DE3522041A1 - Amphibien-fahrzeug mit hoher wasserfahrt-geschwindigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schaffung eines Amphibienfahrzeugs mit hoher Wasserfahrt-Geschwindigkeit, die an den Rädern des Fahrzeugs angeordnet, vermittelst deren Rotation (bei mindestens 4-Radantrieb)Auftrieb und Vortrieb hydrodynamisch erzeugen, wobei der Fahrzeugkörper aus dem Wasser herausgehoben wird. Dadurch fällt der Wasserwiderstand auf den Fahrzeugkörper fort, und das Fahrzeug kann auch auf dem Wasser eine hohe Geschwindigkeit erreichen.

Damit fällt der bisherige erhebliche Nachteil bei Amphibienfahrzeugen oder auch sogenannten Schwimmautos fort, daß sie infolge Formgebungsgrenzen bei Wasserfahrt nur äußerst geringe Geschwindigkeiten entwickeln können.

Die vorliegende Erfindung ist zur Verwendung an schwimmfähigen Kraftfahrzeugen bestimmt. Es ist dabei nicht erforderlich, daß die Unterseite derselben wie bei Schwimmautos bisheriger Ausführung, boots- oder pontoähnlich ausgebildet ist. Es ist lediglich erforderlich, daß kein Wasser in das Fahrzeuginnere eindringen kann, da wie o. gesagt, der ganze Fahrzeugkörper über den Wasserspiegel hinausgehoben wird, sobald die Räder eine entsprechende Drehzahl angenommen haben.

Der technische Fortschritt besteht aber nicht lediglich in einer höheren Geschindigkeit auf dem Wasser als es bisher möglich war, sondern liegt auch in wesentlich höherer Sicherheit, z.B. bei gröberem Wellengang, sodaß sich auch unter diesem Gesichtspunkt eine unvergleichlich größere Einsatzmöglichkeit ergibt.

Vergegenwärtigt man sich, daß es bei Amphibienfahrzeugen bisheriger Technik infolge ihrer Langsamkeit kaum möglich ist, beim Überqueren eines schneller fließenden Flusses einen direkt gegenüberliegenden Landungsplatz am anderen Ufer zu erreichen, so wird klar, daß sich Amphibienautos bisheriger Bauweise weder auf dem privaten noch gewerblichen oder sonstigen, z. B. militärischen, Sektor behaupten konnten. Dies gilt selbst für solche Länder, z.B. in Übersee, wo Amphibienfahrzeuge infolge großer Seenflächen und Flüsse im Prinzip ideale Transportmittel sein könnten. Natürlich war auch unter dem Gesichtspunkt einer Verwendung von Amphibienfahrzeugen als Freizeit-und Spaßfahrzeug kein Erfolg beschieden, wie man es sich erhoffte, weil auch und gerade hier Wassersportfreuden bei derart langsamen Vehikeln kaum aufkamen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

1. Allgemeine Beschreibung.
In der ist eine Draufsicht auf ein normales Fahrzeugrad 1 von der Seite dargestellt mit der zu diesem angeordneten erfindungsgemäßen Einrichtung 2-12. Vor Antritt der Wasserfahrt werden an allen vier oder mehr angetriebenen Rädern 1 auseinanderklappbare Schaufel-Bügelgestelle 2,3,6 mittels Schnellverschlußeinrichtung (z.B.gemäß Bierflaschenverschluß-Prinzip) aufgesetzt. Die Schaufeln 6 sind an ihren Gestellen bzw. am den Reifen 1 umklammernden Bügelteil 5 begrenzt schwenkbar gelenkig aufgehängt. Sie können sich infolge einer Sperrnase 7 aus einer maximal begrenzten aufgeklappten Stellung, die sie infolge der Zentrifugalkraft einnehmen wenn das Rad sich dreht, nur zum Reifen hin bewegen, um bei der kurzen Fahrt vom Land ins Wasser und umgekehrt nicht zu stören. Die zusammengefalteten Schaufelbügel nehmen wenig Platz ein und können bei Überlandfahrt bequem im Kofferraum aufbewahrt werden. Da die Montage un Demontage sehr schnell, bequem und ohne besondere Umstände etwa innerhalb einer Minute durchgeführt werden kann, dürfte eine automatische und wesentlich teurere Lösung hierzu nicht erforderlich sein.

Über etwa 200 Umfanggrade ist über dem Reifen 1 ein Leitblech 8 angeordnet. Dieses kann sowohl bei den Hinter- als auch bei den Vorderrädern fest mit dem Fahrzeugkörper verbunden sein oder aber,falls gewünscht, besonders an den Vorderrädern, mit der gelenkten Achse gekoppelt sein. Der Vorteil wäre, daß mit der normalen Lenkung gelenkt werden könnte, der Nachtel, daß die ungefederten Massen größer sind. Hier müßte der Versuch entscheiden. Am jeweils hinteren Ende des Leitblechs 8 ist ein am Umfang desselben auf und ab verschiebliches Leitblechteil 9 angeordnet, das z.B. mittels eines vom Fahrzeuginneren gesteuerten Motors 10 hin-und herbewegt werden kann. Die Bleche 12 bilden den üblichen Radkasten im Inneren des Kotflügels oder im Hinterteil des Fahrzeugs.

Die erfindungsgemäße Einrichtung funktioniert nun wie folgt:

2. Handhabung.
Nachdem die Schaufeln 6 durch Druck auf den Ring 3 des Schnellspannschlosses der Schaufelbügel 2 auf dem Reifen 1 angebracht sind, wird das Fahrzeug ins Wasser gefahren, wobei sich die Schaufeln 6 bei der jeweiligen Bodenberührung an den Reifenumfang anlegen. Im Wasser werden dann mittels der Motore 10 die Schaufeln 9 nach unten in die der Zeichnung gemäße Stellung verschoben, der höchste Gang eingelegt und Gas gegeben. Bereits bei ca. 75% Leistung hebt sich nun der Fahrzeugkörper aus dem Wasser und nimmt gleichzeitig Fahrt auf. Gesteuert wird entweder wie an Land über das Lenkrad oder mithilfe der Motoren 10 und die mit ihnen verstellbare Leitblechteile 9.

3. Wirkungsweise.
Die Schaufeln 6 beaufschlagen das Wasser nacheinander während der Drehung des Rades 1 in schneller Folge. Die ausweichende Wassermasse übt dabei Trägheitsreaktionskräfte auf die Schaufeln 6 bzw. die Radachse aus, die zunächst nach oben und vorn gerichtet sind und beim Wiederaustritt der Schaufeln 6 aus dem Wasser infolge der mitgerissenen Flüssigkeit nach unten zeigen müßten. Letzteres ist jedoch nicht der Fall,weil in Wirklichkeit das nach hinten strömende Wasser am Schnittpunkt von Leitblech 8 und Leitblechteil 9 in zwei entgegengesetzte Ströme abgelenkt wird, sodaß die Reaktionskräfte sich aufheben und auch die nach oben gehenden Schaufeln 6 keine Kräfte mehr aufnehmen müssen. Der nach oben gehende Strom wird nun um das Rad 1 im Leitblech 8 herumgeschleudert und tritt dann an der Vorderseite des letzteren mit großer Geschwindigkeit wieder aus, wobei eine sehr große auftriebswirksame Reaktionskraft auf das Leitblech 8 bzw. den Fahrzeugkörper ausgeübt wird.

Wenn die Richtung dieses Strahls einige Winkelgrade von der Lotrechten abweicht, so erfolgt, vergleichbar mit der Schrägstellung des Rotors beim Hubschrauber, ein Vortrieb. Ein solcher Vortrieb wirkt ferner, wenn auch der mittels des Leitblechteils 9 abgelenkte Flüssigkeitsstrom in ähnlicher Weise etwas nach hinten gerichtet ist. Es möge hier betont werden, daß die Schaufelarbeit beim Erfindungsgegenstand primär zur Erzeugung von Auftrieb verwendet wird, wobei die Entstehung von Vortrieb sich als sekundäres reaktives Ergebnis einstellt.

In Fig. 2 bis 4 ist ein anderes Anwendungsbeispiel mit einer alternativen Schaufelart dargestellt. Beim vorangeganenen Beispiel gemäß Fig. 1 gehen die Schaufeln 6 allein vermittels der Fliehkräfte in Arbeitsstellung, wobei Wassergegendruck und Fliehkraft die jeweilige Schaufelstellung bestimmen. Beim Beispiel der Fig. 2 bis 4 werden die Schaufeln 6, die hier mit Seitenwangen 14 zur Vergrößerung der Förderwirkung versehen sind, zunächst von Federn 15 flach an den Reifen 1 angelegt festgehalten (Fig. 3) und gehen erst dann in Arbeitsstellung (Fig. 2.), wenn der Reifen 1 eine entsprechend hohe Soll-Umdrehungszahl erreicht hat, d.h. wenn die Fliehkraft an der Schaufel 6 die Kraft der Feder 15 überwunden hat. Sobald sich dabei die Schaufel 6 vom Reifen 1 abhebt, wirkt dann zusätzlich der Wassergegendruck auf die Schaufel 6 ein. Bei der sich ergebenden Arbeitsstellung, gemäß Fig. 2 liegt die Schaufel mit ihrer Kante elastisch am Reifen 1 auf. In Fig. 4 ist die Erfindung im Querschnitt gesehen dargestellt. Selbstverständlich kann statt der gezeigten Halterungsvorrichtung 2,3,13 auch jede andere geeignete Vorrichtung beliebiger und/oder bekannter Art verwendet werden, ohne den Erfindungsgegenstand zu berühren. So könnten hier z.B. auch beliebige Schneekettensysteme oder Antigleitbügel und dergl. zur Halterung der Schaufeln Verwendung finden. Statt ausgesprochener"Schaufeln" könnten natürlich auch andere, beliebig geformte "Vorsprünge", die zur Förderung des umgebenden Elements geeignet sind, angeordnet werden, ohne den Erfindungsgegenstand zu berühren.

Zum Schluß sei noch erwähnt, daß selbstverständlich auch die Schaufeln 6 nebst Leitblechen 8,9 seitlich am Reifen bzw. Rad 1 angeordnet sein könnte und z. B. auch einen geringeren Durchmesser als der Reifen 1 haben könnte, ohne den Eerfindungsgegenstand zu berühren, wobei die erwähnten Erfindungselemente auch ständig montiert ausgeführt sein könnten. Letzteres könnte auch ermöglicht werden, wenn die Schaufeln 6 gemäß Ausführungsbeispiel in Fig. 2 bis 4 zusammen mit Sonderreifen montiert würden, bei welchen das Profil Ausnehmungen besitzt, in welche die Schaufeln 6 zusammen mit ihren Halterungen 5 mit dem übrigen Reifenumfang fluchtend eingelassen sind. Natürlich könnten die Schaufeln 6 und ihre Halterungen 5 auch aus ähnlich elastischem Material wie die Reifen 1 bestehen.

Nicht unerwähnt sollte hier noch bleiben, daß zum Vortrieb wie bisher auch hier eine Wasserschraube oder dergl. mit dem Erfindungsgegenstand kombiniert werden könnte, ohne letzteren zu berühen.

Claims (7)

1. Amphibien-Fahrzeug mit hoher Wasserfahrtgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Fahrzeugkörper mit einer rotierenden hydrodynamischen Auftriebsvorrichtung beliebiger und/oder bekannter Art kombiniert ist und dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugkörper mittels einer solchen Vorrichtung überhalb der Wasseroberfläche getragen wird.

2. Amphibien-Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auftriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 an den für die Überlandfahrt zugeordneten Fahrzeugrädern(1) angeordnet ist.

3. Amphibien-Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebenen Fahrzeugräder(1)eines vorzugsweise schwimmfähigen Kraftwagens mit Schaufeln(6)gekuppelt sind und das bei Wasserfahrt von den Schaufeln (6)gleitend oder auf sonstige Art in Bewegung gesetzte Wasser vermittels Leitblechen(8,9)in zwei zueinander entgegengesetzte Strömungsrichtungen, nach oben und unten abgelenkt wird, wobei der nach oben gelenkte Wasserstromteil vermittels des gleichen Leitblechs(8)wieder um circa 180 Grad nach unten geführt wird.

4. Amphibien-Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln(6)gemäß Anspruch 3 gelenkig zu ihrer Aufhängung(5,11)angeordnet sind.

5. Amphibien-Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln(6)an einem zusammenlegbaren Bügelgestell(2,3,13) beliebiger und/oder bekannter Art angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Bügelgestell(2,3,13) in beliebiger und/oder bekannter Weise ohne Werkzeug lösbar mit den Rädern(1)kuppelbar ist.

6. Amphibien-Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel(2)des Bügelgestells(2,3,13)über einen zentralen Spannkörper(3), an welchem auf Knickung beanspruchte Stege(13)begrenzt gelenkig angeordnet sind, radial zum Spannkörper(3)hingezogen werden.

7. Amphibien-Fahrzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln(6)sowie ihre Halterungsteile(5) fluchtend mit dem Reifenumfang in das Profil von den Fahrzeugrädern(1) gemäß Anspruch 2 zugeordneten Reifen aufgenommen sind.