CH702773B1 - Boot für einen aufrecht stehenden Benutzer. - Google Patents

Abstract

Das Boot für einen aufrecht stehenden Benutzer ermöglicht langlaufähnliche Fortbewegung von Personen auf der Wasseroberfläche. Der Benutzer führt Körperbewegungen wie bei dem klassischen Skilanglauf aus. Die Arme des Benutzers erzeugen Vortrieb durch Abstossung vom Wasser mit Stöcken (44), die eigene Schwimmkörper (41) haben. Die Füsse des Benutzers befinden sich auf gegenüber dem Rumpf des Bootes beweglichen Stützen (4) und produzieren bei ihren Bewegungen mittels mechanischer Übersetzung auf ein Paddel-, Propeller-, Wasserrad- oder Flossen-Vortriebsmittel (33) einen zusätzlichen Vorschub. Für die Verringerung des Wasserwiderstandes kann das Boot mit Tragflügeln (34) ausgerüstet sein.

Description

[0001] Es handelt sich um ein neuartiges Wasserverkehrsmittel, unter Umständen auch ein Wassersportgerät, welches mit menschlicher Muskelkraft betrieben wird. Das Boot ermöglicht langlaufähnliche Fortbewegung von Personen auf der Wasseroberfläche. Dabei wird das Problem gelöst, einen effektiven Vortrieb des Bootes zu bekommen, bei dem der menschliche Körper harmonisch belastet wird.

[0002] Es sind verschiedene Beförderungsarten über die Wasseroberfläche mittels menschlicher Muskelkraft bekannt, bei denen der Mensch aufrecht steht. Jedes dieser Verfahren hat eigene Einschränkungen.

[0003] Bei Beförderung mit venezianischen Gondeln (Fig. 1), bei Stand-Up-Paddle-Boarding (Fig. 2) oder bei anderen Verfahren, welche nur ein Einblatt-Paddel verwenden, sind die Beine nicht in der Bewegung und die Körperhaltung ist asymmetrisch.

[0004] Im Falle des Gerätes «Tu_Fin» (Fig. 3) sind die Bewegungen monoton und haben wenige Entspannungsphasen, was für Muskeln nicht optimal ist.

[0005] Die Wasserskier (Fig. 5), die von den Wasserschuhen von Leonardo da Vinci (Fig. 4) stammen, sind wackelig und für eine schnelle Fortbewegung untauglich. Diese Skier kann man nicht als ein Boot bezeichnen, weil sie aus zwei gegenseitig beweglichen Teilen bestehen.

[0006] Die Wassertransportmittel nach Patenten US 3 640 240 (A) und WO 9 202 409 (A1) benutzen Flossen als Antrieb, aber auch da bleiben die Beine des Menschen bewegungslos stehen. Im Falle des Wasser-Steppers nach Patent DE 10 141 173 (A1) bleiben die Arme ohne Belastung.

[0007] In der Erfindung wird ein Aufbau des Bootes gemäss Anspruch 1 vorgeschlagen, der natürliche und lockere Bewegungen der Menschen über die Wasseroberfläche wie im klassischen Skilanglauf ermöglicht (Fig. 6). Damit werden die Muskeln aller Körperteile gleichmässig belastet.

[0008] Das langlaufartige Verfahren des Vortriebs wird dadurch erreicht, dass man für die Arme Stöcke mit Schwimmkörpern für Abstossung von Wasser benutzt und gleichzeitig für die Füsse bewegliche gegenüber dem Rumpf des Bootes Stützen verwendet, die mittels einer mechanischen Übersetzung mit einem Vortriebsmittel verbunden sind.

[0009] Für Ausführung des Verfahrens kann man als Vortriebsmittel Doppelpaddel, Propeller, Wasserrad oder Flossen verwenden. Die Konstruktion und die Arbeitsweise der Geräte mit diesen Antrieben, die das skiartige Verfahren realisieren, werden weiter in den Fig. 7 bis Fig. 17 mit Draufsicht und Seitenansicht dargestellt.

[0010] Das erfindungsgemässe Boot mit dem skiartigen Verfahren des Vortriebs hat einen schmalen Rumpf 1, weil die Stöcke sich ungehindert entlang des Rumpfes bewegen müssen. Um die Kippsicherheit zu gewährleisten, muss der Rumpf vorne verbreitert werden, oder besser beidseitig zusätzliche Schwimmkörper (Ausleger) 2 haben, die mit dem Rumpf mittels eines Trägers 3 verbunden werden. Die Stützen für Füsse 4 haben Laufrollen 5 und können entlang der Führungsschienen 6, die auf dem Rumpf befestigt sind, frei fahren. Das vordere Teil der Führungsschienen kann etwas gehoben werden, um die Kraftverteilung zwischen den Beinen zu optimieren.

[0011] Die Ausführungsform mit Doppelpaddel (Fig. 7bis Fig. 10) hat auf dem Rumpf eine Drehachse 7 und Führungen 8 für das Paddel 9. Jede Stütze 4 wird mit dem Schaft des Paddels mittels eines Seils 10 verbunden. Auf der anderen Seite werden die Stützen miteinander mit einem anderen Seil 11 verbunden, damit alle Seile immer gespannt bleiben. Die Seilrollen 12 gewährleisten die optimale Führung für die Seile.

[0012] Im Gegensatz zum Paddel eines Ruderbootes dreht das Paddel da nur in einer Ebene und kann nicht hochgezogen werden. Um ein ungewünschtes Bremsen bei Vorwärtsbewegungen des Paddelblattes 13 zu vermeiden, kann man einen Schaft verwenden, der quadratischen Querschnitt hat, und das Blatt drehbar mittels eines Scharniers 14 montieren wie es in der Fig. 10 dargestellt ist. Damit wird das Paddelblatt nur bei seinen Rückwärtsbewegungen Wasser treiben.

[0013] Die Ausführungsform mit Propeller (Fig. 11und Fig. 12) hat im Rumpf eine Achse 15 mit einem Propeller 16 auf der hinteren Seite, die von vorne oben nach hinten unten geht. Diese Achse wird mittels Kugellagern 17 im Rumpf befestigt. Auf vorderer Seite der Achse werden zwei gleiche Räder 18 mit Überholkupplungen (Freiläufen) installiert. Diese Räder haben Rinnen für ein Seil. Die Stützen für Füsse 4 werden vorne miteinander mittels eines Seils 19 verbunden, welches um jedes Rad eine Schleife macht. Die Seilrollen 12 gewährleisten die optimale Führung für das Seil. Auf hinterer Seite werden die Stützen 4 auch mit einem Seil 20 verbunden, damit die Seile immer gespannt bleiben. Die Überholkupplungen gewährleisten, dass bei der Bewegung der Stützen in beiden Richtungen die Achse mit dem Propeller immer in eine Richtung rotiert.

[0014] Die Ausführungsform mit Wasserrad (Fig. 13und Fig. 14) ist günstig für seichte oder algenreiche Gewässer. Das Heck des Bootes hat eine Aussparung, wo ein Wasserrad 21 senkrecht installiert wird. Das Wasserrad wird auf eine Achse 22 bewegungslos eingesetzt. Die Achse ist über Kugellager 23 mit dem Rumpf verbunden. Beidseitig vom Wasserrad befinden sich Räder 24 mit Überholkupplungen, die auf derselben Achse befestigt sind. Diese Räder haben Rinnen für ein Seil. Die Stützen 4 werden hinten miteinander mittels eines Seils 25 verbunden, welches um jedes Rad eine Schleife macht. Die Seilrollen 12 gewährleisten die optimale Führung für das Seil. Auf vorderer Seite werden die Stützen noch mit einem Seil 26 verbunden, damit die Seile immer gespannt bleiben. Die Überholkupplungen gewährleisten, dass bei der Bewegung der Stützen 4 in beiden Richtungen das Wasserrad immer in einer Richtung rotiert.

[0015] Die Ausführungsform mit Flossen (Fig. 15bis Fig. 17) hat im Träger 3 für seitlichen Schwimmkörper zwei Schlitze 27, wo jeweils ein Laufwagen 28 fahren kann. Die Stützen 4 werden vorne miteinander mittels eines Seils 29 verbunden. Die Seilrollen 12 gewährleisten die T-förmige Führung des Seils über den Rumpf und Träger. Die Laufwagen werden mit dem Seil verknüpft, damit werden die Bindepunkte 30 auf dem Seil so gewählt, dass bei Bewegungen der Stützen die Laufwagen immer in Gegenrichtungen rollen. Auf der hinteren Seite werden die Stützen auch mit einem Seil 31 verbunden, damit die Seile immer gespannt bleiben. Auf jedem Laufwagen wird eine senkrecht nach unten gerichtete Stange 32 befestigt. Mit jeder Stange in ihrem unteren Teil wird eine Flosse 33 entweder fix oder nur in einem begrenzten Winkel drehbar verbunden. Um Wasserwiderstand zu verkleinern und dadurch die Geschwindigkeit des Bootes zu erhöhen, kann man das Boot mit einem Tragflügel ausrüsten. Den vorderen Tragflügel 34 kann man unter dem Träger 3 auf Pfosten 35 platzieren. Der hintere Tragflügel 36 wird mittels Pfosten 37 auf dem Rumpf befestigt. Auf gleiche Weise kann man auch das Boot mit Propeller- oder Wasserrad-Antrieb mit Tragflügel ausrüsten.

[0016] Weitere Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus nachfolgender Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

[0017] Die Zeichnungen in den Fig. 18und Fig. 19stellen die Kinematik des Antriebes mit Propeller dar. Es ist zu sehen, dass bei der Bewegung des Seils 19 in beide Richtungen die Achse 15 mit dem Propeller 16 sich immer in eine Richtung drehen wird. Für die gleichmässigere Drehung des Propellers kann man ein Schwungrad auf die Achse einsetzen.

[0018] Die Zeichnungen in den Fig. 20und Fig. 21stellen die Kinematik des Antriebes mit Wasserrad dar. Es ist zu sehen, dass bei der Bewegung des Seils 25 in beide Richtungen das Wasserrad 21 sich immer in die richtige Richtung drehen wird.

[0019] Die Zeichnungen in den Fig. 22bis Fig. 25zeigen die Phasen der Flossenbewegungen des Flossenantriebes. In der Phase 1 ist die rechte Stütze vorne, die Flossen stehen möglichst weit voneinander. Bei der Bewegung der rechten Stütze nach hinten und der linken nach vorne in der Phase 2 fahren die Laufwagen mit Flossen zueinander. In der Phase 3 ist die linke Stütze vorne, die Flossen stehen möglichst nahe zueinander. Bei der Bewegung der linken Stütze nach hinten und der rechten nach vorne in der Phase 4 fahren die Laufwagen mit Flossen voneinander. Danach beginnt wieder Phase 1.

[0020] In den Fig. 26 und Fig. 27 wird eine mögliche Konstruktion des Trägers 3 mit Laufwagen 28 dargestellt. Den Träger kann man aus Quadrat- und L-förmigen Aluminiumprofilen zusammenschrauben. Damit der Laufwagen im Träger ruhig fahren kann, muss er mindestens 5 Laufrollen 38 haben, die seine Bewegungen in Querrichtungen beschränken. Alle Laufrollen müssen Kugellager haben, sonst entstehen grosse Energieverluste wegen Reibung.

[0021] Die Flosse 33 kann auf der Stange 32 so befestigt werden, wie es in der Fig. 28 gezeigt wird. Man kann eine handelsübliche Schwimmflosse nehmen, ihren Schuhteil abschneiden und die Flosse mittels einer U-förmigen Aluminiumplatine 39 mit der Stange verbinden. Um den Drehwinkel der Flosse zu beschränken, muss man auf der Stange zwei Begrenzer 40 installieren.

[0022] Der Rumpf und der Ausleger des Bootes können zum Beispiel aus Holz und Hartschaum hergestellt werden, oder aus Kunststoff bei Produktion. Einen Tragflügel kann man als Ersatzteil von einem auf dem Markt erhältlichen Tragflügel-Sportgerät erwerben oder selbstständig zum Beispiel aus Holz herstellen.

[0023] Die Stöcke 44 gewährleisten nicht nur Gleichgewicht des Benutzers, sondern auch die Repulsion. Um die wirkende Fläche bei der Abstossung von Wasser zu vergrössern, kann man den Stock mit einem Paddel kombinieren. Dafür kann man unter dem Schwimmkörper 41 des Stocks ein Paddelblatt 43 montieren, wie es in der Fig. 29 dargestellt ist. Bei der Vorwärtsbewegung über die Wasseroberfläche müssen die Schwimmkörper möglichst wenig Widerstand leisten. Darum ist es sinnvoll, die vordere Kante des Schwimmkörpers wesentlich abzurunden. Die Phasen der Bewegung des Stock-Paddels werden in der Fig. 30dargestellt.

[0024] Anhand der beigelegten Zeichnungen soll die Erfindung erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen: <tb>Fig. 1<sep>Vortrieb der Gondel, <tb>Fig. 2<sep>Vortrieb bei Stand-Up-Paddle-Boarding, <tb>Fig. 3<sep>Vortrieb des «Tu_Fin» Gerätes, <tb>Fig. 4<sep>Wasserschuhe von Leonardo da Vinci, <tb>Fig. 5<sep>Wasserskier, <tb>Fig. 6<sep>Boot mit Ski-artigem Muskelantrieb, <tb>Fig. 7, Fig. 8<sep>Ausführung des Bootes mit Doppelpaddel, <tb>Fig. 9, Fig. 10<sep>Konstruktion des Paddels mit drehbaren Blättern, <tb>Fig. 11, Fig. 12<sep>Ausführung des Bootes mit Propeller, <tb>Fig. 13, Fig. 14<sep>Ausführung des Bootes mit Wasserradantrieb, <tb>Fig. 15–Fig. 17<sep>Ausführung des Bootes mit Flossenantrieb, <tb>Fig. 18, Fig. 19<sep>Kinematik des Antriebes mit Propeller, <tb>Fig. 20, Fig. 21<sep>Kinematik des Antriebes mit Wasserrad, <tb>Fig. 22–Fig. 25<sep>Phasen der Flossenbewegungen des Flossenantriebes, <tb>Fig. 26, Fig. 27<sep>Konstruktion des Trägers mit Laufwagen für Flossenantrieb, <tb>Fig. 28<sep>Konstruktion des Laufwagens mit Stange und Flosse, <tb>Fig. 29<sep>Konstruktion des Stocks. <tb>Fig. 30<sep>Phasen der Bewegung des Stocks.

Claims (9)

1. Boot für einen aufrecht stehenden Benutzer, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Rumpf vorne verbreitert ist oder vorne beidseitig zusätzliche Schwimmkörper aufweist und dass es zwei im Wesentlichen entlang des Rumpfes des Bootes bewegliche Stützen [4] für Füsse des Benutzers auf dem Deck des Bootes gibt, die mittels einer mechanischen Übersetzung mit einem Vortriebsmittel [33] verbunden sind, und zum Abstossen vom Wasser ausserdem zwei Stöcke [44] vorgesehen sind, einen für jede Hand des Benutzers, die jeweils einen eigenen Schwimmkörper [41] aufweisen.

2. Boot gemäss Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Vortriebsmittel ein Doppelpaddel dient.

3. Boot gemäss Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Vortriebsmittel ein Propeller dient.

4. Boot gemäss Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Vortriebsmittel ein Wasserrad dient.

5. Boot gemäss Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Vortriebsmittel Flossen dienen.

6. Boot gemäss Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserrad [21] auf einer waagerechten mittels Kugellager [23] mit dem Rumpf verbundenen Achse [22] fixiert ist, wobei beidseitig vom Wasserrad mittels Überholkupplungen auf derselben Achse Räder [24] befestigt sind, die ein Seil [25] umwinden, welches die Stützen [4] miteinander verbindet, sodass bei beiden Richtungen der Bewegung der Stützen das Wasserrad nur in einer Richtung rotiert.

7. Boot gemäss Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Rumpfes [1] des Bootes in der waagerechten Ebene ein Träger [3] mit zwei Laufwagen [28], einer auf jeder Seite der Längsachse des Rumpfes, installiert ist, die anhand eines Seils [29] so mit den Stützen [4] verbunden sind, dass bei den Bewegungen der Füsse die Laufwagen in gegenseitigen Richtungen rollen, wobei jeder Laufwagen eine im Wesentlichen senkrecht nach unten in Richtung Wasser gerichtete Stange [32] aufweist, mit welcher jeweils eine der Flossen [33] so verbunden ist, dass diese um die Stange in einem begrenzten Winkel drehbar ist.

8. Boot nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass, um den Wasserwiderstand zu verringern und somit die Geschwindigkeit zu erhöhen, es mit mindestens einem Tragflügel ausgerüstet ist.

9. Stock mit Griff für ein Boot gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er an seinem vom Griff [42] abgewandten Ende einen Schwimmkörper [41] aufweist, der die Form eines Quaders hat, und die Stockachse im Wesentlichen den Quader diagonal und durch die Mitte von zwei seiner Längskanten durchstösst, wobei mindestens eine der nicht durchstossenen Längskanten über deren gesamte Länge abgerundet ist und auf der vom Griff abgewandten Längskante des Quaders ein Paddelblatt [43] befestigt ist.