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Die Erfindung betrifft ein Abstützsystem für Wasserfahrzeuge, insbesondere für tauchfähige Wasserfahrzeuge, zum Abstellen auf einem Untergrund.
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Die Entwicklungen im Bereich von Wasserfahrzeugen, insbesondere von Tauchfahrzeugen, führten in den letzten Jahren zu kleineren Bauweisen, die auch von Sport- und Hobbytauchern bedient werden können, um auf und unter Wasser leichter und bequemer größere Distanzen überwinden zu können.
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Bei solchen Wasserfahrzeugen handelt es sich einerseits um Tauchscooter und Wasserschlitten, mit denen sich der Taucher durch das Wasser ziehen lassen kann, andererseits um offene oder geschlossene Tauchboote, in denen der Taucher in sitzender oder liegender Weise durch das Wasser fahren kann.
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Für freie Tauchgänge können Tauchscooter auf dem Meeresgrund abgelegt oder im Falle der Tauchboote dort abgestellt werden.
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Im einfachsten Fall werden die Tauchboote mit der Rumpfunterseite, die gegebenenfalls verstärkt sein kann, auf dem Untergrund abgesetzt. Nachteilig an diesem Konzept ist, dass zur Gewährleistung einer sicheren Positionierung des Tauchbootes und zur Vermeidung von Schäden am Rumpf die Abstellfläche nahezu eben und möglichst frei von Gestein, Fels oder auch Unrat sein muss. Ein Abstellen des Tauchbootes nur auf der Rumpfunterseite ist daher auf steinigem oder unebenem Gelände nicht möglich. Zudem kann es beim Abstellen des Tauchfahrzeuges auch zu einem Umkippen kommen, da lokale Höhenunterschiede durch die starre Formgebung des Rumpfes bzw. des Rahmengestells nicht angeglichen werden können.
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Darüber hinaus sind im Stand der Technik Abstützsysteme offenbart, die an der Unterseite des Rumpfes montiert sind, um eine gewisse Beabstandung des Rumpfes zum Meeresboden zu gewährleisten.
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So ist in der
DE 35 13 515 A1 ein offenes Tauchboot beschrieben, dass an seiner Rumpfunterseite starre Kufen aufweist, um es auf Land oder dem Wassergrund abstellen zu können. Mit der Anbringung dieser Kufen wird erreicht, dass dieses leicht über den Grund des Wassers ziehbar ist und sich nicht an Unebenheiten verhaken kann.
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Aus der
US 3 158 123 A ist ein geschlossenes Tauchboot bekannt, bei dem unter dem Fahrzeugkörper federnde Stützen mit Kufen und oberhalb dieser Propeller am Fahrzeugkörper angeordnet sind.
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Alternativ dazu existieren Abstützvorrichtungen auch in Form von Rädern oder starr installierten Rahmenvorrichtungen in Tauchfahrzeugen, wobei die letztere Ausführung vorzugsweise bei sogenannten ROV´s (Remotely Operated Vehicle) vorzufinden ist. Bei diesen handelt es sich um kabelgeführte Unterwasserfahrzeuge für den Einsatz in Wissenschaft, Industrie und Militär, bei denen die Abstellvorrichtung bspw. bei der Entnahme von Bodenproben eine Rolle spielen kann.
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Beispielhaft für Unterwasserfahrzeug mit Abstützvorrichtungen in Form von Rädern wird die
DE 23 03 019 A benannt, der eine Antriebs- und Lenkvorrichtung für Unterwasserfahrzeuge zu entnehmen ist, die als Bodenberührungselemente mehrere mit Standsicherheit gewährleistendem Abstand voneinander angeordnete Antriebs- bzw. Stützräder aufweist.
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Zudem ist aus der
DE 20 63 132 A ein Abstützsystem bekannt, das in eine Fahr- und in eine Abstellposition verbringbar ist.
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Die
DE 39 16 857 A1 offenbart ein Abstützsystem zum Abstützen einer Pontonanordnung am Gewässerboden mit mehreren Stelzen.
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In der
DE 42 29 670 A1 ist ein leicht transportables Tauchfahrzeug beschrieben, das über ein hydraulisches Stoß-Dämpfungssystem verfügt.
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Ein Unterwasserfahrzeug mit einem vertikalen und horizontalen Strömungsrohr zum Erzeugen einer vertikalen oder horizontalen Schubkraft ist aus der Schrift
US 2011 / 0 107 955 A1 bekannt.
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Die
US 4 073 078 A offenbart einen Wasserfahrzeug, bei welchem in einem Strömungsrohr ein Propeller eingerichtet ist.
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Nachteilig an den genannten Abstützsystemen ist, dass diese während der Tauchfahrt starr in Position verbleibt, wodurch die Strömungsdynamik des Tauchfahrzeugs erheblich beeinträchtigt ist. So erhöht sich durch die zusätzlichen Anbauteile am Rumpf der Strömungswiderstand, was entweder eine geringere Tauchgeschwindigkeit oder aber eine erhöhte Antriebsleistung und somit auch einen erhöhten Energieverbrauch bedeutet.
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Auch der Schutz der Unterwasserwelt, speziell der Schutz der am Boden befindlichen Fauna und Flora, steht im Fokus der Betrachtungen. Die genannten Abstützsysteme erfüllen die Anforderungen an den Umweltschutz nur wenig, da sie eine große lokale Auflagefläche aufweisen, wodurch die sich darunter befindliche Organismen beim Abstellen des Tauchfahrzeugs beschädigt oder gar zerstört werden kann.
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In Hinblick auf integrierte Transport- bzw. Bewegungsvorrichtungen, mit denen Tauchfahrzeuge in das Wasser und/oder aus dem Wasser selbständig transportieren werden können, existieren unterschiedliche Ausführungen. Währenddessen kleine und leichte Fahrzeugtypen durch den Taucher selbständig in das Wasser getragen werden können, wird bei schwereren Tauchfahrzeugtypen auf Hubvorrichtungen zurückgegriffen. Bei diesen wird das Fahrzeug mittels Seilen und/oder Gurten in das Wasser gehoben und umgekehrt. Eine Ausnahme bilden hier die Tauchfahrzeuge, bei denen ein Radantrieb klare Vorteile im selbständigen Handling bedeuten.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Abstützsystem für Wasserfahrzeuge, insbesondere für Tauchfahrzeuge, anzugeben, das während der Tauchfahrt an den Wasserfahrzeugköper angelegt werden kann, welches in abgestellter Position eine geringe lokale Auflagefläche aufweist, flexibel auf die Beschaffenheit des Untergrunds einstellbar und an jedweder Rumpfform anbringbar ist.
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Die Aufgabe wird mit einem Abstützsystem für Wasserfahrzeuge zum Abstellen auf einem Untergrund aufweisend mindestens eine Abstellstütze mit einem Abstellstützengehäuse gelöst, wobei das Abstellstützengehäuse in einem ersten Endbereich ein Verbindungsmittel zum Verbinden mit dem Wasserfahrzeugkörper des Wasserfahrzeugs aufweist und an dessen dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich zum Abstellen auf einem Untergrund hergerichtet ist, wobei die Abstellstütze über das Verbindungsmittel des Abstellstützengehäuses mit einem zweiten Verbindungsmittel am Wasserfahrzeugkörper beweglich verbindbar ist, wobei das Verbindungsmittel des Abstellstützengehäuses als Dreh-Steck-Verbindungsteil ausgestaltet ist.
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Ein Wasserfahrzeug im Sinn der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein Unterwasserfahrzeug, welches einen Rumpf und eine Dachkonstruktion auf weist, wobei der Rumpf und die Dachkonstruktion bug- und heckseitig miteinander unter Ausbildung einer seitlich zur Umgebung offenen Fahrgastzelle mit mindestens einem Sitz zur Aufnahme eines Tauchers verbunden sind. Die Fahrgastzelle ist für den Ein- und Ausstieg des Tauchers unter Wasser ausgebildet und zeichnet sich dadurch aus, dass sie unter Wasser vollständig vom Wasser geflutet ist, so dass der Taucher, der in der Fahrgastzelle Platz genommen hat, vollständig vom Wasser umgeben ist. Der Rumpf kann mit mindestens einem mit einem Motor antreibbaren Antriebsmittel zur Erzeugung einer Antriebsrichtung ausgestattet sein. Im und/oder am Rumpf und/oder in der Dachkonstruktion ist zusätzlich mindestens eine Vorrichtung zum Einstellen des Auftriebs des Unterwassergefährtes eingerichtet. Die Dachkonstruktion ist zum Schutz des Tauchers vor Verletzungen aufgrund von Kollisionen mit der Unterwasserwelt als Prall- und Strömungsschutz ausgestaltet.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Abstützsystems ermöglicht ein Stütz- und Abstellfunktion eines Wasserfahrzeugs, insbesondere eines Tauchfahrzeugs, sowohl unter Wasser als auch an Land. Das Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Abstützsystems ist in den Grundzügen dem Prinzip eines Fahrradständers vergleichbar.
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Eine erfindungsgemäße Abstellstütze ist daher dergestalt, dass sie die Stützlast in Richtung ihrer Längsachse aufnimmt und weiterleitet. In ihrer Grundform entspricht diese damit im Wesentlichen einem Abstellbein oder Abstellfuß im Gegensatz zu Kufen oder Rädern, wobei das Abstellstützengehäuse vorzugsweise strömungsoptimiert ausgestaltet ist.
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Der zweite Endbereich der Abstellstütze ist vorzugsweise zum Aufstellpunkt sich verjüngend zulaufend, vorzugsweise konisch zulaufend, geformt, wodurch eine punkt- bzw. kreisförmige Auflagefläche des zweiten Endbereichs der Abstellstütze auf dem Untergrund geschaffen wird. Hierdurch wird ein zu tiefes Eindringen der Abstellstütze in den Abstellbereich verhindert und gleichzeitig ein Festsaugen des zweiten Endbereichs der Abstellstütze am Aufstellort vermieden. Gleichzeitig wird der Kontaktbereich mit dem Meeresboden zum Untergrund zu gering wie möglich gehalten, was die Umwelt und das Tierreich vor Schäden schützt.
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Zum Platzieren des Wasserfahrzeugs unter Wasser wird die mindestens eine Abstellstütze aus einer im Wesentlichen horizontalen Lageposition in eine im Wesentlichen vertikale Lageposition überführt. Zum Starten der Tauchfahrt wird die Abstellstütze aus einer im Wesentlichen vertikalen Lageposition in eine im Wesentlichen horizontale Lageposition rückgeführt. Eine im Wesentlichen horizontale Lageposition bezeichnet allgemein eine Position der Abstellstütze, wenn das Wasserfahrzeug auf Tauchfahrt ist. Eine im Wesentlichen vertikale Lageposition bezeichnet allgemein eine Abstellposition, bei der das Wasserfahrzeug auf der Abstellstütze aufgestellt ist. Es können mehrere in ihrer Lageposition zum Wasserfahrzeugkörper variierende Abstellpositionen und Fahrpositionen eingenommen werden, wobei die Abstellstütze von mindestens einer Abstellposition in mindestens eine Fahrposition und umgekehrt schwenkbar ist. Es versteht sich, dass bei mehreren Abstellstützen die Position einer Abstellstütze unabhängig von der Position einer anderen Abstellstütze einstellbar ist.
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Das Abstützsystem kann ein oder mehrere Abstellstützen umfassen, wobei diese vorzugsweise seitlich am Rumpf des Tauchfahrzeuges, insbesondere jeweils auf der gegenüberliegenden Seite des Rumpfes, installiert sein können. Alternativ oder zusätzlich können eine oder mehrere Abstellstützen am Rumpfunterbau bzw. an der Rumpfunterfläche, vorzugsweise im Wasserfahrzeugkörper versenkbar, eingerichtet sein. Hierdurch sind drei- bzw. Mehrpunktlagerungen des Wasserfahrzeuges auf dem Untergrund umsetzbar.
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Bei einer Anbringung von Abstellstützen an der Rumpfseite befindet sich die Drehachse einer Abstellstütze in der Abstellposition vorzugsweise in Bezug auf die Vertikalebene des Wasserfahrzeugkörpers in einem von 90° abweichenden Winkel, vorzugsweise in einem Winkel < 90°, und damit geneigt zur vertikalen Ebene des Wasserfahrzeugkörpers angestellt, wodurch bei einer Drehung der Abstellstütze von einer horizontalen Lage in eine vertikale Lage die Abstellstütze ausgestellt wird und eine erhöhte Kippsicherheit des Fahrzeuges herbeigeführt werden kann. Das Abstützsystem ist zudem in mindestens einer Ebene bewegbar gelagert, wodurch der Anstellwinkel der Abstellstütze im Bereich einer definierten X-Z Ebene um bis zu 360° Grad verändert werden kann. Durch das Hinzufügen weiterer Freiheitsgrade im Bereich der Abstellstützen-Rumpfverbindung lassen sich zudem Bewegungen frei im Raum realisieren, was Positionierungen in einer Y-Z Ebene und somit auch Rotationen des Abstützsystems ermöglichen kann. Diese Bewegungsfreiheiten in der Stellung des Abstützsystems erlauben somit Funktionen im Bereich der Fahrzeugsteuerung, was das Vorhandensein zusätzlicher Rudersystem am eigentlichen Tauchfahrzeug überflüssig macht.
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Vorzugsweise kann die Abstellstütze in einer definierten Position, womit eine Fahrposition oder auch eine Abstellposition bezeichnet ist, arretierbar sein. Hierzu verfügt das Abstellstützensystem über einen Arretierungsmechanismus, mit dem die gewünschte Position der Abstellstütze fixiert werden kann. Zur exakten Arretierung sowie Positionierung der Abstellstütze oder Abstellstützen unter und über Wasser sowie an Land ist vorzugsweise ein selbsthemmendes Getriebe und/oder eine ergänzende Feststellvorrichtung in das Abstützsystem integriert. So kann sichergestellt werden, dass die je nach Positionslage der Abstellstütze oder Abstellstützen und Fahrgeschwindigkeit unterschiedlich angreifenden Fluidkräfte keine relevanten Einflüsse auf die Steuerung ausüben können. Desweiteren ist dieser Arretierungsmechanismus eine zwingende Voraussetzung bei der Bewegung des Fahrzeugs und dessen Abstellen auf dem Untergrund, um ein Einknicken der Abstellstützen zu vermeiden.
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Das Verbindungsmittel des Abstellstützengehäuses ist vorzugsweise mit dem zweiten Verbindungsmittel am Wasserfahrzeugkörper lösbar verbindbar. Eine solche Verbindung kann ein Bajonett-Verschluss, ein Einrastverschluss oder auch ein Schraubverschluss sein. Darüber sind alle im Stand der Technik bekannten lösbaren Verbindungselemente einsetzbar. Vorteilhaft an einer solchen Ausführungsform ist, dass das Abstützsystem für Reparatur- oder Austauschzwecke leicht vom Wasserfahrzeugkörper abgenommen und wieder angebracht werden kann, ohne in den Wasserfahrzeugkörper eingreifen zu müssen.
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Vorzugsweise weist das Verbindungsmittel Anschlußmittel zum Anschließen an eine Steuereinheit, die im Wasserfahrzeugkörper eingerichtet ist, auf.
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Vorzugsweise ist das Verbindungsmittel als Dreh-Steck-Verbindungsteil ausgestaltet.
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Die Steuerung des Abstützsystems, insbesondere die Einstellung der jeweilig gewünschten Lageposition der Abstellstützen zum Wasserfahrzeugkörper erfolgt vorzugsweise mittels elektronischer und motorischer Komponenten wie Servo- oder Stellmotoren, die im Abstellstützengehäuse und/oder im Wasserfahrzeugkörper eingerichtet sein können, wobei der Taucher die Position der Abstellstütze mit einem Steuerelement (Steuereinheit), vorzugsweise einem Joystick im Cockpit des Wasserfahrzeugs, einstellen kann.
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Neben einer rein elektro-motorischen Steuerung des Abstützsystems besteht in einer weiteren Ausführungsform auch die Möglichkeit, die Abstellstützen alternativ oder zusätzlich mechanisch mittels Muskelkraft bewegen zu können. Die Herbeiführung der Positionsveränderung einer oder mehrerer Abstellstützen kann durch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse und/oder Hebelmechanismen herbeigeführt werden. Bei dieser Ausführungsform wird die Abstellstützenposition mittels einer Mechanik vom Taucher selbst eingestellt, wobei kraftverstärkende Mechanismen zur Unterstützung des Steuerungsprozesses eingerichtet sein können.
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Insofern der Antrieb zur Positionsveränderung einer oder mehrerer Abstellstützen im Wasserfahrzeugkörper eingerichtet ist, kann das Verbindungsmittel Anschlußmittel zum kraft- und/oder formschlüssigen Anschließen an den Antrieb und/oder an eine Welle des genannten Antriebs aufweisen. In einer besonderen Ausführungsform kann zur Reduzierung und Kompensation von mechanischen Belastungen, insbesondere an der Abstellstützen-Rumpf-Verbindung, eine Abstellstütze ein Stoß-Dämpfungssystem aufweisen, wobei dieses ein mechanisches oder ein hydraulisches Stoß-Dämpfungssystem sein kann. Vorzugsweise kann das Stoß-Dämpfungssystem ein regel- und/oder einstellbares Stoß-Dämpfungssystem sein.
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Bodenbedingte Beanspruchungen bspw. durch Stöße oder ein zu schnelles Abstellen auf dem Grund als auch durch Trailer oder einer Hubvorrichtung können hierdurch verringert werden.
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In einer besonderen Ausführungsform kann das Stoß-Dämpfungssystem zur Nivellierung von Boden- und/oder Höhenunterschieden hergerichtet sein. Hierdurch können lokale Höhenunterschiede beim Abstellen des Wasserfahrzeuges angeglichen werden. Ebenso können Schräglagen durch einen unebenen oder einseitig unebenen Abstellgrund ausgeglichen werden, was ein Umkippen beim Platzieren verhindert. Gleichzeitig wird die Auswahl möglicher Abstellgebiete vergrößert, da das Wasserfahrzeug auch auf unebenem, steinigem oder felsigem Untergrund sicher platziert werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der zum Abstellen auf einem Untergrund hergerichtete zweite Endbereich des Abstellstützengehäuses mit einer Schutzschicht und/oder Dämpfungsschicht, vorzugsweise mit einem Elastomer, überzogen sein. Hierdurch werden in diesem Bereich der Abstellstütze Beschädigungen und Kratzer durch Kontakte mit Fels oder Gestein verhindert und somit die Kosten für Reparaturen in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen gehalten. Eine weitere Verbesserung kann erzielt werden, indem der zum Abstellen auf einem Untergrund hergerichtete zweite Endbereich des Abstellstützengehäuses aus einem hochfestem Material, vorzugsweise mit elastischen Eigenschaften, insbesondere aus einem Elastomer gefertigt ist.
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Um den zum Abstellen auf einem Untergrund hergerichteten zweiten Endbereich des Abstellstützengehäuses austauschen zu können, ist dieser auswechselbar hergerichtet. Hierzu sind zwischen dem zum Abstellen auf einem Untergrund hergerichteten zweiten Endbereich des Abstellstützengehäuses und dem restlichen Abstellstützengehäuse jeweils gegenstückige Verbindungsmittel, beispielsweise Verbindungsmittel einer Steckverbindung oder einer Schraubverbindung, eingerichtet. In diesem Bereich kann zusätzlich ein Stoß-Dämpfungssystem eingerichtet sein.
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Zusätzlich kann der zum Abstellen auf einem Untergrund hergerichtete zweite Endbereich des Abstellstützengehäuses Verbindungsmittel zum Anbringen eines Fahrwerks aufweisen.
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Fahrwerke können Räder oder auch Raupen- oder Kettenantriebe sein, die vorzugsweise motorisch antreibbar sind.
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Beim Abstellen an Land muss in zwei Fälle unterschieden werden. Im ersten Fall befindet sich das Wasserfahrzeug an Land und muss in das Wasser bewegt werden. Im zweiten Fall wird das Fahrzeug aus dem Wasser an das Ufer bewegt.
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Im ersten Fall befindet sich das Wasserfahrzeug anfänglich auf einem Trailer, wodurch sich dieses in einem Höhenabstand zum Aufstellort befindet. In die Aufnahmevorrichtung für das Fahrwerk des zum Abstellen auf einem Untergrund hergerichteten zweiten Endbereichs des Abstellstützengehäuses wird dann eine separates Fahrwerk arretiert, je nach Anzahl der vorhandenen Abstellstützen in eine oder mehrere Abstellstützen. Beispielsweise können zwei der Abstellstützen des Abstützsystems in eine vertikale Position unterhalb des Wasserfahrzeugs, in eine vorher definierte Schwerpunkt- und Gleichgewichtslage, überführt und mit einem Fahrwerk versehen werden. Diese Abstellstützenposition stellt gleichzeitig den unteren maximalen Anstellwinkel des Abstützsystems dar, wobei jede Abstellstütze in ihrer Position durch eine Anlagefläche begrenzt wird.
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Durch ein hydraulisches Absenken des Trailers ist dann ein Abstellen des Wasserfahrzeuges auf einem Untergrund möglich. Die Fortbewegung des Wasserfahrzeugs kann ebenfalls auf zwei Arten erfolgen. Je nach Fahrzeuggewicht und Untergrund kann das Wasserfahrzeug manuell durch den Taucher oder durch elektromotorische Hilfe in Bewegung versetzt werden.
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Vorzugsweise ist bei letzter Ausführungsalternative ein kleiner Elektro- bzw. Radnabenmotor in einem ansteckbaren Raupen-Tansportsystem installiert, der bei Betätigung das Wasserfahrzeug in die gewünschte Richtung führt. Bewegungen können hier entweder durch das Raupen-Transportsystem oder durch den Taucher selbst, ähnlich dem Ziehen bzw. Bewegen einer Handkarre, ausgeübt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist in einem Abstellstützengehäuse mindestens einer Abstellstütze mindestens ein Antriebsmittel zur Erzeugung einer Schubkraft eingerichtet.
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Bei dieser Ausführungsform kann der motorische Antrieb des Antriebmittels zur Erzeugung einer Schubkraft ebenfalls im Abstellstützengehäuse eingerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der oder ein weiterer motorischer Antrieb auch im Wasserfahrzeugkörper untergebracht sein. Zur Regelung und Steuerung des Antriebsmittels kann das Verbindungsmittel Anschlußmittel zum Anschließen des oder der Antriebsmittel an eine Steuereinheit, die im Wasserfahrzeugkörper eingerichtet ist, aufweisen.
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Insofern der Antrieb des Antriebsmittels einer oder mehrerer Abstellstützen im Wasserfahrzeugkörper eingerichtet ist, kann das Verbindungsmittel Anschlußmittel zum kraft- und/oder formschlüssigen Anschließen an den Antrieb und/oder an eine Welle des genannten Antriebs des Antriebsmittels aufweisen.
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Hierdurch kann ein robustes und multifunktionales Kombinationssystem einer Antriebs-, Steuer-, Abstell- und Transportvorrichtung für Wasserfahrzeuge, insbesondere für seitlich offene Tauchfahrzeuge angegeben werden, bei dem die Vorzüge des erfindungsgemäßen Abstütz- und/oder Transportsystems an Land und/oder unter Wasser mit denen eines Antriebsmittel zur Erzeugung einer Schubkraft für die Tauchfahrt in einem Bauteil kombiniert werden können.
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Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist auch die Reduzierung der Vorrichtungskomplexität, die durch eine Kombination verschiedener Funktionen die sich in dem Abstützsystem installiert befinden, erfolgt. Diese ist erfindungsgemäß beweglich gelagert und fungiert bei dieser Ausführungsform neben einer Vorrichtung zum Distanzieren des Rumpfes von einer Abstellfläche auch als integratives Bauteil für mindestens ein Antriebsmittel, zusätzliche Steuerelemente sowie als Anschlussstelle für ein schnellmontagefähiges Transportsystem.
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Das Steuerkonzept des Unterwasserfahrzeugs besteht in dieser Ausführungsform aus der Kombination und dem Zusammenspiel mehrerer Bauelemente. In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Abstellstütze mit einem Antriebsmittel in horizontaler Lage seitlich beabstandet am Rumpf eingerichtet, wodurch eine Schubkraft in axialer Richtung erzeugt und das Fahrzeug in horizontalen Ebene vorangetrieben werden kann.
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Ruderwirkungen können durch das Anstellen derartiger Abstellstütze oder Abstellstützen in eine definierte die Ruderwirkung auslösende Position in vertikaler Ebene erzielt werden, wodurch Richtungsänderungen am Tauchfahrzeug herbeigeführt werden. Durch die Möglichkeit einer Abstellstützenbewegung in mehreren Ebenen ist zudem ein freies Manövrieren im Raum möglich.
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Ebenso können Bewegungen des Wasserfahrzeugs im dreidimensionalen Raum durch mehrere im Abstellstützengehäuse eingerichtete Antriebsmittel erzeugt werden, die sich durch die jeweilige Austoßrichtung des die Schubkraft erzeugenden Fluidstromes unterscheiden.
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In einer Ausführungsform ist das Antriebsmittel zur Erzeugung einer Schubkraft ein in einem Strömungskanal gelagerter Propeller, wobei der Strömungskanal über mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung verfügt, je in Abhängigkeit von der Förderrichtung des Propellers. Ein derartiges Antriebssystem ist insbesondere mit einer Schubumkehrvorrichtung ausgestattet. Vorzugsweise verläuft der Strömungskanal im Wesentlichen in Längsrichtung des Abstellstützengehäuses, wobei die Bereiche des Einlasses und Auslasses von diesem Verlauf abweichen können. Die Einlass- und Auslassöffnungen können sich seitlich im Abstellstützengehäuse befinden. Außerdem können mehrere Einlass- und Auslassöffnungen eingerichtet sein. Zudem kann im Bereich der Auslassöffnung des Strömungskanals ein Strömungsumlenker eingerichtet sein. Dieser vorzugsweise im Auslaufbereich des Strömungskanals installierte Strömungsumlenker unterstützt das links- und rechtsseitige Manövrieren. Vorzugsweise ist der Strömungsumlenker dreh- und/oder schwenkbeweglich mit der Abstellstütze verbunden. Eine mögliche Ausführungsform eines Strömungslenkers betrifft eine Vorrichtung, die an die Geometrie des Abstellstützengehäuses mit einem innenliegenden Strömungskanal angepasst ist. Dieser weitet sich, gesehen von der Anschlussstelle an der Abstellstütze, zunehmend auf, wobei der ursprünglich kreisförmige Kanalquerschnitt in horizontaler Ebene beidseitig, vorzugsweise um 15 Grad erweitert wird. Bei diesem Winkelbereich handelt es sich um eine optimale Anströmstellung, bei der optimale Ruderergebnisse erzielt werden.
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In einer Ausgestaltungsform des Strömungsumlenkers ist im oder am Strömungsumlenker mindestens ein Antriebsmittel zur Erzeugung einer Schubkraft eingerichtet. Vorzugsweise ist die Auslassöffnung des Strömungskanals oberhalb des zweiten Endbereichs des Abstellstützengehäuses eingerichtet. Um zudem Beschädigungen am Antriebsmittel zu vermeiden, kann der Strömungskanal zum zweiten Endbereich hin seitlich geöffnet sein. Beim Eindringen des zweiten Endbereiches in den Meeresboden kann so ein Verstopfen des Strömungskanales bei zu tiefem Eindringen in den Untergrund verhindert werden. Zusätzlich können so kleinere Steine beim Landen seitlich vom Strömungskanal fortgespült werden.
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Trotzdem die Schubkraft beim Landen sowie beim Starten in der Regel vertikal zum Meeresboden hin erzeugt wird und so ein Einsaugen von umliegenden Objekten verhindert, kann zusätzlich zum Schutz vor Beschädigungen des Antriebes ein Schutzgitter in den Strömungskanal installiert sein. Ebenso kann der Strömungskanal mindestens einen Absperrmechanismus zum Verschließen des Strömungskanals aufweisen.
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Bevorzugt in der Ausgestaltung des Abstellstützengehäuses ist zudem eine teiltransparente Formgebung des Gehäuses, die einen lokalen Einblick in die innenliegende Technik ermöglicht.
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Weiterhin eignet sich das erfindungsgemäße Abstellstützengehäuse optimal zur Reduktion von Schallemissionen unter Wasser, da im Installationsbereich der Antriebsmittel eine lokale Schalldämpfung eingerichtet sein kann, um eine Störung der Meerfauna zu minimieren.
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In einer weiteren Ausführungsform können in dem Abstellstützengehäuse ein oder mehrere Trimmzellen und/oder ein oder mehrere Regelzellen und/oder ein oder mehrere Ausgleichstanks zur Ausrichtung des Wasserfahrzeugs unter Wasser eingerichtet sein.
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Nachstehend wir die Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Die Figuren zeigen:
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1: eine erste Ausführungsform des Abstützsystems
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2: eine zweite Ausführungsform des Abstützsystems
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3: eine dritte Ausführungsform des Abstützsystems
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4: Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Abstützsystems mit zwei seitlich am Rumpf des Wasserfahrzeugkörpers angebrachten Abstellstützen
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5: Schematische Darstellung verschiedener Lagepositionen
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Die 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abstützsystems für Wasserfahrzeuge zum Abstellen auf einem Untergrund in einer Abstellposition 8.
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Das Abstützsystem weist eine Abstellstütze 1 mit einem Abstellstützengehäuse 2 auf. In einem ersten Endbereich 3 des Abstellstützengehäuses 2 ist ein Verbindungsmittel 4 zum Verbinden mit dem Wasserfahrzeugkörper 5 des Wasserfahrzeugs eingerichtet. Die Abstellstütze 1 ist über das Verbindungsmittel 4 des Abstellstützengehäuses mit einem zweiten Verbindungsmittel (nicht gezeigt) am Wasserfahrzeugkörper beweglich verbunden.
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Das Abstellstützengehäuse 2 weist eine im Wesentlichen olivenförmige Form auf, wodurch eine Strömungsoptimierung und hierdurch verbesserte Strömungswiderstandseigenschaften erreicht werden.
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Der dem ersten Endbereich 3 gegenüberliegenden zweite Endbereich 6 ist zum Abstellen auf einem Untergrund hergerichtet. Dieser Endbereich 6 ist aus einem Elastomer 12 gefertigt und lösbar mit dem Endbereich 6 des Abstellstützengehäuses 2 verbunden. Der zweite Endbereich 6 der Abstellstütze 1 ist in Richtung des Aufstellpunkts sich verjüngend zulaufend ausgestaltet, wodurch eine punkt- bzw. kreisförmige Auflagefläche des zweiten Endbereichs 6 der Abstellstütze 1 auf dem Untergrund geschaffen wird.
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In diesem Endbereich 6 des Abstellstützengehäuses ist ein Verbindungsmittel 13 zum Anbringen eines Fahrwerks eingerichtet, an dem ein Raupenantrieb arretiert ist.
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Zwischen dem zweiten Endbereich 6 zum Abstellen auf einem Untergrund und dem darüber befindlichen restlichen Abstellstützengehäuse 2 ist zur Reduzierung und Kompensation von mechanischen Belastungen zusätzlich ein Stoß-Dämpfungssystem 11 eingerichtet.
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In dieser Ausführungsform ist in dem Abstellstützengehäuse 2 der Abstellstütze 1 ein Antriebsmittel 14 zur Erzeugung einer Schubkraft eingerichtet, welches ein in einem Strömungskanal 15 gelagerter Propeller 16 ist. Der Strömungskanal 15 verfügt über eine Einlassöffnung 17 im ersten Endbereich 3 des Abstellstützengehäuses 2 und über eine Auslassöffnung 18 oberhalb des zweiten Endbereichs 6 des Abstellstützengehäuses 2. Der Strömungskanal 15 verläuft im Wesentlichen in Längsrichtung des Abstellstützengehäuses 2.
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Im Bereich der Auslassöffnung 18 des Strömungskanals 15 ist ein Strömungsumlenker 19 eingerichtet. Dieser im Auslaufbereich des Strömungskanals 15 installierte Strömungsumlenker dient der Unterstützung des links- und rechtsseitigen Manövrierens.
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Die 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abstützsystems.
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Bei dieser Ausführungsform weist das Abstützsystem ebenfalls eine Abstellstütze 1 mit einem Abstellstützengehäuse 2 auf. In einem ersten Endbereich 3 des Abstellstützengehäuses 2 ist ein Verbindungsmittel 4 zum Verbinden mit dem Wasserfahrzeugkörper 5 des Wasserfahrzeugs eingerichtet, über das die Abstellstütze 1 mit einem zweiten Verbindungsmittel (nicht gezeigt) am Wasserfahrzeugkörper beweglich verbunden ist.
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Das Abstellstützengehäuse 2 weist wie das in 1 dargestellte Abstellstützengehäuse eine im Wesentlichen olivenförmige Form auf.
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Der dem ersten Endbereich 3 gegenüberliegenden zweite Endbereich 6 ist zum Abstellen auf einem Untergrund hergerichtet.
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Dieser ist in Richtung des Aufstellpunkts sich verjüngend zulaufend ausgestaltet, wodurch eine punkt- bzw. kreisförmige Auflagefläche des zweiten Endbereichs 6 der Abstellstütze 1 auf dem Untergrund geschaffen wird.
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Zwischen dem ersten Endbereich 3 und dem darunter befindlichen restlichen Abstellstützengehäuse 2 ist zur Reduzierung und Kompensation von mechanischen Belastungen zusätzlich ein Stoß-Dämpfungssystem 11 eingerichtet.
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In dieser Ausführungsform ist in dem unterhalb des Stoß-Dämpfungssystems 11 liegenden Bereich des Abstellstützengehäuses 2 der Abstellstütze 1 ein Antriebsmittel 14.1 zur Erzeugung einer Schubkraft eingerichtet, welches ein in einem Strömungskanal 15.1 gelagerter Propeller 16.1 ist. Der Strömungskanal 15.1 verfügt über eine Einlassöffnung 17.1 im ersten Endbereich 3 des Abstellstützengehäuses 2 und über eine Auslassöffnung 18.1 oberhalb des zweiten Endbereichs 6 des Abstellstützengehäuses 2. Der Strömungskanal 15.1 verläuft im Wesentlichen in Längsrichtung des Abstellstützengehäuses 2.
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Im Bereich der Auslassöffnung 18.1 des Strömungskanals 15.1 ist ein Strömungsumlenker 19 eingerichtet. Dieser im Auslaufbereich des Strömungskanals 15.1 installierte Strömungsumlenker 19 dient der Unterstützung des links- und rechtsseitigen Manövrierens.
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Des Weiteren ist in dieser Ausführungsform in dem oberhalb des Stoß-Dämpfungssystems 11 liegenden ersten Endbereich 3 des Abstellstützengehäuses 2 der Abstellstütze 1 ein zweites Antriebsmittel 14.2 zur Erzeugung einer Schubkraft eingerichtet, welches aus einem in Querrichtung des Endbereichs 3 verlaufenden innenliegenden Strömungskanal 15.2 und einem darin gelagerten Propeller 16.2 besteht. Der Strömungskanal 15.2 verfügt über eine auf die Schubkraftrichtung bezogene Einlassöffnung 17.2 und Auslassöffnung 18.2. Das Antriebsmittel 14.2 ist bezüglich der zu erzeugenden Schubkraftrichtung umkehrbar.
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In der 3 ist eine Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben, die dem Abstützsystem nach 2 im Wesentlichen gleicht. Die in 3 wiedergegebene Abstellstütze unterscheidet sich dahingehend von der Ausführungsform nach 2, dass diese kein zweites Antriebsmittel 14.2 oberhalb des Dämpfungssystems 11 aufweist.
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Die Abstellstütze 1 ist über das Verbindungsmittel 4 des Abstellstützengehäuses mit einem zweiten Verbindungsmittel 7 am Wasserfahrzeugkörper 5 beweglich verbunden (angedeutet durch den horizontal verlaufenden Doppelspitzenpfeil).
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In dieser Ausgestaltungsvariante des Abstellstützengehäuses 2 ist das Stoß-Dämpfungssystem 11 von einem verschieblich gelagertem transparenten Gehäuseteil umgeben, das einen lokalen Einblick in die innenliegende Technik ermöglicht.
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Der Strömungsumlenker 19 ist dreh- und/oder schwenkbeweglich (Doppelspitzenpfeil) mit der Abstellstütze 1 verbunden.
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In der 4 ist eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Abstützsystems mit zwei seitlich am Rumpf des Wasserfahrzeugkörpers 5 angebrachten Abstellstützen 1.1 und 1.2 dargestellt, die baugleich sind. Der Aufbau der Abstellstützen 1.1 und 1.2 entspricht im Wesentlichen denen gemäß 3.
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Bei der Anbringung der Abstellstützen 1.1 und 1.2 an der Rumpfseite des Wasserfahrzeugkörpers 5 befindet sich die Drehachse D einer jeden Abstellstütze 1.1 und 1.2 in der Abstellposition in Bezug auf die Vertikalebene V des Wasserfahrzeugkörpers 5 in einem von 90° abweichenden Winkel α, vorzugsweise in einem Winkel α < 90°, und damit geneigt zur vertikalen Ebene V des Wasserfahrzeugkörpers 5 angestellt, wodurch bei einer Drehung der Abstellstützen 1.1 oder/und 1.2 von einer horizontalen Lage in eine vertikale Lage die Abstellstützen 1.1 und 1.2 ausgestellt werden, wodurch eine erhöhte Kippsicherheit des Fahrzeuges herbeigeführt wird.
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In der 5 sind mögliche Lagepositionen einer Abstellstütze 1 in Bezug auf den Wasserfahrzeugkörper 5. Darüber hinaus sind alle weiteren Postionen einstellbar. Das Abstützsystem ist in der x-z-Ebene drehbeweglich mit dem Wasserfahrzeugkörper 5 verbunden, wodurch der Anstellwinkel der Abstellstütze 1 zur Vertikalen im Bereich einer definierten X-Z Ebene um bis zu 360° Grad verändert werden kann.
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Die Lagepositionen a und b geben jeweils eine Abstellposition 8 an, wobei die Position a bevorzugt eingestellt wird, um das Wasserfahrzeug an Land zu bewegen, dann mit zusätzlich am zweiten Endbereich 6 angebrachtem Raupenantrieb, oder auf Land abzustellen. Die Position b gibt eine Abstellposition 8 der Abstellstütze 1 zum Abstellen des Wasserfahrzeuges an, die sowohl an Land oder auf dem Meeresgrund eingestellt werden kann.
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Die Lagepositionen c und d sind mögliche Fahrpositionen 9. Durch eine Veränderung einer Fahrposition c in eine andere Fahrposition d während der Tauchfahrt können gezielt Richtungsänderungen am Tauchfahrzeug herbeigeführt werden. Durch die Möglichkeit einer Abstellstützenbewegung in mehreren Ebenen ist zudem ein freies Manövrieren im Raum möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abstellstütze
- 2
- Abstellstützengehäuse
- 3
- erster Endbereich des Abstellstützengehäuses
- 4
- Verbindungsmittel zum Verbinden mit dem Wasserfahrzeugkörper
- 5
- Wasserfahrzeugkörper
- 6
- zweiter Endbereich des Abstellstützengehäuses
- 7
- zweites Verbindungsmittel am Wasserfahrzeugkörper
- 8
- Abstellposition
- 9
- Fahrposition
- 10
- Anschlußmittel zum Anschließen an eine Steuereinheit
- 11
- Stoß-Dämpfungssystem
- 12
- Elastomer
- 13
- Verbindungsmittel zum Anbringen eines Fahrwerks
- 14
- Antriebsmittel zur Erzeugung einer Schubkraft
- 15
- Strömungskanal
- 16
- Propeller
- 17
- Einlassöffnung
- 18
- Auslassöffnung
- 19
- Strömungsumlenker
