AT502386B1

AT502386B1 - Wasserfahrzeug

Info

Publication number: AT502386B1
Application number: AT0142205A
Authority: AT
Original assignee: Spinwood Trading & Consulting
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-03-15
Also published as: AT502386A4; WO2007025318A9; WO2007025318A1

Description

2 AT 502 386 B1

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einer Antriebseinheit und mindestens einer Tretkurbel.

Als Wasserfahrzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung werden Tretboote, Jetskis, also Klein-5 Wasserfahrzeuge mit Strahlantrieb oder ähnliche Fahrzeuge verstanden. Es ist bekannt, dass solche Fahrzeuge einerseits über Tretkurbel antreibbar sind, aber auch als elektrisch angetriebene Fahrzeuge eingesetzt werden können. Aus der WO 01/26960 A ist ein Tretboot bekannt, das einen zuschaltbaren Elektroantrieb aufweist. Die WO 02/094652 A zeigt weiters ein Wasserfahrzeug, das alternativ über Tretkurbeln oder Elektromotor antreibbar ist. 10

Beim ausschließlichen Betrieb mit Muskelkraft erfolgt die Steuerung der Vortriebsleistung über das Drehmoment, das vom Benutzer an den Tretkurbeln aufgebracht wird. Erfolgt der Antrieb hingegen mit Elektromotor, muss eine händische Steuerung vorgesehen sein, die im einfachsten Fall stufenweise erfolgt, aber auch stufenlos regulierbar sein kann. 15 Für den Benutzer ist schwierig und wenig befriedigend, die Vortriebssteuerung über konkurrierende Systeme, nämlich den Tretkurbelantrieb und den elektrischen Antrieb vorzunehmen. Aus diesem Grund haben sich Wasserfahrzeuge mit kombinierten mechanischen und elektrischen Antrieb nicht durchgesetzt. 20

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es diese Nachteile zu vermeiden und eine Lösung anzugeben, die eine einfache und intuitive Steuerung eines Wasserfahrzeugs ermöglicht und gleichzeitig ein gehobenes Fahrgefühl verwirklicht. Eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrdynamik zu schaffen, die den Benutzer einen Anreiz bietet, eine 25 höhere Leistung an der Tretkurbel abzugeben, um dadurch einen entsprechenden Trainingseffekt zu erreichen.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch gelöst, dass die Tretkurbel mit einer Bremseinrichtung, die vorzugsweise als Generator ausgebildet ist, verbunden ist, und dass die An-30 triebseinheit in Abhängigkeit von der an der Bremseinrichtung aufgebrachten Leistung gesteuert wird. Durch die mechanische Entkoppelung der Tretkurbel vom eigentlichen Antriebssystem wird die Basis geschaffen, vielfältige Steuerungsmöglichkeiten zu bieten und eine erhöhte Fahrdynamik zu erzielen. Das Antriebssystem kann wahlweise über eine Schiffsschraube oder über einen Strahlantrieb im Sinne eines Jetski-Fahrzeugs erfolgen. Ein elektrischer Jetski-35 Antrieb ist beispielsweise in der US 6,890,224 B offenbart.

Eine besonders begünstigte Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Steuerung der Antriebseinheit in Abhängigkeit von der Drehzahl der Tretkurbel bzw. dem durch den Generator erzeugten Strom erfolgt. Auf diese Weise wird erreicht, dass eine Erhöhung der 40 Leistung an der Tretkurbel nicht nur eine entsprechende geringfügige Erhöhung der Leistung an der Antriebseinheit bewirkt, sondern dass im Sinne eines Hebelgesetzes eine entsprechende Verstärkung der Antriebsleistung durch eine gleichzeitige Erhöhung der elektrischen Antriebsleistung erfolgt. 45 Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug ist nicht nur für eine Person darstellbar, es kann sich in bevorzugter Weise auch um ein Wasserfahrzeug für zwei oder mehr Personen in Tandem-Anordnung hintereinander oder nebeneinander sitzend handeln.

Besonders bevorzugt ist, wenn eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, die so ausgebildet so ist, dass das Verhältnis der Drehzahl der Tretkurbel zu der Drehzahl der Antriebseinheit stufenweise konstant ist. Das Verhältnis wird vom Fahrer vorgegeben und entspricht etwa der Gangstufe eines Kraftfahrzeugs. Solange das Verhältnis konstant vorgegeben ist, wird je nach Drehzahl das erforderliche Antriebsmoment vom Elektromotor zur Verfügung gestellt, der einerseits den vom Generator erzeugten Strom verbraucht, und andererseits Strom aus der Batterie auf-55 nimmt. Im Allgemeinen wird dabei bei niedrigen Drehzahlen der Tretkurbel der vom Generator

Claims

3 AT 502 386 B1 erzeugte Strom zumindest größtenteils ausreichen, um den Strombedarf des Elektromotors zu decken. Da bei höherer Drehzahl das erforderliche Antriebsmoment überproportional zunimmt, wird der Anteil des aus der Batterie entnommenen Stroms entsprechend größer. 5 Alternativ zu der obigen Ausführungsvariante kann eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen sein, die dazu ausgebildet ist, die an der Tretkurbel aufgebrachte Leistung in einem konstanten oder nach einer vorgegebenen Funktion über die Drehzahl veränderbarem Verhältnis zu der am Antriebsrad abgegebenen Leistung zu halten. Unabhängig davon, wie die Steuerungseinrichtung programmiert ist, ist allen Ausführungsvarianten gemeinsam, dass das Wasserfahrzeug io auch ausschließlich über die Tretkurbel vom Stillstand bis zur Höchstgeschwindigkeit steuerbar ist. Eine solche Steuerung kann an Stelle eines Generators auch über eine Bremseinrichtung realisiert werden. In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Figur dargestellten Ausfüh-15 rungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt ein Jetski-Wasserfahrzeug mit einer Antriebseinheit 1, bestehend aus einem Elektromotor 3, der eine Wasserstrahlpumpe 4 antreibt, die den Jetski-Antrieb darstellt. Eine Tretkurbel 7 treibt einen Generator 8 an, der Strom in eine wiederaufladbare Batterie 5 liefert, zo Über eine Steuerungseinrichtung 6 wird der Elektromotor 3 so angetrieben, dass seine Drehzahl in einem vorbestimmten Verhältnis zur Drehzahl der Tretkurbel 7 ist. Das Verhältnis kann über einen Wahlschalter 9 stufenlos oder stufenweise eingestellt werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es ein Wasserfahrzeug zu verwirklichen, das über eine 25 Tretkurbel verfügt und gleichzeitig eine hohe Fahrdynamik aufweist und damit ein entsprechendes Fahrgefühl für den Benutzer bietet. Patentansprüche: 30 1. Wasserfahrzeug mit einer Antriebseinheit (1) und mindestens einer mechanisch unabhängig von der Antriebseinheit beweglichen Tretkurbel (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Tretkurbel (7) mit einer Bremseinrichtung, die vorzugsweise als Generator (8) ausgebildet ist, verbunden ist, und dass die Antriebseinheit (1) in Abhängigkeit von der an der Brems- 35 einrichtung aufgebrachten Leistung gesteuert wird.
2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (1) als Elektromotor (3) ausgebildet ist, teilweise von einer aufladbaren Batterie (5) und teilweise von dem Generator (8) mit Strom versorgt wird. 40
3. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (1) eine Schiffsschraube antreibt.
4. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die 45 Antriebseinheit (1) eine Strahlpumpe (4) antreibt.
5. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich. um ein Wasserfahrzeug für zwei oder mehr Personen in Tandem-Anordnung hintereinander oder nebeneinander sitzend handelt. 50
6. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (6) vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, dass das Verhältnis der Drehzahl der Tretkurbel (7) zu der Drehzahl der Antriebseinheit (1) stufenweise konstant ist. 55 4 AT 502 386 B1
7. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (6) vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, dass das Verhältnis der Drehzahl der Tretkurbel (7) zur der Drehzahl der Antriebseinheit (1) stufenlos variabel einem vorgegebenen Wert entspricht. 5
8. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (6) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, die an der Tretkurbel (7) aufgebrachte Leistung in einem konstanten oder nach einer vorgegebenen Funktion über die Drehzahl veränderbarem Verhältnis zu der am Antriebsrad abgegebenen Leistung io zu halten.
9. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Pedalen eine Bremseinrichtung verbunden ist, die die Funktion der Widerstandserzeugung an den Pedalen übernimmt. 15
10. Wasserfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung eine hydrodynamische Bremse umfasst.
11. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die 20 Bremseinrichtung als Kombination aus einer mechanischen Bremse und einer hydrodynamischen oder elektrischen Bremse ausgebildet ist und dass die mechanische Bremse primär beim Anfahren oder bei starkem Beschleunigen eingesetzt wird und dass die hydrodynamische oder elektrische Bremse primär im kontinuierlichen Betrieb und bei leichten Beschleunigungen oder Verzögerungen eingesetzt wird. 25
12. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug von einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung angetrieben wird. 30 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 35 40 45 50 55