EP2328797B1 - Finne - Google Patents

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EP2328797B1
EP2328797B1 EP09778049A EP09778049A EP2328797B1 EP 2328797 B1 EP2328797 B1 EP 2328797B1 EP 09778049 A EP09778049 A EP 09778049A EP 09778049 A EP09778049 A EP 09778049A EP 2328797 B1 EP2328797 B1 EP 2328797B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fin
shear pin
head
blade
bore
Prior art date
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EP09778049A
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English (en)
French (fr)
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EP2328797A2 (de
Inventor
Jürgen Aichinger
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Individual
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Publication date
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Publication of EP2328797A2 publication Critical patent/EP2328797A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2328797B1 publication Critical patent/EP2328797B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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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 
    • B63B32/00—Water sports boards; Accessories therefor
    • B63B32/60—Board appendages, e.g. fins, hydrofoils or centre boards
    • B63B32/66—Arrangements for fixation to the board, e.g. fin boxes or foil boxes

Definitions

  • the invention relates to a fin according to the preamble of claim 1.
  • Such a generic fin is from the WO 2005/105566 A1 known.
  • This fin for surfboards has a fin head and a fin blade, which are interconnected by means of a bolt inserted in the bore of the fin head and the fin shank, wherein the fin head and the fin blade are positively connected with each other.
  • the DE 38 01 747 A1 shows a fin box with fin for surfboards, in which the fin box in the longitudinal direction of the surfboard has a slot for the fin to be locked.
  • the side walls of the fin box each have a groove which guide a rear-side pin of the fin shank and a sliding block for locking the fin.
  • a predetermined breaking element is arranged, which breaks off when exceeding a predetermined load. The Finn can then be pivoted about a transverse to the longitudinal direction of the surfboard bolts.
  • the US 5,813,890 A describes a fin in which the fin head and the fin blade are resiliently connected to each other, so that the fin blade can be pivoted relative to the fin head connected to the surfboard with lateral force.
  • This avoids damage to the fin, fin box and surfboard to a certain extent during lateral movement of the board during a ground contact, for example in the surf.
  • the problem here is that even during normal surfing without grounding the side, so transversely to the direction of travel, acting forces can be so large that the fin swings laterally while driving and thus loses its control function.
  • forces swinging is not possible in this known fin, so that there is still the risk of damage.
  • the DE 29 32 750 A1 deals with the same problem and also proposes a hinged coupling between the fin head and the fin blade, wherein the fin is laterally deflected at forces transverse to the longitudinal extent of the surfboard against spring force and longitudinal forces acting on exceeding a limit load from a slot of the surfboard after is liftable above.
  • Surfboards for water sports such as surfboards, windsurfing boards, kiteboard boards and the like, as well as boats, such as sailing or motor boats, are equipped with one or more fins, which protrude from the underside of the surfboard or boat and for the control and stabilization of the surfboard or boat necessary or useful.
  • fins When running onto an obstacle, such as a beach, there is a risk that the fin or the surfboard will be damaged.
  • Finns are usually mounted in a fin box on the surfboard or boat, with damage to the fin box in particular resulting in a time-consuming and usually very expensive repair.
  • the object of the invention is to improve the fin of the type mentioned in that it is destructively separated from the surfboard or boat with excessive force in any direction and is still held at normal ride on the surfboard or boat.
  • the fin should therefore be ground contact both by longitudinal forces and shear forces from the board or boat, during normal travel through the water, but not pivot at high shear forces, except for a desired intrinsic elasticity of the material.
  • the basic principle of the invention is to couple the fin head and the fin blade together by a shear bolt which has at least one, preferably two, predetermined breaking points, wherein the coupling point between the fin head and the fin blade produces a form-fitting, rigid or non-hinged connection.
  • the fin designated in its entirety by the reference numeral 1 has a fin head 2 and a fin blade 3, which can be coupled together by means of a shear pin 4.
  • the fin head 2 can be used in a known manner in a fin box 5 of a surfboard 6.
  • the fin box 5 and the fin head are designed for the so-called.
  • FCS fin system which is very common for surfers. It should be noted, however, that the invention is applicable to any type of connection between fin and surfboard or boat.
  • the fin head 2 has two projections 7 and 8 which are insertable into mounts 9 and 10 of the fin box 5 and fastened by screws, not shown.
  • the body of the fin head 2 has a central recess 11, so that on both sides (in the side view of Fig. 1 ) remain two projections 12 and 13 remain, each having a bore 14 and 15, said two holes 14 and 15 are aligned along a common axis 16.
  • a semicircular centering projection 17 is provided, on both sides of which substantially flat end faces 18 and 19 join.
  • the recess 11 indicative edges of the projections 12 and 13 have circularly curved side surfaces 35 and 36 with a radius 20 and 21, wherein the circle center at ground contact counter to the direction of rotation is the fulcrum to the the fin sheet 3 at break of the shear pin 4 relative to the fin head 2 can be pivoted.
  • the end faces of the projections 12 and 13 are flat.
  • the fin blade 3 has a projection 22 which is exactly adapted to the recess 11 of the fin head 2 and has corresponding side surfaces 37 and 38 with corresponding radii. On both sides of the projection 22 thus recesses 12 'and 13' are present, whose end faces are flat.
  • the projection 22 has a bore 23 which has the same diameter as the bores 14 and 15 and whose axis is aligned with the fin mounted with the axis 16 of the fin head 2.
  • the facing the fin head 2 top of the projection 22 has a groove 24 which is adapted to the centering projection 17 and two laterally adjoining flat end faces 25 and 26, which mounted fin 1 with the end faces 18 and 19 at the bottom of the recess 11 of the fin head 2 come into contact.
  • the connection between the fin head 2 and fin sheet 3 is effected by the shear pin 4, whose diameter is adapted to the bores 14, 15 and 23 and which here has two predetermined breaking points 27 and 28.
  • the predetermined breaking points 27 and 28 are, as better in Fig. 3 can be seen, arranged in the gap between the projection 22 and the projections 12 and 13, when the shear pin 4 is correctly inserted into the holes 14, 15 and 23.
  • the predetermined breaking points 27 and 28 are material weakenings, which are generated for example by milling. They extend obliquely to the central axis of the shear pin, so that they are in the side view about the contour of the gap between the projection 22nd and adjust the projections 12 and 13.
  • the length of the shear pin 4 is preferably chosen so that its two ends are flush with the fin head 2, wherein the end faces 29 and 30 of the shear pin are adapted to the contour of the corresponding end faces of the fin head 2.
  • a locking pin 31 is provided, which is inserted into a perpendicular to the longitudinal axis of the shear pin 4 extending bore 32 and projects into a bore 33 aligned therewith in the fin head 2.
  • a corresponding bore 34 may also be provided in the fin blade 3.
  • the bore 33 in the fin head 2 may be formed as a blind hole. But it can also be designed as a through hole, so that the locking pin 31 can be inserted from above through the fin head 2. In this case, the bore 34 can be omitted in the fin sheet 3.
  • FIGS. 3 and 4 It can be seen that the predetermined breaking points 27 and 28 are arranged exactly in the transition region or gap between the projection 22 of the fin blade and the two projections 12 and 13 adjacent to the recess 11.
  • Fig. 4 the connection between the fin head 2 and the fin blade 3 is positively stable, since the corresponding end faces 18, 19 and 25, 26 on both sides of the centering projection 17 and the groove 24 and thus prevent lateral pivoting of the fin sheet 3 relative to the fin head 2.
  • the shear pin 4 is also at the two predetermined breaking points 27 and 28 break substantially simultaneously and the fin blade 3 is also non-destructively separated from the fin head 2.
  • the predetermined breaking points 27 and 28 are to be dimensioned so that the fin sheet 3, the fin head 2 and the fin box 5 is not damaged.
  • a safety cable 39 can be provided which maintains a connection between the fin blade 3 and the fin head 2.
  • the safety cable 39 can in corresponding recesses 40 of the fin head 2 and the fin sheet third be housed or connected to the locking pin 31.
  • the material for the fin head 2 and the fin sheet 3 is particularly in terms of machinability, notched impact strength, elongation at break, e-modulus, yield stress, use temperature, water and moisture absorption and price particularly copolymeric polyoxymethylene suitable, while the shear pin is preferably made of polypropylene.
  • the grooves required for the predetermined breaking points 27 and 28 are preferably milled so that, depending on the cutting depth, the force can be set at which the shearing of the shear bolt 4 takes place.
  • the Fig. 5 to 7 show developments of the shear pin 4, which in the embodiments of the Fig. 1 to 4 can be used.
  • the shear bolt 4 of the Fig. 5 to 7 has at its one end a semi-cylindrical body 41 whose central axis is perpendicular to the longitudinal axis 16 of the shear pin.
  • This semi-cylindrical body 41 may be made in one piece with the shear pin 4 made of plastic.
  • a bent, in particular semicircular curved cap 42 is attached to this end of the shear bolt, which has at its two ends locking pin 43 and 44.
  • the semi-cylindrical body 41 and the cap 42 take over in this embodiment substantially the function of the locking pin 31 of the embodiment of the Fig. 1 and 3 ,
  • the fin head 2 and the fin blade 3 have in this embodiment in the front region (relative to the direction of travel) a semi-cylindrical groove (not shown), in which the semi-cylindrical body 41 engages and thereby aligns the shear pin 4 in the rotational direction about its longitudinal axis 16.
  • the cap 42 covers the front of the fin head 2 and / or the fin blade 3 and engages with the detents 43 and 44 in corresponding recesses, whereby the shear pin 4 is secured and at the same time the leading edge of the fin head 2 and / or the fin blade 3 covered according to the contour of the same and thus closed.
  • shear pin 4 has a central bore 45 which extends substantially over the entire length of the shear pin 4. Inside this bore 45 a catch 39 is arranged, which is connected at its two ends 47 and 48 with the shear pin 4. The end 47 is attached to a plug 46 while the end 48 is secured to the body 41.
  • Fig. 7 is the safety rope 39 of the Fig. 6 replaced by an elastically stretchable filling material 50, which is produced for example in 2-component injection molding together with the shear pin 4.
  • the filler 50 expands due to its high elasticity and high extensibility acts as a safety rope and holds according to the fin blade 3 also on the fin head second
  • the shear pin 4 is made of solid but brittle material whose fracture behavior can be defined by the hardness of the material.
  • plastics for this purpose include polycarbonate, ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), POM (polyoxymethylene), PVC (polyvinyl chloride) and PMMA (polymethyl methacrylate).
  • Suitable for the filler 50 are flexible and ductile plastics, such as e.g. Soft PVC, silicone or rubber.
  • the body 41 may have other shapes - as shown -, for example, rectangular or wedge-shaped, wherein then the groove in the fin head 2 and / or the fin sheet 3 is adjusted accordingly.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Finne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Eine solche, gattungsgemäße Finne ist aus der WO 2005/105566 A1 bekannt. Diese Finne für Surfboards hat einen Finnenkopf und ein Finnenblatt, die mittels eines in Bohrung des Finnenkopfes und des Finnenschaftes eingesetzten Bolzens miteinander verbunden sind, wobei der Finnenkopf und das Finnenblatt formschlüssig miteinander verbunden sind.
  • Die DE 38 01 747 A1 zeigt einen Finnenkasten mit Finne für Surfbretter, bei der der Finnenkasten in Längsrichtung des Surfbrettes einen Schlitz für die zu arretierende Finne aufweist. Die Seitenwände des Finnenkastens weisen jeweils eine Nut auf, die einen heckseitigen Bolzen des Finnenschaftes und einen Gleitstein zum Arretieren der Finne führen. Zwischen einer Kupplungslasche der Finne und dem Gleitstein ist ein Sollbruchelement angeordnet, das bei überschreiten einer vorgebbaren Belastung abbricht. Die Finne kann dann um einen quer zur Längsrichtung des Surfbrettes verlaufenden Bolzen geschwenkt werden.
  • Die US 5,813,890 A beschreibt eine Finne, bei der der Finnenkopf und das Finnenblatt federelastisch miteinander verbunden sind, so daß das Finnenblatt relativ zu dem fest mit dem Surfboard verbundenen Finnenkopf bei seitlicher Krafteinwirkung verschwenkt werden kann. Damit wird bei seitlicher Bewegung des Brettes bei einer Grundberührung, beispielsweise in der Brandung, eine Beschädigung von Finne, Finnenkasten und Surfboard in gewissem Umfange vermieden. Problematisch hierbei ist aber, daß auch beim normalen Surfen ohne Grundberührung die seitlich, also quer zur Fahrtrichtung, wirkenden Kräfte so groß werden können, daß die Finne während der Fahrt seitlich ausschwenkt und damit ihre Steuerfunktion einbüßt. Bei in Längsrichtung (Fahrtrichtung) wirkenden Kräften ist bei dieser bekannten Finne ein Ausschwenken nicht möglich, so daß nach wie vor die Gefahr einer Beschädigung besteht.
  • Die DE 29 32 750 A1 beschäftigt sich mit derselben Problematik und schlägt ebenfalls eine gelenkige Kopplung zwischen dem Finnenkopf und dem Finnenblatt vor, wobei die Finne bei Kräften quer zur Längserstreckung des Surfboards entgegen Federkraft seitlich ausgeschwenkt wird und bei in Längsrichtung wirkenden Kräften bei Überschreitung einer Grenzbelastung aus einem Schlitz des Surfboards nach oben aushebbar ist. Auch hier ist problematisch, daß bei Querkräften während der Fahrt die Finne seitlich ausschwenken kann und weiter, daß bei diagonal wirkenden Kräften mit einer Kraftkomponente in Längsrichtung des Surfboards und einer Kraftkomponente quer dazu das Ausheben der Finne nach oben nicht möglich ist.
  • Surfbretter für Wassersport, wie Wellenreitbretter, Windsurfbretter, Kiteboardbretter und ähnliches sowie auch Boote, wie Segel- oder Motorboote, sind mit einer oder mehreren Finnen ausgerüstet, die von der Unterseite des Surfboards oder Bootes abstehen und für die Steuerung und Stabilisierung des Surfboards oder Bootes nötig oder nützlich sind. Beim Auflaufen auf ein Hindernis, z.B. einen Strand, besteht die Gefahr, daß die Finne oder das Surfboard beschädigt werden. Finnen sind normalerweise in einem Finnenkasten am Surfboard oder Boot befestigt, wobei besonders eine Beschädigung des Finnenkastens eine zeitaufwendige und meist sehr teure Reparatur nach sich zieht.
  • Elastische Verbindungen zwischen Finnenkopf und Finnenblatt sind auch aus der WO 03/099650 A1 , WO 01/70565 A1 bekannt.
  • Weiter ist es bekannt, den Finnenkopf so im Finnenkasten des Surfboards zu befestigen, daß bei einer Grundberührung mit Krafteinwirkung entgegen der Fahrtrichtung die Finne vollständig vom Board gelöst wird und nur durch eine Fangleine gehalten wird (vgl. DE 8914336 U1 , DE 8905770 U1 , DE 4105990 C2 und DE 3307412 C2 ). Hier sind sowohl Befestigungen mit federelastischem Schnappglied als auch Befestigungen mit einem Ausreißdübel oder einem Befestigungsbolzen mit Sollbruchstelle bekannt, die jedoch alle nur bei Krafteinwirkung entgegen der Fahrtrichtung wirksam sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Finne der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie bei übermäßiger Krafteinwirkung in jeglicher Richtung zerstörungsfrei vom Surfboard oder Boot getrennt wird und trotzdem bei normaler Fahrt fest am Surfboard oder Boot gehalten ist.
  • Die Finne soll sich also bei Grundberührung sowohl durch Längskräfte als auch Querkräfte vom Board oder Boot lösen, während normaler Fahrt durchs Wasser, jedoch auch bei hohen Querkräften nicht verschwenken, ausgenommen eine gewollte Eigenelastizität des Materiales.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Das Grundprinzip der Erfindung liegt darin, Finnenkopf und Finnenblatt durch einen Scherbolzen miteinander zu koppeln, der mindestens eine, vorzugsweise zwei, Sollbruchstellen hat, wobei die Kopplungsstelle zwischen Finnenkopf und Finnenblatt eine formschlüssige starre bzw. ungelenkige Verbindung herstellt.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung anhand eines Surfboardes ausführlicher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine Explosionsdarstellung der Finne nach der Erfindung in Seitenansicht;
    Fig. 2a
    eine Explosionsdarstellung der Finne in geschnittener Stirnansicht gemäß der Schnittlinie II-II der Fig. 1;
    Fig. 2b
    eine Ansicht ähnlich Fig. 2 nach einer Variante der Erfindung;
    Fig. 3
    eine Seitenansicht der Finne im montierten Zustand; und
    Fig. 4
    einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig 3 in geschnittener Stirnansicht.
    Fig. 5
    eine Draufsicht auf einen Scherbolzen nach einer Weiterbildung der Erfindung;
    Fig. 6
    einen Längsschnitt des Scherbolzens der Fig. 5; und
    Fig. 7
    einen Längsschnitt eines Scherzbolzens nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Finne hat einen Finnenkopf 2 und ein Finnenblatt 3, die mittels eines Scherbolzens 4 miteinander koppelbar sind. Der Finnenkopf 2 ist in bekannter Weise in einen Finnenkasten 5 eines Surfboards 6 einsetzbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Finnenkasten 5 und der Finnenkopf für das sog. FCS-Finnensystem ausgelegt, das für Wellenreiter sehr verbreitet ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung für jegliche Arten der Verbindung zwischen Finne und Surfboard bzw. Boot anwendbar ist.
  • Bei dem FCS-System hat der Finnenkopf 2 zwei Vorsprünge 7 und 8, die in passende Aufnahmen 9 und 10 des Finnenkastens 5 einsetzbar sind und durch nicht dargestellte Schrauben befestigt werden.
  • Der Körper des Finnenkopfes 2 hat eine mittige Ausnehmung 11, so daß beidseitig (in der Seitenansicht der Fig. 1) zwei Vorsprünge 12 und 13 stehen bleiben, die je eine Bohrung 14 bzw. 15 haben, wobei diese beiden Bohrungen 14 und 15 längs einer gemeinsamen Achse 16 ausgerichtet sind. Am Boden der Ausnehmung 11 ist ein halbkreisförmiger Zentriervorsprung 17 vorgesehen, an dessen beide Seiten sich im wesentlichen ebene Stirnflächen 18 und 19 anschließen.
  • Die zur Ausnehmung 11 hinweisenden Ränder der Vorsprünge 12 und 13 haben kreisförmig gebogene Seitenflächen 35 und 36 mit einem Radius 20 bzw. 21, wobei der Kreismittelpunkt bei Grundberührung entgegen der Fahrtrichtung der Drehpunkt ist, um den das Finnenblatt 3 bei Bruch des Scherbolzens 4 gegenüber dem Finnenkopf 2 verschwenkt werden kann. Die Stirnflächen der Vorsprünge 12 und 13 sind eben.
  • Das Finnenblatt 3 hat einen Vorsprung 22, der genau an die Ausnehmung 11 des Finnenkopfes 2 angepaßt ist und entsprechende Seitenflächen 37 und 38 mit entsprechenden Radien hat. Beidseitig des Vorsprunges 22 sind somit Ausnehmungen 12' und 13' vorhanden, deren Stirnflächen eben sind. Der Vorsprung 22 hat eine Bohrung 23, die denselben Durchmesser hat wie die Bohrungen 14 und 15 und dessen Achse bei montierter Finne mit der Achse 16 des Finnenkopfes 2 fluchtet. Die zum Finnenkopf 2 weisende Oberseite des Vorsprunges 22 hat eine Rille 24, die an den Zentriervorsprung 17 angepaßt ist sowie zwei seitlich daran anschließende ebene Stirnflächen 25 und 26, die bei montierter Finne 1 mit den Stirnflächen 18 und 19 am Grund der Ausnehmung 11 des Finnenkopfes 2 in Kontakt kommen.
  • Die Verbindung zwischen Finnenkopf 2 und Finnenblatt 3 erfolgt durch den Scherbolzen 4, dessen Durchmesser an die Bohrungen 14, 15 und 23 angepaßt ist und der hier zwei Sollbruchstellen 27 und 28 aufweist. Die Sollbruchstellen 27 und 28 sind, wie besser in Fig. 3 zu erkennen ist, genau im Spalt zwischen dem Vorsprung 22 und den Vorsprüngen 12 und 13 angeordnet, wenn der Scherbolzen 4 korrekt in die Bohrungen 14, 15 und 23 eingesetzt ist. Die Sollbruchstellen 27 und 28 sind Materialschwächungen, die beispielsweise durch Fräsen erzeugt werden. Sie verlaufen schräg zur Mittelachse des Scherbolzens, so daß sie sich in der Seitenansicht etwa der Kontur des Spaltes zwischen dem Vorsprung 22 und den Vorsprüngen 12 und 13 anpassen. Durch Wahl des Durchmessers des Scherbolzens an den Sollbruchstellen 27 und 28 kann die "Auslösekraft" eingestellt werden.
  • Die Länge des Scherbolzens 4 ist vorzugsweise so gewählt, daß seine beiden Enden bündig mit dem Finnenkopf 2 abschließen, wobei die Stirnflächen 29 und 30 des Scherbolzens an die Kontur der entsprechenden Stirnflächen des Finnenkopfes 2 angepaßt sind. Zur Positionierung und Sicherung des Scherbolzens 4 ist ein Sicherungsstift 31 vorgesehen, der in eine senkrecht zur Längsachse des Scherbolzens 4 verlaufende Bohrung 32 eingesetzt ist und in eine damit fluchtende Bohrung 33 im Finnenkopf 2 hineinragt. Zum Einsetzen des Sicherungsstiftes 31 kann auch im Finnenblatt 3 eine entsprechende Bohrung 34 vorgesehen sein. Die Bohrung 33 im Finnenkopf 2 kann als Sacklochbohrung ausgebildet sein. Sie kann aber auch als durchgehende Bohrung ausgebildet sein, so daß der Sicherungsstift 31 von oben durch den Finnenkopf 2 eingesetzt werden kann. In diesem Falle kann die Bohrung 34 im Finnenblatt 3 entfallen.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen die Finne 1 im zusammengesetzten Zustand mit eingesetztem Scherbolzen 4. Man erkennt, daß die Sollbruchstellen 27 und 28 genau im Übergangsbereich bzw. Spalt zwischen dem Vorsprung 22 des Finnenblattes und den beiden Vorsprüngen 12 und 13 neben der Ausnehmung 11 angeordnet sind. Weiter erkennt man aus Fig. 4, daß die Verbindung zwischen dem Finnenkopf 2 und dem Finnenblatt 3 formschlüssig stabil ist, da sich die entsprechenden Stirnflächen 18, 19 und 25, 26 beidseitig des Zentriervorsprunges 17 und der Rille 24 berühren und damit ein seitliches Verschwenken des Finnenblattes 3 gegenüber dem Finnenkopf 2 verhindern.
  • Bei übermäßiger Krafteinwirkung auf das Finnenblatt 2 wird der Scherbolzen 4 beansprucht und die Sollbruchstellen 27 und 28 brechen. Bei Krafteinwirkung entgegen der Fahrtrichtung in Richtung des Pfeiles F1 wirkt ein Drehmoment auf das Finnenblatt 3, dessen Drehzentrum etwa im Kreismittelpunkt des Radius 20 liegt. Der Scherbolzen 4 bricht dann an den beiden Sollbruchstellen 27 und 28 in dieser Reihenfolge und das Finnenblatt 3 kann sich zerstörungsfrei von dem Finnenkopf 2 lösen.
  • Bei Krafteinwirkung quer zur Fahrtrichtung, also beispielsweise in Richtung der Kraft F2 in Fig. 4, wird der Scherbolzen 4 ebenfalls an den beiden Sollbruchstellen 27 und 28 brechen im wesentlichen gleichzeitig und das Finnenblatt 3 wird ebenfalls zerstörungsfrei von dem Finnenkopf 2 getrennt.
  • Die Sollbruchstellen 27 und 28 sind so zu dimensionieren, daß das Finnenblatt 3, der Finnenkopf 2 und der Finnenkasten 5 nicht beschädigt wird.
  • Um zu verhindern, daß das Finnenblatt 3 bei einem Bruch des Scherbolzens 4 verloren geht, kann ein Fangseil 39 vorgesehen sein, die eine Verbindung zwischen dem Finnenblatt 3 und dem Finnenkopf 2 aufrecht erhält. Das Fangseil 39 kann in entsprechenden Ausnehmungen 40 des Finnenkopfes 2 bzw. des Finnenblattes 3 untergebracht sein oder auch mit dem Sicherungsstift 31 verbunden sein.
  • Nach einem Bruch des Scherbolzens 4 ist die Reparatur denkbar einfach. Nach Herausziehen des Sicherungsstiftes 31 werden lediglich die Reste des Scherbolzens 4 herausgedrückt und es wird ein neuer Scherbolzen 4 eingesetzt und dann wieder mit dem Sicherungsstift 31 gesichert. Dieser Vorgang kann weitestgehend ohne Werkzeuge oder lediglich mit einem Dorn oder Schraubenzieher durchgeführt werden.
  • Als Material für den Finnenkopf 2 und das Finnenblatt 3 hat sich hinsichtlich Bearbeitbarkeit, Kerbschlagzähigkeit, Bruchdehnung, e-Modul, Streckspannung, Einsatztemperatur, Wasser- und Feuchtigkeitsaufnahme sowie Preis besonders copolymeres Polyoxymethylen geeignet, während der Scherbolzen vorzugsweise aus Polypropylen hergestellt ist. Die für die Sollbruchstellen 27 und 28 benötigten Nuten werden vorzugsweise gefräst, so daß man je nach Frästiefe die Kraft einstellen kann, bei der die Abscherung des Scherbolzens 4 erfolgt. Dabei kann man die Bruchkräfte optimal auf die entsprechenden Anforderungen einstellen, indem man entweder den Nutdurchmesser an den Sollbruchstellen 27 und 28 variiert und/oder auch das Material des Scherbolzens 4 ändert, beispielsweise Aluminium oder anderer Kunststoff.
  • Es wurden folgende Bruchversuche durchgeführt:
    • Bruchversuch V1:
      • Nutdurchmesser an den Sollbruchstellen: 4 mm
      • Kraftrichtung: von vorne
      • Bruchkraft: 200 N
    • Bruchversuch V2:
      • Nutdurchmesser an den Sollbruchstellen: 4 mm
      • Kraftrichtung: seitlich
      • Bruchkraft: ca. 50 N
    • Bruchversuch V3:
      • Nutdurchmesser an den Sollbruchstellen: 5 mm
      • Kraftrichtung: von vorne
      • Bruchkraft: ca. 300 N
    • Bruchversuch V4:
      • Nutdurchmesser an den Sollbruchstellen: 5 mm
      • Kraftrichtung: seitlich
      • Bruchkraft: ca. 90 N
  • Die Unterschiede der Bruchkräfte in Abhängigkeit von der Richtung der Krafteinwirkung von vorne oder seitlich erklären sich aus den unterschiedlich langen Hebelarmen, wenn man davon ausgeht, daß die Krafteinwirkung an der unteren Spitze des Finnenblattes erfolgt.
  • Dem Fachmann ist klar, daß die Anordnung von Vorsprung 22 an dem Finnenblatt 3 und Ausnehmung 11 an dem Finnenkopf 2 auch vertauscht werden kann, also die Ausnehmung 11 mit den beiden daran angrenzenden Vorsprüngen 12 und 13 am Finnenblatt 3 angebracht sein kann und der Vorsprung 22 sich dann am Finnenkopf 2 befindet. Auch kann die formschlüssig starre Verbindung zwischen dem Finnenkopf 2 und dem Finnenblatt 3, anders als in den Figuren 1 bis 4 dargestellt, gestaltet werden, beispielsweise indem der Zentriervorsprung 17 und die beiden daran angrenzenden Stirnflächen 18 und 19 durch eine V-förmige Anordnung von Flächen ersetzt werden und die entsprechenden Gegenflächen dann an dem Finnenblatt vorhanden sind (vgl. Fig. 2a). Wichtig ist lediglich, daß bei eingestecktem Scherbolzen 4 eine starre Verbindung hergestellt wird, die insbesondere ein seitliches Verschwenken des Finnenblattes 3 relativ zu dem Finnenkopf 2 unterbindet.
  • Die Fig. 5 bis 7 zeigen Weiterbildungen des Scherbolzens 4, der bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 4 zum Einsatz kommen kann. Der Scherbolzen 4 der Fig. 5 bis 7 hat an seinem einen Ende einen halbzylindrischen Körper 41, dessen Mittelachse senkrecht zur Längsachse 16 des Scherbolzens steht. Dieser halbzylindrische Körper 41 kann einstückig mit dem Scherbolzen 4 aus Kunststoff hergestellt sein. Weiter ist an diesem genannten Ende des Scherbolzens eine gebogene, insbesondere halbkreisförmig gebogene Abdeckkappe 42 angebracht, die an ihren beiden Enden Rastzapfen 43 und 44 aufweist. Der halbzylindrische Körper 41 und die Abdeckkappe 42 übernehmen bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen die Funktion des Sicherungsstiftes 31 des Ausführungsbeispieles der Fig. 1 und 3.
  • Der Finnenkopf 2 und das Finnenblatt 3 haben bei diesem Ausführungsbeispiel im vorderen Bereich (bezogen auf die Fahrtrichtung) eine halbzylindrische Rille (nicht dargestellt), in die der halbzylindrische Körper 41 eingreift und dadurch den Scherbolzen 4 in Drehrichtung um seine Längsachse 16 ausrichtet. Die Abdeckkappe 42 überdeckt den vorderen Bereich des Finnenkopfes 2 und/oder des Finnenblattes 3 und greift mit den Rastnasen 43 und 44 in entsprechende Ausnehmungen ein, womit der Scherbolzen 4 gesichert ist und gleichzeitig die Vorderkante des Finnenkopfes 2 und/oder des Finnenblattes 3 entsprechend der Kontur derselben abgedeckt und damit geschlossen ist.
  • Zusätzlich ist bei dem in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Scherbolzen 4 auch die Funktion des Fangseiles 39 der Fig. 2a und 2b integriert. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 hat der Scherbolzen 4 eine mittige Bohrung 45, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Scherbolzens 4 erstreckt. Im Inneren dieser Bohrung 45 ist ein Fangseil 39 angeordnet, das an seinen beiden Enden 47 und 48 mit dem Scherbolzen 4 verbunden ist. Das Ende 47 ist an einem Verschlußstopfen 46 befestigt, während das Ende 48 an dem Körper 41 befestigt ist.
  • Bricht der Scherzbolzen 4 an den beiden Sollbruchstellen 27 und 28, so ist der mittlere Teil des Scherbolzens 4, der mit dem Finnenblatt 3 verbunden ist über das sich dann längende Fangseil 39 noch mit den beiden Endteilen des Scherbolzens 4 und damit mit dem Finnekopf 2 verbunden, so daß das Finnenblatt 3 nicht verloren gehen kann.
  • Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ist das Fangseil 39 der Fig. 6 durch ein elastisch dehnbares Füllmaterial 50 ersetzt, das beispielsweise in 2-Komponenten-Spritzgußtechnik zusammen mit dem Scherbolzen 4 hergestellt wird. Bei einem Bruch des Scherbolzens 4 an den beiden Sollbruchstellen 27 und 28 dehnt sich das Füllmaterial 50 aufgrund seiner hohen Elastizität und hohen Dehnbarkeit wirkt damit als Fangseil und hält entsprechend das Finnenblatt 3 ebenfalls an dem Finnenkopf 2.
  • Generell ist noch darauf hinzuweisen, daß der Scherbolzen 4 aus festem aber sprödem Material herzustellen ist, dessen Bruchverhalten durch die Härte des Materials definiert werden kann. Besonders geeignete Kunststoffe hierfür sind unter anderem Polycarbonat, ABS (Acrylnitril Butadien Styrol Copolymer), POM (Polyoxymethylen), PVC (Polyvinylclorid) und PMMA (Polymethylmethacrylat).
  • Für das Füllmaterial 50 eignen sich flexible und dehnbare Kunststoffe, wie z.B. Weich-PVC, Silikon oder Gummi.
  • Für das Fangseil 39 der Fig. 6 kann ein flexibles und dehnbares Material genommen werden. Man kann aber auch Material mit geringer Dehnfähigkeit aber hoher Reißfestigkeit verwenden, wobei dann das Fangseil 39 wie in Fig. 6 gezeigt, mit ausreichend "Seilreserve" zu nehmen ist, damit beim Bruch des Scherbolzens 4 sich das Finnenblatt 2 ausreichend weit vom Finnenkopf 3 entfernen kann und trotzdem noch von dem Fangseil 39 gehalten ist.
  • Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß der Körper 41 auch andere Formen - als dargestellt - haben kann, beispielsweise rechteckig oder keilförmig, wobei dann die Rille im Finnenkopf 2 und/oder dem Finnenblatt 3 entsprechend angepaßt ist.

Claims (12)

  1. Finne für Surfboards mit einem Finnenkopf (2) und einem Finnenblatt (3), die mittels eines in Bohrungen (14, 15, 23) des Finnenkopfes (2) und des Finnenblattes (3) eingesetzten Bolzens (4) miteinander verbunden sind, wobei der Finnenkopf (2) und das Finnenblatt (3) aneinander angepaßte Ausnehmungen (11, 12', 13') und Vorsprünge (12, 13, 22) aufweisen und der Finnenkopf (2) und das Finnenblatt (3) formschlüssig starr miteinander verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Bolzen als Scherbolzen (4) mit Sollbruchstellen (27, 28) ausgebildet ist und
    daß der Scherbolzen (4) in allen Übergangsbereichen zwischen den Ausnehmungen (11, 12', 13') und Vorsprüngen (12, 13, 22) jeweils eine Sollbruchstelle (27, 28) aufweist und
    daß die Ausnehmungen (11, 12'; 13') und die Vorsprünge (12, 13, 22) kreisförmig gebogene Seitenflächen (37, 38) mit einem Radius (20, 21) aufweisen.
  2. Finne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssig starre Verbindung zwischen dem Finnenkopf (2) und dem Finnenblatt (3) einen Zentriervorsprung (17) und eine diesen aufnehmende Rille (24) und beidseitig des Zentriervorsprunges (17) und der Rille (24) angeordnete ebene Stirnflächen (18, 19; 25, 26) aufweist.
  3. Finne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssig starre Verbindung zwischen dem Finnenkopf (2) und dem Finnenblatt (3) V-förmig zueinanderstehende ebene Flächen (18, 19; 25, 26) aufweist.
  4. Finne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorsprünge (12, 13, 22) und die Ausnehmungen (11, 12', 13') ebene Stirnflächen aufweisen und mit einem Radius (20, 21) kreisförmig gebogene Seitenflächen (35, 36; 37, 38) aufweisen.
  5. Finne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Sollbruchstellen (27, 28) des Scherbolzens (4) schräg zu einer Längsachse (16) des Scherbolzens (4) verlaufende Nuten sind.
  6. Finne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Scherbolzen (4) aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen, Polycarbonat, ABS, POM, PVC oder PMMA ist.
  7. Finne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Sicherungsstift (31) in eine Bohrung (32) des Scherbolzens (4) und mindestens eine Bohrung (33 und/oder 34) des Finnenkopfes (2) und/oder des Finnenblattes (3) eingesetzt ist.
  8. Finne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Finnenkopf (2) und das Finnenblatt (3) durch ein flexibles Fangseil (39) miteinander verbunden sind.
  9. Finne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
    daß das flexible Fangseil (39) in einer Bohrung (45) des Scherbolzens (4) angeordnet und mit seinen beiden Enden (47, 48) an dem Scherbolzen (4) befestigt ist.
  10. Finne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Scherbolzen (4) eine parallel zu seiner Längsachse (16) verlaufende Bohrung (45) aufweist, die mit einem flexiblen, dehnbaren Material (50) gefüllt ist, welches bei Bruch des Scherbolzens (4) die Funktion eines Fangseiles hat.
  11. Finne nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
    daß an einem Ende des Scherbolzens (4) ein quer zu dessen Längsachse (16) verlaufender Zentrierkörper (41) angeordnet ist, der in eine an seine Kontur angepaßte Rille des Finnenkopfes (2) und/oder des Finnenblattes (3) einsetzbar ist.
  12. Finne nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Scherbolzens (4) eine Abdeckkappe (42) angebracht ist, die Rastzapfen (43, 44) aufweist, welche in zugeordnete Ausnehmungen des Finnenkopfes (2) und/oder des Finnenblattes (3) eingreifen.
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