DE836448C

DE836448C - Wurfgeraet mit rotierender Bewegung beim Flug

Info

Publication number: DE836448C
Application number: DESCH2504A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-06-10
Filing date: 1950-06-10
Publication date: 1952-04-15

Description

Wurfgerät mit rotierender Bewegung beim Flug Die l:rfnidutig bezieht sich auf ein Wurfgerät für Spiel und Sport. Dieses Gerät ist unter Erteilung einer geeigneten anfänglichen Fluglage und zugleidli einer Rotation um seinen Schwerpunkt in schräg ansteigendem NVurf in die Luft zu schleu-(lern, und es vollführt s<xlann selbsttätig einen Kurvenflug. Dieser httr\-etiflug kann frei entsprechender .Ausgestaltung des Geräts bis zur -"11)-\\-ttrfstelle zurückfüürcii. Gegenü@lrer (len l:igetiscliaftcii eines liunterangs lxsitzt (las Gerät den Vorteil, für den A1)wttrf eine geringere Geschicklic.hkeit zu erfordern und von einer Form zti sein, die einerseits das .Auffangen bei der Rückkefir leicht macht und andererseits keine Gefährdung der Ausübenden herbeiführt. Aus diesen Gründen ist <las Guriit insbesondere als Spielzeug für Kinder sowie für den Sport geeignet. Ein einfache Ausführungsform des Geräts ist in Abb. i im Querschnitt wiedergegeben. Sie besteht aus dem Ringkörper i und der Fläche 2. Der äußere Ringdurchmesser ist durch eine Maßlinie 3 hervorgehoben. Die rechtwinklig zur Ringelrene verlaufende Höhe des Ringes ist durch die Maßlinie ,4 gekeiitizeidhnet. .Das Gerät ist beim Abwurf schräg ansteigend in die Luft zu schleudern, wobei ihm zugleich eine Rotation um die Achse des Ringkörpers, die rechtwinklig zur Ringebene verläuft, zu erteilen ist. Um befriedigende Fl-ugeigenschafteti zu erhalten, ist es erforderlich, das Gewicht und die Größe des Geräts in einem verhältnismäßig engen Bereich aufeinander abzustimmen. Demgemäß ist der Ringkörper mit einer zum Ringmittelpunkt .hin verlaufenden Fläche zu versdhen, und das mittlere Gewicht je Ouadratzentimeter des Wurfgeräts ist, bezogen auf die vom äußeren Ringdurchmesser umschlossene und rechtwinklig zur Rotationsachse liegende Kreisfläche, kleiner als '/2o und größer als '/ioo g auszuführen.
Der freie Flug des Geräts wird weitgehend be-. einflußt von Luft- und Kreiselwirkungen. Von den aerodynamischen Einflüssen ist neben der Tragwirkung der innerhalb des Ringes liegenden Fläche die Wirkung des Ringkörpers von besonderer Bedeutung. Die in Abb. i durch .I gekennzeichnete 1 löhe des Ringes bewirkt infolge der Rotation beim Flug das Auftreten der als Magnuseffekt bekannten Luftkraft. Diese weist seitlich zur Flugrichtung, ergibt daher nach dem Abwurf ein seitliches Abweichen des Flugkörpers und fördert damit die Entstehung des gewünschten Kurvenflugs. Um diese Wirkung zu steigern, ist es vorteilhaft, den Ring mit einer Höhe, gemessen rechtwinklig zu der Ringebene, von mindestens einem Zwanzigstel seines größten Durchmessers auszuführen. Im übrigen ist die nähere Form des Ringes weniger be-;leutungsvoll, es hat sich jedoch gezeigt, daß eine Ausführung der Rundungen oberhalb und unterhalb der Mittelebene, ähnlich wie in Abb. i dargestellt, eine besonders leichte Handhabung des Geräts beim Abwurf ergibt.
Zur Erhöhung -der Tragwirkung und der gewiitischten Steuerung des Geräts im Fluge ist es vorteilhaft, innerhalb des Ringdurchmessers Tragflügel anzuordnen. In Abb. 2 ist eine Ausführung mit Tragflügeln im Querschnitt, in -b1.3 diese Ausführung in Ansicht von oben dargestellt. Innerhalb des Ringkörpers 5 liegen die Flügel 6 in gleichmäßiger N"erteilung. Auf einem kleineren Durchmesser laufen sie in die Fläche j aus. Die Tragfliigel6 sind längs ihrer Erstreckung auf größere Durchmesser profilförmig gebogen. Diese Formgebung dient insbesondere dazu, neben dem Auftrieb einen möglichst geringen Widerstand gegen die Rotation zu liefern.
Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß der Widerstand gegen die einem Wurfspielzeug erteilte Rotation bald zum Abklingen der Rotation führt, wenn die Flügel nicht profilförmig gebogen sind. Um der Flügelform genügend geringen Widerstand zu gehen, genügt es, einen aus einer dünnen Platte geformten Flügel in seiner Anströmrichtung bogenförinig auszuführen. Dadurch wird eine befriedigende Wirkung mit geringem technischenAufwand .bei der Herstellung erreicht. Außerdem ,hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, eine verhältnismäßig große 1# lügelzahl, jedenfalls mehr als sechs Flügel anzuordnen.
Durch das Zusammenwirken von Tragwirkung und Steuerung infolge der Anordnung von Flügeln ist eine Kurvenbahn der Art zu erzielen, wie sie in :\1>1>. 4 ini Grundriß 8, Aufriß 9 und Seitenriß io flarg;,stellt ist. Die in die Kurven eingetragenen 1Zic@litungslyfeile erläutern den Weg des Flugkörpers.
Lire nähere Erklärung der durch die Flügel erzielbaren \\'irkung folgt aus .\b1>.5. Diese zeigt ein mit Flügeln versehenes Gerät im Flug, dessen augenblickliche Richtung durch die Pfeile ii veranschaulicht ist. Die Rotation des Körpers ist durch den Drehpfeil 12 angedeutet. Während das Wurfgerät im Raum fortschreitet, hat die mit dem gestrichelt gezeichneten Geschwindigkeitspfeil 13 bezeichnete Seite als Folge der Rotation eine höhere Geschwindigkeit als die Seite, welche durch den Geschwindigkeitspfeil 14 gekennzeichnet ist. Die in Abb. 5 erkennbare Steigung der Flügel bewirkt demgemäß, daß das Fluggerät an der Seite höherer Geschwindigkeit, also bei Pfeil 13, stärker gehoben wird als an der Seite geringerer Geschwindigkeit, also .bei Pfeil j4. Damit ergibt sich eine stetige Änderung der Schräglage des Fluggeräts und zugleich ein Abdrängen von der geraden Flugrichtung, die zu einem stark ausgeprägten Kurvenflug führt.
Aus diesen Zusammenhängen folgt, daß es technisch wesentlich ist, die Rotationsgeschwindigkeit während des ganzen Flugwegs möglichst weitgehend zu erhalten, wenn eine zum Werfer zurückführende, ungefähr kreisförmige Flugbahn erzielt werden soll. Bei Ausführungen ohne Flügel genügt der Magnuseffekt allein im allgemeinen nicht zur Erreichung dieses Zieles. Es hat sich vielmehr gezeigt, daß dann die Kreiselwirkungen und unerwÜnschte Luftkräfte dem Flugkörper im letzten Teil der rückläufigen Flugbahn eine vom Werfer fortweisendekichtung erteilen.Dies kann beispielsweise für ein Spiel von zwei Ausübenden erwünscht sein, doch ist es ebenso technisch und sportlich interessant, einen zur Abwurfstelle zurückehrenden Flugkörper zu betätigen.
Zu der Berücksichtigung der erwähnten technischen Beziehungen, die beim Flug des Geräts mitspielen, kommt die Berücksichtigung einer möglichst geringen Anforderung an die Geschicklichkeit und die Kraft der Spieler oder Sportler. In ihrem Zusammenwirken bedingen diese Faktoren die Einhaltung der angegebenen Grenzen in der technischen Ausführung der Wurfgeräte. Wer= den diese Grenzen beispielsweise durch ein höheres Gewicht des Geräts überschritten, dann kann der Körper nicht :genügend lange schwebend erhalten werden, weil die Erdbeschleunigung zu starken Einfluß erhält. Wird das Gewicht zu klein gehalten, dann verzehrt sich infolge des Luftwiderstandes zu schnell die dem Wurfgerät erteilte Rotationsenergie, so daß deswegen die gewünschte Kurvenbafn nicht durchflogen wird.
Um ,bei Anordnung von Flügeln die Bedingung geringsten Widerstandes mit einfachen Mitteln zu erfüllen, ist es vorteilhaft, daß die Tragflügel aus dem Material der Fläche herausgebildet sind, so daß das Material von den äußeren Enden der Flügel aus in die Ringwand verläuft. Durch Abb.2 ist eine Ausführungsform dieser Art veranschaulicht.
Einer guten Handhabung und zur Verringerung der Anforderung .an die Geschicklichkeit dient es, wenn der Ring als Hohlkörper ausgeführt ist, wie ,dies beispielsweise Abb. 2 zeigt.

Die Forderung nach nicht zu großem Gewicht bei genügend guter Haltbarkeit ist zweckmäßig zu

erfüllen, weiiii Fläche und Flügel aus Kunststoff

gebildet sind, da Stoffe dieser Art ein geringes

spezifisches Gewicht mit der für Wurfspielzeuge

und Wurfsportgeräte geforderten Festigkeit ver-

einen. In Weiterbildung der Erfindung erweist es

sich aus diesen Grünclen als vorteilhaft, daß Fläche,

Ulii-gnel und Ring aus dünnwandigem Kunststoff

gebildet sind.

In Abb. 6 ist eine Ausführungsform aus dehn-

barem und dünnwandigem Stoff veranschaulicht.

Der Ring 15 ist als Hohlkörper ausgeführt, und

die dünnwandigen Flügel 16 sind an ihren äußeren

Enden mit der Wand des Ringes 15 fest verbunden.

1)iirch Aufblasen des Ringes 15 können diesem

und damit auch der radialen Erstreckung der

Flügel verschiedene Größen gegeben werden. Da

(las Gewicht konstant bleibt, kann damit der Wurf-

lcö rl)er verschiedene charakteristische Werte er-

halten, die seine Flugeigenschaften verändern. Er

kann beispielsweise bei geringer Größe mit großer

Kraft ini Freien geworfen werden, während er bei

größerer Ausdehnung für ein Spiel im Zimmer ge-

eigneter ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wurfgerät mit rotierenderBewegung beim Flug, dadurch. gekennzeichnet, daß ein Ring- körl)er mit zum Ringmittelpunkt hin verlau- fender Fläche versehen ist und daß das mittlere Gewicht je Quadratzentimeter des Wurfgeräts, bezogen auf die vom äußeren Ringdurchmesser umschlossene und rechtwinklig zur Rotations- achse liegende Kreisfläche, kleiner als '/_o und gi-iißer als '/i" g ist. 2. Wurfgerät nach Anspruch i,. dadurch ge- kennzeichnet, daß der Ring eine Höhe, ge- messen rechtwinklig zu der Ringebene, von

mindestens einem Zwanzigstel seines größten Durchmessers hat. 3. Wurfspielzeug nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Tragwirkung und der Steuerung des Geräts im Fluge innerhalb des Ringdurchmessers Tragflügel angeordnet sind. Wurfspielzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, @daß die Tragflügel profilförmig gebogen sind. 5. Wurfgerät nach Anspruch i oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Tragwirkung und der Steuerung des Geräts im Flug innerhalb des Ringdurchmessers mehr als sechs Tragflügel angeordnet sind. 6. Wurfgerät nach Anspruch i oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragflügel aus dem Material der Fläche herausgebildetsind und daß das Material von den äußeren Enden der Flügel .aus in die Ringwand verläuft. Wurfgerät nach Anspruch i oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring als Hohlkörper ausgeführt ist. S. Wurfgerät nach Anspruch i oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichliet, daß die Fläche und die Flügel aus Kunststoff gebildet sind. g. Wurfgerät nach Anspruch i oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Fläche, Flügel und Ring aus dünnwandigem Kunststoff gebildet sind. i o. Wurfgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, @daß das Gerät aus dehnbarem und dünnwandigem Stoff gebildet ist, so daß durchAufblasen des Ringhohlkörpers dem Gerät verschieden große Durchmesser zu geben sind.