DE202012005066U1 - Watercraft with muscle power - Google Patents
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Abstract
Wasserfahrzeug mit Muskelkraft-Tretkurbelantrieb durch eine oder mehrere Personen, dadurch gekennzeichnet, – dass als Antriebseinheit ein für den Landeinsatz geeignetes Fahrrad oder mehrere Fahrräder mit oder ohne Räder verwendet werden, – dass über die Tretbewegung eine Schiffschraube angetrieben wird, wobei die Schiffschraube auch in Form eines Impellers angelegt sein kann – und dass die Steuerung dadurch erfolgt, daß durch Lenkerbewegung eines Fahrrads mindestens ein vorderer Schwimmkörper gegen mindestens einen hinteren Schwimmkörper verdrehbar ist und dass zur Kurvenfahrt Kurveninnenlage wie beim Radfahren an Land eingenommen wird.Muscular-type powered watercraft by one or more persons, characterized in that; that a suitable for land use bicycle or bicycles with or without wheels are used as the drive unit, -. that a propeller is driven by the pedaling motion, whereby the propeller may also be in the form of an impeller; and that the control is effected by the fact that at least one front float is rotatable against at least one rear float by handlebar movement of a bicycle and that cornering position is taken as cornering when cycling on land.
Description
Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Aufgabe der Erfindung ist, einen an Land oder auf einem Trainingsgerät ausgeführten Ausdauersport auch auf dem Wasser, bevorzugt aufstehenden Wasserflächen zu praktizieren. Dabei ist es insbesondere die Aufgabe der Erfindung, ein sportliches Bewegungsmuster zu erlauben, das der Praxis an Land weitestmöglich entspricht. Insbesondere soll das Bewegungsmuster des Radsports oder des Laufsports auf die Fortbewegung auf dem Wasser übertragen werden. Dazu gehört, dass sowohl die Art des Antriebs als auch der Lenkung den gewohnten Aktionen nahekommt. Auch ist es ein Ziel der Erfindung, eine sportliche Fortbewegungsgeschwindigkeit zu erreichen. Es ist außerdem ein Ziel der Erfindung, dass als Antriebseinheit ein ganz normales Fahrrad zum Einsatz kommt, beispielsweise das normale Straßenrennrad des Benutzen, so dass das Wasserfahrzeug ein Zubehörteil zum Fahrrad bildet, analog zu einem Rollentrainer im heimischen Trainingsraum. Es ist deshalb auch ein Ziel der Erfindung, dass das Wasserfahrzeug hierdurch wesentlich preisgünstiger ist als ein vollständiges Tretboot mit eigener Antriebseinheit und dass relativ wenige, leicht zu transportierende und zu lagernde Bauteile zusätzlich zum ohnehin vorhandenen Fahrrad zu beschaffen sind.The invention relates to a watercraft with the features according to claim 1. The object of the invention is to practice a run on land or on a training device endurance sport on the water, preferably upright water surfaces. It is in particular the object of the invention to allow a sporty movement pattern that corresponds to the practice on land as much as possible. In particular, the movement pattern of cycling or running sports should be transmitted to the movement on the water. This means that both the type of drive and the steering comes close to the usual actions. It is also an object of the invention to achieve a sporty speed of travel. It is also an object of the invention to use as the drive unit a normal bicycle, for example the normal road bike of use, so that the vessel forms an accessory to the bicycle, analogous to a roller trainer in the home exercise room. It is therefore an object of the invention that the watercraft is thus much cheaper than a complete pedal boat with its own drive unit and that relatively few, easy to transport and stored components in addition to the already existing bike to procure.
Es sind viele Lösungen für Wasserfahrzeuge mit Tretantrieb bekannt. Dabei handelt es sich überwiegend um Lösungen, die keinen Ausdauertrainings- oder Leistungssportgedanken zum Ziel haben. Außerdem nimmt die Besatzung dieser Fahrzeuge nicht die für einen möglichst effektiven Energieeinsatz optimale Sitzposition eines Fahrrad- bzw. Rennradfahrers ein.There are many known solutions for watercraft with pedal drive. These are predominantly solutions that have no endurance training or competitive sport thoughts to the goal. In addition, the crew of these vehicles does not take the optimal for the most effective use of energy seating position of a bicycle or racing cyclist.
Es sind jedoch auch Lösungen bekannt geworden, die eine leistungssportliche Fortbewegung zum Ziel haben. Das
Das
Gleich wie das
Nach der Lehre des
Gemäß der 5,443,405 wird als Antriebseinheit ein komplettes Fahrrad verwendet einschließlich Rädern. Der Antrieb erfolgt über Rollen wie bei bekannten Rollentrainern für den Gebrauch im Trainingsraum, wobei die Rollen mit zwei Antriebspropellern verbunden sind. Die Antriebseinheit wird auf einem Surfbrett oder einem ähnlich einem Surfbrett gestalteten Schwimmer montiert. Ein solcher Schwimmer verhält sich nicht ausreichend kippstabil, weshalb das Fahrzeug mit zwei Stützschwimmern ausgestattet ist. Durch die Stützschwimmer ist auch dieses Wasserfahrzeug nicht in der Lage, zur Kurvenfahrt eine Querneigung wie beim Fahrradfahren einzunehmen. Bei Verwendung eines handelsüblichen Fahrrads und eines ebensolchen Surfboards besteht ein besonderer Vorteil dieser Lösung darin, daß nur noch wenige, preiswerte und kleinvolumige Zusatzbauteile benötigt werden.According to the 5,443,405 is used as a drive unit a complete bicycle including wheels. The drive via rollers as in known roller trainer for use in the training room, the rollers are connected to two drive propellers. The drive unit is mounted on a surfboard or similar to a surfboard designed float. Such a float does not behave sufficiently stable, which is why the vehicle is equipped with two support swimmers. Due to the support swimmers, this vessel is not able to take a turn for cornering as in cycling. When using a standard bicycle and a surfboard just such a particular advantage of this solution is that only a few, inexpensive and small-volume additional components are needed.
Die
Die vorliegende Erfindung sieht ein mit Muskelkraft betriebenes Wasserfahrzeug vor, das der Sportler mit gleichen Bewegungsmustern betreibt wie bei der äquivalenten Sportart an Land. Dadurch wird der Sportler muskulär, motorisch und organisch in idealer Weise für die aquivalente Sportart trainiert. Umgekehrt ist der Sportler durch die Erfahrung mit der äquivalenten Sportart an Land ideal für die Fortbewegung mit dem Wasserfahrzeug trainiert.The present invention provides a muscle-powered watercraft that the athlete operates with the same motion patterns as the equivalent on-land sport. Thus, the athlete is muscular, motor and organically trained in the ideal way for the equivalent sport. Conversely, the athlete is trained by experience with the equivalent sport on land ideal for locomotion by watercraft.
Das Wasserfahrzeug umfasst eine Antriebseinheit und eine SchwimmereinheitThe watercraft comprises a drive unit and a float unit
Bevorzugt wird das Wasserfahrzeug wie ein Fahrrad mit einem Tretantrieb bewegt. Es bietet sich ganz besonders an, das selbe Fahrrad als Antriebseinheit zu verwenden, das der Sportler auch an Land benutzt. Dieses bietet für sein Training die optimalen Voraussetzungen. Dieses Fahrrad kann je nach Ausführungsform des Wasserfahrzeugs vollständig oder nach Demontage eines oder beider Räder auf der Schwimmereinheit des Wasserfahrzeugs befestigt werden. Die Verwendung eines ohnehin vorhandenen Fahrzeugs hat zusätzlichen Vorteil, daß für das Wasserfahrzeug keine eigene Antriebseinheit benötigt wird.Preferably, the watercraft is moved like a bicycle with a pedal drive. It is particularly appropriate to use the same bicycle as a drive unit that the athlete uses on land. This offers optimal conditions for his training. Depending on the embodiment of the watercraft, this bicycle can be fastened completely or after disassembly of one or both wheels on the float unit of the watercraft. The use of an already existing vehicle has the additional advantage that no separate drive unit is needed for the vessel.
Wenn das Fahrrad komplett mit Hinterrad montiert wird, dann erfolgt der Antrieb über eine Rolle nach dem Prinzip eines stationären Rollentrainers, wobei die Antriebsleistung von der Rolle auf eine Schiffschraube oder einen Impellerantrieb umgelenkt wird.If the bike is mounted completely with rear wheel, then the drive via a roller on the principle of a stationary roller trainer, the drive power is deflected from the role of a propeller or an impeller drive.
Alternativ wird das Hinterrad des Fahrrads entfernt und es wird statt des Hinterrads ein Antriebsrad vorzugsweise für eine Kette, einen Flach- oder einen Zahnriemen in der Hinterradgabel montiert, über welche eine Schiffschraube oder ein Impeller angetrieben wird.Alternatively, the rear wheel of the bicycle is removed and instead of the rear wheel, a drive wheel is preferably mounted for a chain, a flat or a toothed belt in the rear fork over which a propeller or an impeller is driven.
Die Schwimmereinheit ist auf geringen Strömungswiderstand optimiert, um der sportlichen Fortbewegung an Land nahe zu kommen. Die Schwimmereinheit besteht mindestens aus einem vorderen Schwimmer und einem hinteren Schwimmer, der mit dem Hinterrad oder der Hinterradbefetigung verbunden ist. Der vordere Schwimmer ist unmittelbar mit Vorderrad oder der Vorderradgabel des Fahrrads verbunden, so daß eine Lenkung des vorderen Schwimmers über die normale Fahrradlenkung erfolgt. Diese Art der Lenkung ist Voraussetzung, damit eine dem Radsport vergleichbare Kurvensteuerung mit Kurven-Innenlage erfolgen kann. Eine Lenkung über eine Heck-Steuerflosse, die nach dem Stand der Technik vorgeschlagen wurde, hätte eine andere und ungewohnte Kurvensteuerung zur Folge und würde zumindest ein spezielles Training des Sportlers erfordern.The float unit is optimized for low flow resistance in order to come close to sporty locomotion on land. The float unit consists of at least a front float and a rear float, which is connected to the rear wheel or the Hinterradbefetigung. The front float is directly connected to the front wheel or the front fork of the bicycle, so that a steering of the front float takes place via the normal bicycle steering. This type of steering is a prerequisite for cycling control comparable with curve inner layer can be done. Steering via a tail control fin as proposed in the prior art would result in a different and unfamiliar curve control and would require at least a special training of the athlete.
Die Geschwindigkeiten, die mit Verdränger-Schwimmkörpern, also mit Schwimmkörpern, deren Auftriebswirkung auf der Wasserverdränger beruht, erreicht werden können sind prinzipiell begrenzt. Als erreichbare Höchstgeschwindigkeit gilt die sogenannte Rumpfgeschwindigkeit, die auch bei beliebig hoher Antriebsleistung nicht überschritten werden kann. Bei Annährung an diese Rumpfgeschwindigkeit überlagern sich die Bug,- und die Heckwelle des Schwimmkörpers und geraten in Resonanz. Die Resonanzwelle nimmt jede weitere in das System investierte Energie auf. Die Rumpfgeschwindigkeit ist unmittelbar von der Rumpflänge abhängig. Um eine fahrradähnliche Geschwindigkeit, also beispielsweise mehr als 15 km/h in Verdrängerfahrt zu erreichen, wäre eine Länge der Schwimmeranordnung mindestens in der Größenordnung von 10 Metern erforderlich.The speeds that can be achieved with displacement floats, so with floats whose buoyancy effect on the water displacer can be achieved are limited in principle. The achievable maximum speed is the so-called hull speed, which can not be exceeded even with arbitrarily high drive power. When approaching to this hull speed, the bow, - and the stern wave of the float superimposed and get into resonance. The resonance wave absorbs any further energy invested in the system. The hull speed is directly dependent on the hull length. In order to achieve a bicycle-like speed, for example, more than 15 km / h in displacement, a length of the float assembly would be at least on the order of 10 meters required.
Eine entsprechende prinzipielle Begrenzung der Geschwindigkeit gibt es bei Gleiter-Schwimmkörpern nicht, also bei Schwimmkörpern, deren Auftriebswirkung ab einer gewissen Geschwindigkeit auf dem hydrodynamisch erzielten Auftrieb beruht. Bei Gleiter-Schwimmkörpern gibt es auch keine prinzipielle Abhängigkeit der erreichbaren Geschwindigkeit von der Schwimmerlänge.A corresponding basic limitation of the speed does not exist in glider floats, so in floats whose buoyancy effect is based on the hydrodynamically achieved buoyancy above a certain speed. For glider floats, there is also no principle dependence of the achievable speed of the float length.
Der oder die Schwimmkörper des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs werden deshalb vorzugsweise als Gleiter-Schwimmkörper ausgeführt. Gleiter-Schwimmkörper sind gekennzeichnet durch eine im Wesentlichen flache UnterseiteThe float or bodies of the watercraft according to the invention are therefore preferably designed as glider float. Glider floats are characterized by a substantially flat bottom
Besonders günstig ist, daß Gleiter-Schwimmkörper grundsätzlich die Eigenschaft haben, daß sie sich bei Kurvenfahrt sinnrichtig in die Kurve legen. Dies beruht darauf, daß sich der Wellenberg der Bugwelle auf der Kurvenaußenseite aufbaut und auf der Innenseite ein zugehöriges Wellental.It is particularly favorable that glider-float basically have the property that they turn into the curve meaningful when cornering. This is based on the fact that the wave crest of the bow wave builds up on the outside of the curve and on the inside an associated wave trough.
Die Schwimmkörper oder mindestens ein Schwimmkörper sollten ausreichend breit ausgelegt sein, um bei Langsamfahrt und im Stillstand eine ausreichende Kippstabilität zu gewährleisten. Ebenso sollte das Fahrrad bei im Wasser treibendem Wasserfahrzeug zu. besteigen und zu starten sein. Auch ein Wiederbesteigen und starten des gekenterten Fahrzeugs sollte möglich sein. Eine breite Bauform steht einer guten Leistung bei Gleitfahrt nicht entgegen, macht es vielmehr besonders auftriebsstark.The floats or at least one float should be designed sufficiently wide to ensure sufficient stability during slow and at rest. Likewise, the bike should be in waterborne watercraft too. climb and start. A Wiederbesteigen and start the capsized vehicle should be possible. A wide design is not opposed to a good performance when gliding, but makes it particularly buoyant.
Die Schwimmereinheit kann so ausgelegt werden, daß sie bei Auslegungsgeschwindigkeit als Gleiter mit hydrodynamischem Auftrieb wirkt. Eine derartige Schwimmereinheit ermöglicht grundsätzlich geringere Strömungswiderstände und damit auch höhere Fahrgeschwindigkeiten. Zum Zwecke der fahrradäquivalenten Fortbewegung und Steuerung muß die Schwimmereinheit nicht zu breit und um ihre Längsachse leicht zu rollen sein. Eine solche Schwimmereinheit verhält, sich aber im Stillstand kipp-instabil wie ein Fahrrad, was das Besteigen, Losfahren und Anhalten erheblich erschwert und ein einfaches Treibenlassen praktisch nicht erlaubt. Deshalb ist die Schwimmereinheit so auszulegen, daß sie im Stillstand und bei Langsamfahrt als Verdränger das Gesamtgewicht einschließlich Fahrer trägt und beim Besteigen ausreichend kippstabil ist. Ausreichende Kippstabilität im Stillstand und Rollfreudigkeit um die Längsachse bei der Kurvenfahrt sind zu erreichen, indem zumindest der hintere Schwimmer, der die Hauptlast trägt, teilweise breit ausgelegt oder mit Auslegerschwimmern versehen ist, wobei bei Gleitfahrt mit hydrodynamischem Auftrieb der breite Teil des Schwimmerkörpers oder die Auslegerschwimmer aus dem Wasser auftauchen. The float unit can be designed to act as a hydrodynamic lift glider at design speed. Such a float unit basically allows lower flow resistance and thus higher speeds. For the purpose of bicycle-equitable locomotion and control, the float unit need not be too wide and easy to roll about its longitudinal axis. Such a float unit behaves, but at standstill kipp-unstable as a bicycle, which makes climbing, driving off and stopping considerably difficult and a simple drifting practically impossible. Therefore, the float unit is to be designed so that it carries the total weight including driver at standstill and at slow speed as a displacer and is sufficiently stable when climbing. Sufficient stall stability at standstill and rollability about the longitudinal axis when cornering are to be achieved by at least the rear float, which carries the main load, is designed to be partially wide or equipped with boom floats, wherein in floating hydrodynamic lift the broad part of the float body or the boom float emerge from the water.
Hydrodynamischer Auftrieb kann günstig auch durch unterhalb der Wasseroberfläche angeordnete Tragflächen erzeugt werden, wobei eine Tragfläche als vorderer Schwimmer und eine Zweite als hinterer Schwimmer anzuordnen ist. Um auch Verdrängerfahrt und ausreichenden Auftrieb im Stillstand, sowie ausreichende Kippstabilität zu erreichen, ist zumindest der hintere Schwimmer zumindest mit einem zusätzlichen oberhalb der Tragfläche angeordneten Verdrängerschwimmkörper oder mit zwei Verdrängerschwimmkörpern in Auslegerunganordnung auszurüsten. Auftriebsfahrt auf Tragflächen mit aus dem Wasser herausgehobenen Verdrängerschwimmkörpern hat den besonderen Vorteil, daß der oder die Verdrängerkörper dabei auf jeden Fall so weit über die Wasseroberfläche angehoben werden können, daß sie eine Querneigung zur Kurvenfahrt nicht behindern. Die genauere Auslegung eines Wasserfahrzeugs als Tragflächenwasserfahrzeug wird an Hand der Figuren näher erläutert.Hydrodynamic buoyancy can also be favorably produced by airfoils arranged below the water surface, one wing being to be arranged as a front float and a second as a rear float. In order to achieve positive displacement and sufficient buoyancy at standstill, as well as sufficient stability against tilting, at least the rear float is to be equipped with at least one additional displacer float arranged above the support surface or with two displacer float bodies in a cantilever arrangement. Buoyancy on wings with lifted out of the water Verdrängerschwimmkörpern has the particular advantage that the displacement or the displacement can be raised so far over the water surface in any case, that they do not hinder a bank for cornering. The more detailed design of a watercraft as a hydrofoil craft will be explained in more detail with reference to FIGS.
Bekannte, für Rekordfahrten ausgelegte Wasserfahrzeuge mit Muskelkraftantrieb erreichen bei hydrodynamisch optimierter Auslegung Geschwindigkeiten bis zu mehr als 30 km/h, allerdings nur über sehr kurze Fahrstrecken von rund 100 Meter. Im praktischen Sport-, Trainings- oder auch Tourenbetrieb wird die Reisegeschwindigkeit in jedem Fall geringer sein als beim Straßenradsport, da der hydrodynamische Widerstand der Schwimmkörper auf jeden Fall größer ist als der Rollwiderstand eines Fahrrads. Ziel muß daher eine Auslegungsgeschwindigkeit sein, die unterhalb der Geschwindigkeit beim normalen Radsport liegt.Well-known, designed for record-breaking watercraft with muscle power reach at hydrodynamically optimized design speeds up to more than 30 km / h, but only over very short distances of about 100 meters. In practical sports, training or touring, the cruising speed in any case will be lower than in road cycling, since the hydrodynamic resistance of the float is definitely greater than the rolling resistance of a bicycle. Target must therefore be a design speed that is below the speed of normal cycling.
Hieraus ergibt sich eine Einschränkung bei dem Ziel, eine Fortbewegung zu verwirklichen, die der Fortbewegung im Straßenradsport nahe kommt.This results in a limitation in the goal of realizing a locomotion that comes close to getting around in road cycling.
Um diese Einschränkung teilweise auszugleichen und eine Auslegungsgeschwindigkeit zu erreichen, die der Geschwindigkeit des Straßenradsports näher kommt, gibt es mehrere Möglichkeiten:
Eine Möglichkeit ist, mehrsitzige Wasserfahrzeuge einzusetzen mit Antriebseinheiten vorzugsweise in Tandemanordnung oder auch in mehrfacher Tandemanordnung. Näheres hierzu wird an Hand der Figuren erläutert.To partially offset this limitation and achieve a design speed closer to the speed of road cycling, there are several possibilities:
One possibility is to use multi-seat watercraft with drive units preferably in tandem or in multiple tandem arrangement. More details will be explained with reference to the figures.
Eine weitere bevorzugte Möglichkeit ist die Unterstützung des Antriebs durch einen elektromotorischen Hilfsantrieb. Es ist im Fahrradsport bekannt und verbreitet, elektromotorische Hilfsantriebe einzusetzen, bei denen elektronisch gesteuert abhängig vom muskulären Energieeinsatz zusätzlich elektrische Energie beigesteuert wird. Es wird vorgeschlagen, ein System einzusetzen, das, wie aus dem Fahrradsport grundsätzlich bekannt, einen gewissen, vorzugsweise einstellbaren Anteil der muskulär aufgewendeten Energie zusätzlich als elektrische Energie zuzuführen. Dadurch kann erreicht werden, daß eine Fortbewegung auf Wasser im gleichen Geschwindigkeitsbereich und eine Fortbewegungs- und Kurvenfahrtdynamik wie beim Straßenradsport erzielt wird, so daß durch den Sportler subjektiv keine Einschränkung durch eine gegenüber dem Straßenradsport erhöhte Widerstandskraft wahrgenommen wird.Another preferred possibility is the support of the drive by an electric motor auxiliary drive. It is known and used in bicycle sports to use electric motor auxiliary drives in which electronically controlled depending on the muscular energy use additional electrical energy is contributed. It is proposed to use a system which, as is generally known from bicycle sports, additionally supplies a certain, preferably adjustable, portion of the muscular energy used as electrical energy. It can thereby be achieved that a movement on water in the same speed range and a locomotion and cornering dynamics is achieved as in road cycling, so that subjectively no restriction is perceived by the athlete compared to the road cycling sport increased resistance.
Die elektrische Antriebseinheit kann in die Schwimmereinheit des Wasserfahrzeugs integriert sein, so daß die elektrische Energie dem Schiffschraubenantrieb zugeführt wird oder sie ist der Antriebseinheit, also dem Fahrrad zugeordnet, beispielsweise identisch wie bei handelsüblichen Fahrrädern mit elektrischem Zusatzantrieb. Dabei können auch kommerziell erhältliche Zusatzantriebskits, bestehend aus Nabenmotor, Batterie und Steuereinheit eingesetzt werden, die optional an handelsüblichen Fahrrädern angebracht werden können, so daß die Verwendung eines elektrischen Zusatzantriebs nicht zwingend bei der Auslegung vorgesehen sein muß, sondern optional nachgerüstet werden kann.The electric drive unit may be integrated in the float unit of the watercraft, so that the electric power is supplied to the propeller drive or it is the drive unit, so assigned to the bike, for example, identical as in commercial bicycles with electric auxiliary drive. In this case, commercially available additional drive kits, consisting of hub motor, battery and control unit can be used, which can be optionally mounted on standard bicycles, so that the use of an electric auxiliary drive does not necessarily have to be provided in the design, but can be optionally retrofitted.
Weitere Merkmale der Erfindung werden im Folgenden an Hand der
Grundsätzlich wird auch vorgeschlagen, über den Hinterradantrieb eine Hydraulikpumpe anzutreiben, die über eine Hydraulikleitung einen Hydraulikmotor antreibt, der eine Schiffschraube antreibt. Diese Ausführungsform ist in keiner Figur dargestellt.In principle, it is also proposed to drive a hydraulic pump via the rear wheel drive, which drives a hydraulic motor via a hydraulic line, which drives a ship's propeller. This embodiment is not shown in any figure.
Bild 3a zeigt schematisch den Querschnitt einer bevorzugten Schwimmereinheit (
Eine typische Schwimmerform für kleine Gleiter stellt ein Surfbrett dar. Moderne Surfbretter sind aber nicht für die gleichen Anforderungen optimiert, wie der oder die Schwimmkörper des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs. Ein Surfbrett muss nicht nur gute Gleiteigenschaften aufweisen, sondern auch eine gute Manövrierbarkeit. Außerdem werden moderne Surfbretter bevorzugt bei höheren Windgeschwindigkeiten eingesetzt und sind daher auch für höhere Aufgleitgeschwindigkeiten ausgelegt, als der oder die Schwimmkörper des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs. Eine gute Kippstabilität ist oft nur für Anfängerbretter erforderlich.A typical float form for small skis is a surfboard. However, modern surfboards are not optimized for the same requirements as the float (s) of the craft of the invention. A surfboard not only has to have good gliding properties, but also good maneuverability. In addition, modern surfboards are preferably used at higher wind speeds and are therefore designed for higher Aufgleitgeschwindigkeiten, as the or the floating body of the watercraft according to the invention. Good tipping stability is often only required for beginner boards.
Es gibt allerdings eine Klasse moderner Surfbretter, die ähnlich ausgelegt ist wie der oder die Schwimmkörper des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs, insbesondere Surfbretter für besonders gute Leistungen bei geringer Windgeschwindigkeit. Derartige Surfretter habe keine durchgehend flache Unterseite, sondern verfügen über einen bis zu 3 Kielen. Sie verfügen über eine große Fläche und auch über eine erhebliche Dicke.However, there is a class of modern surfboards that is designed similar to the or the floating body of the watercraft according to the invention, especially surfboards for particularly good performance at low wind speeds. Such surfers have no consistently flat bottom, but have up to 3 keels. They have a large area and also a considerable thickness.
Bild 3b zeigt im Querschnitt einen bevorzugten Schwimmkörper (
Es wird vorgeschlagen, daß sich der Querschnitt des oder der Schwimmkörpers nach unten hin verjüngt. Dies hat folgende Wirkungen: Der Schwimmkörper kann im Sinne einer Kippstabilität breit gestaltet werden. Die volle Breite taucht aber nur in gekippter Position auf der tiefer liegenden Seite ein. Der in Normalfahrt umspülte Körper ist aber deutlich schmaler und insbesondere in Verdrängerfahrt strömungsgünstiger, was insbesondere die Anfangsbeschleunigung und den Leistungsaufwand für den Übergang zur Gleitfahrt reduziert. Beim Kippen des Schwimmkörpers wird die effektive Breite auf der nach unten gekippten Seite größer, was die Kippstabilität abermals erhöht.It is proposed that the cross-section of the float or body tapers downwards. This has the following effects: The float can be made wide in terms of tipping stability. However, the full width only appears in the tilted position on the lower side. However, the body washed around in normal travel is significantly narrower and, in particular in displacement displacement, more aerodynamically favorable, which in particular reduces the initial acceleration and the expenditure of effort for the transition to the glide slope. When tilting the float, the effective width on the tilted down side larger, which again increases the tipping stability.
Für die aktive Steuerung der Schräglage ist die geringere wirksame Breite in Normalfahrt günstiger.For active control of the inclined position, the lower effective width in normal driving is more favorable.
Es ist bekannt, daß ein Kiel oder auch eine Dreikielanordnung geeignet ist, einen Schwimmkörper leichter und bei geringerer Geschwindigkeit in den Gleitzustand zu bringen. Ein Mittelkiel (
Die zusätzliche Richtungsstabilität, welche die Kiele vermitteln, kommt dem Anwendungszweck des Wasserfahrzeugs zugute.The additional directional stability provided by the keels benefits the utility of the vessel.
Es wird daher vorgeschlagen, den oder die Schwimmkörper (
Gemäß
Eine Verdrängerausführung könnte durchaus sehr schnelle und ruhige Fahrten erlauben, wird aber auf Grund der Schwierigkeiten mit der notwendigen großen Schwimmerlänge kaum zum Einsatz kommen.A positive displacement version could allow very fast and quiet rides, but will hardly be used due to the difficulties with the necessary large float length.
Man kann jedoch die Auslegervariante des Wasserfahrzeugs (
Es bezeichnet (A) die Höhe der Wasseroberfläche bei Stillstand oder Langsamfahrt und (B) die Höhe bei Gleitfahrt, jeweils in Relation zu den Proportionen des Wasserfahrzeugs (
Um ein Absinken des Wasserfahrzeugs bei Stillstand und Langsamfahrt zu vermeiden, ist das Wasserfahrzeug, insbesondere der hintere Schwimmer (
Die als Tragflächen ausgebildeten vorderen (
Da die Verwendung von Auslegerschwimmern gemäß
Die in
In Gleitfahrt wird das Wasserfahrzeug (
In einer logischen Weiterbildung der Ausführung von
Ein Antrieb des Wasserfahrzeugs durch zwei oder mehrere Sportler erhöht die maximal erreichbare Fahrgeschwindigkeit. Damit Kurvenfahrt in gleicher Weise mit Kurveninnenlage erfolgen kann wie beim einsitzigen Wasserfahrzeug (
Eine Anordnung gemäß
Da der Strömungswiderstand eines Wasserfahrzeugs in jedem Fall höher ist als der Rollwiderstand eines guten Fahrrads, werden radsportübliche Geschwindigkeiten mit einem nur durch Muskelkraft angetriebenen Wasserfahrzeug nicht erzielbar sein. Daher bietet es sich an, ein derartiges Wasserfahrzeug mit einer Elektrounterstützung auszurüsten, wie es bei sogenannten E-Bikes oder Pedelecs üblich ist. Eine Möglichkeit besteht darin, gemäß jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gemäß
In beiden Darstellungen sind die Schwimmkörper ausgeführt wie in der Ausführungsform gemäß
Gemäß
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE201220005066 Expired - Lifetime DE202012005066U1 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Watercraft with muscle power |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102015008513A1 (en) | 2015-07-04 | 2017-01-05 | Arnd Kozlik | Means of transport, in particular bicycle or water sports equipment |
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- 2012-05-22 DE DE201220005066 patent/DE202012005066U1/en not_active Expired - Lifetime
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