CH635285A5

CH635285A5 - Wasserfahrzeug mit schwenkflossenantrieb.

Info

Publication number: CH635285A5
Application number: CH732178A
Authority: CH
Inventors: Franz Dr Gander
Original assignee: Gander Franz
Priority date: 1978-07-05
Filing date: 1978-07-05
Publication date: 1983-03-31
Also published as: FR2430351A1; IT1122018B; US4304555A; GB2024754A; GB2024754B; IT7924112A0; US4389196A; DE2923881A1; JPS558992A

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit Schwenkflossenantrieb, für welches eine mittels einer Antriebseinrichtung seitwärts schwenkbare Vortriebsflosse vorgesehen ist, die sich von ihrer vertikalen Schwenkachse aus parallel zur Längsrichtung des Wasserfahrzeugs erstreckt.

Solche Wasserfahrzeuge, deren Vortriebsbewegungen oft durch Muskelkraft des Benützers erfolgen, sind an sich bekannt. Bei diesen bekannten Wasserfahrzeugen besteht die Vortriebsflosse aus einem separaten, im allgemeinen aus flexiblem Material gefertigten Element, welches unterhalb des Wasserfahrzeugs an einem senkrechten Schwenkhebel befestigt ist. Eine senkrechte Verlängerung dieses Schwenkhebels erstreckt sich nach oben hin in das Innere des Wasserfahrzeugs und ist in der Bootsschale drehbar geführt. Diese Verlängerung des Schwenkhebels wird von einer Antriebseinrichtung, welche im Bootsinnern oder auf dem Deck vorgesehen ist, angetrieben. Ein Anwendungsbeispiel eines solchen Schwenkflossenantriebs für ein Wasserfahrzeug ist in der DE-OS NR. 2 440 369 dargestellt. Bei diesem Anwendungsbeispiel befindet sich die Vortriebsflosse unmittelbar hinter dem Kiel des Wasserfahrzeugs.

Die Anordnung einer seitwärts schwenkbaren Vortriebsflosse unterhalb des Wasserfahrzeugs hat den Nachteil, sehr viel Platz zu beanspruchen. Im weiteren ergibt sich daraus eine gewisse Beschädigungsgefahr für den aus Vortriebsflosse, Schwenkhebel und dazugehöriger Antriebseinrichtung bestehenden Mechanismus. So kann z.B. bei einem Transport der Schwenkhebel verbogen werden, wodurch der Mechanismus nicht mehr normal funktionieren würde. Aus dieser Anordnung der Vortriebsflosse ergibt sich auch der relativ grosse Tiefgang, weshalb das Wasserfahrzeug in seichten Gewässern nicht benützt werden kann. Die relativ weit unter dem Wasserspiegel seitlich bewegte Vortriebsflosse erfordert, um dem Wasserfahrzeug die nötige seitliche Stabilität zu geben, dass der Schwimmkörper des Wasserfahrzeugs gross dimensioniert wird. Der von unten her durch die Bootsschale geführte Schwenkhebel setzt eine perfekte und dauerhafte Abdichtung dieser Durchstossstelle voraus. Diese Abdichtung ist schwierig auszuführen und verteuert folglich das Wasserfahrzeug.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein relativ einfaches und preisgünstiges Wasserfahrzeug mit Schwenk2

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flossenantrieb vorzuschlagen, bei dem die Vortriebsflosse wenig Platz beansprucht und vor Beschädigungen geschützt ist, wobei das Wasserfahrzeug keine komplizierte Dichtung erfordert und auch bei relativ geringen Abmessungen des Schwimmkörpers seitlich stabil ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Vortriebsflosse am Heck in der Verlängerung des Wasserfahrzeugs angeordnet ist.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die vertikale Schwenkachse der Vortriebsflosse als Antriebswelle vorgesehen, welche zusammen mit einem um eine senkrechte Drehachse drehbaren Betätigungshebel mindestens einen Teil der Antriebseinrichtung der Vortriebsflosse bildet.

Auf beiliegenden Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, welche im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Hälfte eines Grundrisses einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Wasserfahrzeugs mit Schwenkflossenantrieb,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Wasserfahrzeug,

Fig. 3-5 drei Konstruktionsvarianten der Vortriebsflosse des Wasserfahrzeugs,

Fig. 6-8 drei weitere, nur teilweise und im Längsschnitt dargestellte Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Wasserfahrzeugs.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Wasserfahrzeug besteht aus einem Luftboot, welches als Schlauchboot 1 ausgeführt ist. Der Bootskörper dieses Schlauchboots 1 besteht aus einem aufblasbaren Wulst 1.2, welcher die Form einer am Heck nicht geschlossenen Schleife aufweist. Die beiden Enden des Wulstes 1.2 sind luftdicht verschlossen.

Zwischen den beiden Wulstenden befindet sich ein U-för-miger Bügel 2, welcher aus einem Joch 2.1 und zwei Schenkeln 2.2,2.3 besteht, wobei die Stirnflächen der Schenkel 2.2, 2.3 und des Jochs 2.1 fest mit den beiden Wulstenden verbunden sind. Die beiden Schenkel 2.2,2.3 des Bügels 2 sind waagrecht angeordnet und weisen je ein Lager 2.4,2.5 auf, in welchen die, als Antriebswelle ausgeführte, vertikale Schwenkachse 3.1 einer Vortriebsflosse 3 geführt ist. Die Vortriebsflosse 3 erstreckt sich von ihrer vertikalen Schwenkachse 3.1 aus parallel zur Längsrichtung des Wasserfahrzeugs nach hinten aus dem Wasserfahrzeug. Die Schwenkachse 3.1 der Vortriebsflosse 3 ist also innerhalb des Bootsumrisses angeordnet, und die Vortriebsflosse 3 selbst befindet sich am Heck in der Verlängerung 1.3 des Wasserfahrzeugs. Der Kern der Vortriebsflosse 3 besteht aus einer Platte 3.2 und ist vorzugsweise aus flexiblem Kunststoff gefertigt. Die Platte 3.2 ist in der Nähe der Schwenkachse 3.1 nahezu starr und wird mit zunehmendem Abstand von ihr biegsamer. Die beiden Wulstenden sind mittels eines flexiblen Materials 1.3 mit der Vortriebsflosse 3 wasserdicht verbunden, wobei das flexible Material 1.3 ein Teil der Bootshaut 1.6 des Schlauchboots 1 sein kann und die Vortriebsflosse 3 mindestens teilweise umfasst. Das flexible Material bildet eine Verlängerung der Bootshaut 1.6 des Schlauchboots 1.

Die Antriebseinrichtung des Schlauchboots 1 besteht aus der Antriebswelle 3.1 und einem mit Muskelkraft angetriebenen Betätigungshebel 4. Der Betätigungshebel 4 ist am oben aus dem Schlauchboot 1 ragenden Teil der Antriebswelle 3.1 rechtwinklig und in seiner Mitte befestigt.

Das Schlauchboot 1 enthält eine Stützstange 6 sowie einen doppelten Boden 1.1, auf dessen oberer Fläche ein Lattenrost 5 liegt. Die Stützstange 6 ist im Bug des Schlauchboots 1 mittels zweier Stützen 7 am Wulst 1.2 befestigt.

Ein Benützer liegt auf dem Schlauchboot 1, umgreift mit seinen Händen die Stützstange 6. Gleichzeitig schwenkt er mit seinen Füssen den Betätigungshebel 4, wodurch das Wasserfahrzeug vorwärts getrieben wird.

Die Biegsamkeit der Vortriebsflosse 3 kann mit den Bewegungen der Vortriebsflosse 3 selbst gesteuert werden. Zu s diesem Zweck ist die Verlängerung 1.3 erst von einem Punkt an, der relativ weit von der Schwenkachse 3.1 entfernt ist, am Kern 3.2 der Vortriebsflosse 3 befestigt. Im weiteren sind am Heck des Schlauchboots 1 seitlich jeweils beidseits der Schwenkachse 3.1 der Vortriebsflosse 3 feste Teile 1.4,1.5 io (Fig. 3) vorgesehen, die z. B. mit einem zusätzlichen, nicht-dargestellten Element fest miteinander verbunden sind und an welchen die Bootshaut 1.6 des Schlauchboots 1 befestigt ist.

In der in Fig. 3 gezeigten Variante wird die Biegsamkeit 15 der Vortriebsflosse 3 mit Leinen 33 beeinflusst, welche symmetrisch zur Längsachse des Schlauchboots 1 beidseits der Vortriebsflosse 3 angeordnet sind. Die einen Enden dieser Leinen 33 sind mittels Ösen 34 an den festen Teilen 1.4,1.5 des Hecks des Schlauchboots 1 befestigt, und deren andere 20 Enden sind mittels weiterer Ösen 35 an der Vortriebsflosse 3 befestigt.

Schwenkt nun der Benützer die Vortriebsflosse 3 aus deren Ruhelage, so wird ein Teil der Leinen 33 gespannt. Dadurch verbiegt sich die Vortriebsflosse 3 elastisch. Dies be-25 einflusst den Vortrieb des Schlauchboots 1.

Fig. 4 zeigt eine weitere Konstruktionsvariante der Vortriebsflosse. Dabei besteht die Vortriebsflosse 8 aus einem Gerüst, welches durch eine als Antriebswelle vorgesehene Schwenkachse 9 und damit fest verbundenen Stäben 8.1,8.2, 30 8.3 gebildet wird. Analog zur beschriebenen Platte 3.2 der Fig. 1 und 2 werden die Stäbe 8.1, 8.2, 8.3 gegen ihre äusseren Enden hin biegsamer. Zwischen den Stäben 8.1, 8.2, 8.3 besteht die Schlagfläche der Vortriebsflosse 8 aus der Bootshaut 1.6 der Verlängerung 2.1. Dazu ist die Bootshaut 351.6 über die Stäbe 8.1, 8.2, 8.3 gespannt.

Eine Variante der Vortriebsflosse 8 ist in der Fig. 5 teilweise dargestellt. Diese Variante enthält zusätzlich zur Konstruktion nach Fig. 4 longitudinale, aufblasbare Rippen 1.7, 1.8 zwischen den Stäben 8.1, 8.2, 8.3. Die Rippen 1.7,1.8 40 sind mit der Bootshaut 1.6 umschlossen.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen, gegenüber den Fig. 1 und 2 leicht vergrössert, drei weitere mögliche Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Wasserfahrzeugs. Wie in den Fig. 1 und 2 besteht das Wasserfahrzeug aus einem Schlauchboot 11, 45 dessen aufblasbarer Wulst 12.2 die Form einer am Heck nicht geschlossenen Schleife aufweist, wobei eine flexible Verlängerung 12.1 der Bootshaut 12 eine Vortriebsflosse 10 mindestens teilweise wasserdicht umfasst. Unterscheidend zu den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 wird eine als Anso triebswelle 10.1 ausgeführte Schwenkachse der Vortriebsflosse 10 nicht direkt, sondern mittels eines Kraftübertragungsmechanismus angetrieben.

Bei der in der Fig. 6 dargestellten Ausführungsform sind die beiden Enden der Antriebswelle 10.1 in zwei Lagern 13.1 55 und 13.2 eines zwischen den beiden Wulstenden angeordneten Bügels geführt, wobei der Bügel aus den hinteren Teilen eines festen Gehäuses 13 besteht. Das Gehäuse 13 ist mit der Bootshaut 12 abdeckbar und mittels einer nicht gezeigten, lösbaren oder unlösbaren Verbindung am Boden 11.1 60 und an den Wulstenden befestigt. In der Mitte der Antriebswelle 10.1 ist ein Zahnelement 14 vorgesehen, das in ein anderes Zahnelement 15 eingreift, welches auf einer senkrechten Betätigungswelle 16 befestigt ist. Die beiden Zahnelemente 14,15 können Zahnradsektoren oder Zahnräder ver-65 schiedener Radien sein. Das untere Ende der Betätigungswelle 16 ist in einem anderen Lager 13.3 des Gehäuses 13 drehbar gelagert. Der obere Teil der Betätigungswelle 16 ist in einer Durchführung 13.4 des Gehäuses 13 geführt und er-

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streckt sich nach oben aus dem Schlauchboot 11. Am oberen Ende der Betätigungswelle 16 ist ein Betätigungshebel 17 befestigt. Als Zahnelemente können auch Kegelräder oder Kegelradsektoren vorgesehen sein, wobei diese Zahnelemente über eine Transmissionswelle, die an beiden Enden Kegelräder oder Kegelradsektoren aufweist, miteinander verbunden sind. Bei dieser Anordnung kann die Betätigungswelle 16 im Bug des Schlauchboots vorgesehen sein.

Der Benützer kann den Betätigungshebel 17, wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 und 2, mit den Füssen oder,

falls die Betätigungswelle 16 im Bug des Schlauchboots 11 angeordnet ist, auch mit seinen Händen schwenken.

Die Fig. 7 und 8 zeigen zwei Ausführungsformen, bei welchen eine senkrechte Betätigungswelle 20 im Bug des Schlauchboots 11 angeordnet ist. Die Betätigungswelle 20 und die Antriebswelle 10.1 weisen Antriebsräder auf, die mit biegsamen Zugelementen miteinander verbunden sind. Bei beiden Ausführungsformen ist an der Antriebswelle 10.1 der Vortriebsflosse 10 als Antriebsrad eine Seilrolle 18 befestigt.

Bei der in der Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind, wie in der Fig. 6, die beiden Enden der Antriebswelle 10.1 in zwei Lagern 19.1 und 19.2 eines zwischen den beiden Wulstenden angeordneten Bügels geführt, wobei der Bügel aus den hinteren Teilen eines festen Gehäuses 19 besteht. Das Gehäuse 19 ist mit der Bootshaut 12 abdeckbar und mittels einer nichtgezeigten, lösbaren oder unlösbaren Verbindung am Boden 11.1 und an den Wulstenden befestigt. Das untere Ende der im Bug des Schlauchboots 11 angeordneten Betätigungswelle 20 ist in einem Lager 19.4 des Gehäuses 19 gelagert, während deren oberer Teil in einer Durchführung 19.3 geführt ist. Am oberen Ende der Betätigungswelle 20 ist ein Betätigungshebel 21 befestigt. Der im Inneren des Gehäuses 19 angeordnete Teil der Betätigungswelle 20 trägt eine Seilrolle 22. Die zwei Seilrollen 18,22 sind mittels eines Zugseils 23 miteinander verbunden. Das Zugseil 23 ist auf beiden Seilrollen 18,22 mit je einem nichtgezeigten Befestigungsmittel befestigt, wobei die beiden Seilrollen 18,22 so konstruiert sind, dass das Zugseil 23 mindestens einmal darum wickelbar ist. Dadurch wird der Übergang vom Zugseil 23 zu den Rollen 18,22 stets tangential.

Abhängig von der Stellung des Benützers kann dieser mit seinen Händen oder Füssen den Betätigungshebel 21 betätigen.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsvariante, bei welcher die Betätigungswelle 20 in einer Durchführung 24.1 und in einem

Lager 24.2 eines Gehäuses 24 senkrecht verschiebbar gelagert ist. An der Betätigungswelle 20 ist ein Stützstift 25 befestigt, welcher auf einem Stufenring 26 aufliegt. Der Stufenring 26 umfasst die Betätigungswelle 20 drehbar zwischen dem Stützstift 25 und dem Gehäuse 24 und liegt auf diesem drehbar auf. Um die Winkelgeschwindigkeit der Vortriebsflosse 10 zu ändern, sind auf der Betätigungswelle 20 zwei Seilrollen 27,28 vorgesehen. Je nach der vertikalen Position, in welcher die Betätigungswelle 20 mit dem Stufenring 26 gehalten wird, ist eine der beiden Seilrollen 27 bzw. 28 mittels eines Kupplungsstiftes 31 an die Betätigungswelle 20 gekuppelt. Um beide Seilrollen 27 bzw. 28 ist je ein Seil 29 bzw. 30 gewickelt. Die Enden der beiden Seile 29, 30 sind mit einem gemeinsamen Zugseil 32 verbunden, welches um die auf der Antriebswelle 10.1 befestigte Seilrolle 18 gewickelt ist. Anstelle einer gemeinsamen Seilrolle 18 können auf der Antriebswelle 10.1 zwei Seilrollen übereinander angeordnet sein, welche mittels zwei einzelnen Seilen mit den entsprechenden Seilrollen 27,28 der Betätigungswelle 20 verbunden sind.

Bei den zwei letzten beschriebenen Ausführungsformen kann für den Benützer ein Sitz im Schlauchboot 11 oberhalb des Gehäuses 19,24 angeordnet sein. Dieser Sitz kann separat oder zusammen mit dem Gehäuse 19,24 hergestellt sein.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Übertragung der Bewegungen zwischen der Betätigungswelle 16,20 und der Antriebswelle 10.1 mit einer Kette, welche auf Kettenrädern läuft, oder mit anderen biegsamen Zugelementen zu realisieren. Dabei ist es naheliegend, die biegsamen Zugelemente mit einer Spannvorrichtung zu spannen.

Als Ersatz für die in der Fig. 8 gezeigte Kupplungseinrichtung der Seilrollen 27 bzw. 28 mit der Betätigungswelle 20 können auch andere Kupplungseinrichtungen vorgesehen sein.

Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, die Vortriebsflosse 3, 8,10 statt mit der Muskelkraft eines Benützers mit der Muskelkraft mehrerer Benützer oder mit einem Motor anzutreiben.

Der aufblasbare Wulst 1.2,12.2 kann auch die Form einer geschlossenen Schleife aufweisen und/oder in mehrere Teile unterteilt sein.

Ferner kann sich die Schwenkachse 3.1,9,10.1 der in der Verlängerung 1.3,12.1 des Wasserfahrzeugs 1,11 angeordneten Vortriebsflosse 3,8,10 auch ausserhalb des Bootsumrisses befinden.

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1. Wasserfahrzeug mit Schwenkflossenantrieb, für welches eine mittels einer Antriebseinrichtung seitwärts schwenkbare Vortriebsflosse vorgesehen ist, die sich von ihrer vertikalen Schwenkachse aus parallel zur Längsrichtung des Wasserfahrzeugs erstreckt, dadurch gekennzeichnet,

dass die Vortriebsflosse (3, 8,10) am Heck in der Verlängerung des Wasserfahrzeugs (1,11) angeordnet ist.

2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schwenkbare Vortriebsflosse (3, 8,10) mittels eines flexiblen Materials (1.3,12.1) mit dem Heck des Wasserfahrzeugs (1,11) wasserdicht verbunden ist, wobei die vertikale Schwenkachse (3.1,9,10.1) der Vortriebsflosse (3, 8,10) innerhalb des Bootsumrisses des Wasserfahrzeugs (1,11) angeordnet ist.

3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern der Vortriebsflosse (3) aus einer Platte (3.2) besteht, welche in der Nähe der Schwenkachse (3.1) nahezu starr ist und mit zunehmendem Abstand von der Schwenkachse (3.1) biegsamer wird.

4. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vortriebsflosse (8) aus einem Gerüst mit Stäben (8.1, 8.2, 8.3) besteht, welche sich in Vortriebsrichtung erstrecken und welche in der Nähe der Schwenkachse (9) nahezu starr sind und mit zunehmendem Abstand von der Schwenkachse (9) biegsamer werden, wobei die Schlagfläche der Vortriebsflosse (8) aus einem über diese Stäbe (8.1, 8.2, 8.3) gespannten flexiblen Material (1.3) besteht.

5. Wasserfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Material (1.3) zwischen den Stäben (8.1, 8.2, 8.3) aufblasbare Rippen (1.7,1.8) aufweist.

6. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Heck des Wasserfahrzeugs (1) seitlich, jeweils beidseits der Schwenkachse (3.1) der Vortriebsflosse (3), feste Teile (1.4,1.5) vorgesehen sind und dass beidseits der Vortriebsflosse (3) Leinen (33) angeordnet sind, wobei deren eine Enden an den festen Teilen (1.4,1.5) des Hecks des Wasserfahrzeugs (1) befestigt sind und deren andere Enden an der Vortriebsflosse (3) befestigt sind.

7. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Schwenkachse der Vortriebsflosse (3, 8,10) als Antriebswelle (3.1,9,10.1) vorgesehen ist, welche zusammen mit einem um eine senkrechte Drehachse drehbaren Betätigungshebel (4,17,21) mindestens einen Teil der Antriebseinrichtung der Vortriebsflosse (3,8,10) bildet.

8. Wasserfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (4) rechtwinklig zur Vortriebsflosse (3) und in seiner Mitte an der Antriebswelle (3.1) befestigt ist.

9. Wasserfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (17) an einer Betätigungswelle (16) befestigt ist, wobei diese Betätigungswelle (16) und die Antriebswelle (10.1) der Vortriebsflosse (10) je ein Zahnelement (14 bzw. 15) aufweisen, die direkt ineinander eingreifen oder durch eine mit Zahnelementen versehene Transmissionswelle verbunden sind.

10. Wasserfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (21) an einer Betätigungswelle (20) befestigt ist, wobei die Betätigungswelle (20) ein Antriebsrad (22) aufweist, welches durch ein biegsames Zugelement (23) mit einem weiteren auf der Antriebswelle (10.1) der Vortriebsflosse (10) befestigten Antriebsrad (18) verbunden ist.

11. Wasserfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das biegsame Zugelement aus einem Seil (23) besteht und die Antriebsräder als Seilrollen (18,22) ausgebildet sind, um welche das an den Seilrollen (18,22) befestigte Seil (23) mindestens einmal wickelbar ist.

12.. Wasserfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Betätigungswelle (20) mehrere einzeln mit der Betätigungswelle (20) kuppelbare Seilrollen (27,28) vorgesehen sind, um welche je ein Seil (29 bzw. 30) gewickelt ist, wobei jedes Seil (29, 30) direkt oder mittels eines für mehrere Seile gemeinsamen Zugseils (32) um die auf der Antriebswelle (10.1) befestigte Seilrolle (18) gewickelt ist.

13. Wasserfahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich mit Ausnahme des Betätigungshebels (17,21) die verschiedenen Elemente der Antriebseinrichtung der Vortriebsflosse (10) in einem Gehäuse (13,19, 24) befinden, welches Lager aufweist, die die Antriebswelle (10.1) und/oder die Betätigungswelle (16,20) führen.

14. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug aus einem Luftboot (1,11) besteht, dessen Bootshaus (1.6,12) am Heck eine Verlängerung (1.3,12.1) aufweist, welche die schwenkbare Vortriebsflosse (3, 8, 10) mindestens teilweise wasserdicht um-fasst.