DE10103135A1 - Sail for wind surfer has triangular sail with shaped edges to generate leading edge vortices - Google Patents

Abstract

The sail (1) for a wind surfer has two air outflow edges and can have a scoop angle of between forty five and fifty degrees. There can be further air flow edges on the center of the sail. The edges cause leading edge vortices to form on the sail for increasing the driving force.

Description

Aufgabe der Erfindung war die Schaffung eines Surfsegels mit wesentlich besserem Vortrieb sowie wesentlich einfacher Manöver/Handhabung beim Surfen, das letzte vor allem für Anfänger.The object of the invention was to create a surf sail with much better propulsion and much easier Maneuvers / handling while surfing, the last one especially for Beginner.

Nur mit einem aerodynamisch völlig unterschiedlich arbeitenden Segel im Vergleich zum alten "Surf/Hochsegel" konnte die Aufgabe gelöst werden: Das alte unsymmetrische Windsurf-"Hochsegel" besitzt keine einzige LuftabströmKante (Figur A1). Es ist, aerodynamisch gesehen, eine Tragfläche oder ein halber Flügel. Um den Vortrieb gedanklich um 100 Prozent zu vergrößern, muß daher eine gesamte Tragfläche oder ein Vollflügel mit dem Surfboard verbunden werden.Only with an aerodynamically completely different working sail compared to the old "surf / mainsail" the task could be solved: The old asymmetrical windsurf "mainsail" has none only airflow edge (Figure A1). It is aerodynamic seen a wing or half a wing. To the It is therefore necessary to increase propulsion by 100 percent an entire wing or a full wing with the surfboard get connected.

Der Vollflügel der Natur sowie der Technik ist immer ein symmetrisches Gleichschenkel/Dreiecksegel mit großer Stumpf­ winkel/Öffnung des Scheitelpunkt/Winkels. Also von 45 bis über 90 Grad (A2, B2). Fahr/Tests des Anmelders mit einem nur 30-Grad DreieckSegel erbrachten nicht die Leistung eines gleichgroßen alten "SurfHochsegels".The full wing of nature and technology is always one symmetrical isosceles triangle with large stump angle / opening of the vertex / angle. So from 45 to over 90 degrees (A2, B2). Driving / testing the applicant with one only 30-degree triangle sails did not perform as well same size old "SurfHochsegels".

An den SeitenKanten (A1) des DreieckSegels entlang fließen 2 laminare Luftwirbel aus dem Achterliek (A4, B4) heraus, die offenbar den zumindest 90 Prozent größeren Segel/Vortrieb vergleichbar einem gleichgroßen alten "Surf/Hochsegel" verursachen. Flow along the side edges (A1) of the triangle sail 2 laminar air vortex out of the leech (A4, B4), the apparently the at least 90 percent larger sail / propulsion comparable to an old "surf / mainsail" of the same size cause.  

Siehe Marchaj, Die Aerodynamik der Segel, Verlag Delius- Klasing, Bielefeld, 1997, Seite 176.See Marchaj, The Aerodynamics of Sails, Publisher Delius- Klasing, Bielefeld, 1997, page 176.

Wird das Dreieck/Segel mit einer zusätzlichen, vertikal in der Mitte des symmetrischen Dreiecks angebrachten Luftab­ strömkante (Carbon/Kevlar/Stange) ausgestattet (B5), gleich­ zeitig der Scheitel/Winkel (B2) über 60 Grad hinaus geöffnet, so bringt das neue Segel eine weitere erhebliche Leistung, die vor allem beim Springen die Flugleistung des Segels ermöglicht.Will the triangle / sail with an additional, vertical in the center of the symmetrical triangle leading edge (carbon / kevlar / rod) equipped (B5), same the apex / angle (B2) opens beyond 60 degrees, so the new sail brings another significant achievement, which especially when jumping the flight performance of the sail allows.

Testfahrten des Anmelders mit dem neuen Segel haben zu der Erfahrung geführt, daß folgende Segelbau/Parameter zur Er­ zielung seiner hervorragenden Leistungen aufeinander abzu­ stimmen sind: Symmetrie des Segels, Scheitelpunkt/Öffnungs­ winkel, Einfügung einer mittleren Luftabströmkante (B5).Test runs by the applicant with the new sail have to the Experience has shown that the following sail construction / parameters for Er targeting his outstanding achievements the following are true: symmetry of the sail, apex / opening angle, insertion of a central airflow edge (B5).

Falls die Segelsymmetrie auf einer Hälfte des Segels nur um wenige Scheitel/Winkel/Grade abweicht oder die Länge der Dreieck/Seiten/Stangen (A5, B5), also der Abluft/Kanten (A1, B1, 5), differiert, hat ein wenig geübter Surfer mit der neuen Segelform die größten Schwierigkeiten. Er kann das neue Segel nicht hand­ haben.If the sail symmetry on one half of the sail just around few apexes / angles / degrees deviates or the length of the Triangle / sides / bars (A5, B5), i.e. the exhaust air / edges (A1, B1, 5), differentiated, a little experienced surfer with the new sail shape greatest difficulties. He cannot handle the new sail to have.

Die VorAnmeldungen haben diese entscheidenden Segelbau/Parameter nicht zum Gegenstand ihrer SchutzAnsprüche gemacht. Sie sind auch nicht in den Beschreibungen enthalten. The pre-registrations have these crucial Sailing / parameters not the subject of their protection claims made. They are also not included in the descriptions.  

Offenbar konnte die Surf/Segel/Branche bis heute alle diese Anmeldungen daher auch nicht im Ansatz verwerten.Apparently, the surf / sail / industry has been able to do all of these to this day Therefore, do not use registrations in the approach.

Da diese Segel/Bau/Parameter und ihre Abstimmung jedoch unabdingbare Voraussetzung der Wirksamkeit des symmetrischen Dreiecksegels ist, können sie bei den Ansprüchen, Zeichnungen und Beschreibungen der Vor/Anmeldungen noch nicht einmal nur gedanklich, fiktiv hinzugefügt werden.Because these sail / construction / parameters and their coordination however indispensable requirement for the effectiveness of the symmetrical Triangular sail, you can see the claims, drawings and descriptions of the pre / registrations not even just be added mentally, fictionally.

Die Alt/Anmeldungen verzeichnen in ihren Beschreibungen nicht die aerodynamische Arbeitsweise ihrer Segel.The Alt / registrations list in their descriptions not the aerodynamic functioning of their sails.

Da alle Segel letztlich DreieckSegel sind, eröffnet diese Unterlassung nur einen umfangreichen Disput über jedwede Segelform/Änderung.Since all sails are ultimately triangular sails, this opens Failure to make an extensive dispute about any Sail shape / change.

Mögliche Denkfehler der Erfindung können nicht erkannt werden, falls die Umsetzung einer neuen Segelform in die TestPraxis nur mit unverhältnismäßigem Aufwand zu verwirklichen ist.Possible errors in thinking of the invention cannot be recognized if the implementation of a new sail shape in the Test practice only with disproportionate effort is realized.

Die spezielle RigTechnik sowie VerbindungsTechnik am Segel­ fuß bei den Alt/Anmeldungen war nicht erforderlich, wie sich in der Praxis gezeigt hat.The special rig technology and connection technology on the sail foot with the old / registrations was not necessary as was has shown in practice.

Vermutlich war deren Funktion aufgrund geringer Praxisnähe und auch wegen Sand- und Seewasser/Einwirkung sogar beeinträchtigt. Their function was presumably due to their lack of practical relevance and also because of sand and sea water / exposure impaired.  

Gabelbaum aus Carbon, Segelfuß/Befestigung mit Hilfe des SegelMaterials sowie die VerbindungsTechnik zwischen SegelFuß und Board mittels flexibler Plastik- und GummiElemente nach Windsurf/StandardTechnik waren damals und sind heute für sämtliche DreiecksegelKonstruktionen die bewährte Wahl zur Herstellung.Carbon boom, sail foot / attachment using the SegelMaterials as well as the connection technology between SegelFuß and board using flexible plastic and rubber elements Back then windsurfing / standard technology were and are for today all triangular sail constructions are the proven choice for Production.

Die Erfindung ist für das Windsurfen ein neues symmet­ risches DreieckSegel mit zumindest 2 gleichlangen Luftab­ strömKanten (z. B. Carbon/Kevlar/Stangen, A5, B5) an den SegelSeiten und einem Scheitelpunkt/Winkel am Segelfuß von 45 bis 90 Grad (A2).The invention is a new symmet for windsurfing triangular sail with at least 2 equal lengths of air flow edges (e.g. carbon / kevlar / rods, A5, B5) on the Sail sides and a vertex / angle on the sail foot of 45 up to 90 degrees (A2).

Der Segelfuß wird nach heutiger Windsurf/Standard/Technik mittels PowerJoint (A3, B3) mit dem Board verbunden. Auch wird der übliche Carbon/Gabelbaum nach Anpassung verwendet. (In der Zeichnung daher weggelassen).The sail foot is made according to today's windsurf / standard / technique connected to the board using PowerJoint (A3, B3). Also will the usual carbon / boom used after adjustment. (In therefore omitted from the drawing).

Für eine zusätzliche wesentliche Verbesserung des Vortriebs sollte eine 3. Luftabströmkante in Form einer Carbon/Kevlar/­ Strebe in die Mitte des Segels vertikal eingefügt und der Scheitelwinkel von 60 bis 90 Grad erweitert werden (B). Als Segelmaterial (A4, B4) kann 2-Unzen SpinnackerPolyester, Monofilm, Kevlar-, Mylar-, SpectraFolie, aber auch Gerüstbau/­ Vorhang/Gitterfolie (für den Selbstbau) verwendet werden (A4, B4). Das neue Segel kann so aufwendig wie das alte, aber auch ganz einfach ohne dieses HighTech/Material in EigenHerstel­ lung gebaut werden. For an additional significant improvement in propulsion should a 3rd air trailing edge in the form of a carbon / Kevlar / Strut inserted vertically into the center of the sail and the Vertex angles can be extended from 60 to 90 degrees (B). The sail material (A4, B4) can be 2-ounce spinnaker polyester, Monofilm, Kevlar, Mylar, Spectra film, but also scaffolding / Curtain / grid film (for DIY) (A4, B4). The new sail can be as complex as the old one, but also quite simply without this high-tech / material in-house be built.  

Das Segel hat die Form einer "Tüte", mit der zusätzlichen LuftabströmKante in der Mitte des Segels ist es eine "Doppel/­ Tüte", (A/B).The sail has the shape of a "bag" with the additional one Airflow edge in the middle of the sail it is a "double / Bag ", (A / B).

Allein schon mit den symmetrisch in Dreieckform gebauten 2 Luftabströmkanten (A) erreicht das Segel 90 Prozent mehr Vortrieb, kann also um 45 Prozent Segelfläche verringert werden.The sail alone achieves 90 percent more propulsion with the symmetrical triangular airflow edges (A), which means it can be reduced by 45 percent sail area.

Das neue SurfSegel ist somit etwa um die Hälfte kleiner.The new surf sail is therefore about half smaller.

Zusammen mit dieser großartigen Verbesserung tritt ein weiterer ebenso bedeutsamer Vorteil: das Segel muß im Manöver nicht mehr geshiftet werden. Der Surfer kann also die PowerHalse vergessen, das ge­ fürchtete und nur durch langjährige Übung erlernbare UmkehrManöver, bei dem das alte unsymmetrische Segel 360 Grad um seine Hochachse rotierte. Das symmetrische DreieckSegel (A, B) ändert den AnstellWinkel zum Wind während der Halse nur unmerklich.Along with this great improvement comes another equally significant advantage: the sail no longer needs to be shifted in maneuvers. So the surfer can forget the Power Neck, the feared reversal maneuver that can only be learned through years of practice, in which the old asymmetrical sail rotated 360 degrees around its vertical axis. The symmetrical triangular sail (A, B) only slightly changes the angle of attack to the wind during the jibe.

Der Surfer kann also nach Belieben rechts- oder links- herum umkehren, ohne dabei das Segel shiften oder beim Shiften sogar darunter wegducken zu müssen.So the surfer can turn right or left turn around without shifting the sail or at Shifting even ducking under it.

Insgesamt gesehen, fängt besonders für den Anfänger mit diesem neuen richtigen Surf Segel der WindsurfSpaß überhaupt erst an.All in all, it starts especially for the beginner this new real surf sail of windsurfing fun in the first place.

Claims (3)

1. Symmetrisches Windsurf/Dreiecksegel mit 2 Luft/Abström­ kanten (Figur A).1. Symmetrical windsurf / triangle sail with 2 air / outflow edges (Figure A). 2. Symmetrisches Windsurf/Dreiecksegel nach Anspruch 1) mit Scheitelpunkt/Winkel von 45-90 Grad (Figur B).2. Symmetrical windsurf / triangle sail according to claim 1) with apex / angle of 45-90 degrees (Figure B). 3. Symmetrisches Windsurf/Dreiecksegel nach Anspruch 1) und 2) mit zusätzlicher Luftabström/Kante in Segelmitte, (Figur B).3. Symmetrical windsurf / triangle sail according to claim 1) and 2) with additional air outflow / edge in the center of the sail, (Figure B).