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Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ein Wasserfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist beispielsweise aus
US2004139905 bekannt. Danach weist das Wasserfahrzeug einen Zentralbereich, einen ersten Randbereich und einen diesem in Bezug auf den Zentralbereich gegenüberliegenden, zweiten Randbereich auf. Weiterhin ist ein Schwimmkörperelement zur Bewirkung einer statischen Auftriebskraft, hier ein Surfbrett, einen Aufnahmebereich für eine Person und eine Lenkvorrichtung vorgesehen. Die Lenkvorrichtung umfasst ein Lenkelement zur Einleitung einer Lenkbewegung, eine Steuervorrichtung, die schwenkbar und im Wasser zur Bewirkung einer entlang der Wasseroberfläche erfolgenden Richtungsänderung des Wasserfahrzeugs in Abhängigkeit von der Lenkbewegung wirksam ist, eine Übertragungsvorrichtung, die mit dem Lenkelement und mit der Steuervorrichtung zur Übertragung der Lenkbewegung zwischen dem Lenkelement und der Steuervorrichtung gekoppelt ist, eine erste Tragflächenvorrichtung, die durch deren Bewegung im Wasser zur Bewirkung einer ersten Auftriebskraft wirksam ist, wobei die erste Tragflächenvorrichtung ein erstes und zweites Tragflächenelement umfasst, wobei sich das erste Tragflächenelement von dem Zentralbereich weg in Richtung zu dem ersten Randbereich hin erstreckt und sich das zweite Tragflächenelement von dem Zentralbereich weg in Richtung zu dem zweiten Randbereich hin erstreckt, wobei das erste und zweite Tragflächenelement um eine gemeinsame Drehachse schwenkbar ist. Weiterhin ist eine zweite Tragflächenvorrichtung vorgesehen, die durch deren Bewegung im Wasser zur Bewirkung einer zweiten Auftriebskraft wirksam ist, wobei die zweite Tragflächenvorrichtung ein drittes und viertes Tragflächenelement umfasst, wobei sich das dritte Tragflächenelement von dem Zentralbereich weg in Richtung zu dem ersten Randbereich hin erstreckt und sich das vierte Tragflächenelement von dem Zentralbereich weg in Richtung zu dem zweiten Randbereich hin erstreckt. Das dritte und vierte Tragflächenelement ist dabei an einem Mast befestigt, an dem auch eine Antriebsvorrichtung zum Bewirken einer Vorschubkraft befestigt ist. Nachteilig dabei ist, dass die Steuerbarkeit des Wasserfahrzeugs bei zunehmender Geschwindigkeit und damit mit zunehmendem Hub des Wasserfahrzeugs über die Wasseroberfläche hinaus unzureichend und unzuverlässig ist und der Wasserwiderstand, selbst bei Wirkung der ersten und zweiten Tragflächenvorrichtung und einem über die Wasseroberfläche angehobenem Wasserfahrzeug, noch unzureichend hoch ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Wasserfahrzeug bereitzustellen, welches eine verbesserte Steuerbarkeit, insbesondere bei allen Vorwärtsgeschwindigkeiten aufweist und zugleich einen geringen Wasserwiderstand hat. Insbesondere soll der Energieverbrauch und der Wasserwiderstand der Antriebsvorrichtung reduziert werden. Weiterhin soll das Fahrerlebnis, insbesondere die Wendigkeit des Wasserfahrzeugs gesteigert werden. Insbesondere soll die Zuverlässigkeit der Lenkung durch die Steuervorrichtung erhöht werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Entsprechend wird ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche vorgeschlagen, aufweisend eine Querachse, einen Zentralbereich, einen ersten und einen diesem in Bezug auf den Zentralbereich gegenüberliegenden, zweiten Randbereich und umfassend ein Schwimmkörperelement zur Bewirkung einer statischen Auftriebskraft, einen Aufnahmebereich für die Person, eine Lenkvorrichtung, aufweisend ein Lenkelement zur Einleitung einer Lenkbewegung, eine Steuervorrichtung, die schwenkbar und im Wasser zur Bewirkung einer entlang der Wasseroberfläche erfolgenden Richtungsänderung des Wasserfahrzeugs in Abhängigkeit von der Lenkbewegung wirksam ist, eine Übertragungsvorrichtung, die mit dem Lenkelement und mit der Steuervorrichtung zur Übertragung der Lenkbewegung zwischen dem Lenkelement und der Steuervorrichtung gekoppelt ist, eine erste Tragflächenvorrichtung, die durch deren Bewegung im Wasser zur Bewirkung einer ersten Auftriebskraft wirksam ist, wobei die erste Tragflächenvorrichtung ein erstes und zweites Tragflächenelement umfasst, wobei sich das erste Tragflächenelement von dem Zentralbereich weg in Richtung zu dem ersten Randbereich hin erstreckt und sich das zweite Tragflächenelement von dem Zentralbereich weg in Richtung zu dem zweiten Randbereich hin erstreckt, wobei das erste und zweite Tragflächenelement um eine gemeinsame Drehachse schwenkbar ist, eine zweite Tragflächenvorrichtung, die durch deren Bewegung im Wasser zur Bewirkung einer zweiten Auftriebskraft wirksam ist, wobei die zweite Tragflächenvorrichtung ein drittes und viertes Tragflächenelement umfasst, wobei sich das dritte Tragflächenelement von dem Zentralbereich weg in Richtung zu dem ersten Randbereich hin erstreckt und sich das vierte Tragflächenelement von dem Zentralbereich weg in Richtung zu dem zweiten Randbereich hin erstreckt, eine Antriebsvorrichtung zum Bewirken einer Vorschubkraft, wobei das erste und zweite Tragflächenelement in Bezug auf die Querachse wenigstens abschnittsweise gewinkelt ist und bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs zur Bewirkung der ersten Auftriebskraft die Wasseroberfläche durchdringt, wobei das erste und zweite Tragflächenelement die Steuervorrichtung umfasst und jeweils die entlang der Wasseroberfläche erfolgende Richtungsänderung des Wasserfahrzeugs in Abhängigkeit von der Lenkbewegung bewirken kann, wobei die Antriebsvorrichtung mit der ersten oder zweiten Tragflächenvorrichtung gekoppelt ist und die Vorschubkraft über die erste oder zweite Tragflächenvorrichtung auf das Schwimmkörperelement überträgt. Es wurde festgestellt, dass dadurch eine möglichst gute Steuerbarkeit bei allen Vorwärtsgeschwindigkeiten des Wasserfahrzeugs und ein möglichst geringer Wasserwiderstand des Wasserfahrzeugs erreicht werden kann, insbesondere indem das Wasserfahrzeug ab einer bestimmten Geschwindigkeit durch die Auftriebskraft über die Wasseroberfläche gehoben wird und dabei durch die Anordnung und Ausgestaltung des ersten und zweiten Tragflächenelements optimal steuerbar bleibt, während die mit der ersten oder zweiten Tragflächenvorrichtung gekoppelte Antriebsvorrichtung die Vorschubkraft möglichst effizient und mit insgesamt wenig Wasserwiderstand bewirken kann. Weiterhin wird das Fahrerlebnis beim Fahren mit dem Wasserfahrzeug gesteigert, da eine bessere Beherrschbarkeit und Wendigkeit des Wasserfahrzeugs ermöglicht wird. Weiterhin kann eine integrierte Ausführung von Steuervorrichtung und erster Tragflächenvorrichtung erreicht werden, die einerseits kostengünstig ist und andererseits eine verbesserte mechanische Stabilität aufweist.
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Insbesondere ist das erste und zweite Tragflächenelement in Bezug auf die Querachse derart abschnittsweise gewinkelt, dass wenigstens ein überwiegender Abschnitt des ersten und zweiten Tragflächenelements einen Winkel zu der Querachse aufweist, der kleiner als 90 Grad, insbesondere kleiner gleich 60 Grad, und größer als 10 Grad, insbesondere größer gleich 22 Grad, insbesondere größer gleich 30 Grad, insbesondere größer gleich 45 Grad ist.
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Insbesondere kann die Richtungsänderung des Wasserfahrzeugs entlang der Wasseroberfläche in Abhängigkeit von der Lenkbewegung in einer Ebene, deren Normale die Hochachse des Wasserfahrzeugs ist, insbesondere in einer durch die Querachse und die Längsachse des Wasserfahrzeugs aufspannbaren Ebene, erfolgen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das dritte und vierte Tragflächenelement in Bezug auf die Querachse wenigstens abschnittsweise gewinkelt. Insbesondere ist das dritte und vierte Tragflächenelement in Bezug auf die Querachse derart abschnittsweise gewinkelt, dass wenigstens ein überwiegender Abschnitt des dritten und vierten Tragflächenelements einen Winkel zu der Querachse aufweist, der kleiner als 90 Grad, insbesondere kleiner gleich 60 Grad, und größer als 10 Grad, insbesondere größer gleich 22 Grad, insbesondere größer gleich 30 Grad, insbesondere größer gleich 45 Grad ist.
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Insbesondere ist bei stillstehendem Wasserfahrzeug, das bedeutet bei Vorwärtsgeschwindigkeit Null, das erste und zweite Tragflächenelement und das dritte und vierte Tragflächenelement im Wasser eingetaucht.
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Insbesondere durchdringt das dritte und vierte Tragflächenelement bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs die Wasseroberfläche. Besonders bevorzugt werden das erste und zweite Tragflächenelement und/oder das dritte und vierte Tragflächenelement zunehmend angehoben und durchdringen die Wasseroberfläche bei zunehmender Vorwärtsgeschwindigkeit umso stärker, wobei sich dann jeweils ein Teil über der Wasseroberfläche und ein Teil unter der Wasseroberfläche befindet.
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Besonders bevorzugt bestehen das erste und/oder zweite und/oder dritte und/oder vierte Tragflächenelement aus gleichen Teilen, womit die Produktionskosten gesenkt werden können.
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Besonders bevorzugt ist das Schwimmkörperelement brettartig ausgebildet, insbesondere als Surfboard oder als Skimboard oder als Wakeboard oder als Bodyboard ausgebildet. Auch kann das Schwimmkörperelement zwei Schwimmkörperteile aufweisen, beispielsweise wie ein Catamaran.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Unterseite des Schwimmkörperelements oder einem daran befestigten Element hauptsächlich plan. Dies ermöglicht eine Unterstützung der ersten und/oder zweiten Auftriebskraft durch eine zusätzliche Auftriebskraft, insbesondere bewirkt durch den dynamischen Wasserdruck, der bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit auf die plane Unterseite einwirkt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Tragflächenvorrichtung in Bezug auf das Wasserfahrzeug vorne oder hinten, wobei die zweite Tragflächenvorrichtung in Bezug auf das Wasserfahrzeug dann hinten oder vorne angeordnet ist, insbesondere wobei jeweils bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs die erste Tragflächenvorrichtung das Wasserfahrzeug um eine erste Hublänge in Bezug auf die Wasseroberfläche und die zweite Tragflächenvorrichtung das Wasserfahrzeug um eine zweite Hublänge in Bezug auf die Wasseroberfläche anhebt, wobei die erste Hublänge grösser ist als die zweite Hublänge. Dies ermöglicht eine weitere Unterstützung der ersten und/oder zweiten Auftriebskraft durch eine zusätzlich verstärkte Auftriebskraft, insbesondere bewirkt durch den dynamischen Wasserdruck, der bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit auf die Unterseite des Wasserfahrzeugs einwirkt.
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Die Hublänge ist definiert als der Abstand eines Bezugspunktes des Wasserfahrzeugs in Richtung der Hochachse von der Wasseroberfläche. Die Hublänge ist Null, wenn die Vorwärtsgeschwindigkeit Null ist.
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Insbesondere umfasst die Antriebsvorrichtung ein Antriebselement, welches insbesondere im Wasser wirksam ist, beispielsweise einen Propeller und/oder einen Jetantrieb und/oder eine Turbine.
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Eine weitere, spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebsvorrichtung einen Elektromotor zum Betrieb eines im Wasser wirkenden Antriebselements umfasst, wobei die elektrische Versorgung des Elektromotors ausgehend von einem Batterieelement und durch das erste und/oder zweite Tragflächenelement oder durch das dritte und/oder vierte Tragflächenelement, hin zu dem Elektromotor, erfolgt. Die elektrische Versorgung umfasst insbesondere ein Kabel. Insbesondere ist das Batterieelement in dem Schwimmkörperelement angeordnet. Dies ermöglicht die elektrische Versorgung des Elektromotors und gleichzeitig die Verringerung des Wasserwiderstands des Wasserfahrzeugs. Beispielsweise wird dadurch kein eigener Versorgungsmast, in dem die elektrische Versorgung durchgeführt wird, benötigt.
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Insbesondere betreibt der Elektromotor das Antriebselement ohne oder unter Zuschaltung einer dazwischen geschalteten Getriebeeinrichtung. Besonders bevorzugt ist der Elektromotor zusammen mit dem Antriebselement unter Wasser befindlich. Dies ermöglicht insbesondere eine Wasserkühlung des Elektromotors und/oder der mit diesem gekoppelten Elementen, insbesondere indem das die Antriebvorrichtung umgebende Wasser zur Kühlung angesaugt und/oder einströmen gelassen wird und wieder abgelassen wird.
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Eine bevorzugte spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebsvorrichtung ein Motorgehäuse aufweist, in dem der Elektromotor aufgenommen ist und/oder ein Propellergehäuse aufweist, in dem der Propeller aufgenommen ist, wobei das Motorgehäuse und/oder das Propellergehäuse mit der ersten oder zweiten Tragflächenvorrichtung gekoppelt ist. Insbesondere dient das Propellergehäuse dem Schutz der Person vor dem sich im Betrieb des Wasserfahrzeugs drehenden Propeller.
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Insbesondere ist die Antriebsvorrichtung mit der ersten Tragflächenvorrichtung gekoppelt und zusammen mit der ersten Tragflächenvorrichtung in Abhängigkeit von der Lenkbewegung schwenkbar. Wird die Antriebsvorrichtung gemeinsam mit der ersten Tragflächenvorrichtung insbesondere in der hinteren Hälfte des Wasserfahrzeugs angeordnet, kann die Übertragungsvorrichtung Übertragungsmittel, beispielsweise ein Drahtseil oder eine Welle umfassen, welches insbesondere in dem Schwimmkörperelement untergebracht ist, zur Übertragung der Lenkbewegung zwischen Lenkelement, beispielsweise einer Griffstange, in der vorderen Hälfte des Wasserfahrzeugs und der Antriebsvorrichtung in der hinteren Hälfte des Wasserfahrzeugs.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Antriebsvorrichtung abnehmbar, insbesondere formschlüssig, besonders bevorzugt über eine Schraubverbindung und/oder eine Schnappverbindung und/oder eine Klemmverbindung und/oder eine Riegelverbindung mit der ersten oder zweiten Tragflächenvorrichtung, insbesondere mit dem ersten und/oder zweiten Tragflächenelement oder mit dem dritten und/oder vierten Tragflächenelement mittelbar oder unmittelbar verbunden.
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Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Wasserfahrzeug weiterhin ein Aufnahmeelement, welches eine Muskelkraft und/oder eine Bewegung durch die Person in eine Antriebsbewegung des Antriebselements, beispielsweise einem Propeller, zur Bewirkung einer Vorschubkraft im Wasser übersetzt. Beispielsweise ist das Aufnahmeelement als Kurbel und/oder als Ruder und/oder als Pedal ausgebildet. Insbesondere kann die von der Person bewirkte Vorschubkraft alleinig oder zusätzlich zu einer motorischen Vorschubkraft, wie der durch einen Elektromotor bewirkten Vorschubkraft, auftreten.
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Eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Einleitung der Lenkbewegung in das erste und zweite Tragflächenelement in dem Zentralbereich erfolgt. Durch diese Ausgestaltung kann der Wasserwiderstand des Wasserfahrzeugs weiter verringert werden, insbesondere indem diese Einleitungsstelle in dem Zentralbereich angeordnet ist und damit möglichst klein gehalten werden kann.
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Besonders bevorzugt ist die erste Tragflächenvorrichtung in der vorderen oder hinteren Hälfte des Wasserfahrzeugs angeordnet.
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Eine weitere, spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste und zweite Tragflächenelement und/oder das dritte und vierte Tragflächenelement, insbesondere mit zunehmendem Abstand vom Zentralbereich in Richtung zu dem jeweiligen Randbereich, nach unten in Bezug auf die Hochachse verläuft, insbesondere weg von dem Schwimmkörperelement verläuft.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das Tragflächenelement, im Querschnitt betrachtet, beispielsweise ein NACA Profil oder ein sonstiges strömungsoptimiertes Profil aufweist.
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Eine weitere, spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Übertragungsvorrichtung ein drehbares Anbindungselement umfasst, wobei das Anbindungselement in dem Zentralbereich angeordnet ist, wobei das erste und zweite Tragflächenelement mit dem Anbindungselement gekoppelt ist und die gemeinsame Drehachse durch das Anbindungselement verläuft. Insbesondere ist das Anbindungselement als drehbare Nabe ausgeführt. Besonders bevorzugt ist der überwiegende Teil des Anbindungselements innerhalb des Schwimmkörperelements angeordnet. Durch diese Ausgestaltung kann der Wasserwiderstand des Wasserfahrzeugs weiter verringert werden, insbesondere indem der Wasserwiderstand des Anbindungselements möglichst klein gehalten wird.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein erstes und zweites Ruderelement vorgesehen ist und jeweils das erste Tragflächenelement mit dem ersten Ruderelement und das zweite Tragflächenelement mit dem zweiten Ruderelement verbunden ist, insbesondere fest verbunden ist, insbesondere einteilig ausgebildet ist. Dadurch kann die Lenkwirkung weiter verbessert werden.
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Eine bevorzugte spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Übertragungsvorrichtung eine Betriebskonfiguration und eine Transportkonfiguration aufweisen kann, wobei sich die Transportkonfiguration dadurch auszeichnet, dass die Größe des Wasserfahrzeugs gegenüber der Größe des Wasserfahrzeugs in der Betriebskonfiguration verkleinert ist, wobei die Übertragungsvorrichtung klappbar und/oder abnehmbar ausgestaltet ist, insbesondere eine Lenkstange umfasst, wobei die Lenkstange umklappbar und/oder abnehmbar ausgebildet ist. Dies ermöglicht einen besseren Transport des Wasserfahrzeugs und die Sicherstellung eines einwandfreien Betriebs des Wasserfahrzeugs.
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Eine weitere, spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Lenkelement eine Griffstange und die Übertragungsvorrichtung eine sich von dem Schwimmkörperelement weg und zu der Griffstange hin erstreckbare Lenkstange umfasst, wobei die Griffstange mit der Lenkstange drehfest verbunden ist. Insbesondere kann die Einleitung der Lenkbewegung durch Schwenken der Griffstange bewirkt werden. Besonders vorteilhaft ist es, die Lenkstange in der Neigung und/oder in der Länge verstellbar auszuführen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Lenkelement alternativ oder zusätzlich zu der Griffstange einen Stellmotor, insbesondere einen Servomotor auf.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die erste Tragflächenvorrichtung weiterhin ein fünftes und sechstes Tragflächenelement, wobei sich das fünfte Tragflächenelement von dem ersten Randbereich weg zu dem Zentralbereich hin erstreckt und sich das sechste Tragflächenelement von dem zweiten Randbereich weg in Richtung zu dem Zentralbereich hin erstreckt, wobei das erste Tragflächenelement mit dem fünften Tragflächenelement und das zweite Tragflächenelement mit dem sechsten Tragflächenelement gekoppelt ist. Dadurch kann der Wasserwiderstand verringert werden, insbesondere indem das fünfte und sechste Tragflächenelement zusätzlich zu der zweiten Auftriebskraft beiträgt und dadurch die Profiltiefe bei dem ersten und zweiten Tragflächenelement zur Bewirkung der notwendigen Auftriebskraft verringert werden kann und damit der Wasserwiderstand weiter verringert wird. Insbesondere verläuft das fünfte und sechste Tragflächenelement mit zunehmendem Abstand vom jeweiligen Randbereich in Richtung zu dem Zentralbereich nach unten in Bezug auf die Hochachse.
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Insbesondere ergibt sich dadurch eine rautenartige Frontansicht des ersten, zweiten, fünften und sechsten Tragflächenelements.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die erste und/oder zweite Tragflächenvorrichtung eine Betriebskonfiguration und eine Transportkonfiguration aufweisen kann, wobei sich die Transportkonfiguration dadurch auszeichnet, dass die Größe des Wasserfahrzeugs gegenüber der Größe des Wasserfahrzeugs in der Betriebskonfiguration verkleinert ist, wobei die erste und/oder zweite Tragflächenvorrichtung klappbar und/oder abnehmbar ausgebildet ist. Dies ermöglicht einen besseren Transport des Wasserfahrzeugs und die Sicherstellung eines einwandfreien Betriebs des Wasserfahrzeugs. Dabei kann die erste und/oder zweite Tragflächenvorrichtung insbesondere formschlüssig, besonders bevorzugt über eine Schraubverbindung und/oder eine Schnappverbindung und/oder eine Klemmverbindung und/oder eine Riegelverbindung mit dem Wasserfahrzeug, insbesondere mit dem Schwimmkörperelement, mittelbar oder unmittelbar verbunden sein.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der mindestens eine Standvorrichtung zum Abstellen des Wasserfahrzeugs auf dem Boden vorgesehen ist. Insbesondere ist die Standvorrichtung als Standfuss ausgebildet. Insbesondere weist die erste und/oder zweite Tragflächenvorrichtung und/oder die Antriebsvorrichtung eine Standvorrichtung, insbesondere einen Standfuss, auf.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer räumlichen Ansicht.
- 2: Das Wasserfahrzeug aus 1 in einer Frontansicht.
- 3: Ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht.
- 4: Ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in räumlichen Ansicht mit Blick auf das Wasserfahrzeug von schräg unten.
- 5: Ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche 10 gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht.
- 6: Ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht.
- 7a, 7b: Ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht und in jeweils unterschiedlichen Konfigurationen. 7a zeigt das Wasserfahrzeug in einer Betriebskonfiguration und 7b zeigt das Wasserfahrzeug in einer Transportkonfiguration.
- 8: Ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer räumlichen Ansicht.
- 9: Ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer räumlichen Ansicht.
- 10: Ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht.
- 11: Ein Wasserfahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht.
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1 zeigt ein Wasserfahrzeug 10 zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche 100 gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer räumlichen Ansicht und 2 das Wasserfahrzeug in einer Frontansicht. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf 1 und auf 2, wenn nicht anders angegeben.
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Das Wasserfahrzeug 10 ist durch eine Querachse 104, einen Zentralbereich 110, einen ersten Randbereich 116 und einen diesem in Bezug auf den Zentralbereich 110 gegenüberliegenden, zweiten Randbereich 118 gekennzeichnet. Das Wasserfahrzeug 10 umfasst ein Schwimmkörperelement 12, welches hier insbesondere als Surfboard ausgebildet ist. Das Schwimmkörperelement 12 bewirkt einen statischen Auftrieb im Wasser. Weiterhin ist ein Aufnahmebereich 14 für die Person vorgesehen, insbesondere befindet sich der Aufnahmebereich 14 auf dem Schwimmkörperelement 12. Vorzugsweise ist der Aufnahmebereich 14 derart ausgestaltet, dass die Person stehend oder sitzend oder liegend darauf Platz findet. Insbesondere ist für die stehende Position der Person ein rutschhemmender Aufnahmebereich 14 vorgesehen. Insbesondere kann die Person in wenigstens einer dieser Körperhaltungen das Wasserfahrzeug 10 bedienen.
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Weiterhin ist eine Lenkvorrichtung 16 vorgesehen, aufweisend ein Lenkelement 18 zur Einleitung einer Lenkbewegung 134. Das Lenkelement 18 weist hier insbesondere eine Griffstange 20 auf, umfassend zwei Handgriffe 22, wobei die Einleitung der Lenkbewegung 134 durch Schwenken der Griffstange 20, indem diese von der Person betätigbar ist, bewirkt wird.
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Das Wasserfahrzeug 10 umfasst zudem eine Steuervorrichtung 24, die schwenkbar und im Wasser zur Bewirkung einer entlang der Wasseroberfläche 100 erfolgenden Richtungsänderung 108 des Wasserfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung 134 wirksam ist.
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Weiterhin ist eine Übertragungsvorrichtung 30 zur Übertragung der Lenkbewegung 134 zwischen dem Lenkelement 18 und der Steuervorrichtung 24 vorgesehen, wobei die Übertragungsvorrichtung 30 mit dem Lenkelement 18 und mit der Steuervorrichtung 24 gekoppelt ist. Die Übertragungsvorrichtung 30 umfasst eine Lenkstange 32, die mit dem Lenkelement 18, insbesondere drehfest, verbunden ist, wobei sich die Lenkstange von dem Schwimmkörperelement weg erstreckt.
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Die Übertragungsvorrichtung 30 umfasst ein drehbares Anbindungselement 42, hier insbesondere als drehbare Nabe 44 ausgebildet, wobei das Anbindungselement 42 in dem Zentralbereich 110 angeordnet ist. Das Anbindungselement 42 bewirkt die Kopplung des Lenkelements 18 mit einer ersten Tragflächenvorrichtung 34, die durch deren Bewegung im Wasser zur Bewirkung einer ersten Auftriebskraft wirksam ist.
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Die erste Tragflächenvorrichtung 34 ist in der vorderen Hälfte 88 des Wasserfahrzeugs 10 angeordnet. Die erste Tragflächenvorrichtung 34 umfasst ein erstes und zweites Tragflächenelement 36, 38, wobei sich das erste Tragflächenelement 36 von dem Zentralbereich 110 weg in Richtung zu dem ersten Randbereich 116 hin erstreckt und sich das zweite Tragflächenelement 38 von dem Zentralbereich 110 weg in Richtung zu dem zweiten Randbereich 118 hin erstreckt, wobei das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 um eine gemeinsame Drehachse 112 schwenkbar ist und dabei eine Drehbewegung 78 ausführen kann. Die Drehachse 112 verläuft durch das Anbindungselement 42. Das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 kann mit dem Anbindungselement lösbar verbunden sein, beispielsweise verschraubt oder geklemmt. Das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 verläuft mit zunehmendem Abstand vom Zentralbereich 110 in Richtung zu dem jeweiligen Randbereich 116, 118 nach unten in Bezug auf die Hochachse 102, insbesondere weg von dem Schwimmkörperelement 12.
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Der überwiegende Teil des Anbindungselements 42 ist innerhalb des Schwimmkörperelements 14 angeordnet ist. Dadurch wird der Wasserwiderstand des Wasserfahrzeugs 10 weiter verringert, insbesondere indem der Wasserwiderstand des Anbindungselements 42 möglichst klein gehalten wird. An das Anbindungselement 42 ist die Lenkstange 32 als weiteren Teil der Übertragungsvorrichtung 30 drehfest angebunden.
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Das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 ist jeweils in Bezug auf die Querachse 104 abschnittsweise gewinkelt und durchdringt jeweils bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs 10 die Wasseroberfläche 100. Das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 ist in Bezug auf die Querachse 104 derart abschnittsweise gewinkelt, dass wenigstens ein überwiegender Abschnitt des ersten und zweiten Tragflächenelements 36, 38 einen Winkel 84 zu der Querachse 104 aufweist, der kleiner als 90 Grad, insbesondere kleiner gleich 60 Grad, und größer als 10 Grad, insbesondere größer gleich 22 Grad, insbesondere größer gleich 30 Grad, insbesondere größer gleich 45 Grad ist.
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Das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 umfasst die Steuervorrichtung 24 und bewirkt dabei durch die Drehbewegung 78 jeweils die entlang der Wasseroberfläche 100 erfolgende Richtungsänderung 108 des Wasserfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung 134. Die Einleitung der Lenkbewegung 134 in das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 erfolgt in dem Zentralbereich 110. Durch diese Ausgestaltung kann der Wasserwiderstand des Wasserfahrzeugs 10 weiter verringert werden, insbesondere indem diese Einleitungsstelle in dem Zentralbereich 110 angeordnet ist und damit möglichst klein gehalten werden kann.
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Besonders bevorzugt ist die erste Tragflächenvorrichtung 34 in der vorderen oder hinteren Hälfte des Wasserfahrzeugs 10 angeordnet. Dadurch kann insbesondere eine gute Steuerbarkeit des Wasserfahrzeugs 10 bei allen Vorwärtsgeschwindigkeiten erreicht werden und zugleich ein geringer Wasserwiderstand des Wasserfahrzeugs 10 bewirkt werden. Insbesondere erfolgt die Richtungsänderung 108 des Wasserfahrzeugs 10 entlang der Wasseroberfläche 100 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung 134 in einer Ebene, deren Normale die Hochachse 102 des Wasserfahrzeugs 10 ist, insbesondere in einer durch die Querachse 104 und die Längsachse 106 des Wasserfahrzeugs 10 aufspannbaren Ebene.
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Weiterhin umfasst das Wasserfahrzeug 10 eine zweite Tragflächenvorrichtung 50, die durch deren Bewegung im Wasser zur Bewirkung einer zweiten Auftriebskraft wirksam ist. Die zweite Tragflächenvorrichtung 50 dient insbesondere der Stabilisierung des Wasserfahrzeugs 10 um die Querachse 104, indem die Kraftanteile von erster und zweiter Auftriebskraft entsprechend in Richtung der Längsachse 106 verteilt werden können. Die zweite Tragflächenvorrichtung 50 ist hier beispielsweise unmittelbar an dem Schwimmkörperelement 12 befestigt.
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Die zweite Tragflächenvorrichtung 50 umfasst ein drittes und viertes Tragflächenelement 58, 60, wobei sich das dritte Tragflächenelement 58 von dem Zentralbereich 110 weg in Richtung zu dem ersten Randbereich 116 hin erstreckt und sich das vierte Tragflächenelement 60 von dem Zentralbereich 110 weg in Richtung zu dem zweiten Randbereich 118 hin erstreckt. Das dritte und vierte Tragflächenelement 58, 60 ist in Bezug auf die Querachse 104 wenigstens abschnittsweise gewinkelt. Insbesondere ist das dritte und vierte Tragflächenelement 58, 60 in Bezug auf die Querachse 104 derart abschnittsweise gewinkelt, dass wenigstens ein überwiegender Abschnitt des dritten und vierten Tragflächenelements 58, 60 einen Winkel 82 zu der Querachse 104 aufweist, der kleiner als 90 Grad, insbesondere kleiner gleich 60 Grad, und größer als 10 Grad, insbesondere größer gleich 22 Grad, insbesondere größer gleich 30 Grad, insbesondere größer gleich 45 Grad ist.
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Dabei verläuft das dritte und vierte Tragflächenelement 58, 60, insbesondere mit zunehmendem Abstand vom Zentralbereich 110 in Richtung zu dem jeweiligen Randbereich 116, 118, nach oben in Bezug auf die Hochachse 102, insbesondere hin zu dem Schwimmkörperelement 12.
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Insbesondere ist bei stillstehendem Wasserfahrzeug 10, das bedeutet bei Vorwärtsgeschwindigkeit Null, das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 und das dritte und vierte Tragflächenelement 58, 60 im Wasser eingetaucht, also unterhalb der Wasseroberfläche 100 befindlich.
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Das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 und das dritte und vierte Tragflächenelement 58, 60 werden bei zunehmender Vorwärtsgeschwindigkeit zunehmend angehoben, wobei sich dann jeweils ein Teil über der Wasseroberfläche 100 und ein Teil unter der Wasseroberfläche 100 befindet. Insbesondere durchdringt das dritte und vierte Tragflächenelement 58, 60 bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs 10 die Wasseroberfläche 100.
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Besonders bevorzugt bestehen das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 aus gleichen Teilen, womit die Produktionskosten gesenkt werden können.
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Weiterhin ist eine Antriebsvorrichtung 52 zum Bewirken einer Vorschubkraft, umfassend ein Antriebselement 54, welches insbesondere im Wasser wirksam ist, hier beispielsweise einen Propeller vorgesehen. Der Propeller ist in einem Propellergehäuse 56, beispielsweise einer Kortdüse aufgenommen. Insbesondere dient das Propellergehäuse 56 dem Schutz der Person und/oder von Personen, die sich in der Umgebung des Wasserfahrzeugs 10 befinden, vor dem sich drehenden Propeller und insbesondere bewirkt das Propellergehäuse 56 auch eine Steigerung der Vorschubkraft des Antriebselements 54.
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Die Antriebsvorrichtung 52 ist hier besonders vorteilhaft mit der zweiten Tragflächenvorrichtung 50 gekoppelt. Die Vorschubkraft wird über die zweite Tragflächenvorrichtung 50 auf das Schwimmkörperelement 12 übertragen.
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Weiterhin umfasst die Antriebsvorrichtung 52 einen Elektromotor und ein Motorgehäuse 80, in dem der Elektromotor aufgenommen ist. Das Motorgehäuse 80 ist mit der zweiten Tragflächenvorrichtung 50 gekoppelt, insbesondere indem das Motorgehäuse 80 mit dem dritten und vierten Tragflächenelement 58, 60 verbunden ist, insbesondere unmittelbar fest verbunden ist.
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Weiterhin ist ein erstes und zweites Ruderelement 26, 28 vorgesehen, welches dabei jeweils insbesondere einer Verstärkung der durch die Steuervorrichtung 34 bewirkten Lenkkraft dient. Insbesondere ist das erste Tragflächenelement 36 mit dem ersten Ruderelement 26 und das zweite Tragflächenelement 38 mit dem zweiten Ruderelement 28 verbunden, insbesondere fest verbunden, hier insbesondere jeweils einteilig ausgebildet.
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Das erste und zweite Ruderelement 26, 28 umfasst jeweils eine Standvorrichtung 46 zum Abstellen des Wasserfahrzeugs 10 auf dem Boden. Insbesondere ist die Standvorrichtung 46 als Standfuss 48 ausgebildet, der insbesondere an dem jeweiligen Ruderelement 26, 28 befestigt ist, beispielsweise verschraubt ist. Auch kann die erste und/oder zweite Tragflächenvorrichtung 36, 38 und/oder die Antriebsvorrichtung 52 eine Standvorrichtung, insbesondere einen Standfuss, aufweisen.
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3 zeigt ein Wasserfahrzeug 10 zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche 100 gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht. Dabei ist der in 2 gekennzeichnete Ausschnitt A in vergrößerter Darstellung gezeigt, wobei in dieser Vergrößerung ein teilweiser Ausbruch der Seitenansicht, welcher anhand einer gestrichelten Linie umrandet ist, dargestellt ist.
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Das Wasserfahrzeug 10 umfasst eine Antriebsvorrichtung 52 zum Bewirken einer Vorschubkraft, umfassend ein im Wasser wirkendes Antriebselement 54, hier beispielsweise einen Propeller 62, welcher Propellerblätter 64 aufweist. Der Propeller 62 ist in einem Propellergehäuse 56, beispielsweise einer Kortdüse, aufgenommen.
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Die Antriebsvorrichtung 52 umfasst hier insbesondere einen Elektromotor 68, beispielsweise einen bürstenlosen Gleichstrommotor. Weiterhin ist eine Steuereinheit 70 und ein Batterieelement 72, welches in dem Schwimmkörperelement 12 angeordnet ist, vorgesehen. Die Steuereinheit 70 überträgt die von dem Batterieelement 72 kommende elektrische Energie gesteuert an den Elektromotor 68. Die elektrische Versorgung, insbesondere durch ein Kabel 66, des Elektromotors 68 ausgehend von dem Batterieelement 72, insbesondere unter Zwischenschaltung der Steuereinheit 70, erfolgt durch das dritte und/oder vierte Tragflächenelement 58, 60, hin zu dem Elektromotor 68. Dazu weist das dritte und/oder vierte Tragflächenelement 58, 60 einen Kabelkanal auf, durch den das Kabel 66 verlaufen kann. Dies ermöglicht die elektrische Versorgung des Elektromotors 68 und gleichzeitig die Verringerung des Wasserwiderstands des Wasserfahrzeugs 10. Beispielsweise wird dadurch kein eigener Versorgungsmast, in dem die elektrische Versorgung durchgeführt wird, benötigt.
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Der Elektromotor 68 betreibt das Antriebselement 54, hier den Propeller 62, insbesondere unter Einsatz einer dazwischen geschalteten Getriebeeinrichtung 74, die vorzugsweise eine Übersetzung oder einer Untersetzung zwischen der von dem Elektromotor 68 kommenden Drehzahl und der Drehzahl des Propellers 62 bewirkt. Das Drehmoment wird dabei insbesondere vom Elektromotor 68 auf die Getriebeeinrichtung 74 und von dort über eine Antriebswelle 76 an das Antriebselement 54 weitergeleitet. Der Elektromotor 68 ist hier insbesondere zusammen mit dem Antriebselement 54 und insbesondere der Steuereinheit 70 unter der Wasseroberfläche 100 befindlich. Dies ermöglicht insbesondere eine Wasserkühlung des Elektromotors 68 und/oder der mit diesem gekoppelten Elementen, wie der Getriebeeinrichtung 74 und/oder der Steuereinheit 70, insbesondere indem das die Antriebvorrichtung 52 umgebende Wasser zur Kühlung angesaugt und/oder einströmen gelassen wird und wieder abgelassen wird.
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In 4 ist ein Wasserfahrzeug 10 zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in räumlichen Ansicht mit Blick auf das Wasserfahrzeug 10 von schräg unten dargestellt.
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Dabei ist die Unterseite 86 des Schwimmkörperelements 14 oder einem daran, insbesondere auf der Unterseite angeordneten Element, beispielsweise einer Gleitschicht zur Verringerung des Strömungswiderstands des Wasserfahrzeugs 10, hauptsächlich plan. Dies ermöglicht vorzugsweise beim Gleiten des Wasserfahrzeugs 10 entlang der Wasseroberfläche insbesondere eine Unterstützung der ersten und/oder zweiten Auftriebskraft durch eine zusätzliche Auftriebskraft, insbesondere bewirkt durch den dynamischen Wasserdruck, der bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit auf die plane Unterseite 86 einwirkt.
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5 zeigt ein Wasserfahrzeug 10 zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche 100 gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht.
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Dabei ist die erste Tragflächenvorrichtung 34 in Bezug auf das Wasserfahrzeug 10 vorne und die zweite Tragflächenvorrichtung 50 in Bezug auf das Wasserfahrzeug 10 hinten angeordnet, wobei jeweils bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs 10 die erste Tragflächenvorrichtung 34 das Wasserfahrzeug 10 um eine erste Hublänge 130 in Bezug auf die Wasseroberfläche 100 anhebt und die zweite Tragflächenvorrichtung 50 das Wasserfahrzeug 10 um eine zweite Hublänge 132 in Bezug auf die Wasseroberfläche 100 anhebt, wobei die erste Hublänge 130 grösser als die zweite Hublänge 132 ist. Die Hublänge ist definiert als der Abstand eines Bezugspunktes 122, 124 des Wasserfahrzeugs 10 in Richtung der Hochachse 102 von der Wasseroberfläche 100. Die Hublänge 130, 132 ist Null, wenn die Vorwärtsgeschwindigkeit Null ist.
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Besonders bevorzugt ist zusätzlich die Unterseite 86 des Schwimmkörperelements 14 hauptsächlich plan. Dies ermöglicht insbesondere eine Unterstützung der durch die erste Tragflächenvorrichtung 34 bewirkten ersten Auftriebskraft und der durch die zweite Tragflächenvorrichtung 50 bewirkten zweiten Auftriebskraft durch eine zusätzliche Auftriebskraft, insbesondere bewirkt durch den dynamischen Wasserdruck, der bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit auf die im Wesentlichen plane Unterseite 86 einwirkt. Insgesamt wird durch diese Maßnahmen eine Verringerung des Wasserwiderstands des Wasserfahrzeugs 10 bei Vorwärtsfahrt erreicht.
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In 6 ist ein Wasserfahrzeug 10 zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche 100 gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht dargestellt.
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An dem Wasserfahrzeug 10 ist, insbesondere in der vorderen Hälfte 88 des Wasserfahrzeugs 10, die Lenkvorrichtung 16 vorgesehen, aufweisend das Lenkelement 18 zur Einleitung einer Lenkbewegung. Weiterhin ist eine Übertragungsvorrichtung 30 zur Übertragung der Lenkbewegung zwischen dem Lenkelement 18 und der schwenkbaren Steuervorrichtung 24 vorgesehen, wobei die Übertragungsvorrichtung 30 mit dem Lenkelement 18 und mit der Steuervorrichtung 24 gekoppelt ist. Die Steuervorrichtung 24 bewirkt eine entlang der Wasseroberfläche 100 erfolgende Richtungsänderung des Wasserfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung. Die Übertragungsvorrichtung 30 umfasst eine Lenkstange 32, die mit dem Lenkelement 18, insbesondere drehfest, verbunden ist
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Besonders vorteilhaft ist es, die Lenkstange 32 in der Neigung 90 und/oder in der Länge 92, insbesondere stufenlos, verstellbar auszuführen. Damit kann eine Anpassung der Griffposition für die das Wasserfahrzeug 10 bedienende Person ermöglicht werden. Beispielsweise kann das Wasserfahrzeug 10 sitzend und bei einer anderen Gelegenheit stehend betrieben werden.
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7a und 7b zeigen jeweils ein Wasserfahrzeug 10 zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche 100 gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht und in jeweils unterschiedlichen Konfigurationen. 7a zeigt das Wasserfahrzeug 10 in einer Betriebskonfiguration 94 und 7b zeigt das Wasserfahrzeug 10 in einer Transportkonfiguration 96. Die nachfolgende Beschreibung betrifft sowohl die 7a als auch die 7b, wenn nicht explizit anders angegeben.
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Dabei zeichnet sich die Transportkonfiguration 96 dadurch aus, dass die Größe des Wasserfahrzeugs 10 gegenüber der Größe des Wasserfahrzeugs 10 in der Betriebskonfiguration 94 verkleinert ist. Dies ermöglichst einen besseren Transport des Wasserfahrzeugs 10 und die Sicherstellung eines einwandfreien Betriebs des Wasserfahrzeugs 10 auf der Wasseroberfläche 100.
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Insbesondere ist die erste und zweite Tragflächenvorrichtung 34, 50 an dem Schwimmkörperelement 12 abnehmbar befestigt, beispielsweise formschlüssig mit dem Schwimmkörperelement 12 verbunden, besonders bevorzugt über eine Schraubverbindung und/oder eine Schnappverbindung und/oder eine Klemmverbindung und/oder eine Riegelverbindung.
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Dabei ist die Antriebsvorrichtung 52 abnehmbar, insbesondere formschlüssig, besonders bevorzugt über eine Schraubverbindung und/oder eine Schnappverbindung und/oder eine Klemmverbindung und/oder eine Riegelverbindung mit der zweiten Tragflächenvorrichtung 50, insbesondere mit dem dritten und vierten Tragflächenelement unmittelbar verbunden.
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Diese abnehmbaren Ausgestaltungen ermöglichen insbesondere eine Veränderung des Wasserfahrzeugs 10 von einer Betriebskonfiguration 94 zu einer Transportkonfiguration 96. Auch kann anstelle einer abnehmbaren Ausgestaltung des jeweiligen Bauteils, beispielsweise der ersten Tragflächenvorrichtung 34, eine klappbare Funktion 120 des jeweiligen Bauteils, beispielsweise der ersten Tragflächenvorrichtung 34 verwirklicht werden, beispielsweise indem diese um eine Achse 114, insbesondere eine parallel zur Querachse des Wasserfahrzeugs verlaufende Achse umklappbar ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, die Übertragungsvorrichtung 30, speziell die Lenkstange 32, abnehmbar oder wie hier gezeigt in der Neigung 90 umklappbar auszuführen. Damit kann in der Transportkonfiguration 96 eine weitere Verkleinerung der Grösse des Wasserfahrzeugs 10 erreicht werden.
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In 8 ist ein Wasserfahrzeug 10 zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche 100 gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer räumlichen Ansicht dargestellt.
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Dabei ist das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 jeweils in Bezug auf die Querachse 104 abschnittsweise gewinkelt und durchdringt jeweils bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs 10 die Wasseroberfläche 100. Das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 umfasst die Steuervorrichtung 24 und bewirkt dabei durch die Drehbewegung 78 um die Drehachse 112 jeweils die entlang der Wasseroberfläche 100 erfolgende Richtungsänderung 108 des Wasserfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung 134. Die Einleitung der Lenkbewegung 134 in das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 erfolgt in dem Zentralbereich 110.
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Besonders bevorzugt ist die erste Tragflächenvorrichtung 34 in der vorderen Hälfte 88 des Wasserfahrzeugs 10 angeordnet. Insbesondere erfolgt die Richtungsänderung 108 des Wasserfahrzeugs 10 entlang der Wasseroberfläche 100 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung 134 in einer Ebene, deren Normale die Hochachse 102 des Wasserfahrzeugs 10 ist, insbesondere in einer durch die Querachse 104 und die Längsachse 106 des Wasserfahrzeugs 10 aufspannbaren Ebene.
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Die erste Tragflächenvorrichtung 34 umfasst weiterhin ein fünftes und sechstes Tragflächenelement 126, 128, wobei sich das fünfte Tragflächenelement 126 von dem ersten Randbereich 116 weg zu dem Zentralbereich 110 hin erstreckt und sich das sechste Tragflächenelement 128 von dem zweiten Randbereich 118 weg in Richtung zu dem Zentralbereich 110 hin erstreckt, wobei das erste Tragflächenelement 36 mit dem fünften Tragflächenelement 126 und das zweite Tragflächenelement 38 mit dem sechsten Tragflächenelement 128 gekoppelt ist. Dadurch kann der Wasserwiderstand verringert werden, insbesondere indem die Profiltiefe bei dem ersten und zweiten Tragflächenelement 36, 38 zur Bewirkung der notwendigen Auftriebskraft verringert werden kann und damit der Wasserwiderstand weiter verringert wird. Insbesondere verläuft das fünfte und sechste Tragflächenelement 126, 128 mit zunehmendem Abstand vom jeweiligen Randbereich 116, 118 in Richtung zu dem Zentralbereich 110 nach unten in Bezug auf die Hochachse 102. Insbesondere ergibt sich dadurch eine rautenartige Frontansicht des ersten, zweiten, fünften und sechsten Tragflächenelements 36, 38, 126, 128. Insbesondere sind das fünfte und sechste Tragflächenelement 126, 128 über eine Standvorrichtung 46 miteinander verbunden.
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Besonders bevorzugt bestehen das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 und das dritte und vierte Tragflächenelement 58, 60 der zweiten Tragflächenvorrichtung 50 aus gleichen Teilen, womit die Produktionskosten gesenkt werden können.
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Das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 und das dritte und vierte Tragflächenelement 58, 60 verlaufen insbesondere mit zunehmendem Abstand vom Zentralbereich 110 in Richtung zu dem jeweiligen Randbereich 116, 118, nach unten in Bezug auf die Hochachse 102, insbesondere weg von dem Schwimmkörperelement 12.
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9 zeigt ein Wasserfahrzeug 10 zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche 100 gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer räumlichen Ansicht.
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Dabei ist das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 jeweils in Bezug auf die Querachse 104 abschnittsweise gewinkelt und durchdringt jeweils bei einer ersten Vorwärtsgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs 10 die Wasseroberfläche 100. Das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 umfasst die Steuervorrichtung 24 und bewirkt dabei durch die Drehbewegung 78 um die Drehachse 112 jeweils die entlang der Wasseroberfläche 100 erfolgende Richtungsänderung 108 des Wasserfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung 134. Die Einleitung der Lenkbewegung 134 in das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 erfolgt in dem Zentralbereich 110.
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Das fünfte Tragflächenelement 126 erstreckt sich von dem ersten Randbereich 116 weg zu dem Zentralbereich 110 hin und das sechste Tragflächenelement 128 erstreckt sich von dem zweiten Randbereich 118 weg in Richtung zu dem Zentralbereich 110 hin, wobei das erste Tragflächenelement 36 mit dem fünften Tragflächenelement 126 und das zweite Tragflächenelement 38 mit dem sechsten Tragflächenelement 128 gekoppelt ist.
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Das erste und zweite Tragflächenelement 36, 38 und das dritte und vierte Tragflächenelement 58, 60 verlaufen insbesondere mit zunehmendem Abstand vom Zentralbereich 110 in Richtung zu dem jeweiligen Randbereich 116, 118, nach unten in Bezug auf die Hochachse 102, insbesondere weg von dem Schwimmkörperelement 12. Das fünfte und sechste Tragflächenelement 126, 128 verläuft jeweils mit zunehmendem Abstand vom jeweiligen Randbereich 116, 118 in Richtung zu dem Zentralbereich 110 nach unten in Bezug auf die Hochachse 102.
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Die Antriebsvorrichtung 52 ist mit der ersten Tragflächenvorrichtung 34 gekoppelt. Insbesondere ist die Antriebsvorrichtung 52 mit dem fünften und sechsten Tragflächenelement 126, 128 verbunden. Die Antriebsvorrichtung 52 ist zusammen mit der ersten Tragflächenvorrichtung 34 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung 134 schwenkbar. Dabei kann die Lenkkraft durch die steuerbare Vorschubkraft des Antriebselements 52 verstärkt werden, womit eine verbesserte Steuerbarkeit des Wasserfahrzeugs 10 gegeben ist. Die Antriebsvorrichtung 52 weist einen Elektromotor auf und die elektrische Versorgung des Elektromotors ausgehend von einem in dem Schwimmkörperelement 12 eingebetteten Batterieelement erfolgt durch das erste und/oder zweite Tragflächenelement 36, 38 hin zu dem Elektromotor.
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In 10 ist ein Wasserfahrzeug 10 zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche 100 gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht dargestellt.
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Das Wasserfahrzeug 10 umfasst die Lenkvorrichtung 16, aufweisend das Lenkelement 18 zur Einleitung einer Lenkbewegung. Das Wasserfahrzeug 10 umfasst zudem die in der hinteren Hälfte des Wasserfahrzeugs 10 angeordnete Steuervorrichtung 24, die schwenkbar und im Wasser zur Bewirkung einer entlang der Wasseroberfläche 100 erfolgenden Richtungsänderung des Wasserfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung wirksam ist.
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Weiterhin ist die Übertragungsvorrichtung 30 zur Übertragung der Lenkbewegung zwischen dem Lenkelement 18 und der Steuervorrichtung 24 vorgesehen, wobei die Übertragungsvorrichtung 30 mit dem Lenkelement 18 und mit der Steuervorrichtung 24 gekoppelt ist. Die Übertragungsvorrichtung 30 umfasst eine Lenkstange 32, die mit dem Lenkelement 18 insbesondere drehfest verbunden ist, weiterhin Übertragungsmittel 136, beispielsweise ein Drahtseil oder eine Welle, welches insbesondere in dem Schwimmkörperelement 12 untergebracht ist, zur Übertragung der Lenkbewegung zwischen dem Lenkelement 18, in der vorderen Hälfte 88 des Wasserfahrzeugs 10 und der Steuervorrichtung 24 in der hinteren Hälfte 138 des Wasserfahrzeugs 10.
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Die erste Tragflächenvorrichtung 34 ist in der hinteren Hälfte 138 des Wasserfahrzeugs 10 angeordnet und umfasst das erste und zweite Tragflächenelement welches jeweils wiederum die Steuervorrichtung 24 umfasst und dabei durch die Drehbewegung 78 jeweils die entlang der Wasseroberfläche 100 erfolgende Richtungsänderung des Wasserfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung bewirkt. Die Antriebsvorrichtung 52 ist mit der ersten Tragflächenvorrichtung 34 gekoppelt und zusammen mit der ersten Tragflächenvorrichtung 34 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung schwenkbar.
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Eine zweite Tragflächenvorrichtung 50, die durch deren Bewegung im Wasser zur Bewirkung einer zweiten Auftriebskraft wirksam ist, ist hier insbesondere zusätzlich in der vorderen Hälfte 88 des Wasserfahrzeugs 10 vorgesehen. Die zweite Tragflächenvorrichtung 50 ist hier beispielsweise unmittelbar an dem Schwimmkörperelement 12 befestigt.
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11 zeigt ein Wasserfahrzeug 10 zum Befördern wenigstens einer Person auf einer Wasseroberfläche 100 gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht.
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Das Wasserfahrzeug 10 umfasst die Lenkvorrichtung 16, wobei das Lenkelement 18 zur Einleitung einer Lenkbewegung, hier insbesondere alternativ zu einer Griffstange, einen Stellmotor 140, insbesondere einen Servomotor aufweist. Der Stellmotor 140 ist mit der ersten Tragflächenvorrichtung 34 verbunden, die wiederum die Steuervorrichtung 24 umfasst. Die Steuervorrichtung 24 ist damit schwenkbar und im Wasser zur Bewirkung einer entlang der Wasseroberfläche 100 erfolgenden Richtungsänderung des Wasserfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der Lenkbewegung wirksam.
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Der Stellmotor 140 erhält die Steuerbefehle, also die Befehle zur Lenkbewegung, von einer Empfängervorrichtung 142, die beispielsweise die Steuersignale von einer Fernbedienung empfangen kann. Die Energie für den Stellmotor 140 und die Empfängervorrichtung 142 kann durch ein Batterieelement 144 bereitgestellt werden, insbesondere dient das Batterieelement 144 auch der Versorgung der Antriebsvorrichtung 52, die über eine zweite Tragflächenvorrichtung 50 an dem Schwimmkörperelement 12 befestigt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wasserfahrzeug
- 12
- Schwimmkörperelement
- 14
- Aufnahmebereich
- 16
- Lenkvorrichtung
- 18
- Lenkelement
- 20
- Griffstange
- 22
- Handgriff
- 24
- Steuervorrichtung
- 26
- erstes Ruderelement
- 28
- zweites Ruderelement
- 30
- Übertragungsvorrichtung
- 32
- Lenkstange
- 34
- erste Tragflächenvorrichtung
- 36
- erstes Tragflächenelement
- 38
- zweites Tragflächenelement
- 42
- Anbindungselement
- 44
- Nabe
- 46
- Standvorrichtung
- 48
- Standfuss
- 50
- zweite Tragflächenvorrichtung
- 52
- Antriebsvorrichtung
- 54
- Antriebselement
- 56
- Propellergehäuse
- 58
- drittes Tragflächenelement
- 60
- viertes Tragflächenelement
- 62
- Propeller
- 64
- Propellerblätter
- 66
- Kabel
- 68
- Elektromotor
- 70
- Steuereinheit
- 72
- Batterieelement
- 74
- Getriebeeinrichtung
- 76
- Antriebswelle
- 78
- Drehbewegung
- 80
- Motorgehäuse
- 82
- Winkel
- 84
- Winkel
- 86
- Unterseite
- 88
- vordere Hälfte
- 90
- Neigung
- 92
- Länge
- 94
- Betriebskonfiguration
- 96
- Transportkonfiguration
- 100
- Wasseroberfläche
- 102
- Hochachse
- 104
- Querachse
- 106
- Längsachse
- 108
- Richtungsänderung
- 110
- Zentralbereich
- 112
- Drehachse
- 116
- erster Randbereich
- 118
- zweiter Randbereich
- 120
- klappbare Funktion
- 122
- Bezugspunkt
- 124
- Bezugspunkt
- 126
- fünftes Tragflächenelement
- 128
- sechstes Tragflächenelement
- 130
- erste Hublänge
- 132
- zweite Hublänge
- 134
- Lenkbewegung
- 136
- Übertragungsmittel
- 138
- hintere Hälfte
- 140
- Stellmotor
- 142
- Empfängervorrichtung
- 144
- Batterieelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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