DE10129426A1 - Wasserfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einem zu einer horizontalen Zentralachse (Z-Z) radialsymmetrisch angeordneten Gerüst, in dem eine Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle beweglich so gelagert ist, dass sie bei Drehbewegungen des Gerüsts ihre senkrecht hängende Lage beibehält. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle eine Anordnung zur Befestigung mindestens eines Segels (1) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus DE 196 21 521 A1 ist ein Wasserfahrzeug der Katamaran-Bauart bekannt; aus DE 40 30 225 C2 ist ein Wasserfahrzeug bestehend aus zwei Surfbrettern bekannt und aus DE 35 23 124 A1 ist ein zerlegbares Doppelrumpfboot bekannt. Die vorstehend genannten Wasserfahrzeuge und das vorstehend genannte Doppelrumpfboot weisen den Vorteil einer gegenüber Einrumpf-Wasserfahrzeugen erhöhten Kippstabilität auf.

Aus US 1,711,726 ist ein motorgetriebenes Wasserfahrzeug mit mehreren Schwimmkörpern bekannt, die an ihren Enden über Streben miteinander zu einem räumlichen Gebilde verbunden sind. In der Mitte der Streben ist jeweils ein Lager angeordnet. In diesen Lagern ist eine Fahrgastkabine drehbar so gelagert, dass sie die aufrechte Position unabhängig vom Seegang beibehält.

Aus DE 43 04 659 A1 ist ein weiteres Wasserfahrzeug mit mehreren Schwimmkörpern bekannt.

Aus C. A. Marchaj: "Aerodynamik und Hydrodynamik des Segelns", Bielefeld 1982, Seite 126, ist es bekannt, dass - um durch drastische Verminderung des Wellenwiderstandes wirklich hohe Geschwindigkeiten zu erzielen -, der Bootskörper entweder getaucht oder aus dem Wasser herausgehoben werden muss. Das vorstehend erwähnte Unterwasser­ konzept, das heißt die Realisierung eines segelnden Unterseebootes ist bis jetzt nicht verwirklicht worden, während das vorstehend erwähnte Überwasserkonzept, das heißt die Realisierung eines Tragflächen­ bootes, zur Zeit weiter entwickelt wird.

Im Zusammenhang mit dem Unterwasserkonzept sind bereits als ein erster Schritt wellenschneidende Rümpfe ("wave-piercing") eingesetzt worden.

Aus DE 44 47 216 C2 und DE 196 24 487 C1 sind Wasserfahrzeuge bekannt, die aus wenigen einfachen Komponenten zusammenbaubar sind, große Sicherheit bei Kenterungen bieten und vom Wind antreibbar sind. Die bekannten Wasserfahrzeuge weisen mehrere radialsymme­ trisch zu einer Horizontalachse angeordnete scheibenförmige Schwimmkörper auf. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Wasser­ fahrzeuge ist an jedem Schwimmkörper beidseitig oder mittig je ein Schwert fest angebracht (vgl. Fig. 10 bis 12).

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wasserfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das verbesserte Schwimmeigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Wasserfahrzeug geschaffen, das in den Ansprüchen definiert ist.

Die Erfindung ist mit einer Mehrzahl von Vorteilen verbunden. Während Wasserfahrzeuge nach dem vorgenannten Stand der Technik scheibenförmige Schwimmkörper mit Schwertern aufweisen und infolge des auf ihre Schwerter wirkenden Wasserdruckes zu starker Krängung und zu einem Unterschneiden der einzelnen Schwimmkörper neigen, ist an dem Gerüst des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs mindestens ein Steuerorgan angeordnet. Damit wird sowohl einer Krängung als auch einem Unterschneiden entgegengewirkt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform eines Wasserfahrzeugs mit einem zu einer horizontalen Zentralachse radialsymmetrisch angeordneten Gerüst, weist eine Fahrgastzelle auf, die beweglich so gelagert ist, dass sie bei Drehbewegungen des Gerüsts ihre senkrecht hängende Lage beibehält, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst die Form eines Kasten­ drachens oder eines ähnlichen zu der horizontalen Zentralachse radial­ symmetrisch gestalteten Gerüsts hat. An der Fahrgastzelle ist min­ destens ein Steuerorgan entweder unmittelbar oder mittelbar über mindestens ein Verbindungselement angeordnet ist. Damit wird eben­ falls sowohl einer Krängung als auch einem Unterschneiden der einzelnen Schwimmkörper entgegengewirkt. Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug ist für Niedrigwasserfahrt geeignet und unsinkbar. Es überträgt keine Rollbewegungen auf eine Fahrgastgondel einschließlich Steuerstand bzw. auf eine Lastaufnahmezelle. Somit bietet es eine außerordentlich große Sicherheit gegen eine Kenterung und bleibt nach einer tatsächlichen Kenterung voll funktionsfähig. Zugleich lässt sich die Fahrgastgondel mit einem oder mehreren Segeln ausstatten.

In vorteilhafter Weise lässt sich das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug aus vergleichsweise wenigen Einzelteilen und in einfacher Weise auf­ bauen, die jeweils kostengünstig herzustellen sind, so dass sich das Wasserfahrzeug als ganzes vergleichsweise kostengünstig herstellen lässt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper jeweils mindestens eine Ver­ tiefung aufweisen, die bei Positionierung des jeweiligen Schwimmkörpers auf Wasser auf ihrer dem Wasser abgewandten Seite angeordnet ist und ein Anschlussgelenk eines zu der horizontalen Zentralachse radial­ symmetrisch angeordneten Gerüsts aufnimmt. Damit wird die Schwimm­ stabilität der Schwimmkörper beträchtlich erhöht.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs mit mehreren radialsymmetrisch zu einer Horizontal­ achse angeordneten Schwimmkörpern und einem an den Schwimm­ körpern angeordneten Gerüst ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst zusammenklappbar ausgestaltet ist. Damit lässt sich das Volumen des Wasserfahrzeugs zum Beispiel für einen Transport zu bzw. von seinem Einsatzort oder für eine Lagerung erheblich reduzieren.

Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug kann Gerüstarme aufweisen, die unter anderem aufgrund der Ausgestaltungen der Schwimmkörper in das Wasser eintauchen. In vorteilhafter Weise weisen die Gerüstarme Öffnungen auf, die insbesondere tunnelartig, parallel zur Fahrtrichtung verlaufen und bei einem Eintauchen in das Wasser den Wasserwider­ stand minimieren.

Die Schwimmkörper können jeweils als Rumpf ausgestaltet sein. Vorzugsweise hat der Rumpf einen wellenschneidenden Querschnitt hat. Ein solcher Rumpf vermeidet weitgehend Auf- und Abbewegungen über Wellenberge und durch Wellentäler; er durchstößt die Wellen­ kronen und vermindert damit wirksam Stampfbewegungen des Fahr­ zeuges.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasser­ fahrzeugs in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 einen Teil des Wasserfahrzeugs nach Fig. 1;

Fig. 3 die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasser­ fahrzeugs in Seitenansicht;

Fig. 4 eine Vorderansicht des Wasserfahrzeugs nach Fig. 3;

Fig. 5 einen Horizontalschnitt des Wasserfahrzeugs nach Fig. 3 und 4;

Fig. 6 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasser­ fahrzeugs in Seitenansicht;

Fig. 7 konstruktive Einzelheiten eines Klappmechanismus eines erfin­ dungsgemäßen Wasserfahrzeugs nach den Fig. 3 bis 5;

Fig. 8 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßes Wasser­ fahrzeugs;

Fig. 9 Komponenten der erfindungsgemäßen Wasserfahrzeuge;

Fig. 10 ein Wasserfahrzeug nach dem Stand der Technik (= Fig. 1 der DE 44 47 216 C2); und

Fig. 11 ein Wasserfahrzeug nach dem Stand der Technik (= Fig. 2 der DE 44 47 216 C2); und

Fig. 12 ein weiteres Wasserfahrzeug nach dem Stand der Technik (= Fig. 3 der DE 196 24 487 C1).

Das in Fig. 1 dargestellte Wasserfahrzeug weist einen Hauptteil A auf, der zu einer horizontalen Zentralachse Z-Z des Wasserfahrzeugs radial­ symmetrisch angeordnet ist und der weitgehend dem Gestell eines Kastendrachens entspricht. Der Hauptteil A kann aus einem oder mehreren Gestellen bzw. Gerüsten bestehen, die drehbar um ihre ge­ meinsame horizontale Symmetrieachse, die Zentralachse Z-Z, mit­ einander und mit einem Hauptteil B (Fig. 2) verbunden sind.

Das in der Fig. 1 dargestellte Gerüst des Hauptteils A umfasst drei Längsholme 2, sechs Druckstäbe 18, die in zwei Normalebenen der Zentralachse Z-Z zwei gleichseitige Dreiecke bilden, und zwölf Zugseile 7. An den biegesteifen Gerüstarmen 19, die an den Längsholmen 2 angeordnet sind, sind sechs Segelbretter gelenkig angeschlossen, welche auf der Wasseroberfläche liegend als Schwimmkörper 3 oder in die Luft ragend als zusätzliche Starrsegel 4 wirken.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Längsholme 2 außerhalb der Dreiecke, die durch die Druckstäbe 18 gebildet werden, angeordnet; es ist jedoch auch möglich, die Längsholme 2 innerhalb dieser Dreiecke anzuordnen. Damit werden die Längsholme 2 nicht durch die Gerüstarme durchbrochen.

Das Gerüst A hat insbesondere die Form eines Kastendrachens oder die Form eines ähnlichen zu der horizontalen Zentralachse Z-Z radial­ symmetrisch gestalteten Gerüsts; hierauf ist die Erfindung jedoch nicht eingeschränkt.

Für den Windantrieb ist das Gerüst mit wenigstens einer, in Fig. 1 nicht dargestellten Segelzelle ausgestattet, die ebenfalls radialsymmetrisch zur Zentralachse Z-Z gestaltet und angeordnet ist. Durch Befestigen textiler Zellenkanten an Rollowellen lassen sich Segelflächen aufwickelbar reffen, wodurch der Windantrieb regelbar wird. Um eine andauernde Spannung in den Segelflächen zu gewährleisten kann an jeder Rollowelle ein Aufwickel-Drehmoment nach der Art von Schnapprollos erzeugt werden, bei denen die Arretierung entfernt ist.

Für einen Steuermann können im Mittelteil zwischen Segeln Trampo­ linflächen gespannt werden, vornehmlich in gleicher Weise wie die Segel­ flächen.

Ebenso kann eine Gondel B (Fig. 2) oder ein eigenständiges Boot in ein Lager drehbar um die Achse Z-Z, auch mit dem Hauptteil A arretierbar, angeordnet werden, so dass bei Drehbewegungen des Gerüsts um seine Längs- oder Querachse - also auch bei einer möglichen Kenterung - die Gondel oder das Boot - im nichtarretierten Zustand - infolge ihrer oder seiner Eigenlast die senkrecht hängende Lage beibehält.

Die Schwimmkörper 3 weisen jeweils mindestens eine Vertiefung 35 auf, die bei Positionierung des jeweiligen Schwimmkörpers auf Wasser auf der dem Wasser abgewandten Seite angeordnet ist. Die vorzugsweise trichterförmigen Vertiefungen 35 nehmen jeweils ein Anschlussgelenk des Gerüsts auf, welches an jeweils einem Gerüstarm 19 befestigt ist.

Während sich im Stand der Technik (Fig. 10 bis 12) an jedem Schwimmkörper 3 bzw. Segelbrett 4 beidseitig je ein Schwert 5 oder mittig ein Schwert in kraftschlüssiger Verbindung befindet, ist, wie in Fig. 6 dargestellt, an dem Gerüst des erfindungsgemäßen Wasser­ fahrzeugs mindestens ein Steuerorgan 5 in nichtkraftschlüssiger Ver­ bindung zu den Schwimmkörpern bzw. Segelbrettern angeordnet.

Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug hat also an den Schwimm­ körpern 3 bzw. Segelbrettern 4 keine kraftschlüssig angeschlossenen Steuerorgane; d. h. anstelle von kraftschlüssig befestigten Steuerorganen 5 an Schwimmkörpern 3 oder Segelbrettern 4 ist das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug mit mindestens einem nicht an den Schwimmkörpern bzw. Segelbrettern kraftschlüssig verbundenen Steuerorgan 5 ausge­ stattet, das an dem Gerüst A (Fig. 6) oder an einer Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle B (in Fig. 2) angeordnet ist. Die Drehachse des Steuerorgans 5 bleibt damit im wesentlichen vertikal, es werden keinerlei Kippkräfte vom Steuerorgan 5 auf die Schwimmkörper 3 übertragen.

Durch das Weglassen von Schwertern bzw. anderer Steuerorgane an den Schwimmkörpern in dem Wasserfahrzeug nach den Fig. 1 bis 5 können Gelenke der Schwimmkörper 3 als Verbindungen zu dem Gestell bzw. zu den Gestellen des Hauptteils A in Bezug auf die Wasserspiegel­ höhe tiefer angeordnet werden. Durch ihre tiefere Lagerung wird die Schwimmstabilität der Schwimmkörper 3 und damit die Schwimmstabilität des Wasserfahrzeuges insgesamt wesentlich erhöht.

Wie schon erwähnt, kann das Hauptteil A wie im Stand der Technik (Fig. 11 und 12) aus zwei Grundgerüsten bestehen. Diese können (wie in Fig. 11 für den Stand der Technik dargestellt) als zwei unab­ hängig voneinander um einen Hauptrohrträger 50 drehbar gelagerte, einander kongruente Grundgerüste A ausgestaltet sein, deren Druck­ stäbe 18 Längsholme 47 gegeneinander abstützen und deren Spann­ seile 7 die Außenenden der Längsholme 47 in ihre planmäßige Lage zur Zentralachse Z-Z hinziehen und über Drehlager 10 mit dem Hauptrohr­ träger 50 verbinden.

Bei einer möglichen Kenterung dreht sich wegen seiner radialsymme­ trischen Formgebung jedes Gestell des Hauptteiles A in die nächste stabile Gleichgewichtslage, und zwar um einen Drehwinkel, der kleiner als 180 Grad ist.

Das in Fig. 2 dargestellte Hauptteil B einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeuges besteht aus einer Gondel bzw. einem Boot mit einem Steuerstand 34, welche außer dem Steuermann gegebenenfalls Fahrgäste und/oder Nutzlast aufnehmen kann. Die Gondel ist mit einem Hauptrohrträger 50 einstückig ausgebildet, der die Zentralachse Z-Z verkörpert und um diese drehbar gelagert und dadurch mit dem Hauptteil A (Fig. 1 bis 5) verbunden ist. Wegen dieser An­ ordnung erfährt die Gondel infolge von eigenem und dem Gewicht ihrer Insassen bzw. dem Nutzlastgewicht bei einem Kentern des Hauptteiles A im wesentlichen keine Drehbewegung. In einer Auf- und Abbewegung während des Kentervorganges kehrt die Gondel stets in ihre anfängliche Lage zurück.

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs erfolgt dessen Steuerung durch Steuerorgane 5, vorzugsweise Schwe­ beruder, welche unmittelbar an der Gondel angebracht oder/und durch entsprechende Gestänge oder andere zweckdienliche Vorrichtungen in Richtung der Zentralachse Z-Z nach außen geführt werden und dadurch mit der über dem Wasser pendelnden Gondel kraftschlüssig verbunden bleiben. Durch diesen kraftschlüssigen Verbund werden die der Abdrift entgegenwirkenden und von den Steuerrudern aufzunehmenden hori­ zontalen Wasserkräfte als Drehmoment auf die Gondel übertragen. Um die Steuerruder in ihrer wirksamsten, d. h. in der vertikalen Lage zu halten, kann dieses Drehmoment, das sich als Krängung der Gondel auswirkt, durch entsprechende Gewichtsverlagerung ausgeglichen wer­ den. Durch zeitweise Arretierung der Hauptteile A und B kann das Krängungsmoment auf das gesamte System übertragen werden. Bei einer drohenden Kenterung wird die Arretierung wieder gelöst.

Fig. 3 zeigt dieses Wasserfahrzeug in Seitenansicht.

In den Fig. 4 und 5 ist das in Fig. 3 dargestellte Wasserfahrzeug in Vorderansicht und in einem Horizontalschnitt (D-D) dargestellt. Bei dieser Ausführungsform besteht das Gerüst aus sternförmig ange­ ordneten Gerüstarmen 19, die auch im Zusammenhang mit dem in Fig. 7 dargestellten Klappmechanismus dargestellt sind.

In den Fig. 7a bis 7c ist dieser Klappmechanismus dargestellt.

Das Gerüst besteht aus drei Rahmen, die sternförmig (radialsymmetrisch um Z-Z) angeordnet sind. Ein Rahmen (Fig. 7b) besteht aus zwei Gerüstarmen, die durch einen gemeinsamen Längsholm 2 verbunden und mit diesem durch Zugseile 7 biegesteif verspannt sind.

Jeder Arm 19 trägt an einem Ende im Gebrauchszustand einen Schwimmkörper 3 und am anderen Ende eine ringsegmentförmige Hohlkammer (52, 53, 54 in Fig. 7a). Die drei ringsegmentförmigen Hohlkammern sind durch Scharniere miteinander verbunden bzw. kön­ nen zu dem Hohlkammerring 55 (= 52, 53 und 54) geschlossen werden. Die Hohlkammern und die Gerüstarme nehmen bei der Ausgestaltung nach Fig. 6 den Steuermechanismus auf und sind mit dem Steuerrad verbunden. Bei der Ausgestaltung nach den Fig. 1 bis 6 nimmt der Hauptrohrträger 50 den Steuermechanismus auf und ist mit Steuer­ rädern 6 verbunden.

Um das Volumen des Gerüsts zu verkleinern, lassen sich die drei Rahmen in eine zueinander parallele Lage klappen. Der entsprechende Grundriss ist in Fig. 7c dargestellt, die Seitenansicht in Fig. 1a. In die verbleibenden Zwischenräume zwischen den Rahmen werden die abgetrennten Schwimmkörper 3 und die Gondel im zusammengeklapp­ ten Zustand gelagert.

In den Fig. 7a, 7b und 7c sind die Minimalumrisse eines Transport­ behälters mit 51 bezeichnet.

Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug kann in der Weise ausgestaltet sein, dass an mindestens einem Steuerorgan mindestens ein der Fortbewegung des Wasserfahrzeugs auf Land dienendes Fortbewe­ gungsmittel, insbesondere ein Rad oder eine Kugel, angeordnet ist. Das Fortbewegungsmittel kann zugleich ein Schwimmkörper sein.

Ein Steuerorgan hat beispielsweise die Form eines Klappschwerts, das an dem Gerüst (A), der Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle (B) oder beispielsweise auch seitlich an einem Schwimmkörper angeordnet sein kann. An einem solchen Schwimmkörper sind insbesondere zwei der­ artige Klappschwerter seitlich angeordnet, die sich bezüglich einer Achse, die quer zur Fahrtrichtung angeordnet ist, klappen lassen. Neben dem Klappschwert kann auf derselben Achse ein Verbindungskörper anordnet sein. Dieser besteht aus einem Rohrstück, an dem senkrecht zu seiner Achse zwei parallele Bleche angeordnet sind. Diese Bleche nehmen das Lager für ein Rad auf. Dieses Rad ist insbesondere luftbereift.

Der Verbindungskörper mit dem Rad ist in seiner Klappmöglichkeit durch Anschlagstifte begrenzt.

Im Rollzustand befindet sich die Klappschwerter in einer waagrechten Position, während das Laufrad aufgrund des Gewichts des Wasser­ fahrzeugs eine untere Position einnehmen.

Im Schwimmzustand befindet sich die Klappschwerter in einer senk­ rechten Position, während die Laufräder eine obere Position ein­ nehmen.

Bei dieser Ausführungsform werden die Schwimmkörper gemeinsam mit den Klappschwerter gedreht.

Die scheibenförmigen Schwimmkörper 3 (Fig. 1, 3 bis 6) können kreisrund geformt sein oder eine andere Form aufweisen, beispielsweise die Form eines handelsüblichen Segelbretts. Bei dieser letztgenannten Ausgestaltung kann bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform die Drehung der Steuerorgane um die Vertikalachse kraftschlüssig mit den Segelbrettern erfolgen.

Die scheibenförmigen Schwimmkörper von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs sind mit Vertiefungen ausgeformt, so dass Gelenke der Schwimmkörper als Verbindungen zu dem Gestell bzw. zu den Gestellen des Hauptteils A in Bezug auf die Wasser­ spiegelhöhe tiefer angeordnet werden können. Damit wird die Schwimm­ stabilität der Schwimmkörper und damit des Wasserfahrzeuges insge­ samt wesentlich erhöht.

Bei dem in den Fig. 8 und 9 dargestellten Wasserfahrzeug sind die Schwimmkörper 3 als Rümpfe ausgestaltet. Die Rümpfe können in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein, insbesondere haben sie einen wellenschneidenden ("wave-piercing") Querschnitt, der sich nach oben verjüngt. Dadurch tauchen diese Rümpfe vergleichsweise leichter in das Wasser ein und vermeiden weitgehend die Stampfbewegungen, die durch Wellen ausgelöst werden; die Rümpfe durchstoßen Wellen­ kronen.

Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs hat ebenfalls ein zu einer horizontalen Zentralachse Z- Z radialsymmetrisch angeordnetes Gerüst A, das aus den Teilen A1 und A2 besteht: A1 ist derjenige Gerüstteil, der im Normalbetrieb in Kontakt mit dem Wasser und den Auftrieb bildet, während A2 derjenige Gerüstteil ist, der im Normalbetrieb in die Luft ragt. Der Gerüstteil A2 erfüllt zwei Aufgaben: zum einen kann er wie in Fig. 8c durch Gewichtsverlagerung in Richtung der Luv-Seite einer Krängung ent­ gegenwirken; zum anderen hält es bei einer tatsächlichen Kenterung in der Normalstellung das Fahrzeug betriebsbereit. Jeder Gerüstteil A1, A2 besteht aus zwei Portalrahmen, die aus mindestens zwei Gerüstarmen 19 und einem angeschlossenen Rumpf 3 bestehen. Diese Portalrahmen sind durch zwei Verbindungsdreiecke zusammengehalten und mit je­ weils einem Drehlagerring 10 verbunden. Die Drehlagerringe 10 umfassen den Hauptrohrträger 50.

Bei diesem Wasserfahrzeug weist das Gerüst A, A1, A2 Gerüstarme 19, auf, die radial zu der horizontalen Zentralachse Z-Z angeordnet sind.

Jedes Gerüstteil A1, A2 weist, wie in Fig. 9a dargestellt, mindestens zwei Drehlagerringe 10 auf, an denen je zwei der Gerüstarme 19 angeschlossen sind. Dabei ist der Gerüstarm 19 eines Drehlagerrings 10 mit einem korrespondierenden Gerüstarm 19 des anderen Dreh­ lagerrings 10 durch einen rumpfförmigen Schwimmkörper 3 so verbunden, dass die beiden Schwimmkörper 3 mit ihrer Längsachse parallel zueinander angeordnet sind.

Die Gerüstarme 19 eines Drehlagerrings 10 sind in einer Normalebene zur Zentralachse Z-Z angeordnet, wobei der Winkel zwischen diesen Gerüstarmen 19 im wesentlichen 90° ist.

Wie weiter in Fig. 9a dargestellt ist, sind die Gerüstarme 19 jeweils eines Gerüstteils A1, A2 gleich lang; die Längen der Gerüstarme 19 der beiden Gerüstteile A1, A2 sind entweder gleich oder unterschiedlich.

Wie in Fig. 8 dargestellt, ist an dem Hauptrohrträger 50 eine Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle 9 fest angeschlossen und bildet mit der Takelage 12, 13, 14, 15, 23, 1 den Steuerständen 34 mit den Steuerorganen 11 den Hauptteil B. Der Schwerpunkt von B liegt unter der Zentralachse Z-Z, so dass B um die Achse Z-Z pendeln kann und somit im stabilen Gleichgewicht bleibt.

Die Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle weist eine Anordnung zur Befestigung mindestens eines Segels bzw. der Takelage auf. Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Hauptmaste 12, sieben Hilfsmaste 13 und zwei Hilfsmaste 14 vorgesehen. Die Haupt­ maste 12 sind mit dem Hauptrohrträger 50 verbunden, während die vier Längsholme 2' die Hauptmaste miteinander verbinden. Die Hilfsmaste 14 sind unabhängig voneinander und von den Hilfsmasten 13 zur Unterstützung der Segelmanöver zu bedienen. Jeder Hilfsmast 13, 14 ist um seine Vertikalachse drehbar gelagert; die Drehlager sind zwischen den Längsholmen 2' angeordnet.

Der Hauptrohrträger 50 hat beispielsweise einen Durchmesser von über 2 Metern, so dass er begehbar ist; er verbindet zwei Steuerstände 34 begehbar mit der Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle 9.

Fünf Masten 23 sind drehbar in der Fahrgast- und/oder Lastaufnahme­ zelle 9 gelagert.

In Fig. 8a sind Gerüstarme 19 des Wasserfahrzeugs mit ihren Schwimmkörpern 3 in Grundstellung dargestellt, während in Fig. 8c die Gerüstarme 19 in einer Stellung dargestellt sind, bei der der Gerüstteil A2 eine Gewichtsverschiebung in Richtung Luv bewirkt und damit einer möglichen Krängung entgegengewirkt.

Das in Fig. 8 dargestellte Wasserfahrzeug weist Gerüstarme 19 auf, die wie insbesondere aus den Fig. 8a, 8c, 8e und 8f ersichtlich ist, radial zu der horizontalen Zentralachse Z-Z angeordnet sind.

Die Gerüstarme 19 sind durch Verbindungsdreiecke 20 untereinander und an Drehlagerringen 10 verbunden.

Zur Drehung der Gerüstteile A1, A2 gegeneinander in vorgebbare Positionen weist das Wasserfahrzeug ein mechanisches System 17 auf, mit dem die Gerüstteile A1, A2 gekoppelt sind. Weiterhin sind die Ge­ rüstteile A1, A2 unabhängig voneinander an dem Hauptrohrträger 50 arretierbar, dessen Zentralachse mit der horizontalen Zentralachse Z-Z identisch ist.

Das mechanische System, das Druck und Zug erzeugt, kann beispiels­ weise ölhydraulisch betrieben werden. Ebenso können Flaschen­ zugsysteme zur Erzeugung von Zug verwendet werden. Dadurch wird erreicht, dass ein Gerüstteil A1 mit Wasser mit ihren Schwimmkörpern in Kontakt kommt, während der andere Gerüstteil A2 in eine Position gedreht wird, bei der sein Gewicht in Richtung Luv-Seite verschoben wird und einer Krängung entgegenwirkt.

Die Gerüstteile A1, A2 mit ihren rumpfförmigen Schwimmkörpern 3 lassen sich durch Zug-Systeme (z. B. Flaschenseilzug) oder durch Zug- Druck-Systeme (Ölhydraulikpressen) gegeneinander drehen und in gewünschten Positionen zueinander arretieren. Zum Hauptteil B sind A1, A2 unabhängig voneinander zeitweilig arretierbar. Für bestimmte Anwendungen kann es zweckmäßig sein, zwei der drei Hauptteile A1, A2, B unverrückbar fest miteinander zu verbinden, sie also einstückig herzustellen.

Die beiden rumpfförmigen Schwimmkörper 3 eines Gerüstteils können insbesondere mit Wasserbalasttanks ausgestattet sein und über Leitungen miteinander verbunden sein, so dass das Wasser von dem Balasttank des einen Schwimmerkörpers in den Balasttank des anderen Schwimmkörpers geleitet werden kann.

Die Gerüstarme 19 des Wasserfahrzeugs können als räumliches Fachwerk ausgebildet sein, so dass durch die Gefache das Wasser unterhalb des Wasserspiegels und die Luft oberhalb des Wasser­ spiegels mit geringstem Widerstand fließen kann.

Das Wasserfahrzeug kann aufgrund der wasserschneidenden Aus­ gestaltung der Schwimmkörper 3 unterschiedlich tief in das Wasser eintauchen; dies ist in den Fig. 8a und 8c schematisch dargestellt, die den Wasserspiegel 21 bei geringster Eintauchtiefe und den Wasser­ spiegel 22 bei größter Eintauchtiefe zeigen.

Fig. 8b ist die Draufsicht des Wasserfahrzeugs, das in Fig. 8d in Ansicht dargestellt ist. Es bewegt sich in Fahrtrichtung FAH und liegt auf zwei Schwimmkörpem 3 des Gerüstteils A1. Ein Schwimmkörper 3 des Gerüstteils A2 befindet sich als Lastausgleich auf der Luv-Seite. Der andere Schwimmkörper 3 des Gerüstteils A2 befindet sich auf seinem senkrecht aufgerichteten Gerüstarm 19 (Fig. 8c).

Die Steuerstände 34 am Bug und am Heck sind mit der Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle 9 über den Hauptrohrträger 50 begehbar verbunden; in jedem Steuerstand 34 befindet sich jeweils die Maschine für den Hilfsantrieb, der in 11 integriert ist.

Fig. 8b zeigt weiterhin die beiden oberen Längsholme 2', zwischen denen Hilfsmasten 13 und 14 drehbar gelagert sind, Hilfsmasten 23, die an der Fahrgast/Lastzelle 9 drehbar gelagert sind, sowie zwei Hauptmasten 12, an denen die Holme 2' befestigt sind. Die Rahen 15 sind mit den vorstehend genannten Hilfsmasten fest verbunden und tragen die Tuchsegel 1. Anstelle von Rahsegeln können Catsegel, bei­ spielsweise an den Hauptmasten verwendet werden.

Fig. 8d zeigt das Wasserfahrzeug in Vorderansicht, das den Hauptrohrträger 50 aufweist. An diesen sind über Drehlagerringe 10 die Gerüstteile A1 und A2 angeschlossen. Diese bestehen aus den Kompo­ nenten 19, 3, 10, 17. An dem Hauptrohrträger 50 sind weiterhin die Hauptmasten 12 angeschlossen, an denen die Holme 2' befestigt sind.

Schweberuder 11 mit Höhenruder und Hilfsantrieb (zur Unterstützung von Fahrtrichtungsänderungen und/oder zur Fortbewegung bei geringem Windaufkommen) und sind in Steuerständen 34 drehbar gelagert. Im oberen Teil der Fig. 8d sind die Masten 13, 14 sowie die Rahen 15 dargestellt.

Ein Schnitt E-E ist in der schon beschriebenen Fig. 8c dargestellt, bei der der Gerüstteil A2 mit seinen Schwimmkörpern (3 (A2) in Fig. 8b) eine Gewichtsverschiebung in Richtung Luv bewirkt und damit einer möglichen Krängung entgegengewirkt.

Während das Wasserfahrzeug in Fig. 8d eine Rahtakelung und vergleichsweise kurze Gerüstarme aufweist, ist das Wasserfahrzeug in Fig. 8e als Cat-Schuner getakelt und mit vergleichsweise langen Gerüstarmen ausgestattet. Das Fahrzeug nach Fig. 8e ist insbesondere für eine wellenschneidende Fahrweise ausgelegt, während das Fahr­ zeug nach Fig. 8f außerdem auch für eine Fahrweise ausgelegt ist, bei der die Schwimmkörper-Rümpfe untergetaucht sind, so dass der Wellen­ widerstand weiter reduziert wird.

Fig. 9b zeigt zum einen (in der rechten Darstellung) die Anordnung der Gerüstteile A1, A2 wie in Fig. 8c und zum anderen (in der linken Darstellung) eine Anordnung von zwei Drehlagerringen 10.

An diesen Drehlagerringen 10, die den Hauptrohrträger 50 umfassen, sind jeweils zwei Gerüstarme 19 angeschlossen. Von dem mecha­ nischen System 17 sind nur Verbindungssehnen dargestellt, die die beiden Gerüstteile A1, A2 miteinander verbinden.

Neben den Gerüstteilen A1, A2 ist auch der Hauptteil B (Hauptmast 12; Fahrgast/Lastzelle 9, Schweberuder 11) im Umriss dargestellt. Zwei Verbindungssehnen 17 verbinden Gerüstarme unterschiedlicher Gerüst­ teile A1, A2. Beispielsweise führt ein Verkürzen der links in der Figur dar­ gestellten Verbindungssehne zu einer Verlängerung der rechts in der Figur dargestellten Verbindungssehne.

An den Gerüstarmen des Gerüstteils A2 ist jeweils eine Tragflügel­ halterung 25 mit Tragflügeln 26 angeordnet. Die Tragflügel tragen zu der Querstabilität des Wasserfahrzeugs im eingetauchten Zustand der Schwimmkörper 3 von A1 bei.

Sollte es durch widrige Umstände (Sturm, starker Wellengang) nicht möglich sein, mit Hilfe der Tragflügel 26 genügend Querstabilität zu erzeugen, und sollte es weiterhin nicht gelingen, Luft in die Ballasttanks zu blasen, um das Wasser daraus zu verdrängen und wieder in den halb getauchten Zustand (wave-piercing) zu gelangen, bleibt es möglich, die Wasserbalasttanks ganz zu fluten, so dass das Volumen der Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle 9 und der beiden Steuerstände 34 in das Wasser eintaucht und wie ein gewöhnlicher Schiffsrumpf genügend Auftrieb und Formstabilität erzeugt. Selbst in diesem Betriebszustand kann durch Lastverschiebung mittels des Gerüstteils A2 einer möglichen Krängung entgegengewirkt werden.

Bei der in den Fig. 9a und 9b dargestellten Anordnungen sind die Gerüstarme 19 radial zu der horizontalen Zentralachse Z-Z angeordnet. Die Gerüstarme sind an ihren Enden mit Schwimmkörperrümpfen versehen, an den Steuerruder 27 angeschlossen sind. Die Drehachsen dieser Steuerruder 27 sind radial zu der horizontalen Zentralachse Z-Z ausgerichtet. An jedem Schwimmkörperrumpf sind jeweils zwei Steuer­ rudern 27 vorgesehen.

Solange die beiden parallelen Schwimmkörperrümpfe des Gerüstteils A1 etwa halb eingetaucht schwimmen, ist die Lage des Wasserfahrzeugs stabil. Sobald die Rümpfe jedoch völlig untertauchen, schweben sie im Wasser, so dass sich das Fahrzeug praktisch im labilen Gleichgewichts­ zustand befindet. Erfindungsgemäß wird die Lage des Wasserfahrzeugs jedoch fortdauernd stabilisiert, in dem die Rumpfgewichte von A2 in Richtung Luvseite verschoben werden.

Zur Stabilisierung bei kurzzeitigen Windböen wird eine elektronisch gesteuerte Automatik eingesetzt, die Sensoren beispielsweise eines Kreiselkompasses aufweist und auf die Ruder 27 wirkt. Die Ruder 27 sind einzeln, voneinander unabhängig ansteuerbar. Sie können in den jeweiligen Schwimmkörperrumpf eingezogen werden, so dass Beschädi­ gungen beim Aufsetzen auf Land vermieden werden.

Den in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Wasserfahrzeugen nach dem Stand der Technik ist gemein, dass sie Schwerter an ihren scheibenförmigen Schwimmkörpem 3 bzw. Starrsegeln 4 aufweisen. Im Gegensatz hierzu sind bei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeuges vorzugsweise anstelle von scheibenförmigen Steuerorganen an Schwimmkörpern bzw. Starrsegeln Steuerorgane an einem Gerüst des Wasserfahrzeugs, insbesondere an einem Haupt­ rohrträger in der Zentralachse Z-Z, und/oder an einer Gondel angeord­ net. Diese scheibenförmigen Schwimmkörper nach dem Stand der Technik, die infolge des auf ihre Schwerter wirkenden Wasserdruckes zu starker Krängung und zum Unterschneiden neigen, sind bei dem erfindungsgemäßen Wasserfahrzeug nicht vorgesehen.

Bei der ersten und zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs können Segel, z. B. in Form von Schwimmkörpern, am Hauptteil A (Gerüst) angeordnet sein, während bei der dritten Aus­ führungsform (Fig. 8e, 8f) des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs Segel am Hauptteil B (Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle) angeord­ net sein können. Diese dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs verwirklicht zugleich das eingangs erwähnte Unter­ wasserkonzept durch die getauchten Schwimmkörperrümpfe des Gerüst­ teils A1 und das Überwasserkonzept durch die Tragflügel des Gerüstteils A2.

Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug kann in Abhängigkeit von dem jeweiligen Verwendungszweck als Personen- und/oder Lastbeför­ derungsfahrzeug in unterschiedlichen Größen aufgebaut werden. Es eignet sich unter anderem zur Rettung Schiffbrüchiger; die Gondel kann beispielsweise über eine Leiter erreicht werden.

Es kann ebenso als Spielzeug und fernsteuerbar gestaltet werden. Auf diese Weise lassen sich die Steuerorgane unabhängig voneinander be­ wegt werden. Ebenso können mittels Fernsteuerung die Segel gerefft und gefiert werden.

Bezugszeichenliste

1

Segel, Segelflächen

2

,

2

' Längsholm

3

Schwimmkörper

4

Starrsegel

5

Steuerorgan, Schwert, Ruder

6

Steuerrad

7

Zugseil

8

Achsstummel

9

Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle

10

Drehlagerring

11

Schweberuder mit Höhenruder und Hilfsantrieb

12

Hauptmast

13

Hilfsmast

14

Hilfsmast

15

Rah, Querstrebe zur Befestigung von

1

17

Mechanisches System (Zug- oder Druck-Zug-System); Verbindungssehne

18

Druckstab

19

Gerüstarm

20

Verbindungsdreieck

21

Wasserspiegel bei geringster Eintauchtiefe

22

Wasserspiegel bei größter Eintauchtiefe

23

Mast

24

Öffnung in

19

25

Tragflügelhalterung

26

Tragflügel

27

Radialsteuerruder

34

Steuerstand

35

Vertiefung in

3

50

Hauptrohrträger (in Zentralachse Z-Z)

51

Transportbehälterumriss

52

,

53

,

54

Hohlkammersegmente

55

Hohlkammerring
A, A1, A2 Hauptteil, Gerüst, Gestell
B Hauptteil, Gondel, Boot, Fahrgast-, Nutzlastzelle
S Schwerpunkt des Gerüsts
Z-Z Zentralachse
FAH Fahrtrichtung

Claims (24)

1. Wasserfahrzeug mit einem zu einer horizontalen Zentralachse (Z-Z) radialsymmetrisch angeordneten Gerüst (A), insbesondere in Form eines Kastendrachens oder eines ähnlichen zu der horizontalen Zentralachse (Z-Z) radialsymmetrisch gestalteten Gerüsts, und mehreren zu der horizontalen Zentralachse (Z-Z) radialsymmetrisch angeordneten Schwimmkörpern (3), an denen jeweils mindestens ein Steuerorgan (5) kraftschlüssig angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle mindestens eines jeweils an einem Schwimmkörper (3) kraftschlüssig geordneten Steuerorgans (5) an dem Gerüst (A) mindestens ein Steuerorgan (5) kraftschlüssig angeordnet ist.

2. Wasserfahrzeug mit einem zu einer horizontalen Zentralachse (Z-Z) radialsymmetrisch angeordneten Gerüst (A), in dem eine Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle (B, 9) beweglich so gelagert ist, dass sie bei Drehbe­ wegungen des Gerüsts (A) ihre senkrecht hängende Lage beibehält, wobei an der Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle (B) mindestens ein Steuer­ organ (5, 11) kraftschlüssig entweder unmittelbar oder mittelbar über mindestens ein Verbindungselement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst (A) die Form eines Kastendrachens oder eines ähnlichen zu der horizontalen Zentralachse (Z-Z) radialsymmetrisch gestalteten Gerüsts hat.

3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst (A) mit der Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle (B) arretierbar ist.

4. Wasserfahrzeug mit mehreren radialsymmetrisch zu einer Horizontal­ achse (Z-Z) angeordneten Schwimmkörpern (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmkörper (3) jeweils mindestens eine Vertiefung (35) aufweisen, die bei Positionierung des jeweiligen Schwimmkörpers (3) auf Wasser auf ihrer dem Wasser abgewandten Seite angeordnet ist und ein Anschlussgelenk eines zu der horizontalen Zentralachse (Z-Z) radial­ symmetrisch angeordneten Gerüsts (A) aufnimmt.

5. Wasserfahrzeug mit mehreren radialsymmetrisch zu einer Horizontal­ achse (Z-Z) angeordneten Schwimmkörpern (3) und einem an den Schwimmkörpern (3) angeordneten Gerüst (A), dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst (A) zusammenklappbar ausgestaltet ist.

6. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einen Steuerorgan (5) mindestens ein der Fortbewegung des Wasserfahrzeugs auf Land dienendes Fortbewegungs­ mittel, insbesondere ein Rad oder eine Kugel, angeordnet ist.

7. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einen Steuerorgan (5) mindestens ein der Fort­ bewegung des Wasserfahrzeugs auf Land dienendes Fortbewegungsmittel angeordnet ist, das zugleich ein Schwimmkörper (3) ist.

8. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 4 bis 6.

9. Wasserfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3 und einem der Ansprüche 4 bis 6.

10. Wasserfahrzeug nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 5 oder 6.

11. Wasserfahrzeug nach Anspruch 5 und 6.

12. Wasserfahrzeug mit einem zu einer horizontalen Zentralachse (Z-Z) radialsymmetrisch angeordneten Gerüst (A, A1, A2), in dem eine Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle beweglich so gelagert ist, dass sie bei Dreh­ bewegungen des Gerüsts (A) ihre senkrecht hängende Lage beibehält, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgast- und/oder Lastaufnahmezelle eine Anordnung (2'; 50; 12, 13, 14; 23) zur Befestigung mindestens eines Segels (1) aufweist.

13. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst (A) Gerüstarme (19) aufweist, die radial zu der horizontalen Zentralachse (Z-Z) angeordnet sind.

14. Wasserfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an den Gerüstarmen (19) Schwimmkörper (3) mit Steuerrudern (27) vorgesehen sind, deren Drehachsen radial zu der horizontalen Zentralachse (Z-Z) ausgerichtet sind.

15. Wasserfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an den Schwimmkörpern (3) jeweils zwei Steuerruder (27) vorgesehen sind.

16. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst (A) zwei Gerüstteile (A1, A2) aufweist, und dass ein Gerüstteil (A1, A2) mindestens zwei Drehlagerringe (10) aufweist, an denen je zwei der Gerüstarme (19) angeordnet sind, und dass der Gerüstarm (19) eines Drehlagerrings (10) durch einen korrespondierenden Gerüstarm (19) des anderen Drehlagerrings (10) mit einem rumpfförmigen Schwimmkörper (3) so verbunden ist, dass die beiden Schwimmkörper (3) mit ihrer Längsachse parallel zueinander angeordnet sind.

17. Wasserfahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gerüstarme (19) eines Drehlagerrings (1) in einer Normalebene zur Zentralachse (Z-Z) angeordnet sind, und dass der Winkel zwischen diesen Gerüstarmen (19) im wesentlichen 90° ist.

18. Wasserfahrzeug nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gerüstarme (19) jeweils eines Gerüstteils (A1, A2) gleich lang sind, und dass die Längen der Gerüstarme (19) der beiden Gerüstteile (A1, A2) entweder gleich oder unterschiedlich sind.

19. Wasserfahrzeug nach einem Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekenn­ zeichnet, dass dieses ein mechanisches System (17) aufweist, mit dem die Gerüstteile (A1, A2) in der Weise gekoppelt sind, dass diese gegeneinander in vorgebbare Positionen drehbar sind.

20. Wasserfahrzeug nach einem Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Gerüstteile (A1, A2) unabhängig voneinander an einem Hauptrohrträger (50) arretierbar sind, dessen Zentralachse mit der horizon­ talen Zentralachse (Z-Z) identisch ist.

21. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Gerüstarme (19) Öffnungen (24) aufweisen, die den Wasserwiderstand minimieren.

22. Schwimmkörper (3) für ein Wasserfahrzeug nach einem der vor­ stehenden Ansprüche.

23. Schwimmkörper (3) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Rumpf ausgestaltet ist.

24. Schwimmkörper (3) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf einen wellenschneidenden Querschnitt hat.