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Die Erfindung richtet sich auf ein Fahrzeug mit Segelantrieb, dass sowohl auf dem Wasser, auf dem Eis, im Schnee, wie auch auf dem Land, betrieben werden kann.
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Bestehend aus einem Chassis mit Sitz, Steuereinrichtung und Segel. Für die Benutzung des Fahrzeuges auf den verschiedenen Untergründen, können unterschiedliche Anbauteile verwendet werden.
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Für das Segeln auf dem Land z.B. Räder in verschiedenen Größen; für das Segeln auf dem Eis z.B. Kufen und im Schnee z. B. Ski.
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Für das Segeln im Wasser werden Schwimmer verwendet und für die sehr schnelle Fortbewegung im Wasser sind diese mit Foils ausgestattet.
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Den Aufbau des Erfindungsgemäßen Fahrzeugs zeigt 1, der wie folgt funktioniert. Grundkörper ist ein Chassis mit Sitz, verstellbaren Fußpedalen zur Steuerung einer dreh- und schwenkbaren Aufnahme für die vordere Fortbewegungseinheit, einem Achsträger im hinteren Bereich zur Aufnahme von ansteckbaren rechten und linken Achsen mit den dazugehörenden Fortbewegungseinheiten. Das Chassis kann sowohl aus einem Gitterrahmen aus diversen Metallen, mit und ohne Verkleidung bestehen, oder nur aus einem Monocoque aus Kunststoff.
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Als Vortrieb können die unterschiedlichsten Mast-Segelkombinationen Verwendung finden. Denkbar sind reine Surfsegel, Masten aus Aluminium oder Kunststoff, mit Segeln unterschiedlicher Größe oder auch reffbar, sowohl mit oder ohne Baum. Der Mast kann entweder fest mit dem Chassis verbunden sein, oder dreh- und kippbar mit Stagen und Wanten.
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Die Fortbewegungseinheiten sind in der Regel als kompletter Satz für die verschiedenen Untergründe verfügbar.
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Stand der Technik sind Segelboote in Form von Einrumpfbooten, Katamaranen oder Trimaranen, die ausschließlich im Wasser betrieben werden können. Daneben gibt es reine Strandsegler mit Rädern oder Eissegler mit Kufen, die in der Regel mit 3 Rädern, respektive 3 Kufen (1 vorn, 2 hinten) ausgerüstet sind und auf dem Land bzw. Eisflächen nutzbar sind.
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Jedes Segelfahrzeug für sich, bietet nur zu bestimmten Jahreszeiten, oder an bestimmten Orten die Möglichkeit, den Segelsport auszuführen. Wenn man also das ganze Jahr hindurch und an einem Ort, z.B. am Strand eines Meeres den Segelsport betreiben möchte, ist man dazu gezwungen mehrere unterschiedliche Segelfahrzeuge zu kaufen und zu unterhalten.
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Hier setzt die Erfindung an, deren Aufgabe darin besteht, eine Lösung zu schaffen, die von jedem einiger Maßen geübten Segler oder Seglerin gehandhabt werden kann und das ganze Jahr hindurch auf den unterschiedlichsten Untergründen, wie Land, Wasser, Eis und Schnee benutzt werden kann.
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Mit einem Segelfahrzeug der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der oder die Segelsportbegeisterte sich nur noch ein Grundgerät, bestehend aus dem Chassis und Segel kaufen muss. Je nach Bedarf kann dann der dementsprechende Satz Fortbewegungseinheiten für die jeweiligen Untergründe dazu gekauft werden. So hat man z.B. die Möglichkeit bei einem Aufenthalt am Strand, entweder im Wasser zu segeln, oder nachdem man mit wenigen Handgriffen die Schwimmer durch die Räder ersetzt hat, auf dem Strand zu segeln.
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Im Winter kann man die Räder durch Kufen ersetzen und zum Beispiel auf einem zugefrorenen See segeln.
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Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Eine Gestaltungsmöglichkeit besteht beispielsweise darin, dass die Schwimmer zusätzlich mit Foils ausgerüstet sind.
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Denkbar ist auch eine Variante, ohne das Grundprinzip der Erfindung zu verlassen, bei der das Monocoque als Schwimmkörper ausgebildet ist und hinten eine lenkbare Aufnahme für ein Rad, eine Kufe oder ein Foil, bzw. Seitenruder-Foil-Kombination, hat und die Achsen für die Räder, bzw. Kufen und Aufnahme für die Schwimmer, vorne angeordnet sind.
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Foils sind schon seit längerem bekannt und werden an unterschiedlichen Bootstypen verwendet. Das Besondere bei dem Einsatz von Foils ist die hohe Geschwindigkeit, die erreicht werden kann. Ein großer Nachteil von Foils ist der Tiefgang und damit die Notwendigkeit das Boot im tiefen Wasser zu starten und zu betreiben. Da aber die meisten Segler von kleinen Sportsegelbooten vom Strand aus starten möchten, ist der Einsatz solcher Foils sehr limitiert. Dieser Nachteil wird Erfindungsgemäß durch den Einsatz von beweglichen Foils, die beim Start im flachen Wasser hochgeklappt sind und im tiefen Wasser nach unten geklappt werden können, aufgehoben.
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Desweiteren sind bei den bisher bekannten Booten die Foils fest mit dem Rumpf verbunden und würden bei Grundberührung und Fahrt durch das Wasser, abbrechen und unter Umständen einen großen Strukturellen Schaden am Boot verursachen. Dieses Problem wird bei meiner Erfindung durch einen Mechanismus im Foillager gelöst, bei dem das Foil ab einer bestimmten, auf das Foil, entgegen der Fahrtrichtung wirkenden Kraft, nach oben klappt.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Die Zeigen in
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1 Eine Darstellung der Erfindung mit Kufen, gesehen von vorne rechts
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 1
- Chassis, oder auch Monocoque
- Pos. 2
- Segel mit Mast
- Pos. 3
- Ansteckbare Achse
- Pos. 4
- Verbindung Achsträger mit Achse
- Pos. 5
- Kufe
- Pos. 6
- lenkbare Aufnahme mit vorderer Kufe
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2 Eine Darstellung der Erfindung mit Kufen, gesehen von vorne links
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 7
- Talje mit Schotleine
- Pos. 8
- Sitz
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3 Eine Darstellung der Erfindung mit Rädern, gesehen von vorne rechts
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 1
- Chassis, oder auch Monocoque
- Pos. 2
- Segel mit Mast
- Pos. 3
- Ansteckbare Achse
- Pos. 4
- Verbindung Achsträger mit Achse
- Pos. 6
- lenkbare Aufnahme mit vorderem Rad
- Pos. 9
- Rad
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4 Eine Darstellung der Erfindung mit Rädern, gesehen von vorne links
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 7
- Talje mit Schotleine
- Pos. 8
- Sitz
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5 Eine Darstellung der Erfindung mit Schwimmern und Foils abgesenkt, gesehen von vorne rechts
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 1
- Chassis, oder auch Monocoque
- Pos. 2
- Segel mit Mast
- Pos. 10
- vorderer Schwimmer an lenkbarer Aufnahme
- Pos. 11
- rechter Schwimmer
- Pos. 12
- rechtes Foil nach unten geschwenkt
- Pos. 13
- vorderes, lenkbares Foil nach unten geschwenkt
- Pos. 14
- Foillagerung
- Pos. 15
- Strebe als Verbindung von Schwimmer und Achsträger
- Pos. 16
- Antrieb für die Verstellung des Foils (Auf- und Abschwenken)
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6 Eine Darstellung der Erfindung mit Schwimmern und Foils hochgeklappt, gesehen von vorne links
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 7
- Talje mit Schotleine
- Pos. 12
- linkes Foil nach oben geschwenkt
- Pos. 13
- vorderes, lenkbares Foil nach oben geschwenkt
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7 Eine Darstellung des Chassis im vorderen Bereich ohne Verkleidung, aus der die Anordnung der Steuerungspedale und die lenkbare Aufnahme für das vordere Rad, Kufe, bzw. Schwimmer ersichtlich ist.
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 17
- Führungsschienen für die Längsverstellbarkeit der Fußsteuerung
- Pos. 18
- Pedalarm mit drehbaren Pedalen
- Pos. 19
- Kugelsperrbolzen
- Pos. 20
- Bowdenzüge zwischen Fußsteuerung und lenkbarer Aufnahme
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8 Eine Darstellung der lenkbaren Aufnahme für das vordere Rad, Kufe, bzw. Schwimmer.
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 21
- Lager für die schwenkbare Lageraufnahme
- Pos. 22
- schwenkbare Lageraufnahme
- Pos. 23
- Lenklager
- Pos. 24
- Konische Führung als Aufnahme für die (Pos. 25 und Pos. 29)
- Pos. 25
- Rad-, Schwimmkörper-, bzw. Kufenanlenkung
- Pos. 26
- Schraube zum feststellen des Anstellwinkels
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9 Eine Darstellung des linken ansteckbaren Schwimmkörpersers mit hochgeschwenktem Foil und Verbindungsstreben.
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 11
- linker Schwimmkörper
- Pos. 12
- linkes Foil nach oben geschwenkt
- Pos. 14
- Foillager
- Pos. 15
- Strebe als Verbindung von Schwimmkörper und Achsträger
- Pos. 16
- Antrieb für die Verstellung des Foils (Auf- und Abschwenken)
- Pos. 27
- Foilschwenkhebel
- Pos. 28
- Steckbare Verbindung
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10 Eine Darstellung des vorderen Schwimmkörpers mit abgesenktem Foil.
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 10
- vorderer Schwimmkörper
- Pos. 13
- vorderes Foil nach unten geschwenkt
- Pos. 16
- Antrieb für die Verstellung des Foils (Auf- und Abschwenken)
- Pos. 27
- Foilschwenkhebel
- Pos. 29
- konische Verbindungsplatte zum verbinden mit (Pos. 24)
- Pos. 30
- Foillagerung vorne
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11 Eine Schnittdarstellung der Verbindung des Foilschwenkhebels mit der Foilwelle, ausgeführt als Sicherheitseinrichtung gegen Bruch der Foils und der gesamten Struktur.
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Bezugszeichenliste
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- Pos. 27
- Schnittansicht des Foilschwenkhebels
- Pos. 30
- Schnittansicht der Foilwelle
- Pos. 31
- Schnittansicht einer Stahlkugel
- Pos. 32
- Schnittansicht eines Tellerfederpaketes
- Pos. 33
- Schnittansicht einer Stiftschraube
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Im in 1 dargestellten Beispiel ist das multifunktionale Segelfahrzeug bestehend aus dem Chassis oder Monocoque 1 und dem Mast mit Segel 2, mit Kufen 5 versehen, die an der ansteckbaren Achse 3, am äußeren Ende, vertikal drehbar angebracht sind. Die Achsen 3 sind mit einer schnell lösbaren Verbindung 4 mit dem Achsträger, bzw. Chassis verbunden. Gleichzeitig zeigt 1 eine lenkbare und vertikal einstellbare Aufnahme mit Kufe 6.
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2 zeigt eine Ansicht des multifunktionalen Segelfahrzeugs von vorne links mit dargestelltem Sitz 8 und angeschlagener Talje mit Schotleine 7.
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3 zeigt die Ansicht von vorne links, aber diesmal mit Angebauten Rädern 9.
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4 zeigt die gleiche Ansicht wie 2, aber diesmal mit Rädern.
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In 5 ist das multifunktionale Segelfahrzeug mit seitlichen Schwimmkörpern 11 und einem vorderen lenkbaren Schwimmkörper 10 ausgestattet. Die seitlichen Schwimmkörper 11 sind durch eine oder mehrere Streben 15 mit dem Achsträger, bzw. Chassis 1 verbunden. In 5 sind die Foils 12 und 13 in abgesenktem Zustand zu sehen. In diesem Zustand können die Foils im Wasser einen Auftrieb erzeugen und das Boot während der Fahrt aus dem Wasser heben. Dadurch verringert sich der Widerstand und es wird eine viel schnellere Fahrt ermöglicht. Das Verwenden von Foils ist Stand der Technik, aber wie schon eingangs erwähnt, haben fest installierte Foils den Nachteil, dass das Segelfahrzeug nur in tiefem Wasser starten und betrieben werden kann. Desweiteren besteht die Gefahr eines großen strukturellen Schadens am Fahrzeug, bei Grundberührung oder Anstoß eines Foils gegen ein Hindernis, wenn sie fest mit dem Schwimmkörper verbunden sind.
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Aus diesem Grund sind die Foils erfindungsgemäß drehbar in einer Foillagerung 14 angebracht und können mit einem Antrieb für die Verstellung 16, auf- und abgeschwenkt werden. Die Verstellung der Foils kann sowohl durch einen Motor oder auch manuell erfolgen.
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6 zeigt das multifunktionale Segelfahrzeug mit hochgeschwenkten Foils 12 und 13. In dieser Konfiguration kann das Fahrzeug vom Strand aus starten und im flachen Wasser betrieben werden.
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Denkbar ist auch eine Variante des Segelfahrzeuges mit Schwimmkörpern ohne Foils. 7 zeigt einen Ausschnitt des Chassis im vorderen Bereich ohne Verkleidung, aus der die Anordnung der in Längsrichtung verstellbaren Pedale für die Steuerung ersichtlich ist. Um den Pedalarm 18 in den Führungsschienen 17 verstellen zu können, muss der Kugelsperrbolzen 19 raus gezogen werden und nach dem Verstellen wieder in eines der Löcher gesteckt werden. Die Lenkbewegung der Steuerpedale wird durch Bowdenzüge 20 auf die lenkbare Aufnahme übertragen. Dies ist nur beispielhaft und könnte ebenso mit einem Gestänge oder Seilen geschehen.
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8 zeigt einen Ausschnitt des Chassis im vorderen Bereich ohne Verkleidung, aus der die Anordnung der vertikal schwenkbaren Lageraufnahme 22 ersichtlich ist. Die schwenkbare Lageraufnahme ist in der Position 21 gelagert und kann mit Hilfe der Schraube 26 in einer bestimmten Winkelposition fixiert werden. An der Lageraufnahme ist das Lenklager 23 mit der konischen Führung 24 befestigt. Die Rad-, Kufen-, bzw. Schwimmkörperanlenkung 25 wird von vorne in die konische Führung 24 eingeschoben und mit einem Kugelsperrbolzen gesichert. Die Verstellbarkeit des Anstellwinkels ist notwendig, um dem Rad oder der Kufe, einen selbstständig einzuhaltenden Geradeauslauf zu ermöglichen. Desweiteren ist die Verstellbarkeit des Winkels bei der Verwendung von Foils notwendig um den Einstellwinkels der Profilsehne des Foils in Abhängigkeit des Gewichtes und des erforderlichen Auftriebes, einstellen zu können.
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9 zeigt eine Darstellung des linken ansteckbaren Schwimmkörpers 11 mit hochgeschwenktem Foil 12 und Verbindungstreben 15. Die Darstellung zeigt zwar eine Einheit, aber die Streben 15 können zum Platzsparenderen lagern und einfacheren Transportieren, an der steckbaren Verbindung 28 getrennt werden. Das Foil 12 ist im Foillager 14 drehbar gelagert und wird mit dem Foilschwenkhebel 27, der an dem Antrieb 16 angelenkt ist, auf- und abgeschwenkt. Desweiteren kann auch hier wie auch bei dem vorderen Foil notwendige Einstellwinkel der Profilsehne des Foils in Abhängigkeit des Gewichtes und des erforderlichen Auftriebes eingestellt werden. Der Antrieb 16 kann sowohl als Spindelantrieb, motorbetrieben oder manuell, als auch Hydraulisch ausgelegt werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung, der Verstellbarkeit, zu verlassen.
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10 zeigt eine Darstellung des vorderen Schwimmkörpers 10 mit abgesenktem Foil 13. Der Antrieb 16 bewegt über den Foilschwenkhebel 27 das Foil, dass in der Foillagerung 30 gelagert ist. Die Position 29 zeigt die konische Verbindungsplatte, die in die Führung 24 von 8 gesteckt wird.
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11 zeigt eine Schnittdarstellung A-A als Detail B der Verbindung des Foilschwenkhebels 27 mit der Foilwelle 30. Der Foilschwenkhebel 27 ist drehbar auf der Foilwelle 30 angebracht und wird in seiner Winkelposition zum Foil, durch Kugeln 31, die in Bohrungen in der Foilwelle 30 ragen, fixiert. Zwischen den Kugeln 31 und den Stiftschrauben 33 befindet sich ein Tellerfedernpaket 32. Bei plötzlicher Grundberührung oder Anstoß an ein Hindernis des Foils, übt die Foilwelle 30, gegenüber dem Foilschwenkhebel eine radiale Kraft aus. Ab einer bestimmten Kraft werden die Kugeln 31 gegen den Federdruck der Tellerfedern 32 in Richtung der Stiftschrauben 33 gedrückt und die Foilwelle kann sich gegenüber dem Foilschwenkhebel 27, der ja durch den Antrieb 16 in seiner Stellung fixiert ist, verdrehen. Durch das Ein- oder Ausdrehen der Stiftschrauben 33 kann der Federdruck des Tellerfedernpaketes 32 eingestellt werden und so die Festhaltekraft der Hebel-Welle-Verbindung, definiert werden. Diese Konstruktion wirkt als Sicherheitseinrichtung gegen Bruch der Foils oder der gesamten Struktur.
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In den vorgenannten Abbildungen ist ein Segel an einem drehbaren Mast dargestellt. Der Mast ist in unten in einer Mastlagerung, die mit dem Chassis oder Monocoque verbunden ist, drehbar gelagert und wird mit seitlichen Wanten und vorderem Stag abgespannt. Denkbar sind jedoch auch Varianten, bei denen der Mast in eine Masthalterung, die fest mit Chassis oder Monocoque verbundenen ist, eingesteckt wird und ohne Wanten und Stag auskommt.
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Das Chassis (Pos. 1) kann sowohl aus einem Aluminiumrohrrahmen bestehen, als auch einem Edelstahlrohrrahmen. Das Chassis kann sowohl ohne, als auch mit Verkleidung Verwendung finden. Die Verkleidung kann aus den unterschiedlichsten Materialien bestehen, z. B. GFK, Karbon, Keflar, etc. Das Chassis kann auch durch ein Monocoque aus Kunststoff ersetzt werden.
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Die Erfindung sieht vor, dass die Rad-, Kufen- bzw. Foilsteuerung, durch den Nutzer mit den Füßen erfolgt und die Schot mit den Händen frei gezogen wird. Zum Belegen kann die Schot auch in einer Klemme fixiert werden. Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist in der beschriebenen Abbildung für eine Person konzipiert. Denkbar ist jedoch auch eine Variante für 2 oder mehr Personen und mehr als einem Segel.
