DE202020002458U1

DE202020002458U1 - Bionisches Antriebs- und Lenksystem für Wasserfahrzeuge

Info

Publication number: DE202020002458U1
Application number: DE202020002458.9U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2020-07-06
Anticipated expiration: 2030-06-05

Abstract

Bionisches Antriebs- und Lenksystem für muskelbetriebene Wasserfahrzeuge, bestehend aus einer zweiteiligen, vertikal stehenden Fischnachbildung aus elastischem Material am Heck des Fahrzeuges (Fig. 1), dadurch gekennzeichnet, dass an einem in seinem vorderen Drittel horizontal drehbaren und nach oben schwenkbaren Tragarm vorn die Nachbildung des Fischkörpers und hinten die Nachbildung der Schwanzflosse angelenkt sind und durch wechselseitige Bewegungen des Tragarmes die zweiteilige Fischnachbildung die typischen und effektiven Bewegungsmuster schnell schwimmender Fische nachbildet und dadurch das Fahrzeug antreibt und lenkt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein bionisches Antriebs- und Lenksystem für Wasserfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik / Mängel:
Seit jeher versucht der Mensch, die Bewegungsmuster von Fischen oder Meeressäugern auf den Antrieb von Wasserfahrzeugen zu übertragen, da diese nachgewiesen deutlich effektiver sind als die bisher vom Menschen entwickelten Antriebssysteme. In einer Vielzahl von Gebrauchsmuster- und Patentanmeldungen, so beispielsweise unter

Ein praxistauglicher Flossenantrieb nach dem Bewegungsmuster der Fische oder Meeressäuger ist daraus nicht hervorgegangen und wird weder in der einschlägigen Fachliteratur beschrieben, noch ist ein solcher im Markt verfügbar.
Lediglich das 1997 in den USA entwickelte und patentierte „Hobie Mirage Drive System“, das zum Antrieb eines Kajaks unter dem Rumpf zwei Flossen verwendet, die den Brustflossen bzw. Flügeln der Pinguine nachempfunden sind und bei dem die Lenkung mittels Heckruder erfolgt, hat Eingang in den Markt gefunden.
Die von schnell schwimmenden Fischen wie Hai, Thunfisch, Schwertfisch und Fächerfisch erreichten Geschwindigkeiten von 60 bis 110 km/h und das Gewicht der Wale von 40 bis 200 Tonnen belegen, dass der Flossenantrieb den vom Menschen bisher entwickelten und genutzten Antriebsformen überlegen ist. Regatta-Ruderer erreichen nur eine Geschwindigkeit von ca. 18 bis 20 km/h. Auch im Motorbetrieb kann mit dem Flossenantrieb gegenüber dem Schiffspropeller ein besserer Wirkungsgrad erreicht werden.
Für eine Vielzahl von Boots- bzw. Schiffstypen im Muskel- oder Motorbetrieb kann der Flossenantrieb eine effiziente Alternative sein.
Technisches Problem
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebs- und Lenksystem für Wasserfahrzeuge zu entwickeln, das den in der Regel starren und überwiegend oberhalb der Wasserlinie schwimmenden Fahrzeugrumpf weitgehend nach dem Bewegungsmuster schnell schwimmender Fische antreibt und lenkt. Vortrieb, Wendigkeit und Energiebedarf sollen gegenüber bekannten Bootsantrieben sowohl im Muskel- als auch im Motorbetrieb ggf. in Kombination oder auch in Kombination mit einer Segelvorrichtung deutlich verbessert sein.
Lösung
Das erfindungsgemäße Antriebs- und Lenksystem besteht aus einer zweiteiligen Nachbildung der Silhouette des Körpers und der Schwanzflosse eines schnell schwimmenden Fisches (1). Die Abmessungen der Nachbildungen sowie deren Beschaffenheit insbesondere deren Elastizität orientieren sich an Größe, Gewicht, Bugwiderstand und der angestrebten Geschwindigkeit des anzutreibenden Wasserfahrzeuges.
Dabei ist unvermeidlich, dass das Antriebs- und Lenksystem im Vergleich zu Ruder und Paddel bzw. im Motorbetrieb zum überwiegend verwendeten Schiffspropeller deutlich größere Abmessungen aufweist und einen größeren Aktionsradius benötigt.
Die zweiteilige Fischnachbildung ist zweckmäßigerweise am Heck des Fahrzeuges aufrecht stehend an einem drehbar und hochklappbar gelagerten Tragarm angebracht.
Der Fischkörper und die Schwanzflosse sind jeweils mittels einer rechtwinklig nach unten zeigenden Halterung am vorderen bzw. hinteren Ende des Tragarmes befestigt. Der Drehpunkt des Tragarmes befindet sich in seinem vorderen Drittel, so dass der Fischkörper jeweils gegenläufig zur Schwanzflosse ausschlägt.
Die durch Muskel- oder Motorkraft erzeugten wechselseitigen Bewegungen des Hebelarmes bewirken, dass die Schwanzflosse im Wasser eine Sinuskurve beschreibt und so das Fahrzeug gelenkt nach vorn schiebt. Dabei gleicht die Nachbildung des Fischkörpers die von der Flossenbewegung seitlich auf den Fahrzeugrumpf wirkenden Kräfte aus und sorgt für Richtungsstabilität übereinstimmend mit der von der Schwanzflosse vorgegebenen Fahrtrichtung.
Der nach oben schwenkbar gelagerte Tragarm erleichtert das Einsetzen des Fahrzeuges ins Wasser und lässt das Antriebs- und Lenksystem bei Hindernissen im Wasser nach oben ausweichen.

1 zeigt eine Seitenansicht. Der Bootsrumpf sowie die Haltevorrichtung für den Tragarm sind nur angedeutet. Die Kraftübertragung auf die Drehachse des Tragarmes ist je nach Antriebsart unterschiedlich und deshalb zeichnerisch nicht dargestellt.
2 zeigt eine Draufsicht auf die Nachbildungen des Fischkörpers und der Schwanzflosse in Aktion.

Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Antriebs- und Lenksystem verbessert bei muskelbetriebenen Wasserfahrzeugen durch wechselseitige Impulse der Arme und Beine auf die Fischnachbildung den Vortrieb und das Manövrieren von Wasserfahrzeugen. Die stärksten Muskel des Menschen können aus bequemer Sitzposition und in Fahrtrichtung über fest angebrachte Pedale und Griffe ihre volle Kraft unterbrechungsfrei auf das Antriebs- und Lenksystem bringen und so das Fahrzeug effizient und zielgenau bewegen.
Im Mehrpersonen-Betrieb geben alle Beteiligten gemeinsam ihre Kraft auf das System.
Die für den Muskelbetrieb geltenden Vorteile des Antriebs- und Lenksystems lassen sich mit entsprechender Steuerung ebenso für durch Motor angetriebene oder unterstützte Wasserfahrzeuge nutzbar machen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

WO 2008/087044 A1 [0002]
GB 472617 A [0002]
US 6964589 B1 [0002]
DE 102004004236 A1 [0002]
DE 890762 B [0002]
DE 2440369 A1 [0002]
US 4892493 A [0002]
DE 102009003987 B4 [0002]
DE 102011103404 B4 [0002]
DE 202014001817 U1 [0002]
DE 202017000697 U1 [0002]

Claims

Bionisches Antriebs- und Lenksystem für muskelbetriebene Wasserfahrzeuge, bestehend aus einer zweiteiligen, vertikal stehenden Fischnachbildung aus elastischem Material am Heck des Fahrzeuges (1), dadurch gekennzeichnet, dass an einem in seinem vorderen Drittel horizontal drehbaren und nach oben schwenkbaren Tragarm vorn die Nachbildung des Fischkörpers und hinten die Nachbildung der Schwanzflosse angelenkt sind und durch wechselseitige Bewegungen des Tragarmes die zweiteilige Fischnachbildung die typischen und effektiven Bewegungsmuster schnell schwimmender Fische nachbildet und dadurch das Fahrzeug antreibt und lenkt.
Bionisches Antriebs- und Lenksystem nach Anspruch 1, jedoch gekennzeichnet dadurch, dass die Fischnachbildung ganz oder teilweise mit Auftriebskörpern ausgestattet ist.
Bionisches Antriebs- und Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass durch die Form des Fahrzeugrumpfes ausreichend Seitenführung gewährleistet ist und auf die Nachbildung des Fischkörpers verzichtet werden kann.
Bionisches Antriebs- und Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Fischnachbildung im vorderen Bereich des Fahrzeuges zwischen in Länge oder Breite weit auseinander stehenden Rümpfen bzw. Teilrümpfen oder unter dem Rumpf angebracht ist (Frontantrieb).
Bionisches Antriebs- und Lenksystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass der Abstand zwischen den Fahrzeugrümpfen variabel ist.
Bionisches Antriebs- und Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, jedoch gekennzeichnet dadurch, dass Antrieb und Lenkung durch Motorkraft übernommen oder unterstützt werden.