DE19631537A1 - Rillenprofil zur verbesserten Gleitfähigkeit und Energieeinsparung bei verschiedenen Objekten im Wasser - Google Patents

Rillenprofil zur verbesserten Gleitfähigkeit und Energieeinsparung bei verschiedenen Objekten im Wasser

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Description

Wie bekannt ist, sind fast alle Objekte am oder im Wasser der Hydrodynamik ausgesetzt und somit der Wasserreibung. Durch Verwirbelungen (Turbulenzen) des Wassers an der Objektober­ fläche (z. B. an einem Schiffsrumpf) entsteht der sogenannte Strömungswiderstand, der die Gleit­ fähigkeit herabsetzt und so die Reibung zwischen Wasser und Objektoberfläche vergrößert (Phy­ sik für Techniker / Heywang - Nücke - Timm / Handwerk und Technik / S. 149-151). Das bedeu­ tet, daß jedes Objekt am oder im Wasser einen Strömungswiderstand besitzt, der durch den Wi­ derstandsbeiwert (cw-Wert) ausgedrückt wird. Verringert man nun den Widerstandsbeiwert eines Objektes, so verringert sich auch der Strömungswiderstand.
Der in den Patentansprüchen 1 bis 10 angegebenen Erfindung liegt genau dieses Problem zugrun­ de, die Objektoberfläche so zu modifizieren, daß der Strömungswiderstand jedes einzelnen Ob­ jektes verringert wird, und somit auch der Widerstandsbeiwert.
Dieses Problem wird durch die in den Patentansprüchen 1 bis 10 aufgeführte Erfindung, des Ril­ lenprofils als Objektoberflächenbeschaffenheit gelöst.
Die Vorteile die mit der Erfindung erzielt werden, bestehen darin, daß man durch die neuartige Oberflächenbeschaffenheit (z. B. eines Kajakrumpfes) die Gleitfähigkeit verbessert, bei gleichem bzw. geringerem Energieaufwand, wie ich in Versuchen und Untersuchungen herausfand. Außer­ dem werden durch das Rillenprofil der Rumpfoberfläche nachweislich die Turbulenzen des Was­ sers in lineare Strombahnen gezwungen, und somit kann sich das Wasser nicht mehr in turbulen­ ten Strömungen über die glatte (ebene) Rumpfoberfläche fortbewegen, sondern nur noch in ge­ radlinigen Bahnen. Dies bewirkt, daß die Reibung an der ehemals glatten Oberfläche abgemin­ dert wird, wobei das Rillenprofil, welches nun wie ein "Schienengleis" wirkt, die Aufgabe des Angleichens übernimmt, so daß sich das turbulente Wasser (z. B. Meer o. ä.) am linear fließenden Wasser (z. B. ein Kajakrumpf mit Rillenprofil) reibt.
Um ein Rillenprofil, z. B. eines Kajakoberflächenrumpfes, herzustellen gibt es verschiedene her­ kömmliche Möglichkeiten, wie das Hobeln, Walzen, Stanzen oder auch Fräsen des Rumpfes. Bei Brückenpfeilern aus Beton bietet sich das Bearbeiten der Schalung an, und bei Taucher- oder Sprintanzügen das Aufbringen oder Einarbeiten von Kunststoffrillen. So ist festzuhalten, daß je­ des Rillenprofil, egal auf welcher Objektoberfläche, auf herkömmliche Art herzustellen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden nä­ her beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 Querschnitt eines Kajakrumpfes mit einem Rillenprofil
Fig. 2 Querschnitt einzelner Rillen.
Anhand der ersten Zeichnung ist ein polierter (glatter) Kajakrumpf zu sehen, an dessen Oberflä­ che sich das Wasser verwirbelt und so eine hohe Reibung verursacht. Bei Fig. 1 dagegen, wird die Reibung durch die Rillen vermindert. In der Fig. 2 erkennt man, daß das turbulente an das linear fließende Wasser anschließt, so ein innerer Trennbereich des Wassers erzeugt wird und nun Wasser an Wasser reibt, was eine Abminderung der Reibung am Kajakrumpf bewirkt. Ähnlich eines simplen Versuches, indem man die flache Hand (mit geschlossenen Fingern) schnell durchs Wasser bewegt, einen hohen Widerstand wahrnimmt, und danach die flache Hand (mit gespreiz­ ten Fingern) nochmals schnell durchs Wasser bewegt, und diesmal einen geringeren Widerstand spürt. Die gespreizten Finger symbolisieren in diesem Fall das Rillenprofil.

Claims (20)

1.1 Brückenpfeiler deren Fundamente und Sockel in Flüssen bzw. Meeren usw. stehen, sind durch ihre glatte (ebene) Beton- oder Stahloberfläche gekennzeichnet.
2.1 Schiffe, Boote, Kajaks usw. sind durch ihre glatte (ebene) Holz-, Metall- oder Kunst­ stoffoberfläche gekennzeichnet.
3.1 Surfbretter sind durch ihre glatte (ebene) Holz-, Metall- oder Kunststoffoberfläche ge­ kennzeichnet.
4.1 Skier jeglicher Art sind durch ihre glatte (ebene) Kunststoffoberfläche gekennzeichnet.
5.1 Snowboarde jeglicher Art sind durch ihre glatte (ebene) Kunststoffoberfläche gekenn­ zeichnet.
6.1 Rennwagen- und Motorradkarosserien sind durch ihre glatte (ebene) Metall- oder Kunst­ stoffoberfläche gekennzeichnet.
7.1 Bahnen und Züge jeglicher Art sind durch ihre glatte (ebene) Holz-, Metall- oder Kunst­ stoffoberfläche gekennzeichnet.
8.1 Sprint- und Schwimmanzüge sind durch ihre glatte (ebene) Kunststoffaser-, Naturfaser- oder Kunststoffoberfläche gekennzeichnet.
9.1 Taucher- und Motorradanzüge sind durch ihre glatte (ebene) Kunststoffoberfläche gekenn­ zeichnet.
10.1 Rohrleitungen im Innendurchmesser sind durch ihre glatte (ebene) Metall-, Kunststoff- oder Steinzeugoberfläche gekennzeichnet.
11.2 Brückenpfeiler nach Anspruch 1.1 , sowie
12.2 Schiffe, Boote, Kajaks usw. nach Anspruch 2.1 , sowie
13.2 Surfbretter nach Anspruch 3.1 , sowie
14.2 Skier nach Anspruch 4.1 , sowie
15.2 Snowboarde nach Anspruch 5.1 , sowie
16.2 Rennwagen- und Motorradkarosserien nach Anspruch 6.1 , sowie
17.2 Bahnen und Züge nach Anspruch 7.1 , sowie
18.2 Sprint- und Schwimmanzüge nach Anspruch 8.1 , sowie
19.2 Taucher- und Motorradanzüge nach Anspruch 9.1 und
20.2 Rohrleitungen nach Anspruch 10.1 werden dadurch gekennzeichnet, daß ihre Oberflä­ chenbeschaffenheit als Rillenprofil (in Fließrichtung bzw. Hauptachsenparallel) ausgebil­ det sind.
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