AT503016B1

AT503016B1 - Wasserfahrzeug

Info

Publication number: AT503016B1
Application number: AT0035306A
Authority: AT
Original assignee: Spinwood Trading & Consulting
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2007-07-15
Also published as: AT503016A4; US7918697B2; WO2007098518A3; ATE445532T1; EP1989103A2; WO2007098518A2; US20090197485A1; DE502007001731D1; EP1989103B1

Description

2 AT 503 016 B1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Wasserfahrzeugs und ein Wasserfahrzeug mit mindestens zwei Rudergriffen, die dazu bestimmt sind, von einem Insassen des Fahrzeugs betätigt zu werden, um dieses anzutreiben. 5 Als "Ruder" werden in dem Zusammenhang dieser Erfindung die typischen Antriebselemente eines Ruderbootes bezeichnet, die in der nautischen Fachsprache mit dem Begriff "Riemen" identifiziert werden. Mit der Bezeichnung "Betätigung" wird hier die typische Ruderbewegung bei herkömmlichen Ruderbooten verstanden, die Vortrieb durch eine Zugbewegung am Rudergriff erzeugen, während die Ruderblätter eintauchen. 10

Es sind einerseits muskelbetriebene Wasserfahrzeuge bekannt, die beispielsweise als Ruderboote, Tretboote oder dergleichen ausgebildet sind. Andererseits sind motorbetriebene Wasserfahrzeuge, wie etwa Elektroboote bekannt, die über Schiffschrauben, Jetantriebe oder dergleichen angetrieben sind. Die Steuerung dieser motorbetriebenen Wasserfahrzeuge erfolgt übli-15 cherweise entweder direkt über einen Außenbordmotor oder über ein Steuerrad in Verbindung mit einem Wählhebel für die Fahrgeschwindigkeit.

Die FR 2 332 904 A zeigt ein Boot, das von einer Person in der Art eines Ruderboots über Rudergriffe angetrieben wird, wobei diese Rudergriffe jedoch nicht mit Rudern in Verbindung 20 stehen, sondern über einen hydraulischen Mechanismus eine Schiffsschraube antreiben. Ferner zeigt die DE 203 16 652 U einen Bootsantrieb, bei dem durch eine ruderartige Bewegung Antriebsflossen betätigt werden können. Zur Verstärkung kann ein Hilfsmotor vorgesehen sein. Beide Konzepte ermöglichen durch die Beschränkung auf die menschliche Muskelkraft nur sehr bescheidene Fahrleistungen, was sich auch bei Verwendung eines Hilfsmotors nicht ändert, da 25 dieser bei direkter Kopplung im Antriebsstrang nur eine sehr geringe Leistung aufweisen kann, wenn die Betätigung durch die Person nicht in unzulässiger Weise beeinflusst werden soll.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Wasserfahrzeugs anzugeben und ein Wasserfahrzeug zu schaffen, das grundsätzlich wie ein Ruderboot 30 betätigt wird und dem Benutzer das Fahrgefühl eines Ruderbootes vermittelt, jedoch gleichzeitig wesentlich höhere Fahrgeschwindigkeiten ermöglicht und die Möglichkeit bietet, den Trainingseffekt für den Benutzer in einer vorgegebenen Weise zu steuern.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch gelöst, dass die Rudergriffe mit einer Steue-35 rungseinheit in Verbindung stehen, die mindestens einen fremdbetätigten Antriebsmotor des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Betätigung der Rudergriffe steuert. Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist, dass die Rudergriffe primär dazu dienen, einer Steuerungseinheit Signale für die gewünschte Fahrgeschwindigkeit und Fahrrichtung zu geben. 40 Eine bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass jeder Rudergriff gesondert einen Antriebsmotor ansteuert. Die Antriebsmotoren sind dabei bevorzugt seitlich zueinander versetzt, so dass eine unterschiedliche Betätigung der Rudergriffe auch eine unterschiedliche Fahrtrichtung bewirkt. Um die Wendigkeit zu erhöhen, kann zusätzlich ein Steuerruder vorgesehen sein, das in Abhängigkeit von der Betätigung der Rudergriffe angesteuert wird. 45

Der Antrieb des Wasserfahrzeugs selbst kann einerseits durch Ruder erfolgen, es kann jedoch auch eine Schiffsschraube oder ein Jetantrieb vorgesehen sein. Bei einem Antrieb des Wasserfahrzeugs über Ruder können diese sowohl fest mit den Rudergriffen gekoppelt sein, als auch teilweise oder vollständig von den Rudergriffen entkoppelt sein, wobei im letzteren Fall der so Antrieb ausschließlich über den Antriebsmotor erfolgt.

Um die vom Benutzer aufzubringende Leistung in Relation zur Fahrtgeschwindigkeit genau einstellen zu können, kann jeder Rudergriff mit einem Generator oder mit einer Bremseinrichtung verbunden sein. 55 3 AT 503 016 B1

In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante der Erfindung, Fig. 2 eine zweite Ausführungs-5 Variante der Erfindung und Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante jeweils in einer schematischen Darstellung.

Fig. 1 zeigt ein allgemein mit 1 bezeichnetes Wasserfahrzeug in der Form eines Ruderbootes mit einem Sitz 2 für einen Benutzer. Es ist offensichtlich, dass neben diesem einen Sitz 2 weite-io re nicht dargestellte Sitze vorgesehen sein können, die Platz für weitere Benutzer bieten, um das Boot beispielsweise in der Form eines Ruderachters auszubilden.

Seitlich neben dem Sitz 2 sind Rudergriffe 3a, 3b vorgesehen, die in dieser Ausführungsvariante starr mit Rudern 4a, 4b in Verbindung stehen, die an Punkten 5a, 5b gelenkig mit dem Ru-15 derboot 1 verbunden sind. Die Ruder 4a, 4b werden einerseits über die Rudergriffe 3a, 3b angetrieben und andererseits über Hydraulikzylinder 6a, 6b, die die Antriebsmotoren darstellen und von einer Hydraulikeinheit 7 angetrieben werden. Eine Steuerungseinrichtung 8 steuert die Hydraulikeinheit 7 und damit die Hydraulikzylinder 6a, 6b. 20 Mit den Rudergriffen 3a, 3b sind Sensoren 9a, 9b verbunden, die die Stellung der Rudergriffe 3a, 3b erfassen und über Steuerleitungen 10a, 10b an die Steuerungseinheit 8 übermitteln. In den Gelenkpunkten 5a und 5b sind zwei weitere Sensoren 11a und 11b angebracht, die den Gelenkdruck, erzeugt durch das Rudern des Ruderers, messen und über Steuerleitungen 12a und 12b an die Steuereinheit 8 übermitteln. 25

Die Ausführungsvariante der Fig. 1 stellt ein Ruderboot mit Servoantrieb dar, das heißt, dass die Betätigung der Ruder 4a, 4b zwar grundsätzlich über die Rudergriffe 3a, 3b erfolgt, jedoch über den Antriebsmotor 7; 6a, 6b unterstützt wird, so dass eine wesentlich höhere Fahrgeschwindigkeit erreichbar ist. Dabei ist die Unterstützung proportional zu der aufgebrachten Kraft 30 anzusehen, wobei der Druck in den Sensoren 11a und 11b als Steuergröße herangezogen wird. Je mehr Kraft der Ruderer selber aufbringt, desto stärker wird er von dem Antriebsmotor 7; 6a, 6b unterstützt.

Bei der Ausführungsvariante von Fig. 2 sind im Unterschied zu der von Fig. 1 keine Ruder 35 vorgesehen, das heißt, dass die Rudergriffe 3a, 3b ausschließlich der Steuerung des Ruderbootes 1 dienen. Die Ruderbewegung des Ruderers wird dabei bevorzugt zu zwei Generatoren 17a und 17b geleitet, die mit den Handgriffen 3a, 3b über Riemenantriebe 24a, 24b in Verbindung stehen, um der Betätigung der Rudergriffe 3a, 3b einen entsprechenden Widerstand entgegenzusetzen. Drehzahlsensoren 18a und 18b sind in den Motor oder Riementrieb einge-40 baut, um die Drehzahl an die Steuerungseinrichtung 8 zu übermitteln. Diese steuert die Antriebsmotoren 16a, 16b proportional zur Drehzahl des an der gleichen Seite angebrachten Generators.

Zur Vergleichmäßigung der Antriebsleistung kann auch eine Schwungscheibe mit den Genera-45 toren verbunden sein, oder es kann eine elektronische Schaltung die Vergleichmäßigung bewirken. Es sind dabei Software sowie Hardware Lösungen ersetzbar.

Alternativ dazu kann auch wie bei der ersten Ausführungsvariante die Stellung der Rudergriffe 3a, 3b durch Sensoren 9a, 9b erfasst und an eine Steuerungseinrichtung 8 übermittelt werden, so Diese steuert die Antriebsmotoren 16a, 16b entsprechend der Betätigung der Rudergriffe 3a, 3b an, die ihrerseits Schiffsschrauben 15a, 15b antreiben.

Die Antriebsmotoren 16a, 16b können sowohl als Elektromotoren als auch als Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung ausgebildet sein. Zusätzlich kann ein Steuerruder 14 vorgese-55 hen sein, das von einem Servomotor 13 angetrieben wird, der ebenfalls von der Steuerungsein-

Claims

4 AT 503 016 B1 richtung 8 angesteuert wird. Die Ausführungsvariante von Fig. 3 weist Ruder 4a, 4b auf, die jedoch im Unterschied zur Ausführungsvariante von Fig. 1 von den Rudergriffen 3a, 3b entkoppelt sind. Die Ruder 4a, 4b 5 werden von Antriebsmotoren 26a, 26b über Antriebsriemen 27a, 27b angetrieben oder über eine (nicht dargestellte) Hydraulikeinrichtung und über Hubmotoren 28a und 28b beim Ruderholen in die Höhe gehoben. Die Antriebsmotoren 26a, 26b werden wie bei den vorigen Ausführungsvarianten von einer Steuerungseinrichtung 8 angesteuert und taktgleich zur Ruderbewegung des Ruderers betrieben. 10 Die Handgriffe 3a, 3b stehen über Riemenantriebe 24a, 24b mit Generatoren 25a, 25b in Verbindung, um der Betätigung der Rudergriffe 3a, 3b einen entsprechenden Widerstand entgegenzusetzen. Dieser Widerstand kann von der Steuerungseinrichtung 8 entsprechend dem Fahrzustand aber auch entsprechend externer Vorgaben eingestellt werden. Auf diese Weise 15 ist es möglich, ein Trainingsprogramm vorzugeben, das dem Benutzer des Wasserfahrzeugs einen vorbestimmbaren Trainingseffekt bietet. Der Widerstand kann aber auch beispielsweise von der Herzfrequenz des Benutzers abhängig gemacht werden, sofern diese gemessen wird. Der Vorteil der Ausführungsvariante von Fig. 3 besteht darin, dass das äußere Erscheinungs-20 bild des Wasserfahrzeugs weiterhin dem eines Ruderbootes entspricht, wobei jedoch ungewöhnlich hohe Fahrgeschwindigkeiten und/oder Schlagzahlen erreichbar sind. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, ein Wasserfahrzeug zu schaffen, das eine bisher ungeahnte Funktionalität aufweist. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Betreiben eines Wasserfahrzeugs (1) durch Betätigung von zwei Rudergrif- 30 fen (3a, 3b), durch einen Insassen des Fahrzeugs, um dieses anzutreiben, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Steuerungseinheit, die mit den Rudergriffen (3a, 3b) mit in Verbindung steht, mindestens einen fremdbetätigten Antriebsmotor (6a, 6b; 7; 16a, 16b; 26a, 26b) des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Betätigung der Rudergriffe (3a, 3b) steuert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rudergriff (3a, 3b) ge sondert einen Antriebsmotor (6a, 6b; 7; 16a, 16b; 26a, 26b) ansteuert.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (6a, 6b; 7; 16a, 16b; 26a, 26b) in Abhängigkeit von der mit den Drehzahl- 40 sensoren (18a, 18b) der jeweils zugeordneten Generatoren (17a, 17b, 25a, 25b) gemessenen Drehzahl über das Steuergerät gesteuert werden.
4. Wasserfahrzeug (1) mit mindestens zwei Rudergriffen (3a, 3b), die dazu bestimmt sind, von einem Insassen des Fahrzeugs betätigt zu werden, um dieses anzutreiben, dadurch 45 gekennzeichnet, dass die Rudergriffe (3a, 3b) mit einer Steuerungseinheit in Verbindung stehen, die dazu ausgebildet ist, mindestens einen fremd betätigten Antriebsmotor (6a, 6b; 7; 16a, 16b; 26a, 26b) des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Betätigung der Rudergriffe (3a, 3b) zu steuern. so 5. Wasserfahrzeug (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Steuerruder (14) vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Betätigung der Rudergriffe (3a, 3b) angesteuert ist.
6. Wasserfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb des Wasserfahrzeugs (1) die Antriebsmotoren (6a, 6b; 7; 16a, 16b; 26a, 26b) 55 5 AT503 016B1 jeweils mit mindestens einer Schiffsschraube (15a, 15b) verbunden sind.
7. Wasserfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug (1) mindestens einen Jetantrieb aufweist. 5
8. Wasserfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rudergriffe (3a, 3b) ausschließlich zur Steuerung des Wasserfahrzeugs (1) vorgesehen sind. io 9. Wasserfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rudergriff (3a, 3b) mit einem Generator (17a, 17b, 25a, 25b) zur Erzeugung von Strom verbunden ist.
10. Wasserfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die 15 Rudergriffe (3a, 3b) mit Rudern (4a, 4b) in Verbindung stehen, die die Bewegung des Wasserfahrzeugs (1) ohne den Antriebsmotor (6a, 6b; 7; 16a, 16b; 26a, 26b) oder zusätzlich zu dem Antriebsmotor (6a, 6b; 7; 16a, 16b; 26a, 26b) beeinflussen.
11. Wasserfahrzeug (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übersteue- 20 rungseinrichtung vorgesehen ist, die die Bewegung der Ruder (4a, 4b) zumindest teilweise von der Bewegung der Rudergriffe (3a, 3b) entkoppelt und sie verstärkt.
12. Wasserfahrzeug (1) nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hubeinrichtung (28a, 28b) vorgesehen ist, die beim Ruderholen die entkoppelten Ruder 25 (4a, 4b) über das Wasser hebt.
13. Wasserfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rudergriffe (3a, 3b) mit Hydraulikzylindern als Arbeitsmotoren (6a, 6b) verbunden sind.
14. Wasserfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rudergriffe (3a, 3b) mit einem Kurbeltrieb in Verbindung stehen.
15. Wasserfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (16a, 16b; 26a, 26b) des Wasserfahrzeugs (1) als Elektromotor ausge- 35 bildet ist.
16. Wasserfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (16a, 16b; 26a, 26b) des Wasserfahrzeugs (1) als Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung ausgebildet ist. 40 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 45 50 55