DE3625413A1 - Verfahren mit den dazu gehoerigen vorrichtungen zur verminderung der gleitreibung bei surfbrettern, segelschiffen und anderen wasserfahrzeugen oder wasserflugzeugen - Google Patents
Verfahren mit den dazu gehoerigen vorrichtungen zur verminderung der gleitreibung bei surfbrettern, segelschiffen und anderen wasserfahrzeugen oder wasserflugzeugenInfo
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- DE3625413A1 DE3625413A1 DE19863625413 DE3625413A DE3625413A1 DE 3625413 A1 DE3625413 A1 DE 3625413A1 DE 19863625413 DE19863625413 DE 19863625413 DE 3625413 A DE3625413 A DE 3625413A DE 3625413 A1 DE3625413 A1 DE 3625413A1
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B32/00—Water sports boards; Accessories therefor
- B63B32/40—Twintip boards; Wakeboards; Surfboards; Windsurfing boards; Paddle boards, e.g. SUP boards; Accessories specially adapted therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
- B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
- B63B1/38—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B63B32/00—Water sports boards; Accessories therefor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
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Description
Die Geschwindigkeit eines Wasserfahrzeuges wird beeinflußt
durch die zur Verfügung stehende Antriebsleistung, durch
den Strömungswiderstand der Schiffskonstruktion, die
Rauhigkeit der wasserberührenden Flächen und die damit
aufzubringende Verdrängungsarbeit. Ein wesentlicher
Faktor für die benötigte Verdrängungsarbeit ist die
Reibung zwischen der Schiffshaut und dem Wasser.
Während diese Größe bei Schiffen eine untergeordnete Rolle
spielt, ist diese Größe bei schnellfahrenden Wasserfahr
zeugen, z. B. bei Surfbrettern eine entscheidende Größe.
Die Antriebsleistung des Systems Segel-Surfbrett-Mensch
ist begrenzt durch die physischen Kräfte des Menschen.
Aufgabenstellung war es, ein Verfahren mit den dazu
gehörigen Vorrichtungen zu entwickeln, das gestattet,
die Reibung zwischen wasserberührenden Flächen und dem
Wasser zu verringern.
Diese Aufgabenstellung wird dadurch gelöst, daß ein
reibungsverminderndes Medium z. b. Luft zwischen dem Boots
körper und dem Wasser geführt wird. Dabei wird die Luft
von außen herangeführt durch Kanäle. Eine Ausführungsform
beim Surfbrett ist, daß die Luft von der Surfbrettoberseite
durch den Auftriebskörper nach unten geführt wird.
Durch den Bernoulli-Effekt entsteht an der Austrittsöffnung
durch das vorbeirauschende Wasser Unterdruck. Dieser
Unterdruck zieht die Luft unter das Brett und vermindert
damit die Reibung. Den Bernoulli-Effekt kann man sehr gut
beobachten bei einer Wasserstrahlpumpe.
Die Luftblasen unter dem Brett sorgen dafür, daß das Brett
gleichsam auf Luft schwebt. Die Reibung verringert sich,
das Surfbrett erreicht schneller die Gleitphase und hat
damit die Chance, in höhere Geschwindigkeitsbereiche
vorzudringen.
Das Verfahren nutzt somit sowohl dem Allroundsurfer
als auch dem auf Geschwindigkeit spezialisierten Hoch
geschwindigkeitssurfer. Der Allroundsurfer kommt früher
in den Genuß des Gleitens, der geschwindigkeitsorientierte
Surfer erreicht höhere Geschwindigkeiten mit geringerem
Kraftaufwand und hat damit die Chance, eine höhere End
geschwindigkeit zu erreichen.
Die heutigen Lösungsansätze versuchen durch bestimmte
Ausprägungsformen der Unterwasserschiffsform z. B.
doppelkonkav die Reibung zu verringern. Es wird sogar
der Rauhigkeit der Oberfläche des verwendeten Materials
erhebliche Beachtung geschenkt. Weiterhin wird durch
spezielle Abrißkanten am hinteren Bootskörper der Sogeffekt
des vorbeirauschenden Wassers verringert und damit die
Reibung. Diese Lösungsansätze führen dazu, daß der
Hochgeschwindigkeitssurfer sein Gewicht nach hinten verlagert,
um die Reibungsverluste im vorderen Bereich des Brettes
zu kompensieren. Durch die Gewichtsverlagerung geht das
Brett vorne aus dem Wasser. Dies führt auch vielfach dazu,
daß bei Funboards die Länge des Boards verkürzt wird -
im Extremfall ist das Board nicht mehr in der Lage, im
Ruhezustand den Surfer zu tragen (Sinker). Diese Lösungs
ansätze verlangen ein hohes technisches Können vom Surfer.
Die vorliegende Erfindung verringert diese Anforderungen,
bezogen auf gleiche Geschwindigkeiten.
Sie ist in vielen Ausführungsformen denkbar. So kann
vorgesehen sein, daß die Luft von den Seiten oder sogar
von den Flächen unterhalb des Brettes zu den geschwindigkeits
relevanten Flächen geführt wird. Es kann auch vorgesehen
sein, daß zur Vorverlagerung des Gleitpunktes Luft mit Hilfe
von Preßluft in die Kanäle gedrückt wird - diese Ausführungs
form könnte z. B. für Wasserflugzeuge interessant sein.
Da die Gefahr besteht, daß beim Am-Wind-Kursen die
Abdrift des Bootes zunimmt, kann vorgesehen sein, daß
die Luft in speziellen offenen Kanälen unterhalb des
Boards langgeführt wird. Dadurch verringert sich die
Berührungsfläche in Abhängigkeit der Geschwindigkeit
durch den steigenden Unterdruck. Bei Schiffen werden
diese Kanäle an der Schiffsaußenwand geführt.
Durch diese offenen Kanäle wird gleichzeitig die Gefahr
der Verwirbelung verringert, die zu Geschwindigkeitseinbußen
führen können.
Weiterhin ist vorgesehen, daß durch spezielle Stellglieder
der Surfer die Ausprägung des Unterdruckeffektes regulieren
kann. Das können in einfachster Form zwei gegeneinander
verdrehbare Siebe sein, die man vollständig öffnen und
schließen kann.
Es ist sogar vorgesehen, daß bei Wasserfahrzeugen, die
Steuerung/Regelung der Stellglieder durch eine Automatik
vorgenommen wird, die geschwindigkeits- und/oder abdrift
abhängig reagiert. Eine Kopplung mit einem Geschwindigkeits
messer wäre z. B. denkbar.
Ein Ausführungsbeispiel sei im folgenden beschrieben:
Bild 1 zeigt die Kanäle (1) durch den Bootskörper (2).
Dabei wird die Luft von oben nach unten bzw. von der Seite
nach unten geführt. Diese Kanäle können in das Board durch
spezielle Bearbeitungsverfahren eingebracht werden - es ist
jedoch auch durchaus möglich, durch die Verwendung von
porösem Material unendlich viele Kanäle zu schaffen.
Bild 2 zeigt eine alternative Ausführungsform. In diesem
Beispiel werden die Kanäle jeweils nur im unteren Teil des
Bootskörpers geführt. Dadurch wird der Effekt stufenweise
in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit oder der Gewichts
verlagerung des Surfers wirksam. (3)
Bild 3 zeigt die Führung der Luft in offenen Kanälen an
der Surfbrettunterseite (4).
Bild 4 zeigt, wie der Surfer durch Verstellen der Luft
eintrittsöffnungen in Form eines doppelten Siebes
die Wirksamkeit des Effektes einstellen kann. Dabei können
diese Stellglieder (5) an der Unterseite oder Oberseite
des Brettes angebracht sein.
Bild 5 zeigt das Blockschaltbild der automatisierten Lösung,
bestehend aus Geschwindigkeitsmesser, Abdriftmesser,
Rechner, Antriebseinheit und Stellglieder zur Steuerung
und Regelung des Unterdrucks.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungs
formen beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung viel
fach variabel.
Alle neuen in der Beschreibung und/oder Zeichnung offen
barten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als
erfindungswesentlich angesehen.
Claims (12)
1. Verfahren zur Verminderung der Gleitreibung bei
Surfbrettern, Segelschiffen, Wasserfahrzeugen und
Wasserflugzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein
reibungsverminderndes Medium z. B. Luft zwischen die
Berührungsflächen Schwimmkörper-Wasser geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
dieses Medium unter Ausnutzung des Bernoulli-Effektes
zur Berührungsfläche geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Medium zusätzlich mit Druck beaufschlagt wird und
dadurch sich die Strömungsgeschwindigkeit erhöht.
4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß das reibungsvermindernde Medium durch Kanäle von
oben bzw. von der Seite oder sogar von vorne zum wasser
berührenden Teil geführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Medium durch Kanäle in Form eines porösen Schaums
als Auftriebskörper oder Schiffswand geführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß
durch eine Veränderung des Querschnittes der Lufteinström-
und/oder -ausströmöffnungen die Strömungsgeschwindigkeit
des austretenden Mediums verändert werden kann.
7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Veränderung der Querschnitte manuell, teilautomatisch
oder vollautomatisch gesteuert und geregelt wird.
8. Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß durch das
Surfbrett, die Schiffswand, die Auftriebskörper bei
Wasserflugzeugen Kanäle geführt werden zu den geschwindig
keitsrelevanten Berührungsflächen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Austrittsöffnungen der Luft derart gestaltet sind,
daß der Unterdruck erhöht wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8-9, dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine entsprechende Ausprägung der Unterwasser
schiffsform z. B. in Form von offenen Kanälen die Luft
geführt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8-10, dadurch gekennzeichnet,
daß durch Stellglieder die Menge und Geschwindigkeit des
eintretenden Mediums z. B. Luft gesteuert und/oder geregelt
werden kann.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8-11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellglieder geschwindigkeitsabhängig oder
abhängig von der Abdrift gesteuert oder geregelt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863625413 DE3625413A1 (de) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | Verfahren mit den dazu gehoerigen vorrichtungen zur verminderung der gleitreibung bei surfbrettern, segelschiffen und anderen wasserfahrzeugen oder wasserflugzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863625413 DE3625413A1 (de) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | Verfahren mit den dazu gehoerigen vorrichtungen zur verminderung der gleitreibung bei surfbrettern, segelschiffen und anderen wasserfahrzeugen oder wasserflugzeugen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3625413A1 true DE3625413A1 (de) | 1988-02-04 |
Family
ID=6306098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863625413 Withdrawn DE3625413A1 (de) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | Verfahren mit den dazu gehoerigen vorrichtungen zur verminderung der gleitreibung bei surfbrettern, segelschiffen und anderen wasserfahrzeugen oder wasserflugzeugen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3625413A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5238434A (en) * | 1991-03-15 | 1993-08-24 | Kransco | Textured bottom skin for bodyboards and method |
US6908351B2 (en) | 2003-06-24 | 2005-06-21 | Wham-O, Inc. | Expanded polystyrene core sports board |
US7368031B2 (en) | 2003-02-04 | 2008-05-06 | Wham-O, Inc. | Laminate inlay process for sports boards |
DE102007053645A1 (de) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Häußer, Achim | Luftblasenrumpf |
DE102021132473A1 (de) | 2021-12-09 | 2023-06-29 | Javier Lopez | Vorrichtung und Verfahren zur Aufnahme von Flüssigkeiten in ein Luftfahrzeug |
-
1986
- 1986-07-26 DE DE19863625413 patent/DE3625413A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5238434A (en) * | 1991-03-15 | 1993-08-24 | Kransco | Textured bottom skin for bodyboards and method |
US7368031B2 (en) | 2003-02-04 | 2008-05-06 | Wham-O, Inc. | Laminate inlay process for sports boards |
US6908351B2 (en) | 2003-06-24 | 2005-06-21 | Wham-O, Inc. | Expanded polystyrene core sports board |
DE102007053645A1 (de) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Häußer, Achim | Luftblasenrumpf |
DE102021132473A1 (de) | 2021-12-09 | 2023-06-29 | Javier Lopez | Vorrichtung und Verfahren zur Aufnahme von Flüssigkeiten in ein Luftfahrzeug |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |