SE538178C2 - Styrfena för pilar - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till styrfenor för pilar till bägskytte ocharmborstsskytte som reglerar pilens flykt genom luften efter avdraget, dvs. se-dan skytten avlossat pilen, och denna lämnat strängen, och närmre bestämten styrfena för snabb Stabilisering av pilens flykt efter avdraget vid interferens med bägen, samt med sådana styrfenor försedd pil.

Description

538 178 STYRFENA FOR PILAR Tekniskt omrade Foreliggande uppfinning hanfOr sig till styrfenor for pilar till bagskytte och armborstsskytte som reglerar pilens flykt genom luften efter avdraget, dvs. se- 5 dan skytten avlossat pilen, och denna ldmnat strdngen, och narmre bestamt en styrfena for snabb stabilisering av pilens flykt efter avdraget vid interferens med bagen, samt med sadana styrfenor forsedd pil.

Kand teknik Sedan bagskytte anyo tagits upp pa det olympiska programmet (1972), har 10 sporten genomgatt en stark tdvlingsmassig utveckling. Detta har Okat kraven pa utrustningens prestanda och funktion. Utvecklingen har aven paverkat utformningen och regelverket gdllande de maltavlor med en diameter av 48"/122 cm, som varit i bruk sedan den forsta Olympiaden dãr bagskytte ingick (London 1908). Tavlorna var fran borjan 5-ringade med podngra.kning 9, 7, 5, 3, 1 15 och en diameter av 244 mm for "guldet" (9 pang). Maltavlorna, som anvands idag är 10-ringade. Podngberakning 10-1 med en "innertia", vars diameter ãr 61 mm. Av traffytan, for maxpodng, "guldet", a.terstar alltsa endast en 16-del (6,25 %). Dagens elitskyttar traffar dock pafallande ofta "guldet" fran maxavstandet 75 eller 90 meter. Traffsdkerheten ãr hog. Med minskad traffyta 20 has maltavlorna ãr en minimal kursavvikelse has pilen, efter att denna avlossats, vid intraffad interferens med bagen onskvdrd.

De pilar med skaftdelen av tra, som anvdndes under Olympiaden 1908 i London, torde ha haft en utgangshastighet av ej Over 30 m/s. Pilarna som anvands idag har ofta en utgangshastighet av Over 70 m/s, ibland till och med 100 m/s. 25 Styrfenan ãr nedtill vanligen forsedd med en ldngsgaende bas, dven bendmnd fat, for anslutning mot pilskaftet, typiskt genom limforband. Styrfenorna tillverkas vanligen av polymermaterial av elastomer typ, tex elastomer plast, som tex. polyuretan, sdrskilt polyeteruretan. 1 538 178 Typiskt anvands tre styrfenor pa en pil, men andra antal forekommer ocksa, tex. tva, sarskilt for pilar for armborst, men aven fyra och fern vid pilar for pilbagar.

Det är kant att kursavvikelse hos pilen kan uppstâ vid interferens mellan pil 5 och bage vid avdraget, dvs. efter det att skytten avlossat pilen och denna nat strangen.

US 4 615 552 beskriver styrfenor avsedda att stabilisera pilens flykt efter avdraget. Enligt en utfaringsform uppvisar styrfenan en sagtandsliknande profil. Enligt en utforingsform kan den sagtandsliknande profilen uppvisa dalar vars 10 djup är upp till 2/3 av fenans totala hojd over foten, och foretradesvis ca. 40 % av fenans totala hojd Over foten.

Det har nu framkommit att det ãr medligt att, vid i fall med interferens mellan pil och bage, avseVart ytterligare Oka traffsakerheten.

Foreliggande uppfinning utgor saledes en forbattring av styrfenan enligt US 4 15 615552.

Kort sammanfattning av uppfinningen Det har overraskande framkommit att pilens fiykt markant ytterligare kan stabiliseras med en styrfena uppvisande sardragen enligt patentkrav 1, ddr de djupaste dalarnas dalbotten ligger pa en 116.0 HDB av 17-30 % av fenans to-20 tala hojd HF, vilken fena ddrigenom har givits okad flexningsformaga i sidled.

Den uppfinningsenliga styrfenan har en sdgtandsliknande form med upptill rundade toppar 30.

Genom styrfenans sktandsliknande form med djupa rundade dalar erhalls en okad flexningsformaga i styrfenans yttre vingdelar 30. Den okade flexnings25 formagan minskar till styrfenan overford impuls vid interferens mellan styrfenans perifera delar, dvs. de yttre vingdelarna, och pilbdgen.

Genom den markerade sagtandsformen minskas dessutom det omthde av styrfenan som kan interferera med pilbagen. 2 538 178 I en foredragen utforingsform ãr ett "gangjarn", dvs. en naturlig bojningsled for de yttre vingdelarna i forhallande till foten, anordnat vid omradet strax ovanfor foten 50.

Ett gangjarn kan enligt uppfinningen erhallas pa olika sat. 5 Enligt en utforingsform uppvisar de yttre vingdelarna framtill i sin nedre del genom dalens rundade form ett litet urtag 60, sasom visas i Fig. 1 och i delvyn darav som aterges i Fig. 2. Ett liknande urtag kan pa liknande satt vara anordnat baktill i de yttre vingdelarna.

Enligt ytterligare en utforingsform uppvisar de yttre vingdelarna i omradet 10 strax ovanfor foten en perforering 70.

Enligt en annan utforingsform uppvisar fenan i ett omra.de strax ovanfor dalbotten en lokalt reducerad materialtjocklek.

En kombination av tva eller tre av ovanstaende mojligheter är ocksa mojlig, varvid ytterligare okad flexningsfoimaga erhalls. 15 Styrfenan ãr lampligen framstalld av inom tekniken konventionellt anvanda polymermaterial, sasom polyuretan, sarskilt polyeteruretan, eller sampolymerisat med motsvarande egenskaper.

Den okade bojligheten i sidled hos de yttre vingdelarna minskar kursavvikelsen hos pilen vid fall av interferens mellan pilen och bagen i form av kontakt mel- 20 lan en eller flera av pilens styrfenor och pilhyllan eller siktfonstret vid bagens handtagssektion, under pilens passage av bagen, dvs. efter det att skytten avlossat pilen och denna lamnat strangen.

Ytterligare fordelar och sardrag framgar av foljande detaljerade beskrivning och bifogade patentkrav.

Definitioner Uttrycket "fat" har anyants synonymt med "bas" hari och avser styrfe- nans nedersta del, som har tillracklig bredd i tvarriktningen for att tillhanda- halla en bas for montering av styrfenan pa pilskaftet, sa att stYrfenan har sin 3 538 178 langdutstrackning i pilskaftets axiella riktning. Foten loper normalt fangs fenans hela langd. Foten har typiskt en bredd om ca 2-3 mm.

Uttrycket "inre vingdel" 80 avser den inre del av styrfenan som forbinder foten med de yttre vingdelarna. 5 Uttrycket "yttre vingdel" och "topp" bar anvants synonymt hari.

Uttrycket "dalbottnens hojd" HDB avser en dalbottens hojd Over fenans undersida 90.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar en utforingsform av en styrfena enligt uppfinningen. 10 Fig. 2 visar en delvy av en utforingsform av styrfenan dar styrfenans yttre vingdelar strax ovanfor basen ãr forsedda med perforeringar 70.

Fig. 3 visar en vy langs snittet A-A i Fig. 2. Detaljerad beskrivning Styrfenan enligt uppfinningen ãr konstruerad for att ge de yttre vingdelarna 15 stor bojlighet i sidled, vilket reducerar pilens kursavvikelse vid intraffade fall av i-slag av pilen eller fjadringen mot pilhyllan och/eller bagens siktfi5nster, dvs. interferens mellan pilen och bagen, pga. motoriska, skjut-massiga fel has skytten. Sadana skjutmassiga fel intraffar has skytten "av och till" i samband med avdraget, pga. nervositet under pagaende tavling, stress, eller andra orsaker. 20 Vid interferens med bagen är det framfor alit de hogsta topparna has respektive styrfena som interfererar. Dessa är vanligen de toppar som aterfinns fordelade pa de bakre 4-8 niondelarna av fenans langd framifran raknat, typiskt de bakre 4-8 topparna framifran raknat. Styrfenornas djupaste dal(ar) Aterfinns i detta omrade. De djupaste dalarnas dalbottnars hojd ãr 17-30 %, fore- 25 tradesvis 17-25 %, annu hellre 20-25 °A), och sarskilt ca 25 %, av fenans totala hojd. Batten has ovriga dalar pa styrfenan ligger lampligen pa ungefarligen samma hojd Over fenans undersida som de form dalarna. De allra framsta och bakre topparna Or typiskt lagre, ca. 2-4 mm, vanligen ca 3 mm lagre, f5r att 4 538 178 ansluta narmare och armed sdkrare mot pilskaftet. Dessa toppar - med sin lagre hojd - ger inte upphov till flagon interferens under passagen av bagen aven vid fall av i-slag av pilen mot bagen.

Styrfenans totala hojd ãr vanligen 8-12,5 mm, sarskilt 10-12 mm exempelvis 5 ca. 11,5 mm.

Styrfenans totala langd är vanligen mellan 44-110 mm, tex. ca 45, ca 57,5, ca 70, ca 89, el ca 108 mm.

Den uppfinningsenliga styrfenan uppvisar typiskt 4-10 toppar jamnt f5rdelade Over styrfenans lângd, fi5retradesvis 4-9 toppar. 10 Avstandet mellan tva angransande toppar ãr lampligen ca 10-12,5 mm, cent-rum till centrum.

Topparna har framtill en spetsigare vinkel mot styrfenans langdaxel, och baktill en trubbigare vinkel, sasom askadliggors i Fig. 1-3.

Pilen, som efter avdraget, passerar bagens handtagssektion, vilar fram till 15 skottogonblicket med sin framre del pa pilhyllan. Avlossas pilen utan nagot skjutmassigt fel, passerar pilen och fjadringen under pilens utknackning (dvs. pilskaftets bojning) utanfor el. bredvid bagen utan interferens, och dâ utan flagon resulterande kursavvikelse. Utknackningen av pilen och dess passage av bagen, beskrivs i litteraturen ibland som "Archer's Paradox". Fysikaliskt ãr det 20 en effekt av att den upplagrade energin i bagens spanda lemmar, efter avdraget, overfors som rorelseenergi till pilen; en del av denna energi ger upphov till utknackningen/bojningen av pilskaftet; resterande del av energin accelererar pilen, som sedan i bojt tillstand passerar utanfor/bredvid bagen och pilhyllan, vilket kan upplevas som en paradox. 25 Den tekniska utvecklingen av den materiel, som anvands i bagskyttesporten idag, har i stort foljt den materialtekniska utveckling som dgt rum under 1900- talet fram till ung. dr 2014. Till pilskaft har under en period anvants tunnvaggiga ror av hoglegerade/efterhardade stalkvaliteer. Senare har materialvalet Ott Over till moderna aluminiumlegeringar med hoga E-varden (fran flygindu- 30 strin). Utvecklingen under de senaste c:a 30 aren av polymera material i kom- 538 178 bination med kompositer t.ex. kolfiber, har gett marknaden pilskaft med lag, egenvikt och mycket hog bojstyvhet. Kombinationen av dessa egenskaper gör att utkndckningen av pilskaftet sker snabbare och blir mindre (minskade svangningsamplituder), vilket staller okade krav pa "matchningen" av pilen och dess fjadring. Denna "matchning" och intrimning ãr viktig for att minska risken for i-slag av pilen mot bagen, dvs. interferens mellan pilen och bagen, under passagen, efter avdraget, dvs. sedan skytten avlossat pilen.

Samtidigt som de yttre vingdelarna har givits okad bojlighet i sidled, maste styrfenorna dock ha tillrdcklig stabilitet for undvikande av s.k. "flutter" efter 10 avdraget, nar pilen lamnat strangen, och pilens flykt genom luften skall stabiliseras. Detta astadkoms enligt uppfinningen genom att de djupaste dalarnas dalbottnar har en hojd om 17-30 % av fenans totala hojd. Darmed har den inre vingdelen 80, som sammanbinder de yttre vingdelarna 30, en hojd om minst 30 % av de hogsta topparnas hOjd, rdknat for fenans undersida 90. Det 15 har framkommit att styrfenan ddrigenom stabiliseras, sá att flutter ej uppstar, sarntidigt som en okad flexningsformaga hos topparna sdkerstalls.

Styrfenans tjocklek är vanligen mellan 0,4 och 1 mm, tex. ca. 0,5-0,7 mm.

I utforingsformer med lokalt reducerad tjocklek strax ovanfor dalbotten far tjockleken inte vara reducerad med mer an ca 5 % for att flutter ej ska uppsta. 20 Det har framkommit att en okad flexningsformaga erhalls redan ndr tjockleken reduceras med ca. 2 %. En foredragen reducerad tjocklek ãr reducerad med 24 %.

Omradet med reducerad tjocklek kan lampligen strdcka sig upp till 4 mm Over dalbotten och kan ha en utstrackning i hojdled pa ca 3-4 mm. 25 Det ãr aven tankbart, om an mindre foredraget, att topparnas ovre del i alternativa utforingsformer uppvisar en okad materialtjocklek. Denna foreligger da i omradet for topparnas oversta ca 4-6 millimetrar. F8r undvikande av flutter far okningen inte overstiga 5 %.

Pa avgransat omrade dit allmanheten inte har tilltrdde har genomforts omfat30 tande, jamforande provskjutningar av pilar forsedda med den nya fjadringen 6 538 178 enligt uppfinningens mest allmanna form mot pilar med fjadring bestaende av styrfenor av konven.tionellt slag av olika utforniningar, inkluderande de enligt US 4 615 552. De "forlatande" egenskaperna has fjadringen enligt uppfinningen har darvid konstaterats med minskad kursavvikelse vid fall av interferens 5 mellan pilen och bagen.

Ett i sammanhanget rimligt antagande kan vara, att vid en sluttavling och kamp am guldmedaljen, "skytt mot skytt", kan valet av fjadring val komma att avgOra utgangen.

De uppfinningsenliga fenorna kan monteras pa pilen pa konventionellt sat, 10 lampligen genom limning mot pilskaftet. En pil uppvisar typiskt 2-5 fenor, varvid pilar for armborst typiskt uppvisar 2 eller 3 fenor, och pilar for pilbagar typiskt uppvisar 3-5 fenor, sarskilt 3 fenor.

I utforingsformer med perforering, t.ex. i form av ett genomgaende hal med en diameter av c:a 2-4 mm, foretradesvis ca 2,5 mm, placerat centralt, nedtill i 15 resp. yttre vingdel, befinner sig perforeringen 70 lampligen med sin nederkant i hojd med dalbotten 20. 7

Claims (8)

538 178 Patentkrav

1. Fena (10) for styrning och stabilisering av en pils flykt genom luften efter avlossning frail en strdngfOrsedd pilbgge eller strdngforsett armborst, vars strang vid avlossnandet star i ingrepp med pilens bakre dnde, vilken fena har en avlang och huvudsakligen plan kropp omfattande: en fot (50) med tillracklig bredd i tvdrriktningen for att tillhandahalla en has for montering av fenan pg pilskaftet sg att namnda avlanga kropp har sin ldngdutstrdckning i pilskaftets axiella rikthing; ett flertal yttre vingdelar (30) som strdcker sig radiellt i planet for ndmnda avlanga kropp; och en inre vingdel (80) som fOrbinder foten och ndmnda yttre ving- delar, varvid mellan tvg ndrstgende yttre vingdelar (30) en dal (40) med nedtill rundad form är bildad av ndmnda tvg yttre vingdelar och den inre vingdelen, kannetecknad av att de djupaste dalarnas (40) dalbotten (20) ligger pa en hOjd (Hdb) av 17-30 % av fenans totala hOjd (Hf).

2. Fena enligt patentkrav 1, varvid en naturlig bOjningsled for de yttre vingdelarna (30) i fOrhallande till foten (50) är anordnad 20 vid omradetstrax ovanfOr dalbotten (40).

3. Fena enligt patentkrav 1 eller 2, varvid de yttre vingdelarna (30) framtill i sin nedre del och eller baktill i sin nedre del genom dalens rundade form uppvisar ett litet urtag (60).

4. Fena enligt nggot av patentkraven 1-3, varvid fenan i ett omrgde strax ovanfOr dalbotten (20) uppvisar en lokalt reducerad materialtjocklek. 8 538 178

5. Fena enligt nggot av foreggende patentkrav, varvid en eller flera av de yttre vingdelarna (30) i omrgdet strax ovanfOr foten (50) uppvisar en perforering (70).

6. , Fena enligt nggot av foreggende patentkrav, varvid fenan är framstdlld av polyuretan, sdrskilt polyeteruretan.

7. Fena enligt nggot av foreggende patentkrav, uppvisande 4-10 yttre vingdelar jdmnt fordelade over fenans ldngd, fOretrddesvis 4=9 yttre vingdelar.

8. Pil uppvisande fenor (10) enligt nggot av foreggende patentkrav. 9 538 178