Die
Erfindung bezieht sich auf eine Finne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.The
The invention relates to a fin according to the preamble of claim
1.
Eine
solche Finne ist aus der US
5,813,890 A bekannt.Such a Finn is from the US 5,813,890 A known.
Surfbretter
für Wassersport,
wie Wellenreitbretter, Windsurfbretter, Kiteboardbretter und ähnliches
sowie auch Boote wie Segel oder Motorboote, sind mit einer oder
mehreren Finnen ausgerüstet,
die von der Unterseite des Surfboards oder Bootes abstehen und für die Steuerung
und Stabilisierung des Surfboards oder Bootes nötig oder nützlich sind. Beim Auflaufen
auf ein Hindernis, z. B. einen Strand, besteht die Gefahr, daß die Finne
oder das Surfboard beschädigt
werden. Finnen sind normalerweise in einem Finnenkasten am Surfboard
oder Boot befestigt, wobei besonders eine Beschädigung des Finnenkastens eine
zeitaufwendige und meist sehr teure Reparatur nach sich zieht.surfboards
for water sports,
like surfboards, windsurf boards, kiteboard boards and the like
as well as boats like sails or motor boats, are with one or
equipped with several fins,
which stand out from the bottom of the surfboard or boat and for the control
and stabilizing the surfboard or boat are necessary or useful. When starting up
on an obstacle, z. As a beach, there is a risk that the fin
or the surfboard is damaged
become. Finns are usually in a fin box at the surfboard
or boat attached, with particular damage to the fin box a
Time-consuming and usually very expensive repair entails.
Die
eingangs genannten US
5,813,890 A schlägt
daher eine Finne vor, bei der ein Finnenkopf und ein Finnen blatt
federelastisch miteinander verbunden sind, so daß das Finnenblatt relativ zu
dem fest mit dem Surfboard verbundenen Finnenkopf bei seitlicher
Krafteinwirkung verschwenkt werden kann. Damit wird bei seitlicher
Bewegung des Brettes bei einer Grundberührung, beispielsweise in der
Brandung, eine Beschädigung
von Finne, Finnenkasten und Surfboard in gewissem Umfange vermieden. Problematisch
hierbei ist aber, daß auch
beim normalen Surfen ohne Grundberührung die seitlich, also quer
zur Fahrtrichtung, wirkenden Kräfte
so groß werden
können,
daß die
Finne während
der Fahrt seitlich ausschwenkt und damit ihre Steuerfunktion einbüßt. Bei
in Längsrichtung
(Fahrtrichtung) wirkenden Kräften
ist bei dieser bekannten Finne ein Ausschwenken nicht möglich, so
daß nach
wie vor die Gefahr einer Beschädigung
besteht.The aforementioned US 5,813,890 A Therefore proposes a fin in which a fin head and a fin sheet are resiliently connected to each other, so that the fin sheet can be pivoted relative to the firmly connected to the surfboard fin head with lateral force. This avoids damage to the fin, fin box and surfboard to a certain extent during lateral movement of the board during a ground contact, for example in the surf. The problem here is that even during normal surfing without grounding the side, so transversely to the direction of travel, acting forces can be so large that the fin swings laterally while driving and thus loses its control function. When acting in the longitudinal direction (direction of travel) forces swinging is not possible in this known fin, so that there is still the risk of damage.
Die DE 29 32 750 A1 beschäftigt sich
mit derselben Problematik und schlägt ebenfalls eine gelenkige
Kopplung zwischen dem Finnenkopf und dem Finnenblatt vor, wobei
die Finne bei Kräften
quer zur Längserstreckung
des Surfboards entgegen Federkraft seitlich ausgeschwenkt wird und
bei in Längsrichtung
wirkenden Kräften
bei Überschreitung
einer Grenzbelastung aus einem Schlitz des Surfboards nach oben
aushebbar ist. Auch hier ist problematisch, daß bei Querkräften während der
Fahrt die Finne seitlich ausschwenken kann und weiter, daß bei diagonal
wirkenden Kräften
mit einer Kraftkomponente in Längsrichtung
des Surfboards und einer Kraftkomponente quer dazu das Ausheben
der Finne nach oben nicht möglich
ist.The DE 29 32 750 A1 deals with the same problem and also proposes a hinged coupling between the fin head and the fin blade, wherein the fin is laterally deflected at forces transverse to the longitudinal extent of the surfboard against spring force and longitudinal forces acting on exceeding a limit load from a slot of the surfboard after is liftable above. Again, it is problematic that with transverse forces while driving the fin can pivot laterally and further, that in diagonal forces with a force component in the longitudinal direction of the surfboard and a force component across the lifting of the fin is not possible upwards.
Elastische
Verbindungen zwischen Finnenkopf und Finnenblatt sind auch aus der WO 03/099650 A1 , WO 01/70565 A1 bekannt.Elastic connections between fin head and fin blade are also from the WO 03/099650 A1 . WO 01/70565 A1 known.
Weiter
ist es bekannt, den Finnenkopf so im Finnenkasten des Surfboards
zu befestigen, daß bei einer
Grundberührung
mit Krafteinwirkung entgegen der Fahrtrichtung die Finne vollständig vom
Board gelöst
wird und nur durch eine Fangleine gehalten wird (vgl. DE 8914336 U1 , DE 8905770 U1 , DE 4105990 C2 und DE 3307412 C2 ).
Hier sind sowohl Befestigungen mit federelastischem Schnappglied als
auch Befestigungen mit einem Ausreißdübel oder einem Befestigungsbolzen
mit Sollbruchstelle bekannt, die jedoch alle nur bei Krafteinwirkung
entgegen der Fahrtrichtung wirksam sind.Further, it is known to fasten the fin head so in the fin box of the surfboard, that in a basic touch with force against the direction of travel, the fin is completely released from the board and is held only by a suspension line (see. DE 8914336 U1 . DE 8905770 U1 . DE 4105990 C2 and DE 3307412 C2 ). Here, both fasteners with resilient snap member and fasteners with a pull-out or a fastening bolt with predetermined breaking point are known, however, all of which are effective only against the direction of travel force.
Aufgabe
der Erfindung ist es, die Finne der eingangs genannten Art dahingehend
zu verbessern, daß sie
bei übermäßiger Krafteinwirkung
in jeglicher Richtung zerstörungsfrei
vom Surfboard oder Boot getrennt wird und trotzdem bei normaler
Fahrt fest am Surfboard oder Boot gehalten ist.task
The invention is to the effect of the fin of the type mentioned
to improve that
with excessive force
non-destructive in any direction
is separated from the surfboard or boat and still at normal
Ride firmly on the surfboard or boat is held.
Die
Finne soll sich also bei Grundberührung sowohl durch Längskräfte als
auch Querkräfte
vom Board oder Boot lösen,
während
normaler Fahrt durchs Wasser, jedoch auch bei hohen Querkräften nicht
verschwenken, ausgenommen eine gewollte Eigenelastizität des Materiales.The
Finn should therefore be at ground touch both by longitudinal forces as
also lateral forces
detach from the board or boat,
while
normal ride through the water, but not at high shear forces
pivot, except for a desired inherent elasticity of the material.
Diese
Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
den Unteransprüchen
zu entnehmen.These
The object is achieved by the features specified in claim 1
solved.
Advantageous embodiments and further developments of the invention are
the dependent claims
refer to.
Das
Grundprinzip der Erfindung liegt darin, Finnenkopf und Finnenblatt
durch einen Scherbolzen miteinander zu koppeln, der mindestens eine,
vorzugsweise zwei, Sollbruchstellen hat, wobei die Kopplungsstelle
zwischen Finnenkopf und Finnenblatt eine formschlüssige starre
bzw. ungelenkige Verbindung herstellt.The
The basic principle of the invention lies in fin head and fin blade
to couple with each other by a shear bolt, which has at least one,
preferably two, predetermined breaking points, wherein the coupling point
between the fin head and fin blade a form-fitting rigid
or makes ungelenkige connection.
Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang
mit der Zeichnung anhand eines Surfboardes ausführlicher erläutert. Es
zeigt:in the
The following is the invention with reference to an embodiment in connection
explained in more detail with the drawing using a surfboard. It
shows:
1 eine
Explosionsdarstellung der Finne nach der Erfindung in Seitenansicht; 1 an exploded view of the fin according to the invention in side view;
2a eine
Explosionsdarstellung der Finne in geschnittener Stirnansicht gemäß der Schnittlinie II-II
der 1; 2a an exploded view of the fin in a sectional end view according to the section line II-II of 1 ;
2b eine
Ansicht ähnlich 2 nach einer Variante der Erfindung; 2 B a view similar 2 according to a variant of the invention;
3 eine
Seitenansicht der Finne im montierten Zustand; und 3 a side view of the fin in the assembled state; and
4 einen
Schnitt längs
der Linie IV-IV der 3 in geschnittener Stirnansicht. 4 a section along the line IV-IV of 3 in cut front view.
5 eine
Draufsicht auf einen Scherbolzen nach einer Weiterbildung der Erfindung; 5 a plan view of a shear pin according to a development of the invention;
6 einen
Längsschnitt
des Scherbolzens der 5; und 6 a longitudinal section of the shear pin the 5 ; and
7 einen
Längsschnitt
eines Scherzbolzens nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 7 a longitudinal section of a Scherzbolzens according to another embodiment of the invention.
Die
in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete
Finne hat einen Finnenkopf 2 und ein Finnenblatt 3,
die mittels eines Scherbolzens 4 miteinander koppelbar
sind. Der Finnenkopf 2 ist in bekannter Weise in einen
Finnenkasten 5 eines Surfboards 6 einsetzbar.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind der Finnenkasten 5 und der Finnenkopf für das sog.
FCS-Finnensystem
ausgelegt, das für Wellenreiter
sehr verbreitet ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung
für jegliche
Arten der Verbindung zwischen Finne und Surfboard bzw. Boot anwendbar
ist.Denoted in their entirety by the reference numeral 1 designated fin has a fin head 2 and a fin sheet 3 that by means of a shear bolt 4 can be coupled together. The fin head 2 is in a known manner in a fin box 5 a surfboard 6 used. In the illustrated embodiment, the fin box 5 and the fin head designed for the so-called FCS fin system, which is very common for surfers. It should be noted, however, that the invention is applicable to any type of connection between fin and surfboard or boat.
Bei
dem FCS-System hat der Finnenkopf 2 zwei Vorsprünge 7 und 8,
die in passende Aufnahmen 9 und 10 des Finnenkastens 5 einsetzbar
sind und durch nicht dargestellte Schrauben befestigt werden.In the FCS system, the fin head has 2 two projections 7 and 8th into fitting shots 9 and 10 of the fin box 5 can be used and fixed by screws, not shown.
Der
Körper
des Finnenkopfes 2 hat eine mittige Ausnehmung 11,
so daß beidseitig
(in der Seitenansicht der 1) zwei
Vorsprünge 12 und 13 stehen bleiben,
die je eine Bohrung 14 bzw. 15 haben, wobei diese
beiden Bohrungen 14 und 15 längs einer gemeinsamen Achse 16 ausgerichtet
sind. Am Boden der Ausnehmung 11 ist ein halbkreisförmiger Zentriervorsprung 17 vorgesehen,
an dessen beide Seiten sich im wesentlichen ebene Stirnflächen 18 und 19 anschließen.The body of the fin head 2 has a central recess 11 , so that on both sides (in the side view of 1 ) two projections 12 and 13 stay standing, each a hole 14 respectively. 15 have, with these two holes 14 and 15 along a common axis 16 are aligned. At the bottom of the recess 11 is a semicircular centering projection 17 provided, on both sides of which are substantially flat end faces 18 and 19 connect.
Die
zur Ausnehmung 11 hinweisenden Ränder der Vorsprünge 12 und 13 haben
kreisförmig
gebogene Seitenflächen 35 und 36 mit
einem Radius 20 bzw. 21, wobei der Kreismittelpunkt
bei Grundberührung
entgegen der Fahrtrichtung der Drehpunkt ist, um den das Finnen blatt 3 bei
Bruch des Scherbolzens 4 gegenüber dem Finnenkopf 2 verschwenkt werden
kann. Die Stirnflächen
der Vorsprünge 12 und 13 sind
eben.The recess 11 indicative edges of the projections 12 and 13 have circular curved side surfaces 35 and 36 with a radius 20 respectively. 21 , Wherein the center of the circle is at ground contact counter to the direction of rotation of the fulcrum to which the fin sheet 3 at break of the shear bolt 4 opposite the fin head 2 can be pivoted. The faces of the projections 12 and 13 are just.
Das
Finnenblatt 3 hat einen Vorsprung 22, der genau
an die Ausnehmung 11 des Finnenkopfes 2 angepaßt ist und
entsprechende Seitenflächen 37 und 38 mit
entsprechenden Radien hat. Beidseitig des Vorsprunges 22 sind
somit Ausnehmungen 12' und 13' vorhanden,
deren Stirnflächen
eben sind. Der Vorsprung 22 hat eine Bohrung 23,
die denselben Durchmesser hat wie die Bohrungen 14 und 15 und
dessen Achse bei montierter Finne mit der Achse 16 des
Finnenkopfes 2 fluchtet. Die zum Finnenkopf 2 weisende
Oberseite des Vorsprunges 22 hat eine Rille 24,
die an den Zentriervorsprung 17 angepaßt ist sowie zwei seitlich
daran anschließende
ebene Stirnflächen 25 und 26,
die bei montierter Finne 1 mit den Stirnflächen 18 und 19 am
Grund der Ausnehmung 11 des Finnenkopfes 2 in
Kontakt kommen.The fin sheet 3 has a lead 22 that's right at the recess 11 of the fin head 2 is adapted and corresponding side surfaces 37 and 38 with corresponding radii. Both sides of the projection 22 are thus recesses 12 ' and 13 ' present, whose faces are flat. The lead 22 has a hole 23 , which has the same diameter as the holes 14 and 15 and its axis with mounted fin with the axis 16 of the fin head 2 flees. The one to the fin head 2 pointing top of the tab 22 has a groove 24 at the centering projection 17 is adapted and two laterally adjoining planar end faces 25 and 26 with the fin mounted 1 with the faces 18 and 19 at the bottom of the recess 11 of the fin head 2 get in touch.
Die
Verbindung zwischen Finnenkopf 2 und Finnenblatt 3 erfolgt
durch den Scherbolzen 4, dessen Durchmesser an die Bohrungen 14, 15 und 23 angepaßt ist und
der hier zwei Sollbruchstellen 27 und 28 aufweist.
Die Sollbruchstellen 27 und 28 sind, wie besser
in 3 zu erkennen ist, genau im Spalt zwischen dem
Vorsprung 22 und den Vorsprüngen 12 und 13 angeordnet,
wenn der Scherbolzen 4 korrekt in die Bohrungen 14, 15 und 23 eingesetzt
ist. Die Sollbruchstellen 27 und 28 sind Materialschwächungen,
die beispielsweise durch Fräsen
erzeugt werden. Sie verlaufen schräg zur Mittelachse des Scherbolzens,
so daß sie
sich in der Seitenansicht etwa der Kontur des Spaltes zwischen dem
Vorsprung 22 und den Vorsprüngen 12 und 13 anpassen.
Durch Wahl des Durchmessers des Scherbolzens an den Sollbruchstellen 27 und 28 kann
die ”Auslösekraft” eingestellt
werden.The connection between fin head 2 and fin sheet 3 done by the shear bolt 4 whose diameter matches the holes 14 . 15 and 23 is adapted and the here two predetermined breaking points 27 and 28 having. The predetermined breaking points 27 and 28 are, how better in 3 It can be seen exactly in the gap between the projection 22 and the projections 12 and 13 arranged when the shear bolt 4 correctly in the holes 14 . 15 and 23 is used. The predetermined breaking points 27 and 28 are material weakenings that are generated for example by milling. They run obliquely to the central axis of the shear pin, so that they are in the side view about the contour of the gap between the projection 22 and the projections 12 and 13 to adjust. By selecting the diameter of the shear bolt at the predetermined breaking points 27 and 28 the "release force" can be set.
Die
Länge des
Scherbolzens 4 ist vorzugsweise so gewählt, daß seine beiden Enden bündig mit
dem Finnenkopf 2 abschließen, wobei die Stirnflächen 29 und 30 des
Scherbolzens an die Kontur der entsprechenden Stirnflächen des
Finnenkopfes 2 angepaßt
sind. Zur Positionierung und Sicherung des Scherbolzens 4 ist
ein Sicherungsstift 31 vorgesehen, der in eine senkrecht
zur Längsachse
des Scherbolzens 4 verlaufende Bohrung 32 eingesetzt ist
und in eine damit fluchtende Bohrung 33 im Finnenkopf 2 hineinragt.
Zum Einsetzen des Sicherungsstiftes 31 kann auch im Finnenblatt 3 eine
entsprechende Bohrung 34 vorgesehen sein. Die Bohrung 33 im
Finnenkopf 2 kann als Sacklochbohrung ausgebildet sein.
Sie kann aber auch als durchgehende Bohrung ausgebildet sein, so
daß der
Sicherungsstift 31 von oben durch den Finnenkopf 2 eingesetzt
werden kann. In diesem Falle kann die Bohrung 34 im Finnenblatt 3 entfallen.The length of the shear bolt 4 is preferably chosen so that its two ends are flush with the fin head 2 complete, with the end faces 29 and 30 of the shear pin to the contour of the corresponding end faces of the fin head 2 are adapted. For positioning and securing the shear bolt 4 is a safety pin 31 provided in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the shear pin 4 extending bore 32 is inserted and in an aligned bore 33 in the fin head 2 protrudes. To insert the locking pin 31 can also in the fin leaf 3 a corresponding hole 34 be provided. The hole 33 in the fin head 2 can be designed as a blind hole. But it can also be designed as a continuous bore, so that the locking pin 31 from the top through the fin head 2 can be used. In this case, the hole 34 in the fin leaf 3 omitted.
Die 3 und 4 zeigen
die Finne 1 im zusammengesetzten Zustand mit eingesetztem Scherbolzen 4.
Man erkennt, daß die
Sollbruchstellen 27 und 28 genau im Übergangsbereich
bzw. Spalt zwischen dem Vorsprung 22 des Firmenblattes
und den beiden Vorsprüngen 12 und 13 neben
der Ausnehmung 11 angeordnet sind. Weiter erkennt man aus 4,
daß die
Verbindung zwischen dem Finnenkopf 2 und dem Finnenblatt 3 formschlüssig stabil ist,
da sich die entsprechenden Stirnflächen 18, 19 und 25, 26 beidseitig
des Zentriervorsprunges 17 und der Rille 24 berühren und
damit ein seitliches Verschwenken des Finnenblattes 3 gegenüber dem
Finnenkopf 2 verhindern.The 3 and 4 show the Finn 1 in the assembled state with inserted shear pin 4 , It can be seen that the predetermined breaking points 27 and 28 exactly in the transition area or gap between the projection 22 of the company sheet and the two projections 12 and 13 next to the recess 11 are arranged. Next you recognize 4 that the connection between the fin head 2 and the fin leaf 3 is positively stable, since the corresponding faces 18 . 19 and 25 . 26 on both sides of the centering projection 17 and the groove 24 touch and thus a lateral pivoting of the fin sheet 3 opposite the fin head 2 prevent.
Bei übermäßiger Krafteinwirkung
auf das Finnenblatt 2 wird der Scherbolzen 4 beansprucht und
die Sollbruchstellen 27 und 28 brechen. Bei Krafteinwirkung
entgegen der Fahrtrichtung in Richtung des Pfeiles F1 wirkt ein
Drehmoment auf das Finnenblatt 3, dessen Drehzentrum etwa
im Kreismittelpunkt des Radius 20 liegt. Der Scherbolzen 4 bricht
dann an den beiden Sollbruchstellen 27 und 28 in
dieser Reihenfolge und das Finnenblatt 3 kann sich zerstörungsfrei
von dem Finnenkopf 2 lösen.Excessive force on the fin blade 2 becomes the shear bolt 4 claimed and the predetermined breaking points 27 and 28 break. When force counteracts the direction of travel in the direction of arrow F1, a torque acts on the fin blade 3 whose center of rotation is approximately in the center of the circle of the radius 20 lies. The shear bolt 4 then breaks at the two predetermined breaking points 27 and 28 in that order and the fin sheet 3 can become non-destructive of the fin head 2 to solve.
Bei
Krafteinwirkung quer zur Fahrtrichtung, also beispielsweise in Richtung
der Kraft F2 in 4, wird der Scherbolzen 4 ebenfalls
an den beiden Sollbruchstellen 27 und 28 brechen
im wesentlichen gleichzeitig und das Finnenblatt 3 wird
ebenfalls zerstörungsfrei
von dem Finnenkopf 2 getrennt.When force transverse to the direction of travel, so for example in the direction of the force F2 in 4 , becomes the shear bolt 4 also at the two predetermined breaking points 27 and 28 essentially simultaneously break and the fin blade 3 also gets non-destructive from the fin head 2 separated.
Die
Sollbruchstellen 27 und 28 sind so zu dimensionieren,
daß das
Finnenblatt 3, der Finnenkopf 2 und der Finnenkasten 5 nicht
beschädigt
wird.The predetermined breaking points 27 and 28 are to be dimensioned so that the fin sheet 3 , the fin head 2 and the fin box 5 not damaged.
Um
zu verhindern, daß das
Finnenblatt 3 bei einem Bruch des Scherbolzens 4 verloren
geht, kann ein Fangseil 39 vorgesehen sein, die eine Verbindung
zwischen dem Finnenblatt 3 und dem Finnenkopf 2 aufrecht
erhält.
Das Fangseil 39 kann in entsprechenden Ausnehmungen 40 des
Finnenkopfes 2 bzw. des Finnenblattes 3 untergebracht
sein oder auch mit dem Sicherungsstift 31 verbunden sein.To prevent the fin sheet 3 at a break of the shear bolt 4 Lost, can a safety rope 39 be provided, which is a connection between the fin sheet 3 and the fin head 2 maintains. The safety rope 39 can in corresponding recesses 40 of the fin head 2 or the fin sheet 3 be housed or with the locking pin 31 be connected.
Nach
einem Bruch des Scherbolzens 4 ist die Reparatur denkbar
einfach. Nach Herausziehen des Sicherungsstiftes 31 werden
lediglich die Reste des Scherbolzens 4 herausgedrückt und
es wird ein neuer Scherbolzen 4 eingesetzt und dann wieder
mit dem Sicherungsstift 31 gesichert. Dieser Vorgang kann
weitestgehend ohne Werkzeuge oder lediglich mit einem Dorn oder
Schraubenzieher durchgeführt werden.After a break of the shear bolt 4 The repair is very easy. After pulling out the locking pin 31 only the remains of the shear bolt 4 pushed out and it becomes a new shear pin 4 used and then again with the locking pin 31 secured. This process can be carried out largely without tools or only with a mandrel or screwdriver.
Als
Material für
den Finnenkopf 2 und das Finnenblatt 3 hat sich
hinsichtlich Bearbeitbarkeit, Kerbschlagzähigkeit, Bruchdehnung, e-Modul, Streckspannung,
Einsatztemperatur, Wasser- und Feuchtigkeitsaufnahme sowie Preis
besonders copolymeres Polyoxymethylen geeignet, während der Scherbolzen
vorzugsweise aus Polypropylen hergestellt ist. Die für die Sollbruchstellen 27 und 28 benötigten Nuten
werden vorzugsweise gefräst,
so daß man
je nach Frästiefe
die Kraft einstellen kann, bei der die Abscherung des Scherbolzens 4 erfolgt.
Dabei kann man die Bruchkräfte
optimal auf die entsprechenden Anforderungen einstellen, indem man
entweder den Nutdurchmesser an den Sollbruchstellen 27 und 28 variiert
und/oder auch das Material des Scherbolzens 4 ändert, beispielsweise
Aluminium oder anderer Kunststoff.As material for the fin head 2 and the fin sheet 3 has in terms of machinability, notched impact strength, elongation at break, e-modulus, yield stress, use temperature, water and moisture absorption and price particularly copolymeric polyoxymethylene suitable, while the shear pin is preferably made of polypropylene. The for the breaking points 27 and 28 required grooves are preferably milled, so that you can adjust the force depending on the depth of cut, in which the shearing of the shear bolt 4 he follows. Here you can adjust the breaking forces optimally to the appropriate requirements by either the groove diameter at the predetermined breaking points 27 and 28 varies and / or the material of the shear bolt 4 changes, such as aluminum or other plastic.
Es
wurden folgende Bruchversuche durchgeführt:It
the following fracture tests were carried out:
Bruchversuch V1:Breaking test V1:
-
Nutdurchmesser an den Sollbruchstellen: 4 mm Groove diameter at the predetermined breaking points: 4 mm
-
Kraftrichtung: von vorneForce direction: from the front
-
Bruchkraft: 200 NBreaking strength: 200 N
Bruchversuch V2:Breaking test V2:
-
Nutdurchmesser an den Sollbruchstellen: 4 mmGroove diameter at the predetermined breaking points: 4 mm
-
Kraftrichtung: seitlichForce direction: laterally
-
Bruchkraft: ca. 50 NBreaking force: approx. 50 N
Bruchversuch V3:Breaking test V3:
-
Nutdurchmesser an den Sollbruchstellen: 5 mmGroove diameter at the predetermined breaking points: 5 mm
-
Kraftrichtung: von vorneForce direction: from the front
-
Bruchkraft: ca. 300 NBreaking strength: approx. 300 N
Bruchversuch V4:Breaking test V4:
-
Nutdurchmesser an den Sollbruchstellen: 5 mmGroove diameter at the predetermined breaking points: 5 mm
-
Kraftrichtung: seitlichForce direction: laterally
-
Bruchkraft: ca. 90 NBreaking force: approx. 90 N
Die
Unterschiede der Bruchkräfte
in Abhängigkeit
von der Richtung der Krafteinwirkung von vorne oder seitlich erklären sich
aus den unterschiedlich langen Hebelarmen, wenn man davon ausgeht,
daß die
Krafteinwirkung an der unteren Spitze des Finnenblattes erfolgt.The
Differences in breaking forces
dependent on
from the direction of the force from the front or side explain themselves
from the differently long lever arms, if one assumes
that the
Force occurs at the lower tip of the fin blade.
Dem
Fachmann ist klar, daß die
Anordnung von Vorsprung 22 an dem Finnenblatt 3 und
Ausnehmung 11 an dem Finnenkopf 2 auch vertauscht
werden kann, also die Ausnehmung 11 mit den beiden daran
angrenzenden Vorsprüngen 12 und 13 am
Finnenblatt 3 angebracht sein kann und der Vorsprung 22 sich
dann am Finnenkopf 2 befindet. Auch kann die formschlüssig starre
Verbindung zwischen dem Finnenkopf 2 und dem Finnenblatt 3,
anders als in den 1 bis 4 dargestellt,
gestaltet werden, beispielsweise indem der Zentriervorsprung 17 und die
beiden daran angrenzenden Stirnflächen 18 und 19 durch
eine V-förmige
Anordnung von Flächen
ersetzt werden und die entsprechenden Gegenflächen dann an dem Finnenblatt
vorhanden sind (vgl. 2a). Wichtig ist lediglich,
daß bei
eingestecktem Scherbolzen 4 eine starre Verbindung hergestellt wird,
die insbesondere ein seitliches Verschwenken des Finnenblattes 3 relativ
zu dem Finnenkopf 2 unterbindet.The skilled person will appreciate that the arrangement of projection 22 on the fin sheet 3 and recess 11 at the fin head 2 can also be reversed, so the recess 11 with the two adjacent projections 12 and 13 on the fin leaf 3 can be appropriate and the projection 22 then at the fin head 2 located. Also, the form-fitting rigid connection between the fin head 2 and the fin leaf 3 , unlike in the 1 to 4 represented, for example, by the centering projection 17 and the two adjacent faces 18 and 19 be replaced by a V-shaped arrangement of surfaces and the corresponding mating surfaces are then present on the fin blade (see. 2a ). It is only important that when inserted shear pin 4 a rigid connection is made, in particular a lateral pivoting of the fin blade 3 relative to the fin head 2 in derogation.
Die 5 bis 7 zeigen
Weiterbildungen des Scherbolzens 4, der bei den Ausführungsbeispielen
der 1 bis 4 zum Einsatz kommen kann. Der
Scherbolzen 4 der 5 bis 7 hat
an seinem einen Ende einen halbzylindrischen Körper 41, dessen Mittelachse
senkrecht zur Längsachse 16 des
Scherbolzens steht. Dieser halbzylindrische Körper 41 kann einstückig mit
dem Scherbolzen 4 aus Kunststoff hergestellt sein. Weiter
ist an diesem genannten Ende des Scherbolzens eine gebogene, insbesondere
halbkreisförmig
gebogene Abdeckkappe 42 angebracht, die an ihren beiden
Enden Rastzapfen 43 und 44 aufweist. Der halbzylindrische
Körper 41 und
die Abdeckkappe 42 übernehmen
bei diesem Ausführungsbeispiel
im wesentlichen die Funktion des Sicherungsstiftes 31 des
Ausführungsbeispieles der 1 und 3.The 5 to 7 show further developments of the shear bolt 4 who in the Ausführungsbei play the 1 to 4 can be used. The shear bolt 4 of the 5 to 7 has a semi-cylindrical body at one end 41 whose central axis is perpendicular to the longitudinal axis 16 of the shear bolt stands. This semi-cylindrical body 41 can be integral with the shear bolt 4 be made of plastic. Next is at this said end of the shear bolt a curved, in particular semicircular curved cap 42 attached, the locking pin at its two ends 43 and 44 having. The semi-cylindrical body 41 and the cap 42 assume in this embodiment essentially the function of the locking pin 31 of the embodiment of the 1 and 3 ,
Der
Finnenkopf 2 und das Finnenblatt 3 haben bei diesem
Ausführungsbeispiel
im vorderen Bereich (bezogen auf die Fahrtrichtung) eine halbzylindrische
Rille (nicht dargestellt), in die der halbzylindrische Körper 41 eingreift
und dadurch den Scherbolzen 4 in Drehrichtung um seine
Längsachse 16 ausrichtet.
Die Abdeckkappe 42 überdeckt
den vorderen Bereich des Fin nenkopfes 2 und/oder des Finnenblattes 3 und
greift mit den Rastnasen 43 und 44 in entsprechende
Ausnehmungen ein, womit der Scherbolzen 4 gesichert ist
und gleichzeitig die Vorderkante des Finnenkopfes 2 und/oder
des Finnenblattes 3 entsprechend der Kontur derselben abgedeckt
und damit geschlossen ist.The fin head 2 and the fin sheet 3 have in this embodiment in the front region (relative to the direction of travel) a semi-cylindrical groove (not shown), in which the semi-cylindrical body 41 engages and thereby the shear bolt 4 in the direction of rotation about its longitudinal axis 16 aligns. The cap 42 covers the front of the fin head 2 and / or the fin sheet 3 and grips with the locking lugs 43 and 44 in corresponding recesses, bringing the shear pin 4 is secured and at the same time the leading edge of the fin head 2 and / or the fin sheet 3 covered according to the contour of the same and is closed.
Zusätzlich ist
bei dem in den 5 bis 7 gezeigten
Scherbolzen 4 auch die Funktion des Fangseiles 39 der 2a und 2b integriert.
Im Ausführungsbeispiel
der 4 und 5 hat der Scherbolzen 4 eine
mittige Bohrung 45, die sich im wesentlichen über die
gesamte Länge
des Scherbolzens 4 erstreckt. Im Inneren dieser Bohrung 45 ist
ein Fangseil 39 angeordnet, das an seinen beiden Enden 47 und 48 mit
dem Scherbolzen 4 verbunden ist. Das Ende 47 ist
an einem Verschlußstopfen 46 befestigt, während das
Ende 48 an dem Körper 41 befestigt
ist.In addition, in which in the 5 to 7 shown shear bolt 4 also the function of the safety rope 39 of the 2a and 2 B integrated. In the embodiment of 4 and 5 has the shear bolt 4 a central hole 45 extending substantially over the entire length of the shear bolt 4 extends. Inside this hole 45 is a safety rope 39 arranged at its two ends 47 and 48 with the shear bolt 4 connected is. The end 47 is on a stopper 46 fastened while the end 48 on the body 41 is attached.
Bricht
der Scherzbolzen 4 an den beiden Sollbruchstellen 27 und 28,
so ist der mittlere Teil des Scherbolzens 4, der mit dem
Finnenblatt 3 verbunden ist über das sich dann längende Fangseil 39 noch
mit den beiden Endteilen des Scherbolzens 4 und damit mit
dem Finnekopf 2 verbunden, so daß das Finnenblatt 3 nicht
verloren gehen kann.Break the joke bolt 4 at the two predetermined breaking points 27 and 28 , so is the middle part of the shear bolt 4 , with the fin sheet 3 is connected via the then longer catch 39 still with the two end parts of the shear bolt 4 and thus with the Finnekopf 2 connected so that the fin sheet 3 can not be lost.
Beim
Ausführungsbeispiel
der 7 ist das Fangseil 39 der 6 durch
ein elastisch dehnbares Füllmaterial 50 ersetzt,
das beispielsweise in 2-Komponenten-Spritzgußtechnik zusammen mit dem Scherbolzen 4 hergestellt
wird. Bei einem Bruch des Scherbolzens 4 an den beiden
Sollbruchstellen 27 und 28 dehnt sich das Füllmaterial 50 aufgrund
seiner hohen Elastizität
und hohen Dehnbarkeit wirkt damit als Fangseil und hält entsprechend
das Finnenblatt 3 ebenfalls an dem Finnenkopf 2.In the embodiment of 7 is the safety rope 39 of the 6 by an elastically stretchable filling material 50 replaced, for example, in 2-component injection molding together with the shear pin 4 will be produced. At a break of the shear bolt 4 at the two predetermined breaking points 27 and 28 the filling material expands 50 due to its high elasticity and high extensibility acts as a safety rope and holds the fin sheet accordingly 3 also at the fin head 2 ,
Generell
ist noch darauf hinzuweisen, daß der
Scherbolzen 4 aus festem aber sprödem Material herzustellen ist,
dessen Bruchverhalten durch die Härte des Materials definiert
werden kann. Besonders geeignete Kunststoffe hierfür sind unter
anderem Polycarbonat, ABS (Acrylnitril Butadien Styrol Copolymer),
POM (Polyoxymethylen), PVC (Polyvinylclorid) und PMMA (Polymethylmethacrylat).Generally it should be pointed out that the shear bolt 4 is made of solid but brittle material whose fracture behavior can be defined by the hardness of the material. Particularly suitable plastics for this purpose include polycarbonate, ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), POM (polyoxymethylene), PVC (polyvinyl chloride) and PMMA (polymethyl methacrylate).
Für das Füllmaterial 50 eignen
sich flexible und dehnbare Kunststoffe, wie z. B. Weich-PVC, Silikon
oder Gummi.For the filling material 50 are flexible and stretchable plastics, such. As soft PVC, silicone or rubber.
Für das Fangseil 39 der 6 kann
ein flexibles und dehnbares Material genommen werden. Man kann aber
auch Material mit geringer Dehnfähigkeit
aber hoher Reißfestigkeit
verwenden, wobei dann das Fangseil 39 wie in 6 gezeigt,
mit ausreichend ”Seilreserve” zu nehmen
ist, damit beim Bruch des Scherbolzens 4 sich das Finnenblatt 2 ausreichend
weit vom Finnenkopf 3 entfernen kann und trotzdem noch
von dem Fangseil 39 gehalten ist.For the safety rope 39 of the 6 a flexible and stretchy material can be taken. But you can also use material with low elasticity but high tear resistance, in which case the safety rope 39 as in 6 shown, with enough "rope reserve" to take, so when breaking the shear bolt 4 yourself the fin sheet 2 sufficiently far from the fin head 3 can remove and still from the safety rope 39 is held.
Schließlich sei
noch darauf hingewiesen, daß der
Körper 41 auch
andere Formen – als
dargestellt – haben
kann, beispielsweise rechteckig oder keilförmig, wobei dann die Rille
im Finnenkopf 2 und/oder dem Finnenblatt 3 entsprechend
angepaßt ist.Finally, it should be noted that the body 41 Other forms - as shown - may have, for example, rectangular or wedge-shaped, in which case the groove in the fin head 2 and / or the fin sheet 3 adapted accordingly.