DE202005000578U1

DE202005000578U1 - Drag reducing rubber casing for snorkel for swimmer is bonded to circular-section vertical pipe and has regular pattern of longitudinal ridges and grooves

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Publication number: DE202005000578U1
Application number: DE200520000578
Authority: DE
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Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2015-01-15

Abstract

The drag reducing rubber casing for a swimmer's snorkel is bonded to circular-section vertical pipe. It has regular pattern of longitudinal ridges and grooves. The grooves may be 1 mm deep and spaced 3 mm apart. The inside diameter of the casing is 19 mm and its outside diameter is 21 mm. There are 24 longitudinal grooves which modify the behavior of the boundary layer.

Description

Schnorchel erlauben Tauchern an der Oberfläche zu schwimmen, ohne den Kopf aus dem Wasser heben zu müssen. Gerätetaucher können so den Schnorchel nutzen, um Luft aus ihrer Preßluftflasche zu sparen, während sie an der Oberfläche schwimmen, das Wasser unter sich beobachten oder sich ausruhen. Gerade, wenn diese Tätigkeiten länger anhalten, kann der Taucher dabei ohne Schnorchel völlig überfordert sein. Der Schnorchel gehört daher zur Grundausrüstung, der sogenannten ABC-Ausrüstung eines jeden Tauchers.snorkel allow divers on the surface to swim without lifting your head out of the water. scuba diver can So use the snorkel to save air from your compressed air bottle while she is on the surface swim, watch the water below or rest. Especially when these activities longer stop the diver can be completely overwhelmed without a snorkel be. The snorkel belongs therefore the basic equipment, the so-called ABC equipment of every diver.

Aber auch viele Touristen an den Stränden und Korallenriffen dieser Erde besorgen sich Schnorchel, um die Unterwasserwelt im seichten Wasser ohne große Anstrengungen beobachten zu können.But also many tourists on the beaches and Coral reefs of this earth get snorkel to the underwater world in shallow water without big ones To be able to observe efforts.

Schnorchel haben heute eine Länge von 35 bis 42 cm und einen Durchmesser von 18 bis 22 cm. Die Gasmenge in diesem Volumen muß durch das Atmen weitgehend ausgetauscht werden, um nicht an der eigenen ausgeatmeten Luft zu ersticken.snorkel have a length today from 35 to 42 cm and a diameter of 18 to 22 cm. The amount of gas in this volume must be through Breathing is largely exchanged, not to your own to suffocate exhaled air.

Schnorchel werden auch beim Training in der Schwimmhalle, bei Wettkämpfen oder beim Tauchen ohne Gerät in Gewässern eingesetzt.snorkel are also used during training in the swimming pool, at competitions or when diving without a device in waters used.

Bei schnellerem Schwimmen mit Schnorcheln unter Wasser ist ihr deutlich zu spürender Wiederstand durch das Zerren am Maskenband und direkt am Mund in lästiger Weise zu vernehmen.at faster swimming with snorkeling underwater is her clear to be felt Resistance from the tugging at the mask band and directly at the mouth in tiresome Way to hear.

Es war daher eine Aufgabe nach Möglichkeiten zu suchen, wie man den Widerstand des Schnorchelrohres vermindern kann.It was therefore a task for possibilities to look for how to lessen the resistance of the snorkel tube can.

In der Literatur und im Internet ist über eine Widerstandsverminderung von Schnorchelrohren nichts zu finden.In The literature and the internet is about a resistance reduction nothing to find of snorkel tubes.

Wohl aber verweist eine allgemeine Muster-Anmeldung auf die widerstandsmindernden Effekte an Rundkörpern, wie sie in der Natur an Seeigelstacheln zu beobachten sind (Muster 203 14 342.6, 16.09.2003). Ferner liegt im Rahmen eines Kunststoffwettbewerbs der Fa. SOLVAY ein Vorschlag vor, Bojen mit eng aneinander liegenden Streifen zu versehen, um den Widerstand des vorbei strömenden Wassers zu vermindern (SoIVin Award for PVC Innovation, 2004: „Seamark with lower flow resistance"). Beide Arbeiten stammen auch aus der Feder des Anmelders dieses Musters.Well but refers a general pattern login to the drag-reducing ones Effects on round bodies, as they are observed in nature on sea urchin spines (pattern 203 14 342.6, 16.09.2003). It is also part of a plastics competition SOLVAY a proposal before, buoys with closely spaced To provide stripes to the resistance of the passing water (SoIVin Award for PVC Innovation, 2004: "Seamark with lower flow resistance "). Both works are also from the pen of the applicant of this design.

Diese Aufgabe wurde mustergemäß dadurch gelöst, daß in den Schaft des Schnorchelrohres parallele Rillen eingearbeitet wurden. Die Rillen sollten möglichst eng beieinander liegen. Die Rillen sollten so beschaffen sei, daß sich in Ihnen Mikrowirbel bilden können. Vergleichsweise ein Kugellager, mit dem das Schnorchelrohr einem geringeren Widerstand im Wasser ausgesetzt ist.These Problem was solved according to the pattern, that in the Shank of the snorkel tube parallel grooves were incorporated. The grooves should be as possible lie close together. The grooves should be such that in You can make micro vortex. Comparatively, a ball bearing, with the snorkel tube a lower resistance in the water is exposed.

Der widerstandsmindernde Effekt an einem mustergemäß präpariertem Schnorchelrohr im Vergleich zu einem runden Schnorchelrohr aus gleicher Produktuionsserie wurde quantitativ untersucht.Of the resistance - reducing effect on a snorkel tube prepared in accordance with the model Comparison to a round snorkel tube from the same product series was examined quantitatively.

Das präparierte Schnorchelrohr verfügt über 24 pallel ausgehobene Längsrillen von 1 mm Tiefe. Der Außendurchmesser beträgt 21 mm, der Innendurchmesser 19 mm. Der Abstand der Rillen beträgt etwa 3 mm.The groomed Snorkel tube has 24 pallel excavated longitudinal grooves of 1 mm depth. The outer diameter is 21 mm, the inner diameter 19 mm. The distance between the grooves is about 3 mm.

Die beiden Schnorchelrohre wurden mit einem Gummiband in unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch das Wasser gezogen. Dabei wurden Geschwindigkeiten gewählt, bei denen das durch das Schnorchelrohr gezogene Gummiband jeweils 1, 2 ,4 ,5 ,10 und 15 cm durch das anströmende Wasser ausgelenkt wird. Die Geschwindigkeiten des durchführenden Flossenschwimmers wurden auf einer 25 m-Bahn im Hallenbad gestoppt.The Both snorkel tubes were made with a rubber band in different Speeds pulled through the water. There were speeds selected where the pulled through the snorkel tube rubber band respectively 1, 2, 4, 5, 10 and 15 cm is deflected by the inflowing water. The speeds of the performing Flossenschwimmers were stopped on a 25 m course in the indoor pool.

Das Gummiband hat eine Elongations-Konstante von 0,13 cm/g (entsprechend 7,5 g/cm).The Rubber band has an elongation constant of 0.13 cm / g (corresponding to 7.5 g / cm).

Die Mundstücke wurden für diese Versuche von den Schnorchelrohren abgenommen.The Mouthpieces were for these attempts were taken from the snorkel tubes.

Als Ergebnis läßt sich eine Graphik erstellen, bei der die Anströmgeschwindigkeit in [km/h] gegen die Ausweitung des Gummibandes in [cm] aufgetragen wird (siehe 1). Dabei zeigt sich, daß der Wasserwiderstand, der dem Schnorchelrohr entsprechend der Gummi-Ausweitung entgegenwirkt, mit der Geschwindigkeit deutlich überproportional zunimmt. An dem gerillten Rohr jedoch weniger als an dem glatten Rohr: bei den Geschwindigkeiten 1, 2, 3 und 4 km/h beträgt die Differenz der Gummi-Ausweitungen von glattem und gerilltem Rohr etwa 1, 2, 4 und 16 cm. Die Kraft-Einsparungen steigern sich mit dem gerillten Rohr entsprechend um 25, 30, 42 und gar 70 % bei einer Geschwindigkeit von 4 km/h.The result is a graph in which the flow velocity in [km / h] is plotted against the expansion of the rubber band in [cm] (see 1 ). It shows that the water resistance, which counteracts the snorkel tube according to the rubber expansion, increases significantly disproportionately with the speed. However, at the grooved pipe less than the smooth pipe: at speeds of 1, 2, 3 and 4 km / h, the difference in rubber extensions of smooth and grooved pipe is about 1, 2, 4 and 16 cm. The power savings increase with the grooved pipe accordingly by 25, 30, 42 and even 70% at a speed of 4 km / h.

U-Boote fahren mit etwa 10 km/h auf Seerohr-Tiefe. Da kann die Strömung ganz schön an dem Rohr zerren! Der Vorteil gerillter U-Bootschnorchel käme bei diesen Geschwindigkeiten optimal zur Geltung.Submarines drive at about 10 km / h at sea tube depth. Since the flow can be quite nice tug the tube! The advantage of grooved submarine snorkel would come with these Speeds optimal effect.

Bei sehr geringen Geschwindigkeiten ist eine Differenz der auf die Rohre wirkenden Widerstandskräfte nicht feststellbar. So steigen die beiden Rohre in nahezu waagerechter Position in dem 4 m tiefen Schwimmbad mit gleicher Geschwindigkeit vom Beckenboden auf.at very low speeds is a difference of the tubes acting resistance forces not detectable. So the two pipes rise almost horizontally Position in the 4 m deep swimming pool at the same speed from the pelvic floor.

2 zeigt das gerillte Schnorchelrohr in seinen Abmessungen und wie es mit angehaltenem Zentimetermaß durch das Wasser gezogen wurde (A.). Der Schnitt durch das gerillte Rohr verweist auf die Verhältnisse von Materialstärke und Rillendichte. Da die Schnorchelrohre im Wasser aufsteigen, die Dichte also unter 1,0 liegt, liegt es nahe, daß es sich vom Material her um ein vernetztes Polyethylen handelt. 2 shows the grooved snorkel tube in its dimensions and how it was pulled through the water with a centimeter measure (A.). The section through the grooved pipe refers to the ratios of material thickness and groove density. Since the snorkel pipes rise in the water, the density is therefore below 1.0, it is obvious that it is a crosslinked polyethylene material.

Abb.1: Strömungen an einem längsgerillten (A) und baugleichen glatten (B) SchnorchelFig. 1: Currents a longitudinally grooved (A) and structurally smooth (B) snorkel

Ordinate (y-Achse, vertikal): Schrömung [km/h]ordinate (y-axis, vertical): Schrömung [km / h]

Abszisse (x-Achse, horizontal): Gummi-Ausweitung [cm]abscissa (x-axis, horizontal): rubber extension [cm]

Wasserströmungen üben auf einen gerillten Schnorchel (A) eine deutlich verringerte Kraft aus (Pfeil), als auf einen Schnorchel mit glatter Oberfläche (B).Water currents are practicing a grooved snorkel (A) a significantly reduced power (arrow), as a snorkel with a smooth surface (B).

Abb.2: Aufbau des gerillten Schnorchel-Rohres und MaßanordnungFig.2: Structure of the grooved Snorkel Pipe and measurement arrangement

A. Grooved snorkel stick with a Rubber band pulled in the direction of swimming (arrow). (Length a: 320 mm)
B. snorkel stick cut in the tube are on the outside surface 24 longitudinal grooves cut. outer diameter b: 21 mm; Inner diameter c: 19 mm; Groove spacing d: 3 mm)

Claims

Snorkel with reduced flow resistance, characterized in that the snorkel is grooved perpendicular to the main flow direction.

Snorkel according to claim 1, characterized that these instruments are air and water infused tubes, which serve for diving at the water surface during diving.

Snorkel according to claim 1, characterized that the snorkels are sea tubes, breathing tubes and emission tubes for submarines and Main battle tank at the river crossing and similar acts.

Snorkel according to claim 1, characterized that the grooves close together, preferably parallel to the tube axis are attached.