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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ruderboot mit einem in einem Gewässer schwimmfähigen Bootskörper, mit einem linken Riemen und mit einem rechten Riemen zur manuellen Ausführung einer Ruderbewegung, wobei der linke Riemen in einer linken Drehaufnahme und der rechte Riemen in einer rechten Drehaufnahme aufgenommen ist, wobei mit dem linken Riemen ein erster elektrischer Generator wirkverbunden ist und wobei mit dem rechten Riemen ein zweiter elektrischer Generator wirkverbunden ist, und wobei ein mit elektrischer Energie betreibbarer Antrieb zum Vortrieb des Ruderbootes im Gewässer am Bootskörper angeordnet ist, wobei die elektrische Energie wenigstens teilweise mittels der Generatoren bereitstellbar ist, und wobei ein Kraft-Leistungs-Modul vorgesehen und dazu ausgebildet ist, eine Ruderbewegung bei Bedienung des Ruderbootes zu erfassen.
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Aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 295 02 748 U1 ist ein gattungsbildendes Ruderboot bekannt, und als Hilfsantrieb ist bei Bedarf ein Motor am Bootskörper anordbar. Der Motor bildet eine einzeln handhabbar einsetzbare Einheit und muss nur noch mit einem Treibstoffbehälter verbunden werden, sodass der Motor als Brennkraftmaschine ausgeführt ist. Damit ist ein Ruderboot mit einem in einem Gewässer schwimmfähigen Bootskörper offenbart, wobei das Ruderboot als Hilfsantrieb einen Verbrennungsmotor aufweist.
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Die
US 2011/0 223 816 A1 offenbart ein Ruderblatt mit einer elektromotorischen Wasserturbine zur Unterstützung der Ruderbewegung und schließlich zur Unterstützung des Vortriebs des Ruderbootes im Gewässer.
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Die
AT 503 016 A4 offenbart ein Ruderboot mit einem in einem Gewässer schwimmfähigen Bootskörper, mit einem linken Riemen und mit einem rechten Riemen zur manuellen Ausführung einer Ruderbewegung, wobei der linke Riemen in einer linken Drehaufnahme und der rechte Riemen in einer rechten Drehaufnahme aufgenommen ist, wobei mit dem linken Riemen ein erster elektrischer Generator wirkverbunden ist und wobei mit dem rechten Riemen ein zweiter elektrischer Generator wirkverbunden ist, und wobei ein mit elektrischer Energie betreibbarer Antrieb zum Vortrieb des Ruderbootes im Gewässer am Bootskörper angeordnet ist. Die Generatoren dienen dabei zur Erzeugung und Bereitstellung von Signalen, mit denen eine Steuerung des Ruderbootes gespeist wird.
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In der Regel wird der Vortrieb in einem Ruderboot durch Muskelkraft mittels einem oder mehrerer Ruderblätter, sogenannter Riemen erzeugt. Vorteilhaft bei diesem klassischen Wasserfahrzeug ist die Unabhängigkeit von allen externen Energiequellen. Andererseits sind sowohl die menschliche Leistung und Energie deutlich begrenzt und schränken damit die Geschwindigkeit und Reichweite eines Ruderbootes ein. Diese Beschränkung wird in der technischen Entwicklung von Segel- und Motorbooten durch Einsatz externer Energiequellen, wie dem Wind bei Segelbooten oder dem Kraftstoff bei Motorbooten überwunden. In jüngerer Zeit sind durch die gestiegene massenspezifische Energiekapazität von elektrischen Energiespeichern auch elektrisch angetriebene Motorboote bekannt geworden.
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Wird ein Ruderboot mit einem einfachen Antrieb ausgestattet, der mit Kraftstoff und einem Verbrennungsmotor oder mit einem elektrischen Energiespeicher und einem Elektromotor angetrieben wird, so kann der Antrieb allenfalls als Hilfsmotor dienen, beispielsweise um einen erschöpften Ruderer an sein Ziel zu bringen. Nachteilhafterweise wird die an sich bekannte ergonomische Bewegung beim Ausführen der Ruderschläge jedoch gestört, beispielsweise dann, wenn die Ruderbewegung schneller ausgeführt werden müssen, sofern der Hilfsmotor eingeschaltet ist. Die erhöhte Wasserströmung unter dem Bootskörper führt zu einer Beschleunigung der Ruderbewegung, da eine Entkopplung des Riemens mit dem Gewässer nicht stattfindet, und die Ruderblätter müssen auf an sich bekannte Weise unverändert in das Gewässer eingetaucht und durch dieses hindurchgezogen werden.
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Ein weiterer Nachteil eines konventionellen Ruderbootes besteht darin, dass ein Ruderer grundsätzlich nicht in Fahrtrichtung blicken kann, da dadurch die Ergonomie der Ruderbewegung verschlechtert wäre. Ein weiterer Nachteil konventioneller Ruderboote besteht darin, dass die Drehlager zur Aufnahme der Riemen in aller Regel vom Bootskörper ausgestellt sind, beispielsweise durch sogenannte Ausleger. Die Drehaufnahmen, die auch als Dollen bezeichnet werden, sind am äußersten Punkt der Ausleger aufgenommen und bilden ein Dreh-Schwenkgelenk für den Riemen. Durch die sich an die Ausleger anschließenden Abschnitte der Riemen bis zum endseitigen Ruderblatt verbreitern die Abmaße des Ruderbootes, sodass eine vergleichsweise große Fahrbreite des Ruderbootes entsteht.
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Für den trocken ausgeübten Trainingsbereich sind Rudertrainer bekannt, die Riemen aufweisen, welche in beispielsweise hydraulisch gedämpften Drehaufnahmen aufgenommen sind. Die Ergonomie der Ruderbewegung kann damit vergleichsweise gut wiedergegeben werden, und derartige Rudertrainer sind über elektrische Steuerungen einstellbar, beispielsweise um verschiedene Leistungsstufen für einen trainierenden Ruderer einzustellen. Solche Rudertrainer mit elektrischen Steuerungen sind jedoch nur für den Trockenübungsbereich bekannt, und diese weisen selbstverständlich keinen Antrieb auf. Die elektrische Steuerung wirkt dabei allenfalls auf die Dämpfung der in den Drehaufnahmen aufgenommenen Riemen, sodass verschiedene Ruderkräfte einstellbar sind. Zudem bieten elektrische Steuerungen einen Überblick über die Kardiofunktionen des Ruderers, eine Übertragung einer solchen elektrischen Steuerung auf ein Ruderboot mit einem in einem Gewässer schwimmfähigen Bootskörper ist dabei nicht ohne weiteres möglich.
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Die
US 6 217 398 B1 offenbart ein Ruderboot mit einem in einem Gewässer schwimmfähigen Bootskörper, mit einem linken Riemen und mit einem rechten Riemen zur manuellen Ausführung einer Ruderbewegung, wobei der linke Riemen in einer linken Drehaufnahme und der rechte Riemen in einer rechten Drehaufnahme aufgenommen ist, wobei mit dem linken Riemen ein erster elektrischer Generator wirkverbunden ist und wobei mit dem rechten Riemen ein zweiter elektrischer Generator wirkverbunden ist, und wobei ein mit elektrischer Energie betreibbarer Antrieb zum Vortrieb des Ruderbootes im Gewässer am Bootskörper angeordnet ist, und wobei die elektrische Energie wenigstens teilweise mittels der Generatoren bereitstellbar ist, und wobei ein Kraft-Leistungs-Modul vorgesehen und dazu ausgebildet ist, eine Ruderbewegung bei Bedienung des Ruderbootes zu erfassen. Eine weitere Verwendung der gewonnenen Daten der erfassten Ruderbewegung findet nicht statt.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Ruderbootes mit einem in einem Gewässer schwimmfähigen Bootskörper mit erweiterten Funktionen. Insbesondere soll das Ruderboot einen erhöhten Bedienkomfort aufweisen. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Ruderboot mit einem verbesserten Antrieb auszustatten.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Ruderboot mit einem in einem Gewässer schwimmfähigen Bootskörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ausgehend von einem Verfahren zum Betrieb eines Ruderbootes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass Sensoren eingerichtet sind, mit denen wenigstens ein Drehwinkel der Riemen, mit Muskelkraft in die Generatoren eingeleitete Kräfte und/oder Momente und/oder die Geschwindigkeit des Ruderbootes erfassbar sind, und wobei mit dem Kraft-Leistungs-Modul Leistungsverläufe verschiedener Personen abspeicherbar und ausgebbar sind.
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Kern der Erfindung ist die Wandlung von mittels Muskelkraft eingebrachter Energie in elektrische Energie, und mit der elektrischen Energie wird wiederum ein elektrisch-mechanischer Antrieb gespeist. Der elektrische Antrieb wandelt dabei die elektrische Energie in mechanische Energie um, welche beispielsweise auf eine Bootsschraube wirkt, sodass die mechanische Energie in fluidische Energie umgewandelt wird, welche letztere Umwandlung schließlich zum Vortrieb des Ruderbootes führt. Dabei sollen erfindungsgemäß Sensoren eingerichtet sein, mit denen wenigstens ein Drehwinkel der Riemen, mit Muskelkraft in die Generatoren eingeleitete Kräfte und/oder Momente und/oder die Geschwindigkeit des Ruderbootes erfassbar sind, und wobei mit dem Kraft-Leistungs-Modul Leistungsverläufe verschiedener Personen abspeicherbar und ausgebbar sein sollen.
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Insbesondere kann das Kraft-Leistungs-Modul eine Eingabeschnittstelle aufweisen, über die der Ruderer beispielsweise verschiedene Leistungsstufen vorgeben kann. Das Kraft-Leistungs-Modul kann beispielsweise auch zur Aufnahme von Leistungsprofilen dienen, beispielsweise für mehrere verschiedene Personen, die das Ruderboot bedienen oder beispielsweise kann mit dem Kraft-Leistungs-Modul ein Leistungsprofil über eine gewisse Zeit für jeden einzelnen Ruderer aufgenommen werden. Das Leistungsprofil kann beispielsweise über einen einzigen Ruderschlag, über eine Rudertour oder über mehrere Tage oder Wochen erfasst werden, insbesondere können Leistungsverläufe aufgenommen werden und für jeden Ruderer abgespeichert und ausgegeben werden.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung des Ruderbootes mit elektrischen Generatoren und einem elektrischen Antrieb liegt in der Möglichkeit, eine konventionelle Ruderbewegung nachzubilden. Das Lastverhalten der Generatoren kann beispielsweise so gesteuert werden, dass sich für einen Ruderer das gleiche Kraft-Weg-Verhalten ergibt wie bei einem konventionellen Ruderboot. Die Leistung, die durch einen Ruderer über die Riemen in das System eingebracht wird, ist pulsierend, und die Leistung wird unterbrochen über die Rückbewegung der Riemen über dem ausgeführten Ruderschlag. Der elektrische Antrieb mit der Bootsschraube kann damit auch angepasst an die ausgeführten Ruderschläge periodisch, also schubweise, einen Vortrieb erzeugen, sodass das Ruderboot auch nur dann einen Vortrieb erfährt, wenn der Ruderer die Riemen tatsächlich so bewegt, als würde dieser die Ruderblätter auf konventionelle Weise durchs Wasser führen. Selbstverständlich bestehen auch alternative Steuerungsmöglichkeiten zur Wandlung der mechanisch-elektrisch-fluidischen Energie. Eine Glättung der Antriebskraft über einer Vielzahl von Ruderschlägen ist dabei ebenfalls möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterführung des erfindungsgemäßen Ruderbootes weist dieses einen Sitz auf, der bewegbar zum Bootskörper eingerichtet ist, wobei ein dritter elektrischer Generator mit dem Sitz wirkverbunden ist, welcher dritte elektrische Generator zur Bereitstellung von elektrischer Energie zum Betrieb des Antriebs ausgebildet ist. Der dritte Generator trägt dabei ebenfalls zum Betrieb des elektrischen Antriebs des Ruderbootes bei, insbesondere indem die bereitgestellten Leistungen des ersten Generators, des zweiten Generators und des dritten Generators überlagert werden, um den elektrischen Antrieb zu speisen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ruderbootes ist ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen, wobei der elektrische Energiespeicher zur Speicherung von mit den Generatoren bereitstellbarer elektrischer Energie und/oder zur Bereitstellung elektrischer Energie zum Betrieb des Antriebs ausgebildet ist. Der elektrische Energiespeicher ist beispielsweise als Akkumulator ausgebildet, und es sind verschiedene Betriebsstrategien zur Nutzung der von den Generatoren bereitgestellten elektrischen Energie, von einer mit dem Energiespeicher gespeicherten Energie zur direkten Kopplung der Generatoren mit dem elektrischen Antrieb möglich.
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Mit besonderem Vorteil weisen die Riemen eine Länge auf, die auf die Verbindungslänge zwischen der Drehaufnahme und einem Griffende der Riemen begrenzt ist. Der Vorteil liegt in der geringeren Ausladung der Riemen und damit einer kleineren Breite des Ruderbootes, sodass dieses für den Einsatz in engen Flussläufen geeignet ist, zudem ergibt sich ein verbesserter Körper-Krafteinsatz, insbesondere im Vergleich mit einem Kanu oder einem Kajak.
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Auch ist es von Vorteil, eine Solarstromeinheit vorzusehen, wobei die Solarstromeinheit wenigstens mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden ist. Insbesondere bei Sonnenschein besteht die Möglichkeit, den elektrischen Energiespeicher zusätzlich zur Aufladung über eine eingebrachte Energie durch die Ruderbewegung aufzuladen.
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Um die Energieströme des elektrischen Systems des Ruderbootes zu steuern, ist vorteilhafterweise ein Leistungsverteiler vorgesehen, welcher dazu ausgebildet ist, die elektrischen Energieströme wenigstens zwischen den Generatoren und dem Antrieb zu steuern. Insbesondere kann mit dem Leistungsverteiler ein Energiestrom vom oder an den elektrischen Energiespeicher gesteuert werden, abhängig davon, welches Leistungsprogramm ein Ruderer einstellt, und abhängig davon, ob der Ruderer eine Unterstützung durch den elektrischen Antrieb wünscht oder nicht. Damit ist der Leistungsverteiler beispielsweise auch derart weiterbildbar, dass der elektrische Speicher zusätzlich über die Ruderbewegung geladen werden kann. Somit ergeben sich mehrere voneinander abzugrenzende Betriebseinstellungen des erfindungsgemäßen Ruderbootes.
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Gemäß einer ersten Betriebseinstellung erlaubt der Leistungsverteiler eine direkte Kopplung der muskelkraftbetriebenen Generatoren mit dem Antriebsmotor des Antriebes zum Vortrieb des Ruderbootes. Der elektrische Energiespeicher ist gemäß dieser ersten Betriebseinstellung beispielsweise nicht zwingend notwendig.
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Gemäß einer zweiten Betriebseinstellung wird der Antrieb gleichzeitig durch Muskelkraft über die Generatoren und zusätzlich durch eine elektrische Leistungsabgabe durch den Energiespeicher gespeist.
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Eine dritte Betriebseinstellung ist beispielsweise denkbar, in der der elektrische Antrieb ausschließlich über den elektrischen Energiespeicher angetrieben wird.
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Gemäß einer vierten Betriebseinstellung wird die Batterie nur durch Muskelkraft über die Generatoren geladen, ohne dass das Ruderboot einen Vortrieb erhält, beispielsweise indem das Ruderboot vertäut ist.
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Gemäß einer fünften Betriebseinstellung wird der Antrieb durch die Generatoren über Muskelkraft angetrieben und gleichzeitig laden die Generatoren den Energiespeicher.
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Die verschiedenen Betriebseinstellungen können beispielsweise am Leistungsverstärker eingestellt werden. Hierzu kann der Leistungsverstärker eine entsprechende Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle für einen Benutzer aufweisen.
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Zwecks Ausführung der Erfindung ist ein Kraft-Leistungs-Modul vorgesehen und dazu ausgebildet, eine Ruderbewegung bei Bedienung des Ruderbootes zu erfassen, wofür Sensoren eingerichtet sind, mit denen wenigstens ein Drehwinkel der Riemen, mit Muskelkraft in die Generatoren eingeleitete Kräfte und/oder Momente und/oder die Geschwindigkeit des Ruderbootes erfassbar sind. Beispielsweise ist jedem elektrischen Generator ein Sensor zugeordnet, der in den Generator eingeleitete Momente erkennt. Auch besteht die Möglichkeit, mit dem Sitz des Ruderbootes einen Sensor zu verbinden, beispielsweise in Baueinheit mit dem dritten elektrischen Generator, welcher Sensor die Position und die Bewegungsgeschwindigkeit des Sitzes relativ zum Bootskörper erfassen kann. Zudem ist beispielsweise ein Sensor vorgesehen, der die Fahrgeschwindigkeit des Ruderbootes im Gewässer erkennt.
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Die von den Sensoren erfassten Daten werden dem Kraft-Leistungs-Modul zugeführt, und das Kraft-Leistungs-Modul kann dem Leistungsverteiler vorgeschaltet sein, um die elektrischen Energieströme wenigstens zwischen den Generatoren und dem elektrischen Antrieb, jedoch auch von oder an den Energiespeicher, zu steuern. Das Kraft-Leistungs-Modul kann in Wirkverbindung mit dem Leistungsverteiler zudem einen Widerstand in den Generatoren erzeugen, sodass beispielsweise ein Kraft-Weg-Verlauf der Bewegung der Riemen erzeugt wird, der einem konventionellen Kraft-Weg-Verlauf eines rein mechanischen Ruderbootes entspricht. Dabei kann beispielsweise auch die Strömungsgeschwindigkeit des Gewässers berücksichtigt werden, die sich auf die Ruderbewegung auswirkt.
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Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ruderbootes sieht vor, dass ein elektrisches Steuerruder am Bootskörper angeordnet ist, das mit dem Leistungsverteiler mit elektrischer Energie versorgbar und/oder steuerbar ist. Beispielsweise wird ein Ruderboot in der Fahrrichtung dadurch gesteuert, dass der Ruderschlag über den linken und den rechten Riemen unterschiedlich kraftvoll und/oder unterschiedlich schnell ausgeführt wird. Die Differenz zwischen der Bewegung des linken und des rechten Riemens kann über die Sensoren an den Generatoren aufgenommen werden, sodass aus der Differenz der Bewegungen des linken und des rechten Riemens eine Steuerinformation an das Steuerruder bestimmt werden kann. Folglich kann das elektrische Steuerruder mit dem Leistungsverteiler derart mit elektrischer Energie versorgt werden und insbesondere gesteuert werden, dass das Ruderboot eine Fahrtrichtungsänderung ausführt, wie diese vom Ruderer in die Riemen eingeleitet wird.
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Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Verfahren zum Betrieb eines Ruderbootes mit einem in einem Gewässer schwimmfähigen Bootskörper, mit einem linken Riemen und mit einem rechten Riemen zu manuellen Ausführung einer Ruderbewegung, wobei der linke Riemen in einer linken Drehaufnahme und der rechte Riemen in einer rechten Drehaufnahme aufgenommen ist, und wobei mit dem linken Riemen ein erster elektrischer Generator angetrieben wird und wobei mit dem rechten Riemen ein zweiter elektrischer Generator angetrieben wird, womit elektrische Energie bereitgestellt wird, mit der ein elektrischer Antrieb zum Vortrieb des Ruderbootes im Gewässer gespeist wird, und wobei mit einem Kraft-Leistungs-Modul (24) eine Ruderbewegung bei Bedienung des Ruderbootes (1) erfasst wird. Erfindungsgemäß werden Sensoren eingerichtet, mit denen wenigstens ein Drehwinkel der Riemen, mit Muskelkraft in die Generatoren eingeleitete Kräfte und/oder Momente und/oder die Geschwindigkeit des Ruderbootes erfasst werden, und wobei mit dem Kraft-Leistungs-Modul Leistungsverläufe verschiedener Personen abgespeichert und ausgegeben werden. Die weiteren Merkmale des erfindungsgemäßen Ruderbootes finden dabei auch für das Verfahren zum Betrieb des Ruderbootes Anwendung, sodass bei Ausführung des Verfahrens zum Betrieb des Ruderbootes auch die vorstehend aufgeführten jeweils zugeordneten Vorteile entsprechend genutzt werden können.
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Beispielsweise ist ein Leistungsverteiler vorgesehen, mit dem elektrische Leistungsströme wenigstens zwischen den Generatoren und dem Antrieb gesteuert werden. Die Steuerung erfolgt über den Leistungsverteiler beispielsweise mittels eines festen Programms, oder der Leistungsverteiler weist Mittel auf, über die verschiedene Leistungsprofile in den Leistungsverteiler eingegeben werden können. Insbesondere ist ein Kraft-Leistungs-Modul vorgesehen, mit dem Kraft- und Bewegungsdaten eines Ruderers des Ruderbootes mittels Sensoren aufgenommen werden und wobei der Leistungsverteiler mittels des Kraft-Leistungs-Moduls so angesteuert wird, dass ein Kraft- bzw. Momentenverlauf einer Ruderbewegung für einen Ruderer entsprechend einer konventionellen Ruderbewegung nachgebildet wird.
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Das erfindungsgemäße elektrisch betreibbare Ruderboot kann im Freizeitsport eingesetzt werden, um die Reichweite zu erhöhen und größere Etappen zu meistern. In unwegsamen Flussgegenden kann es aber auch echte Nutzanwendungen als günstiges und wendiges Transportmittel finden. Dabei ist von Vorteil, dass auch nach Entladung der Batterie immer noch ein Handbetrieb möglich ist. In den sonnenreichen Gegenden ist dabei über die Solarstromeinheit die Möglichkeit gegeben, den elektrischen Energiespeicher zusätzlich zu laden. Der besondere Vorteil des Kraft-Leistungs-Moduls besteht dabei in der Modellbildung eines Kraftverlaufes durch eine leistungselektronische Nachbildung der Physik des Ruderns, und das Kraft-Leistungs-Modul kann den Leistungsverteiler so ansteuern, dass das gleiche ergonomische Ruderprofil erzeugt werden kann, wie dieses auch beim konventionellen Rudern entsteht. Hierbei sei insbesondere ein Kraft- oder Momentenverlauf über der Bewegung der Riemen genannt, welcher Verlauf über eine entsprechende Ansteuerung der Generatoren erfolgt. Elektrische Generatoren können beispielsweise durch entsprechende Bestromung von Spulen zur Bildung von Erregermagnetfeldern auch bei gleicher Drehzahl unterschiedliche Drehmomente erzeugen, und die Generatoren insbesondere an den Riemen können über den Leistungsverteiler vom Kraft-Leistungs-Modul so angesteuert werden, dass eine möglichst realistische Ruderbewegung mit einem entsprechend auftretenden Kraft-Weg-Verlauf geschaffen wird. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Ruderbootes liegt dabei in der Nachempfindung eines konventionellen Ruderbootes, jedoch unter Ausnutzung von Vorteilen, die ein elektrischer Leistungsverteiler in Wirkverbindung mit einem Kraft-Leistungs-Modul bildet. Auch ist es denkbar, bei der Rückbewegung der Riemen über dem Ruderschlag eine Leistung abzufordern, beispielsweise für das Training eines Trizepses. Ebenso ermöglicht das System eine Mischform von abgerufenen Leistungen, um beispielsweise andere Bewegungsabläufe nachzubilden oder um gezielt Muskelgruppen zu trainieren oder zu schonen. So kann als eine extreme Abweichung von einer konventionellen Rudercharakteristik ein Bewegungsablauf eingestellt werden, bei dem die Muskelleistung im Druckbetrieb der Arme abgegeben wird, somit also nicht nur der Bizeps, sondern insbesondere auch der Trizeps zum Einsatz kommt.
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Das Kraft-Leistungs-Modul kann auch so eingestellt werden, dass die Funktion der Bewegungsgleichung durch einen Lernalgorithmus angepasst wird. Beispielsweise kann das System eine Erschöpfung des Ruderers erkennen und als Konsequenz die virtuelle Wasserdichte verringern. Zudem kann das System im Falle einer Erschöpfung den elektrischen Antrieb einschalten, und dieser wird über Energie aus dem elektrischen Energiespeicher gespeist. Das System kann über längere Zeiträume beispielsweise auch ermitteln, ob ein Ruderer eine höhere Leistung eher durch Erhöhung der Frequenz oder durch Erhöhung des Momentes in den Ruderschlag eingibt.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematische Ansicht eines Ruderbootes mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung,
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2 eine Querschnittsansicht durch den Bootskörper des Ruderbootes mit einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Merkmale und
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3 eine schematische Ansicht der elektrisch wirkenden Einrichtungen des erfindungsgemäßen Ruderbootes.
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1 zeigt eine schematisierte Draufsicht auf ein Ruderboot 1 mit einem Bootskörper 10 und den Merkmalen der Erfindung. Am Bootskörper 10 sind Ausleger 30 montiert, und endseitig ist am linken Ausleger 30 ein linker Riemen 11 in einer linken Drehaufnahme 13 aufgenommen, und am rechten Ausleger 30 ist ein rechter Riemen 12 in einer rechten Drehaufnahme 14 aufgenommen. An die linke Drehaufnahme 13 ist ein erster elektrischer Generator 15 und an die rechte Drehaufnahme 14 ist ein zweiter elektrischer Generator 16 gekoppelt. Leitet ein Ruderer über die Griffenden 21 in den linken und rechten Riemen 11 und 12 eine Ruderbewegung ein, so werden die elektrischen Generatoren 15 und 16 angetrieben und können elektrische Energie bereitstellen.
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Als weiteres wesentliches Merkmal weist das Ruderboot 1 einen mit elektrischer Energie betreibbaren Antrieb 17 mit einem elektrischen Antriebsmotor 27 auf, welcher auf an sich bekannte Weise mit einer Bootsschraube 31 verbunden ist. Die Energie zum Betrieb des elektrischen Antriebsmotors 27 wird dabei wenigstens teilweise über die Generatoren 15 und 16 bereitgestellt.
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Am Bootskörper 10 ist weiterhin ein Sitz 18 bewegbar eingerichtet, wie mit einem Doppelpfeil gezeigt, wobei ein dritter elektrischer Generator 19 mit dem Sitz 18 wirkverbunden ist, welcher dritte elektrische Generator 19 zur Bereitstellung von elektrischer Energie ebenfalls zum Betrieb des Antriebes 17 ausgebildet ist, die aus der Bewegung des Sitzes 18 gewonnen wird. Mit den Generatoren 15, 16 und 19 können durch Muskelkraft ausgeführte Bewegungen eines Ruderers in elektrische Leistung umgewandelt werden, welche elektrische Leistung zum Vortrieb des Ruderbootes 1 über den elektrisch betreibbaren Antrieb 17 genutzt werden kann.
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Hierzu weist das Ruderboot 1 einen Leistungsverteiler 23 zur Verteilung der Energieströme auf, zusätzlich ist ein Kraft-Leistungs-Modul 24 vorgesehen, welches gemäß einer Alternative auch baueinheitlich mit dem Leistungsverteiler 23 ausgeführt werden kann. Weiterhin weist das Ruderboot 1 ein Steuerruder 26 auf, um die Fahrtrichtung des Ruderbootes 1 insbesondere über eine Differenz der Riemenbewegung der Riemen 11 und 12 zu steuern. Die entsprechende Ansteuerung des Steuerruders 26 erfolgt dabei über den Leistungsverteiler 23.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung bildet ein elektrischer Energiespeicher 20, der ebenfalls im oder am Bootskörper 10 angeordnet ist. Zusätzlich ist eine Solarstromeinheit 22 gezeigt, die zum Laden des elektrischen Energiespeichers 20 dienen kann.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt elektrische Generatoren 15 und 16 in den Drehaufnahmen 13 und 14 auf der linken und auf der rechten Seite der Ausleger des Ruderbootes 1. Die Generatoren 15 und 16 können dabei auch örtlich getrennt von den Drehaufnahmen 13 und 14 an den Auslegern 30 eingerichtet sein.
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Beispielsweise zeigt 2 einen Querschnitt durch das Ruderboot 1 und den Bootskörper 10, und die Generatoren 15 und 16 sind über Übertragungsmittel 29 mit den Drehaufnahmen 13 und 14 gekoppelt. Die Übertragungsmittel 29 sind beispielsweise durch Ketten oder durch Zahnriemen oder dergleichen gebildet, die die Bewegung der Riemen 11, 12 über die Ausleger 30 in den Bootskörper überführen. Wird eine Ruderbewegung in die Riemen 11 und 12 eingeleitet, so werden die Generatoren 15 und 16 über die Übertragungsmittel 29 angetrieben. Der Vorteil liegt in einer verbesserten Gewichtsverteilung der massebehafteten Generatoren 15 und 16, sodass die Massen möglichst innerhalb des Bootskörpers 10 angeordnet werden und nicht außenseitig an den Auslegern 30.
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3 zeigt in einer schematischen Übersicht die erfindungsgemäßen elektromotorischen Einrichtungen für das Ruderboot, und als zentrale Einrichtung dient der Leistungsverteiler 23. Vom Leistungsverteiler 23 werden die elektrischen Energieströme über die Generatoren 15, 16 und 19 aufgenommen, in die, mit Pfeilen angedeutet, eine jeweilige Leistung mittels Muskelkraft eingeleitet wird. Der Leistungsverteiler 23 speist dabei entsprechend den eingestellten Vorgaben einen Antriebsmotor 27 des Antriebs 17 zum Antrieb der Bootsschraube 31 und beispielsweise zusätzlich einen Steuerrudermotor 28 des Steuerruders 26.
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Weiterhin wirkt der Leistungsverteiler 23 mit dem elektrischen Energiespeicher 20 zusammen, wobei sowohl an den Energiespeicher 20 Energie abgegeben werden kann, beispielsweise um den Akkumulator zu laden, auch ist es möglich, dass der Energiespeicher 20 elektrische Energie an den Leistungsverteiler 23 bereitstellt, beispielsweise wenn über die Generatoren 15, 16 und 19 eine nur geringe Leistung mittels Muskelkraft zur Verfügung gestellt wird, und beispielsweise der Antrieb 1 entsprechend angetrieben werden muss.
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Das Beispiel zeigt ferner ein Kraft-Leistungs-Modul 24, und mit dem Kraft-Leistungs-Modul 24 sind mehrere Sensoren 25 verbunden. Beispielsweise ist an jedem der elektrischen Generatoren 15, 16 und 19 ein Sensor 25 angeordnet, über den Momente, Kräfte und Drehwinkelgeschwindigkeiten erfasst werden können. Über die Erfassung der Bewegungen in den Generatoren 15, 16 und 19 kann ein Bewegungsprofil des Ruderers ermittelt werden, und mittels des Kraft-Leistungs-Moduls 24 kann eine entsprechend vorgesehene Energiestromverteilung so vorgenommen werden, dass eine möglichst realistische Ruderbewegung erfolgt. Hierfür ist das Kraft-Leistungs-Modul 24 dem Leistungsverteiler 23 vorgeschaltet. Insbesondere kann das Kraft-Leistungs-Modul 24 eine Eingabeschnittstelle aufweisen, über die der Ruderer beispielsweise verschiedene Leistungsstufen vorgeben kann. Das Kraft-Leistungs-Modul kann beispielsweise auch zur Aufnahme von Leistungsprofilen dienen, beispielsweise für mehrere verschiedene Personen, die das Ruderboot 1 bedienen oder beispielsweise kann mit dem Kraft-Leistungs-Modul 24 ein Leistungsprofil über eine gewisse Zeit für jeden einzelnen Ruderer aufgenommen werden. Das Leistungsprofil kann beispielsweise über einen einzigen Ruderschlag, über eine Rudertour oder über mehrere Tage oder Wochen erfasst werden, insbesondere können Leistungsverläufe aufgenommen werden und für jeden Ruderer abgespeichert und ausgegeben werden.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ruderboot
- 10
- Bootskörper
- 11
- linker Riemen
- 12
- rechter Riemen
- 13
- linke Drehaufnahme
- 14
- rechte Drehaufnahme
- 15
- erster elektrischer Generator
- 16
- zweiter elektrischer Generator
- 17
- Antrieb
- 18
- Sitz
- 19
- dritter elektrischer Generator
- 20
- elektrischer Energiespeicher
- 21
- Griffende
- 22
- Solarstromeinheit
- 23
- Leistungsverteiler
- 24
- Kraft-Leistungs-Modul
- 25
- Sensor
- 26
- Steuerruder
- 27
- Antriebsmotor
- 28
- Steuerrudermotor
- 29
- Übertragungsmittel
- 30
- Ausleger
- 31
- Bootsschraube
