|
(11) | EP 0 069 916 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
| (54) | Vorrichtung zur Stabilisierung der Fahrtrichtung von Wasserfahrzeugen, insbesondere Schwert oder Finne für Windsurfbretter |
| (57) Zur selbsttätigen Einstellung eines jeweils entsprechend vorliegender Strömungsgeschwindigkeit
oder Anströmrichtung tragflügelförmigen Profils der Vorrichtung besteht diese aus
zwei elastisch vorformbaren Seitenwandung (4,5), die mit einer starren Mittelwandung
(3) nur im Bereich der in strömungsrichtung vorne liegenden Kante verbunden sind.
Die Seitenwandungen (4, 5) umschließen gemeinsam mit den einander gegenüberliegenden
Oberflächen der Mittelwandung (3) zwei Hohlräume (16, 17). Entsprechend den vorliegenden
Druckverhältnissen zwischen Luv und Lee stellt sich hierbei selbsttätig das jeweils
optimale Strömungsprofil ein. Bei bevorzugten Ausführungsformen weist die Hinterkante
(11) der Vorrichtung mit den Hohlräumen (16, 17) in Verbindung stehende Vakuumpumpen
(18) auf, die als Wasserstrahlpumpen ausgebildet sind. Hierdurch wird zusätzlich eine
strömungsgeschwindigkeitsabhängige Steuerung des Profiles erzielt. |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stabilisierung der Fahrtrichtung von Wasserfahrzeugen, insbesondere Schwert oder Finne für Windsurfbretter, mit einer sich in das Wasser von der Unterseite des Wasserfahrzeuges her erstreckenden Leitplatte, welche im Querschnitt ein symmetrisches Tragflügelprofil aufweist.
[0002] Bei derartigen Vorrichtungen, welche üblicherweise als Schwerter und Heckflossen ausgebildet sind, stellen sich bei Windsurfbrettern, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten, verschiedene Probleme. Wie auch bei anderen Segelfahrzeugen wird bei Windsurfbrettern das die Finne oder das Schwert bildende Profil, wie bei Flugzeugflügeln, hinsichtlich eines möglichst geringen Strömungswiderstandes als auch hinsichtlich eines größtmöglichen Auftriebes des Profils ausgelegt, Der Auftrieb bei Schwert und Finne wirkt der durch die Segelkraft übertragenden Abdrift des Windsurfers entgegen. Sowohl die Optimierung des Auftriebes als auch die Optimierung des geringstmöglichen Widerstandes sind jedoch bei einem gegebenen Profil von der Relativgeschwindikeit der Wasserströmung gegenüber dem Profil abhängig. So gibt es zu jedem bestimmten Profil eine optimale Geschwindigkeit, in welcher der größtmögliche Auftrieb mit dem geringstmöglichen Strömungswiderstand bei laminarer Strömung erreichbar ist. Derartige Optimierungsaufgaben lassen sich hinsichtlich der Profilierung von Turbinenschaufeln oder Flugzeugflügeln, bei denen bestimmte Sollgeschwindigkeiten vorgegeben werden, lösen, wobei jedoch derartige Lösungen nicht für den breiten Geschwindigkeitsbereich von derartigen Wasserfahrzeugen geeignet sind. Bei umströmten Körpern gilt der Grundsatz, daß, je größer die Relativgeschwindigkeit ist, desto kleiner die Profiltiefe sein muß, sieht man von einer Veränderung des Seitenverhältnisses ab.
[0003] Bei Wasserfahrzeugen der genannten Art stellt sich darüberhinaus noch das schwerwiegende Problem, daß die die Leitflächen bildenden Profile, außer auf dem Vorwindkurs, überwiegend schräg angeströmt werden, da sich Segelfahrzeuge und Windsurfbretter aufgrund der unvermeidlichen Abdrift schräg durch das Wasser bewegen. Hierdurch entsteht bezüglich beider Seiten des Profils der Leitflächen, unbeachtlich der Tatsache, daß diese eine symmetrische Profilierung aufweisen, eine Oberdruckseite und eine Unterdruckseite. Die Druckdifferenzen können hierbei so groß werden, daß bei höheren Geschwindigkeiten, wie sie heutzutage insbesonderemit Windsurfbrettern erreichbar sind, an Finnen und Schwert Kavitationserscheinungen auftreten können, die zu einem plötzlichen Ausbrechen des Windsurfbrettes führen (vgl. Windsurfing Magazin "Surf" Juli 1981, Seiten 74ff.).
[0004] Ausgehend von diesen Oberlegungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, bei der sich selbsttätig jeweils nach vorliegenden Strömungsverhältnissen ein optimales Profil der umströmten Leitfläche einstellt.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Profil der Leitplatte durch zwei unabhängig voneinander elastisch verformbare Seitenwandungen gebildet ist, deren Form unter Vorspannung der Eigenelastizität dem optimalen Profil für niedrige Geschwindigkeiten entspricht und daß die Seitenwandungen durch Bestimmung von Wandstärke die und Elastizität derart ausgebildet sind, daß sie durch/sich durch Änderung der Strömungsgeschwindigkeit und/oder Anströmrichtung ändernden Druckverhältnisse in Richtung der jeweils optimalen Profilierung verformbar sind.
[0006] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung sind die elastischen Seitenwandungen an der in Strömungsrichtung vorne liegenden Kante einer starren Mittelwandung befestigt und liegen im Bereich der durch die Mittelwandung gebildeten Hinterkante der Leitplatte seitlich unter Eigenelastizität an, wobei die Wandungen mit den einander gegenüberliegenden Oberflächen der starren Mittelwandung zwei im wesentlichen geschlossene Hohlräume bilden. Durch diese Ausführungform ist gewährleistet, daß auch bei der Veränderung des jeweil optimalen Profils die erforderliche hohe Seitensteifigkeit derartiger Leitplatten erhalten bleibt.
[0007] Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung nach der Erfindung wird dadurch geschaffen, daß an den Berührungslinien zwischen den elastischen Seitenwandungen und der starren Mittelwandung Aussparungen od. dgl. vorgesehen sind, welche derart geformt sind, daß sie zusammen mit der Außenströmung des Wassers in den Hohlräumen Unterdruck erzeugende Wasserstrahlpumpen bilden. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß positiv gesteuert im Sinne einer Optimierung bei zunehmender Strömungsgeschwindigkeit relativ zur Leitfläche durch den in den Hohlräumen erzeugten Unterdruck das Profil flachgezogen wird. Darüberhinaus lassen sich in diesem Zusammenhang die Wandstärken der Seitenwände derart dimensionieren, daß es gleichzeitig hierbei zu einer Verschiebung des Punktes größter Wölbungstiefe kommt.
[0008] Im einzelnen ist es hierzu möglich, die Mittelwandung aus Aluminium od. dgl. auszubilden, während die Seitenwandungen aus Gummi oder Kunststoff bestehen. Die Hohlräume können leer ausgebildet oder teilweise mit einem kompressiblen Material gefüllt sein.
[0009] Zur Erleichterung der Fertigung ist bei einer bevorzugten Ausführungsform ein einstückiger Teil vorgesehen, welcher beide Seitenwandungen enthält, welche im Bereich der Vorderkante auf der Innenseite mit einem Profilkanal versehen ist, der ein entsprechend geformtes Profilstück der Mittelwandung aufnimmt. Hierdurch läßt sich eine Vorrichtung nach der Erfindung einfach durch Aufschieben des einstückigen Teiles auf die Mittelwandung herstellen. Darüberhinaus wird hierdurch der Vorteil erzielt, daß bei fest mit dem Windsurbrett verbundene Mittelwandung die Seitenwandungen leicht austauschbar und auswechselbar sind.
[0010] Dadurch, daß durch die Mittelwandung zwei voneinander getrennte, mit unterschiedlichem Druck beaufschlagbare Hohlräume gebildet werden, sind die Seitenwandungen einzeln-und asymmetrisch verformbar.
[0011] Zur Erzielung des Wasserstrahlpumpeneffektes zur Herstellung des gewünschten Unterdruckes in den Hohlräumen können die Aussparungen direkt in den Seitenwandungen oder in der Mittelwandung vorgesehen sein. Ebenso ist es möglich, derartige Aussparungen sowohl in den Seitenwandungen als auch in der Mittelwandung in deren Hinterkante vorzusehen, so daß die dadurch hergestellten Vakuumpumpen beide Hohlräume gemeinsam beaufschlagen. Hierbei wird die bei schräger Anströmung vorteilhafte asymmetrische Verformung des Profils dann durch die äußeren verschiedenen Druckverhältnisse auf beiden Seiten des Profils bestimmt, da der erzeugte Unterdruck in beiden Hohlräumen annähernd gleich ist.
[0012] Bei einer abgewandelten Ausführungsform nach der Erfindung können zusätzlich an der Mittelwandung seitliche Abstützungen zur Begrenzung des minimal herstellbaren Profils vorgesehen sein. Hierbei kann entweder die Mittelwandung selber ein flaches Profil aufweisen oder mit entsprechenden Stützrippen versehen sein.
[0013] Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform nach der Erfindung kann dadurch geschaffen werden, daß die an der Mittelwandung anliegenden Hinterkanten der Seitenwandung gleichzeitig Steuerschieberfunktion erhalten. Hierzu werden bei einer beispielhaften Ausführungsform die Innenseiten der Hinterkanten der Seitenwandungen mit Kanälen versehen, welche bei Aufwölbung des Profils an einer entsprechenden Maximalstellung einzeln die Hohlräume gegenüber den durch die Aussparung in der Mittelwandung gebildeten Wasserstrahlpumpen abschließen. Hierdurch kann sich dann, wie im einzelnen in der folgenden Beschreibung näher erläutert wird, das Profil einseitig und insbesondere bei schräger Anströmung ohne überwindung eines im Inneren des Hohlraumes erzeugten Unterdruckes weiter verwölben, was zur Vermeidung von Kavitationserscheinungen vorteilhaft sein kann.
[0014] Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung in Form einer Heckfinne;
Fig. 2 eine Schnittansicht von Fig. 1 längs der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 im vergrößerten Maßstab den Bereich der Hinterkante von Fig. 2;
Fig. 4 eine Figur 1 entsprechende Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform;
Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie V-V von Fig. 4;
Fig. 6 den Bereich der Hinterkante von Fig. 5 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 7 eine Fig. 1 ensprechende Ansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform;
Fig. 8 eine Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII von Fig. 7;
Fig. 9 den Bereich der Hinterkante der Darstellung gemäß Fig. 8 im vergrößerten Maßstab;
Fig.10 eine weitere abgewandelte Ausführungsform nach der Erfindung in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung;
Fig.11 eine Schnittansicht längs der Linie XI-XI von Figur 10;
Fig.12 den Bereich der Hinterkante gemäß Fig. 11 im vergrößerten Maßstab;
Fig.13 eine Fig. 1 ensprechende Ansicht einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
Fig. 14 eine Schnittansicht längs der Linie XIV-XIV von Fig. 13;
Fig.15 den Bereich der Hinterkante der Ausführungsform gemäß.Fig. 14;
Fig.16 eine Schnittansicht des sich bei höheren Geschwindigkeiten einstellenden Profils in schematischer Darstellung;
Fig.17 eine schematische Darstellung einer Schnittansicht des Profils bei schräger Anströmung und
Fig.18 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht einer Weiterbildung nach der Erfindung.
[0015] In den Zeichnungen ist als Ausführungsbeispiel die Vorrichtungnach der Erfindung in Form einer Heckfinne 1 eines Windsurfbrettes veranschaulicht. Es wird darauf hingewiesen, daß die im folgenden beschriebenen Konstruktionsprinzipien ebenfalls bei Schwerten oder anderen Leitflächen anwendbar sind. Insbesondere bei Windsurfbrettern ergibt sich aus der Hydrodynamik schräg angeströmter symmetrischer Profile eine Anzahl von Problemen durch die dadurch beidseitig des umströmten Profils erzeugten Druckdifferenzen. Windsurfbretter weisen, wie auch alle anderen Segelfahrzeuge, außer auf dem Vorwindkurs, immer eine Abdrift nach Lee auf. Bedingt durch diese Abdrift werden sowohl das Schwert als auch die Finne schräg angeströmt, wodurch sich auf der Leeseite eine Druckerhöhung und auf der Luvseite ein Unterdruck ergibt. Zur Erzielung eines möglichst großen Auftriebs in Luvrichtung entsprechend den Grundsätzen üblicher Tragflügel-Strömungsmechanik ist dieser Auftrieb wünschenswert, da er die Gegenkraft zur über das Segel übertragenen Windkraft darstellt. Bei hohen Geschwindigkeiten führt jedoch der auf der Luvseite erzeugte Unterdruck bei Schwert, bedingt durch die gelenkige Verbindung zwischen Brett und Rigg, zum Kentersturz, indem durch den am Schwert erzeugten Auftrieb sich das Windsurfbrett hochkant stellt. Bei Heckfinnen führen hohe Geschwindigkeiten bei schräger Anströmung zum sogenannten Spin-out, d. h. zu einem plötzlichen Ausbrechen des Hecks aufgrund von an der Finnenfläche auftretenden Kavitationserscheinungen.
[0016] Diese beiden Probleme werden durch die in den Fig. 1 bis 15 in verschiedenen Ausführungsformen gezeigte Konstruktion derartiger Leitflächen mit entsprechend den beidseitig des Profils herrschenden Druckverhältnissen sich verändernden Profil gelöst.
[0017] Die in den Fig. 1 bis 15 in verschiedenen Ausführungsformen veranschaulichte Heckfinne ist in ihrem Aufbau bei sämtlichen Ausführungsbeispielen aus grundsätzlich gleichenBestandteilen aufgebaut, wobei sich die verschiedenen Ausführungsformen lediglich in der Gestaltung der bevorzugt zusätzlich im Bereich der Hinterkante 2 der Finne 1 vorgesehenen Aussparungen unterscheiden, welche die Funktion einer Wasserstrahlpumpe haben. Der grundsätzliche Aufbau wird daher zunächst unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Die in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichte Finne 1 besteht aus einer starren Mittelwandung 3, welche als ebene Platte ausgebildet sein kann. Die starre Mittelwandung 3 ist an dem Wasserfahrzeug (nicht dargestellt), insbesondere Windsurfbrett, in der üblichen Weise befestigt. Beidseitig der starren Mittelwandung 3 sind zwei flexible Seitenwandungen 4 und 5 angeordnet, welche im dargestellten strömungslosen Zustand im Querschnitt gesehen ein symmetrisches Tragflügelprofil vergleichsweise hoher Profiltiefe bilden. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Seitenwandungen 4 und 5 zu einem einstückigen Formteil zusammengefaßt, indem die bezüglich der Anströmung vorne liegende Kante 6 mittels einer Verstärkung 7 verbunden ist. Der hierdurch gebildete Formteil 8 wird vorzugsweise aus Gummi oder elastischem Kunststoff hergestellt.
[0018] Die beiden Hinterkanten liegen unter Wirkung der Elastizität der Seitenwandungen 4 und 5 seitlich an der starren Mittelwandung 3 im Bereich deren Hinterkante 11 an.
[0019] Bei den in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen ist die Verbindung zwischen dem Formteil 8 und der Mittelwandung 3 dadurch hergestellt, daß der Formteil 8 in der Verstärkung 7 einen Profilkanal 12 aufweist, welcher formschlüssig auf einen Profilabschnitt 13 der Mittelwandung 3 aufgeschoben ist. Die Mittelwandung 3 kann bevorzugt aus Aluminiumblech bestehen.
[0020] Auch ohne die in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Aussparungen im Bereich der Hinterkante 2 der Finne 1 ist die bisher beschriebene Konstruktion im Sinne der Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe bereits funktionsfähig. Wie gezeigt, definieren die Seitenwandungen 4 und 5 gegenüber der Mittelwandung 3 zwei voneinander getrennte Hohlräume 16, 17, deren Profilierung in Querschnittsbetrachtung aufgrund der Flexibilität der Seitenwandungen 4 und 5 variabel ist. Nimmt beispielsweise bei schräger Anströmung auf der Seite der Seitenwandung 4 der Druck zu und wird gleichzeitig auf der Seite der Seitenwandung 5 durch die gleiche Strömung ein Unterdruck erzeugt, werden sich beide Seitenwandungen unter möglichster Aufrechterhaltung laminarer Strömung entsprechend verformen, wobei ein asymmetrisches, einem Flugzeugflügel ähnliches Profil hergestellt wird. Ein derartiges Profil führt zu einer Erhöhung des Auftriebes nach Luv, wobei durch die Vorwölbung der Seitenwandung 5 auf der Unterdruckseite der Finne 1 gleichzeitig den erwähnten Kavitationserscheinungen entgegengewirkt wird.
[0021] Bei den bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung sind zusätzlich im Bereich der Hinterkante 2 allgemein mit 18 bezeichnete Vakuumpumpen angeordnet, welche in den Hohlräumen 16, 17 entpsrechend der Strömungsgeschwindigkeit des außen beidseitig am Profil vorbeiströmenden Wassers, d. h. entsprechend der Fahrtgeschwindigkeit, Unterdruck erzeugt. Die Vakuumpumpen 18 sind als Wasserstrahlpumpen ausgelegt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 bestehen die Vakuumpumpen 18 aus den Aussparungen 14 in den Seitenwandungen 4 bzw. 5 und den Aussparungen 15 in der Hinterkante 11 der Mittelwandung 3. Das Funktionsprinzip, wie es sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt, ist dem Fachmann auf dem Gebiet der Strömungsmechanik wohl bekannt. Es ist offensichtlich, daß hierdurch eine von der Relativgeschwindkeit direkt abhängige Veränderung des Profils, wie es durch die Seitenwandungen 4 und 5 gebildet wird, erreicht wird, welche sowohl bei schräger als auch bei achsparalleler Anströmung gewährleistet ist.
[0022] Die in den Seitenwandungen 4 und 5 vorgesehenen Aussparungen 14 sind dabei, wie veranschaulicht, düsenförmig gestaltet und wirken auf der Unterdruckseite des Profils einer zu starken Ausbeulung der Seitenwandung 4 entgegen, falls schräge Anströmung vorliegt.
[0023] Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4, 5 und 6 sind nur die Aussparungen 14 in den Seitenwandungen 4 und 5 vorgesehen, so daß die Mittelwandung 3 eine durchgehend profilierte Hinterkante 11 erhält. Die Aussparungen 14 sind in diesem Falle ebenfalls düsenförmig gestaltet. Hinsichtlich der weiteren baulichen Einzelheiten und des Funktionsprinzips wird auf die Beschreibung der Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 3 verwiesen.
[0024] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 bis 9 gehen die Aussparungen 14 in der Querschnittsbetrachtung gemäß Fig. 9 in die Aussparungen 15 über, so daß eine beide Hohlräume 16 und 17 beeinflussende gemeinsame Vakuumpumpe 18 entsteht. Bei schräger Anströmung des Profils gemäß Fig. 7 bis 9 wird die gewünschte asymmetrische Verformung daher durch die unterschiedlichen Druckverhältnisse auf Luvseite und Leeseite erreicht. In den übrigen konstruktiven Einzelheiten entspricht die Ausführungsform gemäß Fig. 7 bis 9 der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3, so daß auf die obenstehende Beschreibung verwiesen werden kann. Darauf hingewiesen wird lediglich noch, daß die in Strömungsrichtung vorne liegende Wandung der Aussparungen 14 auch bei dieser Ausführungsform düsenförmig gestaltet ist (vgl. Fig. 9).
[0025] Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 bis 12 wiederum entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 4 bis 6, wobei jedoch die Aussparungen 14 hier zur Hinterkante der Seitenwandungen 4 und 5 offen ausgebildet sind. Die Gestaltung dieser Aussparungen 14 entspricht der Gestaltung der Aussparungen 14 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9.
[0026] In den Fig. 13 bis 15 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt, welche wiederum hinsichtlich der konstruktiven Einzelheiten mit Ausnahme der Konstruktion der Vakuumpumpen 18 den übrigen Ausführungsformen entspricht.
[0027] Bei dieser Ausführungsform sind lediglich die Aussparungen 15 in der Hinterkante der Mittelwandung 3 vorgesehen. Die Aussparungen 15 sind in dem in Fig. 13 dargestellten strömungslosen Zustand teilweise von den durchgehenden Hinterkanten der Seitenwandungen 4, 5 überdeckt. Wie insbesondere aus Fig. 15 ersichtlich, sind auf den Innenseiten der Seitenwandungen 4, 5 Schieberkanäle 20, 21 vorgesehen, welche mit den Aussparungen 15 fluchten. Hierdurch erhalten die Seitenwandungen 4 und 5 bei Veränderung des Profils die Funktion eines Steuerschiebers, indem bei schräger Anströmung und entsprechend starker Verformung auf der Unterdruckseite der jeweilige Hohlraum 16 oder 17 gegenüber der Vakuumpumpe 18 abgesperrt wird, so daß der gesamte Unterdruck lediglich auf der Druckseite des umströmten Profils wirksam wird.
[0028] Wie sich aus der Betrachtung von Fig. 16 und 17 ergibt, wird bei achsparalleler Anstörmung das Profil lediglich flacher gezogen.
[0029] In Fig. 16 und 17 sind schematisch die Strömungsverhältnisse durch Strömungspfeile 22 qngedeutet.
[0030] Wie sich aus Fig. 17 ergibt, ist bei entsprechender Verformung der Seitenwandung 5 auf der Unterdruckseite des umströmten Profils über den Steuerkanal 21 der Hohlraum 17 gegenüber der Vakuumpumpe 18 abgesperrt, so daß das gesamte, an der Hinterkante 11 erzeugte Vakuum in dem Hohlraum 16 wirksam wird. Hierdurch wird die auf der Leeseite liegende Seitenwandung 4 in ein extrem flaches Profil gezogen, welches bei den dort herrschenden Strömungsverhältnissen bevorzugt ist.
[0031] Diese Ausführungsform, bei welcher der Unterdruck sich über die Steuerschieberfunktion abschaltet, bietet darüberhinaus noch den wesentlichen Vorteil, daß beispielsweise, wenn der Unterdruck im hinteren Bereich außerhalb der Seitenwandung 5 vorliegt (in der Betrachtungsweise gemäß Fig. 17), zu groß wird, d. h. wenn die Gefahr von Kavitationserscheinungen gegeben ist, lediglich die Elastizität der Seitenwandung 5 überwunden werden muß, so daß diese beispielsweise in die in Fig. 17 gestrichelt dargestellte Lage ausfedern kann. Hierdurch wird der hydrodynamisch erzeugte Unterdruck in diesem Bereich sofort ausgeglichen.
[0032] In Fig. 18 ist noch in der Schnittdarstellung eine Abwandlung gezeigt, welche bei sämtlichen Ausführungsformen zur Anwendung gelangen kann. Wie gezeigt, ist die Mittelwandung 3 mit in Abständen übereinander angeordneten Versteifungsrippen 23, 24 versehen, welche das minimal flachste Profil begrenzen. Anstelle dessen kann auch die Mittelwandung 3 in Form eines Profils ausgebildet werden.
1. Vorrichtung zur Stabilisierung der Fahrtrichtung von Wasserfahrzeugen, insbesondere
Schwert oder Finne für Windsurfbretter, mit einer sich in das Wasser von der Unterseite
des Wasserfahrzeuges her erstreckenden Leitplatte, die im Querschnitt ein symmetrisches
Tragflügelprofil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Leitplatte (1)
durch zwei unabhängig voneinander einzeln und asymmetrisch elastisch verformbare Seitenwandungen
(4, 5) gebildet ist, deren Form unter Vorspannung ihrer Eigenelastizität dem optimalen
Profil für niedrige Geschwindigkeiten entspricht und daß die Seitenwandungen (4, 5)
derart ausgebildet sind, daß sie durch die entsprechend den sich durch Strömungsgeschwindigkeit
und/oder Anströmrichtung ändernden Druckverhältnisse verformbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Seitenwandungen
(4, 5) an der in Strömungsrichtung vorne liegenden Kante (6) einer starren Mittelwandung
(3) befestigt sind und im Bereich der der von der Mittelwandung (3) gebildeten Hinterkante
(11) der Vorrichtung (1) seitlich unter Eigenelastizität anliegen und daß die Seitenwandungen
(4, 5) mit den einander gegenüberliegenden Oberflächen der Mittelwandung (3) zwei
im wesentlichen geschlossene Hohlräume (16, 17) bilden, und daß im Bereich der Berührungslinien
zwischen den elastischen Seitenwandungen (4, 5) und der Mittelwandung (3) Aussparungen
(14, 15) vorgesehen sind, welche derart geformt sind, daß sie zusammen mit der Außenströmung
des Wassers Wasserstrahlpumpen (18) bilden.
3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittelwandung (3) aus Aluminium besteht, daß die Seitenwandungen (4, 5) aus Gummi
oder Kunststoff bestehen und daß die Seitenwandungen (4, 5) über ein Formteil (8)
einstückig miteinander verbunden sind und daß der Formteil (8) einen Profilkanal (12)
zur Aufnahme eines Profilabschnittes (13) an der Vorderkante der Mittelwandung (3)
aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hohlräume (16, 17) teilweise mit einem kompressiblen Material gefüllt sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aussparungen (14) in den Seitenwandungen (4, 5) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aussparungen (15) in der Hinterkante (11) der Mittelwandung (3) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aussparungen (14, 15) in den Seitenwandungen (4, 5) und der Mittelwandung (3)
vorgesehen sind, derart, daß sie eine beide Hohlräume (16, 17) gemeinsam beaufschlagende
Vakuumpumpe (18) bilden.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
auf der Innenseite der Seitenwandungen (4, 5) im Bereich deren Hinterkanten Schieberkanäle
(20, 21) vorgesehen sind, welche mit den Aussparungen (15) in der Hinterkante (11)
der Mittelwandung (3) fluchten und daß die Anordnung derart getroffen ist, daß bei
überschreiten bestimmbarer Profilformen der Seitenwandungen (4, 5) der oder die Hohlräume
(16, 17) gegenüber den Vakuumpumpen (18) abgesperrt sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
an der Mittelwandung (3) innere Abstützungen (23, 24) zur Begrenzung des Minimalprofils
vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen (23,
24) als profilierte Mittelwandung (3) oder als mit der Mittelwandung (3) verbundene
Rippen (23, 24) ausgebildet sind.