DE202013012451U1 - Surfboard with drive - Google Patents
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- B63B32/00—Water sports boards; Accessories therefor
- B63B32/10—Motor-propelled water sports boards
Abstract
Wasserfahrzeug, insbesondere Wassersportgerät, umfassend:
a) ein Surfboard (100), dessen Oberseite zur Aufnahme einer Person vorgesehen ist, und
b) einen Antrieb (200), der an der Unterseite des Surfboards (100) angeordnet ist, wobei der Antrieb (200) einen Propeller (250) aufweist,
c) wobei an der Unterseite des Surfboards (100) eine Vertiefung (110) vorgesehen ist, die einen sich entlang der Längsachse (L) des Surfboards (100) erstreckenden, zur Unterseite hin offenen Kanal bildet,
d) wobei der Antrieb (200) so angeordnet ist, dass die von dem Propeller (250) überstrichene Fläche (AP) teilweise durch die Vertiefung (110) verläuft.Watercraft, in particular water sports equipment, comprising:
a) a surfboard (100), the top is provided for receiving a person, and
b) a drive (200) which is arranged on the underside of the surfboard (100), wherein the drive (200) has a propeller (250),
c) wherein on the underside of the surfboard (100) a depression (110) is provided which forms a channel which extends along the longitudinal axis (L) of the surfboard (100) and opens towards the underside,
d) wherein the drive (200) is arranged so that the swept by the propeller (250) surface (A P ) partially through the recess (110).
Description
Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug, insbesondere ein Wassersportgerät, welches ein Surfboard, dessen Oberseite zur Aufnahme einer Person vorgesehen ist und einen Antrieb an der Unterseite des Surfboards aufweist. Mit dem Antrieb, der einen Propeller aufweist, kann das Surfboard an der Oberfläche eines Gewässers fahren. The invention relates to a watercraft, in particular a water sports device, which has a surfboard whose upper side is provided for receiving a person and has a drive on the underside of the surfboard. With the drive, which has a propeller, the surfboard can drive on the surface of a body of water.
Aus dem Stand der Technik, wie zum Beispiel der
Die
Windsurfen und Wellenreiten ist sehr stark von dem Vorhandensein eines Windes bzw. von Wellen abhängig, wobei nur der Wind bzw. die Wellen als Antrieb für das Surfboard dienen. Durch die Anwendung der Erfindung wird diese Abhängigkeit beim Surfen beseitigt, wobei das Surfboard auch unter Wetterbedingungen genutzt werden kann, die für herkömmliche Surfboards ungeeignet sind.Windsurfing and surfing is highly dependent on the presence of wind or waves, with only the wind or waves serving as the drive for the surfboard. By applying the invention this dependence is eliminated while surfing, the surfboard can also be used under weather conditions that are unsuitable for conventional surfboards.
Das in der
Die Komponenten, wie zum Beispiel der Motor, die Fliegkraftkupplung, der Tank und der als Antrieb dienende Zahnriementrieb sind im Vergleich zu dem Surfboard relativ schwer. Aufgrund der Anordnung der Komponenten des Antriebs in einer Antriebseinheit beeinflusst die Position der Antriebseinheit maßgeblich die Lage des Schwerpunkts des Surfboards. Die Lage des Schwerpunkts beeinflusst die Fahreigenschaft des Surfboards erheblich. Durch die Anordnung des Propellers direkt unterhalb des Antriebsmoduls wird der Tiefgang des Surfboards vergrößert. Ferner würde der Abstand der Wirklinie der Antriebskraft des Propellers in Bezug auf das Surfboard vergrößert, wodurch das Moment, welches auf das Surfboard durch die Antriebskraft ausgeübt wird, groß, wodurch das vordere Ende des Surfboards aus dem Wasser gehoben wird. The components, such as the engine, the flywheel clutch, the tank, and the toothed belt drive serving as the drive are relatively heavy compared to the surfboard. Due to the arrangement of the components of the drive in a drive unit, the position of the drive unit significantly influences the position of the center of gravity of the surfboard. The location of the center of gravity significantly affects the ride quality of the surfboard. The arrangement of the propeller directly below the drive module increases the depth of the surfboard. Further, the distance of the line of action of the driving force of the propeller would be increased with respect to the surfboard, whereby the moment which is exerted on the surfboard by the driving force, large, whereby the front end of the surfboard is lifted out of the water.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Wasserfahrzeug, insbesondere Wassersportgerät anzugeben, welches verbesserte Fahreigenschaften aufweist. The present invention is based on the object to provide a watercraft, in particular water sports equipment, which has improved handling characteristics.
Die Aufgabe wird mit dem Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren. The object is achieved with the watercraft according to claim 1. Advantageous developments emerge from the dependent claims, the description and the figures.
Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug umfasst einen vorzugsweise flach ausgestalteten Schwimmkörper, der als Surfboard ausgestaltet ist. Ein Surfboard, das auch als Surfbrett bezeichnet wird, ist ein aus einem schwimmförmigen Material hergestelltes Brett, das auch als Sportgerät zum Wellenreiten oder zum Windsurfen dienen kann. Bekannte Surfboards werden zum größten Teil aus einem Schwimmkörper, der zum Beispiel aus Hartschaum hergestellt sein kann, gebildet, auf dessen Oberseite eine Person, das heißt ein Surfer Platz nehmen kann, wobei hierfür an der Oberseite Fußschlaufen angeordnet sein können, und an dessen Unterseite, insbesondere im Heckbereich, ein Schwert oder mehrere, wie zum Beispiel zwei oder drei Finnen für die Richtungsstabilität angeordnet sein können. Das Surfboard oder der Schwimmkörper haben in der Regel eine längliche Form, wobei die Längsachse des Boards im Wesentlichen der Fahrtrichtung entspricht. Die Bereite des Boards ist im Vergleich zu seiner Länge klein. Die Dicke des Boards ist bezogen auf die Länge und die Bereite des Boards gering, wodurch sich die für ein Surfboard oder Surfbrett brettartige Form ergibt. Das Surfboard oder deren Schwimmkörper hat einen positiven statischen Auftrieb der Insbesondere so groß ist, dass sie den Surfer mit samt Surfboard und dem weiter unten beschriebenen Antrieb über Wasser hält. The watercraft of the invention comprises a preferably flat designed float, which is designed as a surfboard. A surfboard, also referred to as a surfboard, is a board made of a floating material that can also be used as a sports equipment for surfing or windsurfing. Known surfboards are for the most part of a float, which may be made of hard foam, for example, on the top of a person, that is, a surfer can take place, which can be arranged on the top foot straps, and on the underside, especially in the tail, one or more swords, such as two or three fins for directional stability can be arranged. The surfboard or the float usually have an elongated shape, wherein the longitudinal axis of the board substantially corresponds to the direction of travel. The range of the board is small compared to its length. The thickness of the board is small in relation to the length and the width of the board, which results in a board-like shape for a surfboard or surfboard. The surfboard or its float has a positive static buoyancy which in particular is so great that it keeps the surfer with the surfboard and the drive described below above water.
Obwohl die Oberseite des Surfboards zur Aufnahme einer Person vorgesehen ist, ist nicht ausgeschlossen, dass das Surfboard alternativ oder in Kombination mit einer Person zum Transport von Lasten verwendet wird, wie es zum Beispiel bei militärischen Anwendung der Fall sein könnte. Although the top of the surfboard is intended to accommodate a person, it is not excluded that the surfboard may be used alternatively or in combination with a person to carry loads, as might be the case, for example, in military applications.
Das Wasserfahrzeug umfasst ferner einen Antrieb, der an der Unterseite des Surfboards angeordnet ist, wobei der Antrieb einen Propeller aufweist. Der Antrieb umfasst eine Propellerwelle, die um eine Propellerwellendrehachse drehbar ist und an der der Propeller, der auch als Schraube oder Wasserschraube bezeichnet werden kann, befestigbar oder befestigt ist. Der Propeller weist mindestens einen, vorzugsweise mehrere von der Propellerdrehachse, welche der Propellerwellendrehachse entspricht, abragende Flügel auf, wobei der Propeller oder die Flügel so ausgestaltet sind, dass bei Drehung des Propellers bzw. der Propellerwelle um die Propellerwellendrehachse Wasser von der Propellervorderseite angesaugt und an der Propellerrückseite mit einem Impuls ausgestoßen wird, wodurch ein Vortrieb entlang der Propellerwellendrehachse erzeugt wird. Die Propellerwellendrehachse ist parallel zur Längsachse des Surfboards, wodurch ein Vortrieb entlang, insbesondere parallel zu der Längsachse des Surfboards erzeugt wird. Die Propellerwelle kann so ausgestaltet sein, dass die Flügel des Propellers radial von der Propellerwelle abragen. Alternativ kann die Propellerwelle eine Hohlwelle sein, sodass die Flügel des Propellers bezogen auf die Propellerwelle radial nach innen ragen. Die Propellerwellendrehachse entspricht insbesondere der Mittelachse in der Propellerwelle. Der Propeller ist insbesondere für den Betrieb in Wasser angepasst. The watercraft further includes a drive disposed on the underside of the surfboard, the drive having a propeller. The drive comprises a propeller shaft which is rotatable about a propeller shaft axis of rotation and to which the propeller, which may also be referred to as a screw or water screw, can be fastened or fastened. The propeller has at least one, preferably more of the propeller axis of rotation, which corresponds to the propeller shaft rotation axis, projecting wings, the propeller or the wings are designed so that upon rotation of the propeller or the propeller shaft to the propeller shaft rotation axis sucked water from the propeller front and on the propeller back is ejected with a pulse, whereby a propulsion along the propeller shaft axis of rotation is generated. The propeller shaft axis of rotation is parallel to the longitudinal axis of the surfboard, whereby propulsion is generated along, in particular parallel to the longitudinal axis of the surfboard. The propeller shaft may be configured so that the blades of the propeller protrude radially from the propeller shaft. Alternatively, the propeller shaft may be a hollow shaft so that the blades of the propeller protrude radially inwardly with respect to the propeller shaft. The propeller shaft rotation axis corresponds in particular to the central axis in the propeller shaft. The propeller is specially adapted for operation in water.
Der Antrieb kann vorzugsweise einen Elektromotor aufweisen, wobei dessen Motorwellendrehachse und die Propellerwellendrehachse zueinander fluchten. Mit anderen Worten liegen die Motorwellendrehachse und die Propellerwellendrehachse auf einer gemeinsamen Achse. Bevorzugt kann der Elektromotor vor dem Propeller, das heißt auf der Saugseite oder der Propellervorderseite angeordnet sein. Anders ausgedrückt, kann sich der Motor zwischen dem vorderen Ende des Surfboards und dem Propeller befinden. Das Motorengehäuse, welches die Motorwellendrehachse und den Motor insbesondere wasserdicht aufnimmt, kann vorzugsweise eine Spindel- oder einen Torpedoform aufweisen, um den Strömungswiderstand gering zu halten. The drive may preferably have an electric motor, wherein the motor shaft rotational axis and the propeller shaft rotational axis are aligned with each other. In other words, the motor shaft rotation axis and the propeller shaft rotation axis are on a common axis. Preferably, the electric motor can be arranged in front of the propeller, that is to say on the intake side or the propeller front side. In other words, the engine may be located between the front end of the surfboard and the propeller. The motor housing, which accommodates in particular the motor shaft rotational axis and the motor, in particular watertight, can preferably have a spindle or torpedo shape in order to keep the flow resistance low.
Die Propellerwelle kann zum Beispiel mittelbar oder unmittelbar mit dem Motor, insbesondere einer Motorwelle verbunden sein. Beispiel für eine mittelbare Verbindung ist die Verbindung über ein Zwischengetriebe, welches die Drehzahl des Motors bzw. der Motorwelle unter Drehzahlerhöhung oder Drehzahlverringerung an die Propellerwelle abgibt und/oder eine Drehzahlerhöhung von der Motorwelle zu der Propellerwelle ermöglicht, wenn die Motorwelle und die Antriebswelle nicht miteinander fluchten. Das Zwischengetriebe kann zum Beispiel mindestens ein Planetengetriebe aufweisen. In Ausführungen ohne Zwischengetriebe, insbesondere bei einer unmittelbaren Verbindung der Motorwelle mit der Propellerwelle, kann die Propellerwelle die Motorwelle sein oder umgekehrt. The propeller shaft may, for example, be indirectly or directly connected to the engine, in particular a motor shaft. Example of an indirect connection is the connection via an intermediate gear, which gives the speed of the motor or the motor shaft with speed increase or speed reduction to the propeller shaft and / or allows an increase in speed from the motor shaft to the propeller shaft, if the motor shaft and the drive shaft not with each other aligned. The intermediate gear may, for example, have at least one planetary gear. In versions without intermediate gear, in particular in a direct connection of the motor shaft with the propeller shaft, the propeller shaft may be the motor shaft or vice versa.
Die Motorwelle ist so mit der Propellerwelle verbunden, dass eine Drehung der Motorwelle um ihre Motorwellendrehachse und insbesondere relativ zu dem Surfboard, eine Drehung der Propellerwelle um ihre Propellerwellendrehachse und insbesondere relativ zu dem Surfboard, bewirkt. Eine Drehung des Motors kann somit eine Drehung der Propellerwelle und somit des Propellers bewirken, wenn dieser an der Propellerwelle befestigt ist, sodass ein Vortrieb für das Wasserfahrzeug bewirkt wird. The motor shaft is connected to the propeller shaft such that rotation of the motor shaft about its motor shaft axis of rotation, and in particular relative to the surfboard, causes rotation of the propeller shaft about its propeller shaft axis of rotation and in particular relative to the surfboard. Rotation of the motor may thus cause rotation of the propeller shaft and thus of the propeller, when it is attached to the propeller shaft, so that propulsion for the watercraft is effected.
An der Unterseite des Surfboards ist erfindungsgemäß eine Vertiefung vorgesehen, die einen sich entlang der Längsachse des Surfboards erstrecken zur Unterseite hin offenen Kanal bildet. Insbesondere ist die Vertiefung über ihre gesamte Länge zur Unterseite hin offen. Somit wird ein über die gesamte Länge der Vertiefung zur Unterseite hin offener Kanal gebildet. Die Vertiefung beziehungsweise der Kanal ist länglich ausgestaltet und erstreckt sich entlang der Längsachse des Surfboards. Insbesondere ist die Länge der Vertiefung entlang der Längsachse größer als die Breite, insbesondere die größte Bereite der Vertiefung quer zur Längsachse. On the underside of the surfboard according to the invention a recess is provided, which extends along the longitudinal axis of the surfboard extending to the bottom open channel. In particular, the recess is open over its entire length to the bottom. Thus, over the entire length of the recess towards the bottom open channel is formed. The recess or the channel is elongated and extends along the longitudinal axis of the surfboard. In particular, the length of the recess along the longitudinal axis is greater than the width, in particular the largest width of the recess transverse to the longitudinal axis.
Erfindungsgemäß ist der Antrieb so angeordnet, dass die von dem Propeller überstrichene Fläche teilweise durch die Vertiefung verläuft. Unter der von dem Propeller überstrichenen Fläche wird die kreisförmige Scheibe verstanden, innerhalb der die Flügel des Propellers bei dessen Drehung bewegt werden. Die von dem Propeller überstrichene Fläche steht somit senkrecht oder normal auf die Propellerwellendrehachse. Während einer vollständigen Umdrehung rotiert ein Flügel während eines Teils der Umdrehung durch die Vertiefung und während eines anderen Teils der Umdrehung außerhalb der Vertiefung. Die von dem Propeller überstrichene Fläche ist quer zur Längsrichtung der Vertiefung bzw. des Kanals angeordnet.According to the invention, the drive is arranged so that the area swept by the propeller extends partially through the recess. The surface swept by the propeller is understood to mean the circular disc within which the blades of the propeller are moved as it rotates. The swept by the propeller surface is thus perpendicular or normal to the propeller shaft axis of rotation. During one complete revolution, one blade rotates through the depression during one part of the revolution and outside the depression during another part of the revolution. The area swept by the propeller is arranged transversely to the longitudinal direction of the depression or of the channel.
Vorzugsweise verläuft die von dem Propeller überstrichene Fläche teilweise außerhalb der Vertiefung, wobei bevorzugt ist, dass der Anteil der von dem Propeller überstrichenen Fläche, der außerhalb der Vertiefung ist, größer ist als der Anteil der von dem Propeller überstrichenen Fläche, der durch die Vertiefung verläuft. Der größte Teil der überstrichenen Fläche befindet sich somit außerhalb der Vertiefung, wobei sich der kleinere Teil innerhalb der Vertiefung befindet. Besonders bevorzugt kann die von dem Propeller überstrichene Fläche bis zu 30 %, insbesondere von 10 bis 30 % durch die Vertiefung verlaufen. Als besonders vorteilhaft hinsichtlich Festigkeit des Surfboards und Fahrdynamik hat sich herausgestellt, dass ca. 15 bis 25 % der vom Propeller überstrichenen Fläche durch die Vertiefung verlaufen können. Preferably, the area swept by the propeller is partially out of the well, and it is preferred that the proportion of the area swept by the propeller that is outside the well be greater than the proportion of the area swept by the propeller that passes through the well , Most of the swept area is thus outside of the well, with the smaller portion inside the well. Particularly preferably, the area swept by the propeller can extend up to 30%, in particular from 10 to 30%, through the depression. As particularly advantageous in terms of strength of the surfboard and driving dynamics has been found that about 15 to 25% of the propeller swept surface can pass through the depression.
Der besondere Vorteil, dass die von dem Propeller überstrichene Fläche teilweise durch die Vertiefung verläuft ist der, dass die Propellerwellendrehachse und somit auch die Resultierende des Schubvektors näher an der Unterseite des Surfboards ist als bei herkömmlichen, insbesondere der aus der
Wie bereits erwähnt, kann der Antrieb eine Propellerwelle aufweisen, die um eine Propellerwendrehachse drehbar ist und an welcher der Propeller befestigt ist. Insbesondere ist die Propellerwellendrehachse parallel zur Längsachse des Surfboards und/oder außerhalb der Vertiefung angeordnet. Vorzugsweise kann der Abstand von der Unterseite des Surfboards zu der Propellerwellendrehachse kleiner sein als der Abstand der Propellerwellendrehachse zu dem tiefsten Punkt der Vertiefung. As already mentioned, the drive may have a propeller shaft, which is rotatable about a propeller turning axis and to which the propeller is fastened. In particular, the propeller shaft rotation axis is arranged parallel to the longitudinal axis of the surfboard and / or outside the recess. Preferably, the distance from the underside of the surfboard to the propeller shaft axis of rotation may be less than the distance of the propeller shaft axis of rotation to the lowest point of the recess.
Die Vertiefung kann einen vorderen Vertiefungsbereich und einen hinteren Vertiefungsbereich aufweisen. Der Propeller kann zwischen dem vorderen Vertiefungsbereich und dem hinteren Vertiefungsbereich angeordnet sein. Dieser Bereich kann zum Beispiel Propeller- oder Zwischenbereich genannt werden. Der vordere Vertiefungsbereich beginnt oder startet vorzugsweise in der hinteren Hälfte des Surfboards, in der auch der Antrieb angeordnet ist. Grundsätzlich könnte der vordere Vertiefungsbereich auch in der vorderen Hälfte des Surfboards beginnen, wobei es für die Wendigkeit des Surfboards vorteilhaft ist, den vorderen Vertiefungsbereich erst in der hinteren Hälfte des Surfboards beginnen zu lassen. Der hintere Vertiefungsbereich kann sich bis zum Heck des Surfboards erstrecken. Vorzugsweise nimmt die Tiefe der Vertiefung von dem Beginn des vorderen Vertiefungsabschnitts zu dem Propeller hin zu. Vorzugsweise nimmt die Tiefe des hinteren Vertiefungsbereiches von dem Propeller bis zum Heck des Surfboards hin ab. Die Tiefe der Vertiefung kann insbesondere im Bereich des Propellers am größten sein. The recess may have a front recessed area and a rear recessed area. The propeller may be disposed between the front recessed area and the rear recessed area. This area can be called, for example, propeller or intermediate area. The front recessed area starts or preferably starts in the back half of the surfboard in which the drive is also located. In principle, the front recess area could also begin in the front half of the surfboard, wherein it is advantageous for the maneuverability of the surfboard to start the front recess area only in the rear half of the surfboard. The rear pit area may extend to the back of the surfboard. Preferably, the depth of the recess increases from the beginning of the front recess portion toward the propeller. Preferably, the depth of the rear recessed area decreases from the propeller to the aft of the surfboard. The depth of the recess may be greatest, especially in the area of the propeller.
Insbesondere kann die Breite der Vertiefung vom Beginn des vorderen Vertiefungsbereichs zum Propeller hin zunehmen. Insbesondere kann die Bereite des hinteren Vertiefungsbereichs vom Propeller bis zum Heck hin abnehmen. Die Breite der Vertiefung kann im Bereich des Propellers am größten sein. In particular, the width of the recess may increase from the beginning of the front recess area towards the propeller. In particular, the width of the rear recessed area may decrease from the propeller to the rear. The width of the recess may be greatest in the area of the propeller.
Der Querschnitt der Vertiefung kann von dem Beginn des vorderen Vertiefungsbereichs zu dem Propeller hin zunehmen, wobei der Querschnitt der Vertiefung im hinteren Vertiefungsbereich von dem Propeller bis zum Heck hin abnehmen kann. Vorzugsweise ist der Querschnitt der Vertiefung im Bereich des Propellers am größten. The cross-section of the recess may increase from the beginning of the front recess area towards the propeller, whereby the cross section of the recess in the rear recess area may decrease from the propeller to the rear. Preferably, the cross section of the recess in the region of the propeller is largest.
Allgemein lässt sich sagen, dass wenigstens eines aus Querschnitt, Tiefe und Breite der Vertiefung im Bereich des Propellers am größten sein kann. Insbesondere kann die Querschnittsfläche, die Tiefe und/oder die Breite des vorderen Vertiefungsbereichs von dessen Beginn bis zum Propeller hin zunehmen, insbesondere monoton zunehmen. Alternativ kann die Form des ersten und zweiten Vertiefungsabschnitts so sein, dass die Breite zum Propeller hin abnimmt oder zumindest gleich bleibt, wodurch vorteilhaft eine noch bessere Anströmung des Propellers erreicht wird. Die Querschnittsfläche, die Tiefe und/oder die Breite des hinteren Vertiefungsbereichs können vom Propeller bis zum Ende des hinteren Vertiefungsbereichs abnehmen, insbesondere monoton abnehmen. Durch die Gestaltung der Vertiefung wird es ermöglicht, dass das Wasser durch den vorderen Vertiefungsbereich zu dem Propeller hin und durch den zweiten Vertiefungsbereich von dem Propeller weg strömen kann. Der vordere und hintere Vertiefungsbereich, insbesondere die gesamte Vertiefung ist vorzugsweise strömungsoptimiert gestaltet, sodass Verwirbelungen möglichst vermieden werden. Generally, it can be said that at least one of the cross-section, depth and width of the recess may be greatest in the area of the propeller. In particular, the cross-sectional area, the depth and / or the width of the front recessed area may increase from the beginning to the propeller, in particular increase monotonically. Alternatively, the shape of the first and second recess portion may be such that the width to the propeller decreases or at least remains the same, thereby advantageously an even better flow of the propeller is achieved. The cross-sectional area, the depth and / or the width of the rear recessed area can decrease from the propeller to the end of the rear recessed area, in particular monotonically decrease. The design of the recess allows the water to flow through the front recessed area toward the propeller and through the second recessed area away from the propeller. The front and rear recessed area, in particular the entire recess is preferably designed flow-optimized, so that turbulence is avoided as possible.
In bevorzugten Ausführungsformen kann der vordere Vertiefungsbereich einen ersten Vertiefungsabschnitt und einen zweiten Vertiefungsabschnitt aufweisen, zwischen denen ein Steg angeordnet ist, der den ersten Vertiefungsabschnitt und den zweiten Vertiefungsabschnitt voneinander trennt. Vorzugsweise verlaufen der erste Vertiefungsabschnitt und der zweite Vertiefungsabschnitt, die jeweils länglich gebildet sein können, entlang der Längsachse, des Surfboards, insbesondere parallel zueinander oder zumindest in etwa parallel zueinander. Insbesondere können der erste Vertiefungsabschnitt und der zweite Vertiefungsabschnitt in Bezug auf die Längsachse des Surfboards spiegelsymmetrisch angeordnet sein. Der zwischen dem ersten und zweiten Vertiefungsabschnitt gebildete Steg kann zum Beispiel länglich sein, wobei das zu dem Propeller weisende Ende des Stegs abgerundet sein kann. Vorzugsweise kann der Beginn des ersten Vertiefungsabschnitts und/oder des zweiten Vertiefungsabschnitts den Beginn des vorderen Vertiefungsbereichs bilden. Der Beginn des ersten Vertiefungsabschnitts und der Beginn des zweiten Vertiefungsabschnitts kann jeweils abgerundet sein, insbesondere eine in etwa parabolische, hyperbolische oder elliptische Form aufweisen. In preferred embodiments, the front recess portion may include a first recess portion and a second recess portion, between which a ridge is disposed separating the first recess portion and the second recess portion. Preferably, the first recessed portion and the second recessed portion, each of which may be elongated, extend along the longitudinal axis of the surfboard, in particular parallel to one another or at least approximately parallel to each other. In particular, the first recessed portion and the second recessed portion may be arranged mirror-symmetrically with respect to the longitudinal axis of the surfboard. For example, the web formed between the first and second recessed portions may be elongate, and the end of the web facing the propeller may be rounded. Preferably, the beginning of the first recess portion and / or the second recess portion may form the beginning of the front recess portion. Of the The beginning of the first recessed portion and the beginning of the second recessed portion may each be rounded, in particular have an approximately parabolic, hyperbolic or elliptical shape.
Der erste Vertiefungsabschnitt und/oder der zweite Vertiefungsabschnitte kann eine konkave Form des Grundes des Vertiefungsabschnitts aufweisen. Beispielsweise kann der erste Vertiefungsabschnitt und/oder der zweite Vertiefungsabschnitt jeweils einen Scheitelpunkt aufweisen, welcher im Querschnitt den tiefsten Punkt des Vertiefungsabschnitts bildet, wobei der Scheitelpunkt asymmetrisch in Bezug auf die Mittelachse des jeweiligen Vertiefungsabschnitts angeordnet sein kann. Dies hat den Vorteil, dass die ersten und zweiten Vertiefungsabschnitte strömungsoptimiert in einen Sammelabschnitt münden können. The first recessed portion and / or the second recessed portion may have a concave shape of the bottom of the recessed portion. For example, the first recessed portion and / or the second recessed portion may each have a vertex that forms in cross section the lowest point of the recessed portion, wherein the vertex may be arranged asymmetrically with respect to the central axis of the respective recessed portion. This has the advantage that the first and second recessed sections can flow into a collecting section in a flow-optimized manner.
Bevorzugt kann zwischen dem Propeller und dem Steg und/oder zwischen dem Propeller und dem ersten und zweiten Vertiefungsabschnitt ein Sammelabschnitt des ersten Vertiefungsbereichs angeordnet sein, in den der erste Vertiefungsabschnitt und der zweite Vertiefungsabschnitt münden. Preferably, a collecting section of the first recessed area, into which the first recessed section and the second recessed section open, can be arranged between the propeller and the web and / or between the propeller and the first and second recessed sections.
Der Steg kann eine Befestigungseinrichtung, insbesondere eine Aufnahme für den Antrieb aufweisen, an welcher der Antrieb mechanisch mit dem Surfboard verbunden ist oder verbunden werden kann. Die Befestigungseinrichtung ist vorzugsweise so gestaltet, dass der Antrieb an der Befestigungseinrichtung lösbar, wie zum Beispiel durch Lösen einer Schraube lösbar angeordnet ist. The web can have a fastening device, in particular a receptacle for the drive, on which the drive is mechanically connected to the surfboard or can be connected. The fastening device is preferably designed such that the drive is detachably arranged on the fastening device, such as detachable, for example by loosening a screw.
In bevorzugten Ausführungen kann der Propeller über seinen Rotationsumfang von einem in Bezug auf das Antriebsgehäuse und/oder das Surfboard feststehenden Ring umgeben sein. Der Ring kann, aber muss nicht abnehmbar sein. Der Propeller ist relativ zu dem Ring drehbar. Vorzugsweise umgibt der Ring die Propellerwellendrehachse konzentrisch. Insbesondere kann der Ring geschlossen sein. Der Ring kann zum Beispiel über mindestens einen Steg, der an dem Antriebsgehäuse und an dem Ring befestigt ist, mit dem Antriebsgehäuse verbunden sein. In preferred embodiments, the propeller can be surrounded by its rotation circumference of a fixed with respect to the drive housing and / or the surfboard ring. The ring can, but does not have to be removable. The propeller is rotatable relative to the ring. Preferably, the ring concentrically surrounds the propeller shaft axis of rotation. In particular, the ring may be closed. The ring may, for example, be connected to the drive housing via at least one web attached to the drive housing and to the ring.
Der Ring kann zum Beispiel eine zylindrische Form aufweisen, wobei sich die Mantelfläche des Zylinders entlang der und um die Propellerwellendrehachse erstrecken kann. The ring may for example have a cylindrical shape, wherein the lateral surface of the cylinder may extend along and about the propeller shaft axis of rotation.
Der Ring kann eine Wandstärke aufweisen, die im Vergleich zu dem Innendurchmesser des Rings klein ist. Die Vertiefung kann eine sich um die Propellerwellendrehachse erstreckende Nut, die zum Beispiel kreisringabschnittsförmig sein kann, aufweisen. Die Nut kann eine Nuttiefe aufweisen, die in etwa der Wandstärke des Rings entspricht. Der Ring ist vorzugsweise in der Nut angeordnet. Der Vorteil, dass die Nuttiefe in etwa der Wandstärke des Rings entspricht, liegt darin, dass der Boden oder Grund der Vertiefung und der Innenumfang des Rings in etwa gleichmäßig ineinander über gehen, sodass Verwirbelungen in der Strömung, die von dem Boden oder Grund in den Ring übergeht, vermieden werden können. Insbesondere kann die Nut eine Nutbereite, die sich entlang der Propellerwellendrehachse oder der Längsachse des Surfboards erstreckt, aufweisen, wobei die Nutbreite in etwa der Breite des feststehenden Rings entspricht. Die Breite des feststehenden Rings erstreckt sich ebenfalls entlang der Propellerwellendrehachse oder/und der Längsachse des Surfboards. The ring may have a wall thickness that is small compared to the inner diameter of the ring. The recess may have a groove extending around the propeller shaft axis of rotation, which may, for example, be annular section-shaped. The groove may have a groove depth which corresponds approximately to the wall thickness of the ring. The ring is preferably arranged in the groove. The advantage that the groove depth corresponds approximately to the wall thickness of the ring, is that the bottom or bottom of the recess and the inner circumference of the ring approximately evenly into one another, so that turbulence in the flow, which from the bottom or bottom in the Ring passes, can be avoided. In particular, the groove may have a groove width that extends along the propeller shaft axis of rotation or the longitudinal axis of the surfboard, wherein the groove width corresponds approximately to the width of the fixed ring. The width of the fixed ring also extends along the propeller shaft axis of rotation and / or the longitudinal axis of the surfboard.
In Ausführungen, in denen der Ring kreisringförmig ist, ist es bevorzugt, dass sich die Nut um die Propellerwellendrehachse kreisringabschnittsförmig erstreckt. Vorzugsweise ist die Kante, welche die Nut mit dem vorderen Vertiefungsbereich, insbesondere mit dem Sammelabschnitt, bildet, kreisringabschnittsförmig um die Rotationswellendrehachse angeordnet. Insbesondere ist die Kante, welche die Nut mit dem hintern Vertiefungsbereich bildet, kreisringabschnittsförmig um die Propellerwellendrehachse gebildet. Der Vorteil hierbei ist, dass die Übergänge zwischen dem vorderen Vertiefungsbereich und dem Ring bzw. zwischen dem Ring und dem hinteren Vertiefungsbereich Verwirbelungen in der Strömung verhindern können, das heißt strömungsoptimiert sind. In embodiments in which the ring is annular, it is preferred that the groove extends around the propeller shaft axis of rotation in a circular ring section. Preferably, the edge which forms the groove with the front recessed area, in particular with the collecting section, is arranged in the shape of an annular ring about the axis of rotational shaft rotation. In particular, the edge which forms the groove with the rear depression region is formed in the shape of an annular ring about the propeller shaft rotation axis. The advantage here is that the transitions between the front recessed area and the ring or between the ring and the rear recessed area can prevent turbulence in the flow, that is flow-optimized.
Der Ring kann zum Beispiel mittels mindestens eines Befestigungselements, wie zum Beispiel einer Schraube oder einem Niet, welches die Wand des Rings durchsetzt, mit dem Surfboard verbunden sein. Hierdurch werden Vibrationen zwischen Ring und Surfboard vermieden oder allgemein die Stabilität erhöht. Zum Beispiel kann die Wand des Rings zwischen einem Schraubenkopf oder einer Mutter und dem Surfboard, in dem die Schraube verankert ist, eingeklemmt sein. The ring may, for example, be connected to the surfboard by means of at least one fastening element, such as a screw or a rivet, which passes through the wall of the ring. As a result, vibrations between the ring and surfboard are avoided or generally increased stability. For example, the wall of the ring may be clamped between a bolt head or a nut and the surfboard in which the bolt is anchored.
In bevorzugten Ausführungen kann der Ring, der den Propeller über seinen Umfang umgibt, zumindest über einen ersten Flügel und einen zweiten Flügel mit dem Antriebsgehäuse verbunden sein. Der erste Flügel und der zweite Flügel können jeweils an dem Ring und dem Antriebsgehäuse befestigt sein. Der erste Flügel und der zweite Flügel können so konfiguriert, insbesondere profiliert und/oder gegenüber der Strömung angestellt sein, dass die in dem Propeller einströmende, die Flügel umströmende Strömung einen dynamischen Auftrieb erzeugt, der insbesondere in Richtung zu der Unterseite des Surfboards wirkt. Der dynamische Auftrieb ist somit ein positiver Auftrieb, der in die gleiche Richtung wirkt, wie der statische Auftrieb des Surfboards. Hierdurch wird im Fahrbetrieb des Wasserfahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahrtgeschwindigkeit relativ zum Wasser eine Auftriebskraft erzeugt. Beispielsweise können die Flügel sich in etwa parallel zu der Unterseite des Surfboards erstrecken. In preferred embodiments, the ring surrounding the propeller about its circumference may be connected to the drive housing at least via a first wing and a second wing. The first wing and the second wing may each be secured to the ring and the drive housing. The first wing and the second wing may be configured, in particular profiled and / or adjusted relative to the flow, that the flow flowing in the propeller into the wing generates a dynamic lift, which acts in particular toward the underside of the surfboard. The dynamic buoyancy is thus a positive buoyancy, which acts in the same direction as the static buoyancy of the surfboard. As a result, a buoyancy force is generated in the driving operation of the watercraft in dependence on the travel speed relative to the water. For example, the Wings extend approximately parallel to the underside of the surfboard.
In bevorzugten Ausführungen kann der Antrieb einen Elektromotor aufweisen, wobei eine Steuerung zur Steuerung, insbesondere zur Drehzahlsteuerung, des Elektromotors vorgesehen ist, wobei bevorzugt ist, dass die Steuerung in das Surfboard integriert ist. Insbesondere kann die Steuerung in eine Vertiefung des Surfboards integriert sein, die mit einem Deckel verschlossen ist, der auf der Oberseite des Surfboards angeordnet ist. An der Unterseite des Surfboards kann mindestens eine Wärmetauscherfläche angeordnet sein, die thermisch leitend mit der Steuerung verbunden ist. Der Wärmeübertragungskoeffizient zwischen der Steuerung und der Wärmetauscherfläche ist höher, insbesondere deutlich höher als der Wärmeübertragungskoeffizient zwischen der Steuerung und der die Wärmetauscherfläche umgebenen Unterseite des Surfboards. Die Wärmetauscherfläche, die eben oder mit Rippen ausgestaltet sein kann, erlaubt vorteilhaft, dass die Steuerung des Elektromotors von dem Wasser, in dem das Wasserfahrzeug benutzt wird, gekühlt wird. In preferred embodiments, the drive may comprise an electric motor, wherein a controller for controlling, in particular for speed control, of the electric motor is provided, wherein it is preferred that the controller is integrated into the surfboard. In particular, the controller may be integrated in a recess of the surfboard, which is closed with a lid, which is arranged on top of the surfboard. At least one heat exchanger surface, which is thermally conductively connected to the controller, can be arranged on the underside of the surfboard. The heat transfer coefficient between the controller and the heat exchanger surface is higher, in particular significantly higher than the heat transfer coefficient between the controller and the underside of the surfboard surrounding the heat exchanger surface. The heat exchanger surface, which may be flat or ribbed, advantageously allows the control of the electric motor to be cooled by the water in which the watercraft is used.
Der Vorteil, dass die Steuerung des Elektromotors in das Surfboard integriert ist und der Elektromotor an der Unterseite des Wasserfahrzeugs angeordnet ist, ist, dass der Schwerpunkt des Wasserfahrzeugs optimiert positioniert werden kann. Die Steuerung kann über mindestens einen elektrischen Leiter, wie zum Beispiel ein Kabel, mit dem Elektromotor verbunden sein. Zwischen der Steuerung und dem Elektromotor kann zum Beispiel ein Stecker angeordnet sein, der erlaubt, dass der Elektromotor auf eine einfache Weise mit der Steuerung verbunden und von der Steuerung gelöst werden kann, wenn der Elektromotor an dem Surfboard befestigt bzw. von dem Surfboard gelöst wird. Zum Beispiel kann der Stecker im Bereich der Befestigungseinrichtung des Stegs angeordnet sein, wobei bevorzugt ist, dass der Stecker in Bezug auf die Umgebung des Wasserfahrzeugs, das heißt wasserdicht, abgedichtet ist. The advantage that the control of the electric motor is integrated into the surfboard and the electric motor is arranged on the underside of the watercraft is that the center of gravity of the watercraft can be optimally positioned. The controller may be connected to the electric motor via at least one electrical conductor, such as a cable. For example, a plug may be disposed between the controller and the electric motor that allows the electric motor to be easily connected to the controller and released from the controller when the electric motor is attached to the surfboard or detached from the surfboard , For example, the plug can be arranged in the region of the fastening device of the web, wherein it is preferred that the plug is sealed with respect to the environment of the watercraft, that is to say watertight.
In bevorzugten Ausführungen kann der Antrieb einen Elektromotor aufweisen, dessen Motorengehäuse vor dem Propeller mechanisch mit dem Surfboard verbunden ist, insbesondere über die Befestigungseinrichtung des Stegs. Insbesondere kann der Elektromotor elektrisch mit einer elektrischen Energiequelle, die in dem Surfboard integriert ist, verbunden sein. Die elektrische Energiequelle kann zum Beispiel ein Akkumulator oder eine Batterie oder eine Brennstoffzelle sein. Vorzugsweise ist die Steuerung zwischen die elektrische Energiequelle und den Motor geschaltet. Die elektrische Energiequelle kann über einen elektrischen Leiter, insbesondere ein Kabel, mit dem Motor und/oder der Steuerung verbunden sein. Das Surfboard kann eine Ausnehmung ausweisen, in welcher die elektrische Energiequelle angeordnet ist. Die Ausnehmung kann mit einem Deckel verschlossen sein, wobei der Deckel an der Oberseite des Surfboards angeordnet sein kann. Die Ausnehmung für die elektrische Energiequelle kann die Ausnehmung für die Steuerung des Elektromotors sein. Alternativ können die Ausnehmung für die elektrische Energiequelle und die Ausnehmung für die Steuerung separate Ausnehmungen sein. Vorzugsweise ist die elektrische Energiequelle vor dem Propeller, insbesondere auch vor der Steuerung angeordnet. Hierdurch lässt sich die Lage des Schwerpunkts des Wasserfahrzeugs noch besser optimieren. In preferred embodiments, the drive may have an electric motor whose motor housing is mechanically connected to the surfboard in front of the propeller, in particular via the fastening device of the web. In particular, the electric motor may be electrically connected to an electrical energy source integrated in the surfboard. The electric power source may be, for example, an accumulator or a battery or a fuel cell. Preferably, the controller is connected between the electric power source and the motor. The electrical energy source can be connected via an electrical conductor, in particular a cable, to the motor and / or the controller. The surfboard can identify a recess in which the electrical energy source is arranged. The recess may be closed with a lid, wherein the lid may be arranged on the upper side of the surfboard. The recess for the electrical energy source may be the recess for the control of the electric motor. Alternatively, the recess for the electric power source and the recess for the control may be separate recesses. Preferably, the electrical energy source is arranged in front of the propeller, in particular also in front of the controller. This makes it possible to optimize the position of the center of gravity of the vessel even better.
Insbesondere erlaubt die elektrische Energiequelle mit einem Klicksystem einen einfachen Einbau der elektrischen Energiequelle in seine Ausnehmung und ein einfaches Entnehmen der elektrischen Energiequelle aus seiner Ausnehmung. In particular, the electrical energy source with a click system allows easy installation of the electrical energy source in its recess and a simple removal of the electrical energy source from its recess.
Die Erfindung wurde anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsformen beschrieben. Im Folgenden wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform anhand von Figuren beschrieben. Die dabei offenbarten Merkmale bilden den Gegenstand einzeln und in jeglicher Merkmalskombination vorteilhaft weiter. Es zeigen:The invention has been described with reference to several preferred embodiments. In the following, a particularly preferred embodiment will be described with reference to figures. The disclosed features form the object individually and advantageously in any combination of features. Show it:
In den
An der Unterseite, die insbesondere durch eine Unterseitenfläche gebildet wird, ist eine Vertiefung
Die Vertiefung
Die Vertiefung
Der vordere Vertiefungsbereich
Das vordere Ende B, C wird durch den Scheitelpunkt einer Kurve gebildet, welche sich vom Scheitelpunkt zu dem hinteren Ende des Surfboards
Die Tiefe, die Breite und/oder der Querschnitt des ersten Vertiefungsabschnitts
Die Tiefe, die Breite und/oder der Querschnitt des hintern Vertiefungsbereichs
Zwischen dem hinteren Vertiefungsbereich
Die Bodenfläche des Vertiefungsabschnitts
Die Nut
An der Unterseite des Surfboards
Der den Elektromotor umfassende Antrieb
Das Antriebsgehäuse
Die Befestigungseinrichtung
Der Propeller
Das Wasserfahrzeug weist ferner eine Steuerung
Das Surfboard
Die Energiequelle
Die Steuerung
Während des Betriebs des Wasserfahrzeugs strömt Wasser an der Unterseite des Surfboards
Das von dem Propeller
Die im Folgenden beschriebenen speziellen Konstruktionsmerkmale für das in den Figuren dargestellte Wasserfahrzeug sind lediglich beispielhaft zu verstehen und beschränken die Erfindung nicht zwangsläufig auf die angegebenen Dimensionen.The specific design features described below for the watercraft shown in the figures are only to be understood as examples and do not necessarily limit the invention to the dimensions indicated.
Der Abstand Lmin, der den Abstand der Befestigungseinrichtung
Die Länge LA, welche den Abstand zwischen dem hinteren Ende T des Surfboards
Die Länge L1 bezeichnet den Abstand des ersten oder zweiten Vertiefungsabschnitts
Der Abstand L5 zwischen den als Scheitelpunkte gebildeten vorderen Enden des ersten und zweiten Vertiefungsabschnitts
Der Gesamtschwerpunkt des Wasserfahrzeugs ist vorzugsweise durch die Verteilung der Komponenten
Hinsichtlich der Lage des Krafteinleitungspunkts A bzw. des Propellers
Die Breite L7 beträgt in etwa, insbesondere ±5%, 2·√
Die Tiefe L9 der Vertiefung
Die Tiefe der Nut
Die Breite L3 des Rings
Der Ringinnendurchmesser DRi ergibt sich vorzugsweise aus der Summe aus Propellerdurchmesser Dpro und einem Ringspalt zwischen Propeller
Beispielsweise kann der Propeller wenigstens eines aus einem Durchmesser von ca. 178 mm bis 305 mm, eine Steigung von 178 bis 254 mm und eine Propellernabenlänge von ca. 40 bis 70 mm aufweisen.For example, the propeller may have at least one of a diameter of about 178 mm to 305 mm, a pitch of 178 to 254 mm and a propeller hub length of about 40 to 70 mm.
Ab dem Punkt G verläuft die Vertiefung in einem Winkel α2 und β2 bis zum Punkt H bzw. vom Punkt J zum Punkt K. Der Punkte H bzw. K werden in einem Abstand L4 vom Punkt A gemessen.From the point G the depression extends at an angle α2 and β2 to the point H or from the point J to the point K. The points H and K are measured at a distance L4 from the point A.
Die Breite L8 des Vertiefungsbereichs
Die Geometrie der Austrittsöffnung ab den Punkten H bzw. K ergibt sich aus der Heckgeometrie des Surfboards
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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