung von leichteren Materialien für Struts/Leading Edge kann die Tragstruktur flexibler als bei herkömmlichen Lösungen ausgestaltet werden, so dass die Flugeigenschaften positiv beeinflusst werden. So werden bspw. durch den höheren Flex das Eindrehverhalten des Kites verbessert und aufgrund des geringen Gewichts die Beschleunigung in Böen/Manövern verbessert.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung wird im Folgenden anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine dreidimensionale Frontansicht eines für den Freeride-Einsatz optimierten Kites.
Ein derartiger Kite 1 hat eine Tragstruktur 2, bestehend aus einer Fronttube oder Leading Edge 4 und fünf quer dazu ausgebildeten Querstruts, im Folgenden Struts 6 genannt, die gemeinsam eine Canopy 8 aufspannen. Das Befüllen der Leading Edge 4 erfolgt mittels eines nicht dargestellten Ventils, das an der Leading Edge 4 ausgebildet ist und über ein One-Pump-System auch die Befüllung der Struts 6 ermöglicht. Die Figur zeigt das Modell Rebel®, bei dem fünf Struts 6 verwendet sind. Im mittleren Bereich der Leading Edge 4 (Fronttube) ist eine Centerstrut 10 ausgeführt, benachbart zu dieser sind zwei Quarterstruts 12a, 12b und zur Aussteifung von Tips 15, 16 sind in deren Bereich Tipstruts 14a, 14b vorgesehen. Wie in der Figur dargestellt, verringert sich der Durchmesser der Leading Edge 4 zu den beiden Tips 15, 16 hin. Entsprechend verjüngen sich auch die Struts 6 von der Leading Edge 4 weg hin zur in Anströmrichtung hinten liegenden Trailing Edge 18.
Wie vorstehend ausgeführt, ist die Außenhaut der Leading Edge 4 und der Struts 6 aus einem vergleichsweise verschleißfesten Material gefertigt und umgibt eine nicht dargestellte Bladder, die über das eingangs genannte Ventil aufgepumpt werden kann. Diese Bladder trägt lediglich zur Luftdichtigkeit der Tragstruktur 2 bei und ist dementsprechend im Hinblick auf die Druckfestigkeit ausgelegt. Bei herkömmlichen Kites sind die Struts 6 und die Leading Edge 4 - abgesehen von den erforderlichen Verstärkungen - aus Dacron@ gefertigt. Dieses Material wird beispielsweise auch bei der Herstellung von Segeln verwendet. Ein derartiges Dacron®-Material hat üblicherweise ein Flächengewicht von mehr als 120 g/m².
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Außenhaut zumindest einer Strut 6 zumindest abschnittsweise aus einem Material mit einem geringeren Flächengewicht auszuführen. Dieses „leichtere“ Material ist dann beispielsweise mit einem Flächengewicht von weniger als 100 g/m², vorzugsweise weniger als 90 g/m², ausgeführt. In jüngster Zeit sind auch Materialien auf dem Markt verfügbar, die bei mit Dacron® vergleichbarer Festigkeit/Steifigkeit und Abriebfestigkeit ein Flächengewicht von etwa 70 g/m² aufweisen.
Ein derartiges Material wird beispielsweise unter der Marke Aluula® angeboten. Besonders bevorzugt ist, wenn das für die besagte Strut 6 verwendete Material ein Flächengewicht zwischen 90 g/m² und 70 g/m² aufweist, während das Material der Außenhaut der Leading Edge 4 und/oder der sonstigen Struts 6 ein Flächengewicht zwischen 130 g/m² und 160 g/m² aufweist.
Bei einem Kite 1 mit fünf Struts 6 lässt sich beispielsweise die Centerstrut 10, die Leading Edge 4 und ggf. noch die beiden Quarterstruts 12a, 12b aus Dacron® mit vergleichsweise hohem Flächengewicht fertigen, während die Tipstruts 14a, 14b aus einem leichteren Material, beispielsweise Aluula® hergestellt sind.
Prinzipiell ist es auch möglich, die Quarterstruts 12a, 12b aus einem Material zu fertigen, dessen Flächengewicht zwischen demjenigen der Centerstrut 10 und der Tipstruts 14a, 14b liegt, so dass der Tipbereich im Hinblick auf die Flexibilität optimiert ist. Mit anderen Worten gesagt, im mittleren Bereich des Kites 1 wird ein vergleichsweise steifes, schweres Material verwendet, während die Tipbereiche aus einem leichten, weichen, flexiblen Material gefertigt sind.
Wie in der Figur angedeutet, kann ein Leading-Edge-seitiger Bereich A einer Strut 6, beispielsweise der Centerstrut 10, aus dem gleichen Material wie die Leading Edge 18 hergestellt sein. Dieser Bereich A aus einem vergleichsweise schweren, steifen Material (Dacron®) kann sich beispielsweise über 10 cm bis 20 cm erstrecken. In dem mit B gekennzeichneten Bereich wird dann das Material mit geringerem Flächengewicht ausgeführt, so dass die Trailing-Edge-seitigen Abschnitte der jeweiligen Struts6 flexibel aus einem weichen Material ausgebildet werden können. Dies ermöglicht es beispielsweise, bei geringem Gewicht den Trailing-Edge-seitigen Teil der Struts 6 zur Optimierung der Steifigkeit mit einem etwas größeren Durchmesser als bei herkömmlichen Lösungen auszuführen.
Ein entsprechendes Konzept lässt sich auch für die Leading Edge 4 vorsehen. So kann beispielsweise der mittlere Bereich M der Leading Edge 4 aus dem schwereren Material gefertigt sein, während tipseitige Bereiche R dann aus einem leichteren Material hergestellt sind.
Selbstverständlich können die in der Figur angedeuteten Zonen auch anders gestaltet werden. Prinzipiell ist es auch möglich, mehr als zwei Bereiche einer Strut 6 oder mehrere Struts 6 mit unterschiedlichen Materialien auszuführen. Entsprechendes gilt natürlich auch für die Leading Edge 4.
Mit dem Bezugszeichen 22 sind in der Figur die mit einer Verstärkung versehenen Bereiche gekennzeichnet. Diese Verstärkung 22 kann beispielsweise ebenfalls aus einem schweren Dacron®- Material ausgeführt sein. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, zumindest tipseitige Verstärkungen durch Doppelung von leichteren Materialien auszubilden, so dass bei geringem Gewicht ein hinreichender Schutz gewährleistet ist.

In der unten einkopierten Tabelle sind einige Materialien genannt, die zur Ausbildung der Leading Edge 4 bzw. der Struts 6 verwendet werden. Die dabei verwendeten Bezeichnungen sind dem Fachmann bekannt. Tabelle

LE materials	strut materials
LE materials	Aluula (70g)	DLE 130	DLE140	T77060	DLE 160	STW70 (90g)
Aluula (70g)	x					x
DLE 130 (130g)		x				x
DLE 140 (140g)			x			x
T 77060 (160g)				x		x
DLE 160 (160g)					x	x

Bei Leichtwindkites mit beispielsweise einer einzigen Centerstrut 10 (siehe beispielsweise das Modell Mono®) kann diese in entsprechender Weise aus einem leichteren Material als zumindest Teilbereiche der Leading Edge 4 ausgeführt sein. Da derartige Leichtwindkites mit einer großen Fläche ausgeführt sind und dementsprechend die Centerstrut 10 vergleichsweise lang ist, bietet es sich an, diese zumindest abschnittsweise aus einem sehr leichten Material, wie beispielsweise dem Aluula®-Material auszuführen, wobei im Anbindungsbereich an die Leading Edge 4 ein steiferes, schwereres Material, wie beispielsweise eines der Dacron®-Materialien gemäß der oben einkopierten Tabelle verwendet werden kann. Die Trailing Edge 20 kann bei einem derartigen Leichtwindkite dann durchgehend aus Dacron® oder aber auch aus dem vorbeschriebenen Materialmix hergestellt sein.
Die Erfindung ist jedoch keinesfalls auf die Verwendung von herkömmlichen Dacron®-/Spinnakermaterialien, -tüchern beschränkt. Prinzipiell können jedoch auch Laminate, Folien oder dergleichen eingesetzt werden, die zur Verwendung als Außenhaut bei Kites geeignet sind.
Prinzipiell können auch Flügelriggs in der vorbeschriebenen Weise ausgeführt sein.
Offenbart ist eine Tragstruktur eines Kite oder eines Flügelriggs, bei der zumindest eine Strut abschnittsweise aus einem anderen Material als eine Fronttube/Leading Edge oder als weitere Struts ausgeführt ist.
Bezugszeichenliste

1: Kite
2: Tragstruktur
4: Leading Edge
6: Strut
8: Canopy
10: Centerstrut
12: Quarterstrut
14: Tipstrut
15: Tip
16: Tip
18: Trailing Edge
22: Verstärkung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2006/0192055 A1 [0004]
DE 20201924 U1 [0004]
DE 102016113858 B4 [0004]
DE 102019101656 [0007]

Claims

Kite oder Flügelrigg mit einer inflatable Tragstruktur (2), die eine Leading Edge (4) und zumindest einen daran befestigten Strut (6) aufweist und die eine Canopy (8) aufspannt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich einer Außenhaut einer Strut (6) aus einem anderen Material, vorzugsweise einem leichteren Material mit geringerem Flächengewicht als das Material der Leading Edge (4) oder weiterer Struts (6) gefertigt ist.
Kite nach Patentanspruch 1, wobei die Tragstruktur (2) mehrere Struts (6) aufweist, die aus Materialien mit unterschiedlichen Flächengewichten bestehen.
Kite nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei eine Centerstrut (10) aus einem Material mit höherem Flächengewicht als außen liegende Struts (6) gefertigt ist.
Kite nach Patentanspruch 3, wobei dieser mit fünf Struts (6) ausgeführt ist, wobei eine Centerstrut (10) und Quarterstruts (12a, 12b) aus einem schwereren Material als Tipstruts (14a, 14b) ausgeführt ist.
Kite nach Patentanspruch 3 oder 4, wobei die Centerstrut (10) oder die Quarterstrut (12a, 12b) zumindest abschnittsweise aus dem gleichen Material wie die Leading Edge (4) gefertigt ist.
Kite nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das schwerere Material der Außenhaut ein Flächengewicht von mehr als 120 g/m², vorzugsweise mehr als 130 g/m², und das leichtere Material ein Flächengewicht von weniger als 100 g/m², vorzugsweise weniger als 90 g/m², hat.
Kite nach Patentanspruch 5, wobei das schwerere Material Dacron® und das leichtere Material ein Tuch/Laminat ist, das üblicherweise für Canopys (8)/Spinnaker eingesetzt ist.
Kite nach Patentanspruch 7, wobei beide Materialien auf Polyesterbasis hergestellt sind.
Kite nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Strut (6) im Anbindungsbereich an die Leading Edge (4) aus einem schwereren Material als das im Bereich einer Trailing Edge (18) verwendete Material der Strut (6) ausgebildet ist.
Kite nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Leading Edge (4) zu den Tips (14, 16) hin aus einem leichteren Material als in einem Mittelbereich (M) ausgebildet ist.