ES1288086U - Estructura hinchable aerodinamica para una cometa de potencia - Google Patents

Abstract

Estructura hinchable aerodinámica (1) para una cometa de potencia, que comprende una pieza (2) de tejido que aloja al menos una cámara de aire tubular (31, 32, 33), de modo que la pieza (2) de tejido constriñe dicha cámara de aire tubular (31, 32, 33) cuando ésta se hincha para dar a la estructura (1) una forma deseada, caracterizada por que la pieza (2) de tejido aloja varias cámaras de aire tubulares (31, 32, 33) conectadas entre sí a lo largo de respectivas generatrices.

Description

DESCRIPCIÓN

Estructura hinchable aerodinámica para una cometa de potencia

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención pertenece en general al campo de las estructuras hinchables empleadas para dar rigidez a una cometa de potencia.

El objeto de la presente invención es una estructura hinchable con características aerodinámicas mejoradas con relación a la técnica anterior.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las estructuras hinchables se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, entre las cuales se puede mencionar la fabricación de cometas de potencia.

Las cometas de potencia se utilizan para propulsar o sustentar una carga, por ejemplo un deportista en diversos deportes de deslizamiento tales como el kitesurf, kiteboarding, snowkite, kitebuggy, wingsurf, etc. Una cometa de potencia hinchable está formada por una estructura esencialmente tubular formada por un tubo de ataque de eje central esencialmente semicircular que conforma el borde de ataque, del cual emergen, en perpendicular a un plano que contiene el eje central, unos tubos de refuerzo o costillas que dan soporte a una vela flexible. La vela proporciona así sustentación al deportista cuando existe una corriente de aire que incide sobre la cometa en una dirección que va desde el borde de ataque hacia un borde de fuga situado junto a los extremos libres de las costillas. El documento US 4,708,078 describe una cometa de potencia hinchable de este tipo.

El uso de estructuras hinchables para la fabricación de cometas de potencia es ventajoso debido, entre otros motivos, a su bajo peso, despliegue rápido y auto-montante, gran movilidad, gran volumen en estado desplegado con relación al volumen de empaquetado, y baja peligrosidad en caso de colapso. Normalmente, las estructuras hinchables utilizadas para la fabricación de cometas de potencia comprenden cuerpos tubulares que tienen dos capas respectivamente interior y exterior. La capa interior del cuerpo tubular está formada por una cámara de aire hecha de, por ejemplo, poliuretano termoplástico, que está configurada para contener un volumen de aire a presión. La capa exterior del cuerpo tubular está formada por un tejido, normalmente de un polímero termoplástico, que constriñe la cámara de aire alojada en su interior de manera que, cuando ésta se hincha, el cuerpo adopta la forma deseada.

La forma de estas estructuras se consigue normalmente ensamblando varios cuerpos tubulares entre sí. Por ese motivo, la presión que pueden contener estas estructuras está limitada, ya que presiones excesivas podrían provocar la rotura de las uniones. Por ese motivo, con el propósito de conseguir rigidez sin llegar a presiones que sobrepasen su resistencia, la solución actual consiste en incrementar el diámetro de los tubos (ya que la rigidez aumenta con el cubo del radio en secciones circulares).

La solicitud de patente WO2020070708, del inventor de la presente solicitud, describe un procedimiento para conseguir cuerpos tubulares curvos sin uniones. De ese modo, deja de ser necesario unir varios cuerpos entre sí, y por tanto se eliminan los puntos débiles de la estructura. Esto permite utilizar cuerpos tubulares de menor diámetro que en el caso anterior.

En cualquiera de los casos, existe una necesidad continua en este campo de estructuras con un coeficiente aerodinámico aún mejor y que, al mismo tiempo, puedan soportar una presión elevada que asegure una rigidez suficiente.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención describe una estructura hinchable que permite mejorar sensiblemente el coeficiente aerodinámico con relación a la técnica anterior. El concepto de la presente invención es igualmente aplicable tanto a estructuras hinchables formadas por cámaras de aire tubulares con uniones como a estructuras hinchables formadas por cámaras de aire tubulares curvas carentes de uniones. Dicho concepto consiste en conectar varias cámaras de aire tubulares entre sí de manera que la forma de la estructura en su conjunto tenga un mejor coeficiente aerodinámico.

Más concretamente, la estructura hinchable aerodinámica de la invención comprende una pieza de tejido, por ejemplo tejido de polímero termoplástico, que aloja al menos una cámara de aire tubular. De ese modo, la pieza de tejido constriñe dicha cámara de aire tubular cuando ésta se hincha para dar a la estructura una forma deseada. Las características descritas hasta ahora son ya conocidas en las estructuras hinchables actualmente conocidas. Sin embargo, la presente invención se diferencia de las mismas por que la pieza de tejido aloja varias cámaras de aire tubulares conectadas entre sí a lo largo de respectivas generatrices.

Es decir, las cámaras de aire están conectadas a lo largo de generatrices paralelas a sus ejes longitudinales, de manera que las cámaras de aire tubulares son paralelas unas a otras. Al estar conectadas entre sí y constreñidas por la pieza de tejido, las cámaras de aire actúan como un único cuerpo dotado de un perfil más aerodinámico que el de un tubo de sección transversal circular. En otras palabras, el concepto de la presente invención permite pasar de una sección transversal circular, menos aerodinámica, a una sección transversal esencialmente ovalada, más aerodinámica.

Esta configuración es ventajosa porque permite obtener estructuras con coeficientes aerodinámicos mejorados con relación a aquellas formadas por una única cámara de aire tubular.

De acuerdo con una realización particularmente preferida de la invención, las cámaras de aire tubulares tienen distinto diámetro.

Esta configuración es ventajosa porque permite diseñar de una manera sencilla estructuras con formas relativamente complejas en función de las necesidades de cada aplicación.

El orden en que se disponen los tubos según su diámetro puede ser cualquiera, pudiendo seleccionarse uno u otro de acuerdo con cada aplicación específica. Por ejemplo, de acuerdo con otra realización preferida de la invención, las cámaras de aire tubulares tienen un diámetro decreciente desde un borde de ataque de la estructura hasta un borde de fuga de la estructura. Más preferentemente, el diámetro es linealmente decreciente desde el borde de ataque de la estructura hasta el borde de fuga de la estructura.

Esta configuración es ventajosa porque proporciona una forma de “gota de agua" cuyo coeficiente aerodinámico es particularmente favorable.

De acuerdo con una realización preferida más de la invención, unos ejes longitudinales de las cámaras de aire están alineados según una línea recta. Alternativamente, los ejes longitudinales de las cámaras de aire forman una línea curva.

Estas configuraciones son ventajosas porque permiten modificar las características aerodinámicas de la estructura en función de la aplicación.

La estructura hinchable de la presente invención puede hincharse de diferentes modos, aunque según una realización particularmente preferida de la invención las cámaras de aire tubulares están conectadas entre sí para permitir el paso de aire de unas a otras. De ese modo, basta con hinchar una de las cámaras de aire a través de una válvula dispuesta al efecto para que el aire pase de unas cámaras a otras e hinche la estructura en su conjunto.

En principio, los medios que conectan unas cámaras con otras pueden adoptar diferentes formas. Por ejemplo, la conexión entre las cámaras de aire tubulares puede comprender tubos que conectan cámaras adyacentes. Se trata de tubos que unen las cavidades interiores de cámaras adyacentes por el exterior de dichas cámaras, de manera que en una estructura formada por tres tubos habría un tubo conectando una primera cámara con una segunda cámara, y otro tubo conectando la segunda cámara con una tercera cámara. Preferentemente, estos tubos pasan por debajo de la pieza de tejido que aloja las cámaras. Es decir, se mantienen en el mismo lado de la pieza de tejido que las propias cámaras, y por tanto no es necesario que atraviesen la pieza de tejido, quedando ocultas bajo el mismo para los usuarios de la cometa.

De acuerdo con un ejemplo alternativo al anterior, la conexión entre las cámaras de aire tubulares comprende orificios que conectan cámaras adyacentes. Es decir, en este caso la pared común a dos cámaras contiguas dispondría de un orificio que conecta una con otra, de manera que en una estructura formada por tres tubos habría un orificio en la pared que conecta la primera cámara y la segunda cámara y otro orificio en la pared que conecta la segunda cámara y la tercera cámara. Preferentemente, estos orificios incluirán refuerzos o miniválvulas para evitar que las tensiones generadas por la presión de hinchado de la cámara puedan abrirlo o rasgarlo.

Estas configuraciones son ventajosas porque permiten hinchar la estructura en un único paso.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 muestra una cometa de potencia que comprende una estructura hinchable de acuerdo con la técnica anterior.

La Fig. 2 muestra un ejemplo de estructura hinchable de acuerdo con la técnica anterior.

La Fig. 3 muestra un ejemplo de estructura hinchable de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 4 muestra una sección transversal de un ejemplo de estructura hinchable de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 5 muestra una sección transversal de otro ejemplo de estructura hinchable de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 6 muestra una sección transversal de otro ejemplo de estructura hinchable de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 7 muestra una sección transversal de otro ejemplo de estructura hinchable de acuerdo con la presente invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Se describe a continuación la presente invención haciendo referencia a las figuras adjuntas.

La Fig. 1 muestra una cometa de potencia (100) que tiene una estructura de ataque (10) de la que emergen unas costillas (20) de soporte de la vela. Como muestra la Fig. 2, en la técnica anterior la estructura (10) estaba formada por una única cámara de aire tubular (30) alojada en el interior de una pieza (20) de polímero termoplástico. Como se ha descrito con anterioridad en este documento, la cámara de aire tubular (30) podía estar formada por varios tramos conectados entre sí, o bien podía tratarse de una única pieza con una forma curva o dotada de codos. En cualquier caso, al tratarse de una única cámara de aire (30), la forma de su sección transversal era esencialmente circular a lo largo de toda su longitud.

La Fig. 3 muestra un ejemplo de estructura (1) de acuerdo con la presente invención. Como se puede apreciar, esta estructura (1) comprende un conjunto de tres cámaras de aire tubulares (31, 32, 33) cuyos ejes están alineados a lo largo de una línea recta. Estas tres cámaras de aire (31, 32, 33) están conectadas cada una a la siguiente a través de una generatriz. La conexión puede llevarse a cabo a través de cualquier medio conocido, como por ejemplo mediante cosido, adhesivos, o cualquier otro. Una única pieza de polímero termoplástico (2) rodea las tres cámaras de aire tubulares (31, 32, 33), proporcionando así una superficie suave para facilitar el paso del flujo de aire alrededor de la estructura (1). El resultado es que el borde de ataque (BA) tiene una dimensión transversal sensiblemente mayor que el borde de fuga (BF), mejorándose así sensiblemente el coeficiente aerodinámico con relación a una configuración formada únicamente por la cámara tubular (31).

La Fig. 4 muestra la sección transversal del ejemplo de estructura (1) de la Fig. 3 y la dirección del flujo de aire que incide sobre dicha estructura (1). Como se puede apreciar, los diámetros de las cámaras de aire tubulares (31, 32, 33) decrecen linealmente desde el mayor diámetro de la cámara de aire (31) que constituye el borde de ataque (BA), pasando por el diámetro intermedio de la cámara de aire (32), hasta el diámetro más pequeño de la cámara de aire (33) que constituye el borde de fuga (BF). Los ejes longitudinales (E31, E32, E33) de cada una de estas cámaras de aire (31,32, 33), que en la Fig. 4 se representan por medio de puntos, están alineados a lo largo de una línea recta.

En la Fig. 4 también se han representado unos tubos (4) que conectan las cámaras de aire (31, 32, 33) entre sí para permitir su hinchado conjunto. En particular, un primer tubo (4) conecta la cámara (31) y la cámara (32) y un segundo tubo (4) conecta la cámara (32) con la cámara (33). Ambos tubos (4) están dispuestos en el exterior de las cámaras (31, 32, 33) pero dentro del la pieza de polímero termoplástico (2) que las rodea, y por tanto no es visible desde el exterior.

La Fig. 5 muestra un ejemplo de estructura (1) similar a la anterior, aunque con la diferencia de que los ejes longitudinales (E31, E32, E33) de las cámaras de aire (31, 32, 33) están dispuestos a lo largo de una línea curva. Esta disposición puede ser ventajosa, ya que modificaciones en la forma del borde de ataque de la cometa de potencia (100) en su conjunto afectan directamente al comportamiento y maniobrabilidad de la misma.

La Fig. 5 muestra también unos orificios (5) que conectan el espacio interior de cámaras (31, 32, 33) adyacentes. En este caso, se trata de orificios (5) practicados en la zona de la pared de cada cámara (31,32, 33) cercana a la generatriz por la que dicha cámara (31,32, 33) se une con la cámara (31, 32, 33) adyacente. Así, un orificio (5) está dispuesto en la zona de unión entre la cámara (31) y la cámara (32), y otro orificio (5) está dispuesto en la zona de unión entre la cámara (32) y la cámara (33).

La Fig. 6 muestra otro ejemplo más de estructura (1) donde las cámaras de aire (31,32, 33) tienen todas el mismo diámetro y donde sus ejes longitudinales (E31, E32, E33) están alineados a lo largo de una recta. En este ejemplo, se utilizan orificios (5) para conectar unas cámaras (31,32, 33) con otras para facilitar el hinchado del conjunto.

Finalmente, la Fig. 7 muestra otro ejemplo donde la cámara de aire central (32) tiene un diámetro mayor que las otras dos cámaras de aire (31,32) que se sitúan en lados opuestos de la misma. Los ejes longitudinales (E31, E32, E33) de las tres cámaras de aire (31,32, 33) están alineados a lo largo de una recta. La Fig. 7 muestra también tubos (4) para unir las cavidades de cámaras de aire (31, 32, 33) adyacentes para facilitar el hinchado de la estructura (1).

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Estructura hinchable aerodinámica (1) para una cometa de potencia, que comprende una pieza (2) de tejido que aloja al menos una cámara de aire tubular (31,32, 33), de modo que la pieza (2) de tejido constriñe dicha cámara de aire tubular (31,32, 33) cuando ésta se hincha para dar a la estructura (1) una forma deseada, caracterizada por que la pieza (2) de tejido aloja varias cámaras de aire tubulares (31,32, 33) conectadas entre sí a lo largo de respectivas generatrices.

2. Estructura hinchable aerodinámica (1) de acuerdo con la reivindicación 1, donde las cámaras de aire tubulares (31,32, 33) tienen distinto diámetro.

3. Estructura hinchable aerodinámica (1) de acuerdo con la reivindicación 2, donde las cámaras de aire tubulares (31, 32, 33) tienen un diámetro decreciente desde un borde de ataque (BA) de la estructura (1) hasta un borde de fuga (BF) de la estructura (1)

4. Estructura hinchable aerodinámica (1) de acuerdo con la reivindicación 3, donde las cámaras de aire tubulares (31, 32, 33) tienen un diámetro linealmente creciente desde el borde de ataque (BA) de la estructura (1) hasta el borde de fuga (BF) de la estructura (1).

5. Estructura hinchable aerodinámica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde unos ejes longitudinales (E31, E32, E33) de las cámaras de aire tubulares (31,32, 33) están alineados según una línea recta.

6. Estructura hinchable aerodinámica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde unos ejes longitudinales (E31, E32, E33) de las cámaras de aire tubulares (31,32, 33) forman una línea curva.

7. Estructura hinchable aerodinámica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las cámaras de aire tubulares (31, 32, 33) están conectadas entre sí para permitir el paso de aire de unas a otras.

8. Estructura hinchable aerodinámica (1) de acuerdo con la reivindicación 7, donde la conexión entre las cámaras de aire tubulares (31,32, 33) comprende tubos (4) que conectan cámaras adyacentes.

9. Estructura hinchable aerodinámica (1) de acuerdo con la reivindicación 8, donde los tubos (4) pasan por debajo de la pieza de tejido (2).

10. Estructura hinchable aerodinámica (1) de acuerdo con la reivindicación 7, donde la conexión entre las cámaras de aire tubulares (31, 32, 33) comprende orificios (5) que conectan cámaras adyacentes.

11. Estructura hinchable aerodinámica (1) de acuerdo con la reivindicación 10, donde los orificios (5) comprenden refuerzos.