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Die Erfindung betrifft eine Vortriebsvorrichtung, insbesondere Unterwasservortriebsvorrichtung, für Taucher oder Schwimmer mit einem oder mehreren Antrieben, die über Elektromotoren verfügen, Mitteln zur direkten oder indirekten Festlegung der Antriebe am Körper des Tauchers oder Schwimmers und einem Batteriezellen enthaltenden Batteriegehäuse.
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Zur schnelleren und ermüdungsfreien Fortbewegung eines Tauchers unter Wasser sind aus dem Stand der Technik Tauchscooter (engl.: diver propulsion vehicle, DPV) bekannt, die in der Regel eine Torpedoform haben und vom Taucher mit den Händen gehalten werden, so dass der Tauchscooter den Taucher durch das Wasser zieht. Diese haben sich zwar grundsätzlich bewährt, der Taucher ist jedoch in seiner Flexibilität stark eingeschränkt, da er die Arme und Hände nicht mehr frei benutzen kann, beispielsweise um sich mit anderen Tauchern zu verständigen, Luft in die Tarierweste (Jacket) ein- oder auszulassen, eine Taucherlampe zu halten, den Tauchcomputer zu bedienen, zu fotografieren oder unter Wasser befindliche Gegenstände zu greifen. Aus diesem Grund wurden bereits Unterwasservortriebsvorrichtungen vorgeschlagen, die an den Beinen, insbesondere am Ober- oder Unterschenkel des Tauchers angebracht werden, beispielsweise in der
US 6,823,813 B2 oder der
US 8,567,336 B1 .
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Um bei einer derartigen Unterwasservortriebsvorrichtung die an den Beinen befestigten Antriebe nicht zu ausladend werden zu lassen, ist es sinnvoll, die vergleichsweise große und schwere Batterieeinheit getrennt am Körper unterzubringen. Diese kann insbesondere am Rücken getragen werden, sodass sich das Gewicht gleichmäßig verteilt und für den Taucher/Schwimmer auch an Land keine zu große Belastung darstellt. Im Fall eines Gerätetauchers kann die Batterieeinheit auch an der Taucherflasche angebracht werden.
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Herkömmliche Tauchscooter, die mit den Händen gehalten werden und gleichzeitig auch die Batterieeinheit beherbergen, haben typischerweise im Wesentlichen eine Zylinderform. Dies liegt auch darin begründet, dass ein rotationssymmetrischer Zylinder eine besonders hohe Druckfestigkeit bei geringem Materialeinsatz sicherstellt.
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Im Falle der Anbringung eines separaten Batteriegehäuses am Rücken des Tauchers/Schwimmers bzw. an der Taucherflasche ist ein zylindrisches Gehäuse jedoch insofern ungünstig, als es relativ stark vom Körper absteht. In besonderem Maße gilt dies für die Kombination mit einer Taucherflasche, die ihrerseits ebenfalls eine zylindrische Grundform aufweist. Die Anordnung von zwei zylindrischen Körpern hintereinander würde einen sehr ausladenden Aufbau ergeben, der zum einen strömungstechnisch ungünstig ist und zum anderen aufgrund der Hebelwirkung an Land schwer zu tragen wäre.
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Ein weiteres Problem ergibt sich dadurch, dass bei Vorsehen von Rundzellen als wiederaufladbaren Batteriezellen (Akkumulatorzellen) die Integration der Batteriezellen schwierig ist, wenn ein zylindrisches Batteriegehäuse verwendet wird. Die maximale Packungsdichte von Rundzellen in einem Zylinder wird erreicht, wenn die Rotationsachse der Rundzellen parallel zur Rotationsachse des Batteriegehäuses liegt. Die Rundzellen können in einer einzigen Ebene angeordnet sein; um in diesem Fall eine ausreichende Anzahl von Rundzellen zur Verfügung zu haben, müsste das Batteriegehäuse jedoch einen sehr großen Durchmesser bei geringer Länge haben. Die Rundzellen können auch in mehreren Ebenen entlang der Rotations- oder Längsachse des Batteriegehäuses angeordnet sein, dies ist jedoch mit vergleichsweise hohen Fertigungskosten verbunden, weil die Herstellung der Kontakte in den einzelnen Zellebenen nur schwer über automatisierte Herstellungsverfahren wie industriellem Punktschweißen möglich ist. Zwischen den einzelnen Ebenen werden in der Regel Spanten zur Versteifung vorgesehen, was das Einbringen der Batterieebenen und die Kontaktierung weiter verkompliziert. Zudem ergibt sich das Problem einer schlechten Wärmeabfuhr der innerhalb einer Ebene innen angeordneten Rundzellen.
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Aus den oben genannten Gründen wäre es somit sinnvoll, ein Batteriegehäuse zu verwenden, das nicht zylindrisch sondern flach ist, wodurch auch die Stirnfläche des Batteriegehäuses verringert wird. Bei Verwendung eines flachen Batteriegehäuses stellt sich jedoch das Problem, dass die Druckbeständigkeit deutlich niedriger ist als im Falle eines zylindrischen Batteriegehäuses. Da der Druck pro 10 m Wassertiefe um ca. 1 bar zunimmt, kann mit einem flachen Batteriegehäuse max. eine Wassertiefe von 10–15 m erreicht werden. Für Sporttaucher sollte jedoch die Möglichkeit bestehen, auch Wassertiefen von 30–40 m zu erreichen; im Bereich des technischen Tauchens werden zum Teil noch erheblich größere Wassertiefen erreicht.
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Es stellte sich somit die Aufgabe, eine Vortriebsvorrichtung für Taucher und Schwimmer der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der das Batteriegehäuse auf der einen Seite einen geringen Strömungswiderstand aufweist, auf der anderen Seite jedoch auch genügend druckbeständig ist, um hinreichend große Tauchtiefen erreichen zu können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vortriebsvorrichtung für Taucher oder Schwimmer mit einem oder mehreren Antrieben, die über Elektromotoren verfügen, Mitteln zur direkten oder indirekten Festlegung der Antriebe am Körper des Tauchers oder Schwimmers und einem Batteriezellen enthaltenden Batteriegehäuse, wobei die Vortriebsvorrichtung Mittel zur Festlegung des Batteriegehäuses am Rücken oder an der Taucherflasche des Tauchers oder Schwimmers umfasst, wobei das Batteriegehäuse zwei sich gegenüberliegende Längsseiten aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von Batteriezellen in der Weise parallel zueinander angeordnet sind, dass ihre Längsachsen parallel zur kürzesten Verbindungslinie zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Längsseiten des Batteriegehäuses verlaufen.
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Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, die Druckbelastung des Batteriegehäuses über die Batteriezellen selbst abzustützen. Die Batteriezellen übernehmen somit die Aufgabe einer mechanischen Versteifung des Gehäuses. Das Batteriegehäuse ist zu einem Großteil mit Batteriezellen ausgefüllt.
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In der Regel ist das Batteriegehäuse im Querschnitt betrachtet abgeflacht und/oder ellipsenförmig ausgebildet. Die Längsachsen der Batteriezellen stehen senkrecht zu den abgeflachten Seiten (Flachseiten) des Batteriegehäuses und somit auch senkrecht zur Längsachse des Batteriegehäuses, wodurch der Wasserdruck auf die Flachseiten des Batteriegehäuses direkt in Richtung der Längsachsen der Batteriezellen wirkt. Der Wasserdruck, der, wie erwähnt, mehrere bar betragen kann, wird durch die Batteriezellen aufgefangen.
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Weil die Batteriezellen selbst für die Versteifung des Batteriegehäuses eingesetzt werden, kann auf das Vorsehen zusätzlicher Versteifungsmittel, beispielsweise Spanten, zumeist verzichtet werden. Dies vereinfacht den Aufbau des Batteriegehäuses, zudem kann auf diese Weise Gewicht eingespart werden.
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Insbesondere kann es sich bei den Batteriezellen um Rundzellen handeln, die im Wesentlichen eine Zylinderform aufweisen. In aller Regel handelt es sich bei den Batteriezellen um wiederaufladbare Batteriezellen, d. h. Akkumulatorzellen, wobei ein Verbund aus kontaktierten Batteriezellen eine Batterie bildet.
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Das Batteriegehäuse weist im Querschnitt betrachtet typischerweise die Form einer Ellipse auf, die an den gegenüberliegenden Längsseiten abgeflacht ist, sodass die gegenüberliegenden Längsseiten im Wesentlichen parallel verlaufen. Unter Längsseiten werden dabei die Seiten der Ellipse verstanden, die innerhalb der Ellipse die größte Länge aufweisen, wobei jedoch im Gegensatz zu einer regelmäßig geformten Ellipse die beiden Längsseiten im Wesentlichen eine Gerade bilden. Der Querschnitt des Batteriegehäuses lässt sich somit auch so beschreiben, dass zwei parallele, im Wesentlichen gerade Längsseiten vorliegen, deren Enden jeweils bogenförmig miteinander verbunden sind.
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Das Batteriegehäuse im Ganzen ist normalerweise länglich ausgebildet. Es hat somit die Form eines Zylinders mit ellipsenförmigem Querschnitt, wobei die Ellipse, wie zuvor erwähnt, an den gegenüberliegenden Längsseiten bevorzugt so weit abgeflacht ist, dass die gegenüberliegenden Längsseiten im Wesentlichen parallel verlaufen. Die Enden des elliptischen Zylinders können jedoch, abweichend von einer regulären Zylinderform, unregelmäßig geformt sein. Typischerweise weist zumindest ein Ende einen abgerundeten Abschluss in Form einer länglichen Kuppel auf. Dies gilt insbesondere für das Ende des Zylinders, das in Fortbewegungsrichtung des Tauchers/Schwimmers weist, d. h. dem größten Strömungswiderstand ausgesetzt ist. Am anderen Ende kann der Zylinder ggf. auch abgeschnitten oder in anderer Weise ausgeformt sein.
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Soweit im Rahmen der Erfindung von Ellipsen und Zylindern als geometrischen Grundformen die Rede ist, sei hiermit klargestellt, dass die beschriebenen Formen nicht exakt die wortwörtliche Bedeutung von Ellipse bzw. Zylinder erfüllen müssen, um als erfindungsgemäß aufgefasst zu werden. Erfindungsgemäß wird der Querschnitt des Batteriegehäuses auch dann als ellipsenförmig aufgefasst, wenn der Querschnitt zwei gerade Längsseiten hat. In diesem Sinne wird auch ein im Wesentlichen rechteckiger Querschnitt des Batteriegehäuses als ellipsenförmig angesehen, sofern das Rechteck über abgerundete Ecken verfügt, insbesondere wenn die beiden Kurzseiten des Rechtecks jeweils einen Bogen mit Wölbung nach außen ausbilden.
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Entsprechend wird unter einem Zylinder gemäß der Erfindung nicht nur ein regelmäßig geformter Zylinder verstanden, insbesondere kein Kreiszylinder mit kreisförmiger Querschnittsfläche. Vielmehr wird unter elliptischem Zylinder jeder Zylinder verstanden, bei dem für den Querschnitt des Zylinders das zuvor zur Ellipse gesagte gilt. Die Zylinderform gilt im Wesentlichen für die Hauptlänge des Zylinders, die Enden des Zylinders können grundsätzlich beliebig geformt, insbesondere abgerundet und gewölbt sein oder flach auslaufen.
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Um eine ausreichend hohe Anzahl von Batteriezellen im Batteriegehäuse unterbringen zu können, sind die Batteriezellen zweckmäßigerweise in mehreren Reihen angeordnet, wobei jede Reihe wiederum mehrere Batteriezellen aufweist. Dadurch, dass sämtliche Batteriezellen mit ihren Stirnseiten an die gegenüberliegenden Längsseiten des Batteriegehäuses angrenzen, ist für sämtliche Batteriezellen eine ausreichende Wärmeabfuhr gewährleistet, anders als bei Anordnung der Batteriezellen in mehreren Ebenen innerhalb eines zylindrischen Batteriegehäuses, wo regelmäßig die Wärmeabfuhr für die innenliegenden Batteriezellen deutlich schlechter ist als für die Batteriezellen im Außenbereich.
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Insbesondere können die Batteriezellen alle in einer Ebene angeordnet sein. Dies macht auch die Kontaktierung der Batteriezellen und den Zusammenschluss zu einer Batterie deutlich einfacher, weil sie über herkömmliche industrielle Schweißverfahren (Widerstandspunkt-, Laser-, Ultraschallschweißverfahren etc.) oder sonstige übliche Verfahren zur Herstellung elektrischer Kontakte in einem Vorgang miteinander verbunden werden können. Im Gegensatz dazu ist die Kontaktierung bei Vorsehen der Batteriezellen in mehreren Ebenen regelmäßig aufwendig und nur schwer automatisierbar. Das erfindungsgemäße Batteriegehäuse sowie die Batterie, bestehend aus mehreren Batteriezellen, können somit deutlich kostengünstiger produziert werden als zylindrische Batteriegehäuse mit mehreren Batterieebenen.
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Um sicherzustellen, dass die Batteriezellen die Druckbelastung des Batteriegehäuses problemlos aufnehmen und kompensieren können, ist es sinnvoll, die Batteriezellen in der Weise im Batteriegehäuse anzuordnen, dass zwischen den Stirnseiten der Batteriezellen und den Längsseiten des Batteriegehäuses praktisch keine Leerräume vorhanden sind. Die Stirnseiten sollten somit großflächig an den Längsseiten des Batteriegehäuses bzw. an möglicherweise zwischen der Innenwandung des Batteriegehäuses und den Stirnseiten der Batteriezellen befindlichen weiteren Bauteilen anliegen, sodass die durch den Außendruck auf das Batteriegehäuse ausgeübte Druckbelastung unmittelbar von den Batteriezellen aufgenommen werden kann. Zwischen den Stirnseiten, d. h. den Polen der Batteriezellen und der Innenseite des Batteriegehäuses liegen in der Regel lediglich die für die Stromab- und -zufuhr notwendigen Kontakte sowie vorteilhafterweise zusätzlich jeweils eine Isolatorplatte.
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Hinsichtlich des Vorhandenseins von Leerräumen ist es wichtig, dass die auf das Batteriegehäuse wirkende Druckbelastung von den Batteriezellen aufgenommen wird. Dies ist auch dann der Fall, wenn lediglich zwischen den Stirnseiten einiger Batteriezellen und den Längsseiten des Batteriegehäuses keine Leerräume vorhanden sind, solange die übrigen Batteriezellen das Batteriegehäuse ausreichend versteifen. Eine solche Situation tritt beispielsweise dann auf, wenn die Isolatorplatte Ausnehmungen aufweist, sodass einige Batteriezellen stirnseitig an die Isolatorplatte anstoßen, andere hingegen im Bereich der Ausnehmungen zu liegen kommen. Es ist auch möglich, dass die Stirnseiten der Batteriezellen nur teilweise an benachbarte Bereiche des Batteriegehäuses, beispielsweise die Isolatorplatte, angrenzen, auch dies ist ausreichend, solange die übrigen Bereiche der Batteriezellen ausreichend zur Stabilisierung des Batteriegehäuses beitragen. So könnten etwa bei einer mit vielen Ausnehmungen versehenen Isolatorplatte die im Zentrum der Stirnseiten der Batteriezellen liegenden Pole im Bereich der Ausnehmungen liegen, nicht jedoch der Napf der Rundzellen um die eigentlichen Pole herum. Auch dies gewährleistet eine ausreichende Aufnahme der Druckbelastung. Insgesamt sollten die Stirnflächen der Batteriezellen großflächig, wenn auch nicht zwangsläufig lückenlos, an den Längsseiten des Batteriegehäuses anliegen, wobei zwischen Batteriegehäuse und Batteriezellen ggf. zusätzliche Elemente wie Kontakte und/oder Isolatorplatten angeordnet sein können.
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Die Isolatorplatte sollte somit vorzugsweise unmittelbar an den sich gegenüberliegenden Wänden des Batteriegehäuses anliegen, um eine elektrische Isolation des Batteriegehäuses gegenüber den Batteriezellen zu bewirken. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Batteriegehäuse selbst aus Metall gefertigt ist. Günstig ist es darüber hinaus, wenn die Leiterplatten zwar aus elektrisch isolierendem, jedoch gut wärmeleitfähigem Material hergestellt sind, um für eine ausreichende Wärmeabfuhr der Batteriezellen an den Stirnflächen zu sorgen. Wie bereits erwähnt, wird durch die parallele Anordnung der Batteriezellen in einer Ebene eine gleichmäßige Wärmeabfuhr für sämtliche Batteriezellen erreicht; Hitze-Hotspots werden vermieden. Dies macht sich positiv bei der Lebensdauer und der Leistungsfähigkeit der Batteriezellen bemerkbar.
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Sinnvoll ist es, auch die für den Betrieb der Vortriebsvorrichtung notwendige Steuerungs- bzw. Leistungselektronik im Batteriegehäuse unterzubringen. Auf diese Weise wird die Gesamtzahl der Gehäuse klein gehalten; zusätzliche Kabel und Zuleitungen zwischen den Gehäusen werden vermieden. Auch eine aktive Kühleinheit oder ein Passiv-Kühlkörper, welcher Wärme von im Batteriegehäuse vorhandenen Wärmequellen ableitet, können im Batteriegehäuse vorgesehen sein.
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Die Antriebe der Vortriebsvorrichtung weisen typischerweise mindestens einen Propeller auf, der einen Vortrieb in der Bewegungsrichtung des Tauchers oder Schwimmers erzeugt. Die Rotation des Rotors des Elektromotors wird auf den Propeller übertragen. Wenn kein Getriebe zwischen Elektromotor und Propeller vorgesehen ist, kann der Propeller direkt auf der Welle des Elektromotors sitzen. Zusätzlich sorgt der Propeller auch für eine gewisse Wasserumströmung des Gehäuses, was eine zusätzliche Kühlung und Wärmeabfuhr bewirkt. Sinnvoll ist es darüber hinaus, um die Propeller eine Verkleidung oder ein Schutzgitter vorzusehen, insbesondere seitlich des Propellers, um zu verhindern, dass Benutzer mit dem Propeller selbst in Kontakt kommen und sich verletzen. Selbstverständlich sollte die Verkleidung bzw. das Schutzgitter die Vortriebsfunktion des Propellers nicht beeinträchtigen.
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Unter direkter oder indirekter Festlegung der Antriebe am Körper des Tauchers oder Schwimmers wird verstanden, dass die Antriebe unmittelbar am Körper (direkt) oder über wie auch immer geartete Objekte, die zwischen Antrieb und Körper angeordnet sind (indirekt) befestigt sind. Das erfindungsgemäße Batteriegehäuse eignet sich insbesondere als Teil einer Vortriebsvorrichtung, bei der die Antriebe an den Beinen oder Armen des Tauchers oder Schwimmers befestigt werden. Antriebe und Batteriegehäuse sind somit räumlich getrennt. Besonders vorteilhaft ist eine Anbringung der Antriebe an den Beinen, insbesondere an den Oberschenkeln. Da die Beine, anders als die Arme, in aller Regel entgegen der Vortriebsrichtung gestreckt sind, wird durch die Festlegung der Antriebe an den Beinen quasi automatisch ein Vortrieb in die richtige Richtung erzeugt. Die Propeller der Antriebe befinden sich üblicherweise jeweils auf der fußseitigen Seite des Antriebs. Die Anbringung an den Beinen ist auch für die Manövrierfähigkeit von Vorteil.
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Gleichzeitig sollten jedoch die Antriebe relativ kompakt ausgebildet sein, um sie komfortabel an den Beinen befestigen zu können, während das Batteriegehäuse am Rücken oder an der Taucherflasche festgelegt wird. Auch in strömungstechnischer Hinsicht ist eine möglichst kompakte Ausführung der Antriebe an den Beinen sinnvoll. Das Batteriegehäuse kann von Freitauchern beispielsweise auf dem Rücken ähnlich einem Rucksack getragen werden. Im Falle von Gerätetauchern kann das Batteriegehäuse ebenfalls am Rücken, vor, seitlich oder hinter der Taucherflasche (Druckluftflasche) getragen werden. Insbesondere kann das Batteriegehäuse auch an der Taucherflasche angebracht werden. Das Batteriegehäuse weist dafür entsprechende Mittel zur Festlegung am Rücken/an der Taucherflasche auf, beispielsweise eine Rückentrageplatte oder einen Adapter.
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Eine Festlegung an den Oberschenkeln hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Verbindung mit dem Batteriegehäuse, die üblicherweise über elektrische Leitungen erfolgt, problemlos möglich ist. Wenn beispielsweise die Antriebe am Oberschenkel und das Batteriegehäuse am Rücken des Tauchers oder Schwimmers bzw. an der Taucherflasche festgelegt sind, bewegt sich die Länge der Batteriegehäuse und Antrieb verbindenden Leitungen in einer akzeptablen Größenordnung. Auch hier gilt selbstverständlich, dass die verwendeten Bauteile für den Betrieb unter Wasser, insbesondere auch für den Betrieb in korrosivem Salzwasser, geeignet und wasserdicht sein sollten.
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Sofern die Vortriebsvorrichtung zur Festlegung an den Beinen oder Armen des Tauchers oder Schwimmers vorgesehen ist, sollte sie über entsprechende Mittel zur Festlegung verfügen. Die Festlegung kann über geeignete Riemen erfolgen, die um den Oberschenkel bzw. die Beine/Arme gezurrt werden. Die Riemen sollten sich problemlos stramm ziehen lassen, möglich ist auch die Verwendung von Klettbändern als um die Beine/Arme geschlungene Riemen. Sinnvoll ist auch eine leichte Lösbarkeit, wie sie über entsprechende Schnallen erreicht werden kann. Es ist auch möglich, am Bein/Arm eine Befestigungsplatte oder Halterung anzubringen, an der wiederum der Antrieb befestigt wird. Die Befestigungsplatte/Halterung kann ebenfalls über Riemen o. ä. am Bein/Arm festgelegt werden. Zusätzlich können die Antriebe auch eine Verbindung zu einem Gürtel, zur Tarierweste oder zu anderen Elementen der Vortriebsvorrichtung oder der Taucherausrüstung haben.
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Das relativ große und schwere Batteriegehäuse befindet sich erfindungsgemäß im Bereich des Rückens, der vergleichsweise gut ein hohes Gewicht tragen kann, insbesondere auch an Land. Im Wasser wird eine bessere Wasserlage erreicht als beispielsweise bei Platzierung der Batteriezellen am Gürtel; der Schwerpunkt wird mehr in die Mitte des Körpers gebracht. Darüber hinaus ist ein am Rücken angebrachtes Batteriegehäuse mit dem Tragen einer Taucherflasche kompatibel.
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Gleichwohl ist es nicht ausgeschlossen, das erfindungsgemäße Batteriegehäuse auch in Verbindung mit einem Antrieb zu verwenden, der unmittelbar mit dem Batteriegehäuse gekoppelt ist. In diesem Fall befinden sich sowohl der Antrieb als auch das Batteriegehäuse am Rücken oder an der Taucherflasche des Benutzers.
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Auch wenn Antriebe und Batteriegehäuse räumlich getrennt voneinander vorliegen, muss selbstverständlich eine funktionale Verbindung in der Weise sichergestellt sein, dass die Antriebe mit elektrischem Strom versorgt werden, welcher vom Batteriegehäuse ausgeht. Entsprechend ist eine Verbindung von Antrieben und Batteriegehäuse über elektrische Leitungen notwendig. Zur Steuerung der Antriebe ist ebenso eine funktionale Verbindung der Steuerungselektronik mit den Antrieben notwendig, typischerweise ebenfalls über elektrische Leitungen. Sämtliche Kabel bzw. elektrischen Leitungen müssen selbstverständlich für den Betrieb im Wasser geeignet, d. h. insbesondere wasserdicht sein.
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Soweit im Rahmen der Erfindung von Antrieben die Rede ist, sei hiermit klargestellt, dass die erfindungsgemäße Unterwasservortriebsvorrichtung ein oder auch mehrere Antriebe aufweisen kann. Insbesondere bei Vorsehen der Antriebe an den Beinen des Tauchers oder Schwimmers ist es sinnvoll, zumindest zwei Antriebe vorzusehen, nämlich einen Antrieb an jedem der Beine.
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Vorteilhafterweise weist die Vortriebsvorrichtung darüber hinaus eine kabelgebundene oder kabelungebundene Fernbedienung auf. Da der Taucher bzw. Schwimmer die Vortriebsvorrichtung nicht unmittelbar in der Hand hält, sondern der Antrieb zumeist an den Beinen befestigt ist, erleichtert dies die Handhabung deutlich. Insbesondere muss der Taucher/Schwimmer bei Vorliegen einer Fernbedienung zur Regelung des Antriebs nicht an die unter Umständen für ihn nur schwer zugängliche Steuerungselektronik greifen, welche sich zumeist auf dem Rücken befindet. Ebenso erübrigt sich ein Griff zum Antrieb selbst.
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Insbesondere kann die Fernbedienung vom Taucher/Schwimmer in der Hand gehalten werden. Auf diese Weise kann der Taucher/Schwimmer auch bei ausgestreckten Armen schnell und unkompliziert die Geschwindigkeit ändern. Ggf. kann die Fernbedienung auch einen Not-Aus-Schalter, eine Unterwasserleuchte oder anderes sinnvolles Zubehör wie einen Tauchcomputer enthalten. Sinnvoll ist es, die Fernbedienung über ein Kabel mit der Steuerungselektronik zu verbinden, die sich typischerweise im Batteriegehäuse befindet. Selbstverständlich sollten sämtliche Komponenten der Fernbedienung für den Betrieb unter Wasser geeignet, d. h. insbesondere gegen das Eindringen von Wasser abgedichtet sein.
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Bei der Vortriebsvorrichtung handelt es sich insbesondere um eine Unterwasservortriebsvorrichtung, die häufig auch als Tauchscooter bezeichnet wird, wobei herkömmliche Tauchscooter in aller Regel eine andere Form aufweisen. Mit der erfindungsgemäßen Unterwasservortriebsvorrichtung kann sich ein Taucher schneller und ermüdungsfreier unter Wasser fortbewegen. Grundsätzlich kann die Vortriebsvorrichtung jedoch auch an der Wasseroberfläche benutzt werden, beispielsweise von Schwimmern und Schnorchlern. Soweit im Rahmen dieser Anmeldung von Tauchern gesprochen wird, gelten die Ausführungen in gleicher Weise für Personen, die sich an der Wasseroberfläche oder zumeist an der Wasseroberfläche bewegen.
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Neben der beschriebenen erfindungsgemäßen Vortriebsvorrichtung betrifft die Erfindung auch das Batteriegehäuse selbst, nämlich ein Batteriegehäuse, in dem sich Batteriezellen befinden, wobei das Batteriegehäuse zwei sich gegenüberliegende Längsseiten aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von Batteriezellen in der Weise parallel zueinander angeordnet sind, dass ihre Längsachsen parallel zur kürzesten Verbindungslinie zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Längsseiten des Batteriegehäuses verlaufen. Sämtliche Ausführungen, die im Zusammenhang mit der Vortriebsvorrichtung gemacht wurden, gelten in entsprechender Weise für das Batteriegehäuse, soweit sich nicht aus den logischen Zusammenhängen anderes ergibt.
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Die Erfindung wird durch die beiliegenden Abbildungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 Eine vom Taucher getragene Unterwasservortriebsvorrichtung in der Seitenansicht;
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2 eine Schrägansicht des Batteriegehäuses;
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3 einen Querschnitt durch das Batteriegehäuse.
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In 1 ist die erfindungsgemäße Unterwasservortriebsvorrichtung in der Seitenansicht gezeigt, wie sie von einem Taucher 1, hier einem Freitaucher ohne Taucherflasche, getragen wird. Seitlich der Oberschenkel sind die Antriebe 2 angebracht, wobei die Mittel 3 zur Festlegung der Antriebe 2 am Oberschenkel um die Oberschenkel geschnürte Riemen mit seitlicher Halterung für den Antrieb 2 umfassen. Im unteren, d. h. fußseitigen Teil des Antriebs 2 ist der Propeller 8 untergebracht.
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Die beiden Antriebe 2 sind jeweils über Kabel 7 mit dem Batteriegehäuse 6 verbunden, welches auf dem Rücken des Tauchers 1 getragen wird. Hierzu dient eine Rückentragevorrichtung 9. Diese ist nach Art eines Rucksacks ausgestaltet. Ebenso gut kann das Batteriegehäuse 6 jedoch an der Taucherflasche eines Gerätetauchers angebracht werden.
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In 2 ist das erfindungsgemäße Batteriegehäuse 6 in einer geschnittenen Schrägansicht dargestellt. Das Batteriegehäuse 6 hat im Wesentlichen die Grundform eines elliptischen Zylinders, wobei die Längsseiten 11 abgeflacht sind, sodass sich entlang der Längsachse des Batteriegehäuses 6 zwei sich gegenüberliegende gerade Flächen ergeben. Zwischen diesen Flächen ist eine Vielzahl von Batteriezellen 4 in Form von Rundzellen angeordnet, deren Stirnseiten (Pole) zu den sich gegenüberliegenden Längsseiten 11 weisen. Auf diese Weise stützen und stabilisieren die Batteriezellen 4 das Batteriegehäuse, insbesondere auch gegen den einwirkenden Wasserdruck. Darüber hinaus können in der dargestellten Weise sehr viele Batteriezellen 4 auf engem Raum untergebracht werden.
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An den Stirnseiten der Batteriezellen 4 sind Kontakte 5 angeordnet, die die Pole der Batteriezellen 4 berühren und für die Stromabnahme sorgen. Zwischen den Kontakten 5 und den Längsseiten 11 befinden sich Isolatorplatten 10, die zum einen für die elektrische Isolation gegenüber der Innenwand des Batteriegehäuses 6 sorgen und zum anderen vorteilhafterweise über eine hinreichende Wärmeleitfähigkeit verfügen, um Wärme von den Batteriezellen 4 abzuführen.
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In 3 ist das Batteriegehäuse 6 aus 2 in Querschnitt dargestellt. Man erkennt insbesondere, dass zwischen den Stirnseiten der Batteriezellen 4 und den Längsseiten 11 des Batteriegehäuses 6 keine Leerräume vorhanden sind, der Zwischenraum wird vielmehr vollständig mit Kontakten 5 und Isolatorplatten 10 ausgefüllt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6823813 B2 [0002]
- US 8567336 B1 [0002]
