DE202021003518U1

DE202021003518U1 - Steerable boat hull with fin drive

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Publication number: DE202021003518U1
Application number: DE202021003518.4U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-11-17
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2031-11-18

Abstract

Lenkbarer Bootsrumpf in Katamaranbauweise mit Flossenantrieb, bestehend aus zwei feststehenden Hauptrümpfen im Heckbereich, zwei miteinander verbundenen und drehbar gelagerten Lenkrümpfen im Bugbereich, einer auf drei senkrechten Achsen ruhenden Antriebs- und Lenkmechanik aus doppelseitigen Hebeln, jeweils zwei Zug- und Schubstangen, Fußpedalen und Handgriffen, gekennzeichnet dadurch, dass alle Teilrümpfe einen vergleichsweise großen Tiefgang eine gute Seitenführung aufweisen und die Flosse durch eine horizontale Pendelvorrichtung mit Federzug in Arbeitspausen in Ausgangsstellung gehalten wird.Steerable boat hull in catamaran design with fin drive, consisting of two fixed main hulls in the stern area, two interconnected and rotatably mounted steering hulls in the bow area, a drive and steering mechanism resting on three vertical axes made of double-sided levers, two pull and push rods each, foot pedals and handles, characterized in that all partial hulls have a comparatively large draft good lateral guidance and the fin is held in the starting position by a horizontal pendulum device with a spring balancer during breaks in work.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung betrifft einen lenkbaren Bootsrumpf mit Flossenantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a steerable boat hull with a fin drive according to the preamble of claim 1.

Stand der Technik / Mängel:State of the art / defects:

Seit jeher versucht der Mensch, die effektiven Bewegungsmuster von Fischen und Meeressäugern auf den Antrieb von Wasserfahrzeugen zu übertragen. In einer Vielzahl von Gebrauchsmuster- und Patentanmeldungen, so beispielsweise unter
WO 2008/087044 A1 ,
GB 472 617 A ,
US 6 964 589 B1 ,
DE 10 2004 004 236 A1 ,
DE 890 762 B ,
DE 2 440 369 A1 ,
US 4 892 493 A ,
DE 10 2009 003 987 B4 ,
DE 10 2011 103 404 B4 ,
DE 20 2014 001 817 U1 ,
DE 20 2017 000 697 U1 und
DE 20 2020 002 458
werden Bootsantriebe vorgeschlagen, bei denen der Vortrieb und zum Teil auch die Lenkung in verschiedenster Weise mittels schwingender Flosse(n) erzeugt werden soll.
Ein praxistauglicher Flossenantrieb nach dem Bewegungsmuster der Fische ist daraus bisher 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 „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.Man has always tried to transfer the effective movement patterns of fish and marine mammals to the propulsion of watercraft. In a large number of utility model and patent applications, for example under
WO 2008/087044 A1 ,
GB 472 617 A ,
U.S. 6,964,589 B1 ,
DE 10 2004 004 236 A1 ,
DE 890 762 B ,
DE 2 440 369 A1 ,
U.S.A. 4,892,493 ,
DE 10 2009 003 987 B4 ,
DE 10 2011 103 404 B4 ,
DE 20 2014 001 817 U1 ,
DE 20 2017 000 697 U1 and
DE 20 2020 002 458
boat drives are proposed in which the propulsion and partly also the steering are to be generated in various ways by means of swinging fin(s).
A practical fin drive based on the movement pattern of the fish has not yet emerged from this and is neither described in the relevant specialist literature, nor is such a thing available on the market.
Only the "Mirage Drive System" developed and patented in the USA in 1997 , which uses two fins under the fuselage to propel a kayak, which are modeled on the pectoral fins or wings of penguins and which is steered by means of a tail rudder, has found its way onto the market.

Die bisher vorgeschlagenen Lösungen bilden das Bewegungsmuster schnell schwimmender Fische nur teilweise nach und konzentrieren sich im Wesentlichen auf die Schwanzflosse als Antriebsorgan. Dabei wird außer Acht gelassen, dass die Fortbewegung der Fische in der Regel aus dem Zusammenspiel von Schwanzflosse, Afterflosse, Rückenflosse, Brustflosse und der richtungsgebenden Bewegung des Fischkörpers selbst erzeugt wird. Die bisher bekannten Flossenantriebe erreichen daher für den Antrieb und die Lenkung von Wasserfahrzeugen keinen ausreichenden Wirkungsgrad.The solutions proposed so far only partially reproduce the movement pattern of fast-swimming fish and essentially concentrate on the tail fin as the driving force. This ignores the fact that the locomotion of the fish is usually generated from the interaction of the caudal fin, anal fin, dorsal fin, pectoral fin and the directional movement of the fish body itself. The previously known fin drives therefore do not achieve sufficient efficiency for the propulsion and steering of watercraft.

Technisches ProblemTechnical problem

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wasserfahrzeug zu entwickeln,

a) das weitgehend nach dem Bewegungsmuster schnell schwimmender Fische angetrieben und gelenkt wird,
b) bei dem Vortrieb und zielgenaue Lenkung gegenüber bekannten Bootsantrieben deutlich verbessert sind,
c) Füße und Hände gemeinsam und intuitiv Vortrieb und Lenkung bewirken,
d) die Stellung des Lenkhebels mit der Fahrtrichtung übereinstimmt und
e) die Antriebs- und Lenkarbeit durch Motorleistung übernommen oder unterstützt bzw. durch eine Segeleinrichtung ergänzt werden kann.

The object of the invention is to develop a watercraft

a) which is driven and steered largely according to the movement pattern of fast-swimming fish,
b) in which propulsion and precise steering are significantly improved compared to known boat drives,
c) Feet and hands together and intuitively cause propulsion and steering,
d) the position of the steering lever corresponds to the direction of travel and
e) the drive and steering work can be taken over or supported by engine power or supplemented by a sailing device.

Lösungsolution

Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug besteht im Wesentlichen aus

- einem drehbar gelagerten Rumpfvorderteil,
- einem feststehenden Hauptrumpf,
- einer horizontal schwingenden Antriebsflosse und
- einem Antriebs- und Lenkgestänge.

The watercraft according to the invention consists essentially of

- a rotatable fuselage front part,
- a fixed main hull,
- a horizontally oscillating drive fin and
- a drive and steering linkage.

Eine horizontal schwingende Antriebsflosse erzeugt im Gegensatz zu Ruder, Paddel, Schaufelrad oder Propeller auch seitlich auf den Rumpf wirkende Kräfte, die eine Rumpfform mit guter Seitenführung im hinteren Rumpfbereich erfordern. Das gilt ebenso für das drehbar gelagerte Rumpfvorderteil, mit dem die Lenkung bewirkt und der Vortrieb unterstützt wird. Um ein kippstabiles Fahrzeug mit geringem Rumpfwiderstand zu erhalten, bietet sich die Katamaran-Bauweise an (1). Das Antriebs- und Lenksystem kann jedoch ebenso auf einspurigen Rümpfen betrieben werden.In contrast to rudders, paddles, paddle wheels or propellers, a horizontally oscillating drive fin also generates lateral forces on the fuselage, which require a fuselage shape with good lateral support in the rear fuselage area. This also applies to the rotatable front part of the fuselage, which is used to steer and support propulsion. In order to obtain a vehicle that is stable against tipping and has low hull resistance, the catamaran design is ideal ( 1 ). However, the propulsion and steering system can also be operated on single-track hulls.

Die von den Füßen und ggf. zusätzlich von den Händen erzeugten wechselseitigen Vor- und Rückwärtsbewegungen der unteren Zug- bzw. Schubstangen werden über einen zweiseitigen Hebel in horizontale Bewegungen des Flossenarmes und der Flosse umgelenkt. Die darüber liegenden Zug- und Schubstangen werden mit den Händen bewegt. Sie bewirken die Lenkung und unterstützen den Vortrieb.The alternating forward and backward movements of the lower pull or push rods generated by the feet and possibly also by the hands are deflected via a two-sided lever into horizontal movements of the fin arm and the fin. The pull and push rods above are moved with the hands. They cause the steering and support the propulsion.

Das Ausführungsbeispiel (1) zeigt als Draufsicht die auf drei senkrechten Achsen ruhende erforderliche Antriebs- und Lenktechnik für ein muskelbetriebenes, zweisitziges Boot in Katamaran-Bauweise, bestehend aus

(1) doppelseitigem Lenkhebel vorn auf senkrechter Achse
(2) doppelseitigem Stützhebel vorn auf senkrechter Achse
(3) zwei Zug- und Schubstangen links
(4) zwei Zug- und Schubstangen rechts
(5) Fußpedale links und rechts
(6) Handgriffe links und rechts
(7) doppelseitigem Antriebshebel hinten auf senkrechter Achse
(8) doppelseitigem Stützhebel hinten auf senkrechter Achse
(9) Flossenarm
10)Zugfeder
(11)Drehlager Antriebsflosse
(12)Antriebsflosse

The example ( 1 ) shows the drive and steering technology required for a human-powered, two-seater catamaran-type boat, based on three vertical axes, as a top view, consisting of

(1) double-sided steering arm in front on vertical axis
(2) double-sided support lever in front on vertical axis
(3) two pull and push rods on the left
(4) two pull and push rods on the right
(5) Left and right foot pedals
(6) Handles left and right
(7) rear double-sided drive lever on vertical axis
(8) rear double-sided support lever on vertical axis
(9) Fin arm
10)tension spring
(11) Pivot bearing drive fin
(12)Drive fin

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Der erfindungsgemäße lenkbare Bootsrumpf mit Flossenantrieb verbessert bei muskelbetriebenen Wasserfahrzeugen durch wechselseitige Impulse der Beine und ggf. Arme auf die Antriebsflosse den Vortrieb. Das lenkbar ausgelegte Rumpfvorderteil ermöglicht eine schnelle und zielsichere Lenkung des Wasserfahrzeuges und unterstützt gleichzeitig den Vortrieb. Damit kann die volle Kraft der Beine und Arme als stärkste Muskel des Menschen aus bequemer Sitzposition allein oder gemeinsam zum Antrieb und zur zielgenauen Lenkung eingesetzt werden.The steerable boat hull with fin drive according to the invention improves propulsion in human-powered watercraft through mutual impulses of the legs and, if necessary, arms on the drive fin. The steerable front part of the hull enables the watercraft to be steered quickly and accurately while at the same time supporting propulsion. This means that the full power of the legs and arms, the strongest human muscle, can be used from a comfortable sitting position alone or together for propulsion and precise steering.

Im Mehrpersonen-Betrieb geben alle Beteiligten gemeinsam ihre Kraft auf die Antriebsflosse bzw. die Lenkung.
Mit entsprechender Steuerungstechnik kann die zum Antrieb und zur Lenkung erforderliche Muskelarbeit durch Motorkraft unterstützt oder übernommen werden. Die Antriebs- und Lenkvorrichtung kann ebenfalls kombiniert mit einer Segeleinrichtung betrieben werden.
Der lenkbare Rumpf kann mit allen bekannten Antrieben wie Propeller, Schaufelrad usw. kombiniert werden.In multi-person operation, all participants jointly give their power to the drive fin or the steering.
With the appropriate control technology, the muscle work required for driving and steering can be supported or taken over by motor power. The drive and steering device can also be operated in combination with a sailing device.
The steerable hull can be combined with all known drives such as propellers, paddle wheels, etc.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

WO 2008/087044 A1 [0002]
GB472617A[0002]
US6964589B1 [0002]
DE 102004004236 A1 [0002]
DE 890762 B [0002]
DE 2440369 A1 [0002]
US4892493A [0002]
DE 102009003987 B4 [0002]
DE 102011103404 B4 [0002]
DE 202014001817 U1 [0002]
DE 202017000697 U1 [0002]
DE 202020002458 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent Literature Cited

Only the "Mirage Drive System" developed and patented in the USA in 1997 [0002]

Claims

Steerable boat hull in catamaran design with fin drive, consisting of two fixed main hulls in the stern area, two interconnected and rotatably mounted steering hulls in the bow area, a drive and steering mechanism resting on three vertical axes made of double-sided levers, two pull and push rods each, foot pedals and handles, characterized in that all partial hulls have a comparatively large draft, good lateral guidance and the fin is held in the starting position by a horizontal pendulum device with a spring balancer during breaks in work.

Steerable hull after claim 1 , but characterized in that the fuselage is single track.

Steerable hull according to the claims 1 and 2 , characterized in that the length of the fin arm is variable or the pivot point of the fin on the fin arm is adjustable.

Steerable hull according to the claims 1 until 3 , characterized in that the drive work is supported or taken over by engine power with appropriate control.

Steerable hull after claims 1 until 4 , Characterized in that in two- and multi-seater watercraft, the pull and push rods have several foot pedals and handles and all those involved give their power together on the drive and steering.

Steerable hull according to the claims 1 until 5 , characterized in that the vehicle also has a sailing device.

Steerable boat hull according to the previous claims, however, characterized in that the drive takes place instead of the fin or additionally manually or motor-driven by means of a propeller or other types of drive.