DE19752170C2 - Im Bugbereich eines mehrrumpfigen Wasserfahrzeugs angeordnete Auftriebsvorrichtung - Google Patents
Im Bugbereich eines mehrrumpfigen Wasserfahrzeugs angeordnete AuftriebsvorrichtungInfo
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- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/28—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auftriebsvorrichtung, die im Bugbereich
eines jeden Rumpfes eines mehrrumpfigen Wasserfahrzeugs angeordnet ist.
Mehrrumpfige Wasserfahrzeuge, wie beispielsweise Katamarane oder Trimarane,
zeichnen sich durch schlanke Rümpfe aus, durch die der Widerstand des Fahrzeuges
im Wasser verringert wird. Für eine weitere Widerstandsverringerung sind an den
Rümpfen angeordnete Auftriebsmittel bekannt.
So ist in der EP 0 094 673 B1 ein Katamaran mit zwei in einem Abstand und im
wesentlichen parallel zueinander angeordneten Bootshälften offenbart, die
vorzugweise durch ein Deck, das in Fahrt über Wasser liegt, miteinander verbunden
sind, und in dessen derart gebildetem Tunnel im Unterwasserbereich zwischen den
Bootshälften quer verlaufende Tragflügel angeordnet sind, wobei ein erster
Tragflügel in Längsrichtung in oder nahe vor dem Gewichtsschwerpunkt des
Katamarans angeordnet ist, ein zweiter Tragflügel in der Nähe des Hecks angeordnet
ist, und wobei beide Tragflügel solche Anstellwinkel aufweisen, daß sie bei
Konstruktionsgeschwindigkeit des Katamarans im wesentlichen parallel zum
Wasserspiegel liegen bzw. leicht positiv angestellt sind. Die Tragflügel befinden sich
bei Konstruktionsgeschwindigkeit in der Nähe der Wasseroberfläche und arbeiten im
Oberflächeneffekt-Betrieb, ohne daß sie auf der Wasseroberfläche gleiten. Die in der
EP 0 094 673 B1 vorgesehenen Tragflächen befinden sich in der Nähe der
Gesamtschwerpunktes des Katamarans, so daß nur ein kleiner Hebelarm für die
Erzeugung eines Drehmomentes um dessen Gewichtsschwerpunkt zur Verfügung
steht. Dies bedeutet jedoch, daß der Bugbereich des Katamarans erst bei einer relativ
großen Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Wasser herausragt und somit erst
vergleichsweise spät eine Verringerung hinsichtlich des Fahrtwiderstandes des
Katamarans erfolgt.
Katamarane neigen in nachteiliger Weise aufgrund ihrer schlank ausgebildeten
Rümpfe dazu, bei starkem Wind mit dem Bug den Wasserspiegel zu unterschneiden.
Dabei wird der Bug durch den Wind- und Segeldruck unter Wasser gedrückt, was
bei hohen Geschwindigkeiten zum Kentern führen kann. Weiterhin ist die
Steuerfähigkeit eines solchen Wasserfahrzeugs stark eingeschränkt, da die am Heck
befindlichen Ruderblätter beim Eintauchen des Rumpfes aus dem Wasser
herausragen und wirkungslos sind.
In der US-PS-3,804,048 ist ein schnelles, einrumpfiges Wassersportfahrzeug
vorgeschlagen worden, das ein im Bugbereich in Kiellinie angeordnetes, um seine
Hochachse frei drehbares Ruder aufweist. An dem dem Rumpf abgewandten unteren
Ende des Ruders sind von der Ruderfläche vertikal abragende Auftriebsflächen
vorgesehen, auf denen das Wassersportfahrzeug bei Fahrt aufschwimmt und auf dem
Wasser gleitet, wodurch sein Widerstand verringert wird. Der durch den
Gewichtsschwerpunkt des Fahrzeugs und den Auftriebspunkt der Auftriebsflächen
gebildete Hebelarm ist hierbei im Verhältnis zu der Gesamtlänge des Fahrzeuges
relativ groß, so daß der Bugbereich des Fahrzeugs bereits bei geringer
Fahrgeschwindigkeit aus dem Wasser herausragt und der Fahrtwiderstand relativ
schnell verringert wird. Weiter ist das Verhältnis von Rumpfbreite und Rumpflänge
bei diesem Wasserfahrzeug derart, daß es bei einem Fahrbetrieb zu keiner Kenterung
aufgrund Unterschneidung kommen kann.
In der US-Patentschrift 5,088,431 ist eine Proa beschrieben, welche mit zwei mit
Auftriebsvorrichtungen versehenen Rudern ausgestattet ist. Die Ruder bzw.
Auftriebsvorrichtungen sind dabei ausschließlich an einem Rumpf der
zweirumpfigen Proa vorgesehen. So weist ein Rumpf der Proa zwei Ruder mit
jeweiligen Auftriebsvorrichtungen auf, wobei sich ein Ruder im Bugbereich und
das andere Ruder im Heckbereich dieses Rumpfes befindet. Der andere Rumpf ist
dagegen ruder- bzw. auftriebsvorrichtungsfrei.
Aus der WO 93/09 994 ist ein mehrrumpfiges Wasserfahrzeug, insbesondere ein
Trimaran, bekannt, welches mit Auftriebsvorrichtungen tragenden Flossen an
allen Rümpfen versehen ist. Die Flossen sind im Bugbereich der jeweiligen
Rümpfe angeordnet, wobei aber nur eine einzige Flosse, nämlich die des mittleren
Rumpfes, um ihre Hochachse herum schwenkbar ist, d. h. auch als Ruder wirken
kann. Die Auftriebsvorrichtungen tragenden Flossen der beiden Ausleger des
Trimarans sind lediglich um eine Querachse schwenkbar zum Verstellen des
Anstellwinkels der Auftriebsvorrichtungen.
In der Publikation von K. Büller "Einige Möglichkeiten den Tiefgang von
Tragflügelbooten zu verringern" in: HANSA - Schifffahrt - Schiffbau - Hafen; 97.
Jahrg. (1960); Nr. 8/9; S. 4059-4061, wird ein Tragflügelboot beschrieben, bei
welchem die Tragflügel, beispielsweise, um mit diesen in Anlagehäfen nicht auf
den Grund aufzusetzen oder aber zum Säubern der Tragflügel, in vertikaler
Richtung hochziehbar sind. Dabei werden die Tragflügel auf Schienen gleitend
oder über Spindeln auf und abgefahren und in den Endstellungen blockiert.
Gegenüber dem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Auftriebsvorrichtung für ein mehrrumpfiges Wasserfahrzeug zu schaffen, die ein
Unterschneiden jedes Rumpfes verhindert, eine volle Steuerfähigkeit des
Wasserfahrzeugs auch bei hoher Geschwindigkeit gewährleistet und die einen
verringerten hydrodynamischen Widerstand aufweist sowie ein leichtes Anlanden
bei eingeschränkter Wassertiefe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Auftriebsvorrichtung für ein mehrrumpfiges
Wasserfahrzeug gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Auftriebsflügel wird ein Unterschneiden
des Bugbereichs eines mehrrumpfigen Wasserfahrzeugs, beispielsweise eines
Katamarans oder Trimarans, wirksam verhindert, da diese bei einem tieferen Ein
tauchen der Rümpfe zusätzlichen Auftrieb erzeugen. Unter dem Begriff Bugbereich
soll ein vor dem Bug des Wasserfahrzeugs befindlicher Bereich sowie das von dem
Bug des Wasserfahrzeugs ausgehende etwa erste Viertel der Gesamtlänge bzw. der
"Länge über alles" des Wasserfahrzeugs verstanden werden.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Auftriebsflügel weisen weiter den Vorteil auf,
daß sie widerstandsverringernd wirken. Durch ihre Anordnung im Bugbereich bildet
sich ein großer Hebelarm bezüglich des Gesamtschwerpunkts des Wasserfahrzeugs
aus, so daß der Bugbereich der jeweiligen Rümpfe vergleichsweise schnell aus dem
Wasser herausragt. Insbesondere bei schneller Fahrt gleitet ein mit der erfindungs
gemäßen Auftriebsvorrichtung versehenes mehrrumpfiges Boot in seinem Bugbe
reich über der Wasseroberfläche.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Flossen sind um ihre jeweiligen Hochachsen
schwenkbar angeordnet. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, ein mit der
erfindungsgemäß vorgesehenen Auftriebsvorrichtung ausgestattetes Wasserfahrzeug
leicht zu manövrieren, da sich die Flossen um ihre Hochachsen hinsichtlich des
hydrodynamischen Widerstandes optimal ausrichten können. Erfindungsgemäß sind
die Flossen weiterhin höhenverschieblich, was von besonderem Vorteil beim
Anlanden beispielsweise an einen Strand, ist.
Durch die im Bugbereich des Wasserfahrzeugs vorgesehene Anordnung der
Auftriebsvorrichtung wird weiterhin in vorteilhafter Weise eine Stampfbewegung
des Wasserfahrzeugs bei harten Wellen, insbesondere Windwellen, verringert, oder
bei voller Fahrt des Wasserfahrzeugs sogar aufgehoben.
In besonders verteilhafter Weise ist die erfindungsgemäß vorgesehene Auf
triebsvorrichtung in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs gesehen seitlich an dem
jeweiligen Rumpf vorgesehen. Aufgrund dieser Anordnung stellen sich die Flossen
nach einem Ruderausschlag automatisch zurück, so daß die Manövrierbarkeit des
Wasserfahrzeugs weiter verbessert wird.
In vorteilhafter Weise ist der Anstellwinkel des an der Flosse angelenkten
Auftriebsflügels einstellbar. Hierdurch können Auftrieb und Widerstand der
Auftriebsflügel geschwindigkeitsabhängig geregelt oder gesteuert werden, was die
Leistungsfähigkeit eines mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Auftriebs
vorrichtung versehenen mehrrumpfigen Wasserfahrzeugs weiter steigert.
Die Einstellung des Anstellwinkels des Auftriebsflügels erfolgt bevorzugt mittels
eines auf der Wasseroberfläche befindlichen Sensors, der über ein in der Flosse
befindliches Hebelsystem an dem Auftriebsflügel angeschlossen ist. Wenigstens ein
Teil des Sensors befindet sich auf der Wasseroberfläche und folgt der Form einer
Welle des Gewässers, auf dem sich das Wasserfahrzeug befindet, nach. Eine
Änderung der Welle bzw. deren Wasserstandes oder der Abtauchtiefe des Sensors
wird somit direkt zu der Auftriebsfläche übertragen, und deren Anstellwinkel wird
automatisch mittels des Hebelsystems verändert.
Eine besonders wirksame, einen geringen hydrodynamischen Widerstand
aufweisende und leicht herstellbare Auftriebsvorrichtung weist im wesentlichen
rechtwinklig von der Flosse abragende Auftriebsflügel auf. Da diese an dem unteren
Ende jeweils einer Flosse angeordnet sind, ergibt sich eine in Fahrtrichtung gesehen
im wesentlichen umgekehrte T-förmige Ausgestaltung der Auftriebsvorrichtung, bei
welcher der untere Teil der Flosse dem Grundstrich des T und der abragende
Auftriebsflügel dem Querstrich des T entspricht. Ein derart ausgestattetes
Wasserfahrzeug gleitet bei schneller Fahrt nur noch auf der Auftriebsvorrichtung
über das Wasser, ohne daß ein störender Widerstand der Rümpfe erzeugt wird.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Auftriebsflügel an anderer Stelle der
Flosse anzuordnen, so daß sich insbesondere eine Kreuzkonfiguration ergibt. Dies ist
dann sinnvoll, wenn ein Teil der Auftriebsvorrichtung im Wasser verbleiben soll, um
die maximal fahrbare Geschwindigkeit des Wasserfahrzeugs zu begrenzen.
Es ist auch möglich, die Auftriebsflügel unter einem beliebigen anderen Winkel als
90° von den Ruderflächen abragen zu lassen, so daß sie eine V-Stellung einnehmen;
auch hierdurch kann eine beliebige gewünschte Beziehung von Auftrieb und
Widerstand der Auftriebsvorrichtung eingestellt werden.
In besonders vorteilhafter Weise sind die erfindungsgemäß vorgesehenen Flossen
über einen Seilzug und/oder jeweils eine Ruderpinne und eine Spurstange an einen
Ausleger derart miteinander verbunden, daß eine Einrichtung zum Steuern des
Wasserfahrzeugs geschaffen ist. Eine derart gestaltete Auftriebsvorrichtung stellt
eine Bugruderanlage für ein mehrrumpfiges Wasserfahrzeug dar.
Im allgemeinen werden mehrrumpfige Wasserfahrzeuge mit am Heck angeordneten
Rudern gesteuert, wie aus der bereits genannten EP 0 094 673 B1 bekannt. Durch
diese Anordnung wird eine automatische Rückstellung der Ruder nach einem
Ruderausschlag gewährleistet. Bei einem bereits zuvor beschriebenen
Unterschneiden des Bugs des Wasserfahrzeugs jedoch ist die Steuerfähigkeit eines
solchen Wasserfahrzeugs stark eingeschränkt, da die am Heck befindlichen
Ruderblätter aus dem Wasser herausragen und wirkungslos sind.
Demgegenüber verbleibt die als Bugruderanlage ausgestaltete Aufriebsvorrichtung
auch bei einem Abtauchen des Bugs des Wasserfahrzeugs im Wasser, so daß das
Wasserfahrzeug auf komfortable Art voll steuerbar bleibt. Bei einer Anordnung der
Auftriebsvorrichtung - in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeug gesehen - seitlich an
dem Rumpf stellt sich die als Ruder wirkende Flosse automatisch nach einem
Ausschlag zurück. Mittels des Seilzuges und/oder jeweils einer Ruderpinne, die mit
einem ihrer Enden an jeweils einer Flosse angebracht ist, und einer an dem anderen
Ende der Ruderpinne angebrachten Spurstange, an der ihrerseits ein Ausleger ange
bracht ist, kann der Steuermann des Wasserfahrzeugs die um eine Hochachse
schwenkbare Flosse verschwenken, so daß diese als Ruder wirkt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf
beigefügten Zeichnungen detailiert erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Katamaran in perspektivischer Ansicht mit
einer Auftriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht eine um eine Quer
achse schwenkbare Flosse.
Fig. 3 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht die Lagerung einer
Flosse mittels einer Flossenhülse.
Fig. 4 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht eine Lagerung der in
Fig. 3 dargestellten Flossenhülse.
Fig. 5 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht eine Lagerung einer
Flosse mit Hilfe einer Manschette.
Fig. 6 zeigt schematisch in teilweise geschnittener Ansicht ein die Anstell
winkelveränderung des eines Auftriebsflügels bewirkendes Hebelsy
stem.
Fig. 7 zeigt schematisch in teilweise geschnittener Ansicht eine Lagerung
eines verstellbaren Auftriebsflügels an einer Flosse.
Fig. 8 zeigt eine Fahrteinstellung eines Katamarans in Seitenansicht.
Fig. 9 zeigt einen Katamaran mit einer als Bugruderanlage ausgestalteten
Auftriebsvorrichtung.
Fig. 10 zeigt einen Katamaran in Seitenansicht mit vor dem Bug angeordneten
Auftriebsvorrichtungen.
Das in Fig. 1 dargestellte Wasserfahrzeug 1 ist ein Katamaran, der zwei parallel
zueinander liegende Rümpfe 2 und 3 aufweist. Diese sind schlank ausgeführt und
etwa mittschiffs durch einen Querträger 4, im Heckbereich durch einen Querträger 5
miteinander verbunden. Zwischen den parallel zueinander ausgerichteten
Querträgern 4 und 5 ist eine Auflage (hier nicht dargestellt) angeordnet, auf der sich
die Besatzung (hier nicht dargestellt) des Wasserfahrzeugs 1 befindet. Der Antrieb
des Wasserfahrzeugs 1 erfolgt durch ein oder mehrere Segel (nicht dargestellt), die
an einem oder mehreren Masten (nicht dargestellt) angeordnet sind, welche ihrerseits
an dem mittschiffs befindlichen Querträger 4 oder über den Rümpfen 2 bzw. 3
angebracht sind.
Der Bugbereich 6 entspricht etwa dem ersten Viertel der Gesamtlänge der beiden
Rümpfe 2, 3, gerechnet ab dem vordersten festen Punkt 7 des jeweiligen Rumpfes 2,
3 entlang einer Linie entgegen der Fahrtrichtung, die durch einen Pfeil I dargestellt
ist. Im Bugbereich 6 eines jeden Rumpfes 2, 3 des Wasserfahrzeugs 1 befindet sich
jeweils eine Auftriebsvorrichtung 8, 9, die in durch einen Pfeil I gekennzeichnete
Fahrtrichtung jeweils seitlich von jedem der Rümpfe 2, 3 und zwischen diesen
liegend beabstandet sind.
Die an der Steuerbordseite des Wasserfahrzeugs 1 vorgesehene Auftriebsvorrichtung
8 weist eine Flosse 10 auf, an deren in der Fig. 1 unterem Ende ein Auftriebsflügel
11 rechtwinklig abragt. Die an der Backbordseite des Wasserfahrzeugs 1
vorgesehene Auftriebsvorrichtung 9 weist in gleicher Weise eine Flosse 12 auf, von
deren in der Fig. 1 unterem Ende ein Auftriebsflügel 13 rechtwinklig abragt. Sowohl
die beiden Flossen 10, 12 als auch die Auftriebsflügel 11, 13 weisen ein Profil auf,
das den hydrodynamischen Widerstand der Auftriebsvorrichtungen 8 bzw. 9
verringert.
Die Flosse 10 der Auftriebsvorrichtung 8 weist an ihrer Vorderkante 14 etwa im
oberen Bereich eine Aussparung 15 auf, in der eine als Verlängerung der
Vorderkante 14 ausgebildete Hochachse 16 befestigt ist. Einen identischen Aufbau
weist die Auftriebsvorrichtung 9 auf, an deren Vorderkante 17 eine Aussparung 18
etwa im oberen Bereich der Flosse 12 ausgebildet ist. In der Aussparung 18 ist eine
Hochachse 19 in Verlängerung der Vorderkante 17 der Flosse 12 befestigt.
Die Hochachse 16 der an der Steuerbordseite des Wasserfahrzeuges 1 befindlichen
Auftriebsvorrichtung 8 ist an einem Träger 20, der auf der Oberseite des Rumpfes 2
befestigt ist, und an einem Träger 21 schwenkbar gelagert. Der Träger 21 ist an der
dem Rumpf 3 zugewandten Seite des Rumpfes 2 oberhalb der Wasserlinie (hier nicht
gezeigt) befestigt. Beide Träger 20, 21 ragen rechtwinklig von dem Rumpf 2, im
wesentlichen parallel zu den Querträgern 4 bzw. 5, ab. Die Lagerung der Hochachse
16 an den beiden Trägern 20 und 21 erfolgt in an sich bekannter Weise mittels
Lagerbuchsen (hier nicht gezeigt), die in den Trägern 20, 21 eingebracht sind.
Auf identische Weise ist die Hochachse 19 der an der Backbordseite des
Wasserfahrzeuges 1 befindlichen Auftriebsvorrichtung 9 an einem Träger 22, der auf
der Oberseite des Rumpfes 3 befestigt ist, und an einem Träger 23 schwenkbar
gelagert. Der Träger 22 ist an der dem Rumpf 2 zugewandten Seite des Rumpfes 3
oberhalb der Wasserlinie (hier nicht gezeigt) befestigt. Beide Träger 22, 23 ragen
rechtwinklig von dem Rumpf 3, im wesentlichen parallel zu den Querträgern 4 bzw.
5 ab. Die Lagerung der Hochachse 19 an den beiden Trägern 22 und 23 erfolgt in an
sich bekannter Weise mittels Lagerbuchsen (hier nicht gezeigt), die in den Trägern
22, 23 eingebracht sind.
Durch die Lagerung der Hochachsen 16 und 19 wird ermöglicht, daß diese und
damit die an ihnen jeweils befestigten Flossen 10, 12 frei schwenken können, wie
durch den Pfeil II an der Auftriebsvorrichtung 9 angedeutet. Hierdurch richten sich
die Auftriebsvorrichtungen 8, 9 bei einer Fahrt des Wasserfahrzeugs 1 derart aus, daß
der hydrodynamische Widerstand des Wasserfahrzeugs 1 minimal wird.
Der seitliche Abstand der Träger 20, 21 von dem Rumpf 2, und der seitliche Abstand
der Träger 22, 23 von dem Rumpf 3 sind derart bemessen, daß die Flossen 10 bzw.
12 auch bei einem Vollausschlag die Rümpfe 2 bzw. 3 nicht berühren.
Die rechtwinklig von den Flossen 10 bzw. 12 abragenden Auftriebsflügel 11 bzw. 13
sind in dem hier gezeigten Beispiel einteilig ausgebildet. In Fahrtrichtung (Pfeil I)
des Wasserfahrzeugs 1 betrachtet, weisen die beiden Auftriebsvorrichtungen somit
eine im wesentlichen umgekehrte T-Form auf. Hierdurch erzeugen die
Auftriebsvorrichtungen 8, 9 einen maximalen Auftrieb bei Fahrt des
Wasserfahrzeugs 1, und bilden eine größtmögliche Fläche, die bei einem Abtauchen
des Bugbereichs 6 des Wasserfahrzeugs 1 Auftrieb erzeugt, wodurch ein
Unterschneiden und damit ein mögliches Kentern desselben vermieden wird.
Zur Erzeugung eines größtmöglichen Auftriebs der Auftriebsflügel 11, 13 weisen
diese ein Profil auf, durch das auf der Unterseite der Auftriebsflügel 11, 13 ein
Überdruck, und auf der Oberseite derselben ein Unterdruck bei Fahrt des
Wasserfahrzeugs 1 erzeugt wird. Dabei können die Profile der Auftriebsflügel 11, 13
derart gesteuert sein, daß deren Oberseiten während der Fahrt aus der Wasserober
fläche nicht auftauchen.
Die Flossen 10, 12 weisen jeweils ein Profil auf, das symmetrisch bezüglich der
Hochachse 16 bzw. 19 ist. Hierdurch wird der hydrodynamische Widerstand der
Auftriebsvorrichtung 8 bzw. 9 verringert, so daß das mit der Auftriebsvorrichtung 8,
9 versehene Wasserfahrzeug 1 schneller Fahrt aufnimmt und sich dessen Bugbereich
6 frühzeitig aus dem Wasser erhebt, was wiederum eine Verringerung des
hydrodynamischen Widerstandes des Wasserfahrzeugs 1 mit sich bringt.
Es ist möglich, die jeweiligen Auftriebsflügel 11 und 13 mehrstückig auszubilden.
Auch ist es möglich, die Auftriebsflügel nicht in Form eines umgekehrten T
anzuordnen, sondern beispielsweise auf jeweils einer, bezüglich der Längsachse des
Wasserfahrzeugs 1 symmetrischen Seite jeweils eines Auftriebsflügels zu verzichten,
so daß jede Auftriebsvorrichtung in Fahrtrichtung (entsprechend Pfeil I) gesehen in
Form eines ausgebildet ist. Hierdurch wird der induzierte Widerstand der
Auftriebsvorrichtung verringert.
Auch wenn die folgenden Ausführungen expressis verbis nur die in Fig. 1
dargestellte Flosse 10 erwähnen, so beziehen sich diese auch auf die in Fig. 1
gezeigte Flosse 12.
In Fig. 2 ist eine weitere Lagerungsmöglichkeit für eine erfindungsgemäß
vorgesehene Flosse gezeigt. Die Flosse 10 ist mit der in ihrer Aussparung 15
vorgesehenen Hochachse 16 schwenkbar gelagert. Im Gegensatz zu Fig. 1 erfolgt die
Lagerung der Hochachse 16 jedoch nicht in zwei übereinander angeordneten
Trägern, sondern in einem Lagerelement 24, das an einem dem Rumpf 2
abgewandten Ende eines Trägers 25, der in ähnlicher Weise wie die in Fig. 1
gezeigten Träger 20 oder 21 von dem Rumpf 2 abragt, angeordnet ist. Auch in
diesem Beispiel erfolgt die Lagerung der Hochachse 16 in dem Lagerelement mittels
(nicht gezeigter) Lagerbuchsen. Das Lagerelement 24 ist mittels einer Querachse 26
schwenkbar gelagert, die ebenfalls an sich bekannte Lagerbuchsen (nicht gezeigt)
aufweist. Damit sind in besonders vorteilhafter Weise die Flossen 10, 12 und die an
ihnen angeordneten Auftriebsflügel 11, 13 um jeweils eine Querachse 26
schwenkbar gelagert, so daß ein Auftreffen der Auftriebsvorrichtungen 8, 9 auf ein
Hindernis 27, beispielsweise einem Stein, nicht zu einer Beschädigung derselben
führt.
Um ein unkontrolliertes Schwenken der Auftriebsvorrichtung 8 um die Querachse
26 zu vermeiden, ist wenigstens ein durch das Lagerelement 24 in den Träger 25
ragender Scherstift 28 vorgesehen. Trifft die Auftriebsvorrichtung 8 oder, wie hier
gezeigt, der Auftriebsflügel 11 gegen das Hindernis 27 auf, so können Flosse 10 und
Auftriebsflügel 11 insgesamt um die Querachse 26 in Richtung Pfeil III schwenken,
ohne daß eines der Bauteile 10 oder 11 durch das Hindernis 27 beschädigt oder gar
zerstört wird, wenn der Scherstift 28 abgeschert ist. Nachdem das Hindernis 27
überwunden ist, kann die Flosse 10 manuell oder motorisch in ihre vertikale Position
zurückgebracht und ein neuer Scherstift 28 eingesetzt werden. Alternativ kann
vorgesehen sein, daß sich das Lagerelement 24 und die daran gelagerte Flosse 10
einschließlich dem Auftriebsflügel 11 nach einem Abscheren des Scherstiftes 28 von
der Querachse 26 ablösen und von dem Wasserfahrzeug 1 vollständig getrennt
werden.
Alternativ zu der Anbringung der Flossen 10 und 12 mittels an ihnen angeordneten
Hochachsen 16, 19 ist es auch möglich, jeweils eine Flossenhülse 29 vorzusehen.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine Flossenhülse 29 ein Bauteil, in dem eine Flosse 10
höhenverschieblich in Richtung Pfeil IV gelagert ist. Hierzu ist die Flossenhülse 29
innen hohl ausgeführt und weist Reibelemente (hier nicht dargestellt) auf, die ein
Herausfallen der Flosse 10 aus der Flossenhülse 29 verhindern. Die Flossenhülse 29
weist eine Aussparung 30 auf, in der eine Hochachse 31 gelagert ist. Damit kann die
Flossenhülse 29 und die in ihr befindliche Flosse 10 auf die in Fig. 1 und 2
beschriebene Art gelagert werden.
Eine weitere in der Flossenhülse 29 vorgesehene, sich über die gesamte Länge
derselben, parallel zu der Hochachse 31 erstreckende Aussparung 32 dient dazu, eine
Bewegung eines in seiner Position veränderlichen Sensors zu ermöglichen, wie im
folgenden beschrieben werden wird.
Zur Verringerung des hydrodynamischen Widerstandes ist die Flossenhülse 29 in
Fahrtrichtung gesehen als im wesentlichen symmetrisches Profil ausgebildet. Durch
die Höhenverstellung einer in der Flossenhülse 29 gelagerten Auftriebsvorrichtung 8
kann die maximale Steigung eines mit den genannten Bauteilen ausgestatteten
Wasserfahrzeugs 1 festgelegt werden.
Insbesondere zum Anlanden eines mit einer erfindungsgemäßen Auftriebs
vorrichtung ausgestatteten Wasserfahrzeugs 1 kann diese derart ausgestaltet sein, daß
die in der Auftriebsvorrichtung vorgesehene Flosse und der Auftriebsflügel aus dem
Wasser schwenkbar ausgebildet sind. In Fig. 4 ist die in Fig. 3 bereits beschriebene
Flossenhülse 29 mit einer solchen Lagerung versehen, daß die Auftriebsvorrichtung
8 um eine Längsachse 33 verschwenkbar ist. Hierzu ist ein Lagerelement 34
vorgesehen, das die bereits beschriebene Hochachse 31 beispielsweise mittels einer
Lagerbuchse (nicht gezeigt), wie bereits geschildert, schwenkbar lagert. Hierzu ist
das Lagerelement im wesentlichen in Form eines Trägers ausgestaltet, in dessen
Mitte etwa die Hochachse 31 gelagert ist. Die Längsachse 33 selbst ist in dem in der
Fig. 4 linken Endbereich des Lagerelements 34 parallel zu der Fahrtrichtung (ent
sprechend Pfeil I) befestigt. Die Längsachse 33 ihrerseits ist in dem Träger 20 mittels
Lagerbuchsen (nicht gezeigt) verschwenkbar gelagert. Das dem Rumpf 2
abgewandte Ende 35 des Lagerelements 34 dient als Handgriff, so daß eine Person
durch Ziehen nach oben an dem Ende 35 in der Fig. 4 die Auftriebsvorrichtung 8 in
Richtung Pfeil V verschwenken kann, bis diese schließlich aus dem Wasser
herausgeschwenkt ist. Damit sind die am tiefsten in das Wasser ragenden Teile des
Wasserfahrzeugs 1 die Rümpfe 2 und 3. Durch eine umgekehrte Handbewegung
einer Person kann die Auftriebsvorrichtung 8 entgegen der Richtung des Pfeils V
wieder zu Wasser gelassen werden.
In den bisher beschriebenen Figuren sind die Auftriebsvorrichtungen mittels Trägern
20, 22 bzw. 23 an den Rümpfen 2 bzw. 3 angebracht. Die Anbringung kann
beispielsweise lösbar mittels Schrauben, oder unlösbar mittels Bolzen erfolgen.
Diese Anbringungen erfordern jedoch eine Lagerung in den Rümpfen 2, 3 selbst, so
daß diese vom Hersteller mit Löchern versehen sein müssen, oder daß Löcher
nachträglich unter Inkaufnahme einer teilweisen Beschädigung und damit
mechanischen Schwächung der Rümpfe in die Rümpfe 2, 3 eingebracht werden
müssen.
Demgegenüber ist in Fig. 5 eine Lagerung einer auch nachträglich anbringbaren
Auftriebsvorrichtung 36 gezeigt, die ohne Beschädigung der Rümpfe an denselben
befestigt werden kann. Hierzu ist eine Manschette 37 vorgesehen, die um die
Außenwand des hier gezeigten Rumpfes 2 dicht angelegt wird. Die Manschette ist
ein beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehendes Band, dessen
sich gegenüberliegenden, auf dem Rumpf 2 aufliegenden Enden jeweils mit einer
Schlaufe 38, 39 ausgebildet sind.
In jede der Schlaufen 38, 39 ist jeweils ein stabförmiges, in Längsrichtung des
Rumpfes 2 im wesentlichen paralleles Halterungsmittel 40, 41 eingeführt, dessen
jeweilige Endbereiche aus der Schlaufe 38, 39 über stehen. Die Endbereiche der
Halterungsmittel 40, 41 sind mit Öffnungen versehen, in die jeweils ein
beispielsweise als Gewindestange ausgebildeter Spannstab 42, 43 eingeführt ist. Der
Spannstab 42 ist an dem bugseitigen Endbereich des Halterungsmittels 40 und dem
bugseitigen Endbereich des Halterungsmittels 41 derart angebracht, daß er im
wesentlichen rechtwinklig zu den Halterungsmitteln 40, 41 quer zur Fahrtrichtung I
ausgerichtet ist. Auf gleiche Weise ist der Spannstab 43 an dem heckseitgen
Endbereich des Halterungsmittels 40 und dem heckseitigen Endebereich des
Halterungsmittels 41 angeordnet. Jeder der Spannstäbe 42 bzw. 43 weist an seinem
in der Fig. 5 dargestellten linken Ende einen Anschlag 44 bzw. 45 auf, gegen welche
die Spannstäbe 42, 43 anliegen. Die den Anschlägen 44, 45 gegenüberliegenden
Enden der Spannstäbe 41, 42 sind durch die den Öffnungen des Halterungsmittels 40
gegenüberliegenden Öffnungen des Halterungsmittels 41 geführt und ragen in
Backbordrichtung des Rumpfes 2 aus den Öffnungen in dem Halterungsmittel 41
mit ihren jeweiligen in der Fig. 5 dargestellten rechten Enden heraus. Die rechten
Enden sind jeweils durch eine oder mehrere Muttern 46 bzw. 47 auf dem als
Gewindestange ausgeführten Spannstab 42, 43 gesichert. Durch Anziehen der
Muttern 46, 47 können sich die beiden Halterungsmittel 40 und 41 gegeneinander
annähern, wodurch die Manschette 37 über den Bugbereich des Rumpfes 2
unverlierbar gespannt wird. Durch Lösen der Muttern 46, 47 kann die Vorspannung
der Manschette 37 derart verringert werden, daß diese von dem Rumpf 2 entfernt
werden kann. Die Halterungsmittel 40, 41 und Spannstäbe 42, 43 sind beispielsweise
durch große Toleranzen der genannten Bauteile derart ausgeführt, daß sie im nicht
angezogenen Zustand der Muttern 46, 47 gegeneinander in bestimmten Grenzen frei
positionierbar sind, so daß sie sich gegeneinander und in bezug auf den Rumpf 2
ohne Hemmen ausrichten können.
An jedem der Enden des Halterungsmittels 41 ist ein Stab 48, 49 mit einem seiner
Enden angebracht. Jeder Stab 48, 49 ragt dabei von dem Rumpf in Fahrtrichtung I
gesehen seitlich, im wesentlichen rechtwinklig ab. An den den Enden des
Halterungsmittels 41 gegenüberliegen anderen Enden der Stäbe 48, 49 ist ein
Lagerelement 50 mit seinem in der Fig. 5 oberen Ende angebracht. Mit seinem in der
Fig. 5 unteren Ende ist das Lagerelement 50 mit einem weiteren Lagerelement 51
verbunden, das seitlich von der Manschette 37 und im wesentlichen rechtwinklig zu
dieser abragt. Die beiden Lagerelemente 50, 51 und Stäbe 48, 49 sind gegeneinander
verdrehbar ausgeführt, so daß das Lagerelement 50 in Pfeilrichtung VI in das Wasser
absenkbar und aus diesem heraushebbar ist.
An der der Manschette 37 abgewandten Seite weist das Lagerelement 50 zwei um
eine Hochachse schwenkbare Halter 52, 53 auf, die parallel zueinander ausgerichtet
und von einander beabstandet sind. Während die Halter 52, 53 mit jeweils einem
Ende drehbar in dem Lagerelement 50 gelagert sind, ist an ihren, diesen Enden
gegenüberliegenden, Enden eine bereits beschriebene, mit einem Auftriebsflügel 11
versehene Flosse 10 befestigt. Durch die drehbare Lagerung der Halter 52, 53 in dem
Lagerelement 50 ist die Flosse 10 auch gemäß der hier beschriebenen Ausfüh
rungsform um eine Hochachse schwenkbar.
Die Anstellwinkel der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Auftriebsflächen 11, 13 können
verstellt werden. Diese Verstellung kann in Abhängigkeit von der vorherrschenden
Wellenform des Gewässers, in dem sich ein mit der erfindungsgemäß vorgesehenen
Auftriebsvorrichtung 8, 9 ausgestattetes Wasserfahrzeug 1 befindet, vorgenommen
werden. Hierzu ist, wie in Fig. 6 dargestellt, in der hohl ausgeführten Flosse 10 ein
Hebelsystem 54 vorgesehen, das im wesentlichen aus einem Sensor 55, einem ersten
Gestängeglied 56 und einem zweiten Gestängeglied 57 besteht. Der Sensor 55 ist in
diesem Beispiel als stabförmiger Schwimmer ausgebildet, dessen eines Ende sich
während der Fahrt immer auf der Wasseroberfläche 58 befindet. Mit seinem anderen
Ende ist der Sensor 55 an einem Gelenkpunkt 59 angelenkt, an dem sich das erste
Gestängeglied 56 befindet, welches seinerseits mittels eines weiteren Gelenkpunktes
60 gelenkig mit einem Ende des zweiten Gestängeglieds 57 verbunden ist. Letzteres
ist mit seinem anderen Ende schwenkbar mittels eines Gelenkpunktes 61 an dem
Auftriebsflügel 11 befestigt, der seinerseits um eine an der Flosse 10 angebrachte
Lagerstelle 62 schwenkbar ist. Eine Winkeländerung des Sensors 55 führt daher
immer auch zu einer Änderung des Anstellwinkels des Auftriebsflügels 11, was eine
Einstellung der Widerstands- und Auftriebskomponente der Antriebsvorrichtung 8, 9
ermöglicht. Weiterhin führt eine Änderung der Position des Sensors 55 immer auch
zu einer Änderung des Anstellwinkels der Auftriebsflügel 11, 13, was zu einer
Einstellung des Niveaus der Flossen 10, 12 bei Fahrt führt.
In besonders vorteilhafter Weise sind die Flossen 10, 12 und Auftriebsflügel 11, 13
als stranggepreßte Aluminiumhohlprofile ausgeführt. Hierdurch wird eine sehr
einfache und kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäß vorgesehenen
Auftriebsvorrichtung 8, 9 geschaffen.
Eine alternative Lagerungsmöglichkeit für einen in seinem Anstellwinkel
veränderbaren Auftriebsflügel 11 ist in Fig. 7 gezeigt. In der als stranggepreßtes
Aluminumhohlprofil ausgeführten Flosse 10 ist das in Fig. 6 beschriebene
Hebelsystem 54, von dem in Fig. 7 lediglich das zweite Gestängeglied 57 teilweise
gezeigt ist, untergebracht. Das Gestängeglied 57 ist mit seinem dem Auftriebsflügel
11 zugewandten Ende mittels eines Gelenkpunktes 61 an einem im allgemeinen als
Prismoid ausgebildeten Lagerträger 63 angelenkt. Der Lagerträger 63 befindet sich
innerhalb der Flosse 10. Die der Flosse benachbarten Seiten 64 des Lagerträgers 63
weisen eine der Innenkontur der Flosse 10 im wesentlichen komplemetäre Kontur
auf, die beispielsweise durch Konturfräsen, oder in vorteilhafter Weise bei der
Herstellung mittels Strangpressen eines Aluminiumsprofils erzeugt werden kann.
Die obere Seitenfläche 65 des Lagerträgers 63 ist im wesentlichen eben ausgebildet,
während die ihr gegenüberliegende untere Seitenfläche 66 ein Profil aufweist, das
später erläutert werden wird. Der Flächeninhalt der oberen Seitenfläche 65 ist kleiner
als der Flächeninhalt der unteren Seitenfläche 66. Hierdurch ist gewährleistet, daß
der Lagerträger 63, obwohl er sich im Inneren der Flosse 10 befindet, in Richtung
Pfeil VIII verschwenkt werden kann.
Der Lagerträger 63 weist drei Öffnungen 67, 68 und 69 auf die erste Öffnung 67
befindet sich in der oberen Seitenfläche 65 in Fahrtrichtung I gesehen etwa im
hinteren Drittel des Lagerträgers 63 und dient zur Durchführung des Gestängegliedes
57 an den Gelenkpunkt 61. Die Öffnung 67 weist eine solche Größe auf, daß das in
dem Lagerträger 63 befindliche Gestängeglied 57 verschwenkt werden kann. Die
zweite Öffnung 68 ist als eine sich von der oberen Seitenfläche 65 bis zu der unteren
Seitenfläche 66 durch den Lagerträger 63 erstreckende Bohrung ausgebildet, die der
Aufnahme einer den Auftriebsflügel 11 mit dem Lagerträger 63 verbindenden
Schraube 70 dient. Die dritte Öffnung 69 in dem Lagerträger 63 ist eine im unteren
Teil des Lagerträgers 63 befindliche Bohrung, in die ein Stift 71 eingesetzt ist,
welcher in eine korrespondierende Öffnung des Auftriebsflügels 11 eingreift. Die
Schraube 70 und der Stift 71 sind in Fahrtrichtung I gesehen in einer Linie fluchtend
ausgerichtet. Durch die derart gewählte Anordnung von Schraube 70 und Stift 71
wird einerseits eine feste Halterung des Auftriebsflügels 11 an dem Lagerträger 63
ermöglicht, andererseits ein Verdrehen des Auftriebsflügels 11 um die Schraube 70
auf einfache Art verhindert.
Die Vorderkante 14 der Flosse 10 weist an ihrem dem Auftriebsflügel 11
zugewandten Bereich eine Öffnung auf. Dieser Öffnung entsprechend weist die in
Fahrtrichtung I gesehen vordere Kante 72 des Lagerträgers 63 eine Aussparung auf,
in die eine Madenschraube 73 eingesetzt ist, welche den Lagerträger 63 an der
Flosse 10 befestigt. Mit Hilfe der Madenschraube 73 wird verhindert, daß sich der
Lagerträger 63 von der Flosse 10 ablöst, wenn sich das mit der erfindungsgemäß
vorgesehenen Auftriebsvorrichtung 8, 9 versehene Wasserfahrzeug 1 nicht in Fahrt
befindet. Nimmt das Wasserfahrzeug 1 Fahrt auf, wird der Auftriebsflügel 11 durch
die hydrodynamische Strömung in Fig. 7 nach oben gedrückt, so daß an dem
Lagerträger 63 und dem Auftriebsflügel 11 keine weiteren Befestigungselemente
vorgesehen sein müssen. Vielmehr liegt die dem Rumpf 2 zugewandte Oberfläche
des Auftriebsflügels 11 satt gegen die untere Seitenfläche 66 des Lagerträgers 63 an,
der eine dem Profil des Auftriebsflügels 11 entsprechende Kontur aufweist.
Eine Änderung der Anstellung des Auftriebsflügels 11 in Richtung Pfeil VIII erfolgt
durch eine im wesentlichen in Fig. 7 nach oben oder unten vorgesehene Verlagerung
des Gestängeglieds 57, durch die der Auftriebsflügel 11 um einen Lagerpunkt 74
schwenkt, der sich im Übergangsbereich von dem dem Auftriebsflügel 11
zugewandten, in der Fig. 7 unteren Ende der Vorderkante 14 der Flosse 10 und der
oberen Seite des Auftriebsflügels 11 befindet. Die somit ausgebildete Lagerung ist in
vorteilhafter Weise verschleißarm und schmutzunempfindlich ausgebildet. Die
maximal vorgesehene Änderung der Anstellung beträgt etwa -12° gegenüber der
horizontalen Wasseroberfläche 58.
Etwas oberhalb der Lagerträgers 63 ist in der Vorderkante 14 der Flosse 10 eine
Bohrung 75 eingebracht. Durch diese kann Wasser - auch bei voller Fahrt des
Wasserfahrzeugs 1 - in den von der als Hohlprofil ausgebildeten Flosse 10 und dem
Lagerträger 63 gebildeten Raum 76 einströmen, um Druckunterschiede innerhalb
des Raums 76 auszugleichen.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Auftriebsflügel 11, 13 können an ihren quer zur
Fahrtrichtung I vorgesehenen Enden Endplatten 77 (von denen nur eine dargestellt
ist) aufweisen, die mittels Schrauben 78 an den Auftriebsflügeln 11, 13 befestigt
sind. Hierdurch wird die Bildung von gebundenen und abgehenden Wirbeln oder
von Randwirbeln in vorteilhafter Weise vermindert, wodurch der induzierte
Widerstand der Auftriebsvorrichtungen 8, 9 verringert wird.
Durch die Höhenverstellbarkeit der an den Auftriebsvorrichtungen 8, 9
vorgesehenen Flossen 10, 12 ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine genaue
Einstellung der Auftriebsvorrichtungen 8, 9 in Verbindung mit am Heck des als
Katamaran ausgebildeten Wasserfahrzeugs 1 angebrachten Auftriebsvorrichtungen
vorzunehmen. Wie in Fig. 8 gezeigt, ist das Wasserfahrzeug 1 an seinem Heck mit je
einem an einem Träger 79 befestigten Auftriebsflügel 80 an jedem Rumpf 2, 3 ver
sehen. Die Auftriebsflügel 80 sind starr angebracht. Infolgedessen ist ihr Anstell
winkel á nur durch eine Veränderung des Anstellwinkels â im Bugbereich 6 ver
änderbar. Dies geschieht zum einen durch eine Veränderung des Anstellwinkels der
Auftriebsflügel 11, 13 mittels der zuvor beschriebenen Sensoren 55, zum anderen
geschieht dies durch eine Änderung der Höhenverstellung der Flossen 10, 12, indem
diese beispielsweise abgesenkt werden, was zu einem Ansteigen des Bugbereiches 6
des Wasserfahrzeugs 1 führt, wenn, wie im folgenden erläutert werden wird, das
Niveau der vorderen Auftriebsvorrichtungen 8, 9 und hinteren Auftriebsflügel 80
gegenüber einer gedachten, horizontalen Linie IX konstant bleibt. Da der
Anstellwinkel des Bugbereiches 6 um den Winkel â steigt, steigt somit der
Anstellwinkel der am Heck angeordneten Auftriebsflügel 80 um die Summe von á
und â, so daß eine optimale Abstimmung aller Anstellwinkel á und â unterein
ander und der Ausrichtung des Wasserfahrzeugs 1 möglich ist.
Bisher wurde angenommen, daß die erfindungsgemäß vorgesehenen Auftriebs
vorrichtungen 8, 9 automatisch durch eine im Wasser vorhandene Strömung um ihre
Hochachsen 16, 19 verschwenkt werden. Es ist allerdings in vorteilhafter Weise
ebenfalls möglich, die Auftriebsvorrichtungen 8, 9 aktiv manuell oder maschinell zu
verschwenken, so daß deren Flossen 10, 12 als Ruder für das Wasserfahrzeug 1
wirken. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, da die dergestalt ausgebildeten
Auftriebsvorrichtungen 8, 9 bei einem Abtauchen des Bugbereichs 6 im Wasser
verbleiben, so daß das Wasserfahrzeug 1 auf sichere und komfortable Art voll
steuerbar bleibt.
In dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel erfolgt die Steuerung der als aktive Bugruder
anlage ausgeführten Auftriebsvorrichtungen 8, 9 von Hand. Hierzu ist vorgesehen,
daß an jeweils dem oberen, dem Wasser abgewandten Ende der Flossen 10, 12
jeweils eine Ruderpinne 81, 82 befestigt ist. Die Befestigung kann lösbar
beispielsweise mittels Schrauben 83 oder dergleichen, oder unlösbar erfolgen.
An jeweils einem, den Flossen 10, 12 abgewandten Ende der Ruderpinnen 81, 82 ist
eine Spurstange 84 vorgesehen, die beispielsweise mittels Bolzen 85 gelenkig mit
den Ruderpinnen 81, 82 verbunden sind. Ebenfalls gelenkig mit der Spurstange 84
ist ein Ausleger 86 verbunden, der von dem Führer (nicht dargestellt) des
Wasserfahrzeugs 1 geschwenkt werden kann. Durch eine Schwenkbewegung des
Auslegers 86 wird eine Kraft auf die Ruderpinnen 81, 82 dergestalt ausgeübt, daß die
Flossen 10, 12 um ihre Hochachsen 16, 19 geschwenkt werden, wodurch das
Wasserfahrzeug 1 bei Fahrt eine Richtungsänderung erfährt.
Es sei darauf hingewiesen, daß anstelle der in Fig. 1 dargestellten insgesamt vier
Träger 20, 21, 22, 23 bei den in Fig. 9 dargestellten, als Bugruderanlagen
ausgeführte Auftriebsvorrichtungen 8, 9 an jedem Rumpf 2, 3 lediglich ein Träger
87, 88 jeweils seitlich von dem Rumpf 2, 3 und im wesentlichen rechtwinklig von
diesem abragt. Durch die sich somit ergebende seitliche Anordnung der Flossen 10,
12 wird eine automatische Rückstellung als Ruder wirkenden Flossen 10, 12
bewirkt. Weiter ist es möglich, die als Bugruderanlage ausgestalteten Auftriebsvor
richtungen 8, 9 in Verbindung mit den in Fig. 8 gezeigten, am Heck des
Wasserfahrzeugs 1 angebrachten Auftriebsflügeln 80 einzusetzen.
Fig. 10 zeigt ein als Katamaran ausgebildetes Wasserfahrzeug 1, an dessen
Rümpfen 2 und 3 Auftriebsvorrichungen 8 bzw. 9 angeordnet sind. Die
Auftriebsvorrichtung 8 weist eine Flosse 10, und die Auftriebsvorrichtung 9 weist
eine Flosse 12 auf, wobei von jeder Flosse senkrecht abstehende Auftriebsflügel
(hier nur Auftriebsflügel 13 gezeigt) vorgesehen sind. Bei der hier gezeigten
Ausführungsform der Auftriebsvorrichtungen 8, 9 sind die Auftriebsflügel nicht an
den in der Fig. 10 dargestellten unteren Enden der Flossen 10, 12 angeordnet,
sondern etwa 1/4 bezogen auf die jeweilige Höhe der Flossen 10, 12 über deren
unteren Enden.
Die in der Fig. 10 dargestellten Auftriebsvorrichtungen 8, 9 sind als
Bugruderanlage für das Wasserfahrzeug 1 ausgebildet. Gemäß diesem Aus
führungsbeispiel befinden sich die Auftriebsvorrichtungen 8 und 9 vor dem
jeweiligen Bug der Rümpfe 2 bzw. 3, wobei die Lagerung der jeweiligen Flossen 10
bzw. 12 mittels eines Gestänges (nicht dargestellt) derart erfolgt, daß diese - trotz
ihrer Lagerung vor dem Bug der jeweiligen Rümpfe 2, 3 - nachgezogen werden,
wenn sich das Wasserfahrzeug 1 in Fahrt befindet.
Die in der Beschreibung genannten, einzelnen Lagerungsmöglichkeiten können auch
miteinander kombiniert sein.
Die Träger sind in den gezeigten Beispielen eckig dargestellt, doch können sie auch
jede andere Form aufweisen.
Während in den hier beschriebenen Ausführungsformen ein Segelboot in Gestalt
eines Katamarans beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, daß die erfin
dungsgemäße Ruderanlage auch bei motorisch betriebenen mehrrumpfigen
Wasserfahrzeugen verwendet werden kann. Insbesondere kann die Erfindung auch
bei einem Trimaran verwendet werden.
1
Wasserfahrzeug
2
,
3
Rumpf
4
,
5
Querträger
6
Bugbereich
7
Punkt
8
,
9
Auftriebsvorrichtung
10
,
12
Flosse
11
,
13
Auftriebsflügel
14
,
17
Vorderkante
15
,
18
Aussparung
16
,
19
Hochachse
20
,
21
,
22
,
23
Träger
24
Lagerelement
25
Träger
26
Querachse
27
Hindernis
28
Scherstift
29
Flossenhülse
30
Aussparung
31
Hochachse
32
Aussparung
33
Längsachse
34
Lagerelement
35
Ende
36
Auftriebsvorrichtung
37
Manschette
38
,
39
Schlaufe
40
,
41
Halterungsmittel
42
,
43
Spannstab
44
,
45
Anschlag
46
,
47
Mutter
48
,
49
Stab
50
,
51
Lagerelement
52
,
53
Halter
54
Hebelsystem
55
Sensor
56
erstes Gestängeglied
57
zweites Gestängeglied
58
Wasseroberfläche
59
,
60
,
61
Gelenkpunkt
62
Lagerstelle
63
Lagerträger
64
Seiten
65
obere Seitenfläche
66
untere Seitenfläche
67
,
68
,
69
Öffnungen
70
Schraube
71
Stift
72
vordere Kante
73
Madenschraube
74
Lagerpunkt
75
Bohrung
76
Raum
77
Endplatten
78
Schrauben
79
Träger
80
Auftriebsflügel
81
,
82
Ruderpinne
83
Schrauben
84
Spurstange
85
Bolzen
86
Ausleger
87
,
88
Träger
I, II, II, IV, V, VI, VII, VIII, IX Pfeile
á, â Winkel
I, II, II, IV, V, VI, VII, VIII, IX Pfeile
á, â Winkel
Claims (14)
1. Auftriebsvorrichtung (8, 9), die im Bugbereich (6) eines jeden Rumpfes (2, 3)
eines mehrrumpfigen Wasserfahrzeugs (1) angeordnet ist und eine um eine
Hochachse (16, 19) schwenkbare Flosse (10, 12) aufweist, an deren unterem
Ende wenigstens ein Auftriebsflügel (11, 13) vorgesehen ist und welche in
Richtung der Hochachse höhenverschieblich ist.
2. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß Patenanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auftriebsvorrichtung (8, 9) in Fahrtrichtung (I) des Wasserfahrzeugs (1)
gesehen seitlich an dem Rumpf (2, 3) vorgesehen ist.
3. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Anstellwinkel (â) des an der Flosse (10, 12) angelenkten
Auftriebsflügels (11, 13) verstellbar ist.
4. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auftriebsflügel (11, 13) im wesentlichen rechtwinklig
von der Flosse (10, 12) abragt.
5. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auftriebsflügel (11, 13) über ein in der Flosse (10, 12)
vorgesehenes Hebelsystem (54) an einen auf der Wasseroberfläche (58)
befindlichen Sensor (55) angeschlossen ist.
6. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flosse (10, 12) um eine im wesentlichen parallel zur
Fahrtrichtung (I) des Wasserfahrzeugs (1) verlaufende Längsachse (33)
schwenkbar ist.
7. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flosse (10, 12) um eine im wesentlichen quer zur
Fahrtrichtung (I) des Wasserfahrzeugs (1) verlaufende Querachse (26)
schwenkbar ist.
8. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Flosse (10, 12) an einem Träger (25) mittels eines Scherstiftes (28)
gesichert ist.
9. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flosse (10, 12) an einer an dem Rumpf (2, 3) angeord
neten Flossenhülse (29) mittels zwischen Flosse (10, 12) und Flossenhülse (29)
angeordneten Reibelementen höhenverschieblich ist.
10. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flossen (10, 12) über einen Seilzug und/oder jeweils
eine Ruderpinne (81, 82) und eine Spurstange (84) an einen Ausleger (86)
derart miteinander verbunden sind, daß eine Einrichtung zum Steuern des
Wasserfahrzeuges (1) geschaffen ist.
11. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flosse (10, 12) an einer Manschette (37)
angeordnet ist, welche über den Rumpf (2, 3) gespannt ist.
12. Auftriebsvorrichtung (8, 9) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flossen (10, 12) und/oder Tragflügel (11, 13) jeweils
aus einem stranggezogenen Aluminiumprofil ausgebildet sind.
13. Mehrrumpfiges Wasserfahrzeug (1), versehen mit einer Auftriebsvorrichtung
(8, 9) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Mehrrumpfiges Wasserfahrzeug (1) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß das Wasserfahrzeug (1) in seinem Heckbereich eines jeden seiner
Rümpfe (2, 3) wenigstens einen Auftriebsflügel (80) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752170A DE19752170C2 (de) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Im Bugbereich eines mehrrumpfigen Wasserfahrzeugs angeordnete Auftriebsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19752170A DE19752170C2 (de) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Im Bugbereich eines mehrrumpfigen Wasserfahrzeugs angeordnete Auftriebsvorrichtung |
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DE19752170A1 DE19752170A1 (de) | 1999-06-10 |
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ID=7849753
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DE19752170A Expired - Fee Related DE19752170C2 (de) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Im Bugbereich eines mehrrumpfigen Wasserfahrzeugs angeordnete Auftriebsvorrichtung |
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DE19752170A1 (de) | 1999-06-10 |
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