Volumen von Boards und die Berechnung oder Messung


  • Uni Kiel


    Interessant. Weisst Du wer das Ding hat? Ich habs gegooglet und nicht herausgefunden.



    Einer aus dem Forum hier wohnt doch in Kiel. Ist doch sensationell ;)


    Diplomarbeit anmelden, statisches und dynamisches Verhalten von Surfboards.


    Also, ich kann mir vorstellen eine Qualifikationsarbeit im Bereich Physik / Technik zu diesem Thema anzubieten.


    Wenn jemand Interesse hat...


    Grüße
    Strandläufer

  • Da hätte ich großes Interesse dran.... :)

    Dieser Text wurde nach alter, neuer und eigener Rechtschreibung geschrieben und ist daher fehlerfrei!
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  • Da hätte ich großes Interesse dran.... :)


    Am Ergebnis nehme ich an? Ich meinte jetzt die zu machen.


    Naja, sobald ich weiß wo das Ding hier in Kiel steht, kümmer ich mich mal darum, einen Zugang zu bekommen und werde mal sehen, wie ich jemand bekomme, der dann eine Messmethode entwickelt und beschreibt.


    Denn messen wird Alexander ja im Zweifel selber wollen ;)


    Grüße
    Strandläufer

  • Das hier ist mein allererster Beitrag im Forum, deshalb sage ich erstmal ein herzliches „Hallo“ an alle Forumsteilnehmer, und ein ganz besonderer Gruß geht nach Kiel an meinen Chef Alexander, denn ich sitze nicht in den Redaktionsräumen im hohen Norden, sondern alleine im wilden Süden.


    Ich bin zwar „nur“ für den reinen Textteil zuständig, trotzdem mische ich mich mal in eine technische Diskussion ein.


    Vorweg: Ich habe auch keine Lösung, aber ein paar Anregungen und hoffentlich weiterführende Fragen an diejenigen, die Ahnung haben.


    1. Wenn zur Volumenermittlung das Eigengewicht bei der Tauchmethode eine Rolle spielt, dann müssten doch bei den Shapes, die in unterschiedlichen Technologien angeboten werden, je nach Bauart auch unterschiedliche Volumina herauskommen. Ist aber lt. Prospektangaben sämtlicher Hersteller nicht so. Sind Gewichtsunterschiede von rd. 500 Gramm vernachlässigbar oder ist man einfach nur zu faul, die Werte für Economy-, Standard- und Pro-Version getrennt zu ermitteln?
    2. Die Finne gehört m E. unbedingt ans Board, wenn es um Volumenermittlung geht. Denn sie ist (außer bei Sprüngen und Stürzen, aber dabei ist das Volumen eher zweitrangig …) dauernd im Wasser, bringt also Auftrieb/Verdrängung, und sie hat auch Gewicht.
    3. Teilweise anders sehe ich das bei den Fußschlaufen. Sie sind – wenn man mal von der am meisten verbreiteten Volumensklassen um 120 Liter ausgeht – in der ja wohl hauptsächlich interessierenden Angleitphase i. d. R. nicht im Wasser. Allerdings haben sie ein Gewicht; und zwar ein erhebliches, weil: Auch in der Angleitphase sind die Strapse schon nass. So ganz ohne ihre Berücksichtigung gehts wohl auch nicht.


    Schon die Ermittlung des statischen Volumens scheint mir recht kompliziert zu sein. Ich kann daher nur warnen, gleich auf den dynamischen Auftrieb loszugehen. Wer noch mehr misst, misst noch mehr Mist.


    Außerdem würde eine (korrekte) Ermittlung des dynamischen Auftriebs folgendes Testergebnis bringen: Das Brett A mit höherem dynamischem Auftrieb gleitet besser an als das Brett B mit weniger dynamischem Auftrieb. Das ist für mich eine Testaussage mit Null-Information, denn das ist eh klar. Wollen wir die Tester arbeitslos machen? Viel interessanter ist es doch, Bretter mit gleichem statischem Auftrieb zu testen und dann herauszufinden, dass (und warum) das eine Board etwas besser kann als das andere. Denn für mich ist der statische Auftrieb ein ganz entscheidender Faktor bei der Brettauswahl: Kann ich mein Segel noch stehenderweise aus dem Wasser ziehen bzw. wie wackelig oder wie stabil ist diese Startphase? Hängt auch von Volumenverteilung sowie der Breite und der Art des Unterwasserschiffs ab, klar, aber das Volumen ist doch wohl die primäre Größe.

    Wir sollten uns wirklich mal Gedanken über ein vernünftiges, wirtschaftliches und zuverlässiges Verfahren zur Volumenermittlung machen. Vor allem, um den Herstellern auf die Finger zu klopfen und sie zur Transparenz zu zwingen: Einige Volumenangaben scheinen mir sehr marketingorientiert zu sein.


    Das Gleiche ist übrigens – da ich mich jetzt eh schon warmgeschrieben habe – bei Segeln vonnöten. Wer glaubt den qm-Angaben der Segelhersteller blind? Kriegen die es wirklich hin, auf den Quadratzentimeter genau zu schneidern (ich sehe teilweise zweistellige Angaben hinter dem Komma), oder ist auch hier eher der Wunsch der Vater der Prospekt(=Marketing)angaben? Und auch hier: Statisch messen! Segel auf den Boden oder sonst wohin legen (Stichwort Profil), aber nicht die dynamische Vortriebskraft messen. Den kann nämlich vielleicht höchstens Team Alinghi wissenschaftlich genau ermitteln, die haben aber ein signifikant andres Budget als ein Windsurfmag …Und auch Alinghi hat schon mal verloren …

  • ...
    1. Wenn zur Volumenermittlung das Eigengewicht bei der Tauchmethode eine Rolle spielt, dann müssten doch bei den Shapes, die in unterschiedlichen Technologien angeboten werden, je nach Bauart auch unterschiedliche Volumina herauskommen. Ist aber lt. Prospektangaben sämtlicher Hersteller nicht so. Sind Gewichtsunterschiede von rd. 500 Gramm vernachlässigbar oder ist man einfach nur zu faul, die Werte für Economy-, Standard- und Pro-Version getrennt zu ermitteln?


    Hallo Bernd und Willkommen im Forum! :)


    Das ist so nicht ganz richtig. Die Boards haben auch trotz unterschiedlicher Gewichte das gleiche Volumen. Bei der Tauchmethode wird schon das Volumen bestimmt, das nicht vom Gewicht abhängig ist.
    Das Board wird untergetaucht und es wird die Kraft gemessen, die dafür von Nöten ist. Die gemessene Kraft ist die Auftriebskraft (nach oben) abzüglich der Gewichtskraft (nach unten). Dann wird das Board gewogen, die Gewichtskraft wird bestimmt und auf die gemessene Kraft addiert. Damit hat man die genaue Auftriebskraft. Die Auftriebskraft entspricht wiederum der Gewichtskraft des verdrängten Wassers. Und über die bekommt man ganz einfach das Volumen des verdrängten Wassers, das dem Boardvolumen entspricht.
    Also das Boardgewicht wird bei der Messung durchaus berücksichtigt und die Volumina sind für alle Bauweisen gleich.


    VG
    Manuel

  • und die Volumina sind für alle Bauweisen gleich.


    Ist zwar jetzt ein wenig OT, aber dem kann ich nicht zustimmen. Wenn man weiß, wie Boards in Serie gebaut werden (Unterschale, und/oder Oberschale) weiß man, wie gravierend da noch Differenzen auftauchen können.

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  • Ist zwar jetzt ein wenig OT, aber dem kann ich nicht zustimmen. Wenn man weiß, wie Boards in Serie gebaut werden (Unterschale, und/oder Oberschale) weiß man, wie gravierend da noch Differenzen auftauchen können.


    Okay, sagen wir: Die Volumina sind bei Vernachlässigung der Produktionsungenauigkeiten bauweisenunabhängig. Wenn die Maße nicht eingehalten werden, hat das selbstverständlich Auswirkungen auf das Boardvolumen.


    VG
    Manuel

  • gibt zwar ne schöne sauerei, aber kann man das brett nicht in ein becken mit zb dünnflüssigem öl tauchen, an dem eine skala angebracht ist? öl hat ja bekanntlich eine etwas geringere dichte und kaum oberflächenspannung. das würde die sache doch schon mal vereinfachen.
    hm, oder noch einfacher. man nehme eine ziehmlich genaue wage und ein becken voll mit gas, das eine viel grössere dichte als luft hat. nun lässt man das brett in ihm an seilen befestigt schweben und kann anhand der gewichtsdifferenz und der dichte des gases, das volumen berechnen.
    genial oder quatch mit sosse?

  • Okay, sagen wir: Die Volumina sind bei Vernachlässigung der Produktionsungenauigkeiten bauweisenunabhängig. Wenn die Maße nicht eingehalten werden, hat das selbstverständlich Auswirkungen auf das Boardvolumen.


    VG
    Manuel


    Wenn man darüber nachdenkt, Finnen und/oder Pads mit einzubeziehen, dann sind die Ungenauigkeiten der Produktionsschwankungen ungleich höher.
    Aber ich gebe zu: Man kann es auch übertreiben. Dann müsste man mehrere Boards einer Serie vermessen/auslitern und den Schnitt nehmen.


    Grüße


    Totti

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  • gibt zwar ne schöne sauerei, aber kann man das brett nicht in ein becken mit zb dünnflüssigem öl tauchen, an dem eine skala angebracht ist? öl hat ja bekanntlich eine etwas geringere dichte und kaum oberflächenspannung. das würde die sache doch schon mal vereinfachen.
    hm, oder noch einfacher. man nehme eine ziehmlich genaue wage und ein becken voll mit gas, das eine viel grössere dichte als luft hat. nun lässt man das brett in ihm an seilen befestigt schweben und kann anhand der gewichtsdifferenz und der dichte des gases, das volumen berechnen.
    genial oder quatch mit sosse?


    Quatsch mit Soße sicher nicht, wenn man auf der Suche nach einer möglichst genauen Meßmethode ist. Nur wer soll es bezahlen? Ich denke ein Aufrechtbecken ist sicher eine Methode, mit der man etwa was anfangen könnte.


    Man darf aber auch nicht vergessen, daß die Messungen des surf Magazins häufig erstaunliche Werte ans Licht gebracht hatten und so die eine oder andere Eigenschaft eines Boards erklären konnte...

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  • Das mit den "erstaunlichen" Werten kann man auch anders, nämlich an diesem Beispiel sehen :rolleyes:


    surf 4/2007 Fanatic Freewave 86: 84 Liter
    surf 3/2008 Fanatic Freewave 86 (absolut unveränderter Shape, nur andere Bauart/200 Gramm leichter): 87 Liter


    Nur vorsorglich, falls jemand auf die abweichenden Längen-/Breitenangaben stößt: 2007 wurde für Länge und Breite die Herstellerangabe ins Heft übernommen, 2008 wurde selbst gemessen. Gewicht und Volumen wurden in beiden Jahren von der surf selbst ermittelt.

  • Hi,


    3,4% Toleranz, oder +-1,7% wäre eine gute Messtoleranz. Das merkt niemand in der Praxis. Wäre der Unterschied zwischen Süßwasser und Salzwasser.


    Gruß

  • Moin zusammen


    Zitat von Strandläufer

    "Beim Prinzip "Auftrieb" muss das Brett irgendwie unter Wasser und der Auftrieb gemessen werden. Dabei ergeben sich verschiedene Probleme der Messung, wie z.B. dass ich bei einem Board um die 100 Liter einen Auftrieb von ca. 1000 N habe aber eine Messgenauigkeit von +- 2,5 N gefordert ist. Mein Kraftmesser sollte also bei 1000 N noch 2,5 N auflösen. Obwohl es Kraftmesser mit einer Abweichung von 0,3 % der Last gibt (was hier tatsächlich der Forderung entspricht), wage ich zu bezweifeln, dass man selbige so genau ablesen kann. Mann kann jetzt über eine Differenzmessung nachdenken, aber das verkompliziert die Sache deutlich. So oder so braucht man eine Messvorrichtung unter Wasser....kurzum: hier wäre eine vergleichsweise aufwändige Konstruktion nötig."


    Genau diese aufwändige Konstruktion haben wir seit vielen Jahren beim surf Magazin: Eine riesige, gemauerte Badewanne, in der die Bretter unter Wasser gezogen werden. Direkt unter den Boards (also keine Reibung durch Umlenkung) sind wasserdichte, digitale Kraftmessdosen angebracht, die die gemessene Kraft direkt an den Computer übertragen. Die Messungen werden automatisch zig-Mal wiederholt, bis es keinerlei Schwankungen mehr, z.B. durch unruhiges Wasser gibt. Das jeweilige Boardgewicht und das Gewicht der Anlage, mit der die Boards verschnallt werden, ist in die Berechnungsformel bereits mit eingerechnet.
    Diese Anlage wurde mit definierten Auftriebskörpern (Röhren, dessen Volumen sich genau mathematisch errechnen lässt) kalibriert. Die Boards werden ohne Finne und Schlaufen aber mit Pads gemessen. Die Anlage hat mit allem drum und dran fast 10000 Euro gekostet - also tatsächlich recht aufwändig. Keiner der Hersteller hat eine solche Anlage, deshalb kommen viele mit ihren Prototypen zu uns und checken ihr eigenen Berechnungen gegen. Soweit ich weiß, hat Werner Gnigler in SA ein Becken und BIC eine Röhre, bei der der Wasserstand abgelesen wird, wenn das Board unter Wasser gezogen wird. Seb Wenzel und andere CAD-Nutzer können sicher das Volumen ihrer Protos ziemlich genau bestimmen - allerdings messen wir ja am Ende die Serienbretter und da sind bei der Cobra-Produktionsmethode immer geringe Toleranzen möglich. Oft müssen die Volumenangaben bei den Brettern ja auch ein bisschen ins Marketing-Konzept passen - oder glaubt ihr, dass ein Shaper exakt 111-, 122-, 133-Literboards aus dem Hobel zaubert ;)

    Wenn also zwei Boards mit gleichen Shapes aus zwei verschiedenen Produktionsjahren bei unserer Anlage geringfügig unterschiedliche Volumen zeigen, dann ist das mit allergrößter Wahrscheinlichkeit auch so ;) egal, ob 2007 oder 2008 gemessen. Man kann viele Dinge in Zweifel ziehen, aber die Physik und ihre Grundregeln werden auch wir Surfer nicht aus den Angeln heben :D
    Vielleicht werden wir in einer der nächsten Ausgaben die Anlage noch einmal vorstellen und auch die Messung genau erklären.


    Viele Grüße
    Andreas von der surf

  • Hi Andreas,


    wie habt Ihr das Problem mit der Messgenauigkeit gelöst? Liegen Eure Kraftmesser tatsächlich im unteren Prozentbereich, oder sogar darunter?


    Ich wäre interessiert mehr über die Anlage in Eurem Magazin zu lesen.


    Grüße
    Strandläufer


  • gibt zwar ne schöne sauerei, aber kann man das brett nicht in ein becken mit zb dünnflüssigem öl tauchen, an dem eine skala angebracht ist? öl hat ja bekanntlich eine etwas geringere dichte und kaum oberflächenspannung. das würde die sache doch schon mal vereinfachen.


    Also Öl fällt definitiv aus. Die Sauerei läge hier vor allem darin das Brett hinterher wieder sauber zu bekommen. Wer jemals den Rizinusöl+Griekorn-Versuch in der Elektrostatik machen durfte weiß wovon ich rede. Du kannst das Gegengewicht eines Bretts in Papiertüchern verbraten um das wieder einigermaßen sauber zu bekommen.



    hm, oder noch einfacher. man nehme eine ziehmlich genaue wage und ein becken voll mit gas, das eine viel grössere dichte als luft hat. nun lässt man das brett in ihm an seilen befestigt schweben und kann anhand der gewichtsdifferenz und der dichte des gases, das volumen berechnen.


    Ich versteh ehrlich gesagt noch nicht, wie das gehen soll. Das Gas wird doch nicht schwerer, wenn ich da ein Brett an Seilen drin schweben lasse...


    Grüße
    Strandläufer

  • Ich habe gerade mal nachgerechnet: :rolleyes: Absolut sind es drei Liter Unterschied.



    3,4% Toleranz, oder +-1,7% wäre eine gute Messtoleranz. Das merkt niemand in der Praxis. Wäre der Unterschied zwischen Süßwasser und Salzwasser.


    Das sehen sehr leichte Windsurfer auf Brettern kleiner als 100 Liter aber ganz anders. Auch die, die mit ihren ihnen gut vertrauten Boards häufig zwischen Süß- und Salzwasser wechseln.



  • das mit dem öl ist schon klar und das becken mit gas zb Wolframhexafluorid (keine ahnung - ist halt am dichtesten) müsste bei einem 100l brett um 1,27 kg leichter werden.

  • Hi,


    ist nur sehr giftig
    an feuchter Luft rauchend
    reagiert heftig mit Wasser
    korrosiv
    und der 1. April ist vorbei ;)

  • ne,ne das meinte ich schon ernst. gut vielleicht nicht mit nem giftigem gas oder schmierigem öl, aber man könnte zur volumenbestimmung doch ein anderes medium nehmen, bei dem man keine 100kg zugkraft braucht. doch je mehr ich darüber nachdenke, desto unrealistischer erscheint mir meine idee- war auch schon spät.