DE20217634U1

DE20217634U1 - Antrieb für muskelkraftbetriebene Wasserfahrzeuge auf Tragflächenbasis

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Publication number: DE20217634U1
Application number: DE20217634U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2012-11-08

Description

Beschreibung

1. Antrieb für muskelkraftbetriebene Wasserfahrzeuge auf Tragflächenbasis

Wasserfahrgeräte, die nach dem sogenannten Flossenschlag-Prinzip angetrieben werden, wie z.B. nach Patent -Nr. DE 69702891 T2 ähnlich Fig. 1 Ziffer 1 sind zwar verblüffend, zum einen deswegen, weil das Antriebsprinzip überhaupt funktioniert und offensichtlich auch einen guten Wirkungsgrad hat, zum anderen wegen der recht hohen Geschwindigkeit von bis zu 24km/h und das im Wesentlichen nur durch Einsatz der Beinkraft. Allerdings ist, natürlich in Abhängigkeit vom Trainingszustand, nach ein bis zwei Minuten eine Pause nötig. Damit ist der Aktionsradius eingeengt, zumal ein Start nur von einem Steg oder vom Boot aus erfolgen kann.

Deshalb wird durch die Motorisierung eine wesentliche Gebrauchswerterhöhung erreicht.

Denn es ist mit dem im Ausführungsbeispiel üblichen Tankvolumen möglich, bis etwa eine Stunde ohne Pause unterwegs zu sein.

Durch Verwendung eines sehr kleinen Propellers oder sogenannter Faltpropeller als auch solcher, bei denen sich die Blätter bei Entlastung automatisch in &ldquor;Segelstellung" drehen, ist das Erreichen des Ufers bzw. zumindest das Verlassen von Gefahrenzonen bei Aussetzen des Motors weiterhin durch Beinkraft möglich.

Des weiteren ist Mischantrieb möglich, so dass der Motor nur als Hilfsmotor verwendet wird.

Erfindungsgemäß ist es auch vorgesehen, den Verbrennungsmotor hauptsächlich zum Zweck der Geräuschminimierung durch einen Elektromotor zu ersetzen. Der Akkumulator kann dann in einer Art Rucksack auf dem Rücken mitgeführt werden, wenn deren Gewicht eine Größe erreicht, die eine Befestigung am Gesamtaufbäu verhindert. Dabei ist der Rucksack mit geeigneten Auftriebskörpern zu versehen, so dass ein Versinken im Wasser unmöglich ist, wenn die Tragflächen den Auftrieb versagen.

2. Motorischer Antrieb für Wasserfahrzeuge unter Benutzung einer biegsamen Welle

Handelt es sich um Schiffe oder Boote im herkömmlichen Sinne, bei denen der Rumpf während des Betriebes ganz oder teilweise im Wasser verbleibt, so sind verschiedene bewährte Verfahren für die Übertragung der Antriebsleistung bekannt, als da z.B. wären:

1. Schiffswelle, ggf. im Stevenrohr, durch den Rumpf mit konstruktionsbedingter Neigung nach unten,

2. Verfahren nach 1. mit nahezu paralleler Führung der Welle zur Wasseroberfläche,

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3. Sogenannte Z-Antriebe, wobei der Buchstabe den Übertragungsweg stilisiert,

4. Außenbordantriebe, die die Kraft über Wellen und Winkelgetriebe auf den Propeller übertragen oder auch ohne bezeichnetes Getriebe, dann &zgr;. &Bgr; mittels Zahnriemen,

5. Frei drehende, dabei selbst zentrierende, zum Wasser geneigte Propellerwelle,

6. Antriebe, bei denen sich der Motor selbst in Form von Hydraulik- oder Elektromotor in unmittelbarer Nähe zum Propeller unter Wasser befindet.

Handelt es sich um Tragflügel-Anwendungen, auf die sich der Schutzanspruch 1 bezieht, haben diese unter 1. bis 6. genannten Verfahren Nachteile.

Zum einen sind Wirkungsrichtungen des Propellers, die wesentlich von der Parallelen zur Wasseroberfläche abweichen unvorteilhaft, da sie eine Kraftkomponente in senkrechter Richtung bewirken. Dadurch wird die Flächenbelastung auf die Flügel verändert, welches zu Folge hat, dass bei Entlastung die mit Flügeln erreichbare Geschwindigkeit sinkt. Im gegenteiligen Fall erhöht sich u.a. die notwendige Startgeschwindigkeit.

Zum anderen sind Tragflügelanwendungen immer relativ schnell. Deshalb ist Widerstandsarmut für die Teile des Antriebes, die sich im Wasser befinden, oberstes Gebot insbesondere, wenn aus Gründen der noch Händelbarkeit des Gesamtgerätes dem Gewicht des hinzu kommenden Antriebes Grenzen gesetzt werden müssen und damit auch der verfügbaren Leistung.

Dicke in's Wasser tauchende Schäfte, wie bei Außenbordern üblich, empfehlen sich also nicht.

Außerdem sind solche Einrichtungen, besonders dann, wenn sie speziell angefertigt werden müssen, teuer, vor allem wenn Kegelradgetriebe zum Einsatz kommen.

Zu finden war also eine Übertragungseinrichtung, die

• im Wasser wenig Strömungswiderstand verursacht,

• gekapselt ist, um etwaige Gefährdungen zu minimieren,

• ermöglicht, dem Propeller die optimale Schubrichtung zu verleihen,

• aus Gründen des zu vermeidenden längeren Untertauchens des Motors durch Strömungsabriß an den Flügeln einen ausreichend großen Abstand von Motor und Schiffsschraube und damit auch von der Wasseroberfläche ermöglicht und

• außerdem preiswert ist.

Diesen Forderungen genügt der Einsatz einer biegsamen Welle, wie sie im Schutzanspruch 2 beschrieben wurde.

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Wenn das Eindringen von Wasser in die Lager und das gebogene Führungsrohr auf Grund der eingesetzten Materialien vermieden werden muss, so ist eine geeignete Abdichtung vor zu nehmen, z. B. durch Wellendichtringe.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 1 bis 3 zu sehen. Es zeigen:

Fig. 1 die Gesamtanordnung, versehen mit einem Antrieb gemäß Schutzansprüchen Fig. 2 den Antrieb, hier unter Verwendung einer leichten Motorsense Fig. 3 den Wasserabscheider für die Tankbelüftung

In Figur 1 ist mit 1 ein üblicherweise mit Muskelkraft angetriebenes Wasserfahrgerät auf Tragflächenbasis, welches im Englischen als &ldquor;hydrofoil bike" bezeichnet wird, dargestellt, welches mit einem erfindungsgemäßen Antrieb 2 ausgestattet wurde. Der Gesamtaufbau muss noch durch Schwimmkörper ergänzt werden, die ein Versinken im Wasser verhindern, wenn der Auftrieb über die Flügel nicht gegeben ist.

Figur 2 zeigt den eigentlichen Antrieb, hier bestehend aus einem Verbrennungsmotor 3, dessen Geräuschpegel durch Ansaug- und Abgas-Schalldämpfer 4 und 5 gesenkt wurde, des weiteren aus der erfindungsgemäß verwendeten biegsamen Welle, die im gebogenen starren Außenrohr 6 geführt wird.

Um den Strömungswiderstand im Wasser gering zu halten, ist eine stromlinienförmige Umhausung 7 vorgesehen, ergänzt durch sogenannte Anti-Kavitationsbleche 8. Ziffer 9 zeigt schließlich den Propeller, der auch von einer Ringdüse umgeben sein kann. Eine gegabeltes Bauteil 10 dient der mechanischen Befestigung an dem Bauteil, an dem die größte Widerstandentwicklung im Wasser zu erwarten ist - dem Hauptflügel. Da der Gesamtaufbau derartiger Wasserfahrgeräte funktionsbedingt nicht völlig starr ist und insbesondere bei Muskelkraftbetrieb entsprechende Winkel- und Relativbewegungen stattfinden, ist die Befestigung am Hauptflügel drehbar zu dessen Längsachse. Die andere Fixierung, die sich am Motor befindet, ist federnd ausgeführt.

Claims

1. Antrieb für muskelkraftbetriebene Wasserfahrzeuge auf Tragflächenbasis, dadurch gekennzeichnet, dass der ansonsten durch Muskelkraft erzeugte Vortrieb nach dem Flossenschlag- Prinzip ganz oder teilweise durch motorischen Antrieb ersetzt wird.

2. Motorischer Antrieb nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Antriebsleistung auf den Propeller durch eine biegsame Welle vorgenommen wird, die in einem starren gebogenen Außenrohr geführt wird.
Dabei kann das Außenrohr auch zur Verminderung des Strömungswiderstandes entsprechend verkleidet sein.
Außer dem ist unerheblich, ob vor oder nach der biegsamen Welle ein Getriebe angeordnet ist und auf welche Weise die Antriebsleistung erzeugt wird.

3. Antrieb durch Verbrennungsmotor nach Schutzanspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserabscheider nach Fig. 3 eingesetzt worden ist, der bei kurzzeitigem Untertauchen des Antriebsaggregates das Eindringen von Wasser in den Kraftstoffbehälter über dessen Belüftungszugang verhindert.