NL1013310C1 - Doek voor sportkleding, het gebruik daarvan ter vervaardiging van sportkleding, alsmede sportkleding. - Google Patents

Description

DOEK VOOR SPORTKLEDING, HET GEBRUIK DAARVAN TER VERVAARDIGING VAN SPORTKLEDING, ALSMEDE SPORTKLEDING

Het is bekend, dat voor snelheidssporten zoals schaatsen, wielrennen, atletiek en dergelijke de luchtweerstand bij topsport een belangrijke factor is die mede-bepalend is voor de te bereiken snelheid. Om de 5 luchtweerstand zo veel mogelijk te verkleinen zijn stan-daard-pakken voor de genoemde snelheidssporten altijd zodanig uitgevoerd, dat het buitenvlak in hoofdzaak glad is. Ook bij andere aërodynamische toepassingen, zoals een zeildoek voor zeilschepen, een huid voor luchtschepen, 10 zoals zeppelins, een opgespannen doek voor deltavliegers en zweefvliegtuigen en parachutedoek, etc., bij voorkeur zo glad mogelijke doeken worden toegepast.

Aan de uitvinding ligt nu het inzicht ten grondslag, dat de luchtweerstand substantieel kan worden 15 verlaagd, niet door het doek in kwestie een glad buitenvlak te verlenen, maar juist een zekere effectieve ruwheid te verlenen.

In verband hiermee verschaft de uitvinding een doek volgens conclusie 1.

20 Dit doek vertoont aldus een zekere, in bepaalde uitvoeringsvormen zelfs macroscopische ruwheid, die resulteert in een substantiële effectieve verlaging van de luchtweerstand, die de met een gegeven windkracht, spierkracht of spiervermögen bereikbare snelheid substan-25 tieel kan verhogen, of de voor het bereiken van een dusdanige snelheid benodigde energie aanmerkelijk kan verlagen. ..............

In een voorkeursuitvoeringsvorm is het doek op zich elastisch en in gebruik opgespannen. Hierbij wordt 30 het patroon van verdiepingen door het opspannen geprofi- .1013310 2 leerd of pas dan merkbaar, in ieder geval qua effect in verband met de verlaging van de luchtweerstand.

Een voorkeursuitvoering betreft de dimensione-ringen van de verdiepingen. Gedacht kan worden aan de 5 waarden volgens de conclusies 3 en 4.

Het doek kan een non-woven of ook een weefsel omvatten. In dit laatste geval kan het weefsel van het Jacquard-type zijn. Wordt bij standaardpakken gebruik gemaakt van gladde stof met een dichtheid van ongeveer 10 190 g/m2, dan kan in geval van het Jacquard-weefsel worden gedacht in de orde van 220 g/m2.

Conclusie 8 geeft een praktische mogelijkheid, de verdiepingen te laten ontstaan.

De conclusies 10, 11, 12 en 13 geven alterna-15 tieve praktische mogelijkheden. Het zal duidelijk zijn dat in het geval van aanbrengen van een ononderbroken laag op een drager, de laag in kwestie samen een laminaat moeten vormen en dat er derhalve sprake moet zijn van hechting over de volledige oppervlakken van de in het 20 geding zijnde lagen.

De voorkeursuitvoering is gegeven in conclusie 14. Conclusie 15 en conclusie 16 geven praktische uitvoeringsmogelijkheden .

Conclusie 17 claimt het gebruik van het 25 flexibele doek om daarvan sportkleding te vervaardigen.

Conclusie 18 maakt duidelijk dat het volgens de uitvinding als belangrijk wordt beschouwd, dat de sportkleding, waarvan het buitenvlak voorzien is van een patroon van verdiepingen, strak, in essentie zonder 30 plooien en verhogingen en onder elastische spanning strak aanligt tegen het lichaam van een drager.

De struktuur volgens conclusie 19 heeft betrekking op bijvoorbeeld de gebogen houding waarin sporters zoals schaatsers en wielrenners tijdens het beoefenen van 35 hun sport verkeren, namelijk de situatie waarin de romp naar voren gebogen is. Het is van voordeel als de elastisch spanning in hoofdzaak homogeen is en in ieder geval 1013310 3 het verschil in de trekspannnig in het doek aan de borstzijde en aan de rugzijde gering is.

Teneinde de luchtweerstand niet nodeloos te verhogen kan met voordeel gebruik worden gemaakt van de 5 maatregelen volgens conclusie 20, 21, 22 en 23.

Het aanbrengen van informatie, zoals rugnummers, teksten, reclameboodschappen en dergelijke vindt normaal door bedrukking plaats. Het is denkbaar dat deze een luchtweerstand verhogende invloed heeft, althans een 10 niet-beheersbaar effect. In verband daarmee wordt de voorkeur er aan gegeven, dat de betreffende informatie in essentie deel uitmaakt van de doek- en sportkledingstruk-tuur volgens de uitvinding. Deze belangrijke optie is weergegeven in conclusie 24.

15 De uitvinding zal hieronder nader worden be schreven aan de hand van'de bijgevoegde tekening, waarin onder meer verscheidene uitvoeringsvormen en toepassingen van het doek volgens de onderhavige uitvinding zijn getoond, waarbij: 20 fig. 1 een schematisch aanzicht toont van een pak als sportkleding volgens de onderhavige uitvinding; fig. 2 een schematisch aanzicht toont van een pak als sportkleding in een andere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding; 25 fig. 3 een schematisch perspectivisch aanzicht toont van het patroon van verdiepingen in het doek in een uitvoeringsvorm van de uitvinding; fig. 4 een perspectivisch aanzicht toont van een ander toepassingsgebied van doek volgens de onderha-30 vige uitvinding; fig. 5-7 schematische weergaven zijn ter verduidelijking van de werking volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 1 toont een pak 1, dat is vervaardigd uit 35 doek 2 volgens de onderhavige uitvinding.

Het doek 2 vertoont een patroon van verdiepingen, waarmee verrassenderwijs de luchtweerstand is verlaagd. Het pak 1 is bestemd en geschikt om te worden 1 0 13310 4 gebruikt bij de skeelersport. Een verlaging van de lucht-weerstand betekent bij dergelijke snelheidssporten, dat bij een gelijke inspanning van de sporter een beter, sneller resultaat kan worden behaald.

5 Het pak 1 omvat tevens gladde gedeeltes 3 op de borstkas en de bovenbenen. Het betreft aldus die gedeeltes van het pak l, die frontaal in aanraking komen met een tegemoetkomende luchtstroom.

Als alternatief kan het pak l ook geheel zijn 10 vervaardigd uit het doek 2 met het patroon van verdiepingen, echter, de het eerst met de tegemoetkomende luchtstroom in aanraking komende gedeeltes van het pak zijn minder werkzaam dan de overige delen van het pak bij het verlagen van de luchtweerstand. Met het doek 2 wordt 15 namelijk bewerkstelligd, dat om de omtrek van een torso, benen, etc. van een sporter, een langsvloeiende luchtstroom langer blijft aanliggen, waarbij een smaller zog achter de sporter ontstaat en aldus de luchtweerstand is verlaagd.

20 In fig. 2 is een pak 4 weergegeven, dat bepaal de gelijkenis vertoont met het in fig. 1 weergegeven pak. Het pak 4 van fig. 2 is bestemd en geschikt voor de schaatssport, waartoe een muts 5 en beenstukken 6 tot aan de voeten zijn verschaft.

25 Ook het pak 4 van fig. 2 is vervaardigd uit het doek 2 volgens de onderhavige uitvinding met een patroon van verdiepingen. Ook in fig. 2 zijn de optionele vlakke gedeeltes 3 weergegeven.

Over de muts 5 van het pak 4 wordt opgemerkt, 30 dat deze zich ook over de kin van een sporter uitstrekt bij referentienummer 7.

Het in de pakken 1, 4 van fig. 1, 2 gebruikte doek 2 vertoont een patroon van verdiepingen, zoals dat schematisch in fig. 3 is weergegeven bij wijze van voor-35 beeld. De verdiepingen zijn aangeduid met referentienummer 8. Het in fig. 3 getoonde doek volgens de uitvinding is slechts een uitvoeringsvoorbeeld. Het betreft hier een Jacquard-weefsel. Opgemerkt wordt, dat vele andere weef- 1013310 i 5 selsoorten en patronen van verdiepingen toegepast kunnen worden binnen het kader van de onderhavige uitvinding. Zo is het mogelijk doek van het type crêpe-georgette te gebruiken en/of kunnen de verdiepingen 8 in fig. 3 aan-5 vullend of als alternatief zijn vormgegeven in een honingraatpatroon. Ook tot„deze laatste mogelijkheden hierboven is de uitvinding niet beperkt.

Onder verwijzing naar fig. 1 en 2 wordt opgemerkt, dat het doek 2 van.....de pakken 1 en 4 op zich elas- 10 tisch is en is opgespannen om het lichaam van de desbetreffende sporter. Hierdoor worden de verdiepingen 8 van het doek, zoals dat in fig. 3 is getoond, goed geprofileerd en wordt zonder in de luchtstroom flapperende pakdelen (energieverlies, hogere luchtweerstand) optimaal 15 gebruik gemaakt van de op zich al goede aërodynamische vorm van het menselijk lichaam van de sporter.

Opgemerkt wordt, dat het in fig. 3 getoonde doek met verdiepingen 8 of enig andere vormgeving van een doek volgens de onderhavige uitvinding de verdiepingen 8 20 vertoont met een diepte van bij benadering maximaal 0,ΙΟ, 5 mm. De verdiepingen 8 kunnen afmetingen in breedte-en lengterichting hebben van ca. 6 mm. In een alternatieve uitvoeringsvorm, zoals die, waarbij de verdiepingen een honingraatpatroon hebben, kan deze afmeting betrek-25 king hebben op een diameter,

De verdiepingen 8 in fig. 3, of andere verdiepingen in een alternatieve of aanvullende uitvoeringsvorm van doek volgens de uitvinding, kunnen op verschillende manieren zijn verwezenlijkt. Bijvoorbeeld kan het doek 30 verschillende draden omvatten, zodanig, dat bij het wassen of bij het veredelen de genoemde verdiepingen ontstaan door selectieve krimp. Ook kan van een non-woven doek gebruik worden gemaakt, waarbij de verdiepingen, bijvoorbeeld met een walsrol in het non-woven doek zijn 35 verwezenlijkt. Ook kan gebruik worden gemaakt van een drager, waarbij hierop een laag met gaten hierin is aangebracht. Bij de gaten in de deklaag ligt de drager bloot, waardoor de genoemde verdiepingen zijn gevormd.

1 013310 6

Zo'n onderbroken laag vormt dan juist niet de verdiepingen, zoals die in fig. 3 met nummer 8 zijn aangeduid, maar de verhogingen 9, die hieraan grenzen. De drager ligt bij de gaten in de deklaag bloot, om aldus de ver-5 diepingen 8 te vormen. De onderbroken laag, die als deklaag kan dienen, kan een uitgeharde elastisch blijvende massa zijn, bijvoorbeeld een kunstrubber, dat in een met de verdiepingen overeenkomstig patroon op de drager is aangebracht. Ook kunnen verscheidene materialen voor 10 het doek volgens de onderhavige uitvinding worden gebruikt. Wanneer het wenselijk is, zoals in de toepassingen van fig. 1 en 2, dat het doek elastisch is, kan het doek elastomeerdraden omvatten, bijvoorbeeld met lycra. Een dusdanig elastomeer kan in het doek voorkomen in een 15 gehalte van bij benadering tussen 10 en 20%. In een dusdanige uitvoeringsvorm met 10-20% elastomeer, kunnen de resterende draden uit polyamide bestaan. Ook vele andere materialen, stoffen en weefsels kunnen worden toegepast als doek volgens de onderhavige uitvinding, 20 afhankelijk van het toepassingsgebied. Zo is het bij snelheidssporten wenselijk, dat het uit het doek gevormde pak elastisch is. In fig. 4 is echter een toepassingsvorm getoond, te weten een luchtschip 10 met een aërodynamische vorm. De huid 11 van het luchtschip 10 is vervaar-25 digd uit doek volgens de onderhavige uitvinding. Hieruit blijkt, dat er vele andere toepassingsgebieden zijn naast doek ter vervaardiging van sportkleding in het bijzonder voor snelheidssporten, waar het doek volgens de onderhavige uitvinding bij toepasbaar is. Zo is het doek tevens 30 te gebruiken als bekleding voor handgliders, zweefvliegtuigen, als doek voor parachutes en zelfs als zeil voor zeilschepen. Kortom, het doek volgens de onderhavige uitvinding is toepasbaar bij nagenoeg alle applicaties, waar de bekleding of het buitenoppervlak van een object 35 en een luchtstroom ten opzichte van elkaar bewegen en waarbij de luchtweerstand van belang is voor de prestaties met betrekking tot snelheid en het hiertoe benodigde energieverbruik.

1 01331 o i 7

In het hierna volgende is een uiteenzetting opgenomen van het werkingsprincipe van het doek volgens de onderhavige uitvinding.

In fig. 5 is een in doorsnede cirkelvormige 5 cilinder 12 getoond als benadering van of model voor een sporter of een object, die in een luchtstroom 13 is geplaatst. In de in fig. 5 getoonde configuratie is het Reynoldsgetal, dat is gedefinieerd als U x D : v, waarbij U de windsnelheid, D de karakteristieke lengte en v de 10 kinematische viscositeit zijn, is gelegen in het subkritische gebied. In dit subkritische gebied, zoals dat zichtbaar is gemaakt in de grafiek van fig. 7, stroomt een laminaire grenslaag lucht 14 langs cilinder 12. Bij het bewuste Reynoldsgetal in het subkritische gebied 15 begint de grenslaag lucht zich bij pijl A af te scheiden van de cilinder 12, hetgeen resulteert in een breed zog 15, zoals in fig. 5 is weergegeven. Met een dusdanig breed zog 15 hangt een hoge luchtweerstand samen, zoals ook blijkt uit de grafiek van fig. 7. In grafiek 7 is de 20 luchtweerstandcoëfficiënt langs de verticale as uitgezet en aangeduid met cw. Het Reynoldsgetal is langs de horizontale as uitgezet in een logaritmische schaalverdeling en is aangeduid met Re.

Bij hogere waarden van het Reynoldsgetal in het 25 kritieke gebied, te weteri tussen 2 x 105 en 10® valt een sterke afname van de luchtweerstandscoëfficiënt cw op. De hierbij heersende situatie^ is in fig. 6 weergegeven op met fig. 5 vergelijkbare wijze. De laminaire grenslaag lucht 14 wordt turbulent en blijft tegen de cilinder 12 30 aanliggen bij een beweging hieromheen. Hierbij wordt een zogenaamde "loslaatbel" gevormd, zoals in fig. 6 is getoond. De zog 15 is in fig. 6 aanmerkelijk smaller dan in fig. 5, hetgeen resulteert in een aanzienlijk lagere weerstandscoëfficiënt.

35 Het minimum van de luchtweerstandscoëfficiënt c

W

is gelegen bij dat Reynoldsgetal, waarbij de "loslaatbel" juist is verdwenen. Bij een verdere verhoging van het Reynoldsgetal door het superkritieke en het transkritieke 1013310 8 gebied in fig. 7 heen, neemt de invloed van de Reynolds-getallen op de luchtweerstandscoëfficiënt cw progressief af. Deze gebieden zijn van minder belang voor de onderhavige uitvinding.

5 Aan de onderhavige uitvinding ligt het inzicht ten grondslag, dat met de ruwheid van het oppervlak van de in doorsnede cirkelvormige cilinder 12 het verloop van de grafiek van fig. 7 te beïnvloeden is conform de streeplijnen. De grafiek schuift met een toenemende 10 ruwheid van het buitenoppervlak of manteloppervlak van de cilinder 12, die schematisch is weergegeven met pijl B, op langs de in streeplijnen weergegeven verlopen van de grafiek. Het patroon met verdiepingen in het doek volgens de onderhavige uitvinding bevordert de omslag naar een 15 turbulente grenslaag, zoals deze in fig. 6 is weergegeven, waarbij de totale weerstand vermindert, zoals in fig. 7 is weergegeven. Dit is temeer verbazend en/of verrassend, vanwege een toename van de feitelijke wrij-vingsweerstand aan het oppervlak of manteloppervlak van 20 de cilinder 12. Uit fig. 7 blijkt duidelijk, dat door verschuiving van de grafiek langs de in streeplijnen weergegeven opties, die elk bij een bepaalde oppervlakte-ruwheid van de cilinder 12 behoren, schuift tevens de overgang tussen het subkritieke en het kritieke gebied 25 op, waarbij aldus een lagere luchtweerstandscoëfficiënt cw kan worden bereikt bij lagere waarden van de Reynoldsge-tallen. Voor veel sporten en andere aërodynamische toepassingen geldt, dat bij een zo glad mogelijke bekleding of sportkleding het Reynoldsgetal in het subkritieke 30 gebied is gelegen, terwijl met een doek volgens de uitvinding als bekleding de grens tussen het subkritieke en het kritieke gebied met betrekking tot de Reynoldswaarden is verlaagd, zodat bij een zelfde Reynoldswaarde een lagere luchtweerstandscoëfficiënt cw wordt bewerkstelligd 35 door het patroon van verdiepingen in het doek volgens de onderhavige uitvinding toe te passen.

In het voorgaande is de uitvinding beschreven aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden. De 1013310 9 uitvinding is hier echter niet toe beperkt, maar is gedefinieerd door de bijgevoegde conclusies. Zo kunnen vele andere patronen worden toegepast dan die, welke in fig. 3 is getoond, bijvoorbeeld honingraatvormig etc.

5 Naast sportkleding en zeppelins kan het doek volgens de uitvinding tevens worden gebruikt als zeil voor een zeilschip, als bekleding van handgliders en zweefvliegtuigen en zelfs als doek voor parachutes. Ook de afmetingen van de verdiepingen in het patroon volgens de uitvin-10 ding kunnen afwijken van die, welke in het voorgaande zijn beschreven, evenals de hoogte/diepte van de verdiepingen. Het ligt binnen het kunnen van de gemiddelde vakman om per toepassingsgebied een patroon van verdiepingen te bewerkstelligen, dat binnen het bereik van bij 15 een dergelijke toepassing optredende Reynoldsgetallen een verlaging van de luchtweerstandscoëfficiënt is bereikt.

Geheime tests met schaatskleding hebben uitgewezen, dat bij speed-skating rondetijden op een ronde van 400 meter, die bijvoorbeeld in de orde van 35 s kunnen 20 liggen, met 0,5-0,7 s verbeterd kunnen worden. Dit moet op dit moment worden beschouwd als een zeer spectaculaire verbetering, die wordt bereikt door het hierboven beschreven inzicht volgens de uitvinding, dat de verdiepingen aan het buitenvlak van de strakzittende sportkle-25 ding het effect hebben, dat de grenslaag tussen de kleding en de langsstromende lucht effectief dikker wordt gemaakt. Bij gladde kleding strijkt de lucht in kwestie effectief met een zeer dunne grenslaag langs de kleding, terwijl bij de struktuur volgens de uitvinding de in de 30 verdiepingen aanwezige lucht als het ware een stationair luchtkussen vormt, waardoor de langsstromende lucht met een groter gemak en geringere weerstand en beoogde kans op turbulentie kan langsstromen.

f 0 1 3310

Claims (24)

1. Doek van op zich plooibaar materiaal voor aërodynamische apparatuur en inrichtingen, zoals kleding voor snelheidssporten, waaronder: schaatsen; wielrennen; en atletiek, welk doek ten minste ten dele voorzien is 5 van een patroon van verdiepingen.

2. Doek volgens conclusie 1, waarbij het doek op zich elastisch en in gebruik opgespannen is.

3. Doek volgens conclusie 1, waarin de verdiepingen maximale diepten van circa 0,1-0,5 mm bezitten.

4. Doek volgens conclusie 1, waarin de verdie pingen maximale breedten en lengten of diameters van circa 6 mm bezitten.

5. Doek volgens conclusie 1, waarin het doek een weefsel omvat.

6. Doek volgens conclusie 1, waarin het doek een Jacquard-weefsel omvat.

7. Doek volgens conclusie 5, waarin het doek van een crêpe-georgettetype is.

8. Doek volgens conclusie 5, waarin het weefsel 20 uit verschillende draden bestaat, zodanig dat bij het wassen of het veredelen de genoemde verdiepingen zijn ontstaan door selectieve krimp.

9. Doek volgens conclusie 1, waarin het doek een non-woven omvat.

10. Doek volgens conclusie 1, waarin de verdie pingen door warmte en druk door een geprofileerd druk-vlak, bijvoorbeeld de mantel van ten minste één walsrol, zijn aangebracht.

11. Doek volgens conclusie 1, waarin op een 30 drager een door gaten onderbroken laag is aangebracht, welke gaten met de genoemde verdiepingen overeenkomen.

12. Doek volgens conclusie 11, waarin de onderbroken laag een gaasstruktuur of een geperforeerd doek omvat. 1013310

13. Doek volgens conclusie 11, waarin de onderbroken laag een uitgeharde, elastisch blijvende massa is, bijvoorbeeld omvattende een (kunst)rubber.

14. Doek volgens conclusie 1, waarin het doek 5 elastomeerdraden omvat, bijvoorbeeld bestaande uit lycra.

15. Doek volgens conclusie 14, waarin het aandeel aan elastomeer circa 10-20 procent bedraagt.

16. Doek volgens conclusie 14, waarin de resterende draden uit polyamide bestaan.

17. Het gebruik van het doek volgens één der conclusies 1-16, ter vervaardiging van sportkleding, waarvan het buitenvlak voorzien is van een patroon van verdiepingen.

18. Sportkleding, vervaardigd uit doek volgens 15 één der conclusies 1-16, en zodanig uitgevoerd, dat hij strak en onder elastische spanning aanligt tegen het lichaam van een drager.

19. Sportkleding volgens conclusie 18, waarin van het rompgedeelte de voorzijde een zeker bedrag, 20 bijvoorbeeld 40 mm korter is dan de rugzijde, zodanig dat in een gebogen sporthouding, zoals bij schaatsen en wielrennen, het rompgedeelte met een in hoofdzaak homogene elastische spanning rond de romp van de drager sluit.

20. Sportkleding volgens conclusie 18, omvat- 25 tende een zich over althans een deel van de hoogte van het rompgedeelte uitstrekkende ritssluiting, welke ritssluiting zich aan de rugzijde bevindt.

21. Sportkleding volgens conclusie 18, omvattende een onder elastische spanning strak rond het hoofd 30 passende muts, die een zodanige vorm bezit, dat hij tevens de kin van een drager afdekt.

22. Sportkleding volgens conclusie 20 en 21, waarin de rits zich tevens over de rugzijde van de muts uitstrekt.

23. Sportkleding volgens conclusie 18, waarin de samenstellende delen met naden zonder noemenswaardige verhogingen aan elkaar aansluiten, in het bijzonder aan de voorzijde. J0 13310

24. Sportkleding volgens conclusie 18, waarin informatie, zoals een rugnummer, teksten en/of reclame in het doek door borduren of het meeweven bij het vervaardigen van het weefsel, is aangebracht. f 0 13310 i