NL8603222A - Vin voor windsurfplank. - Google Patents

Description

\ .... * - 1 - 4

Vin voor windsurfplank

De uitvinding betréft een vin-of zwaardkonstuktie met aan weerszijde van de vin bevestigde flexibele uit meerdere lagen bestaande wangen, welke dooreen drukmedium b.v. lucht of water onder spanning zijn gebracht, waardoor dezaonder invloed 5 van de vaarrichting en de om de vin heersende onder- en overdruk een asymetrische harmonische vorm aannemen, waarbij een in de vin aangebracht dubbelwerkend terugslagklepsysteem er voor zorgt dat een eenmaal ingenomen asymetrie over dezelfde boeg gehandhaafd blijft tot zeer kleine lifthoeken, waardoor 10 de as van de plank de vaarrichting komt te liggen, zodat er een combinatie ontstaat van optimale plank- en vin weerstand alsmede een optimaal vaargedrag, doordat de bodemvom efficiënter werken zal.

De nadelen van de huidige gangbare symetrische vinnen 15 en zwaardkonstrukties zijn ; dat zij voornamelijk hun lift- kracht, welke ontstaatonder invloed van de dwarskracht van het zeil, waardoor een asymetrische aanstroomrichtig ontstaat, afgeven bij relatief grote lifthoeken, en hoge vin weerstanden.

Het overtrekken van de vin zal vrij snel voorkomen.Juist voor 20 dit overtrekken ontstaan onderdrukpieken aan de neus van devin.

De luchtbellen welke bij een sur'fplank op snelheid aanwezig zijn,juist onder het bodemvlak, worden door deze ondedrukpieken ingevangen en leiden tot een z.g. "spinout".De huidige "cutaway " vinnen geven een lichte verbetering t.a.v. dit probleem.

25 Echter de oorzaak zit veelal in de te grote lifthoek. Tevens zal door deze vrij grote lifthoeken,de plank eveneens schrijlings over het water voortbewegen.Het effect van het vaargedrag wat voort dient te komen uit de concaven, channels en combinaties hiervan welke op de bodem zijn aangebracht, gaat door 30 dit schrijlings varen grotendeels verloren.

De uit de octrooiliteratuur bekende vindingen als: 3040104, 3246146, 753415, 567395, 074646, 937928, 0069916, bieden geen mogelijkhedenvoor toepassing op surfgebied daar zij te complex zijn voor de kleine vindimensies, bovendien zijn 35 de vin vindingen op surfgebied niet geschikt voor kleine lifthoeken daar zij zich voornamelijk toespitsen op weerstandsver-laging of cavitatie eliminatie.Bovendien zit de boiling kontra.

De vinkonstruktie volgens vinding 1567395 heeft wel een vorm- , ··, λ λ ·_. l

- 2 -V

blokkeerprincipe, doch is complex in bediening, en een harmoni-scheasymetie, zoals bekend van de NACAvleugelsecties is nagenoeg niet te bereiken.

Verder maakt vinding 2937928 gebruik van een uitwendig reser-5 voir en een uitwedig pomp mechanisme, ook liggen hier de goede harmonische overgangsvormen niet voor de hand,en de boiling kontra.

Het doel van deze vinding is het formeren van een vin-of zwaardkonstruktie welke geschikt is voor surfplanken, zij het in het bijzonder voor de kortere planken van ca. 2,5-3,3m 10 met een volume van ca. 50- tot 150 liter.Met deze korter planken worden, de slalom en speed dicipline gevaren, op voornamelijk halfwind koersen.

Alten bij het gijpen zal de snelheid tot om en nabij de pla-neersnelheid dalen;ca 5 m/s., waarbij de dwarskracht op de vin 15 wegvalt daar de surfer onder het zeil doorduikt, of open gooit.

De vin moet zonder tijdvergende handelingen van asymetrie aan de ene zijde wisselen naar de andere zijde, zonder dat het evenwicht van de surfer in gevaar wordt gebracht.

De vin moet harmonische overgangen hebben in alle doorsneden.

20 En bovenal: hij moet bij kleine lifthoeken,nabij de nul graden, z'n asymetie behouden, waardoor de as van de plank in de vaar-richting komt te liggen, waarbij de plank en vinweerstand minimaal zijn, en de bodemvorm en beter vaargedrag geeft.

We gaan bij de oplossing van het probleem er van uit 25 dat de minimale snelheid ligt op Vmin = 5 m/s., de maximale ; V max = 15 m/s., en het vin oppervlak bedraagt 250 cm2.

Verder stellen we dat het lateraaloppervlak van de plank niet meedoet aan de dwarsdrukkompensatie van het zeil.

De stabiele positie van de surfer onder 45 graden geeft de 30 grootte van de dwarskracht aan,de gemiddelde surfer weegt ca 600 Newton inclusief zeilliftcorrectie.

De benodigde minimale liftfaktor van de vin zowel als de maximale laat zich alsvolgt berekenen; 35 F = % .v2. A . C1 Οη 2·600 Λ Λ ^ 1 ÏÖÖÖ:-25TXÖ25 m.a.w. 0,21 - „ 1,9

Hieruit moge tevens blijken dat symetrische vinnen welke door 40 hun vormgeving tot maximale liftcoëfficienten komen van ca.1,2 Γ O Λ ft - . 1 V l £ £ - 3 - Λ al zeer snel overtrokken worden.

Beschouwen we b.v. profiel no NACA 65- 418 dan vinden we een liftfaktor van 0,3 bij nul graden lifthoek en een maximale van 1,4 tot 1,6 bij een hoek van 16 graden. De weerstandsfaktor 5 is bovendien tussen de liftfaktoren 0,1 en 1 nagenoeg konstand.

De maximale dikte leent zich verder voor de boiling middels de gelaagde wangen. Evenzo kan middels de dubbele minimale dikte de basisvin worden getolereerd.

De flexabiliteit inde wangen zorgt voor onderdrukpiekuitvlakking 10 alsook kande ronding zich licht in de stromingsrichting verplaatsen. Het wegnemen van vinoppervlak nabij de plank zal spinout onderdrukkend werken.

Werking van de vin; uitgaande dat bij het starten of gijpen de boiling aan de verkeerde zijde van de vin staat* 15 zal de plank een relatief grote lifthoek innemen. Hierdoor gaat de stuurvin(of meet&regelvin)welke in de bovenzijde van de hoofdvin draaibaar is aangebracht in de stromingsrichting staan Het kanaal met terugslagklep wordt hierdoor opengestuurd en het drukmedium stroomt naar de goede zijde van de hoofdvin.Na enkele 20 sekonden zal het meerendeel van het drukmedium zijn overge - stroomd. Zoniet,dan kan de surfer zich hiervan verzekeren middels een pulsbeweging met de voeten.Tijdens dit proces zal de snelheid zijn toegenomen en neemt de plank een kleinere lifthoek aan, waardoor de meetvin het kanaal weersluit. Bij het in-25 zetten van een gijpmanoeuvre zal de snelheid afnemen en de dwarskracht op de vin valt weg daar het zeil wordt opengezet.

De asymetrie blijft behouden, en zorgt nu voor een kortere en stabielere gijpcircel. Als de gijp is voltooid, haalt de surfer het zeil weer aan waardoor een grote lifthoek ontstaat en het 30 proces zal zich weer herhalen.De hartlijnen van de gaten in de as van de regelvin zijn t.o.v. elkaaren de regelvin afstelbaar.

Dit zonder demontage van de wangen.Verder is een onderdrukven-tiel opgenomen waardoor de uitslag van de boiling mogelijk blijft. Eveneens zal een in de konstruktie opgenomen overdruk-35 ventiel de wangen tegen een te hoge spanning beveiligen.

Bijeen variant voor planken welke ook rakken voor de wind varen, kan een horizontale asymetrische vin op de regelvin een derde kanaal opensturen bij lage snelheden; tegen een veerdruk in met aanslag,waardoor de hoofdvin ook symetrisch kan worden.

* "03222 \ - 4 - FIG. 1 : zijaanzicht FIG. 2 : bovenaanzicht van doorsnede A- A uit FIG. 1 FIG. 3 : ,, ff B- B tl FIG. 4 : ,, ,, C- C ,, 5 FIG. 5 : doorsnede aanzicht van bevestiging van de wangen met beschermneus 3.

FIG. 6 : constructie samenstelling van dubbelwerkend terugslagklepsysteem.

FIG. 7 : geometrische omwerking van asymetriesch NACA

10 vleugelprofiel naar basisvin met gelaagde wangen.

In fig. 1 basisvin 1 met wangen 2,en 3, voorzien van as 5 tesamen met regelvin 4 draaibaar opgesteld.

In fig. 4 zal de asymetrische aanstroomhoek het drukmedium 15 6 van de ene wangkombinatie door kanaal 7 in as 5 naar de andere wangcombinatie sturen . Terugslagklep 8 weerhoud het terugstromen. Bij het onder liggende kanaal zal de klep aan de andere zijde zijn geplaatst.

20 * ': r -ï 2 2 2

Claims (3)

1. Vin-of zwaardkonstruktie voor windsurfplanken en zeilvaar-tuigen, welke naar de twee zijden een selektief asymetrische harmonische vorm kan aannemen en deze kan vasthouden bij zeer kleine lifthoeken, MET HET KENMERK dat de vin is opgebouwd uit 5 een eigen symetische basisdoorsnede volgens de dubbele coördinaten van de vlakste zijde van een bepaald asymetrisch NACA vleugelprofiel of een variant daarvan, waarop volgens een niet concentrisch patroon gelaagde flexibele wangen zijn aangebracht, welke middels een voordruk onder spanning zijn gebracht en 10 daardoor een uitslag, boiling, en asymetrie geven, welke onder invloed van de om de vin heersende over- en onderdruk, alsmede de wangdruk, van zijde kan wisselen, door het opensturen van een kanaal met terugslagklep, waarbij dit kanaal in een as is aangebracht, verbonden met in de bovenzijde van de vin draai-15 baar gemonteerde hulpvin, welke bij lage snelheden in grote lifthoeken het kanaal opent, en bij hoge snelheden en kleine lifthoeken het kanaal sluit, waardoor de asymetie van de hoofdvin behouden blijft bij lifthoeken om en nabij de nul graden, waardoor de as van de plank in de as van de vaarrichting komt 20 te liggen,en er daardoor een combinatie ontstaat van lage plank- en vinweerstand bij het optimaal uitnutten van de bodem-vorm, en een sterke spinout onderdrukking aanwezig is.

2. Vin-of zwaardkonstruktie volgens conclusie 1. MET HET KENMERK dat een op de hulpvin aangebrachtte horizontale asymetri- 25 sche vin een derde kanaal open stuurt bij lage snelheden waardoor de vin ook symetrisch kan worden.

3. Vin-of zwaardkonstuktie volgens conclusie 1. MET HET KENMERK dat de wangen, al of niet gelaagd, middels een aantal kruislings in de neus van de vin lopend naar onder de wangen, 30 aangebrachtte gaten, onder invloed van de stuwdruk en de onderdruk een asymetrische vorm aannemen. 6003211