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Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einem Jetantrieb, wobei der Jetantrieb einen Motor umfasst, der ausgebildet ist, eine erste Welle in Drehungen zu versetzen, wobei die erste Welle mit einem ersten Propeller oder ersten Impeller verbindbar ist.
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Ein Wasserfahrzeug mit einem Jetantrieb ist beispielsweise aus der
DE 10 2019 116 689.6 bekannt. Dort ist ein Wasserfahrzeug mit einem Jetantriebsmodul versehen, wobei das Wasserfahrzeug miteinander verbindbare Module umfasst, wobei ein Heckmodul und ein Bugmodul vorgesehen sind, die mittels eines ersten Verbindungsmechanismus lösbar verbindbar sind, wobei zudem das Jetantriebsmodul mit dem Heckmodul lösbar verbindbar ist, wobei ein im Heckmodul über das Jetantriebsmodul angeordnetes mit dem Heckmodul lösbar verbindbares Stromversorgungsmodul vorgesehen ist, wobei das Stromversorgungsmodul die Stromversorgung des Jetantriebsmoduls vorsieht.
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Zudem sind Wasserfahrzeuge, insbesondere Surfbretter, bekannt, die einen Elektromotor an einem Hydrofoil, insbesondere an einer Tragstütze des Hydrofoils, aufweisen, wobei der Hydrofoil Tragflächen aufweist, die bei Betätigung des Propellers bzw. der Schraube und bei Fahrtaufnahme einen Auftrieb erzeugen, so dass das Wasserfahrzeug sich mit seinem Rumpf über die Wasseroberfläche hebt, wobei der Wasserwiderstand hierdurch deutlich verringert wird und eine höhere Geschwindigkeit und/oder Reichweite möglich ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wasserfahrzeug mit einem Jetantrieb derart weiterzubilden, dass dieses auf einfache und effiziente Weise als Wasserfahrzeug mit einem Hydrofoil umgestaltet oder ausgebildet werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Wasserfahrzeug mit einem Jetantrieb, wobei der Jetantrieb einen Motor umfasst, der ausgebildet ist, eine erste Welle in Drehungen zu versetzen, wobei die erste Welle mit einem ersten Propeller verbindbar oder verbunden ist, das dadurch weitergebildet ist, dass ein Hydrofoil vorgesehen ist, das mit dem Jetantrieb verbunden ist oder verbindbar ist.
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Hierdurch ist das Wasserfahrzeug mit dem Jetantrieb sehr variabel betreibbar, nämlich insbesondere nicht nur als übliches Wasserfahrzug mit dem Jetantrieb, das mit dem Rumpf im Wasser betrieben wird, sondern auch mit einem Hydrofoil versehen werden kann, um das Wasserfahrzeug mit dem Rumpf aus dem Wasser herauszuheben. Der Jetantrieb ist hierbei vorzugsweise in dem Rumpf des Wasserfahrzeugs aufgenommen, und zwar vorzugsweise als ein Jetantriebsmodul, beispielsweise wie dieses in der
DE 10 2019 116 689.6 beschrieben ist. Im Rahmen der Erfindung umfasst der Begriff Propeller auch einen Impeller.
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Vorzugsweise weist der Jetantrieb einen Wasserkanal auf, der einen Einlass und einen Auslass hat, wobei die Querschnittsfläche des Einlasses größer ist als die Querschnittsfläche des Auslasses. Der Einlass ist hierbei vorzugsweise am Boden des Wasserfahrzeugs angeordnet und der Auslass am Heck vom Wasserfahrzeug. Entsprechend ist der Einlass am Boden des Jetantriebs vorgesehen und der Auslass am hinteren Teil des Jetantriebs.
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Vorzugsweise ist der Wasserkanal zum Auslass hin als, insbesondere lösbar fixierbare, Düse ausgebildet. Hierdurch ergibt sich die besonders hohe Effizienz des Jetantriebs. Die Düse kann beispielsweise auch von dem Jetantrieb entfernt werden, wenn beispielsweise in einem Betriebsmodus, der nachfolgend noch beschrieben wird, der Jetantrieb betrieben wird, ohne dass Wasser durch den Jetantrieb hindurchgeleitet wird.
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Vorzugsweise weist der Hydrofoil wenigstens eine Tragfläche auf, wobei die Tragfläche mit einer Tragstütze, insbesondere wenigstens mittelbar, verbunden ist, wobei die Tragstütze mit dem Jetantrieb verbunden ist oder verbindbar ist. Hierbei kann die Tragfläche mit einer Verbindungsstrebe unmittelbar verbunden sein, die unmittelbar mit der Tragstütze verbunden ist. Die Verbindungsstrebe verbindet vorzugsweise eine vordere Tragfläche mit einer hinteren Tragfläche. Die Tragflächen sind vorzugsweise hydrodynamisch so ausgebildet, dass diese bei einer Bewegung des Wasserfahrzeugs in Fahrtrichtung einen Auftrieb im Wasser erzeugen. Die Tragstütze ist vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht mit dem Jetantrieb verbunden, und zwar vorzugsweise so, dass die Tragstütze bzw. der Anschluss der Tragstütze an den Jetantrieb den Einlass des Jetantriebs verschließt oder umschließt. Vorzugsweise ist die Tragstütze des Hydrofoils mit einem Adapteranschluss für den Jetantrieb oder das Gehäuse des Jetantriebs versehen. Alternativ kann die Tragstütze des Hydrofoils mit einem Adapteranschluss ganz hinten am Jetantrieb an der Düse des Jetantriebs angebracht sein.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Tragstütze einen Wassereinlass auf, wobei in der Tragstütze ein Kanal gebildet ist, der dazu dient, am Wassereinlass aufgenommenes Wasser zum Einlass des Jetantriebs zu leiten. Der Wassereinlass an der Tragstütze ist in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs vorne vorgesehen und sorgt dafür, dass auch bei einem Anheben des Rumpfes des Wasserfahrzeugs immer noch Wasser in den Jetantrieb gelangen kann. In diesem Fall gelangt somit Wasser von dem Wassereinlass der Tragstütze über den Kanal in der Tragstütze zu dem Einlass des Jetantriebs, durch den Wasserkanal im Jetantrieb und zum Auslass des Jetantriebs.
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Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche des Wassereinlasses der Tragstütze wenigstens so groß wie die Querschnittsfläche des Einlasses des Jetantriebs. Vorzugsweise weist der Kanal der Tragstütze insbesondere im Bereich des Wassereinlasses der Tragstütze eine kontinuierliche Umlenkung für das Wasser auf. Vorzugsweise ist diese Umlenkung als Wand ausgebildet, die insbesondere vorzugsweise hyperbelförmig oder kreisabschnittsförmig ist. Vorzugsweise ist die Umlenkung oder die innenliegende Wand des Kanals der Tragstütze wenigstens abschnittsweise kantenfrei.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform treibt der Motor einen zweiten Propeller an, der außerhalb der Jetbox angeordnet ist. Der zweite Propeller ist vorzugsweise an dem Hydrofoil angeordnet, und zwar vorzugsweise so tief, dass bei einem Anheben des Rumpfes aus dem Wasser durch den Auftrieb des Hydrofoils der zweite Propeller noch im Wasser liegt.
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Ein Propeller kann im Rahmen der Erfindung auch ein Impeller sein.
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Vorzugsweise ist eine zweite Welle für den zweiten Propeller vorgesehen, wobei eine mechanische Verbindungsvorrichtung zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle vorgesehen ist.
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Vorzugsweise ist die mechanische Verbindungsvorrichtung wenigstens teilweise in der Tragstütze aufgenommen. Hierdurch ist eine Ausführungsform gegeben, die hydrodynamisch sehr effizient ist.
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Vorzugsweise ist die Tragstütze stromlinienförmig ausgebildet.
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Vorzugsweise umfasst die mechanische Verbindungsvorrichtung einen Riemen, insbesondere einen Zahnriemen. Hierdurch ist eine sehr leichte und verlässliche Verbindungsvorrichtung möglich. Alternativ oder ergänzend kann die mechanische Verbindungsvorrichtung mit einem Getriebe koppelbar sein bzw. ist die mechanische Verbindungsvorrichtung mit einem Getriebe gekoppelt, wobei das Getriebe mit dem Motor verbunden ist oder verbindbar ist. Hierdurch kann das Übersetzungsverhältnis sehr effizient geändert werden.
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Zudem kann das Getriebe vorzugsweise so ausgebildet sein, dass bei einer Verbindung der mechanischen Verbindungsvorrichtung mit dem Getriebe die erste Welle aus dem Getriebe auskuppelbar ist oder ausgekuppelt wird oder ist. In diesem Fall wird vorzugsweise die erste Welle bei einem Betrieb des Motors nicht mehr gedreht, so dass auch der erste Propeller nicht mehr gedreht wird und stattdessen nur eine zweite Welle, die mit dem zweiten Propeller verbunden ist, rotiert wird.
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Vorzugsweise ist der zweite Propeller Teil eines weiteren Jetantriebs. Dieser weitere Jetantrieb ist dann vorzugsweise im Betrieb des Wasserfahrzeugs derart, dass der Rumpf aus dem Wasser gehoben ist, noch im Wasser angeordnet und der Propeller dient dazu, das Wasser entsprechend durch eine Düse zu schleusen, um einen erhöhten Vortrieb zu erzielen.
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Vorzugsweise ist der Jetantrieb als Modul des Wasserfahrzeugs ausgebildet.
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Vorzugsweise ist die Tragstütze lösbar verbindbar mit dem Jetantrieb, der im Rumpf des Wasserfahrzeugs angeordnet ist. Es kann hierbei eine Steckverbindung vorgesehen sein, die Rastmittel aufweist. Zum Lösen der Rastmittel und zum Entfernen der Tragstütze von dem Jetantrieb kann vorgesehen sein, dass die Tragstütze um deren Längsachse rotiert wird. Es kann somit auch eine Art Bajonettverschluss vorgesehen sein.
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Das Wasserfahrzeug umfasst vorzugsweise miteinander verbindbare Module. Beispielsweise können ein Heckmodul und ein Bugmodul vorgesehen sein, die mittels eines ersten Verbindungsmechanismus lösbar verbindbar sind, wobei zudem das Jetantriebsmodul mit dem Heckmodul lösbar verbindbar ist, wobei ein im Heckmodul über das Jetantriebsmodul angeordnetes, mit dem Heckmodul lösbar verbindbares Stromversorgungsmodul vorgesehen ist, wobei das Stromversorgungsmodul die Stromversorgung des Jetantriebsmoduls vorsieht.
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Durch die Modulbauweise des Wasserfahrzeugs ist es einfach möglich, verschiedenste Wasserfahrzeuge mit dem gleichen Jetantriebsmodul und dem gleichen Stromversorgungsmodul zu betreiben. So kann beispielsweise das Heckmodul als ein Heck eines Surfbrettes oder eines Boogieboards oder eines Kanus ausgebildet sein und das Bugmodul als entsprechender Bug des jeweiligen Wasserfahrzeugs ausgestaltet sein. Das Jetantriebsmodul kann beispielsweise auch in ein Kanu, Tenderboot oder Segelboot eingebaut werden. Durch Vorsehen eines gesonderten, insbesondere wechselbaren, Stromversorgungsmoduls kann dieses auch leicht ausgetauscht werden, um den Betrieb des Wasserfahrzeugs auf einfache und effiziente Weise zu verlängern.
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Das Jetantriebsmodul sieht vorzugsweise einen elektrisch betriebenen Jetantrieb vor. Hierzu weist der Jetantrieb einen elektrischen Motor auf. Vorzugsweise weist das Stromversorgungsmodul einen Akkumulator auf.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn der erste Verbindungsmechanismus nur zugänglich ist, wenn das Stromversorgungsmodul aus dem Heckmodul entnommen ist. Dies bedeutet, dass der erste Verbindungsmechanismus verdeckt von dem Stromversorgungsmodul ist bzw. nicht mehr zugänglich ist, wenn das Stromversorgungsmodul im Heckmodul aufgenommen ist, so dass ein Lösen des ersten Verbindungsmechanismus im betriebsbereiten Zustand des Wasserfahrzeugs nicht möglich ist. Als erster Verbindungsmechanismus können beispielsweise Stangen oder Rohre vorgesehen sein, die vorzugsweise in dem Bugmodul einrotiert oder auf eine andere Art fest verbunden sind. Wenn das Bugmodul zumindest teilweise aus einem Kunststoff hergestellt ist, ist in einem Rotationsverfahren in einer Form die Formgebung einfach und effizient ermöglicht. In dem Heckmodul können entsprechende Aufnahmen vorgesehen sein, in die diese Stangen eingesteckt werden können und zudem ein Fixiermechanismus wie ein Einrastmechanismus mit einem Hebel, der in beispielsweise eine Nut in einer Stange einrasten kann. Es können auch andere Befestigungsmittel vorgesehen sein, wie Schnappverschlüsse, Bügelverschlüsse ohne ähnliche Verschlüsse.
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Vorzugsweise ist zum Verbinden des Jetantriebsmoduls mit dem Heckmodul ein zweiter Verbindungsmechanismus vorgesehen, der nur zugänglich ist, wenn das Stromversorgungsmodul aus dem Heckmodul entnommen ist.
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Als zweiter Verbindungsmechanismus kann vorgesehen sein, dass das Jetantriebsmodul mit Schrauben in das Heckmodul eingeschraubt wird bzw. befestigt wird. Die Schrauben können beispielsweise von oben durch hierfür vorgesehene Löcher in dem Heckmodul gesteckt werden, um dann in das Jetantriebsmodul eingeschraubt zu werden, so dass ein von unten in das Heckmodul eingestecktes Jetantriebsmodul von oben fixiert wird. Auch hier können andere Fixiermechanismen verwendet werden, wie beispielsweise ein Bajonettverschluss oder ein Bügelverschluss oder ein Schnappverschluss. Schrauben sind allerdings hier bevorzugt, da so eine vibrationsarme Verbindung zum Heckmodul ermöglicht ist. An den zweiten Verbindungsmechanismus kommt ein Benutzer auch nur dann heran, wenn das Stromversorgungsmodul aus dem Heckmodul entnommen ist. Ein Zugriff auf den zweiten Verbindungsmechanismus ist somit nicht möglich, wenn das Stromversorgungsmodul in das Heckmodul eingebracht ist.
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Das Jetantriebsmodul kann einen Jetantrieb aufweisen, der in einem starren Gehäuse bzw. einem festen Körper aufgenommen ist. Ein starres Gehäuse beinhaltet bzw. hat insbesondere eine Eigenfestigkeit, also eine Festigkeit, die ohne Hilfsmittel wie Luftdruck zu einer Formstabilität des Gehäuses des Jetantriebsmoduls führt. Ein starres Gehäuse bzw. ein festes Gehäuse ist somit insbesondere kein aufblasbares Gehäuse, wie ein aufblasbares Rumpfbauteil gemäß der
WO 2016/193382 A1 .
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Vorzugsweise umfasst das Heckmodul zur Aufnahme des Jetantriebsmoduls einen Aufnahmekörper, der wenigstens einen Rahmen aus einem festen Material umfasst oder ein festes Material aufweist, wobei der Rahmen an das Jetantriebsmodul angrenzt oder das Jetantriebsmodul berührt. Im Rahmen der Erfindung ist unter dem festen Material auch ein starres Material zu verstehen. Das feste Material hat eine entsprechende Eigenfestigkeit, ist also ohne Hilfsmittel wie Luftdruck formstabil. Durch diese Maßnahme ist eine sehr stabile Verbindung des Jetantriebsmoduls mit dem Heckmodul möglich. Insbesondere kommt es hierdurch dann auch zu weniger Schwingungen. Besonders bevorzugt ist diese Variante, da hierdurch in einen etwaigen Schlitz zwischen dem Jetantriebsmodul und dem Heckmodul eintretendes Wasser nicht dazu führt, dass dieser Schlitz sich im Betrieb des Wasserfahrzeugs vergrößert und somit die Gleiteigenschaften bzw. Fahreigenschaften des Wasserfahrzeugs verschlechtert, wie dieses geschehen kann, wenn ein Jetantrieb in ein Heck aus einem aufblasbaren Material eingebracht ist, wie beispielsweise in der
WO 2016/193382 A1 beschrieben. Vorzugsweise ist das Material des Aufnahmekörpers und das Material des Gehäuses des Jetantriebsmoduls bzw. das Gehäusematerial des Jetantriebs aus einem gleich steifen oder gleich starren Material.
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Vorzugsweise weist der Aufnahmekörper eine Ausnehmung auf, die formkomplementär zum Jetantriebsmodul ist. Das Gehäuse des Jetantriebsmoduls ist somit vorzugsweise formkomplementär zu der Ausnehmung des Aufnahmekörpers. Hierdurch ist zudem eine exakte Fixierung und Positionierung des Jetantriebsmoduls im Heckmodul möglich. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Wasserlinie in dem Übergang vom Jetantriebsmodul zum Heckmodul ununterbrochen ist bzw. im Wesentlichen ununterbrochen ist. Die Unterwasseroberflächen vom Jetantriebsmodul und Heckmodul sind vorzugsweise fluchtend oder stetig. Vorzugsweise ist die Ausnehmung für das Jetantriebsmodul unten in dem Heckmodul angeordnet.
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Vorzugsweise ist die Tragstütze des Hydrofoils mit dem Aufnahmekörper lösbar verbindbar.
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Vorzugsweise weist das Heckmodul eine obere Ausnehmung zur Aufnahme des Stromversorgungsmoduls auf. Durch Vorsehen einer oberen Ausnehmung zur Aufnahme des Stromversorgungsmoduls ist es sehr einfach möglich, das Stromversorgungsmodul auszutauschen. Zudem wird hierdurch sichergestellt, dass die Verbindungsmechanismen sicher abgedeckt werden, wenn das Stromversorgungsmodul in die obere Ausnehmung aufgenommen ist.
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Vorzugsweise ist ein Spülmechanismus vorgesehen, der im Betrieb des Wasserfahrzeugs Wasser wenigstens teilweise um das Stromversorgungsmodul zur Abfuhr von Wärme leitet. Hierzu umfasst der Spülmechanismus vorzugsweise einen Spalt zwischen dem Heckmodul und dem Stromversorgungsmodul, wobei insbesondere eine Abführleitung von dem Spalt durch das Heckmodul hindurch vorgesehen ist. Hierdurch kann in den Spalt Wasser hineingelangen und Wärme des Stromversorgungsmoduls aufnehmen und vorzugsweise über die Abführleitung von dem Spalt durch das Heckmodul hindurch nach außen gelangen. Vorzugsweise endet die Abführleitung in einer Seitenfläche des Heckmoduls, um den Kühlwasserstrom im Betrieb des Wasserfahrzeugs nicht unmittelbar sichtbar zu haben. Vorzugsweise endet die Abführleitung in der unteren Hälfte der Seitenfläche des Heckmoduls. Alternativ oder ergänzend kann eine Spülung über den Hydrofoil erfolgen.
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Vorzugsweise ist zum lösbaren Fixieren des Stromversorgungsmoduls ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen, der insbesondere bündig mit der Oberfläche des Heckmoduls ist. Beispielsweise kann ein Klammermechanismus oder ein Hebelmechanismus vorgesehen sein, der eine Verriegelung vorsieht, wobei dann der obere Teil des Hebels vorzugsweise bündig mit der oberen Oberfläche des Heckmoduls ist. Vorzugsweise sind auch weitere Teile des Stromversorgungsmoduls bündig bzw. in einer Flucht mit der Oberfläche des Heckmoduls. Der Verriegelungsmechanismus kann auch ein Bajonettverschluss sein oder ein Klapphebel mit einer Nut- und Federverbindung.
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Ferner vorzugsweise weist das Bugmodul zum Anschluss an das Heckmodul einen festen Endabschnittskörper auf. Unter einem festen Endabschnittskörper kann auch ein eigenfester oder starrer Endabschnittskörper zu verstehen sein. Unter einem festen Endabschnittskörper wird im Rahmen der Erfindung insbesondere ein nicht aufblasbarer Endabschnittskörper verstanden. Beispielsweise kann dieser durch ein Kunststoffrotationsverfahren hergestellt sein. An dem Endabschnittskörper kann im vorderen Bereich des Bugmoduls ein aufblasbares Bugmodulteil vorgesehen sein, das mit dem Endabschnittskörper verbunden ist, um das Bugmodul sehr gut transportierbar zu halten und gleichzeitig eine feste Verbindung des Bugmoduls mit dem Heckmodul zu ermöglichen.
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Vorzugsweise ist zumindest im Bereich der Verbindung des Endabschnittskörpers des Bugmoduls mit dem Heckmodul das Material des Endabschnittskörpers dementsprechend wie das Material des Heckmoduls im Bereich der Verbindung zum Bugmodul, um einen etwaigen Spalt zwischen Heckmodul und Bugmodul im Betrieb des Wasserfahrzeugs konstant zu halten. Vorzugsweise ist eine Abdichtung zwischen Heckmodul und Bugmodul vorgesehen.
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Ferner ist vorzugsweise das Bugmodul hohl und insbesondere wenigstens teilweise mit Wasser flutbar, um so als Wasserfahrzeug einen Unterwasserscooter zu ermöglichen. Das Bugmodul ist so mit Wasser flutbar, dass vorzugsweise das Wasserfahrzeug insgesamt eine durchschnittliche spezifische Dichte hat, die im Wesentlichen der spezifischen Dichte von Wasser entspricht.
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Ein besonders effizientes und kleinbauendes Stromversorgungsmodul ist dann gegeben, wenn dieses zur Längsachse des Wasserfahrzeugs symmetrisch ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug als Surfbrett, Kanu, Tenderboot oder Tauchscooter ausgebildet.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
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Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
- 1 schematisch eine Seitenansicht eines erfindungsgemä-ßen Wasserfahrzeugs,
- 2 schematisch in einer Schnittdarstellung einen Jetantrieb mit damit verbundener Tragstütze eines Hydrofoils,
- 3 in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform eines Jetantriebs, der mit einem Hydrofoil verbunden ist,
- 4 ein schematisch dargestelltes Getriebe,
- 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Jetantriebs, der mit einem Hydrofoil verbunden ist,
- 6 eine weitere schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Jetantriebs, der mit einem Hydrofoil verbunden ist und
- 7 der Hydrofoil aus 6 in schematischer Darstellung.
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In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
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1 zeigt schematisch ein Wasserfahrzeug 10, das als Surfbrett ausgebildet ist. Das Surfbrett weist auf der Oberseite, auf der ein Surfer beispielsweise stehen kann, ein Akkumulatormodul 40 auf, das einen Motor des Jetantriebs 11 mit Strom versorgt. Der Jetantrieb 11 kann als Modul ausgebildet sein und im Heck auf der Unterseite des Rumpfes des Surfbretts eingebracht sein. Mit dem Jetantrieb 11 an der Unterseite verbunden ist ein Hydrofoil 20, der eine Tragstütze 24, eine vordere Tragfläche 22, eine hintere Tragfläche 23 und eine Verbindungsstrebe 28 aufweist. Die Verbindungsstrebe 28 verbindet die vordere Tragfläche 22 mit der hinteren Tragfläche 23 und dient zur Verbindung mit der Tragstütze 24. Der Jetantrieb 11 weist eine Düse 21 am hinteren Ende des Surfbretts 10 auf.
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Das Surfbrett bzw. Wasserfahrzeug
10 kann wie ein in der
DE 10 2019 116 689.6 beschriebenes Wasserfahrzeug ausgebildet sein und mit Jetantrieb ohne Hydrofoil
20 Verwendung finden. Um eine alternative Verwendungsmöglichkeit vorzusehen, kann ein Hydrofoil
20 mit dem Wasserfahrzeug
10 verbunden werden, beispielsweise mit dem Jetantrieb
11 bzw. dem Gehäuse des Jetantriebs
11 verbunden werden.
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In 1 ist die Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs 10 von links nach rechts.
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2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch den Jetantrieb 11 mit einem mit dem Jetantrieb 11 verbundenen Hydrofoil 20, wobei von dem Hydrofoil 20 nur die Tragstütze 24 dargestellt ist.
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In 2 ist gezeigt, dass der Jetantrieb 11 mit einem Motor 12 versehen ist, der eine Welle 13, an der ein erster Propeller oder ein erster Impeller 14 befestigt ist, antreibt. Der Jetantrieb 11 weist einen Wasserkanal 15 auf mit einem Einlass 16 und einem Auslass 17. Der Auslass 17 ist das Ende einer Düse 21. Im normalen Betrieb des Wasserfahrzeugs 10 ist das Wasserfahrzeug 10 auf einer Wasseroberfläche, so dass Wasser durch den Einlass 16 gelangen kann und durch den Wasserkanal 15 geführt wird. Das Wasser wird durch den Propeller 14 in Richtung Auslass 17 beschleunigt und tritt aus dem Auslass 17 mit hoher Geschwindigkeit aus, so dass über den Rückstoßeffekt ein Vortrieb des Wasserfahrzeugs 10 erzielt wird.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist der Hydrofoil 20 an dem Jetantrieb 11 befestigt. Es ist ein Wassereinlass 25 in der Tragstütze 24 vorgesehen. Über den Wassereinlass 25 gelangt Wasser über einen Kanal 26 in der Tragstütze 24 zum Einlass 16 des Jetantriebs 11 und von dort über den Propeller 14 und die Düse 21 zum Auslass 17. Um möglichst wenig Reibung des Wassers vorzusehen, ist der Kanal 26 durch eine Wand 27 abgeschlossen, die kantenfrei ist und insbesondere eine hyperbolische oder runde bzw. kreisabschnittsförmige Form aufweist. Eine entsprechende runde Wand 29 bzw. hyperbolisch geformte Wand 29 oder kreisabschnittsförmige Wand 29 ist im Jetantrieb 11 vorgesehen, um auch dort einen möglichst geringen Wasserwiderstand hervorzurufen.
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In 2 ist auf der linken Seite der Verbindung der Tragstütze 24 zum Jetantrieb 11 eine Kante dargestellt. Diese kann auch abgerundet ausgebildet sein. Dies ist durch die gestrichelte Linie 41 angedeutet. Hierdurch werden besonders wenig Verwirbelungen erzeugt, so dass wenig Reibung und damit Energieverlust erzielt wird.
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3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform gelangt kein Wasser mehr durch einen Kanal in den Jetantrieb 11. Stattdessen dient der Motor 12 dazu, über ein Zahnrad 36 einen Zahnriemen 34 anzutreiben, der ein Zahnrad 37, das mit der Welle 31 verbunden ist, antreibt, wodurch ein zweiter Propeller 30 angetrieben wird, der von Wasser umströmt ist.
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3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung dieser Ausführungsform. Ein stromlinienförmiges Propellergehäuse 42 dient dazu, den Wasserwiderstand so gering wie möglich zu halten. Das Gehäuse 42 ist im Bereich des zweiten Propellers 30 offen, damit entsprechend ein gleichmäßiger Wasserstrom vorherrschen kann. Die Welle 13 zum ersten Propeller 14 kann in dieser Ausführungsform von dem Zahnrad 36 oder der Welle zum Motor 12 gelöst sein, so dass dieser Teil der Welle 13 zwischen dem Zahnrad 36 und dem Propeller 14 bei einem Antrieb durch den Motor 12 nicht mit dreht.
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4 zeigt einen Teil einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. An dem Motor 12 ist über eine Motorwelle 35 ein Getriebe 32 gekoppelt, von dem die erste Welle 13 zu einem Propeller 14 führt und eine Verbindungswelle 33 in die Tragstütze 24 und über ein Umlenkgetriebe ein Propeller, der im unteren Bereich des Hydrofoils 20 angeordnet ist, angetrieben werden kann. Wie durch die Doppelpfeile in 4 dargestellt ist, kann die erste Welle 13 mit dem Getriebe 32 eingekoppelt werden, allerdings auch ausgekoppelt werden. Das Gleiche gilt für die Verbindungswelle 33.
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Für den Fall, dass die Verbindungswelle 33 in das Getriebe 32 eingekoppelt wird, kann vorgesehen sein, dass automatisch durch einen Mechanismus die erste Welle 13 ausgekoppelt wird. Vorzugsweise ist der umgekehrte Fall auch vorgesehen.
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5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform eines Jetantriebs, der mit einem Hydrofoil verbunden ist. Hier wird zunächst die Düse 21 abmontiert und ein Adapter von hinten an den Jetantrieb angebracht. Das Anbringen kann mittels Schrauben, mittels eines Bajonettverschlusses, mittels eines Steckverschlusses oder ähnlich erfolgen. Die Welle 13 wird über eine Kupplung 43 verbunden. Hierüber wird dann der Zahnriemen 34 angetrieben.
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Eine Alternative ist schematisch in 6 dargestellt. Dort ist der Adapter so ausgebildet, dass dieser auf die Düse 21 aufgesteckt werden kann. Auch hier ist eine Kupplung 45 vorgesehen, die die Welle 13 mit einer Welle in dem Adapter 44 verbindet, so dass der Zahnriemen 34 angetrieben werden kann.
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Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wasserfahrzeug
- 11
- Jetantrieb
- 12
- Motor
- 13
- erste Welle
- 14
- erster Propeller
- 15
- Wasserkanal
- 16
- Einlass
- 17
- Auslass
- 20
- Hydrofoil
- 21
- Düse
- 22
- vordere Tragfläche
- 23
- hintere Tragfläche
- 24
- Tragstütze
- 25
- Wassereinlass
- 26
- Kanal
- 27
- Wand
- 28
- Verbindungsstrebe
- 29
- Wand
- 30
- zweiter Propeller
- 31
- zweite Welle
- 32
- Getriebe
- 33
- Verbindungswelle
- 34
- Zahnriemen
- 35
- Motorwelle
- 36
- Zahnrad
- 37
- Zahnrad
- 40
- Akkumulatormodul
- 41
- Wand
- 42
- Gehäuse
- 43
- Kupplung
- 44
- Adapter
- 45
- Kupplung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019116689 [0002, 0006, 0045]
- WO 2016/193382 A1 [0028, 0029]
