AT517381B1

AT517381B1 - Wasserfahrzeug

Info

Publication number: AT517381B1
Application number: ATA50505/2015A
Authority: AT
Inventors: Oliver Kormann Dr
Original assignee: Oliver Kormann Dr
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2017-03-15
Also published as: US20180037300A1; AT517381A1

Abstract

Die Erfindung bezieht auf ein Wasserfahrzeug (10) mit einem Rumpf (4) und zumindest einem Schwimmkörper (5), der mit dem Rumpf (4) über zumindest eine kinematische Verbindung (6) verbunden ist, wobei die kinematische Verbindung (6) einen ersten Schenkel (1), der mit einem Ende am Rumpf (4) und mit dem anderen Ende am Schwimmkörper (5) angelenkt ist und durch einen ersten Aktuator (11) in seiner Länge veränderlich ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematische Verbindung (6) - einen zweiten Schenkel (2), der mit dem einen Ende am Rumpf (4) und mit dem anderen Ende an einem zwischen Rumpf (4) und Schwimmkörper (5) verlaufenden Schenkel (1, 3), vorzugsweise am ersten Schenkel (1), angelenkt ist und durch einen zweiten Aktuator (12) in seiner Länge veränderlich ist, und/oder - einen dritten Schenkel (3), der mit dem einen Ende am ersten Schenkel (1) oder am Rumpf (4) und mit dem anderen Ende am Schwimmkörper (5) angelenkt ist und durch einen dritten Aktuator (13) in seiner Länge veränderlich ist, wobei der Anlenkpunkt des ersten Schenkels (1) am Schwimmkörper (5) von dem Anlenkpunkt des dritten Schenkels (3) am Schwimmkörpers (5) beabstandet ist, umfasst.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Wasserfahrzeug mit einem Rumpf und zumindest einem Schwimmkörper, der mit dem Rumpf über zumindest eine kinematische Verbindung verbunden ist, wobei die kinematische Verbindung einen ersten Schenkel, der mit einem Ende am Rumpf und mit dem anderen Ende am Schwimmkörper angelenkt ist und durch einen ersten Aktuator in seiner Länge veränderlich ist, umfasst.

[0002] Die DE3518883A1 offenbart ein Tragflügelboot bestehend aus einem Schiffsrumpf mit Gleitelementen und mit Tragflächen, die mittels Stelzen im Abstand vom Schiffsrumpf angeordnet und um eine Drehachse quer zur Schiffslängsachse schwenkbar sind.

[0003] Aus der WO 2011/157660 A1 und der WO 2011/157658 A1 sind Wasserfahrzeuge bekannt, bei denen Ausleger in verschiedene Stellungen gebracht werden können und bei denen Tragflächen durch Schwenkarme höhenverstellbar sind.

[0004] Die GB1120612A offenbart ein Tragflügelboot mit einem höhenverstellbaren Arm, der an seiner Unterseite verstellbare Tragflügel aufweist.

[0005] Die US5373799A offenbart ein Wasserfahrzeug, das bewegliche Ausleger aufweist. Dadurch kann eine Platzeinsparung bei der Aufbewahrung erreicht werden. Es können aber die Fahreigenschaften nicht grundsätzlich verändert werden.

[0006] Aus der AT 509 946 A und der AT 509 948 A des Anmelders der vorliegenden Anmeldung sind flexibel einsetzbare Wasserfahrzeuge bekannt, die eine Vielzahl von Konfigurationen zulassen.

[0007] Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wasserfahrzeug mit verbesserter Manövrierfähigkeit und Stabilität bereitzustellen. Die Anpassung des Wasserfahrzeuges an unterschiedliche Bedingungen, wie Geschwindigkeit, Strömungsverhältnisse, u.dgl., soll mit möglichst einfachen Mitteln und auf einfache Weise zu bewerkstelligen sein. Die Funktionalitäten des Wasserfahrzeuges sollen dabei erhöht werden.

[0008] Dieses Ziel wird mit einem eingangs erwähnten Wasserfahrzeug dadurch erreicht, dass die kinematische Verbindung [0009] - einen zweiten Schenkel, der mit dem einen Ende am Rumpf und mit dem ande ren Ende an einem zwischen Rumpf und Schwimmkörper verlaufenden Schenkel, vorzugsweise am ersten Schenkel, angelenkt ist und durch einen zweiten Aktuator in seiner Länge veränderlich ist, wobei der Anlenkpunkt des ersten Schenkels am Rumpf von dem Anlenkpunkt des zweiten Schenkels am Rumpf beab-standet ist, [0010] - und/oder [0011] - einen dritten Schenkel, der mit dem einen Ende am ersten Schenkel oder am

Rumpf und mit dem anderen Ende am Schwimmkörper angelenkt ist und durch einen dritten Aktuator in seiner Länge veränderlich ist, wobei der Anlenkpunkt des ersten Schenkels am Schwimmkörper von dem Anlenkpunkt des dritten Schenkels am Schwimmkörpers beabstandet ist, [0012] umfasst.

[0013] Die kinematische Verbindung erlaubt neben einer Änderung des Abstandes zwischen Schwimmkörper und Rumpf ein Schwenken und/oder Kippen des Schwimmkörpers relativ zum Rumpf. Dadurch kann mit einfachen Mitteln die Höhe des Schwimmkörpers und/oder die Orientierung des Schwimmkörpers eingestellt werden. Durch ein entsprechend gesteuertes Verstellen des/der Schwimmkörper kann die Manövrierfähigkeit und Stabilität des Wasserfahrzeuges bei unterschiedlichen Bedingungen, wie Geschwindigkeit, Kurvenfahrt, Strömungen, etc., optimiert werden. Durch eine derart optimierte Anpassung kann nicht nur die Stabilität des Wasserfahrzeuges erhöht, sondern allenfalls auch der Treibstoffverbrauch gesenkt werden.

[0014] Der Schwimmkörper kann in Form eines wasserseitigen Auslegers oder eines Nebenrumpfes oder eines Pontons ausgebildet sein und kann auf oder unter der Wasseroberfläche angeordnet sein. Der Schwimmkörper kann bevorzugt von der Wasseroberfläche unter die Wasseroberfläche gebracht werden. Der Schwimmkörper kann auch ein Gleitkörper oder Stabilisierungskörper sein und/oder Tragflächen aufweisen. Es ist zwar bevorzugt, aber nicht zwingend erforderlich, dass der Schwimmkörper als solcher bzw. für sich gesehen schwimmfähig ist.

[0015] Durch die erfindungsgemäße kinematische Verbindung ist der Schwimmkörper höhen-und/oder seitenverstellbar.

[0016] Der Rumpf, an dem der/die Schwimmkörper erfindungsgemäß verbunden ist/sind, kann ein Hauptrumpf oder ein Nebenrumpf des Wasserfahrzeuges, insbesondere eines Katamarans oder Trimarans sein.

[0017] Das Wasserfahrzeug kann insbesondere ein Sport- und/oder Rennboot bzw. ein Spezialfahrzeug sein.

[0018] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst somit die kinematische Verbindung einen Abstandsänderungs- (erster Schenkel), einen Schwenk- (zweiter Schenkel) und einen Kippmechanismus (dritter Schenkel). Dafür werden lediglich drei längenveränderliche Schenkel benötigt, die erfindungsgemäß miteinander verknüpft sind.

[0019] Bevorzugt sind die Schwenkachsen, die in den Anlenkpunkten der kinematischen Verbindung definiert sind, im Wesentlichen parallel zueinander.

[0020] Bevorzugt ist, wenn - ähnlich wie in der WO 2011/157660 A1 - zwei Schwimmkörper bzw. Ausleger vorgesehen sind, die in einer unterhalb des (Haupt)Rumpfes angeordneten Stellung unmittelbar aneinander liegen und eine gemeinsame kompakte Hülle bilden. In einer anderen Stellung befinden sich die Schwimmkörper beidseits des Rumpfes.

[0021] Mit anderen Worten: In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zumindest eine Schwimmkörper in einer ersten Stellung unter dem Rumpf und in einer zweiten Stellung neben dem Rumpf angeordnet ist.

[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Schenkel im Anlenkpunkt an dem Schwimmkörper um eine erste Schwenkachse schwenkbar ist und der dritte Schenkel im Anlenkpunkt an den Schwimmkörper um eine dritte Schwenkachse schwenkbar ist, wobei die erste Schwenkachse und die dritte Schwenkachse im Wesentlichen parallel zueinander stehen und in einer Richtung senkrecht zur ersten und dritten Schwenkachse voneinander beabstandet sind. Dadurch wird eine definierte Kippbewegung gewährleistet, wenn der erste und der dritte Aktuator in unterschiedlichem Ausmaß betätigt werden. Es ist dabei eine Art parallelkinematische Verbindung realisiert.

[0023] Der Anlenkpunkt des zweiten Schenkels an dem ersten Schenkel und der Anlenkpunkt des dritten Schenkels an dem ersten Schenkel sind vorzugsweise (unmittelbar) nebeneinander angeordnet oder fallen überhaupt zusammen.

[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Anlenkpunkt des ersten Schenkels am Rumpf in einem seitlichen Bereich des Rumpfes angeordnet ist. Dies ermöglicht einerseits eine Anordnung des Schwimmkörpers seitlich bzw. auf derselben Höhe des Rumpfes, andererseits die Zugänglichkeit zur kinematischen Verbindung.

[0025] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aktuatoren unabhängig voneinander betätigbar sind, wodurch Abstandsänderungen, Schwenk- und/oder Kippvorgänge unabhängig voneinander durchführbar sind.

[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest einer der Aktuatoren, vorzugsweise alle Aktuatoren, Zylinderantriebe sind. Dabei können z.B. die Schenkel durch die Zylinderantriebe selbst gebildet sein, d.h. ein Anlenkpunkt ist an dem Zylinder und ein Anlenkpunkt an der Kolbenstange ausgebildet.

[0027] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Aktuator und/oder der dritte Aktuator ein Teleskopzylinder ist/sind, wodurch große Abstandsänderungen möglich sind.

[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schwimmkörper mit dem Rumpf über zumindest zwei kinematische Verbindungen verbunden ist, die in Fahrrichtung des Wasserfahrzeuges voneinander beabstandet sind. Der Schwimmkörper kann länglich ausgebildet sein und sich entlang der Längsachse des Rumpfes erstrecken. Das Vorsehen zweier kinematischer Verbindungen sorgt einerseits für eine stabile Anbindung des Schwimmkörpers an den Rumpf, andererseits können durch eine asynchrone Betätigung der beiden kinematischen Verbindungen zusätzliche Stellungen des Schwimmkörpers realisiert werden.

[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Wasserfahrzeug zumindest zwei, vorzugsweise beidseits des Rumpfes angeordnete Schwimmkörper aufweist, die jeweils mit dem Rumpf über zumindest eine kinematische Verbindung verbunden sind.

[0030] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schwimmkörper in einer ersten Stellung im Wesentlichen parallel zueinander oder zur Fahrtrichtung stehen und/oder in einer zweiten Stellung in Fahrrichtung vorzugsweise V-förmig (bzw. Pflug-förmig) aufeinander zulaufen oder voneinander weglaufen. Der Wasserwiderstand kann durch Verstellen Neigen der Schwimmkörper relativ zur Fahrtrichtung gezielt eingestellt werden. Komplexe Manöver werden dadurch erleichtert.

[0031] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt: [0032] Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Wasserfahrzeug, [0033] Fig. 2 das Wasserfahrzeug aus Fig. 1 mit den Schwimmkörpern in einer Mittelstellung, [0034] Fig. 3 das Wasserfahrzeug aus Fig. 1 mit den Schwimmkörpern in einer Endstellung, [0035] Fig. 4 ein Wasserfahrzeug von unten, [0036] Fig. 5 eine schematische Darstellung der kinematischen Verbindung.

[0037] Die Fig. 1 bis Fig. 3 zeigen - in verschiedenen Stellungen - ein Wasserfahrzeug 10 mit einem Rumpf 4 und zwei, beidseits des Rumpfes 4 angeordneten Schwimmkörpern 5, die mit dem Rumpf 4 jeweils über eine kinematische Verbindung 6 verbunden sind.

[0038] Die kinematische Verbindung 6 - die auch in Fig. 5 für einen einzigen Schwimmkörper 5 schematisch dargestellt ist - umfasst einen ersten Schenkel 1, der mit einem Ende am Rumpf 4 und mit dem anderen Ende am Schwimmkörper 5 angelenkt ist und durch einen ersten Aktuator 11 in seiner Länge veränderlich ist (Mechanismus zur Abstandsänderung).

[0039] Die kinematische Verbindung 6 der dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfasst weiters einen zweiten Schenkel 2, der mit dem einen Ende am Rumpf 4 und mit dem anderen Ende am ersten Schenkel 1 angelenkt ist und durch einen zweiten Aktuator 12 in seiner Länge veränderlich ist. Alternativ könnte der zweite Schenkel 2 auch an einem anderen, zwischen Rumpf 4 und Schwimmkörper 5 verlaufenden Schenkel, z.B. dem nachfolgend beschriebenen dritten Schenkel 3 angelenkt sein. Der Anlenkpunkt 14 des ersten Schenkels 1 am Rumpf 4 ist von dem Anlenkpunkt 15 des zweiten Schenkels 2 am Rumpf 4 beabstandet. Der zweite Schenkel 2 bildet einen Schwenkmechanismus, mit dem der Schwimmkörper 5 relativ zum Rumpf 5 verschwenkbar ist.

[0040] Die kinematische Verbindung 6 der dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfasst weiters einen dritten Schenkel 3, der mit dem einen Ende am ersten Schenkel 1 (alternativ: am Rumpf 4) und mit dem anderen Ende am Schwimmkörper 5 angelenkt ist und durch einen dritten Aktuator 13 in seiner Länge veränderlich ist. Der Anlenkpunkt 8 des ersten Schenkels 1 am Schwimmkörper 5 ist von dem Anlenkpunkt 9 des dritten Schenkels 3 am Schwimmkörpers 5 beabstandet.

[0041] Dabei ist der erste Schenkel 1 im Anlenkpunkt 8 an dem Schwimmkörper 5 um eine erste Schwenkachse schwenkbar und der dritte Schenkel 3 im Anlenkpunkt 9 an dem Schwimmkörper 5 um eine dritte Schwenkachse schwenkbar. Die erste Schwenkachse und die dritte Schwenkachse (beide stehen quer zur Zeichenebene der Fig. 1-3) stehen im Wesentlichen parallel zueinander und sind in einer Richtung senkrecht zur ersten und dritten Schwenkachse (parallel zur Zeichenebene verlaufende Richtung) voneinander beabstandet. Dadurch kann der Schwimmkörper 5 relativ zum Rumpf 4 verkippt werden (Kippmechanismus).

[0042] Der Anlenkpunkt 17 des zweiten Schenkels 2 an dem ersten Schenkel 1 und der Anlenkpunkt 16 des dritten Schenkels 3 an dem ersten Schenkel 1 sind vorzugsweise (unmittelbar) nebeneinander angeordnet (Fig. 5) oder fallen überhaupt zusammen (Fig. 1 bis Fig. 3).

[0043] Der Anlenkpunkt des ersten Schenkels 1 am Rumpf 4 ist in einem seitlichen Bereich des Rumpfes 4 angeordnet.

[0044] Während in Fig. 1 die Schwimmkörper 5 - durch den zweiten Aktuator 2 - ausgeschwenkt bzw. neben dem Rumpf 4 angeordnet sind und sich in Fig. 2 in einer Mittelstellung befinden, sind sie in Fig. 3 unter dem Rumpf 4 angeordnet. In Fig. 3 liegen die Schwimmkörper bzw. Ausleger unmittelbar aneinander an und bilden eine gemeinsame kompakte Hülle, wodurch eine Art Monohull gebildet wird.

[0045] Die Aktuatoren 11, 12, 13 sind vorzugsweise unabhängig voneinander betätigbar. In der dargestellten Ausführungsform stellen sie Zylinderantriebe dar. Der erste Aktuator 11 und/oder der dritte Aktuator 13 sind vorzugsweise als Teleskopzylinder ausgebildet, sodass der Abstand zum Rumpf 4 in hohem Ausmaß veränderbar ist.

[0046] In der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind die Schwimmkörper 5 mit dem Rumpf 4 jeweils über zwei kinematische Verbindungen 6 verbunden, die in Fahrrichtung 7 des Wasserfahrzeuges 10 voneinander beabstandet sind. In dieser Variante können die länglichen Schwimmkörper 5 in einer ersten Stellung im Wesentlichen parallel zueinander bzw. zur Fahrtrichtung 7 des Wasserfahrzeuges 10 stehen (durchgezogene Linie) und in einer zweiten Stellung in Fahrtrichtung 7 des Wasserfahrzeuges 10 vorzugsweise V-förmig aufeinander zulaufen (strichlierte Linie). Denkbar wäre auch eine Stellung, in der die Schwimmkörper - in Fahrtrichtung gesehen - auseinanderlaufen. Dies wird dadurch erreicht, dass die kinematischen Verbindungen 6 insbesondere deren erste Schenkel 1 in unterschiedlichem Ausmaß betätigt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Wasserfahrzeug (10) mit einem Rumpf (4) und zumindest einem Schwimmkörper (5), der mit dem Rumpf (4) über zumindest eine kinematische Verbindung (6) verbunden ist, wobei die kinematische Verbindung (6) einen ersten Schenkel (1), der mit einem Ende am Rumpf (4) und mit dem anderen Ende am Schwimmkörper (5) angelenkt ist und durch einen ersten Aktuator (11) in seiner Länge veränderlich ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematische Verbindung (6) - einen zweiten Schenkel (2), der mit dem einen Ende am Rumpf (4) und mit dem anderen Ende an einem zwischen Rumpf (4) und Schwimmkörper (5) verlaufenden Schenkel (1,3), vorzugsweise am ersten Schenkel (1), angelenkt ist und durch einen zweiten Aktuator (12) in seiner Länge veränderlich ist, wobei der Anlenkpunkt (14) des ersten Schenkels (1) am Rumpf (4) von dem Anlenkpunkt (15) des zweiten Schenkels (2) am Rumpf (4) beabstandet ist, und/oder - einen dritten Schenkel (3), der mit dem einen Ende am ersten Schenkel (1) oder am Rumpf (4) und mit dem anderen Ende am Schwimmkörper (5) angelenkt ist und durch einen dritten Aktuator (13) in seiner Länge veränderlich ist, wobei der Anlenkpunkt des ersten Schenkels (1) am Schwimmkörper (5) von dem Anlenkpunkt des dritten Schenkels (3) am Schwimmkörpers (5) beabstandet ist, umfasst.
2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (1) im Anlenkpunkt (8) an dem Schwimmkörper (5) um eine erste Schwenkachse schwenkbar ist und der dritte Schenkel (3) im Anlenkpunkt (9) an dem Schwimmkörper (5) um eine dritte Schwenkachse schwenkbar ist, wobei die erste Schwenkachse und die dritte Schwenkachse im Wesentlichen parallel zueinander stehen und in einer Richtung senkrecht zur ersten und dritten Schwenkachse voneinander beabstandet sind.
3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlenkpunkt des ersten Schenkels (1) am Rumpf (4) in einem seitlichen Bereich des Rumpfes (4) angeordnet ist.
4. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (11, 12, 13) unabhängig voneinander betätigbar sind.
5. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Aktuatoren (11, 12, 13), vorzugsweise alle Aktuatoren, Zylinderantriebe sind.
6. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aktuator (11) und/oder der dritte Aktuator (13) ein Teleskopzylinder ist/sind.
7. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (5) mit dem Rumpf (4) über zumindest zwei kinematische Verbindungen (6) verbunden ist, die in Fahrrichtung (7) des Wasserfahrzeuges (10) voneinander beabstandet sind.
8. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug (10) zumindest zwei, vorzugsweise beidseits des Rumpfes (4) angeordnete Schwimmkörper (5) aufweist, die jeweils mit dem Rumpf (4) über zumindest eine kinematische Verbindung (6) verbunden sind.
9. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper (5) in einer ersten Stellung im Wesentlichen parallel zueinander oder zur Fahrtrichtung (7) des Wasserfahrzeuges (10) stehen und/oder in einer zweiten Stellung in Fahrtrichtung (7) des Wasserfahrzeuges (10) vorzugsweise V-förmig aufeinander zulaufen oder voneinander weglaufen.
10. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Schwimmkörper (5) in einer ersten Stellung unter dem Rumpf (4) angeordnet ist und in einer zweiten Stellung neben dem Rumpf (4) angeordnet ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen