Voorwoord ONTWERP HARPOEN SIEGMAR VALENTIJN

Voorwoord

Het idee om een ontwerp van een harpoen te maken is gekomen omdat ik al jaren aan die sport doe. Ik ben met mijn 14de al begonnen aan speervissen, wat ik in die tijd niet echt interessant vond vanwege de strenge discipline die deze sport vereist. Met mijn 17de was alles weer veranderd en kreeg ik ook het gevoel dat ik ooit iets voor speervissen wilde doen. Deze opleiding gaf mij de kans om een nieuw ontwerp te maken kwam het lang voor me zelf gehouden idee weer boven drijven. Nu dat mijn ontwerp en mijn verslag klaar zijn, wil ik al die mensen bedanken die mij de kracht gaven om door te gaan met een opleiding. Ik wil speciaal mijn ouders en mijn broer bedanken die na al die tijd toch weer hun vertrouwen in mij hadden gezet. Ook wil ik Ron Eman en Natalie Carlo bedanken voor het constant herhalen om verder te gaan met een opleiding en niet op te geven. Mijn dank gaat ook uit naar De Heer Ronald Boeklagen voor zijn hulp bij mijn project.

ONTWERP HARPOEN

2

SIEGMAR VALENTIJN

Inhoud Voorwoord

2

Inleiding

4

1. 1.1 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4

Introductie Doelstelling Hypothese Groepsoort Rifvissen Diepzeevissen Veiligheid

5 5 5 6 6 8 9

2. 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.4

Onderzoek Functies Werkwijze Vaste en variabele eisen Weeg factor van de variabele eisen Varianten keuze

11 11 11 13 15 16

3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

Vormgeving Harpoen Muzzle Handle Tube Shaft Slings Wishbone

20 20 20 21 22 24 25 26

Bijlagen:

1 Uitrusting voor speervissen 2 Uitrusting voor speervissen 3 Enquête Eddy 4 Enquête Jair 5 Enquête Pedro 6 Enquête Ulysses 7 Enquête Osmar

ONTWERP HARPOEN

3

28 29 30 31 32 33 34

SIEGMAR VALENTIJN

Inleiding Dit verslag beschrijft het methodische ontwerpproces van een harpoen Fig.1 (speargun).

Figuur 1

Om het meest geschikte ontwerp te bepalen, heb ik aan de hand van een keuze methodiek de keuze bepaald tussen de verschillende types. Voor het onderzoek heb ik een enquête opgesteld en naar enkele vrienden gemaild. Hierdoor heb ik rekening kunnen houden met verschillende meningen. Voor het ontwerpen van de enquête heb ik een aantal eisen, die gesteld worden aan een harpoen, bij elkaar gezet. Naast de enquête heb ik hen ook hun mening gevraagd over de belangrijkste eisen waar een harpoenontwerper rekening mee moet houden. Deze gegevens heb ik gebruikt bij het opstellen van het keuzetabel. Aan de hand van de binnen gekomen resultaten en het resultaat van het keuzetabel kon ik mijn onderzoek volbrengen. De resultaten zijn weergegeven in een morfologisch overzicht en een afbeelding volgens de kesselringmethode. Uit mijn onderzoek is gebleken welk alternatief het beste ontwerp is. Dit ontwerp is het goedkoopste en het efficiëntste. Dit ontwerp heb ik uitgewerkt in Inventor Professional 9.

ONTWERP HARPOEN

4

SIEGMAR VALENTIJN

1. Introductie 1.1 Doelstelling

De opdracht is; het ontwerpen van een nieuw harpoenmodel die geschikt is voor grote en middelmatige vissen. Het ontwerp moet zodanig zijn dat het over een betrouwbare handeling beschikt en effectief resultaat geeft. De meeste bestaande modellen moeten worden aangepast aan de wens van de klant of moeten door speciale bestelling op maat gemaakt worden. De harpoen die ik wil ontwerpen is bedoeld voor diepzee jagers (Blue water Hunters). Bij deze type harpoen is afstand, energie en snelheid van belang anders heb je geen succes. Daarom ging mijn onderzoek naar welke het meest geschikte ontwerp voor deze categorie is.

1.2 Hypothese

Het oorspronkelijke idee is een aantal jaren geleden ontstaan. Maar ik wist niet hoe ik daaraan kon beginnen, totdat ik deze opleiding had gedaan. Alles begon toen we aan het speervissen waren en plotseling een groep mulato (Wahoo) in onze buurt kwam zwemmen. Doordat we geen geschikte harpoen hadden meegenomen, konden we geen één ervan schieten. We deden wel een paar pogingen om te zien of het zou lukken, maar onze harpoenen waren niet effectief genoeg. Sinds die dag heb ik besloten om een harpoen te ontwerpen die je zowel voor deze bepaalde soort vissen als voor de andere vissoorten kon gebruiken.

ONTWERP HARPOEN

5

SIEGMAR VALENTIJN

1.3 Groepsoorten

De sport speervissen kan worden verdeeld in verschillende categorieën. Men kan zowel duikapparatuur als gewoon de longen gebruiken om onderwater te blijven. Dit kan zowel in zout- als zoetwater beoefend worden en op verschillende dieptes. De vissoorten waar meestal op gejaagd wordt zijn rifvissen en diepzee vissen. De diepzee speervissers worden ook wel “Blue water Hunters” genoemd.

1.3.1 Rifvissen

Rifvissen zijn de vissen die meestal rond een rif zwemmen. Om deze soort vissen te vinden hoef je niet ver van de kust te zijn. Je moet alleen maar een rif te kennen die niet dicht te bij de kust ligt. Voor het jagen op rifvissen moet je ook de regels goed kennen, want bepaalde soorten vissen komen niet voor op het toegelaten lijst (beschermde vissoorten). Ook moet je de lokale wetten kennen om er zeker van te zijn of waar je woont het speervissen beoefend mag worden en\of het in bepaalde gebieden mag of niet. Hier volgen een aantal afbeeldingen van rifvissen; Groupers Fig. 1.1, Parrotfish Fig. 1.2, Snapper Fig. 1.3, Hogfish Fig. 1.4 enz.

Figuur 1.1

Figuur 1.2

Het zijn geen gemakkelijke vissoorten om op te jagen maar als je oefent wordt het wel makkelijker. Bij rifvissen gaat het om, om zo stil mogelijk bij de vissen te komen en schieten. Maar hier speelt er ook een andere factor een rol, ONTWERP HARPOEN

6

SIEGMAR VALENTIJN

het rif. Het is zo dat de vissen gebruik maken van de omgeving om goed verborgen te blijven en dat maakt het jagen op rifvissen moeilijker doordat je in de koralen moet gaan zoeken en als ze je zien, duiken ze de koralen in. Ook moet je er rekening mee houden om het koraal niet te beschadigen. Dus er zijn een heleboel dingen waar je rekening mee moet houden bij het jagen op rifvissen.

Figuur 1.3

Figuur 1.4

Als je gaat rifvissen kan je gebruik maken van dezelfde uitrusting als een diepzee visser gebruikt, met uitzondering van de harpoen. Ook maken ze gebruik van duikapparatuur bij rif speervissen. Bij rifvissen hoeft de speer niet een grote afstand af te leggen om zijn doel te bereiken. Maar het moet wel genoeg energie hebben om bepaalde vissoorten te doorboren.

ONTWERP HARPOEN

7

SIEGMAR VALENTIJN

1.3.2 Diepzee vissen

Bij deze categorie vissen wordt meestal gebruik gemaakt van professionelere uitrustingen dan bij rifvissen, zoals; zwemvinnen, duikbril, snorkel, handschoenen, loodgordel, boei, harpoen, mes en een duikpak. (zie bijlage) Het principe bij deze sport is zo stil mogelijk dicht bij een vis te komen en te schieten, dus het gebruik van duikapparatuur hierbij is helemaal niet geschikt. Maar er zijn natuurlijk ook regels waar je je aan moet houden. De vis moet bepaalde grootte hebben. Op sommige vissoorten mag niet worden geschoten. Er zijn ook internationale regels. Er bestaat een internationale organisatie die wereldrecords bij houdt en competities organiseert. Bij het jagen op diepzeevissen gaat het over vissen die je niet zomaar aan de kust zal vinden, maar meestal een paar km’s van de kust af of op de oceanen. Een paar soorten die bij de meeste mensen bekend zijn, zijn: Wahoo Fig. 1.5, Dolphinfish Fig. 1.6, Great barracuda Fig. 1.7, Tuna Fig. 1.8 (alle soorten) enz.

Figuur 1.5

Figuur 1.6

Voor het vangen van deze vissoorten moet je over een goede conditie, een harpoen die minimaal 5 meter met voldoende snelheid kan bereiken, geduld en ervaring beschikken. De meeste mensen die aan Blue water hunting doen hebben hun eerste stap gedaan door met rifvissen te beginnen. Na genoeg

ONTWERP HARPOEN

8

SIEGMAR VALENTIJN

ervaring en praktijk te hebben opgedaan, stappen ze over naar Blue water Hunting.

Figuur 1.7

Figuur 1.8

1.4 Veiligheid

Natuurlijk bestaat er ook gevaar bij het speervissen. Het gevaar dat overal op de loer kan liggen is de ontmoeting met een haai. Normaal gesproken wordt je niet direct aangevallen door een haai, maar door de onregelmatige beweging van onze zwemvinnen of door nieuwsgierigheid kan een haai op je af komen . Een ander gevaar dat vooral bij diepzee vissen voorkomt is “shallow water blackout” (SWB). SWB, ook wel latent hypoxia genaamd, is gewoon flauw vallen bij een diepte van ongeveer 5 meter. Het wordt veroorzaakt door te kort aan zuurstof bij het duiken zonder duikapparatuur. De oorzaak hiervan is dat de expanderende longen zuurstof uit het bloed zuigen tijdens je terugkeer naar de zee oppervlakte. Dit kan tot een tekort aan zuurstof in de hersenen leiden. De duikers die pas zijn begonnen aan het jagen op diepzeevissen krijgen deze problemen niet. Ze gaan namelijk meestal niet zo diep. SWB komt meestal voor bij middelmatige duiker die in een verdere trainingsfase zijn. Ook hier moet je over een goede conditie beschikken anders kunnen er krampen optreden tijdens het afleggen van lange zwemafstanden.

ONTWERP HARPOEN

9

SIEGMAR VALENTIJN

Hieronder is er een kleine omschrijving over SWB opgenomen die uit de internetsite http://www.scuba-doc.com/latenthypoxia.html gehaald.

SHALLOW WATER BLACKOUT (Latent hypoxia) Shallow water blackout (SWB) is the sudden loss of consciousness caused by oxygen starvation following a breath holding dive. This was first described by S. Miles as "latent hypoxia", shallow water blackout is the term he ascribed to unexplained loss of consciousness in divers using closed-circuit oxygen breathing apparatus at shallow depths. Unconsciousness strikes most commonly within 15 feet (five meters) of the surface, where expanding, oxygen-hungry lungs literally suck oxygen from the diver’s blood. Once you lose consciousness you are likely to drown. The blackout occurs quickly, insidiously and without warning. The victims of this condition die without any idea of their impending death.

ONTWERP HARPOEN

10

SIEGMAR VALENTIJN

2. Onderzoek 2.1 Functies

Het ontwerp moet aan bepaalde eisen voldoen om goed te kunnen functioneren. De belangrijkste functie van een harpoen is; de speer met voldoende snelheid op een bepaald punt brengen om de vis te doorboren en daarna de vis vasthouden. Deze hoofdfunctie kun je opsplitsen in drie deelfuncties, t.w.: 1. Energie leveren:

Hierbij moet men beeld hebben van de hoeveelheid energie dat geleverd moet worden om de speer met voldoende snelheid zijn doel te laten bereiken.

2. Speer los laten:

Bij het los komen van de speer moet het zo zijn dat dit probleemloos geschiedt en weinig geluid maakt bij het los gaan.

3. Vis Vasthouden:

De vis mag niet losraken als hij eenmaal doorboord en gevangen is.

2.2 Werkwijze

Om een top ontwerp te kunnen maken moest er onderzoek gedaan worden naar verschillende manieren waarop de functies vervuld kunnen worden. De varianten moeten genoeg energie leveren om de harpoen de juiste snelheid te kunnen geven. Er moet gekeken worden naar de bedieningsmethode en voor de speer moet een goed materiaalsoort gekozen worden. De energie kan bij het speervissen geleverd worden door elastiek, perslucht, handkracht of vuurkracht. De loslaatmechaniek kan gemaakt worden met een trekker en/of een drukknop. Ook kan de speer met de hand geworpen worden. Aan de punt van de speer kan een enkele vleugel zitten, een dubbele vleugel of 3punt.

ONTWERP HARPOEN

11

SIEGMAR VALENTIJN

Door de werkwijzen te combineren ontstaan er verschillende varianten van de harpoen. Deze verschillende werkwijzen en logische combinaties zijn in de onderstaande tabel 2.1 in een morfologisch overzicht weergegeven. Energie leveren

Elastiek

Perslucht

Hand

Vuurwapen

Bedienings methode

Trekker

Drukknop

Hand

Te verplaatsen Materiaal

Enkel vleugel

Dubbele Vleugel

3 punt

Variant

A

Elastiek + Trekker + Enkel Vleugel

B

Perslucht + Trekker + Enkel vleugel

C

Hand + Hand + 3 punt

D

Vuurwapen + drukknop + dubbel vleugel

Tabel 2.1

Principe schets van de alternatieven

A

B

C

D

Tabel 2.2

ONTWERP HARPOEN

12

SIEGMAR VALENTIJN

2.3 Vaste en variabele eisen

Voordat het definitieve ontwerp bepaald kan worden, moeten de eisen bekend zijn. Eerst heb ik alle eisen bepaald die een rol kunnen spelen. Daarna heb ik deze in drie groepen verdeeld. De vaste eisen, de variabele eisen en de wensen. De vaste eisen zijn niet belangrijk voor een vergelijking. Aan de vaste eisen moeten zeker voldaan worden anders valt dit alternatief af. De wensen zijn niet meegenomen bij de vergelijking. Uiteindelijk heb ik een lijst met eisen overgehouden, waarvan ik denk dat deze variabel zijn. Hiervoor heb ik een enquête opgesteld. Deze heb ik naar verschillende vrienden gemaild. De eisen zijn gebaseerd op mijn jarenlange ervaring met verschillende soorten harpoen. Bij de enquête heb ik gevraagd of ik soms eisen vergeten had. Het onderstaande tabel 2.3 heb ik gestuurd naar mijn visvrienden. In de bijlage staan voorbeelden van de teruggekregen exemplaren. Er zat maar een nieuwe eis bij. Deze nieuwe eis is aangegeven door slechts een persoon. Bovendien heeft hij aangegven dat de nieuwe eis een wens is. De lijst van eisen is dus zo gebleven als ik het mij oorspronkelijk had voorgesteld.

ONTWERP HARPOEN

13

SIEGMAR VALENTIJN

Wish

Variable

Standard

Safety Balance Effective energy User friendly Maneuverability Light Effective range Float Aiming No to much noise Nice design Different lengths Soft handgrip Reel

Tabel 2.3

ONTWERP HARPOEN

14

SIEGMAR VALENTIJN

2.3.1 Weegfactor van de variabele eisen

Door deze enquêtes ben ik te weten gekomen hoe gedacht wordt over de eisen, b.v. welke eisen belangrijk zijn en welke minder belangrijk zijn. In het volgende overzicht staat hoe vaak een bepaalde kolom is aangegeven. Belangrijk

Minder

Niet

belangrijk

belangrijk

6

Eis

Veiligheid

3

1

1

Balans

2

1

2

Genoeg kracht

2

Gebruiksvriendelijkheid

2 1

4

Manoeuvreerbaarheid

4

1

Licht in gewicht

1

4

Effectieve range

4

1

Kan drijven

1

3

1

Richt gemak

1

3

1

Weinig geluid

1

3

1

Mooi ontwerp

2

2

1

Lengte aanpasbaar

4

1

Zachte handgreep

1

4

Touwspoel Tabel 2.4

Niemand heeft aangegeven dat een eis helemaal niet belangrijk is. Het is wel zo dat iedereen de veiligheid heel belangrijk vindt. Achteraf denk ik dat dit een vaste eis is en ik heb deze daarom niet meegenomen in de vergelijking tussen de verschillende ontwerpen. Van de andere kant heeft gebruikersvriendelijkheid ook zo weinig stemmen gekregen dat deze waarschijnlijk een wens is geweest. Deze wordt daarom in de vergelijking ook niet meegenomen. Om tot een goede vergelijking te komen is een weegfactor opgesteld die de onderlinge belangrijkheid van de eisen aangeeft. Als iemand aangegeven heeft dat hij een eis belangrijk vindt, dan heeft deze eis twee punten gekregen. Als iemand heeft aangegeven dat hij een eis minder belangrijk ONTWERP HARPOEN

15

SIEGMAR VALENTIJN

vindt, dan heeft deze eis 1 punt gekregen. Als iemand heeft aangegeven dat de eis niet belangrijk is, dan heeft deze eis 0 punten gekregen.

Weegfactor

Eis

7

Balans

5

Genoeg kracht

4

Gebruiksvriendelijkheid

9

Licht in gewicht

6

Effectieve range

9

Kan drijven

5

Richt gemak

5

Weinig geluid

5

Mooi ontwerp

6

Lengte aanpasbaar

9

Zachte handgreep

6

Touwspoel Tabel 2.5

2.4 Varianten keuze

Nu dat ik zover ben met het verzamelen van alle informatie en eisen over de varianten, moet overgestapt worden naar de keuze van de beste variant. Om tot dit resultaat te komen wordt gebruik gemaakt van de variabele eisen. Deze zijn in een tabel verwerkt. Dit tabel wordt de keuzetabel genoemd. Door middel van de keuzetabel kun je de varianten makkelijk met elkaar vergelijken. De ene die het hoogste scoort is de beste. De enquête die ik naar mijn vrienden heb opgestuurd bestond uit twee delen. Ten eerste hebben ze aangegeven welke eisen ze relevant vonden en ten tweede hebben ze de verschillende varianten beoordeeld op diezelfde eisen. Ik heb gevraagd om voor elke variant een score te geven op een schaal van 1 tot en met 4. De teruggekregen gegevens heb ik gebruikt bij het invullen van de keuzetabel. Tabel 2.6 geeft mijn resultaten van de eisen* en varianten aan. * zie Tabel 2.8 voor letter indicatie van de eisen.

ONTWERP HARPOEN

16

SIEGMAR VALENTIJN

Variant

Eisen A

B

Ideaal C

D

a b c d e f g h i j k l

4 3 4 4 3 4 2 3 2 2 3 2

2 4 2 2 3 2 4 1 1 1 2 1

2 1 3 4 1 1 1 1 1 3 2 1

1 1 3 2 2 3 3 2 2 2 2 1

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

Totaal

36

25

21

24

48

75,00%

52,08%

43,75%

50,00%

100,00%

Totaal %

Tabel 2.6

De gegevens zijn opnieuw doorgerekend, maar dan nu rekening houdend met de weegfactor van ieder van de eisen.

Eisen

Weeg factor

a b c d e f g h i j k l

7 5 4 9 6 9 5 5 5 6 9 6

Variant A

Totaal Totaal %

B

Ideaal

C

A

B

C

D

Ideaal

D

4 3 4 4 3 4 2 3 2 2 3 2

2 4 2 2 3 2 4 1 1 1 2 1

2 1 3 4 1 1 1 1 1 3 2 1

1 1 3 2 2 3 3 2 2 2 2 1

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

28 15 16 36 18 36 10 15 10 12 27 12

14 20 8 18 18 18 20 5 5 6 18 6

14 5 12 36 6 9 5 5 5 18 18 6

7 5 12 18 12 27 15 10 10 12 18 6

28 20 16 36 24 36 20 20 20 24 36 24

36

25

21

24

48

235

156

139

152

304

75.0% 52.1% 43.8% 50.0% 100% 77.3% 51.3% 45.7% 50.0% Tabel 2.7

100%

Na het vaststellen van de keuzetabel is het overzicht van de beste variant niet concreet weergegeven. Daardoor heb ik de kesselringmethode toegepast om de beste variant

ONTWERP HARPOEN

17

SIEGMAR VALENTIJN

aan te tonen. Om een goed overzicht en resultaat te krijgen met de kesselringmethode is het nodig om de eisen in twee groepen te verdelen namelijk de gebruikseisen en de fabricage- eisen. Door deze splitsing ben ik weer aan het punt gekomen waar ik twee keuze tabellen moet invullen. De bedoeling hiervan is onder andere om in de waardering de bouw- of aanmaakfase van het product te scheiden van de gebruiksfase, en daarmee ook de behoefte aan het gebruik van weegfactoren te verminderen. In tabel 2.8 is de splitsing waar te nemen.

Variabele Eisen a b c d e f g h i j k l

Balans Effectieve energie Manoeuvreerbarheid Licht gewicht Effectieve Bereikbaarheid Drijf vermogen Richt gemak Niet te veel geluid Mooie ontwerp Verschillende lengtes Zachte handgrip Touw spoel

F G F F G F G G F F F G

F = Fabricage G = Gebruik

Tabel 2.8

Nu dat de eisen gesplitst zijn moet de keuzetabellen worden ingevuld. Nadat je de tabellen naast elkaar hebt en alles ingevuld is, moet het resultaat daarvan worden omgezet in een xy-vlak, de S-diagram. Op de x-as wordt de gebruikswaarde aangegeven die in procenten wordt uitgedrukt en op de y-as wordt de fabricagewaarde aangegeven ook in procenten uitgedrukt. De beste variant wordt geselecteerd uit hoge waarderingen waarvan de beeldpunten niet te ver van het diagonaal af liggen. Handig is het ook om grenswaarden te bepalen waarbinnen de beeldpunten moeten liggen. Mijn grenswaarde voor de x- en y-waarden is 40% en voor de (x+y)-waarde is 55%. Om een goed overzicht te krijgen over mijn behaalde resultaten kun je tabel 2.9 en tabel 2.10 bekijken voor de keuzetabellen en Fig. 2.1 voor de S-diagram.

ONTWERP HARPOEN

18

SIEGMAR VALENTIJN

A 3 3 2 3 2 13 0.65

b e g h l Totaal Totaal in %

Gebruik B C 4 1 3 1 4 1 1 1 1 1 13 5 0.65 0.25

D

I 1 4 2 4 3 4 2 4 1 4 9 20 0.45 100.00%

Tabel 2.9 Fabricage B C 4 2 2 4 2 3 4 2 4 4 2 1 2 1 1 2 1 3 3 2 2 23 12 16 0.82 0.43 0.57 A

a c d f i j k Totaal Totaal in %

D

I 1 4 3 4 2 4 3 4 2 4 2 4 2 4 15 28 0.54 100.00%

Tabel 2.10

Kesselringmethode 1.20

Fabricage in %

1.00

Ideaal A

0.80 0.60

C

D B

0.40 0.20 0.00 0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Gebruik in %

Figuur 2.1

Aan de bovenstaande grafiek is duidelijk te zien dat variant A het meest geschikt is. Deze variant bestaat uit verschillende onderdelen die in het volgende hoofdstuk aan bod komen. Dit is mijn ontwerp.

ONTWERP HARPOEN

19

SIEGMAR VALENTIJN

3. Vormgeving 3.1 Harpoen De harpoen bestaat uit verschillende onderdelen die een bepaalde functie hebben. De basis onderdelen zijn het voorste gedeelte (muzzle), handgreep (handle), verbindingspijp (tube), speer (shaft), elastiek (slings) en het elastiek verbindingsstuk (wishbone).

3.2 Muzzle Dit onderdeel bevat verschillende functies. Het belangrijkste ervan is dat deze het elastiek vasthoudt. Aan de bovenkant van de Muzzle die hier is afgebeeld zitten twee aansluitpunten voor het elastiek. Ook dient de muzzle als vizier om te richten en als steun voor de speer. Een voorbeeld hiervan is in Fig. 3.1 te zien.

Figuur 3.1

Het door mij gekozen ontwerp is gebaseerd op het bovenstaande figuur met enkele modificaties naar wens. De modificaties die ik bij mijn ontwerp heb toegepast zitten bij het elastiekklempunt. Bovendien heb ik een steun voor het elastiek toegepast. Bij mijn ontwerp heb ik gekozen voor vier elastiek aansluitpunten. Normaal gesproken zul je twee van de vier gebruiken. Je kunt ook met vier elastieken werken. Dit laatste doe je om meer kracht te krijgen in het geval dat je een grote vis tegenkomt. Ik heb er ook een steun bij gezet, doordat uit ervaring bij het afschieten met meerdere elastieken, ze de neiging hebben om door elkaar te gaan. Als de elastieken door elkaar gaan krijg je geen goed schot en is de kans groot dat je de vis verliest. Om een beeld

ONTWERP HARPOEN

20

SIEGMAR VALENTIJN

te krijgen over het ontwerp van het voorste gedeelte kan je de volgende figuren bekijken. Deze heb ik uitgewerkt in Inventor 9 Professional.

Figuur 3.2

Figuur 3.3

3.3 Handle

De handgreep is ook een belangrijk deel van de harpoen. Hier is zich de veiligheid ingebouwd en is ook de plaats waar het speer ingeklemd gaat. De vorm zelf maakt niet zoveel verschil uit maar wel het gedeelte waarin de speer vast gaat zitten. Fig. 3.4 is een voorbeeld van mijn ontworpen handgreep.

Figuur 3.4

Als het gedeelte waarin de speer moet komen niet standaard is, kan de speer niet passen. Ook is het zo dat veel mensen liever een zachte en goede greep hebben op de

ONTWERP HARPOEN

21

SIEGMAR VALENTIJN

handgreep zodat het comfortabel in hun hand zit. Een voorbeeld van een bestaande handgreep is te zien in Fig. 3.5.

Figuur 3.5

Als je het figuur goed bekijkt zie je aan de achterkant een soort T-stuk die geschikt is bij het laden van de harpoen. De bedoeling daarvan is om niet zoveel druk te zetten op je lichaam. Het kan ook wel zonder het T-stuk maar dan wordt de druk te veel op een plek en met die bijgevoegde T-stuk wordt het verdeeld over een groter oppervlakte. Het gedeelte waar je de handgreep vastpakt moet zodanig ontworpen zijn dat het een zachte en comfortabele greep is. Mijn ervaring met dit soort handgrepen is, dat deze goed en betrouwbaar werken. In mijn ontwerp heb ik daarom niet het mechaniek veranderd, maar wel de vorm iets aangepast.

3.4 Tube

De verbindingspijp, ook wel de tube genoemd, heeft een bepaalde dikte en is gemaakt van een bepaald materiaal die niet verbogen kan worden door het elastiek. Bij mijn ontwerp wordt gebruikt gemaakt van een verbindingspijp. Er zijn ook ontwerpen die geen verbindingsstuk hebben. Voorbeelden daarvan staan hieronder. Deze zijn van hout gemaakt en daardoor hoeven deze geen verbindingspijp te hebben. Wel moet het hout een bepaalde afwerking hebben gekregen. Een nadeel van hout is dat deze zwaar zijn. Een verbindingsstuk van bijvoorbeeld carbonfiber is veel lichter.

ONTWERP HARPOEN

22

SIEGMAR VALENTIJN

Figuur 3.6

Elke ontwerper of fabrikant maakt gebruik van een methode die voor hen het beste zou uitkomen. Er worden in de praktijk drie soorten materiaal gebruikt

PVC

voordelen

Nadelen

Goedkoop

Zwaar, Buigt door, zeker bij vier elastieken E=2,5 GPa

Aluminium

Licht

Middelmatig sterk E=70 GPa

Carbonfiber

Licht

Duur Kan extreem stijf zijn E=230 - 440 Gpa * Tabel 3.1

*Bron www.matweb.com

Omdat mijn ontwerp vier elastieken heeft, is de buigstijfheid erg belangrijk. In dit geval is het zo dat ik daarom gekozen heb voor carbonfiber. De verbindingspijp heeft een diameter van 28mm en een dikte van 1.5mm carbonfiber zie Fig. 3.7.

ONTWERP HARPOEN

23

SIEGMAR VALENTIJN

Fig. 3.7

Ook moet er rekening gehouden worden met de lengte, die afhangt van de speervisser zelf. Er is wel een min. lengte van 75 cm en een max. lengte van 120 cm. In de verbindingspijp bevinden zich ook twee rubber dopjes die voorkomen dat er water in gaat en die tegelijkertijd dienen als afdichting om ervoor te zorgen dat het harpoen kan blijven drijven. Een voorbeeld van een bestaande verbindingspijp kan bekeken worden in het volgende figuur.

Figuur 3.8

3.5 Shaft

De speer moet zodanig ontworpen zijn dat het een goede snelheid kan bereiken en niet te snel buigt of breekt. We kennen Europese en Amerikaanse speren. De Amerikaanse speer is gemaakt van HSS staal en heeft een dikte van maximaal 9.53 cm. Op deze soorten krijg je aan de ene kant een punt met schroefdraad. Deze schroefdraad is speciaal gemaakt om verschillende soorten speerpunten op te schroeven. Aan de andere kant krijg je de Europese speer die maximaal 6.75 mm dik is en ook gemaakt is van HSS staal. Het verschil hierbij is dat bij deze soort geen punt aangeschroefd moet worden. Fig. 3.9 en Fig. 3.10 geven een goed beeld van het verschil tussen een Europese en Amerikaanse speer en de verschillende soorten speerpunten.

ONTWERP HARPOEN

24

SIEGMAR VALENTIJN

Figuur 3.9

Figuur 3.10

3.6 Slings

Een zeer belangrijk onderdeel van de harpoen is het elastiek. Dit levert de energie om de speer in beweging te brengen. Er zijn verschillende soorten en diverse lengtes. Bij mijn ontwerp is het zo dat het elastiek een bepaalde lengte heeft. Het ontwerp van de Muzzle heb ik zodanig gemaakt dat eer een standaardelastiek op past. Omdat de Muzzle aan de voorkant een rond gat heeft is het ook mogelijk om een tweede type elastiek te gebruiken ingeval er meer kracht nodig is. Deze methode is de meest gebruikte voor jaren. Door de simpele constructie van het elastiek is het mogelijk het elastiek in verschillende lengtes te maken. Ook is het mogelijk reparaties uit te voeren tijdens het speervissen met deze soorten elastiek. In de onderstaande figuur is de meest gebruikte soort te zien.

Figuur 3.11

ONTWERP HARPOEN

Figuur 3.12

25

SIEGMAR VALENTIJN

Voor de gekozen ontwerp heb ik de verschillende soorten in de onderstaande tabel gezet.

Gem. Bewegin Max. Snelheid gs Snelheid m/s Energie 32.20 31.60 149.119

Buiten Dia.

Binnen Dia.

Laad Kracht

Power 20/16

20.0 mm

6.0 mm

Dynamic 20

20.0 mm

6.0 mm

30.20

31.60

149.119

74 kg

Power 18

18.0 mm

4.0 mm

30.16

32.55

148.784

66 kg

Top Energy 16

16.5 mm

4.0 mm

27.71

29.38

125.543

62 kg

Energy 16

16.0 mm

4.0 mm

26.98

30.07

119.015

57 kg

74 kg

Tabel 3.2

Fig. 3.13 en Fig. 3.14 geeft een overzicht aan van het elastiek dat gebruikt kan worden in mijn ontwerp.

Figuur 3.13

Figuur 3.14

3.7 Wishbone

De verbindingsstuk van het elastiek is zeer belangrijk bij alle type elastiek. Bij het eerste elastiek voorbeeld gebruiken ze ijzer voor het verbindingsstuk of touw. Hierbij is het mogelijk snel een reparatie uit te voeren als het verbindingsstuk kapot gaat in het water. Fig. 3.13 laat zien hoe het verbindingsstuk in elkaar zit.

ONTWERP HARPOEN

26

SIEGMAR VALENTIJN

Figuur 3.13

Bij de andere soorten is het zo dat je gebruik maakt van schroefdraad. Deze hebben hun voor- en nadelen. Dus het blijft de keuze van iedere speervisser welke soort ze gaan gebruiken en welke het beste voor hem is. Bij de onderstaande Fig. 3.14 is wel goed te zien dat een er groot verschil zit tussen de twee verbindingsstukken. Het onderstaande verbindingsstuk heeft een schuine gleuf dat goed haakt in de gleuf van de speer waarin het gaat zitten bij het laden van je harpoen. Het andere verbindingsstuk heeft geen schuine kant. Maar ook is het goed om duidelijk te maken dat dit soort verbindingsstuk meestal wordt gebruikt op Europese speer.

Figuur 3.14

ONTWERP HARPOEN

27

SIEGMAR VALENTIJN

Bijlage 1 Uitrustingen voor het speervissen.

Duikerpak

Loodgordel

Boei

ONTWERP HARPOEN

Zwemvin

28

SIEGMAR VALENTIJN

Bijlage 2 Uitrusting voor het speervissen

Handschoenen

Duikermes

Duikbril

ONTWERP HARPOEN

Snorkel

29

SIEGMAR VALENTIJN

Bijlage 3 Enquête onderzoek Eddy

Speargun design

XX X X X X X X X X X X X X X

Wish

Variable

Standard

Hi my friends I’m doing my final project and have to do a research about a new speargun I’ve to design. And between some spearfishing friends I would like to know what you think the needs are and what special request everyone have. I have to make decision between a pneumatic and a band speargun. If there is something that you can think of and it’s not in the lists just add it. This is how it works: in the table below you will find some requirements of a speargun I could think about. All you have to do is mark if it is a standard requirement, a variable requirement or a wish.


Comment: The speargun should have double safety to prevent accidental release. This is accomplished by having a safety that requires both hands on the speargun. One to release the safety and one to trigger the shot.

ONTWERP HARPOEN

30

SIEGMAR VALENTIJN

Bijlage 4 Enquête onderzoek Jair

Speargun design

Wish

Variable

Standard

Hi my friends I’m doing my final project and have to do a research about a new speargun I’ve to design. And between some spearfishing friends I would like to know what you think the needs are and what special request everyone have. I have to make decision between a pneumatic and a band speargun. If there is something that you can think of and it’s not in the list just add it. This is how it works: in the table below you will find some requirements of a speargun I could think about. All you have to do is mark if it is a standard requirement, a variable requirement or a wish.

X X X X X X X X X X X X X X X

Safety Balance Effective energy User friendly Maneuverability Light Effective range Float Aiming No to much noise Nice design Different lengths Soft handgrip Reel Flashlight

ONTWERP HARPOEN

31

SIEGMAR VALENTIJN

Bijlage 5 Enquête onderzoek Pedro

Speargun design Hi my friends I’m doing my final project and have to do a research about a new speargun I’ve to design. And between some spearfishing friends I would like to know what you think the needs are and what special request everyone have. I have to make decision between a pneumatic and a band speargun. If there is something that you can think of and it’s not in the list just add it.

Wish

Variable

Standard

This is how it works: in the table below you will find some requirements of a speargun I could think about. All you have to do is mark if it is a standard requirement, a variable requirement or a wish.

X X X X X X X X X X X X X X


ONTWERP HARPOEN

32

SIEGMAR VALENTIJN

Bijlage 6 Enquête onderzoek Ulysses

Speargun design

Wish

Variable

Standard


* * * * * * * * * * * * *


ONTWERP HARPOEN

33

SIEGMAR VALENTIJN

Bijlage 7 Enquête onderzoek Osmar

Speargun design

Wish

Variable

Standard


X X X X X X X X X X X X X X


ONTWERP HARPOEN

34

SIEGMAR VALENTIJN

Voorwoord ONTWERP HARPOEN SIEGMAR VALENTIJN

Recommend Documents