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Die Erfindung betrifft einen Flügel oder Wing mit einer zumindest teilweise aufblasbaren Tragstruktur für Sportarten mit windkraftangetriebener Fortbewegung auf dem Wasser oder an Land, bei denen der Flügel über Halteelemente und/oder Leinen manuell geführt wird. Der Flügel verfügt über ein Segeltuch, das von einer aufblasbaren Fronttube, die im Betrieb auf einer Luvseite eine Anströmkante bildet, und einer aufblasbaren Strut, die sich auf der der Anströmkante gegenüberliegenden Seite von der Fronttube nach hinten in Richtung eines Achterlieks des Segeltuchs erstreckt, aufgespannt wird. Hierbei ist die Fronttube in einem wenigstens teilweise aufgeblasenen Zustand zumindest abschnittsweise in Richtung der Strut zum Achterliek des Segeltuchs umgebogen.
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Es sind eine Vielzahl von Sportarten bekannt, bei denen Wind zur Bewegung eines Sportlers auf dem Wasser oder an Land ausgenutzt wird. Die im Folgenden beschriebene Erfindung betrifft in diesem Zusammenhang einen Flügel zur Durchführung derartiger Sportarten, der über Halteelemente und/oder Leinen gehalten und in die jeweils gewünschte Position bewegt werden kann. Hierbei kann der Flügel grundsätzlich sowohl an Land in Kombination mit einem Rollbrett oder aber auf dem Wasser gemeinsam mit einem Wassersportbrett bzw. Board oder Surfboard, eingesetzt werden, wobei er von einer auf dem jeweiligen Brett stehenden Person gehalten und bedarfsgerecht bewegt wird.
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In den letzten Jahren hat das sogenannte Wing-Surfen mit geeigneten Wassersportbrettern an Popularität gewonnen. Bei dieser Wassersportart steht der Surfer auf einem Brett und hält einen Flügel, der ansonsten keine Verbindung zum Brett hat, in der Hand. Entsprechend der Windrichtung, Windstärke und Wellen, der gewünschten Fahrtrichtung sowie der Manöver, die der Surfer ausführen möchte, wird der Flügel mit den Händen gehalten und dessen Ausrichtung bedarfsgerecht variiert. Die verwendeten Bretter verfügen oftmals über sogenannte Foils oder Hydrofoils, die an der Brettunterseite befestigt sind und während der Fahrt für einen Auftrieb sorgen, sodass sich das Brett zumindest zeitweise von der Wasseroberfläche abhebt und auch schon bei geringer Windgeschwindigkeit vergleichsweise hohe Fahrgeschwindigkeiten erreichbar sind.
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Die Hauptkomponenten der aufblasbaren Tragstruktur eines Flügels, wie er beim Wing-Surfen oder beim Kite-Surfen eingesetzt wird, sind eine Fronttube, deren Luvseite während der Fahrt eine Anströmkante bildet, eine sich auf der Leeseite der Fronttube und senkrecht zu dieser nach hinten erstreckende Strut sowie ein Segeltuch, auch Canopy genannt, das von der Fronttube und der Strut aufgespannt wird.
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Ein derartiger Flügel, der als Zugdrachen für das Kite-Surfen verwendet wird, ist aus der
DE 10 2016 113 858 A1 bekannt. Der beschriebene Flügel verfügt über eine Fronttube, eine Mehrzahl von Struts, die jeweils aufblasbar sind, sowie ein von der Fronttube und den Struts aufgespanntes Segeltuch. Der in diesem Dokument beschriebene Flügel zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest zusätzliche Aussteifungselemente vorgesehen sind, die in das Segeltuch integriert und senkrecht zur Abströmkante des Segeltuchs angeordnet sind.
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Im Weiteren ist aus der
US 7,032,864 B2 ein beim Kite-Surfen verwendbarer Flügel, der bekannt, der ebenfalls über eine aufblasbare Tragstruktur mit einer Fronttube und einer Mehrzahl sich von der Fronttube in Richtung des Achterlieks des aufgespannten Segeltuchs erstreckenden Struts verfügt. Wesentlich an der beschriebenen technischen Lösung ist, dass die Struts in das Segeltuch integriert sind und die obere Begrenzungswand der Struts teilweise über die obere überströmte Fläche des Flügels hinausragt.
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Im Übrigen ist der Flügel „Nova“ der Anmelderin, North Kiteboarding Australasia Ltd., bekannt, der über eine aufblasbare Tragstruktur mit einer gebogenen Fronttube und einer daran befestigten sich von der Fronttube nach hinten erstreckenden Strut, die ein Segeltuch aufspannt, bekannt. Der Flügel, der in unterschiedlichen Größen erhältlich ist, verfügt über auf der Unterseite der Strut befestigte Handgriffe, um den Flügel in die jeweils gewünschte Ausrichtung zum Wind zu bringen und einen Handgriff auf der Luvseite der Fronttube, der beim Surfen in den Wellen ein einfaches Hinterherziehen des Flügels ermöglicht.
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Bei der Entwicklung von gattungsgemäßen Flügeln mit aufblasbarer Tragstruktur, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, stellt es stets eine Herausforderung dar, die Tragstruktur derart auszuführen, dass sie einerseits in entleertem Zustand einfach zusammenlegbar ist und ein möglichst kleines Packmaß aufweist, und andererseits während der Nutzung des Flügels möglichst steif ist und so für den Surfer eine effektive Ausnutzung des Windes, eine gute Reaktionsfähigkeit und den gewünschten Vorwärtsdrang sicherstellt. Ebenso sollte die Tragstruktur ein einfaches Trimmen des Flügels und schnelles Ansprechen auf sich am Segeltuch ändernde Druckverhältnisse, bspw. aufgrund des Einfallens einer Windbö oder einem ruckartigen Heranziehen des Flügels, gewährleisten.
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Ausgehend von den bekannten Flügeln mit zumindest teilweise aufblasbaren Tragstruktur für Sportarten mit windkraftangetriebener Fortbewegung von Sportlern, die sich mithilfe eines Bretts über Land oder auf dem Wasser bewegen, besteht eine Aufgabe der Erfindung darin die Tragstruktur derartiger Flügel hinsichtlich ihrer Steifigkeit weiter zu verbessern. Die Steifigkeit eines gattungsgemäßen Flügels sollte derart verbessert werden, dass ungewünschte Verformungen des Flügels, die zu einer Verschlechterung der Strömungseigenschaften und der erzielbaren Vortriebskräfte führen würden, verhindert oder zumindest minimiert werden. Insbesondere bei Flügeln, wie sie zum Wing-Surfen eingesetzt werden, soll mithilfe der im Folgenden angegebenen technischen Lösung sichergestellt werden, dass sich die Tragstruktur bei Erhöhung des auf die Segelfläche wirkenden Drucks, etwa aufgrund eines ruckartigen Heranziehens des Flügels oder einfallender Windböen, möglichst wenig verformt und so ein schnelles Ansprechen des Flügels, insbesondere ein schnelles Starten, kurze Reaktionszeiten und ein genaues Steuern für den Surfer ermöglicht wird. Insbesondere sollte gewährleistet werden, dass sich trotz eines von unten auf die Segelfläche einwirkenden erhöhten Drucks die äußeren Enden des Flügels bzw. der Fronttube nicht oder nur wenig nach oben verformen. Gleichzeitig sollte sich die anzugebende technische Lösung sowohl hinsichtlich des fertigungstechnischen Aufwands als auch der Kosten mit vergleichsweise einfachen Mitteln realisieren lassen. Im Weiteren sollte sichergestellt werden, dass die neuartige Ausgestaltung einer aufblasbaren Tragstruktur sowohl das Gewicht als auch das Packmaß eines Flügels nahezu nicht vergrößert. Insgesamt sollte somit unter Einsatz einfacher Mittel die Steifigkeit einer aufblasbaren Tragstruktur bei gleichzeitiger Verbesserung der Bedienungseigenschaften des Flügels erhöht werden.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird mit einem Flügel gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Die Erfindung betrifft einen Flügel bzw. Wing mit einer zumindest teilweise aufblasbaren Tragstruktur für Sportarten mit windkraftangetriebener Fortbewegung auf dem Wasser oder an Land. Der Flügel verfügt über ein Segeltuch, das von einer Tragstruktur aufgespannt wird, die eine aufblasbare Fronttube, die im Betrieb auf einer Luvseite eine Anströmkante bildet, und eine aufblasbare Strut, die sich auf einer der Anströmkante gegenüberliegenden Seite der Fronttube nach hinten in Richtung eines Achterlieks des Segeltuchs erstreckt und zumindest nahezu senkrecht zum Abschnitt der Fronttube, in dem die Strut mit der Fronttube verbunden ist, aufweist. Hierbei ist die Fronttube in einem wenigstens teilweise aufgeblasenen Zustand zumindest abschnittsweise an ihren Enden in Richtung der Strut umgebogen, sodass das Segeltuch bogenförmig von der Fronttube umgeben ist und die Enden der Fronttube wenigsten in einem unbelasteten Zustand des Flügels in einem spitzen Winkel oder zumindest nahezu parallel zur Längsrichtung der Strut ausgerichtet sind. Erfindungsgemäß zeichnet sich der Flügel dadurch aus, dass zumindest abschnittsweise in Längsrichtung der Fronttube auf eine Oberfläche der Fronttube ein Streifenelement aufgebracht ist, wobei das wenigstens eine Streifenelement oberhalb und/oder unterhalb einer Ebene angeordnet ist, die ein Querschnittsprofil der Fronttube in eine obere und eine untere Hälfte teilt und in der eine Mittenlängsachse der Fronttube verläuft. Das wenigstens eine Streifenelement ist somit in Bezug auf einen Querschnitt der Fronttube zwischen einem der Strut abgewandten Bereich, in dem sich die Anströmkante befindet, und einem der Strut zugewandten Bereich angeordnet. Dies bedeutet, dass wenigstens ein Streifenelement in Längsrichtung der Fronttube auf deren Oberfläche, und zwar weder im Bereich der Anströmkante noch auf einer der Anströmkante gegenüberliegenden Seite, angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Biegesteifigkeit der aufblasbaren Tragstruktur, insbesondere der Fronttube derart erhöht, dass Biegungen bzw. Verformungen quer zur Längsrichtung der Fronttube nach oben oder unten, also im Wesentlichen quer zu einer Ebene, in der die Längsrichtung der Fronttube jeweils verläuft, erschwert werden. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass unter der Unterseite eines Flügels generell diejenige Seite verstanden wird, die bei üblichem Gebrauch des mit beiden Händen gehaltenen Flügels zur Erzeugung einer vom Wind verursachten Vortriebskraft dem Nutzer zugewandt ist, während unter der Oberseite die der Unterseite gegenüberliegende Seite des Flügels verstanden wird.
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Mithilfe eines erfindungsgemäß vorgesehenen Streifenelementes, wird somit die Möglichkeit der Fronttube sich zu verbiegen oder zu knicken, insbesondere Bewegungen der Enden der Fronttube mit dem daran befestigten Segeltuch relativ zu einer Haupterstreckungsebene des Flügels nach oben oder unten zu zumindest erheblich eingeschränkt. Ein derartiges Streifenelement kann abschnittsweise oder über die gesamte Länge der Fronttube auf die Oberfläche der Fronttube aufgebracht werden. Bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang denkbar, wenigstens zwei Streifenelemente auf gegenüberliegenden Seiten der Fronttube, nämlich oben und unten in den Umströmungsbereichen auf die Oberfläche aufzubringen, wobei Mittellinien der Streifenelemente in der Querschnittsebene vorzugsweise einen Winkel von zumindest nahezu 90° mit der Anströmkante einschließen. Das wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Streifenelement befindet sich somit zwischen und bevorzugt parallel zu zwei gedachten, ebenfalls in Längsrichtung der Fronttube auf der Oberfläche verlaufenden Linien, von denen eine entlang der vorderen Anströmkante und die andere mittig entlang des hinteren Abströmprofils der Fronttube verläuft. Generell ist das wenigstens eine Streifenelement auf der zwischen dem Anströmbereich und dem Abströmbereich gelegenen umströmten Ober- oder Unterseite der Fronttube angeordnet.
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Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist allerdings jeweils wenigstens ein Streifenelement auf der Oberseite und der Unterseite der Fronttube zu befestigt.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene Streifenelement bietet den Vorteil, dass ein Verbiegen oder Verformen der Fronttube aus der für den bestimmungsgemäßen Betrieb vorgesehenen Stellung nach oben oder nach unten zumindest erschwert wird. Die Biegesteifigkeit der Fronttube wird somit erhöht. Dies hat den Vorteil, dass auch bei einer kurzfristigen Erhöhung des Segeldrucks, beispielsweise durch das ruckartige Heranziehen des Flügels oder Windböen, die äußeren Enden der Fronttube nur vergleichsweise wenig nach oben umgebogen oder geklappt werden, sodass auf vorteilhafte Weise eine effektive Übertragung des auf das Segel einwirkenden Drucks erreicht wird und sich der Flügel durch ein schnelles Ansprechen und promptes Reagieren auf entsprechende Änderungen des Segeldrucks auszeichnet.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest abschnittsweise in Längsrichtung auch auf eine Oberfläche der Strut ein Streifenelement aufgebracht ist. Auch in diesem Fall ist es von Vorteil, wenn das Streifenelement auf der Ober- und/oder Unterseite der Strut angeordnet ist, also sich auf einer während der Nutzung des Flügels in der Hauptgebrauchsstellung einem Surfer zugewandten und/oder abgewandten Seite der Strut befindet. Wiederum trägt das Streifenelement zu einer Erhöhung der Steifigkeit der aufblasbaren Tragstruktur des Flügels bei, sodass ein ungewünschtes Verbiegen oder Verformen der Tragstruktur mit dem daran befestigten Segeltuch zuverlässig verhindert oder die Gefahr entsprechender Bewegungen zumindest minimiert wird.
Grundsätzlich denkbar ist, dass auf der Oberfläche der Fronttube und/oder der Strut wenigstens abschnittsweise zwei oder mehr, zumindest annähernd parallel verlaufende Streifenelemente angeordnet sind.
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In einer speziellen Ausführungsform ist wenigstens eines der Streifenelemente, die sich auf der Fronttube und/oder der Strut befinden, auf die entsprechende Oberfläche aufgenäht oder aufgeklebt. Von Vorteil ist es im Übrigen, wenn das Streifenelement einen Kunststoff und/oder ein Textilmaterial aufweist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung verfügt das Streifenelement über Aramid-, Kohlenstoff- und/oder Glaspartikel und/oder -fasern. Mithilfe entsprechender Elemente, wie Aramid, Kunststoff oder Glas, ist es möglich, das erfindungsgemäß vorgesehene Streifenelement auf geeignete Weise zu verstärken und so die Steifigkeit der aufblasbaren Tragstruktur weiter zu erhöhen. Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Streifenelement ein Aluminiumborsilikat-Glas mit weniger als 2 % Alkalioxiden aufweist. Ein derartiges Glas wird auch als E-Glas bezeichnet.
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Bevorzugt wird das Streifenelement jeweils auf einer äußeren Oberfläche der Fronttube oder der Fronttube und der Strut angeordnet. Alternativ oder in Ergänzung ist es allerdings generell denkbar, entsprechende Streifenelemente zumindest teilweise auch auf der innen liegenden Oberfläche, die sich innerhalb des aufblasbaren Hohlraums der Fronttube oder der Strut befindet, anzubringen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Streifenelement wenigstens eine unidirektionale Faser, insbesondere eine Kohlenstoff- oder Glasfaser auf. Besonders bevorzugt sind eine Mehrzahl von unidirektionalen Fasern in einem Streifenelement angeordnet oder bilden dieses. Ein entsprechendes Streifenelement kann wiederum abschnittsweise oder entlang der gesamten Länge der Fronttube oder der Strut auf der inneren und/oder der äußeren Oberfläche angeordnet werden.
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Eine weitere spezielle Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Fronttube und die Strut über ein jeweils auf einer Oberfläche der Strut und der Fronttube befestigten Handgriff zur Handhabung des Flügels miteinander verbunden sind, wobei die Längsrichtung des Handgriffs, beispielsweise in Form eines Bandes, Streifens oder Gurts, nicht parallel zur Längsrichtung der Strut angeordnet ist. Vorzugsweise werden zwei Handgriffe verwendet, die in Bezug auf die Längsachse der Strut spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Handgriff derart an der Fronttube und der Strut befestigt, dass sich zumindest abschnittsweise unterhalb des Handgriffs ein Hohlraum bildet.
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Weiterhin ist es von Vorteil, der Fronttube und/oder der Strut wenigstens eine mit einer Hand ergreifbare Schlaufe und/oder ein fester Handgriff befestigt ist. Eine derartige Schlaufe und/oder Handgriff wird von dem Benutzer des Flügels während der Nutzung ergriffen, um den Flügel auf die gewünschte Weise relativ zum Wind auszurichten und sich auf diese Weise an Land und/oder über Wasser bewegen und die gewünschten Manöver ausführen zu können. Vorzugsweise befindet sich auch an der Anströmkante im vorderen Bereich der Fronttube ein Haltegriff, der beispielsweise zur Handhabung des Flügels, insbesondere um den Flügel beim Abreiten von Wellen hinter sich herzuziehen, verwendbar ist.
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Auf bevorzugte Weise ist ferner vorgesehen, dass an der Strut und/oder der Fronttube eine Leine befestigt oder befestigbar ist, die über eine Schlaufe zur Befestigung an einem Arm oder an einem Bein eines Sportlers verfügt. Eine derartige Leine oder Leash stellt eine Sicherheitseinrichtung dar, die sicherstellt, dass der Flügel auch dann mit dem Sportler bzw. dem Nutzer des Flügels verbunden bleibt, wenn dieser stürzt. Es wird somit gewährleistet, dass auch nach einem Sturz der Flügel nicht auf unerwünschte Weise vom Nutzer, beispielsweise einem Wing-Surfer entfernt.
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In einer weiteren Ausführungsform ist an der Strut oder an der Strut und der Fronttube wenigstens ein Befestigungselement zur lösbaren Befestigung eines zumindest nahezu unbiegsamen Baums angeordnet. Ein Baum kann somit mithilfe derartiger Befestigungselemente auf der Unterseite am Flügel befestigt werden und dient alternativ oder ergänzend zu entsprechend vorgesehenen Handschlaufen der Bedienung des Flügels. Der Baum wird während der Benutzung des Flügels, ähnlich wie der Gabelbaum eines Windsurf-Riggs, vom Nutzer ergriffen, um die Stellung des Flügels auf geeignete Weise zu beeinflussen und einen möglichst schnellen Vortrieb und die Ausführung der gewünschten Manöver zu realisieren. Weiterhin ist es denkbar, dass an dem Segeltuch oder Canopy und/oder von dem Segeltuch umgeben zumindest nahezu parallel zur Längsrichtung der Strut angeordnete Formgebungselemente vorgesehen sind. Bei derartigen Formgebungselemente kann es sich wiederum um aufgeklebte oder aufgenäht Streifenelemente oder geeignete Segellatten handeln, die an dem Segeltuch befestigt bzw. in hierfür vorgesehene Taschen zumindest teilweise eingesteckt werden. Mithilfe derartiger Formgebungselemente wird auf bevorzugte Weise eine gewünschte Form des Segeltuchs, insbesondere im Bereich des Achterlieks, hergestellt.
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Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1: Schematische Darstellung eines Wing-Surfers mit erfindungsgemäß ausgeführtem Flügel;
- 2: Draufsicht auf die Unterseiten eines aus dem Stand der Technik bekannten und eines erfindungsgemäß ausgeführten Flügels;
- 3: Querschnittsdarstellung einer Fronttube sowie
- 4: Querschnittsdarstellung einer Strut.
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In 1 ist zunächst schematisch eine spezielle Verwendung eines erfindungsgemäß ausgeführten Flügels 1, der hier zum Wing-Surfen oder Wing-Foilen eingesetzt wird, dargestellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel des Wing-Surfens steht der Sportler auf einem Wassersportbrett 12, hier einem Foil-Board, auf dessen Unterseite ein Foil oder Hydrofoil befestigt ist, das bei einer Fortbewegung des Wassersportbretts 12 für einen Auftrieb sorgt, sodass sich das Brett 12 bei Erreichen einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit gemeinsam mit dem Surfer von der Wasseroberfläche abhebt. Um den gewünschten Vortrieb zu erhalten, hält der Wassersportler in diesem Fall einen erfindungsgemäß ausgeführten Flügel 1 an den an der Strut 3 angeordneten Handschlaufen 6, und zwar derart, dass aufgrund einer geeigneten Ausrichtung des Flügels 1 zum anströmenden Wind eine Vortriebskraft erzielt wird. Zwischen dem Flügel 1 und dem Brett 12 besteht keine Verbindung, insbesondere ist kein Mast vorgesehen, sondern der Wassersportler selbst stellt die Verbindung zwischen dem Wassersportbrett 12 und dem Flügel 1 her. Durch geeignetes Bewegen des Flügels 1 können die Fahrtrichtung geändert und gewünschte Manöver gefahren werden. Im Weiteren wird der Flügel 1 teilweise, insbesondere beim Start ruckartig vom Surfer zu sich herangezogen, wodurch kurzfristig der Segeldruck steigt und der Anfahrvorgang beschleunigt und stabilisiert wird.
Wie in 1 mit Hilfe der Pfeile sowie der gestrichelten Linien dargestellt ist, verformt sich der Flügel 1, insbesondere dessen aufblasbare Tragstruktur bestehend aus Fronttube 2 und Strut 3 derart, dass sich die Enden der Fronttube 2 mit dem daran befestigten Segeltuch 4 nach oben, weg vom Surfer umbiegen, wodurch die Effektivität der Kraftübertragung zwischen anströmendem Wind und Flügel 1 abnimmt, was sich wiederum negativ auf das Anfahrverhalten und die Reaktionsfähigkeit auswirkt. Derartige Verformungen der Tragstruktur, insbesondere von den Enden der Fronttube 2 ausgeführte Biegungen, werden, wie im Folgenden noch beschrieben wird, mit der erfindungsgemäßen Lösung verhindert oder zumindest minimiert.
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Der in 1 gezeigte Flügel 1 verfügt über die drei wesentlichen Hauptkomponenten Fronttube 2, Strut 3 und Segeltuch 4 bzw. Canopy. Hierbei wird das Segeltuch 4 während der Benutzung des Flügels 1 von der Fronttube 2, die auf der Luvseite 8 eine Anströmkante aufweist, und der sich auf der Leeseite 9 nach hinten in Richtung des Achterlieks 10 des Segeltuchs 4 erstreckenden Strut 3 aufgespannt. Um den Flügel 1 handhaben zu können, sind auf der Unterseite der Strut 3 mehrere Handschlaufen 6 vorgesehen, die bedarfsgerecht vom Nutzer ergriffen werden können. Ferner befinden sich zwischen der Strut 3 und der Fronttube 2 zwei als Schlaufen ausgebildete Handgriffe 11.
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Im Weiteren zeigt 2 sowohl eine Frontansicht auf die Anströmkante 7 der Fronttube als auch eine Draufsicht auf die Unterseiten zweier für das Wing-Surfen vorgesehener Flügel 1 mit einer aufblasbaren Tragstruktur, wobei 2a die Frontansicht auf die Anströmkante 7 der Fronttube 2 und die Unterseite eines aus dem Stand der Technik bekannten Flügels 1 zeigt, während in 2b die Frontansicht auf die Anströmkante der Fronttube 2 und die Unterseite eines erfindungsgemäß ausgeführten Flügels 1 dargestellt ist. Im Unterschied zu dem in 2a dargestellten Flügel 1 verfügt der Flügel 1 gemäß 2b auf der Unterseite der Fronttube 2 über ein Streifenelement 5, ein sogenanntes Tape, das sich in Längsrichtung der Fronttube 2 und gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel über die gesamte Länge der Fronttube 2 von einem bis zum anderen Ende erstreckt. Ebenso befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Fronttube 2, also auf deren Oberseite, ein in Längsrichtung der Fronttube 2 verlaufendes und über die gesamte Länge angeordnetes Streifenelement 5, das in dieser Ansicht allerdings nicht zu sehen ist. In diesem Zusammenhang wird unter der Unterseite eines Flügels oder einer Fronttube generell diejenige Seite verstanden, die bei üblichem Gebrauch des mit beiden Händen gehaltenen Flügels dem Nutzer zugewandt ist, während unter der Oberseite die der Unterseite gegenüberliegende Seite des Flügels 1 oder der Fronttube 2 verstanden wird.
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Sobald ein Flügel 1, wie er in 2a dargestellt ist, während der Nutzung von unten mit einer Druckkraft beaufschlagt wird, beispielsweise weil ein Nutzer den Flügel 1 ruckartig zu sich heranzieht oder eine Windbö einfällt, verformt sich die aufblasbare Tragstruktur mit dem Segeltuch 4 vor allem aufgrund einer Biegung der Fronttube 2, wie es mit den Pfeilen in 2a angedeutet ist. Hierbei bewegen sich die äußeren Enden der Fronttube 2 mit dem daran befestigten Segeltuch 4 nach oben. Durch dieses Aufklappen des Flügels 1 wird die Effektivität der Kraftübertragung zwischen Wind und Flügel 1 verringert, da ein Teil der auf die Unterseite des Flügels 1 auftreffenden Luftströmung seitlich am Flügel 1 über die Enden der Fronttube 2 abströmt.
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Demgegenüber ist deutlich zu erkennen, dass gemäß der in 2b dargestellten erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Flügels 1 mit aufblasbarer Tragstruktur sichergestellt ist, dass eine derartige Verbiegung bzw. Verformung der äußeren Enden des Flügels 1 nach oben verhindert oder zumindest erheblich minimiert wird. Insgesamt ist die Steifigkeit der Tragstruktur des aufblasbaren Flügels 1 aufgrund des Vorsehens von Streifenelementen 5 auf der Ober- und Unterseite der Fronttube 2 deutlich erhöht, sodass eine deutlich effektivere Kraftübertragung gewährleistet ist. Dies führt dazu, dass ein Nutzer dieses Flügels 1 deutlich schneller und präziser Geschwindigkeits- und Richtungsänderungen durchführen kann, weil der Flügel 1 unmittelbar auf Veränderungen des Segeldrucks und der Segelausrichtung reagiert.
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Ergänzend zeigt 3 in einer perspektivischen Darstellung die Ansicht des in 2b eingezeichneten Schnitts „A-A“. Hierbei wird deutlich, dass die in Längsrichtung der Fronttube 2 verlaufenden, hier auf die Oberfläche aufgeklebten Streifenelemente 5 sowohl auf der jeweils während der Benutzung umströmten Ober- als auch auf der Unterseite der Fronttube 2 angeordnet sind. Bei der in 3 gewählten Darstellung befindet sich die Oberseite der Fronttube unten und die Unterseite der Fronttube oben.
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In Bezug auf den Querschnitt der Fronttube 2 sind die beiden Streifenelemente 5 gegenüberliegend auf der Ober- und der Unterseite der Fronttube befestigt, und zwar sodass die Streifenelement 5e sowohl mittig zwischen zwei gedachten Linien, die einerseits die in Bezug auf das Querschnittsprofil vordersten Punkte der Fronttube sowie andererseits die in Bezug auf das Querschnittsprofil hintersten Punkte der Fronttube verbinden, als auch zumindest nahezu parallel zu diesen gedachten Linien angeordnet sind. In Bezug auf das Profil der Fronttube 2 wird durch das Vorsehen entsprechender Streifenelemente 5, die wahlweise aufgeklebt oder aufgenäht werden, die Steifigkeit der Fronttube 2, insbesondere deren Biegesteifigkeit bezüglich Biegungen die quer zu einer von den Streifenelementen 5 aufgespannten Ebene ausgeführt werden, deutlich erhöht. Dies führt wiederum dazu, dass ein Aufklappen des Flügels 1 bzw. Verbiegungen der Enden der aufgeblasenen Fronttube 2 nach oben bei einer plötzlichen, vergleichsweise starken Erhöhung des Segeldrucks, beispielsweise weil ein Nutzer den Flügel 1 zu sich heranzieht oder aufgrund einer Windbö, deutlich verringert wird.
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Ferner wird in 4 der in 2b eingezeichnete Schnitt B-B durch eine Strut 3 in perspektivischen Ansichten dargestellt. Wiederum befindet sich bei der gewählten Darstellung die Oberseite der Strut 3 unten und die Unterseite der Strut 3 oben.
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Hierbei werden in den 4a, 4b und 4c jeweils unterschiedliche Ausführungsformen für die Anordnung von Streifenelementen 5 auf einer Strut 3 eines erfindungsgemäß ausgebildeten Flügels 1 mit aufblasbarer Tragstruktur gezeigt. In 4 wird somit ein Querschnitt einer Strut 3 gezeigt, wobei sich bei den unterschiedlichen Ausführungsformen gemäß der 4a, 4b und 4c Streifenelemente 5 auf der Ober- und/oder der Unterseite der Strut 3 befinden, die im Übrigen in Längsrichtung der Strut 3 auf ihrer Oberfläche angeordnet sind. Diese Streifenelemente 5 können aufgeklebt oder aufgenäht sein.
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4a zeigt eine Ausführungsform, bei der zwei Streifenelemente 5 vorgesehen sind, die in Längsrichtung der Strut verlaufen und mittig auf der Ober- und der Unterseite der Strut 3 angeordnet sind. Durch diese Streifenelemente 5 wird eine deutliche Erhöhung der Biegesteifigkeit in Bezug auf Verformungen bzw. Biegungen der Strut 3 nach oben oder unten erreicht. Insgesamt führen diese Streifenelemente 5 daher zu einer weiteren Erhöhung der Steifigkeit einer aufblasbaren Tragstruktur für einen erfindungsgemäß ausgeführten Flügel 1.
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Demgegenüber sind bei der Ausführungsform gemäß 4b drei Streifenelemente 5 vorgesehen, von denen eines auf der Oberseite und zwei auf der Unterseite der Strut 3 angeordnet sind. Die Streifenelemente 5 auf der Unterseite verlaufen hierbei außermittig in Längsrichtung der Strut 3, während das auf der Oberseite angeordnete Streifenelement 5 wiederum mittig in Längsrichtung der Strut 3 angeordnet ist. Eine derartige Ausrichtung der Streifenelemente 5 erhöht nicht nur die Steifigkeit in Bezug auf Biegungen der Strut 3 nach oben oder unten, sondern führt vielmehr auch zu einer Erhöhung der Torsionssteifigkeit.
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Eine dritte spezielle Ausführungsform für die Anbringung von Streifenelemente 5 auf der Strut 3 ist in 4c dargestellt. Hierbei sind insgesamt vier Streifenelemente 5 auf der Oberfläche der Strut vorgesehen, wobei jeweils zwei Streifenelemente 5 auf der Unterseite und zwei auf der Oberseite in Längsrichtung der Strut 3, jeweils außermittig in Bezug auf eine gedachte parallel zur Längsmittenachse auf der Oberfläche im Bereich der Ober- bzw. der Unterseite verlaufende Line angeordnet sind. Durch eine derartige Anordnung der Streifenelemente 5 wird eine erhebliche Erhöhung, sowohl der Biege- als auch der Torsionssteifigkeit erreicht.
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Wie die oben beschriebenen Ausführungsformen zeigen, ist unter Ausnutzung der Erfindung vorgesehen, dass auf der Oberfläche der Fronttube 2 oder sowohl der Fronttube 2 als auch der Strut 3 in Längsrichtung dieser Elemente verlaufende Streifenelemente 5 angeordnet sind, die auf vergleichsweise einfache Weise aber sehr effektiv eine Erhöhung der Biegesteifigkeit und/oder der Torsionssteifigkeit und somit der Steifigkeit der gesamten aufblasbaren Tragstruktur eines gattungsgemäßen Flügels 1 bewirken. Entsprechende Streifenelemente 5 werden bevorzugt auf die Oberfläche der Fronttube 2 oder der Fronttube 2 und der Strut 3 aufgeklebt und/oder aufgenäht.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen technischen Lösung kann mit vergleichsweise einfachen Mitteln eine Erhöhung der Steifigkeit einer aufblasbaren Tragstruktur eines Flügels 1 erreicht werden, sodass eine besonders effektive Kraftübertragung zwischen Wind und Flügel 1 sichergestellt und ein Flügel 1 daher sehr schnell und präzise auf geänderte Strömungsverhältnisse reagiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flügel
- 2
- Fronttube
- 3
- Strut
- 4
- Segeltuch
- 5
- Streifenelement
- 6
- Handschlaufe
- 7
- Anströmkante
- 8
- Luvseite
- 9
- Leeseite
- 10
- Achterliek
- 11
- Handgriff
- 12
- Wassersportbrett
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016113858 A1 [0005]
- US 7032864 B2 [0006]
