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Die Erfindung betrifft einen Tubekite
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Aus der
US 4,708,078 A1 ist ein
gattungsgemäßer Tubekite
bekannt, der eine Tragfläche,
einen aufblasbaren Fronttube, der sich entlang einer Anströmkante des
Tubekite von einer auf die andere Seite des Tubekite erstreckt,
zwei an gegenüberliegenden
seitlichen Enden der Anströmkante
angeordnete Befestigungspunkte, und zwei an den Befestigungspunkten
mit dem Tubekite verbundenen Leinen aufweist. Die Leinen sind vom
Tubekite bis zum Sportler geführt
und dienen zum Manövrieren
des Tubekites. Weiterhin sind mehrere sogenannte Quertubes vorgesehen,
die ebenfalls aufblasbar sind und sich ausgehend vom Fronttube in
Anströmrichtung nach
hinten erstrecken. Durch diese aufblasbaren Strukturen erhält dieser
Tubekite seine Form und seine Steifigkeit. Die Schläuche sind
von einem Obersegel und einem Untersegel umgeben, welche an den Berührungspunkten
mit den Schläuchen
verbunden sind, wobei das Ober- und Untersegel im hinteren Bereich
der Tragfläche
ebenfalls miteinander verbunden sind und so eine geschlossene Hülle um die
aufblasbaren Strukturen bilden.
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Solche Tubekites haben den Nachteil,
dass sich durch die runde Form des Fronttube und dessen großen Durchmesser
ein hoher Anströmluftwiderstand
ergibt. Der Durchmesser des Fronttubes eines solchen Tubekite wird
im allgemeinen durch die Geometrie des Tubekite bestimmt. Es wird
genau der Durchmesser gewählt,
der für
eine stabile Form notwendig ist. Auf die Aerodynamik wird erst in
zweiter Linie geachtet. Da der Fronttube eine runde Form hat, ergibt
sich durch den Durchmesser der Tubes ein hoher Anströmluftwiderstand.
Daraus resultiert, dass die Tubekites langsam sind. Kleine Tubekites
erreichen eine Windfenstergröße von ungefähr 175 Grad, die
mit zunehmender Größe des Drachen
abnimmt. Das Gleiche gilt für
Steuerimpulse, auch diese werden mit zunehmender Größe immer
schlechter.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen
Tubekite mit stabiler Form und gleichzeitig reduziertem Anströmluftwiderstand
zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des
Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen sind
Gegenstand weiterer Ansprüche.
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Erfindungsgemäß wird ein zweiter, vom Fronttube
in Anströmrichtung
beabstandeter, aufblasbarer Längstube
angeordnet, welcher zusammen mit dem Fronttube und den Querstreben
ein Traggerüst
für den
Tubekite bildet. Dadurch kann der Durchmesser des Fronttube gegenüber herkömmlichen
Tubekites kleiner gewählt
werden, weil auch der Längstube
einen Teil der wirkenden Kräfte
aufnimmt. Durch den kleiner Querschnitt des Fronttube wird der Anströmluftwiderstand
verringert und damit die Flugeigenschaften des Tubekite verbessert.
Der zusätzliche
Längstube
trägt zwar
zur Stabilisierung bei, beeinflußt durch seine nach hinten
versetzte Anordnung den Anströmluftwiderstand
aber nicht.
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In einer ersten Ausgestaltung sind
die Querstreben aufblasbar ausgebildet und gegebenenfalls strömungstechnisch
mit dem Front- und/oder Längstube
verbunden. Dadurch kann der Tubekite sehr einfach durch Aufpumpen
in die betriebsbereite Form gebracht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung weisen
der Fronttube und der Längstube
unterschiedliche Querschnitte auf. Dabei wird der Querschnitt des
Fronttube im Hinblick auf die Reduzierung des Anströmluftwiderstandes
möglichst
klein gewählt,
während
der Querschnitt des Längstube
zur Aufnahme der einwirkenden Kräfte
ausreichend groß sein
sollte. Die Querschnitte können
somit einfach an den gewünschten
Aufbau des Tubekite und an die geforderten Flugeigenschaften angepaßt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist
auf der Unterseite des Tubekite ein Untersegel vorgesehen, welches
sich ausgehend vom Fronttube nach hinten erstreckt. Dadurch können Verwirbelungen
im Bereich hinter dem Fronttube verhindert oder zumindest reduziert
werden. In Abhängigkeit
von den gewünschten
Flugeigenschaften kann sich hierbei das Untersegel bis in den Bereich
zwischen Fronttube und Längstube,
bis zum Längstube
selbst oder bis in den Bereich zwischen Längstube und Abströmkante erstrecken.
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In einer weiteren Ausgestaltung bestehen die
Querstreben aus einem flexiblen Material, während die Tragfläche aus
einem dehnungsarmen Material in konvexer Form hergestellt und in
vorgegebenen Abständen
mit schmale Taschen zur Aufnahme der Querstreben versehen ist. Dadurch
ergibt sich ein einfacher und flacher Aufbau des Tubekite. Gleichzeitig
kann der Tubekite sehr einfach durch Aufpumpen von Front- und Längstube
und durch Einstecken der flexiblen Querstreben in die Taschen in
die betriebsbereite Form gebracht werden.
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Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft anhand
einer Zeichnung näher
beschrieben, wobei
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1 den
Prinzipaufbau eines erfindungsgemäßen Tubekites mit zwei Steuerleinen
in perspektivischer Darstellung, und
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2 einen
schematischen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Tubekite gemäß 1 zeigt.
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Die Form und die Funktion von Tubekites
ist allgemein und insbesondere auch aus der
US 4,708,078 A1 bekannt,
und wird daher im folgenden nur noch kurz beschrieben.
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Der in 1 insgesamt
mit 1 gekennzeichnete Tubekite weist eine Tragfläche 2 aus einem geeigneten
Material auf. Um dem Tubekite 1 ein gewünschtes Profil zu geben und
um eine ausreichend steife Struktur zu schaffen ist im Bereich der
Anströmkante 3 des
Tubekite 1 ein aufblasbarer erster Schlauch 4, im allgemeinen
als Fronttube bezeichnet, angeordnet. Hierzu ist der Fronttube 4 aus
einem luftdichten Material hergestellt oder weist zumindest einen
luftdichten Innenkern auf. Soll der Tubekite 1 auf dem
Wasser eingesetzt werden, so wird vorzugsweise ein wasserfestes
beziehungsweise wasserabweisendes Material verwendet. Der Fronttube 4 erstreckt
sich im wesentlichen über
die gesamte Anströmkante 3 und
weist einen konischen oder auch einen symmetrischen Querschnitt
auf.
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Weiterhin sind zusätzlich quer
zum Fronttube 4, das heißt im wesentlichen in Anströmungsrichtung 5 der
Luft angeordnete Querstreben 6 für die Tragfläche 2 vorgesehen.
Dies können
ebenfalls aufblasbare Strukturen, sogenannte Quertubes, sein. Bevorzugt
können
auch flexible Strukturen vorgesehen werden.
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Zusätzlich ist ein zweiter, vom
Fronttube 4 in Anströmrichtung 5 beabstandeter,
aufblasbarer Längstube 10 vorgesehen,
welcher zusammen mit dem Fronttube 4 und den Querstreben 6 ein
gitterförmiges
Traggerüst
für den
Tubekite 1 bildet. Für
diesen Längstube 10 gelten
die selben Anforderungen bezüglich
Aufbau und Material wie bereits vorstehend anhand des Fronttube 4 beschrieben.
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An seitlich gegenüberliegenden Enden der Anströmkante 3 ist
jeweils ein Befestigungspunkt 7, 7' für zwei Steuerleinen 8, 8' vorgesehen.
Der Längstube 10 erstreckt
sich im gezeigten Ausführungsbeispiel über die
gesamte Breite des Tubekite 1, das heißt von einem Befestigungspunkt 7 bis
zum gegenüberliegenden
Befestigungspunkt 7'.
Möglich
ist aber auch, dass sich der Längstube 10 nur über die
beiden äußersten
Querstreben 6 hinaus erstreckt, so dass die Ausbildung
eines Traggitters noch gewährleistet ist.
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Die Steuerleinen 8, 8' sind bis zum
nicht dargestellten Sportler geführt
und dienen zum Manövrieren
des Tubekites 1. Neben dem in 1 dargestellten Tubekite mit zwei Steuerleinen
gibt es zunehmend auch Tubekites mit vier oder mehr Steuerleinen.
Hierbei werden für
die beiden zusätzlichen
Steuerleinen im Bereich einer Abströmkante 9 des Tubekites 1 zwei
weitere Befestigungspunkte vorgesehen. In diesem Falle ist die Tragfläche 2 des
Tubekite 1 derart geformt, dass sich die Anströmkante 3 und
die Abströmkante 9 nicht
wie in 1 dargestellt
im Befestigungspunkt 8 treffen, sondern in Anströmungsrichtung 5 voneinander
beabstandet sind. Bei einem solchen Tubekite 1 mit vier
Steuerleinen werden üblicherweise
die beiden hinteren Steuerleinen zum Lenken des Tubekites 1 verwendet,
während
die beiden vorderen Steuerleinen zum Einstellen des Anströmwinkels
(sogenannte Depower-Leinen) verwendet werden. Auch für solche
Tubekites 1 ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Traggerüstes einsetzbar.
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In 2 ist
der Querschnitt des Tubekites 1 gemäß 1 schematisch im Schnitt gezeigt, wobei gleiche
Teile mit identi schen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Es ist
zu erkennen, dass sich die Querstrebe 6 ausgehend vom Fronttube 4 bis
hin zur Abströmkante 9 erstreckt.
Dadurch wird eine stabile Form des Tubekite 1 bis hin zur
Abströmkante 9 gewährleistet.
Prinzipiell ist es auch möglich,
die Querstreben 6 nicht bis hin zur Abströmkante 9,
sondern lediglich bis zum Längstube 10 oder
bis zu einer Position zwischen Längstube 10 und
Abströmkante 9 zu führen. In
diesem Falle müßte jedoch
entweder auf die Stabilität
im hinteren Bereich verzichtet oder durch andere geeignete Maßnahmen
sichergestellt werden.
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Abweichend von 1 ist in 2 zusätzlich ein
Untersegel 11 dargestellt, welches sich ausgehend von der
der Tragfläche 2 abgewandten
Seite des Fronttube 4 in Anströmrichtung 5 nach hinten
erstreckt und zwischen dem Längstube 10 und
der Abströmkante 9 mit
der Tragfläche 2 verbunden
ist. Dadurch können
bei Bedarf Verwirbelungen im Bereich hinter dem Fronttube 4 verhindert
oder zumindest reduziert werden. Bei Bedarf kann das Untersegel 11 sich
jedoch auch nur bis zum Längstube 10 beziehungsweise
bis zu einer Stelle zwischen Fronttube 4 und Längstube 10 erstrecken.
Gegebenenfalls kann auch ganz auf das Untersegel 11 verzichtet
werden. Der Einsatz eines Untersegels 11 hängt insbesondere
von der gewählten
Geometrie des Tubekite 1, sowie von den gewünschten
Flugeigenschaften des Tubekite 1 ab.
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Die Befestigung des Untersegels 11 an
der Tragfläche 2 beziehungsweise
am Front- und/oder Längstube 4, 10 kann
fest oder lösbar,
beispielsweise mit Hilfe eines Klettverschlusses, erfolgen. Die
Befestigung des Fronttube 4 sowie des Längstube 10 mit der
Tragfläche 2 erfolgt
vorzugsweise durch Nähen
oder Kleben.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin,
dass sich durch die Verbindung von Fronttube 4 beziehungsweise
Längstube 10 mit den
mindestens zwei Querstreben 6 ein stabiles Traggerüst für den Tubekite 1 entsteht.
Die Dimensionierung von Fronttube 4 und Längstube 10 wird
dabei vorzugsweise so gewählt,
dass ein möglichst
geringer Anströmluftwiderstand
entsteht. Für
den Anströmluftwiderstand
relevant ist vor allem der Durchmesser des Fronttubes 4,
während
der Durchmesser des Längstube 10 in
weiten Grenzen den Anströmluftwiderstand
nicht beeinträchtigt.
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Gleichzeitig tragen aber sowohl der
Fronttube 4 als auch der Längstube 10 zur Stabilität des Tubekite 1 bei,
wobei sich hier im wesentlichen die Beiträge und somit im wesentlichen
auch die Querschnitte von Fronttube 4 und Längstube 10 addieren. Somit
werden die Querschnitte von Fronttube 4 und Quertube 10 so
gewählt,
dass ein möglichst
großer Beitrag
zur Stabilität
des Tubekite 1 in einer Richtung quer zur Anströmrichtung 5 durch
den Längstube 10 übernommen
wird, während
der Fronttube 4 einen möglichst
geringen Querschnitt und damit einen reduzierten Anströmluftwiderstand
erhält.
Der Querschnitt des Fronttube 4 wird aber zumindest so
groß gewählt, dass
der Tubekite 1 auch im Bereich der Anströmkante 3 eine
stabile Form aufweist.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Querstreben 6 im wesentlichen senkrecht zum Fronttube 4 beziehungsweise
zum Längstube 10 angeordnet.
Neben dieser bevorzugten Anordnung ist es aber ebenfalls möglich, die
Querstreben unter einem Winkel ungleich 90° anzuordnen, wobei sich auch
die Winkel der einzelnen Querstreben 6 unterscheiden können. Entscheidend
ist lediglich, dass ein gitterförmiges
Traggerüst
für den
Tubekite 1 gebildet wird. Hierbei ist auch der Abstand
des Längstube
10 vom Fronttube 4 variabel, wobei ein relativ großer Abstand
hinsichtlich Anströmluftwiderstand
und Stabilität
vorteilhaft ist. Bevorzugt kann daher der Abstand zwischen Fronttube 4 und
Längstube 10 zumindest
ein Drittel des Abstandes zwischen Anströmkante 3 und Abströmkante 9 übersteigen.
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In einer möglichen, aber nicht näher dargestellten
Ausführungsform
wird die Tragfläche 2 des Tubekite 1 aus
einem dehnungsarmen Material in konvexer Form hergestellt. In gewünschten
Abständen
werden schmale Taschen im wesentlichen über die gesamte Tiefe der Tragfläche 2,
das heißt
im wesentlichen von der Anströmkante 3 bis
hin zur Abströmkante 9,
aufgebracht. In diese Taschen werden dann hochflexible Stäbe als Querstreben 6 gesteckt und
aufgrund der konvexen Form mit der Tragfläche 2 verspannt. Die
Stäbe sind
bevorzugt aus einem bruchfesten Material und können sowohl symmetrische als
auch asymmetrische Biegekurven aufweisen. Sie können eine beliebige Form, beispielsweise rund,
rechteckig oder quadratisch aufweisen. Die Taschen können hierbei
sowohl oberhalb als auch unterhalb der Tragfläche 2 angeordnet werden.
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In einer weiteren, ebenfalls nicht
näher dargestellten
Ausführungsform,
sind die Querstreben 6 als aufblasbare Quertubes 6 ausgebildet.
Die Quertubes 6 können
hierbei als separate Bauteile ausgeführt sein. Alternativ können die
Quertubes auch mit dem Fronttube 4 und/oder dem Längstube 10 strömungstechnisch
verbunden sein, so dass die miteinander verbundenen Tubes gemeinsam
aufgeblasen werden können.
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Generell können die Querstreben 6 zur
Ausbildung des gitterförmigen
Traggerüstes
direkt mit dem Fronttube 4 beziehungsweise dem Längstube 10 verbunden
sein. Die Verbindung kann aber auch indirekt erfolgen. Beispielsweise
dadurch, dass sowohl die Querstreben 6 als auch der Fronttube 4 und der
Längstube 10 fest
mit der Tragfläche 2 verbunden sind
und dadurch eine relative Lagefixierung gewährleistet ist.