DE2210102C3

DE2210102C3 - Flosse zum Vortrieb eines Wassersportgeräts

Info

Publication number: DE2210102C3
Application number: DE2210102A
Authority: DE
Inventors: Jean Leon Gronier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-08
Filing date: 1972-03-02
Publication date: 1982-01-07
Also published as: FR2128898A5; US3773011A; DE2210102B2; DE2210102A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Flosse nach dem Oberbegriff des Anspruchs I zum Vortrieb eines Wassersportgeräts in Form eines zum Reiten geeigneten Schwimmkörpers.

Die Vortriebserzeugung durch eine solche flosse beruht darauf, daß beim Hin- und Herschwenken der Flosse bezüglich einer zur Vortriebsrichlung etwa parallelen Bezugsebenc das Wasser teilweise nach hinten verdrängt wird und somit eine Reaktionskraft in Form einer Kraftkomponente in Vortriebsrichtung entsteht.

Bei einer aus der US-PS 32 32 608 bekannten Flosse der genannten Art sind die Randversteifungen durch einteilig mit der flexiblen Membran ausgebildete dicke Randwülste gebildet, die derart biegeelastisch sind, daß die gesamte Flosse aus ihrer Hauptebene heraus nach beiden Seiten ausbiegbar ist und nach einer Ausbiegung aufgrund der Elastizität der Randversteifung^ in ihre gestreckte Ruhestellung zurückkehrt. Nachteilig sind bei der bekannten Flosse, daß sich ihre Membran bei den Flossenschlägen nur in geringem Maße ausbauchen kann und daher ein großer Teil der bei einem Flossenschlag verdrängten Wassermenge über die Seitenränder der Flosse abfließt, um welchen der nach hinten fließende Anteil der verdrängten Wassermenge kleiner ist

Aus der US-PS 21 73 415 ist es außerdem bekannt, eine Flosse der eingangs genannten Art mit relativ starren Randversteifungen und einer etwas durchhängenden ausbauchungsfähigen flexiblen Membran oder alternativ dazu die ganze Flosse als biegeelastische Platte ohne Randversteifungen auszubilden. Während bei der letzteren bekannten Ausführungsform gemäß der US-PS 2173 415 überhaupt keine Ausbauchung auftreten kann und daher in verstärktem Maße der Nachteil des Abflt-ßens eines ziemlich großen Anteils der verdrängten Wassermenge über die Seitenränder der Flosse auftritt, ist dieser Nachteil bei der ersteren bekannten Ausführungsform gemäß der US-PS 21 73 415 nicht in diesem Maße gegeben, jedoch tritt dort das Problem auf, daß die Menge des jeweils bei einem Flossenschlag nach hinten verdrängten Wassers bei ausgebauchter Flossenmembran nicht nur davon, wie stark sich die Flosse ausbaucht, sondern ganz wesentlich auch davon abhängt, wie weit sich die ausgebauchte Flosse tatsächlich entleert. Einerseits ist aber die Größe der Ausbauchungsfähigkeit infolge der festen Verbindung der Memb-anränder mit den Randversteifungen begrenzt, und andererseits findet wegen des Durchhangs der Membran auch keine vollständige Entleerung der Flossentasche bei einem Flossenschlag statt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flosse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher zur Verbesserung ihrer Vortriebswirkung eine im Verhältnis zur Flossengröße möglichst große Wassermenge verdrängt werden kann und dabei der Anteil des jeweils nach hinten abfließenden und eine Reaktionskraft in Vortriebsrichtung erzeugenden Wassers möglichst groß ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Konstruktion gelöst.

Die Verbesserung der Vortriebswirkung der erfindungsgemäßen Flosse gegenüber den bekannten Flossen beruht auf dem Zusammenwirken der elastisch dehnbaren Ausbildung der Flossenmembran einerseits und der durch die Halterung des Membranrandes am Rahmen durch schlauchförmige Membranrandteile erreichten scharnierartigen Winkelbewcglichkeit der Membran bezüglich des sie haltenden Rahmens andererseits. Die scharnierartige Winkelbcweglichkeit gestattet eine sehr starke Ausbauchung der Membran wahrend der Flossenschläge, so daß also das von der Membran jeweils umschlossene Wasservolumen sehr groß ist Die elastische Dehnbarkeit der Membran begünstigt die starke Ausbauchung der Membran und

somit die Bildung einer groOvolumigen Wassertasche ebenfalls und bewirkt außerdem, was für die Verbesserung der Vortriebswirkung von entscheidender Bedeutung ist, daß sich die elastisch gedehnte Membran nach der Ausbauchung wieder streckt und die von ihr gebildete Wassertasche weitgehend entleert, so daß pro Flossenschlag eine im Verhältnis zur Flossengröße sehr große Wassermenge verdrängt, werden kann. Wegen der stark ausgebauchten Taschenform der Flosse bei jedem Flossenschlag strömt der größte Teil des verdrängten Wassers nach hinten ab, während die Verluste durch über die Seitenränder der Flosse abströmendes Wasser relativ gering sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß Anspruch 2 kann die Flossenmembran durch einen nach hinten über den Rahmen hinausragenden Endteil vergrößert sein.

Die Ansprüche 3 bis 7 geben verschiedene Möglichkeiten der Herstellung der elastischen Dehnbarkeit der Flossc-nmembran an.

Die Ansprüche 8 bis 10 beziehen si'h auf eine vorteilhafte Rahmengestaltung, mit welcher eine günstige Form der sich bei der Ausbauchung der Membran bildenden Flossentasche erreicht wird.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstend mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben, in weichen zeigt

F i g. 1 in Draufsicht eine Flosse nach der Erfindung in Ruhestellung, die

F i g. 2 und 3 die Flosse nach F i g. 1 im Längs- bzw. Querschnitt gemäß der Schnittlinie H-II bzw. III-III in Fig. 1,

Fig.4 in Draufsicht die Flosse nach Fig. 1 im ausgebauchten Zustand, die

F i g. 5 und 6 die Flosse nach F i g. 4 im Längs- bzw. Querschnitt entsprechend der Schnittlinie V-V bzw. VI-VI in Fig.4,

Fig. 7 im Querschnitt die gelenkige Befestigung des Metnbrant .indes am Rahmen, die

Fig.8 bis 11 jeweils in Draufsicht vier weitere Flossenausführungsformen,

Fig. 12 in Draufsicht eine Doppelflosse in Ruhestellung,

F i g. 13 im Querschnitt entsprechend der Schnittlinie XIIl-XIIi die Doppelflossenach Fig. 12im ausgebauchten Zustand,

Fig. 14 in perspektivischer Darstellung ein mit Flossen nach der Erfindung ausgestatteter, zum Reiten geeigneter Schwimmkörper, und die

Fig. 15 bis 20 in aufeinanderfolgenden Bewegungsphasen d«;n Fortbewegungsvorgang des Schwimmkörpers nach Fig. 14.

Die in den F i g. 1 bis 7 dargestellte Flosse besteht aus einer flexiblen Membran 10 und einem diese tragenden, nach hinten offenen starren Rahmen 11. Der Rahmen 11 hat die Form einer Gabel mit einer mittigen Stange 14 zur Befestigung der Flosse an einem Schwimmkörper und zwei Armen 12 und 13, die jeweils einen schräg seitwärts und rückwärts von der mittigen Stange 14 wegragenden Hauptteil 15 und einen im wesentlichen nach hinten abgebogenen Endteil 16 aufweisen.

Die Membran 10 ist derart aufgebaut, daß sie elastisch dehnbar ist und in ihrer Ruhestellung in gestreckter Lage mit bestimmter Vorspannung im Rahmen U gespannt ist. Die Membran 10 besteht aus zwei flexiblen Seitenteilen 17 und 18 und einem aus einem elastischen Tuch gebildeten dehnbaren Mittelteil 19. Das Mittelteil 19 kann gemäß der Darstellung doppelt ausgeführt und mittels Nähten 20 an den Seitenteilen 17 und 18 befestigt sein.

An ihren rahmenseitigen Rändern ist die Membran 10 mit schlauchförmigen Randteilen 21 versehen, welche gemäß F i g. 7 den Rahmen 11 mit Spiel umschließen, so daß die Membran scharnierartig winkelbeweglich am Rahmen gehaltert ist.

Beim Hin- und Herschwenken der Flosse zur

ίο Vortriebserzeugung bewegt sich die Membran 10 zwischen beiderseits ihrer gestreckten Ruhestellung gelegenen ausgebauchten Extremstellungen 10a und iOb gemäß der Darstellung in Fig.6, wobei die Ausbauchung der Membran je nach der Stärke der Flossenschläge mehr oder weniger stark ist. In ihren ausgebauchten Extremstellungen bildet die Membran 10 jeweils eine Wassertasche, und ihre Spannung ist dabei größer als die Vorspannung in der gestreckten Ruhestellung.

An ihrem hinteren Randbereic^ weist die Membran 10 eine nach hinten über den Ranzen 11 hinausragenden streifenförmigen Endteil 22 aut. Die Grenzlinie zwischen dem streifenförmigen Endteil 22 und der übrigen Membran ist in den F i g. 1 und 4 als strichpunktierte Linie L eingezeichnet, die mit den Schnittlinien III-III bzw. VI-VI etwa zusammenfällt. Gemäß Fi g. 5 biegt s^;ch der streifenförmige Endteil 22 bei ausgebauchter Membran 10 etwas nach außen ab. Dieser Endteil 22 verlindert einerseits ein Ausreißen der Membran und begünstigt andererseits die Kontinuität der Grenzschichtströmung, um zu vermeiden, daß von der Flosse verdrängtes Wasser um die Hinterkante der Membran wieder nach vorne strömt.

Die Membran 10 besteht zweckmäßigerweise aus Material gleicher Dicke und weist zur Vortriebsrichtung parallele Verstärkungsrippen 23 auf. Die Längsmiuen der Verstärkungsrippen liegen dabei auf der Linie L

Die F i g. 8 bis 11 zeigen abgewandelt» Aus'iihrungsmöglichkeiten der eben beschriebenen Flosse.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 besteht die fcsamte Flossenmembran 10' aus gleichmäßig elastischem Material.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 sind anstelle eines Membranmittelteils in Form eines

■*5 elastischen Tuches gemäß den Fig. i und 4 elastische Schnüre 19" zur Verbindung der Seitenteile 17 und 18 der Membran 10" vorgesehen. Der Spalt zwischen den beiden Seitenteilen 17 und 18 ist durch ein Tuch 19'Ί überbrückt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist wiederum eine einteilige Membran 10'" vorgesehen, und der Rahmen hat im Gegensatz zu den vorbeschrieber:r Ausführungsforrnen zwei jeweils bogenförmig seitwärts und rückwärts verlaufende Arme 15'".

Bei der Variante nach Fig. 11 weist die Membran 10^lv einen flexiblen, jedoch nicht dehnbaren Hauptteil 24 auf, der mittels schlauchförmiger Randteile 25 nur auf den Hauptteilen der Rahmenarme befestigt und seitlich mittels elastischer Schnüre 26 an den Endteilen der

w Rahmenarme angebunden ist,

Während es sich bei den Flossenausfübrui.gsformen nach den Fig. 1 bis Il jeweils um eine Schwanzflosse handelt, zeigen die F i g. 12 und 13 eine Doppelflosse mit zwei an den beiden Rahmenseiten angeordneten

^h5 Einzelflossen.

Gemäß Fig. 12 trägt jeder Seitenarm 111 eine entlang des Schwimmkörpers verlaufende Hilfsstange 27 zur Halterung des innenlieKcnden Seitenrandes der

betreffenden F.iMzelflosseiimcmoran 110.

[ig. 13 zeigt die Doppclflosse nach Fig. 12 in der ausgebauchten Stellung.

Fig. 14 zeigt einen Schwimmkörper, der mil einer Schwanzflosse nach den F i g. I bis 7 und einer vorderen Doppelflosse nach Fig. 12 ausgestattet ist. Der zum Reiten geeignete Schwimmkörper 28 hat einen bauchigen Rumpf mit einem nach oben gewölbten mittigen Rücken 29 und sich verjüngenden vorderen und hinleren F.ndabschnitten 30 und 31. Außerdem sind beiderseits des Rumpfmittclteils Fußstützen 32 in Form von Winkelprofilen mit einem senkrechten Schenkel 32,) und einem waagerechten Schenkel 32/) angebracht.

Diese Fußstützen dienen gleichzeitig als Leitflächen zur Stabilisierung des .Schwimmvorgangs.

Die F i g. I 5 bis 20 verdeutlichen in Form aufeinander folgender Hewcgungsphasen die Erzeugung der Flos-■ > scnschläge zur Fortbewegung des Schwimmkörpers.

F i g. 15 zeigt den Schwimmkörper in Ruhe, wobei die Flossen gestreckt sind und horizontal liegen. Die F i g. 16 und I 7 zeigen den Ablauf einer .Stechbewegung nach vorne, wobei sich die Flossen ausbauchen. Die in Fig. 18 und 19 zeigen den Ablauf einer anschließenden Aufbäumbewegung nach hinten, wobei sich die Flossen in entgegengesetzter Richtung ausbauchen. Fig. 20 zeigt dann den Beginn der nächsten Stechbewegung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flosse zum Vortrieb eines Wassersportgeräts in Form eines zum Reiten geeigneten Schwimmkörpers, welche aus einer mit Randversteifungen versehenen flexiblen Membran besteht, die durch Hin- und Herschwenken mit Bezug auf eine zur Vortriebsrichtung etwa parallele Bezugsebene eine Kraftkomponente in Vortriebsrichtung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (10) elastisch dehnbar ausgebildet und innerhalb eines die Randversteifungen bildenden starren, nach hinten offenen Rahmens (11) gespannt und mit schlauchförmigen, die zugehörigen Rahmenteile umschließenden Randteilen winkelbeweglich am H Rahmen befestigt ist.

2. Flosse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (10) einen nach hinten über den Rahmen (11) hinausragenden, streifenförmigen Endteil (22\ aufweist.

3. Flosse nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Membran (10) aus elastischem Material besteht.

4. Flosse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (10) mindestens einen aus elastischem Material bestehenden Abschnitt (19) enthält.

5. Flosse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Abschnitt (19) der Membran (10) durch elastisches Tuch gebildet ist. to

6. Flosse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastizität der Membran (10") durch elastisch*; Schnüre (19") hergestellt ist, die einzelne Abschnhte (17, i8) der Membran miteinander verbinden. »

7. Flosse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran nur an ihren vorderen Randbereichen schlauchförmige, den Rahmen umschließende Randteile (25) aufweist und an ihren seitlichen Rändern mittels elastischer Schnüre ■"> (26) am Rahmen befestigt ist.

8. Flosse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (11) eine mittige Stange (14) zur Befestigung der Flosse am Schwimmkörper und zwei gabelförmig seitwärts *5 und rückwärts von dieser Stange wegragende Arme (12,13) aufweist.

9. Flosse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme jeweils einen schräg seitwärts und rückwärts verlaufenden Hauptteil (15) und einen im wesentlichen rückwärts ragenden Endteil (16) aufweisen.

10. Fiosse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme (15'") jeweils bogenförmig seitwärts und rückwärts verlaufen. ϊ >