DE202012005069U1 - Watercraft with muscle power - Google Patents
Watercraft with muscle power Download PDFInfo
- Publication number
- DE202012005069U1 DE202012005069U1 DE202012005069U DE202012005069U DE202012005069U1 DE 202012005069 U1 DE202012005069 U1 DE 202012005069U1 DE 202012005069 U DE202012005069 U DE 202012005069U DE 202012005069 U DE202012005069 U DE 202012005069U DE 202012005069 U1 DE202012005069 U1 DE 202012005069U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drive
- unit
- watercraft
- float
- drive unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H16/00—Marine propulsion by muscle power
- B63H16/08—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H16/00—Marine propulsion by muscle power
- B63H16/08—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort
- B63H16/20—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using rotary cranking arm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B32/00—Water sports boards; Accessories therefor
- B63B32/10—Motor-propelled water sports boards
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B32/00—Water sports boards; Accessories therefor
- B63B32/50—Boards characterised by their constructional features
- B63B32/56—Boards convertible into vessels or other types of water sports boards, e.g. into sailboats, canoes or water-cycles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B34/00—Vessels specially adapted for water sports or leisure; Body-supporting devices specially adapted for water sports or leisure
- B63B34/50—Body-supporting buoyant devices, e.g. bathing boats or water cycles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H16/00—Marine propulsion by muscle power
- B63H16/08—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort
- B63H16/20—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using rotary cranking arm
- B63H2016/202—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using rotary cranking arm specially adapted or arranged for being actuated by the feet of the user, e.g. using bicycle-like pedals
- B63H2016/205—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using rotary cranking arm specially adapted or arranged for being actuated by the feet of the user, e.g. using bicycle-like pedals making use of standard bicycles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H16/00—Marine propulsion by muscle power
- B63H16/08—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort
- B63H16/20—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using rotary cranking arm
- B63H2016/202—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using rotary cranking arm specially adapted or arranged for being actuated by the feet of the user, e.g. using bicycle-like pedals
- B63H2016/205—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using rotary cranking arm specially adapted or arranged for being actuated by the feet of the user, e.g. using bicycle-like pedals making use of standard bicycles
- B63H2016/207—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using rotary cranking arm specially adapted or arranged for being actuated by the feet of the user, e.g. using bicycle-like pedals making use of standard bicycles without wheels
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
Abstract
Wasserfahrzeug (1) mit Muskelkraftantrieb durch eine oder mehrere Personen, das eine Antriebseinheit (10) und eine Schwimmereinheit (20) umfasst, wobei die durch Muskelkraft erzeugte Energie dazu verwendet wird um eine Schiffschraube (5), einen Impeller oder ein Schaufelrad anzutreiben, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebseinheit (10) des Wasserfahrzeugs (1) ein Fahrrad, das auch für den Fahreinsatz an Land zu verwenden ist, mit oder ohne Räder (112, 122) und eine Schwimmereinheit (20) verwendet wird, die nach Demontage der Antriebseinheit (10) auch für Windsurfing oder Paddelbetrieb geeignet ist.Muscle powered watercraft (1) by one or more persons, comprising a drive unit (10) and a float unit (20), wherein the muscle power generated energy is used to drive a marine propeller (5), impeller or paddle wheel there through in that the drive unit (10) of the watercraft (1) used is a bicycle which is also to be used for land transport, with or without wheels (112, 122), and a float unit (20) after disassembly of the drive unit (10) is also suitable for windsurfing or paddle operation.
Description
Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Aufgabe der Erfindung ist, einen an Land oder auf einem Trainingsgerät ausgeführten Ausdauersport auch auf dem Wasser, bevorzugt auf stehenden Wasserflächen zu praktizieren. Dabei ist es insbesondere die Aufgabe der Erfindung, ein sportliches Bewegungsmuster zu erlauben, das der Praxis an Land weitestmöglich entspricht. Insbesondere soll das Bewegungsmuster des Radsports auf die Fortbewegung auf dem Wasser übertragen werden. Dazu gehört, dass sowohl die Art des Antriebs als auch der Lenkung den gewohnten Aktionen nahekommt. Auch ist es ein Ziel der Erfindung, eine sportliche Fortbewegungsgeschwindigkeit zu erreichen. Es ist außerdem ein Ziel der Erfindung, dass als Antriebseinheit ein ganz normales Fahrrad zum Einsatz kommt, beispielsweise das normale Straßenrennrad des Benutzers, so dass das Wasserfahrzeug ein Zubehörteil zum Fahrrad bildet, analog zu einem Rollentrainer im heimischen Trainingsraum. Es ist deshalb auch ein Ziel der Erfindung, dass das Wasserfahrzeug hierdurch wesentlich preisgünstiger ist als ein vollständiges Tretboot mit eigener Antriebseinheit und dass relativ wenige, leicht zu transportierende und zu lagernde Bauteile zusätzlich zum ohnehin vorhandenen Fahrrad zu beschaffen sind.The invention relates to a watercraft with the features according to claim 1. The object of the invention is to practice a run on land or on a training device endurance sport on the water, preferably on standing water surfaces. It is in particular the object of the invention to allow a sporty movement pattern that corresponds to the practice on land as much as possible. In particular, the movement pattern of cycling should be transmitted to the movement on the water. This means that both the type of drive and the steering comes close to the usual actions. It is also an object of the invention to achieve a sporty speed of travel. It is also an object of the invention that the drive unit is a completely normal bicycle, for example the normal road bike of the user, so that the vessel forms an accessory to the bicycle, analogous to a roller trainer in the home exercise room. It is therefore an object of the invention that the watercraft is thus much cheaper than a complete pedal boat with its own drive unit and that relatively few, easy to transport and stored components in addition to the already existing bike to procure.
Es sind viele Lösungen für Wasserfahrzeuge mit Tretantrieb bekannt. Dabei handelt es sich überwiegend um Lösungen, die keinen Ausdauertrainings- oder Leistungssportgedanken zum Ziel haben. Außerdem nimmt die Besatzung dieser Fahrzeuge nicht die für einen möglichst effektiven Energieeinsatz optimale Sitzposition eines Fahrrad- bzw. Rennradfahrers ein.There are many known solutions for watercraft with pedal drive. These are predominantly solutions that have no endurance training or competitive sport thoughts to the goal. In addition, the crew of these vehicles does not take the optimal for the most effective use of energy seating position of a bicycle or racing cyclist.
Es sind jedoch auch Lösungen bekannt geworden, die eine leistungssportliche Fortbewegung zum Ziel haben. Das
Das
Gleich wie das
Nach der Lehre des
Gemäß der 5,443,405 wird als Antriebseinheit ein komplettes Fahrrad verwendet einschließlich Rädern. Der Antrieb erfolgt über Rollen wie bei bekannten Rollentrainern für den Gebrauch im Trainingsraum, wobei die Rollen mit zwei Antriebspropellern verbunden sind. Die Antriebseinheit wird auf einem Surfbrett oder einem ähnlich einem Surfbrett gestalteten Schwimmer montiert. Ein solcher Schwimmer verhält sich nicht ausreichend kippstabil, weshalb das Fahrzeug mit zwei Stützschwimmern ausgestattet ist. Durch die Stützschwimmer ist auch dieses Wasserfahrzeug nicht in der Lage, zur Kurvenfahrt eine Querneigung wie beim Fahrradfahren einzunehmen. Bei Verwendung eines handelsüblichen Fahrrads und eines ebensolchen Surfboards besteht ein besonderer Vorteil dieser Lösung darin, daß nur noch wenige, preiswerte und kleinvolumige Zusatzbauteile benötigt werden.According to the 5,443,405 is used as a drive unit a complete bicycle including wheels. The drive via rollers as in known roller trainer for use in the training room, the rollers are connected to two drive propellers. The drive unit is mounted on a surfboard or similar to a surfboard designed float. Such a float does not behave sufficiently stable, which is why the vehicle is equipped with two support swimmers. Due to the support swimmers, this vessel is not able to take a turn for cornering as in cycling. When using a standard bicycle and a surfboard just such a particular advantage of this solution is that only a few, inexpensive and small-volume additional components are needed.
Die
Die vorliegende Erfindung sieht ein mit Muskelkraft betriebenes Wasserfahrzeug vor, das der Sportler mit gleichen Bewegungsmustern betreibt wie bei der äquivalenten Sportart an Land. Dadurch wird der Sportler muskulär, motorisch und organisch in idealer Weise für die aquivalente Sportart trainiert. Umgekehrt ist der Sportler durch die Erfahrung mit der äquivalenten Sportart an Land ideal für die Fortbewegung mit dem Wasserfahrzeug trainiert.The present invention provides a muscle-powered watercraft that the athlete operates with the same motion patterns as the equivalent on-land sport. Thus, the athlete is muscular, motor and organically trained in the ideal way for the equivalent sport. Conversely, the athlete is trained by experience with the equivalent sport on land ideal for locomotion by watercraft.
Das Wasserfahrzeug umfasst eine Antriebseinheit und eine SchwimmereinheitThe watercraft comprises a drive unit and a float unit
Bevorzugt wird das Wasserfahrzeug wie ein Fahrrad mit einem Tretantrieb bewegt. Es bietet sich ganz besonders an, dasselbe Fahrrad als Antriebseinheit zu verwenden, das der Sportler auch an Land benutzt. Dieses bietet für sein Training die optimalen Voraussetzungen. Dieses Fahrrad kann je nach Ausführungsform des Wasserfahrzeugs vollständig oder nach Demontage eines oder beider Räder auf der Schwimmereinheit des Wasserfahrzeugs befestigt werden. Die Verwendung eines ohnehin vorhandenen Fahrrads hat den zusätzlichen Vorteil, daß für das Wasserfahrzeug keine eigene Antriebseinheit benötigt wird.Preferably, the watercraft is moved like a bicycle with a pedal drive. It is particularly appropriate to use the same bike as a drive unit that the athlete uses on land. This offers optimal conditions for his training. Depending on the embodiment of the watercraft, this bicycle can be fastened completely or after disassembly of one or both wheels on the float unit of the watercraft. The use of an already existing bicycle has the additional advantage that no separate drive unit is needed for the watercraft.
Wenn das Fahrrad komplett mit Hinterrad montiert wird, dann erfolgt der Antrieb über eine Rolle nach dem Prinzip eines stationären Rollentrainers, wobei die Antriebsleistung von der Rolle auf eine Schiffschraube, einen Impellerantrieb oder ein Schaufelrad umgelenkt wird.If the bike is mounted completely with rear wheel, then the drive takes place via a roller according to the principle of a stationary roller trainer, wherein the drive power is deflected from the role of a marine propeller, an impeller or a paddle wheel.
Alternativ wird das Hinterrad des Fahrrads entfernt und es wird statt des Hinterrads ein Antriebsrad vorzugsweise für eine Kette, einen Flach- oder einen Zahnriemen oder für ein Kegelradgetriebe in der Hinterradgabel montiert, über welche eine Schiffschraube, ein Impeller oder ein Schaufelrad angetrieben wird.Alternatively, the rear wheel of the bicycle is removed and instead of the rear wheel a drive wheel is preferably mounted for a chain, a flat or a toothed belt or for a bevel gear in the rear fork over which a propeller, an impeller or a paddle wheel is driven.
Die Schwimmereinheit ist auf geringen Strömungswiderstand optimiert, um der sportlichen Fortbewegung an Land nahe zu kommen.The float unit is optimized for low flow resistance in order to come close to sporty locomotion on land.
Die Geschwindigkeiten, die mit Verdränger-Schwimmkörpern, also mit Schwimmkörpern, deren Auftriebswirkung auf der Wasserverdrängung beruht, erreicht werden können, sind prinzipiell begrenzt. Als erreichbare Höchstgeschwindigkeit gilt die sogenannte Rumpfgeschwindigkeit, die auch bei beliebig hoher Antriebsleistung nicht überschritten werden kann. Bei Annährung an diese Rumpfgeschwindigkeit überlagern sich die Bug,- und die Heckwelle des Schwimmkörpers und geraten in Resonanz. Die Resonanzwelle nimmt jede weitere in das System investierte Energie auf. Die Rumpfgeschwindigkeit ist unmittelbar von der Rumpflänge abhängig. Um eine fahrradähnliche Geschwindigkeit, also beispielsweise mehr als 15 km/h in Verdrängerfahrt zu erreichen, wäre eine Länge der Schwimmeranordnung mindestens in der Größenordnung von 10 Meter erforderlich.The speeds that can be achieved with displacement floats, so with floats whose buoyancy effect on the water displacement can be achieved are limited in principle. The achievable maximum speed is the so-called hull speed, which can not be exceeded even with arbitrarily high drive power. When approaching to this hull speed, the bow, - and the stern wave of the float superimposed and get into resonance. The resonance wave absorbs any further energy invested in the system. The hull speed is directly dependent on the hull length. In order to achieve a bicycle-like speed, for example, more than 15 km / h in displacement, a length of the float assembly would be at least in the order of 10 meters required.
Eine entsprechende prinzipielle Begrenzung der Geschwindigkeit gibt es bei Gleiter-Schwimmkörpern nicht, also bei Schwimmkörpern, deren Auftriebswirkung ab einer gewissen Geschwindigkeit auf dem hydrodynamisch erzielten Auftrieb beruht. Bei Gleiter-Schwimmkörpern gibt es auch keine prinzipielle Abhängigkeit der erreichbaren Geschwindigkeit von der Schwimmerlänge.A corresponding basic limitation of the speed does not exist in glider floats, so in floats whose buoyancy effect is based on the hydrodynamically achieved buoyancy above a certain speed. For glider floats, there is also no principle dependence of the achievable speed of the float length.
Die Schwimmereinheit des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs wird deshalb vorzugsweise als Gleiter-Schwimmkörper ausgeführt. Gleiter-Schwimmkörper sind gekennzeichnet durch eine im Wesentlichen flache UnterseiteThe float unit of the watercraft according to the invention is therefore preferably designed as a glider float. Glider floats are characterized by a substantially flat bottom
Besonders günstig ist, daß Gleiter-Schwimmkörper grundsätzlich die Eigenschaft haben, daß sie sich bei Kurvenfahrt sinnrichtig in die Kurve legen. Dies beruht darauf, daß sich der Wellenberg der Bugwelle auf der Kurvenaußenseite aufbaut und auf der Innenseite ein zugehöriges Wellental.It is particularly favorable that glider-float basically have the property that they turn into the curve meaningful when cornering. This is based on the fact that the wave crest of the bow wave builds up on the outside of the curve and on the inside an associated wave trough.
Die Schwimmereinheit sollte ausreichend breit ausgelegt sein, um bei Langsamfahrt und im Stillstand eine ausreichende Kippstabilität zu gewährleisten. Ebenso sollte das Fahrrad bei im Wasser treibendem Wasserfahrzeug zu besteigen und zu starten sein. Auch ein Wiederbesteigen und starten des gekenterten Fahrzeugs sollte möglich sein. Eine breite Bauform steht einer guten Leistung bei Gleitfahrt nicht entgegen, macht es vielmehr besonders auftriebsstark.The float unit should be designed to be wide enough to ensure adequate stalling stability at low speed and at a standstill. Likewise, the bike should be to climb and start with floating watercraft in the water. A Wiederbesteigen and start the capsized vehicle should be possible. A wide design is not opposed to a good performance when gliding, but makes it particularly buoyant.
Eine Schwimmereinheit, welche die vorgenannten Anforderungen erfüllt, kann der Ausführung eines handelsüblichen Windsurfboards sehr nahe kommen. Surfboards und Windsurfboards, prinzipiell auch noch Wasserski sind die kleinsten handelsüblichen Schwimmereinheiten mit Gleitereigenschaften. Sie sind allerdings in vielen Fällen nicht für Gleitfahrten bei geringen Geschwindigkeiten und im Sinne einer guten Manövrierfähigkeit auch nicht auf gute Kippstabilität ausgelegt. Für das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug ist deshalb vorzugsweise eine Schwimmereinheit zu verwenden, die sehr ähnlich einem handelsüblichen Windsurfboard ausgelegt ist, aber im Sinne einer möglichen Gleitfahrt bereits bei geringer Geschwindigkeit und angesichts des Zusatzgewichts durch die Antriebseinheit großflächiger und großvolumiger als der Standard des handelsüblichen Windsurfboards. Da zum Besteigen der Antriebseinheit im Stillstand eine besonders gute Kippstabilität erforderlich ist, ist auch eine besonders große Breite der Schwimmereinheit erforderlich. Es ist nicht erforderlich, für diese Anforderungen eine besondere Schwimmkörperentwicklung durchzuführen, denn es gibt durchaus handelsübliche Windsurfboards, die diese erfüllen. Einerseits haben jüngere Entwicklungen gezeigt, daß Windsurfboards in gedrungener Form und um 80 cm, teilweise bis 1 Meter Breite keine Nachteile in Fahreigenschaften und -geschwindigkeit gegenüber traditionellen Formen mit 60–70 cm Maximalbreite aufweisen. Andererseits gibt es spezielle Hochleistungssurfboards für herausragende Gleitleistungen bei geringer Windstärke mit bis zu 250 Liter Volumen, wie sie beispielsweise von der Firma AHD-Boards angeboten werden.A float unit which meets the above requirements, the execution of a standard windsurfing board come very close. Surfboards and windsurfing boards, in principle also water skiing are the smallest commercial float units with gliding properties. However, in many cases they are not designed for sliding at low speeds and in terms of good maneuverability and not good tipping stability. For the watercraft according to the invention therefore is preferably a float unit to use, which is designed very much like a standard windsurfing board, but in terms of a possible glide even at low speed and given the additional weight by the drive unit large area and großvolumiger than the standard of the standard windsurfing board. Since a particularly good tipping stability is required for climbing the drive unit at standstill, a particularly large width of the float unit is required. It is not necessary to carry out a special buoyancy development for these requirements, because there are quite common Windsurfboards that meet them. On the one hand, recent developments have shown that wind surfboards in squat form and around 80 cm, sometimes up to 1 meter wide have no disadvantages in driving characteristics and speed compared to traditional forms with 60-70 cm maximum width. On the other hand, there are special high-performance surfboards for outstanding sliding performance at low wind speeds of up to 250 liters, such as those offered by AHD boards.
Es zeigt sich also, daß eine für das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug optimal geeignete Schwimmereinheit auch für den Windsurfsport speziell bei Schwachwindbedingungen hervoragende Eigenschaften haben kann. Die Schwimmereinheit des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs soll daher so ausgelegt sein, daß er nach Entfernen der Antriebseinheit mit einem Windsurfrigg ausgestattet und für Windsurfing verwendet werden kann. Vorzugsweise soll jedoch gegenüber dem Stand der Technik eine weitere Optimierung erfolgen.It thus turns out that a float unit which is optimally suitable for the watercraft according to the invention can also have outstanding properties for windsurfing sports, especially in light-wind conditions. The float unit of the watercraft according to the invention should therefore be designed so that it can be equipped with a Windsurfrigg after removal of the drive unit and used for windsurfing. Preferably, however, should be made compared to the prior art, a further optimization.
Bekannte Windsurfboards haben im Allgemeinen eine insgesamt flache Unterseite. Es ist aber bekannt, dass das Aufgleiten beim Übergang von Verdrängerfahrt bei geringer Geschwindigkeit zur Gleitfahrt bei höherer Geschwindigkeit durch die Anbringung von einem oder mehreren flachen Kielen begünstigt wird. Das vorgenannte Windsurfboard der Firma AHD-Boards umfasst aus diesem Grunde auch einen leichten Mittelkiel im vorderen Bereich. Für das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug ist eine derartige Auslegung günstig. Noch günstiger jedoch ist eine Dreikielerauslegung der Unterseite, sowie eine Querschnittsform des Schwimmkörpers, die im Sinne einer hohen Kippstabilität eine hohe Maximalbreite aufweist, jedoch nur im Bereich des oberen Querschnittsbereich. Zur Erzielung guter Kurveneigenschaften verjüngt sich die Querschnittsform zur Unterseite hin konisch. Weitere Einzelheiten zur Auslegung der Schwimmereinheit werden an Hand der Figuren beschrieben.Known windsurfing boards generally have a generally flat underside. However, it is known that sliding on the transition from low speed displacement to higher speed sliding is facilitated by the attachment of one or more flat keels. The aforementioned windsurfing board of the company AHD boards includes for this reason also a light middle keel in the front area. Such a design is favorable for the watercraft according to the invention. However, even more favorable is a Dreikielerauslegung the bottom, and a cross-sectional shape of the float, which has a high maximum width in terms of high tilt stability, but only in the region of the upper cross-sectional area. To achieve good cornering properties, the cross-sectional shape tapers conically towards the underside. Further details of the design of the float unit will be described with reference to the figures.
Hydrodynamischer Auftrieb kann günstig auch durch unterhalb der Wasseroberfläche angeordnete Tragflächen erzeugt werden, wobei eine Tragfläche als vorderer Schwimmer und eine Zweite als hinterer Schwimmer anzuordnen ist. Um auch Verdrängerfahrt und ausreichenden Auftrieb im Stillstand, sowie ausreichende Kippstabilität zu erreichen, ist gleichwohl ein großvolumiger Schwimmkörper erforderlich, der genügend Kippstabilität und Tragfähigkeit im Stillstand und Langsamfahrt ermöglicht. Ein Schwimmkörper, der mit Tragflächen ausgestattet ist, kann grundsätzlich ebenso ausgelegt sein wie vorstehend, jedoch bietet die besondere Ausbildung der Unterseite mit Kielen in diesem Fall keine Vorteile.Hydrodynamic buoyancy can also be favorably produced by airfoils arranged below the water surface, one wing being to be arranged as a front float and a second as a rear float. In order to achieve positive displacement and sufficient buoyancy at standstill, as well as sufficient tipping stability, nevertheless a large-volume floating body is required, which allows sufficient tipping stability and load capacity at standstill and slow speed. A float that is equipped with wings, in principle, can be designed as above, but the special design of the underside with keels in this case, no advantages.
Bekannte, für Rekordfahrten ausgelegte Wasserfahrzeuge mit Muskelkraftantrieb erreichen bei hydrodynamisch optimierter Auslegung Geschwindigkeiten bis zu mehr als 30 km/h, allerdings nur über sehr kurze Fahrstrecken von rund 100 Meter. Im praktischen Sport-, Trainings- oder auch Tourenbetrieb wird die Reisegeschwindigkeit in jedem Fall geringer sein als beim Radfahren an Land, da der hydrodynamische Widerstand der Schwimmkörper auf jeden Fall größer ist als der Rollwiderstand eines Fahrrads. Ziel muß daher eine Auslegungsgeschwindigkeit sein, die unterhalb der Geschwindigkeit beim normalen Radsport liegt.Well-known, designed for record-breaking watercraft with muscle power reach at hydrodynamically optimized design speeds up to more than 30 km / h, but only over very short distances of about 100 meters. In practical sports, training or touring, the cruising speed in any case will be lower than when cycling on land, since the hydrodynamic resistance of the float is definitely greater than the rolling resistance of a bicycle. Target must therefore be a design speed that is below the speed of normal cycling.
Hieraus ergibt sich eine Einschränkung bei dem Ziel, eine Fortbewegung zu verwirklichen, die der Fortbewegung beim Radfahren an Land nahe kommt.This results in a limitation in the goal of realizing a locomotion that comes close to getting around when cycling on land.
Um diese Einschränkung teilweise auszugleichen und eine Auslegungsgeschwindigkeit zu erreichen, die der Geschwindigkeit des Radsports an Land näher kommt, gibt es mehrere Möglichkeiten:
Eine Möglichkeit ist, mehrsitzige Wasserfahrzeuge einzusetzen mit Antriebseinheiten vorzugsweise in Tandemanordnung oder auch in mehrfacher Tandemanordnung. Eine weitere bevorzugte Möglichkeit ist die Unterstützung des Antriebs durch einen elektromotorischen Hilfsantrieb. Es ist im Fahrradsport bekannt und verbreitet, elektromotorische Hilfsantriebe einzusetzen, bei denen elektronisch gesteuert abhängig vom muskulären Energieeinsatz zusätzlich elektrische Energie beigesteuert wird. Es wird vorgeschlagen, ein System einzusetzen, das, wie aus dem Fahrradsport grundsätzlich bekannt, einen gewissen, vorzugsweise einstellbaren Anteil der muskulär aufgewendeten Energie zusätzlich als elektrische Energie zuführt. Dadurch kann erreicht werden, dass eine Fortbewegung auf Wasser im gleichen Geschwindigkeitsbereich und eine Fortbewegungs- und Kurvenfahrtdynamik wie beim Straßenradsport erzielt wird, so dass durch den Sportler subjektiv keine Einschränkung durch eine gegenüber dem Straßenradsport erhöhte Widerstandskraft wahrgenommen wird.To partially offset this limitation and achieve a design speed closer to the speed of land cycling, there are several possibilities:
One possibility is to use multi-seat watercraft with drive units preferably in tandem or in multiple tandem arrangement. Another preferred possibility is the support of the drive by an electric motor auxiliary drive. It is known and used in bicycle sports to use electric motor auxiliary drives in which electronically controlled depending on the muscular energy use additional electrical energy is contributed. It is proposed to use a system which, as is generally known from the bicycle sport, additionally supplies a certain, preferably adjustable, proportion of the muscular energy used as electrical energy. This can be achieved that a movement on water in the same speed range and a driving and cornering dynamics is achieved as in road cycling, so that subjectively no limitation is perceived by the athlete compared to the road cycling increased resistance.
Die elektrische Antriebseinheit kann in die Schwimmereinheit des Wasserfahrzeugs integriert sein, so daß die elektrische Energie dem Antrieb für die Schiffschraube, den Impeller oder das Schaufelrad zugeführt wird oder sie ist der Antriebseinheit, also dem Fahrrad zugeordnet, beispielsweise identisch wie bei handelsüblichen Fahrrädern mit elektrischem Zusatzantrieb. Dabei können auch kommerziell erhältliche Zusatzantriebskits, bestehend aus Nabenmotor, Batterie und Steuereinheit eingesetzt werden, die optional an handelsüblichen Fahrrädern angebracht werden können, so daß die Verwendung eines elektrischen Zusatzantriebs nicht zwingend bei der Auslegung vorgesehen sein muß, sondern optional nachgerüstet werden kann. Das Fahrrad kann in diesem Fall als autarkes Elektrofahrrad oder Pedelec als Landfahrzeug eingesetzt werden.The electric drive unit may be integrated into the float unit of the watercraft, so that the electrical energy is supplied to the drive for the propeller, the impeller or the impeller or it is the drive unit, so assigned to the bike, for example identical to standard bicycles with electric auxiliary drive. In this case, commercially available additional drive kits, consisting of hub motor, battery and control unit can be used, which can be optionally mounted on standard bicycles, so that the use of an electric auxiliary drive does not necessarily have to be provided in the design, but can be optionally retrofitted. The bicycle can be used in this case as a self-sufficient electric bicycle or pedelec as a land vehicle.
In einer Abwandlung des Wasserfahrzeugs mit elektromotorischem Zusatzantrieb kann auf eine mechanische Energieübertragung von der Antriebseinheit auf die Schiffschraube, den Impellerantrieb oder das Schaufelrad verzichtet werden. Stattdessen wird die Schiffschraube, der Impeller oder das Schaufelrad von einem Elektromotor angetrieben. Die elektrische Energie wird von einem Generator geliefert, der von der Antriebseinheit angetrieben wird.In a modification of the watercraft with electromotive auxiliary drive can be dispensed with a mechanical energy transfer from the drive unit to the propeller, the impeller drive or the impeller. Instead, the propeller, the impeller or the impeller is driven by an electric motor. The electrical energy is supplied by a generator which is driven by the drive unit.
Zusätzlich wird elektrische Energie zum Betrieb des Elektromotors aus einer Batterie zugespeist.In addition, electric power is supplied to operate the electric motor from a battery.
Der Generator kann wahlweise an Stelle des Hinterrades in die Hinterradgabel der Antriebseinheit eingebaut werden oder in der Art eines Rollentrainers an die Rolle gekoppelt werden, die vom Hinterrad der Antriebseinheit angetrieben wird. In letzterem Fall ersetzt der Generator einfach die bei Rollentrainern übliche Bremse. In dieser Ausführung bildet die Befestigungsvorrichtung für die Hinterradgabel zusammen mit der Rolle und dem Generator tatsächlich einen voll funktionsfähigen Rollentrainer, bei dem die Energieverschwendung durch die Bremse durch eine sinnvolle Energienutzung über den Generator ersetzt ist. Beide Ausführungsformen können als Trainingsgeräte betrieben werden, über den die Batterie geladen werden kann, wenn das Wasserfahrzeug nicht in Betrieb ist. Es ist einfach, diese Einheit aus Antriebseinheit, Befestigungsvorrichtung und Generator leicht von der Schwimmereinheit demontierbar zu gestalten, so dass das Trainingsgerät auch unabhängig von dem Wasserfahrzeug, beispielsweise in Wohnungen oder Turnhallen betrieben werden kann.Optionally, the generator may be installed in place of the rear wheel in the rear fork of the drive unit or coupled in the manner of a roller trainer to the roller which is driven by the rear wheel of the drive unit. In the latter case, the generator simply replaces the usual brake on roller coaches. In this embodiment, the mounting device for the rear fork together with the roller and the generator actually forms a fully functional roller trainer, in which the energy waste is replaced by the brake by a meaningful use of energy through the generator. Both embodiments can be operated as training devices, over which the battery can be charged when the vessel is not in operation. It is easy to make this unit of drive unit, mounting device and generator easily disassembled from the float unit, so that the training device can also be operated independently of the watercraft, for example, in homes or gymnasiums.
Weitere Merkmale der Erfindung werden im Folgenden an Hand der
In der Ausführung nach
In
Die Antriebseinheit (
Das Antriebselement (
Die Lenkflosse (
In den Schacht (
Günstig ist es auch, die Drehduchführung (
Gemäß
Zur Gestaltung der Befestigung des Surfriggs gibt es alternative Möglichkeiten: Ein Steckschaft kann auch so eingesteckt werden, dass er nicht auf der Unterseite der Schwimmereinheit hervorsteht und es kann auch nicht vorgesehen sein, dass an dessen Ende eine Flosse befestigt wird. Die Flosse kann auch unabhängig vom Mastfuß am Schwimmkörper befestigt werden. Außerdem ist eine derartige Flosse für Windsurfing überhaupt nicht zwingend erforderlich, vor allem dann nicht, wenn von der vorgeschlagenen Ausbildung eines oder mehrerer Kiele an der Unterseite des Schwimmkörpers Gebrauch macht.To design the attachment of the Surfriggs there are alternative possibilities: A plug-in shaft can also be inserted so that it does not protrude on the underside of the float unit and it can not be provided that at the end of a fin is attached. The fin can also be attached to the float independently of the mast base. In addition, such a fin for windsurfing is not absolutely necessary, especially not if it makes use of the proposed design of one or more keels on the underside of the float.
In
Wenn man das Surfrigg weglasst, kann man die Schwimmereinheit auch hervorragend für Paddeln verwenden (moderner Begriff „SUP” = „Stand Up Paddeling”), auf Grund der Größe des Schwimmkörpers auch durch zwei Personen.If you omit the Surfrigg, you can use the float unit also excellent for paddling (modern term "SUP" = "Stand Up Paddeling"), due to the size of the float also by two people.
Als Schwimmereinheit kann grundsätzlich ein normales, jedoch großvolumiges Windsurfbrett verwendet werden, das als Modifikation einen Schacht für den Einbau eines Antriebselements und eine Drehdurchführung für die Vorderradlenkung erhält. Eine derartige Schwimmereinheit gleitet bei den angestrebten Geschwindigkeiten durch hydrodynamischen Auftrieb. Ein Schwimmkörper in Gleitfahrt hat bei Kurvenfahrt von Haus aus die angestrebte Eigenschaft, sich sinnrichtig in die Kurve zu legen. Dieser Umstand ist in
Es gibt allerdings eine Klasse moderner Surfbretter, die ähnlich ausgelegt ist wie der oder die Schwimmkörper des erfindungsgemäßen Wasserfahrzeugs, insbesondere Surfbretter für besonders gute Leistungen bei geringer Windgeschwindigkeit. Derartige Surfretter habe keine durchgehend flache Unterseite, sondern verfügen über einen bis zu 3 Kielen. Sie verfügen über eine große Fläche und auch über eine erhebliche Dicke.However, there is a class of modern surfboards that is designed similar to the or the floating body of the watercraft according to the invention, especially surfboards for particularly good performance at low wind speeds. Such surfers have no consistently flat bottom, but have up to 3 keels. They have a large area and also a considerable thickness.
Bild 4b zeigt im Querschnitt eine bevorzugte Schwimmereinheit (
Es wird vorgeschlagen, dass sich der Querschnitt der Schwimmereinheit (
Für die aktive Steuerung der Schräglage ist die geringere wirksame Breite in Normalfahrt günstiger.For active control of the inclined position, the lower effective width in normal driving is more favorable.
Es ist bekannt, dass ein Kiel oder auch eine Dreikielanordnung geeignet ist, einen Schwimmkörper leichter und bei geringerer Geschwindigkeit in den Gleitzustand zu bringen. Ein Mittelkiel (
Die zusätzliche Richtungsstabilität, welche die Kiele vermitteln, kommt dem Anwendungszweck des Wasserfahrzeugs zugute.The additional directional stability provided by the keels benefits the utility of the vessel.
Es wird daher vorgeschlagen, die Schwinnereinheit (
Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug kann durch Muskelkraftantrieb bei weitem nicht so schnell bewegt werden wie ein Fahrrad an Land, da der Strömungswiderstand im Wasser auf jeden Fall erheblich größer ist als der Rollwiderstand der Räder. Das Ziel der Erfindung, eine der Fortbewegung an Land ähnliche Fortbewegungsdynamik zu erreichen, ist also mit reiner Muskelkraft nicht wirklich erreichbar. Dies ist aber möglich, wenn die menschliche Muskelarbeit durch elektromotorische Energie unterstützt wird. Eine derartige Elektrounterstützung ist zum Zweck des müheloseren Fahrradfahrens im Fahrradsport in den letzten Jahren im großen Umfang eingeführt worden. Üblicherweise wird über eine elektronische Steuerung beim muskulären Tretantrieb des Fahrrads dieselbe Arbeit, die der Radfahrer muskulär leistet, zusätzlich über einen batteriebetriebenen Elektromotor beigesteuert. Grundsätzlich können aber auch andere elektrische Anteile, manche Steuerungen lassen dies zu, also beispielsweise auch ein Mehrfaches der muskulären geleisteten Arbeit beigespeist werden.The watercraft according to the invention can by far not be moved by muscle power as fast as a bicycle on land, since the flow resistance in the water in any case is significantly greater than the rolling resistance of the wheels. The aim of the invention to achieve a locomotion-like locomotion-like locomotion is therefore not really achievable with pure muscle power. But this is possible if human muscle work is supported by electromotive energy. Such electric assist has been widely adopted for the purpose of more effortless cycling in the bicycle sport in recent years. Usually, the same work that the cyclist makes muscular, additionally contributed via a battery-powered electric motor via an electronic control in the muscular pedal drive of the bicycle. In principle, however, other electrical components, some controllers allow this, for example, a multiple of the muscular work done beigespeist.
Es wird vorgeschlagen, für das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug eine Elektrounterstützung in der Art der Elektro-Fahrräder vorzusehen.It is proposed to provide for the watercraft according to the invention an electric assistance in the manner of electric bicycles.
In einfachster Lösung geschieht dies dadurch, dass bei der Lösung nach
Auch bei der Lösung nach
Die Elektrounterstützung kann aber auch in ein Antriebselement (
Der mechanische Antrieb mit elektrischer Unterstützung kann auch in Anlehnung an
In einer weiteren Ausführungsform gemäß
Optional und im Sinne der vorgenannten Ausführungen bevorzugt kann aber aus einer elektrischen Batterie (
Zusätzlich zur Schwimmereinheit (
Es müssen Einrichtungen vorgesehen sein, die sicherstellen, daß das Wasserfahrzeug in Tragflächenfahrt in gewünschter Höhe fährt, also derart, dass die Schwimmereinheit (
Die Schwimmereinheit kann grundsätzlich ausgeführt sein, wie anhand von
Die Vorderradsteuerung ist gemäß
Das Antriebselement (
Gemäß
In allen in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 5088944 [0003, 0003] US 5088944 [0003, 0003]
- US 5626501 [0004, 0005] US 5626501 [0004, 0005]
- DE 19606365 [0005, 0005] DE 19606365 [0005, 0005]
- US 5387140 [0006] US 5387140 [0006]
- US 6309263 [0008] US 6309263 [0008]
Claims (12)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202012005069U DE202012005069U1 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Watercraft with muscle power |
ES13002647T ES2764769T3 (en) | 2012-05-22 | 2013-05-21 | Aquatic vehicle with muscular effort drive |
DK13002647.9T DK2666708T3 (en) | 2012-05-22 | 2013-05-21 | Muscle Power Watercraft |
EP13002647.9A EP2666708B1 (en) | 2012-05-22 | 2013-05-21 | Watercraft with muscle power drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202012005069U DE202012005069U1 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Watercraft with muscle power |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202012005069U1 true DE202012005069U1 (en) | 2013-08-26 |
Family
ID=49232442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202012005069U Expired - Lifetime DE202012005069U1 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Watercraft with muscle power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202012005069U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015008513A1 (en) * | 2015-07-04 | 2017-01-05 | Arnd Kozlik | Means of transport, in particular bicycle or water sports equipment |
CN110382342A (en) * | 2017-03-06 | 2019-10-25 | 光明星火创新普通合伙人有限公司 | Manually driven hydrofoil vehicle and application method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5088944A (en) | 1990-11-05 | 1992-02-18 | Simon Kats | Collapsible water bike |
US5387140A (en) | 1994-07-25 | 1995-02-07 | Cunningham; Bruce D. | Floatation apparatus for use with any standard bicycle |
US5626501A (en) | 1996-02-12 | 1997-05-06 | He; Xiaohai | Pontoon water bike |
DE19606365A1 (en) | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Juergen Schulze | Muscle powered marine pedal cycle |
US6309263B1 (en) | 2000-06-22 | 2001-10-30 | Rafael Mier-Maza | Bicycle-type marine vessel |
-
2012
- 2012-05-22 DE DE202012005069U patent/DE202012005069U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5088944A (en) | 1990-11-05 | 1992-02-18 | Simon Kats | Collapsible water bike |
US5387140A (en) | 1994-07-25 | 1995-02-07 | Cunningham; Bruce D. | Floatation apparatus for use with any standard bicycle |
US5626501A (en) | 1996-02-12 | 1997-05-06 | He; Xiaohai | Pontoon water bike |
DE19606365A1 (en) | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Juergen Schulze | Muscle powered marine pedal cycle |
US6309263B1 (en) | 2000-06-22 | 2001-10-30 | Rafael Mier-Maza | Bicycle-type marine vessel |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015008513A1 (en) * | 2015-07-04 | 2017-01-05 | Arnd Kozlik | Means of transport, in particular bicycle or water sports equipment |
CN110382342A (en) * | 2017-03-06 | 2019-10-25 | 光明星火创新普通合伙人有限公司 | Manually driven hydrofoil vehicle and application method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9586659B2 (en) | Powered hydrofoil board | |
EP2666708B1 (en) | Watercraft with muscle power drive | |
US20080060569A1 (en) | Pedal powered kayak | |
WO2019072976A1 (en) | Drive module for a boat-like buoyancy body, and buoyancy body equipped therewith | |
WO1996030087B1 (en) | Boat for divers | |
DE3020873C1 (en) | Watercraft with pedal drive | |
DE202012005066U1 (en) | Watercraft with muscle power | |
DE202012005069U1 (en) | Watercraft with muscle power | |
DE1290054B (en) | motorboat | |
DE102015004898A1 (en) | Watercraft with electric drive | |
WO1983000311A1 (en) | Multi-purpose catamaran hull and accessories thereof | |
DE4332216A1 (en) | Stabilised control for sailboard | |
DE102007007783B4 (en) | Device consisting of elements of a bicycle and a folding boat, for locomotion on land or water | |
WO2020025827A1 (en) | Watercraft | |
DE202012005027U1 (en) | Watercraft with muscle power | |
EP0286859B1 (en) | Locomotion device such as a surfboard | |
DE102021005559B4 (en) | Watercraft with handles, with one or more hydrofoils rigidly connected to one another under water, for transporting a person over water, which is propelled by the movement of these hydrofoils by this person and generates lift through the wings during the journey. | |
DE2651022A1 (en) | Racing raft for inland and coastal waters - has sealed floats with foldable connecting spar carrying seat, foot rests and mast housing | |
DE1960373A1 (en) | Watercraft | |
EP0122277B1 (en) | Surf-board | |
DE2363255A1 (en) | Electrically driven surf board - has foot switch for motor protruding from deck | |
DE29903846U1 (en) | Wind-powered high-speed vehicle | |
EP4082889A1 (en) | Device for moving water and snow | |
DE202020105002U1 (en) | Short-haul watercraft with a water basin | |
AT525691A4 (en) | Retrofittable rowing device for an underwater drive, propulsion device and stand-up paddle board |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20131017 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R157 | Lapse of ip right after 6 years |