NO164763B - Fleksivinge og kobling for anvendelse i denne. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fleksivinge omfattende en mast og et seil av fleksibelt materiale.

Oppfinnelsen angår videre en kobling for denne fleksivinge for anbringelse på masten.

Oppfinnelsen finner spesiell anvendelse for seilbåter og seilbrett.

En fleksivingeanordning er en hvilken som helst anordning som får sin understøttelse eller drivkraft helt eller delvis fra en fleksibel vinge. Eksempler på fleksivingeanordninger innebefatter seilbåter, seilbrett, hang-glidere og anordninger for seiling på land. Selve fleksivingen kan for eksempel være et seil for en båt sammen med den tilhørende mast.

Egenskapene for en f leksivingeanordning er avhengig av virkningsgraden for fleksivingen. For å tilpasse en fleksivinge til bestemte vindforhold, er det ofte nødvendig eller ønskelig å justere vingens konveksitet.

Har for eksempel en seilbåt eller et seilbrett i et typisk tilfelle et seil som er avstivet med spenstige spiler som sitter i spilelommer på seilet. Seilet kan regulerbart strammes med en uthaler og dette kan benyttes for til en viss grad å justere konveksiteten i seilet. Når det er ønskelig å øke seilets konveksitet vil imidlertid, og uheldigvis, trykkreftene på spilene skyve disse forover rundt sidene av masten og dermed skape avbrudd i vingen og i høy grad deformere seilets airfoil-form. Dette vil, på sin side, redusere seilets virkningsgrad og gå ut over dets egenskaper.

I et forsøk på å overvinne dette problem er det foreslått å benytte en stor kostbar mast med airfoil-utførelse og å koble de forreste kanter av spilene til mastens bakre kant. Masten er svingbar hovedsaklig i sin lengdeakse og med denne anordning kan konveksiteten innføres i seilet. For å redusere vekten av masten til en akseptabel verdi, må den imidlertid konstrueres av uvanlige og kostbare materialer, noe som gjør prisen på denne konstruksjon meget.høy og på tross av dette, vil overgangen mellom den bakre kant av masten og seilet fremdeles være et betydelig avbrudd.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å forbedre den kjente teknikk og angår for å oppnå dette mål en fleksivinge omfattende en mast og et seil av fleksibelt materiale, forsynt med en løpegang ved sin forreste kant, hvilket seil har en rekke spiler som strekker seg mot den forreste kant og løpegangen som omgir masten, samt en rekke koblinger mellom spilene og masten og inne i løpegangen, hvilke koblinger hindrer bevegelse forover av spilene, men tillater svingebevegelse av spilene og seilet om masten, og denne fleksivinge karakteriseres ved at hver kobling har en krave som delvis omgir og er dreibar rundt masten og etpar ben som strekker seg.bakover fra kraven på hver side av en tilhørende spile, der hvert ben er beregnet på selv å rette seg inn med den tilhørende spile når spilen avbøyes mot dette og ved anordninger for ettergivende deformering av seilet og for bestemmelse av grensene for den nevnte avbøyning av spilene.

Som nevnt angår oppfinnelsen også en kobling for anvendelse i den ovenfor beskrevne fleksivinge, med en krave for anbringelse på massen,, og denne kobling karakteriseres ved at de to ben strekker seg bakover fra kraven for opptagelse av enden av en seilspile mellom seg, der hvert.ben er beregnet på selv å rette seg inn med en tilhørende spile når spilen avbøyes mot benet.

Med denne oppfinnelse kobler koblingsanordningene spilene til masten for svingebevegelse av spilene og sedlet om masten. Spilene kan deformeres ettergivende i forskj.éllig grad for å innføre den ønskede konveksitet i spilene og i seilet. Fordi de forreste kanter av spilene er svingbart*. forbundet med masten, vil de forreste kanter av spilene ikke stikke rundt masten og dermed bryte airfoil-formen på seilet. Fordi de forreste kanter av spilene kan svinge hovedsaklig rundt seilets lengdeakse, blir dessuten spilene og seilet i stand til å anta den ønskede airfoil- form. Masten kan være av et enkelt tverrsnitt som er lett å bygge, for eksempel et sirkulært tverrsnitt. ;Spilene kan deformeres under trykk på forskjellige måter. I en kjent form for seilbrett og seilbåt, er masten for eksempel ettergivende og mastens ettergivenhet kan benyttes til avbøyning av spilene. Som et alternativ kan stramningen av seilet enten masten er ettergivende eller ikke, benyttes til frembringelse av kraften til avbøyning av spilene. Den ettergivende deformerende kraft kan styres på vanlig måte med en uthaler. ;Med denne oppfinnelse kan spilene støtte og strekke seilet i betydelig grad uansett vindforholdene. Dette setter en seilbåt eller et seilbrett i stand til å seile bidevind og reduserer eller eliminerer seilets tilbøyelighet til å luffe. ;Spilene har fortrinnsvis nedsatt stivhet eller fasthet ved deres forreste ender. De kan for eksempel smalne av mot de forreste ender. Dette sikrer størst konveksitet nær masten, noe som bedrer mastens airfoil-tverrsnitt. ;Koblingsanordningen innbefatter en rekke koblinger, der hver av disse har en krave som i det minste delvis omgir masten og er dreibar om denne og minst et ettergivende ben forbundet med kraven. Koblingsanordningen har også midler for kobling av koblingsbenene til seilet. Fordi koblingenes ben er ettergivende, kan de avbøyes ettergivende på tvers når konvensitet tilføres i seilet. Dermed sørger koblingene for en mer aerodynamisk form på seilets forkant for å øke seilets virkningsgrad. ;Selv om anordningene for kobling av benene til seilet kan ha forskjellige former, er det fordelaktig å anvende kobllngs-lommer på seilet ved siden av tilhørende spiler for opptagelse av koblingenes ben. I tillegg er spilene fortrinnsvis anbragt i spilelommer som er utformet på seilet med spile-lommenes forreste ender tilstrekkelig lukket til å holde den forreste ende av spilene i den tilhørende spilelomme fast mot bevegelse forover. Når spilene settes under strekk, vil koblingene med denne konstruksjon bli spendt mot masten og spilene koblet til koblingene uten behov for adskilte festeanordninger. De forreste ender av spilelommene holder fortrinnsvis de forreste ender av de tilhørende spiler i avstand fra kraven på den tilhørende kobling. ;For å gjøre det mulig for koblingen å forme den forreste ende av seilet i to retninger, har hver av koblingene fortrinnsvis to ettergivende ben der benene ligger på motstående sider av den tilhørende spile. For at koblingene bedre skal kunne forme seilets forreste ende, stikker benene fortrinnsvis bort fra den stort sett bredeste del av kraven. Benene har forrinnsvis skrå seksjoner som heller mot hverandre når de strekker seg bort fra kraven og stort sett parallelle seksjoner som strekker seg bort fra de skrå seksjoner og som er innrettet til å oppta et endeparti av en spile. ;Trekkene ved denne oppfinnelse kan anvendes ved en hvilken som helst fleksivingeanordning som forklart ovenfor. Imidlertid er oppfinnelsens trekk spesielt anvendbare for seilbåter og seilbrett, og av denne grunn er det i det følgene som den spesielle utførelsesform beskrevet et seilbrett . ;Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gj.engitte trekk og vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene der: figur 1 er en isometrisk gjengivelse av et seilbrett, bygget i henhold til den lære oppfinnelsen gir, ;figur 2 viser et snitt tatt hovedsaklig langs linjen 2-2 på figur 1, ;figur 3 viser i forstørret målestokk et snitt tatt hovedsaklig langs linjen 2-2 p figur 1 og viser masten, seilet, en kobling og en spile med seilet hovedsaklig flatt, ;figur 4 viser i isometrisk gjengivelse et bruddstykke av et snitt av seilet, en av spilene og endel av en av koblingene, ;figur 5 viser isometrisk en foretrukket utførelsesform for kobling og ;figur 6 viser en noe skjematisk isometrisk gjengivelse av et seil, der man ser en måte hvorpå konveksiteten for seilet kan forandres. ;Figur 1 viser et seilbrett 11 som stort sett består av en flytedel 13 i form av selve brettet 13, en mast 15 koblet til flytebrettet og stikkende stort sett oppad fra dette, et seil 17 og en bom 19 forbundet med masten. I den viste utførelses-form har bommen 19 to armer 20 på hver sin side av seilet 17. Seilet 17 er avstivet og dets form er bestemt, i det minste delvis av spiler 21, som sitter i seilet. ;Seilet 17 har en forkant eller et lik 22, en bakre kant 23 og en løpegang 25 langs den forreste kant, og som vist på figur 3, er endene av løpegangen 25 sydd fast på seilets hoveddel. Løpegangen er i alminnelighet noe bredere enn vanlige løpeganger. Masten 15 er innført i løpegangen 25 som vist på figur 3. Seilet 17 kan rigges etter vanlig praksis og bortsett fra konstruksjonen ved og inne i løpegangen 25, kan seilbrettet 11 være av vanlig konstruksjon. ;Masten 15 er sylindrisk og ettergivende og kan være av fiberglass eller aluminium. Som vist på figur 1, krummer masten 15 bakover når den strekker seg oppad. Master av denne type er kjent og krumningen skapes ved stramning av seilet 17 ved hjelp av en vanlig uthaler 27 (figurene 2 og 6) som kobler seilet til bommen 19. Uthaleren 27 regulerer dermed stramningen av seilet 17 og dermed også avbøyningen av.masten 15. Jo mer avbøyet masten er desto flatere blir seilet,det vil si at konveksiteten blir redusert. Hver av spilene 21 er fortrinnsvis båret av seilet 17 og dette oppnås med en seillomme 29 på seilet 17, en lomme som strekker seg fra den bakre kant 23 til et område inne I løpegangen 25 og nær ved den forreste kant 22 av seilet. En spile 21 ligger i hver ende av spilelommene 29 på vanlig måte og den bakre ende av hver spile er på hensiktsmessig måte festet til seilet for eksempel med en strammeanordning 31 (figur 4) som strekker seg over spilsns bakre ende. Spilene smalner av mot deres forreste ender, for dermed å bidra til maksimal krumning av seilet i dette område. ;Det forreste endeparti av spilene 21 er koblet til masten 15 med koblingsanordninger som innbefatter spilelommene 29, koblingslommen 39, løpegangen 25 og identiske koblinger 43 som er anbragt i løpegangen 25. Koblingen 43 som kan være støpt av et hensiktsmessig plastmateriale, har en krage 45 og ettergivende ben 47 forbundet med kragen og stikkende ut fra denne. Kragen 45 som er stort sett kanalformet, har armer 49 i avstand fra hverandre og forbundet med et steg 51 ved overgangen mellom armene 49 og benene 47; Benene 47 har skrånende seksjoner 53 som skråner mot hverandre når de strekker seg bort fra kragen 45 og stort sett parallelle seksjoner 55 som strekker seg videre fra de skrå seksjoner ved de utstikkende ender av de skrå seksjoner. De skrå seksjoner 53 strekker seg bort fra den bredeste del av kragen 45. Armene 49 står tilstrekkelig langÆi fra hverandre til at de glidbart kan oppta og delvis omgi masten 15 og steget 51 kommer også i anlegg med masten som vist på figur 3. De parallelle seksjoner 55 er tilstrekkelig langt fra hverandre til å kunne oppta den forreste' endedel.av den tilstøtende spile 21 og dennes- spilelomme 291. De parallelle seksjoner 55 kan innføres i koblingslommene 39 på motstående sider av en tilstøtende spile 21. Med denne konstruksjon er benene 55 tilnærmet sentrert I en vertikal retning om den tilstøtende spile 21. ;Selv om kraven 45 helt kunne omslutte masten 15, er det av hensyn til lett sammensetning fordelaktig å ha kraven slik at den bare delvis omgir masten og den kan derved anbringes på masten ved å bevege kraven radielt mot denne. Selv om forskjellige rette, flate, langstrakte bånd som strekker seg i samme retning. ;I sammensatt tilstand ligger koblingene 43 inne i løpegangen 25 og løpegangen holder seilet 17 på masten 15. Kraven 45 for hver av koblingene er dreibart montert på masten 15 som vist på figur 3. De parallelle seksjoner 55 av benene 47 er innført i og ligger an motde lukkede bakre ender 41 av deres tilhørende koblingslommer 39. Krefter som søker å forskyve spilene 21 mot masten, blir ved denne konstruksjon overført via klaffene 37, koblingslommene 39 og koblingene 43 til masten. Spilene 21 og den forreste kant av seilet 17, kan svinge om lengdeaksen for masten 15 på grunn av koblingenes 43 svingbarhet om masten 15. Dette er i motsetning til mange eksisterende seil der seil og spiler svinger om den bakre omkrets av masten. ;Konveksiteten forseilet 17 kan innføres og varieres som vist på figurene 2 og 6 ved hjelp av uthaleren 27. Uthaleren 27 som er vanlig, omfatter en dobbelt trinse 67 ved den bakre ende av bommen 19, kryssholter 69 og 71 montert på armene 20 av bommen 19, og en line 73 som strekker seg fra kryssholten 69 rundt en rulle i trinsen 67, gjennom et øye 65 ved den bakre kant 23 av seilet 17, tilbake rundt den andre rulle i trinsen 67 til kryssholten 71. Når linen 73 strammes, trekker den den bakre kant 23 av seilet 17 nærmere til trinsen 67 ved den bakre ende av bommen 19 og dette gir god stramning av seilet mellom masten 15 og den bakre ende av bommen 19, med det resultat at masten 15 avbøyes ettergivende bakover. ;Konveksiteten av seilet 17 kan økes ved å løsne uthaleren 27 for å la masten 15 rette seg noe opp og for å bevege øyet 75 forover slik at mast og seil kommer I den stilling som er vist med stiplet linje på figur 6. Denne bevegelse forover av den bakre kant 23 av seilet 17, skyver den bakre ende av spilene 21 forover mot masten. Da klaffen 37 imidlertid hindrer bevegelse forover av spilene 21, avbøyes disse for å øke sin krumning og øke konveksiteten av den airfoil som dannes av seilet 17. Koblingene 43 dreier seg ved at de glir i urviseretningen, sett på figur 4, om masten 15 for å gjøre det mulig for spilene 21 å øke seilets 17 konveksitet. Hvis denne svingebevegelse av koblingene 43 rundt masten 15 ikke var mulig, ville spilene 21 ha tilbøyelighet til å knekke sammen. Den økte ettergivenhet i de forreste endepartier av spilene 21 setter dem i stand til å gi seilet 17 den ønskede airfoil-form. ;Omvendt, for å flate ut seilet 17, strammes linen 73 ytter-ligere for å trekke øyet 75 bakover og for å avbøye masten 15 akterover mot den stilling som på figur 6 er vist med heltrukken linje. Dette reduserer trykkreftene på spilene 21. Dermed vil koblingene 43 svinge i motsatt retning rundt masten 15 for å tillate en utflatning av seilets airfoil form. Denne svingebevegelse av koblingene 43.rundt masten 15 gjør det mulig på riktig måte å redusere seilets 17 konveksitet. ;Ved bauting kan spilene 21 bøyes som vist medl stiplede linjer på figur 2 og koblingen 43 svinger på mastenn15 i den retning som er angitt med pilen "A". ;En viktig funksjon for koblingene 43 er å* forme seilet 17 aerodynamisk ved og langs dets forkant 22?. For å få til dette, tillater benene 47 de forreste ender av de tilhørende spiler 21 til å bevege seg på tvers når seilets 17 konveksitet forandres. Fordi benene 47 er ettergivende, bøyer de seg jevnt som vist på figur 2, for på en effektiv måte å forme seilet 17 nær ved og langs dets forkant 22. I tillegg til dette holder den brede del av koblingen 43 nær ved de motstående ender av steget 51 en aerodynamisk form for seilet ved de partier langs dette som er i berøring med denne del av koblingen. Aktenfor disse områder tjener de ettergivende ben 47 til å forme seilet, uansett størrelsen på den konveksitet som er innført i seilet.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er at koblingene 43 er tilfredsstillende koblet til seilet 17 uten bruk av adskilte festeanordninger. Dette forenkler konstruksjonen og letter sammensetningen.

Claims (11)

1. Fleksivinge omfattende en mast (15) og et seil (17) av fleksibelt materiale, forsynt med en løpegang (25) ved sin forreste kant, hvilket seil har en rekke spiler (21) som strekker seg mot den forreste kant (22) og løpegangen (25) som omgir masten, samt en rekke koblinger (43) mellom spilene (21) og masten (15) og inne i løpegangen (25), hvilke koblinger (43) hindrer bevegelse forover av spilene (21), men tillater svingebevegelse av spilene (21) og seilet (17) om masten (15), karakterisert ved at hver kobling (43) har en krave (45) som delvis omgir og er dreibar rundt masten (15) og et par ben (47) som strekker seg bakover fra kraven (45) på hver side av en tilhørende spile (21), der hvert ben er beregnet på selv å rette seg inn med den tilhørende spile (21) når spilen avbøyes mot dette og ved anordninger (27) for ettergivende deformering av seilet og for bestemmelse av grensene for den nevnte avbøyning av spilene (21).

2. Fleksivinge som angitt i krav 1, karakterisert ved at benene (47) på koblingene (43) er opptatt i koblingslommer (39) på seilet (17) ved siden av de tilhørende spiler (21).

3. Fleksivinge som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den foreste ende av hver spile (21) er holdt i avstand fra kraven (45) for den tilhørende kobling (43).

4 . Fleksivinge som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at kraven (45) og benene (47) for hver kobling (43) danner et par glatte, sammenhengende flater (43') fra masten (15) mot den tilhørende spile (21).

5. Fleksivinge som angitt i krav 4, karakterisert ved at de nevnte glatte flater (43') er krumme.

6. Fleksivinge som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at benene (47) for hver kobling (43) har deler (53) som peker mot hverandre i retning bort fra kraven (45).

7. Fleksivinge som angitt i krav 6, karakterisert ved at benene (47) for hver kobling (43) innbefatter stort sett parallelle seksjoner (55) som strekker seg videre fra de mot hverandre rettede deler (53) på hver side av den tilhørende spile (21).

8. Fleksivinge som angitt I et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hver kobling (43) er støpt som ett stykke i plast.

9. Kobling for anvendelse i fleksivingen som er angitt i ett eller flere av de foregående krav med krave (45) for anbringelse på masten (15), karakterisert ved at de to ben (47) strekker seg bakover fra kraven (45) for opptagelse av enden av en seilspile (21) mellom seg, der hvert ben er beregnet på selv å rette seg inn med en tilhørende spile (21) når spilen avbøyes mot benet.

10. Kobling som angitt i krav 9, karakterisert ved at de frie ender av benene (47) er innrettet til å understøtte enden av spilen (21) og holde denne i avstand fra kraven (45).

11. Kobling som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at benene (47) peker mot hverandre i retning fra kraven (45).