DE19613304A1 - Oberflächenstruktur für die Außenhaut bewegter oder ruhender Körper, die einem Strömungsmedium ausgesetzt sind - Google Patents

Oberflächenstruktur für die Außenhaut bewegter oder ruhender Körper, die einem Strömungsmedium ausgesetzt sind

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Description

Die Erfindung betrifft eine Oberflächenstruktur für die Außenhaut bewegter oder ruhender Körper, die einem Strö­ mungsmedium ausgesetzt sind.
Bewegte oder ruhende Körper, die einem Strömungsmedium ausgesetzt sind, weisen einen bestimmten Strömungswider­ stand auf, der bei selbstangetriebenen Körpern wie Kraft­ fahrzeugen oder Schiffen oder Flugzeugen einen bedeuten­ den Einfluß auf den Energieverbrauch hat. Außerdem schlägt sich die Materialdicke der Außenhaut solcher selbstange­ triebener Körper im Gewicht nieder und kann bisher ohne gravierende Beeinträchtigungen der Außenhaut- oder Ober­ flächenstabilität nicht beliebig verringert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Modifikation der Oberfläche oder Außenhaut von Kör­ pern, die einem Strömungsmedium ausgesetzt sind, anzuge­ ben, die diese Nachteile nicht aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Oberfläche oder Außenhaut des relativ zum Strömungsmedium bewegten Körpers zur Erzielung eines verbesserten Wirkungs­ grads und zur Verbesserung der mechanischen Stabilität der Oberfläche oder Außenhaut des Körpers signifikant struktu­ riert ist.
Vorzugsweise sind in der Oberfläche oder Außenhaut des Körpers eine Vielzahl von Vertiefungen vorgesehen. Diese können symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet sein.
Vorzugsweise sind die Vertiefungen in ihren Umrissen kurvenförmig oder eckig oder sie bestehen aus einer Kom­ bination aus kurvenförmigen und eckigen Elementen. Zwischen den Vertiefungen liegen Stege, die sich im wesentlichen in der Ebene der Oberfläche oder Außenhaut des Körpers befinden.
Die erfindungsgemäße Oberflächenstruktur hat den wesentli­ chen Vorteil, daß der Strömungswiderstand gegenüber glatten vergleichsweisen Oberflächen verringert ist, die mechani­ sche Festigkeit und Stabilität bei gleichzeitiger Redu­ zierung der Materialdicke der Außenhaut gegenüber dem Stand der Technik erhöhbar ist, verbunden mit einer deut­ lichen Gewichtsreduzierung, was auch bei selbstangetrie­ benen Körpern wie Kraftfahrzeugen, Schiffen und Flugzeu­ gen den Energieverbrauch zu senken hilft.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge­ ben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt der erfindungsgemäß strukturierten Oberfläche oder Außenhaut in der Draufsicht,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 2.
Die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Oberflächenstruk­ tur für die Außenhaut 1 eines bewegten oder ruhenden Körpers, der relativ zum Strömungsmedium 4 bewegt ist, kann beispielsweise bei einer Kraftfahrzeugkarosserie oder bei Zügen zur Anwendung kommen. Die Oberfläche dieses Körpers 2 ist als Außenhaut 1 signifikant struk­ turiert. Die signifikante Strukturierung erfolgt dadurch, daß in der Oberfläche oder Außenhaut 1 des Körpers 2, bspw. der Karosserie eine Vielzahl von Vertiefungen 3 vorgesehen sind. Diese Vertiefungen 3 können symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet sein. In ihren Umrissen kön­ nen die Vertiefungen 3 aus kurvenförmigen oder eckigen oder einer Kombination aus kurvenförmigen und eckigen Elementen bestehen. Vorzugsweise sind die Vertiefungen 3 in ihren Umrissen kreisförmig und/oder oval und/oder rechteckig und/oder vieleckig ausgestaltet. Zwischen den Vertiefungen 3 liegen die Stege 5, die sich im wesentlichen in der Ebene der Oberfläche oder Außenhaut 1 des Körpers 2 befinden. Die Vertiefungen 3 weisen in Abhängigkeit von der Größe des Körpers 2 verschieden große Umfänge und verschieden große Breiten der Stege 5 auf.
Eine derart strukturierte Oberfläche kann Verwendung fin­ den bei der Karosserieaußenhaut oder Oberfläche von bspw. Kraftfahrzeugen, Motoradverkleidungen und Zügen sowie bei der Außenhaut von Schiffsrümpfen und bei der Außenhaut von Flugzeugen samt Tragflächen, sowie bei Zeppelinen und Sportgeräten wie bspw. Bobs und Schutzhelmen.
Durch das Vorhandensein der Stege 5 erfolgt eine Über­ leitung des Strömungsmediums 4 gewissermaßen von Steg zu Steg, wodurch der Strömungswiderstand verbessert, zu­ mindest aber nicht verschlechtert wird.
Durch die erfindungsgemäße Strukturierung der Oberfläche oder Außenhaut 1 mittels der Vertiefungen 3 bekommt bei­ spielsweise die Karosserie eines Kraftfahrzeugs eine größere Stabilität. Dadurch kann die Materialdicke des Karos­ serieblechs verringert werden bei gleichbleibender oder sogar verbesserter Karosseriestabilität gegenüber dem Stand der Technik. Mit der Verringerung der Materialdicke geht eine Gewichtsreduzierung des bspw. Kraftfahrzeugs ein­ her, was sich deutlich in einer Verringerung des Energie­ verbrauchs niederschlägt. Die hier genannten Vorteile treffen auf alle in den Ansprüchen und den zuvor genannten Beispielen als Verwendungsmöglichkeiten der Erfindung zu.
Die Erfindung läßt sich auf Stahlbleche oder Aluminium oder Kunststoff oder andere Stoffe als Material für die Außenhaut oder Oberfläche von Körpern anwenden, die rela­ tiv zu einem Strömungsmedium wie bspw. Luft, Gase oder Wasser und andere Flüssigkeiten bewegt sind.
Bezugszeichenliste
1 Oberfläche oder Außenhaut
2 Körper
3 Vertiefung
4 Strömungsmedium
5 Steg

Claims (11)

1. Oberflächenstruktur für die Außenhaut bewegter oder ruhender Körper (2), die einem Strömungsmedium (4) aus­ gesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche oder Außenhaut (1) des relativ zum Strömungsmedium (4) bewegten Körpers (2) zur Erzielung eines verbesserten Wirkungsgrads und zur Verbesserung der mechanischen Stabilität der Oberfläche oder Außenhaut (1) des Körpers (2) signifikant strukturiert ist.
2. Oberflächenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Oberfläche oder Außenhaut (1) des Körpers (2) eine Vielzahl von Vertiefungen (3) vorge­ sehen sind.
3. Oberflächenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (3) symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet sind.
4. Oberflächenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (3) in ihren Umrissen aus kurvenförmigen oder eckigen oder einer Kom­ bination aus kurvenförmigen und eckigen Elementen bestehen.
5. Oberflächenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (3) in ihren Umrissen kreisförmig und/oder oval und/oder rechteckig und/oder vieleckig ausgestaltet sind.
6. Oberflächenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Vertiefungen (3) Stege (5) liegen, die sich im wesentlichen in der Ebene der Oberfläche oder Außenhaut (1) des Körpers (2) befin­ den.
7. Oberflächenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (3) in Ab­ hängigkeit von der Größe des Körpers (2) verschieden große Umfänge und Tiefen und verschieden große da zwischen­ liegende Stege (5) aufweisen.
8. Oberflächenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung bei der Karosserie­ außenhaut oder Oberfläche bei Kraftfahrzeugen, Zügen und Motorradverkleidungen.
9. Oberflächenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Verwendung bei der Außenhaut von Schiffsrümpfen.
10. Oberflächenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung bei der Außenhaut von Flugzeugen samt Tragflächen sowie bei Zeppelinen.
11. Oberflächenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Verwendung bei Sportgeräten, insbesondere bei Bobs und Schutzhelmen.
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