EP3046834A1 - Surfboard mit antrieb - Google Patents

Surfboard mit antrieb

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Publication number
EP3046834A1
EP3046834A1 EP14765938.7A EP14765938A EP3046834A1 EP 3046834 A1 EP3046834 A1 EP 3046834A1 EP 14765938 A EP14765938 A EP 14765938A EP 3046834 A1 EP3046834 A1 EP 3046834A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
propeller
surfboard
recess
drive
vessel according
Prior art date
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Granted
Application number
EP14765938.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3046834B1 (de
Inventor
Markus Schilcher
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP3046834A1 publication Critical patent/EP3046834A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3046834B1 publication Critical patent/EP3046834B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • 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

Definitions

  • 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.
  • the surfboard With the drive, which has a propeller, the surfboard can drive on the surface of a body of water.
  • a surfboard is known, in which a drive in the form of, for example, a jet engine is integrated.
  • DE 44 04 241 AI shows a surfboard with a motor drive.
  • the drive includes an internal combustion engine connected to a propeller attached to the underside of the surfboard.
  • 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.
  • the surfboard shown in DE 44 04 241 AI has an internal combustion engine, which is supplied with fuel via an integrated fuel tank.
  • the arranged on the underside of the surfboard propeller is connected via a flywheel clutch and a drive to the engine.
  • the entire drive unit is attached to a base plate and has the components from the engine, including the fuel tank, to the propeller.
  • the entire drive unit can be used as a module in the surfboard and also removed.
  • the surfboard may be converted from a configuration for sailing operation in which a sail is attached to the surfboard and the propulsion module is removed from the surfboard to a configuration for so-called motor surfing in which the sail is removed and the propulsion unit is in place provided cavity of the surfboard is used.
  • the space provided for the drive unit cavity extends continuously from the top to the bottom of the surfboard.
  • 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, would be large, whereby the front end of the surfboard would lift out of the water.
  • the present invention is based on the object to provide a watercraft, in particular a water sports device, which has improved handling characteristics.
  • the watercraft according to 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 related to the length and the width of the board Boards low, which results in a board-like or surfboard board-like shape.
  • 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.
  • 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.
  • 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 a plurality of, of the propeller rotation axis, which corresponds to the propeller shaft rotation axis, projecting wings, wherein 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 side 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.
  • 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.
  • the drive may, for example, have an electric motor, wherein its motor shaft rotational axis and the propeller shaft rotational axis are aligned with one another.
  • the motor shaft rotation axis and the propeller shaft rotation axis are on a common axis.
  • the electric motor can be arranged in front of the propeller, that is to say on the intake side or the propeller front side.
  • the engine may be located between the front end of the surfboard and the propeller.
  • the motor housing which the Motor shaft axis of rotation and the engine receives in particular waterproof, may preferably have a spindle or a Torpedoform to keep the flow resistance low.
  • 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 outputs the speed of the motor or the motor shaft with speed increase or speed reduction to the propeller shaft and / or depending on the configuration allows an increase in speed or speed reduction from the motor shaft to the propeller shaft when the motor shaft and the drive shaft are not aligned.
  • the intermediate gear may, for example, have at least one planetary gear.
  • the propeller shaft 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.
  • 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.
  • a recess is provided which forms a channel extending along the longitudinal axis of the surfboard and open towards the bottom.
  • the recess is open over its entire length to the bottom.
  • the recess or the channel is elongated and extends along the longitudinal axis of the surfboard.
  • 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.
  • the drive is arranged so that the area swept by the propeller extends partially through the recess.
  • Under the swept by the propeller Surface is understood to be the circular disk 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.
  • 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.
  • the area swept by the propeller is partially out of the well, with the proportion of the area swept by the propeller, which is outside the well, being greater than the proportion of the area swept by the propeller that is through the well runs. Most of the swept area is thus outside of the well, with the smaller portion inside the well.
  • 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 swept by the propeller surface can pass through the recess.
  • the particular advantage that the swept by the propeller surface partially passes through the depression is that the propeller shaft axis of rotation and thus the resultant of the thrust vector closer to the underside of the surfboard than in conventional, in particular known from DE 44 04 241 AI surfboards.
  • the smaller distance causes the driving dynamics to be improved. Since the distance to the underside of the surfboard is lower, the torque is reduced by the pitch axis of the surfboard, whereby the surfboard is not lifted as much out of the water as the surfboard from DE 44 04 241 AI.
  • the arranged on the underside of the surfboard engine is located in front of the propeller, there is also the advantage that the recess of the surfboard does not require excessive thickening of the surfboard, because unlike in DE 44 04 241, the engine and transmission elements above the Propellers integrated into the surfboard can be omitted or at least arranged differently.
  • the drive may have a propeller shaft, which is rotatable about a propeller turning axis and to which the propeller is fastened.
  • the propeller shaft axis of rotation is parallel to the longitudinal axis of the surfboard and / or outside the vertical arranged.
  • 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.
  • 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.
  • the depth of the recess increases from the beginning of the front recess portion toward the propeller.
  • 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.
  • the width of the recess may increase from the beginning of the front recess area towards the propeller.
  • 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.
  • 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.
  • the cross section of the recess in the region of the propeller is largest.
  • 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.
  • the shape of the first and second recessed portions may be such that the width to the propeller decreases or at least remains the same, which advantageously an even better or at least other 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.
  • a step or edge can be arranged in the region of the transition from the front recessed area to the rear recessed area, whereby the depth of the recess increases abruptly or discontinuously from the front recessed area at the step or edge. This causes backflow of water from the rear recessed area into the front recessed area to be prevented or at least reduced.
  • the step or edge is designed so that this effect occurs.
  • the height of the step or edge is greatest at its lowest point in the depression and may decrease toward the side flanks of the depression, i. that is, the step or edge becomes smaller toward the sidewalls.
  • the step or edge may transition into the side flank so that the height of the step or edge on the side flanks is negligible or the step or edge disappears in the side flanks.
  • the step or edge can be arranged between the propeller and the front recessed area.
  • the step or edge in the flow direction in front of the propeller, d. H. be arranged upstream of the propeller.
  • the step or edge is located close to the propeller, especially near its propeller tips.
  • the front recess area may have a first recess section and a second recess section, between which a web is arranged, which separates the first recess section and the second recess section from one another.
  • the first recessed portion and the second recessed portion extend, each of which may be elongated, along the longitudinal axis of the surfboard, in particular parallel to each other or at least approximately parallel to each other.
  • the first recessed portion and the second recessed portion may be arranged mirror-symmetrically with respect to the longitudinal axis of the surfboard.
  • 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.
  • the beginning of the first recess portion and / or the second recess portion may form the beginning of the front recess portion.
  • 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.
  • the first recessed portion and / or the second recessed portion may have a concave shape of the bottom of the recessed portion.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the propeller can be surrounded over its rotation circumference by a ring fixed in relation to the drive housing and / or the surfboard.
  • the ring can, but does not have to be removable.
  • the propeller is rotatable relative to the ring.
  • the ring concentrically surrounds the propeller shaft axis of rotation.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the groove extends around the propeller shaft axis of rotation in a circular ring section.
  • 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.
  • 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 ring may, for example, be connected to the surfing device by means of at least one fastening element, such as a screw or a rivet, which penetrates the wall of the ring. be connected to the board.
  • a fastening element such as a screw or a rivet
  • the wall of the ring may be clamped between a bolt head or a nut and the surfboard in which the bolt is anchored.
  • a ring segment may be provided, wherein the propeller, in particular only, is surrounded by the ring segment over a part of its rotation circumference, in particular the part of its rotation circumference located outside the depression.
  • the ring segment is fixed with respect to the drive housing and / or the surfboard.
  • the ring segment can be fastened with its first end facing in the circumferential direction on one side and in particular next to the recess and with its second end pointing in the circumferential direction on the other side and in particular next to the recess, in particular releasably secured, such as screwed or snapped.
  • the ring segment spans the part of the rotation circumference located outside the depression.
  • the ring segment allows in comparison to a closed ring an even more compact attachment of the drive to the surfboard.
  • the ring segment may, for example, have a first attachment structure and a second attachment structure with which it is fastened to the surfboard, in particular laterally of the depression.
  • the surfboard may, for example, have on one side a fastening receptacle for fastening the first fastening structure and on the other side a second fastening receptacle for the second fastening structure.
  • the attachment receptacle can be designed, for example, as known from corresponding receptacles known to those skilled in the art for fin surfboards.
  • the ring or ring segment which at least partially surrounds 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 or ring segment 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 Surfboards.
  • a buoyancy force is generated in the driving operation of the watercraft in dependence on the travel speed relative to the water.
  • the wings may extend approximately parallel to the underside of the surfboard.
  • the drive may have an electric motor, wherein a controller for controlling, in particular for power or speed control, of the electric motor is provided, wherein it is preferred that the controller is integrated into the surfboard.
  • 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, may 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.
  • 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.
  • 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 ,
  • 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.
  • the controller can be connected to a remote control, with the remote control, the controller for setting the engine power or engine speed is controlled.
  • the remote control can be wired or preferably wirelessly connected to the controller or connectable.
  • the remote control can be sized to be held in the hand of the surfer or attached to the wrist, for example can.
  • the remote control may include a pressure sensor that generates a signal for the engine power or engine speed control depending on the amount of pressure that the surfer applies to the pressure sensor.
  • the wireless connection is based on the Bluetooth standard.
  • the controller may include a Bluetooth transceiver module and the remote controller may include a transceiver module.
  • the drive can 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.
  • 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.
  • 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.
  • the recess for the electric power source and the recess for the control may be separate recesses.
  • 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.
  • 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.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view through the section Bl-Bl of Figure 1A, a cross-sectional view through the section IC IC of Figure IC, a cross-sectional view through the section 1D-1D of Figure 1A, a side view through the section IE- IE of Figure 1A,
  • FIG. 1 a perspective view from below of a second embodiment of a water sports device according to the invention, which is based on the first embodiment and is a modification of the first embodiment,
  • FIGS. 1A to H A surfboard 100 is shown in FIGS. 1A to H, and the drive 200 preferred for the surfboard is illustrated in FIGS. 2A to 2E.
  • a modification (second embodiment) of the surfboard 100 shown in Figs. 1A to 2E (first embodiment) is shown in Figs. 3A to 4, the description for the first embodiment being applicable also to the second embodiment, and vice versa unless otherwise described or nothing else results from the context.
  • the Surfboard 100 is board-shaped and elongated.
  • the surfboard 100 has a longitudinal axis L (FIG. IG), the length Lboa of the surfboard 100 extending along the longitudinal axis L being greater than its width Bboa and / or thickness Tboa extending transversely to the longitudinal axis L.
  • the surfboard 100 has a front end and a rear end. Offset to the rear end, two fins or fins are arranged, which protrude from the underside of the surfboard 100 and serve the directional stability of the surfboard 100.
  • the surfboard 100 is formed of a material which gives it a positive static buoyancy. In other words, surfboard 100 floats on water.
  • the top of the surfboard 100 is configured to receive a person and / or loads.
  • a recess 110 is arranged, which forms a along the longitudinal axis L of the surfboard 100 extending, open towards the bottom channel, in particular from the front end d, c of the recess 110 to to the rear end T of the recess 110 is open to the bottom.
  • the depression 110 is bordered by the underside or the underside surface.
  • the outline of the depression which can be seen, for example, in FIG. 1A, is formed by the transition of the depression or the depression surface, which is referred to as the ground, into the underside or the underside surface.
  • the depression 110 or the channel formed by it is elongate and extends along its longitudinal direction along the longitudinal axis L.
  • the length of the depression 110 that extends along the longitudinal axis L is greater than the width and / or depth that is transverse to the longitudinal axis L.
  • the recess 110 has a front recessed area 102 and a rear recessed area 104.
  • a propeller 250 of a drive 200 is disposed between the front recessed area 102 and the rear recessed area 104.
  • the front end B, C of the front recessed area 102 or the recess 110 begins in the rear half of the surfboard 100.
  • the rear end T of the rear recessed area 104 or the recess 110 terminates at the rear end, which is also referred to as the rear Surfboards 100.
  • the front recess portion 102 has a first recess portion 102a and a second recess portion 102b that are elongated and extend side by side along the longitudinal axis L.
  • the first recessed portion 102a is laterally offset on a first side of the longitudinal axis L, with the second recessed portion 102b on the other, opposite side of the longitudinal axis L is arranged offset.
  • the front end C of the recessed portion 102a and the front end B of the recessed portion 102b form the front end of the front recessed portion 102 and the recess 1, respectively.
  • a fin 101 which is elongated and extends along the longitudinal axis L.
  • the web 101 separates the first recessed portion 102a from the second recessed portion 102b.
  • the first recessed portion 102a and the second recessed portion 102b open into a common collecting portion 102c of the front recessed portion 102.
  • the collecting portion 102c is disposed between the propeller 250 and the one hand and the first recessed portion 102a, the second recessed portion 102b, and the fin 101 on the other hand.
  • the front end B, C is formed by the vertex of a curve extending from the vertex to the rear end of the surfboard 100.
  • the curve is formed by the transition, in particular the edge or rounding, the depression with the underside or the underside surface of the surfboard 100.
  • the depth, width and / or cross section of the first recess portion 102a and the second recess portion 102b increase toward the propeller 250 from its front end B, C.
  • the depth, width and / or cross section of the rear recessed area 104 decreases from the propeller 250 to the rear end T.
  • a groove 103 is formed, which extends in the form of an annular ring about a propeller shaft rotation axis Rp (FIG. 2D) of the propeller 250 and has a groove depth.
  • the groove depth is measured from the upper edge of the groove 103, which forms it with the front transition region 102 or the rear transition region 104.
  • the bottom surface of the recessed portion 102a, 102b is concaved, with the apex of the concave shape with respect to the top edges bordering the recessed portion 102a or 102b being disposed asymmetrically or staggered with respect to the longitudinal axis L. ( Figure 1B). This allows a flow-optimized transition from the first and second recessed portions 102a, 102b into the collecting portion 102c.
  • the groove 103 has a groove width B103 extending along the longitudinal axis L, which has approximately the width L 3 of the ring 201 which extends along the longitudinal axis L.
  • a drive 200 which has an electric motor, arranged so that the swept by the propeller 250 of the drive 200 surface A P (dotted circle in Figure IC) partially through the recess 110, in particular by the area between the front recessed area 102 and the rear recessed area 104.
  • the area swept by the propeller area Ap 250 extends in a proportion Ap2 outside the depression and with a proportion of Apl of the propeller 250 überstri- rupted area A p by the recess 110.
  • the proportion Ap2 is greater than the proportion p A l (Fi - gr IC).
  • the drive 200 comprising the electric motor has a motor shaft rotation axis R M (FIG. 2D) which is aligned with the propeller shaft rotation axis Rp, ie lies on a common axis and is parallel to the propeller shaft rotation axis Rp.
  • the spindle-shaped or torpedo-shaped drive housing 210 is immovably connected to a cylindrical ring 201 via a plurality of webs 202a, 202b and 202c. Two of the webs are configured as wings, namely as first wing 202a and second wing 202b.
  • the first and second wings 202a, 202b are horizontal, in particular approximately parallel to the underside of the surfboard.
  • the first and second wings 202a, 202b have a cross-sectional profile which causes positive dynamic lift A D , ie dynamic lift A D directed to the surfboard 100 when the water flowing into the propeller 250 flows around the wings 202a, 202b.
  • the first and second vanes 202a, 202b are disposed in front of the propeller 250, that is, on the suction side of the propeller 250.
  • the vanes 202a, 202b and the ridge 202c are fixed to the cylindrical ring 201 and the drive housing 210, respectively.
  • the ring 201 surrounds the propeller 250 about its circumference and protects against radial access to the propeller 250 and thus from injury by the propeller 250.
  • the ring 201 has a wall thickness Ws which is small compared to the diameter DR and approximately the depth of the groove 103 corresponds, in which the ring 201 is at least partially disposed. This results in a smooth transition from the front and rear recessed areas. Chen ensured on the inner circumference of the ring 201.
  • the width L3 of the ring 201 corresponds approximately to the width B103 of the groove 103. As a result, turbulences are even better avoided.
  • the ring 201 is fixed to the surfboard 100 by means of bolts 207 extending through the ring 201 and radially to the center axis thereof. The annular wall is clamped between the screw head of the bolt 207 and the surfboard 100, in particular the groove bottom of the groove 103.
  • the drive housing 210 is connected to the surfboard 100 via a fastening device 101a, which is formed on the web 101, immovably and unschwenkbar.
  • the drive 200 can be fastened, for example by means of threaded bolts, to the surfboard 100, in particular to the fastening device 101a. This attachment can be solved by loosening the bolts, so that the drive 200 can be removed from the surfboard and possibly replaced with another.
  • the fastening device 101a further forms a first electrical plug connection part 101b, wherein the drive 200 has a second electrical plug connection part 21 1 which is electrically contactable or connectable to the first electrical plug connection part 101b, so that an electrical energy source 400 and / or a controller 300 (FIG 1H) is electrically connected to the motor of the drive 200 is connectable.
  • a seal is provided, which seals at least the electrical connector 101b, 21 1 watertight.
  • the propeller 250 has several, in this example, three wings, which protrude from the rotor shaft to the outside, in particular radially outwardly.
  • the rotor shaft is rotatable together with the blade of the rotor 250 about the rotor shaft rotation axis Rp relative to the drive housing 210.
  • the watercraft further includes a controller 300 which is electrically connected between an electrical energy source 400 and the drive 200.
  • the energy required for the drive is provided by the electrical energy wave 400, which in the example shown is an accumulator.
  • the speed of the propeller 250 is controlled by the control 300 controlled.
  • the controller 300 may include, for example, a remote control element at which the user, particularly the surfer, may adjust the speed of the engine.
  • the remote control may be wired or wirelessly connected to the controller 300 so that the controller 300 is controllable with the remote control.
  • the surfboard 100 has a recess for the power source 400 and a further recess, which is separated from the first recess, for the controller 300.
  • the access to the controller 300 and the electric power source 400 are possible from the top of the surfboard 100.
  • the opening facing the top of the recess for the electrical energy source 400 is closed by means of a removable cover and sealed watertight to the environment.
  • the top of the surfboard 100 facing opening of the recess for the controller 300 is sealed by means of a removable lid, and sealed waterproof to the environment.
  • the power source 400 is electrically connected to the controller 300 via at least one cable.
  • the controller 300 is electrically connected to the drive 200 via at least one cable and the electrical connector 101b, 211.
  • the controller 300 is connected via a primalleittell with at least one heat exchanger surface 500, in this example, two heat exchanger surfaces 500, which is arranged on the underside of the surfboard 100 ( Figure IG) thermally conductively connected. Heat generated by the controller 300 may be dissipated via the at least one heat exchanger surface 500 to the water flowing on the underside of the surfboard 100, thereby cooling the controller 300.
  • a portion of the water flowing along flows through the front recessed area 102 through the propeller 250 and is ejected along the longitudinal axis L toward the rear end of the surfboard 100, passing through the rear recessed area 104.
  • Another portion of the underside of the surfboard 100 is along flowing water flows around the drive housing 210 and the wings 202a, 202b, whereby a positive dynamic lift is generated.
  • the water expelled from the propeller 250 along the longitudinal axis L drives the surfboard 100 in the direction of travel. By shifting the weight of the person on the top of the surfboard 100, the surfboard can turn or drive straight.
  • the distance Lmin which denotes the distance of the fastening device 101a from the first and second connecting portions 102a, 102b, is preferably greater than 5 mm. In particular, the distance Lmin may be less than 50mm.
  • the length LA which denotes the distance between the rear end T of the surfboard 100 and the force introduction point A of the propeller 250 or the propeller 250, is approximately 0.2 to 0.3 times the total length Lboa of the surfboard 100.
  • the Force introduction point A is the average point of the propeller pitch or the propeller hub length projected on the longitudinal axis L.
  • the length LI denotes the distance of the first or second recess portion 102a, 102b from the force introduction point A or the propeller 250 from the location at which the first or second recess portion 102a, 102b has a width L6 extending transversely to the longitudinal axis L, which is approximately equal to that of FIG 0.3 to 0.5 times the transverse to the longitudinal axis L extended width L7 of the recess 110 in the region of the propeller 250 corresponds.
  • the maximum width of the first and / or second recessed portions 102a, 102b is greater than the width L6, i. greater than 0.3 to 0.5 times the width L7 of the recess 110 in the region of the propeller 250 that is transverse to the longitudinal axis L.
  • the distance L5 between the front ends of the first and second recessed portions 102a, 102b which are formed as vertices corresponds approximately to 0.5 to 0.9 times the width L7 of the recess 110 in the area of the propeller 250 that is transverse to the longitudinal axis L.
  • the overall center of gravity of the watercraft is preferably by the distribution of the components 200, 300 and 400 so that it is located approximately in the middle, in particular approximately in the middle third or middle fifth, between the front and the rear end of the surfboard 100.
  • the width L7 is approximately, in particular ⁇ 5%, 2 ⁇ L9 ⁇ (DRa-L9), wherein L9 designate the depth of the recess 110 in the area of the propeller 250 and DRa the outer diameter of the ring 201.
  • the depth L9 of the recess 110 in the region of the groove 103 is preferably such that the minimum board thickness, which results from the difference between the thickness Tboa of the board 100 and the depth L9, is at least 10 mm, preferably between 10 and 40 mm , As a result, the stability of the board 100 is not jeopardized and there is still enough static buoyancy, especially in the stern area of the surfboard 100.
  • the depth of the groove 103 which corresponds approximately to the wall thickness Ws of the ring 201, is about 2 to 5 mm, preferably 2.5 mm.
  • the width L3 of the ring 201 which corresponds approximately to the width B103 of the groove 103, depends in particular on at least one of the pitch of the propeller 201, the width of the propeller 201 along the longitudinal axis L, and the overall hub length.
  • the ring inner diameter DRi preferably results from the sum of the propeller diameter Dpro and an annular gap between the propeller 201 and the ring 201. It has been found that the annular gap depends on the propeller pitch and the propeller pitch. rotation speed.
  • the annular gap can be about 1 to 10 mm, in particular for a speed range of 1000 to 3000 1 / min. In particular, the annular gap allows a contact of the propeller tips with the inner circumference of the ring 201 when cornering due to the possible distortion of the ring 201 is prevented.
  • 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.
  • the depression extends at an angle a2 and ß2 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.
  • the width L8 of the recessed region 104 in the distance L4 from the propeller 250 or the force application point A, which is extended along the longitudinal axis L, can be in particular between 0.4 and 0.8 times the width L7.
  • the length L4 may be e.g. LA minus about 80 to 120mm, preferably 100mm amount.
  • the geometry of the outlet opening from the points H and K results from the rear geometry of the surfboard 100 and the angles a2 and ß2.
  • the angles a2 and ß2 are preferably in direct relation to L7 and L9 ( Figure IC).
  • the surfboard according to the second embodiment is substantially different from a ring segment 270 and a step 107 disposed between the front portion 102 and the rear portion 104 of the first embodiment.
  • a step 107 is arranged at the lowest point of the depression 110, with which the front portion 102 abruptly merges into the rear portion 104.
  • the step 107 is designed so that it prevents or at least restricts a backflow of water against the flow direction, ie from the rear portion 104 into the front portion 102. This increases the efficiency.
  • the step 107 is located in front of the propeller tips, ie, as best seen in Figure 3D, between the front Section 102 and the propeller tips.
  • the height of the step 107 is greatest at the lowest point of the step in the recess 110, the height of the step decreasing towards the flanks of the recess 110.
  • a ring segment 270 in particular a cylinder-shaped annular segment, extends over the part of the rotational circumference of the propeller 250 which is located outside the depression 110.
  • the ring segment 270 is fixed to the underside of the surfboard 100 with its first circumferential end having a first attachment structure 271 a. With the other, second, circumferential end having a second attachment structure 271b, the ring segment 270 is secured to the underside of the surfboard 100 on the opposite side of the depression 110.
  • a fastening receptacle 272 for the first mounting structure 271a is arranged, wherein on the opposite, second side next to the recess 110 on the underside of the surfboard 100, a mounting receptacle 272 for the second mounting structure 271b is arranged.
  • the attachment structure 271a, 271b is connected to its respective attachment receptacle 272 by means of one or more bolts.
  • the attachment structures 271a, 271b with their respective attachment receptacle can form a plug-in or latching mechanism.
  • the energy source 400 in particular a battery or a rechargeable battery, can be fastened to the surfboard 100 by means of fastening means 403, in particular threaded bolts.
  • a trough 401 is firmly integrated, are provided in the terminals 405 for electrically contacting the power source 400.
  • the trough 401 has threaded holes 402 for the fastening means 403 at its upper edge.
  • a magnetic plug 406 is arranged, which serves for the transmission of data information between the power source 400 and controller 300.
  • a seal 404 in particular rubber seal is arranged, which seals the area between the trough 401 and the power source 400 liquid-tight.
  • the or the connection contacts 405 may in particular be pin-shaped and are connected to the motor 200, in particular via the controller 300.
  • the energy source 400 can be inserted from the top of the surfboard 100 into the surfboard, in particular the trough 401, or removed from the trough 401.
  • a rotary knob 600 At the top of the surfboard 100 is a rotary knob 600, in particular a digital knob on which the engine power or the engine speed is adjustable. Also at the top of the surfboard 100 is a display 650 on which any information, such as the charge capacity of the battery, the current engine power, engine speed, etc. can be displayed.
  • a remote control may be provided, with which the engine power or the engine speed is adjustable and which, for example, wired or preferably wireless, such as via the Bluetooth standard, connected to the controller 300 or connected.
  • the engine power or speed can be adjusted, for example, either via the rotary knob 600 or via the remote control.
  • the electronics of the controller 300 may be configured such that the engine power or speed is selectively adjustable with the rotary knob 600 or the remote control. For example, should the remote control be lost or out of range of the controller 300, the engine power or speed may be adjusted via the rotary knob 600.
  • the electronics may be configured such that the engine power or speed can be adjusted via the rotary knob 600, even if the remote control is connected to the controller 300 and activated (INCLUSIVE-OR circuit).
  • the rotary knob 600 may be deactivated when the remote control is connected to the controller 300 and activated. If, for example, the remote control is lost or gets out of reach of the control, the rotary knob 600 can be automatically activated. In another alternative, if the remote control is connected to and activated by the controller 300, automatic deactivation of the remote control may take place when an input is made via the rotary knob 600.

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Abstract

Das Wasserfahrzeug, insbesondere Wassersportgerät, umfasst: 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 teilweise durch die Vertiefung (110) verläuft.

Description

Surfboard mit Antrieb
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.
Aus dem Stand der Technik, wie zum Beispiel der US 2011/0003521 AI, ist ein Surfboard bekannt, in welches ein Antrieb in Form von beispielsweise einem Jetantrieb integriert ist.
Die DE 44 04 241 AI zeigt ein Surfboard mit einem motorischen Antrieb. Der Antrieb um- fasst einen Verbrennungsmotor, der mit einem an der Unterseite des Surfboards befestigen Propeller verbunden ist.
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.
Das in der DE 44 04 241 AI gezeigte Surfboard weist einen Verbrennungsmotor auf, der über einen integrierten Kraftstofftank mit Kraftstoff versorgt wird. Der an der Unterseite des Surfboards angeordnete Propeller ist über eine Fliegkraftkupplung und einen Antrieb mit dem Verbrennungsmotor verbunden. Die gesamte Antriebseinheit ist an einer Grundplatte befestigt und weist die Komponenten vom Motor, einschließlich Kraftstofftank, bis zum Propeller auf. Die gesamte Antriebseinheit kann als Modul in das Surfboard eingesetzt und auch entnommen werden. Somit kann das Surfboard von einer Konfiguration für den Segelbetrieb, in der ein Segel an dem Surfboard befestigt ist und das Antriebsmodul aus dem Surfboard entnommen ist, zu einer Konfiguration für das sogenannte Motorsurfen umgerüstet werden, in der das Segel entfernt und die Antriebseinheit in den dafür vorgesehenen Hohlraum des Surfboards eingesetzt ist. Zuvor müssen an der Unterseite und an der Oberseite des Surfboards angeordnete Verschlussdeckel, welche den für die Antriebseinheit vorgesehenen Hohlraum verschließen, entfernt werden. Der für die Antriebseinheit vorgesehene Hohlraum erstreckt sich durchgehend von der Oberseite bis zur Unterseite des Surfboards.
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 wäre, wodurch sich das vordere Ende des Surfboards aus dem Wasser heben würde.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Wasserfahrzeug, insbesondere ein Wassersportgerät anzugeben, welches verbesserte Fahreigenschaften aufweist.
Die Aufgabe wird mit dem Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug umfasst einen vorzugsweise flach ausgestalteten Schwimmkörper, der als Surfboard ausgestalt 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.
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.
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.
Der Antrieb kann zum Beispiel 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.
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 je nach Konfiguration eine Drehzahlerhöhung oder Drehzahlverringerung 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.
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.
An der Unterseite des Surfboards ist erfindungsgemäß eine Vertiefung vorgesehen, die einen sich entlang der Längsachse des Surfboards erstreckenden 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 ausgestalt 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.
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.
Zum Beispiel 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. Vorteilhaft 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.
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 DE 44 04 241 AI bekannten Surfboards. Durch den geringeren Abstand wird bewirkt, dass die Fahrdynamik verbessert wird. Da der Abstand zur Unterseite des Surfboards geringer ist, wird das Drehmoment um die Nickachse des Surfboards verringert, wodurch das Surfboard nicht so stark aus dem Wasser gehoben wird wie das Surfboard aus DE 44 04 241 AI . Wenn der an der Unterseite des Surfboards angeordnete Motor vor dem Propeller angeordnet ist, besteht zudem der Vorteil, dass die Vertiefung des Surfboards keine übermäßige Verdickung des Surfboards erfordert, da anders als bei der DE 44 04 241 die Motor- und Getriebeelemente, die überhalb des Propellers in den Surfboard integriert sind, entfallen oder zumindest anders angeordnet werden können.
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 Vertie- fung 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.
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 Propelleroder 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.
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.
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.
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 oder zumindest andere 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.
In Weiterbildungen kann eine Stufe oder Kante im Bereich des Übergangs vom vorderen Vertiefungsbereich zum hinteren Vertiefungsbereich angeordnet sein, wobei sich an der Stufe oder Kante die Tiefe der Vertiefung vom vorderen Vertiefungsbereich sprunghaft oder unstetig zum hinteren Vertiefungsbereich erhöht. Dadurch wird bewirkt, dass eine Rückströmung von Wasser aus dem hinteren Vertiefungsbereich in den vorderen Vertiefungsbereich verhindert oder zumindest verringert wird. Die Stufe oder Kante ist so gestaltet, dass diese Wirkung eintritt.
Die Höhe der Stufe oder Kante ist an ihrem tiefsten Punkt in der Vertiefung am größten und kann zu den Seitenflanken der Vertiefung hin abnehmen, d. h., dass die Stufe oder Kante zu den Seitenflanken hin kleiner wird. Insbesondere kann die Stufe oder Kante in die Seitenflanke übergehen, so dass die Höhe der Stufe oder Kante an den Seitenflanken vernachlässigbar ist oder die Stufe oder Kante in den Seitenflanken verschwindet.
Insbesondere kann die Stufe oder Kante zwischen dem Propeller und dem vorderen Vertiefungsbereich angeordnet sein. Insbesondere kann die Stufe oder Kante im Strömungsrichtung vor dem Propeller, d. h. stromaufwärts des Propellers angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Stufe oder Kante nahe am Propeller angeordnet, insbesondere nahe seiner Propellerspitzen.
In Weiterbildungen 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 spiegelsymetrisch 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.
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.
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.
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.
In Weiterbildungen 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. Vor- zugsweise 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.
Der Ring kann zum Beispiel eine zylindrische Form aufweisen, wobei sich die Mantelfläche des Zylinders entlang der und um die Propellerwellendrehachse erstrecken kann.
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.
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.
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 Surf- board 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.
Alternativ zu einem Ring kann ein Ringsegment vorgesehen sein, wobei der Propeller, insbesondere nur, über einen Teil seines Rotationsumfangs, insbesondere dem sich außerhalb der Vertiefung befindlichen Teil seines Rotationsumfangs von dem Ringsegment umgeben ist. Das Ringsegment ist in Bezug auf das Antriebsgehäuse und/oder das Surfboard feststehend. Das Ringsegment kann mit seinem ersten in Umfangsrichtung weisenden Ende auf einer Seite und insbesondere neben der Vertiefung und mit seinem zweiten in Umfangsrichtung weisenden Ende an der anderen Seite und insbesondere neben der Vertiefung befestigt sein, insbesondere lösbar befestigt, wie zum Beispiel verschraubt oder verschnappt sein. Das Ringsegment überspannt den sich außerhalb der Vertiefung befindlichen Teil des Rotationsumfangs. Das Ringsegment erlaubt im Vergleich zu einem geschlossenen Ring eine noch kompaktere Anbringung des Antriebs an dem Surfboard. Das Ringsegment kann zum Beispiel eine erste Befestigungsstruktur und eine zweite Befestigungsstruktur aufweisen, mit denen es an dem Surfboard, insbesondere seitlich der Vertiefung befestigt ist. Das Surfboard kann zum Beispiel auf einer Seite eine Befestigungsaufnahme für die Befestigung der ersten Befestigungsstruktur und an der anderen Seite eine zweite Befestigungsaufnahme für die zweite Befestigungsstruktur aufweisen. Die Befestigungsaufnahme kann zum Beispiel so gestaltet sein, wie es von entsprechenden, dem Fachmann bekannten Aufnahmen für Finnen bei Surfboards bekannt ist.
In bevorzugten Ausführungen kann der Ring oder das Ringsegment, der oder das den Propeller über seinen Umfang zumindest teilweise 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 oder Ringsegment 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 Surf boards erstrecken.
In Weiterbildungen kann der Antrieb einen Elektromotor aufweisen, wobei eine Steuerung zur Steuerung, insbesondere zur Leistungs- oder 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 Wärmetauscherfiäche 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 Wär- meübertragungskoeffizient zwischen der Steuerung und der die Wärmetauscherfiäche umgebenen Unterseite des Surfboards. Die Wärmetauscherfiäche, 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.
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.
In Weiterbildungen kann die Steuerung mit einer Fernsteuerung verbunden sein, wobei mit der Fernsteuerung die Steuerung für die Einstellung der Motorleistung oder der Motordrehzahl ansteuerbar ist. Die Fernsteuerung kann drahtgebunden oder vorzugsweise drahtlos mit der Steuerung verbunden oder verbindbar sein. Die Fernsteuerung kann so bemessen sein, dass sie vom Surfer in der Hand gehalten oder zum Beispiel am Handgelenk befestigt werden kann. Zum Beispiel kann die Fernsteuerung einen Drucksensor aufweisen, der je nach der Stärke des Drucks, den der Surfer auf den Drucksensor ausübt, ein Signal für die Steuerung zur Einstellung der Motorleistung oder der Motordrehzahl erzeugt. Vorzugsweise basiert die drahtlose Verbindung auf dem Bluetooth-Standard. Dementsprechend können die Steuerung ein Bluetooth-Sendeempfangsmodul und die Fernsteuerung ein Sendeempfangsmodul aufweisen.
In Weiterbildungen 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.
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.
Die Erfindung wurde anhand mehrerer Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen beschrieben. Im Folgenden werden besonders bevorzugte Ausführungsformen anhand von Figuren beschrieben. Die dabei offenbarten Merkmale bilden den Gegenstand einzeln und in jeglicher Merkmalskombination vorteilhaft weiter. Es zeigen: die Ansicht auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wassersportgerät von unten,
eine Querschnittsansicht durch den Schnitt Bl-Bl aus Figur 1A, eine Querschnittsansicht durch den Schnitt IC- IC aus Figur IC, eine Querschnittsansicht durch den Schnitt 1D-1D aus Figur 1A, eine Seitenansicht durch den Schnitt IE- IE aus Figur 1A,
eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite des Wassersportgeräts, an der ein Elektromotor mit Propeller angeordnet ist,
eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite des Wassersportgeräts, wobei der Elektromotor mit Propeller entfernt wurde,
eine Querschnittsansicht durch die Längsachse des Surfboards, verschiedene Ansichten eines Antriebs für das Wassersportgerät aus den Figuren 1 A-H,
eine perspektivische Ansicht von unten auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wassersportgeräts, welche auf der ersten Ausführungsform basiert und eine Modifikation der ersten Ausführungsform ist,
die Ansicht auf das Wassersportgerät aus Figur 3 A von unten, eine Querschnittsansicht entlang dem Schnitt A-A aus Figur 3B, eine Querschnittsansicht entlang dem Schnitt B-B aus Figur 3B, eine perspektivische Ansicht von oben auf das Wassersportgerät aus den Figuren 3A bis 3D.
In den Figuren 1A bis H wird ein Surfboard 100 und in den Figuren 2A bis 2E der für das Surfboard bevorzugte Antrieb 200 dargestellt. In den Figuren 3A bis 4 wird eine Modifikation (zweite Ausführungsform) des Surfboards 100 aus den Figuren 1A bis 2E (erste Ausführungsform) gezeigt, wobei die Beschreibung für die erste Ausführungsform auch für die zweite Ausführungsform gilt, und umgekehrt, sofern nichts anderes beschrieben ist oder sich aus dem Zusammenhang nichts anders ergibt.
Das Surfboard 100 ist brettförmig und länglich. Das Surfboard 100 weist eine Längsachse L (Figur IG) auf, wobei die entlang der Längsachse L erstreckte Länge Lboa des Surfboards 100 größer ist als seine quer zur Längsachse L erstreckte Bereite Bboa und/oder Dicke Tboa. Das Surfboard 100 weist ein vorderes Ende und eine hinteres Ende auf. Zu dem hinteren Ende hin versetzt sind zwei Flossen oder Finnen angeordnet, welche von der Unterseite des Surfboards 100 abragen und der Richtungsstabilität des Surfboards 100 dienen. Das Surfboard 100 ist aus einem Material gebildet, welches ihm einen positiven statischen Auftrieb verleiht. Mit anderen Worten schwimmt das Surfboard 100 auf Wasser. Die Oberseite des Surfboards 100 ist zur Aufnahme einer Person und/oder von Lasten ausgestaltet.
An der Unterseite, die insbesondere durch eine Unterseitenfläche gebildet wird, ist eine Vertiefung 110 angeordnet, die einen sich entlang der Längsachse L des Surfboards 100 erstreckenden, zur Unterseite hin offenen Kanal bildet, der insbesondere von dem vorderen Ende d,c der Vertiefung 110 bis zum hinteren Ende T der Vertiefung 110 zur Unterseite hin offen ist. Die Vertiefung 110 wird von der Unterseite bzw. der Unterseitenfläche eingefasst. Die zum Beispiel in Figur 1A ersichtliche Umrandung der Vertiefung wird durch den Übergang der Vertiefung bzw. der Vertiefungsfläche, die als Grund oder Boden bezeichnet wird, in die Unterseite bzw. die Unterseitenfläche gebildet.
Die Vertiefung 110 bzw. der durch sie gebildete Kanal ist länglich und erstreckt sich mit seiner Längsrichtung entlang der Längsachse L. Insbesondere ist die entlang der Längsachse L erstreckte Länge der Vertiefung 110 größer als die quer zur Längsachse L erstreckte Breite und/oder Tiefe.
Die Vertiefung 110 weist einen vorderen Vertiefungsbereich 102 und einen hinteren Vertiefungsbereich 104 auf. Ein Propeller 250 eines Antriebs 200 ist zwischen dem vorderen Vertiefungsbereich 102 und dem hinteren Vertiefungsbereich 104 angeordnet. Das vordere Ende B, C des vorderen Vertiefungsbereichs 102 bzw. der Vertiefung 110 beginnt in der hinteren Hälfte des Surfboards 100. Das hintere Ende T des hinteren Vertiefungsbereichs 104 bzw. der Vertiefung 110 endet am hinteren Ende, das auch als Heck bezeichnet wird, des Surfboards 100.
Der vordere Vertiefungsbereich 102 weist einen ersten Vertiefungsabschnitt 102a und einen zweiten Vertiefungsabschnitt 102b auf, die länglich sind und sich nebeneinander entlang der Längsachse L erstrecken. Der erste Vertiefungsabschnitt 102a ist seitlich versetzt auf einer ersten Seite der Längsachse L angeordnet, wobei der zweite Vertiefungsabschnitt 102b auf der anderen, gegenüberliegenden Seite der Längsachse L versetzt angeordnet ist. Das vordere Ende C des Vertiefungsabschnitts 102a und das vordere Ende B des Vertiefungsabschnitts 102b bilden das vordere Ende des vorderen Vertiefungsbereichs 102 bzw. der Vertiefung 1 10. Zwischen dem ersten Vertiefungsabschnitt 102a und dem zweiten Vertiefungsabschnitt 102b ist ein Steg 101 angeordnet, der länglich ausgestaltet ist und sich entlang der Längsachse L erstreckt. Der Steg 101 trennt den ersten Vertiefungsabschnitt 102a von dem zweiten Vertiefungsabschnitt 102b. Der erste Vertiefungsabschnitt 102a und der zweite Vertiefungsabschnitt 102b münden in einen gemeinsamen Sammelabschnitt 102c des vorderen Vertiefungsbereichs 102. Der Sammelabschnitt 102c ist zwischen den Propeller 250 und einerseits und dem ersten Vertiefungsabschnitt 102a, dem zweiten Vertiefungsabschnitt 102b und dem Steg 101 andererseits angeordnet.
Das vordere Ende B, C wird durch den Scheitelpunkt einer Kurve gebildet, welche sich vom Scheitelpunkt zu dem hinteren Ende des Surfboards 100 erstreckt. Die Kurve wird durch den Übergang, insbesondere die Kante oder Rundung, der Vertiefung mit der Unterseite bzw. der Unterseitenfläche des Surfboards 100 gebildet.
Die Tiefe, die Breite und/oder der Querschnitt des ersten Vertiefungsabschnitts 102a und des zweiten Vertiefungsabschnitts 102b nehmen von seinem vorderen Ende B, C zu dem Propeller 250 hin zu.
Die Tiefe, die Breite und/oder der Querschnitt des hintern Vertiefungsbereichs 104 nehmen von dem Propeller 250 bis zu dem hinteren Ende T hin ab.
Zwischen dem hinteren Vertiefungsbereich 104 und dem vorderen Vertiefungsbereichs 102 ist eine Nut 103 gebildet, welche sich kreisringabschnittsförmig um eine Propellerwellendrehachse Rp (Fig. 2D) des Propellers 250 erstreckt und eine Nuttiefe aufweist. Die Nuttiefe wird von der Oberkante der Nut 103, die sie mit dem vorderen Übergangsbereich 102 oder dem hinteren Übergangsbereich 104 bildet, gemessen.
Die Bodenfläche des Vertiefungsabschnitts 102a, 102b ist konkav geformt, wobei der Scheitelpunkt der konkaven Form in Bezug auf die Oberkanten, welche den Vertiefungsabschnitt 102a oder 102b einfassen, asymmetrisch oder zu der Längsachse L hin versetzt angeordnet ist (Figur 1B). Dies ermöglicht einen strömungsoptimierten Übergang von dem ersten und zweiten Vertiefungsabschnitt 102a, 102b in den Sammelabschnitt 102c.
Die Nut 103 weist eine sich entlang der Längsachse L erstreckte Nutbreite B103 auf, die in etwa der sich entlang der Längsachse L erstreckte Breite L3 des Rings 201 aufweist.
An der Unterseite des Surfboards 100 ist ein Antrieb 200, der einen Elektromotor aufweist, so angeordnet, das die von dem Propeller 250 des Antriebs 200 überstrichene Fläche AP (stichpunktierter Kreis in Figur IC) teilweise durch die Vertiefung 110, insbesondere durch den Bereich zwischen dem vorderen Vertiefungsbereich 102 und dem hintern Vertiefungsbereich 104, verläuft. Die von dem Propeller 250 überstrichene Fläche Ap verläuft mit einem Anteil Ap2 außerhalb der Vertiefung und mit einem Anteil Apl der von dem Propeller 250 überstri- chenen Fläche Ap durch die Vertiefung 110. Der Anteil Ap2 ist größer als der Anteil Apl (Fi- g r IC).
Der den Elektromotor umfassende Antrieb 200 weist eine Motorwellendrehachse RM (Figur 2D) auf, welche mit der Propellerwellendrehachse Rp fluchtet, d. h. auf einer gemeinsamen Achse liegt und parallel zu der Propellerwellendrehachse Rp ist. Das spindel- oder torpedo- förmige Antriebsgehäuse 210 ist mit einem zylindrischen Ring 201 über mehrere Stege 202a, 202b und 202c unbewegbar verbunden. Zwei der Stege sind als Flügel ausgestaltet, nämlich als erster Flügel 202a und als zweiter Flügel 202b. Die ersten und zweiten Flügel 202a, 202b sind waagerecht, insbesondere in etwa parallel zu der Unterseite des Surfboards. Die ersten und die zweiten Flügel 202a, 202b weisen ein Querschnittsprofil auf, welches einen positiven dynamischen Auftrieb AD, d. h. einen zu dem Surfboard 100 gerichteten dynamischen Auftrieb AD bewirkt, wenn das in den Propeller 250 einströmende Wasser die Flügel 202a, 202b umströmt. Die ersten und zweiten Flügel 202a, 202b sind vor dem Propeller 250, d. h. auf der Saugseite des Propellers 250 angeordnet. Die Flügel 202a, 202b und der Steg 202c sind jeweils an dem zylindrischen Ring 201 und an dem Antriebsgehäuse 210 befestigt. Der Ring 201 umgibt den Propeller 250 über seinen Umfang und schützt vor einem radialen Zugriff auf den Propeller 250 und somit vor Verletzungen durch den Propeller 250. Der Ring 201 weist eine Wandstärke Ws auf, die im Vergleich zu dem Durchmesser DR gering ist und in etwa der Tiefe der Nut 103 entspricht, in welcher der Ring 201 zumindest teilweise angeordnet ist. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Übergang von den vorderen und hinteren Vertiefungsberei- chen auf den Innenumfang des Rings 201 gewährleistet. Die Breite L3 des Rings 201 entspricht in etwa der Breite B103 der Nut 103. Hierdurch werden Verwirbelungen noch besser vermieden. Der Ring 201 ist mittels Schraubbolzen 207, welche sich durch den Ring 201 und radial zu dessen Mittelachse erstrecken, an dem Surfboard 100 befestigt. Die Ringwand ist zwischen dem Schraubenkopf des Schraubbolzens 207 und dem Surfboard 100, insbesondere dem Nutgrund der Nut 103 eingeklemmt.
Das Antriebsgehäuse 210 ist über eine Befestigungseinrichtung 101a, die an dem Steg 101 gebildet ist, unverschiebbar und unschwenkbar mit dem Surfboard 100 mechanisch verbunden. Der Antrieb 200 kann zum Beispiel mittels Gewindebolzen an dem Surfboard 100, insbesondere an der Befestigungseinrichtung 101a befestigt sein. Diese Befestigung kann durch Lockern der Schraubbolzen lösbar sein, so dass der Antrieb 200 von dem Surfboard abgenommen und ggf. gegen einen anderen ausgetauscht werden kann.
Die Befestigungseinrichtung 101a bildet ferner ein erstes elektrisches Steckverbindungsteil 101b, wobei der Antrieb 200 ein zweites elektrisches Steckverbindungsteil 21 1 aufweist, welches mit dem ersten elektrischen Steckverbindungsteil 101b elektrisch kontaktierbar oder konnektierbar ist, so dass eine elektrische Energiequelle 400 und/oder eine Steuerung 300 (Figur 1H) elektrisch leitend mit dem Motor des Antriebs 200 verbindbar ist. Durch das Befestigen des Antriebs 200 an der Befestigungseinrichtung 101a wird somit neben der mechanischen Verbindung auch eine elektrische Verbindung zu dem Surfboard 100 hergestellt. Vorzugsweise ist eine Dichtung vorgesehen, welche zumindest die elektrische Steckverbindung 101b, 21 1 wasserdicht abdichtet.
Der Propeller 250 weist mehrere, in diesem Beispiel drei Flügel auf, welche von der Rotorwelle nach außen, insbesondere radial nach außen abragen. Die Rotorwelle ist zusammen mit dem Flügeln des Rotors 250 um die Rotorwellendrehachse Rp relativ zu dem Antriebsgehäuse 210 drehbar.
Das Wasserfahrzeug weist ferner eine Steuerung 300 auf, welche elektrisch zwischen eine elektrische Energiequelle 400 und den Antrieb 200 geschaltet ist. Die für den Antrieb benötigte Energie wird durch die elektrische Energiequwelle 400 bereitgestellt, welche in dem gezeigten Beispiel ein Akkumulator ist. Die Drehzahl des Propellers 250 wird durch die Steue- rung 300 gesteuert. Die Steuerung 300 kann zum Beispiel ein Fernsteuerungselement aufweisen, an dem der Benutzer, insbesondere der Surfer, die Drehzahl des Motors einstellen kann. Zum Beispiel kann die Fernsteuerung kabelgebunden oder mittels Funk mit der Steuerung 300 verbunden sein, so dass mit der Fernsteuerung die Steuerung 300 ansteuerbar ist.
Das Surfboard 100 weist eine Ausnehmung für die Energiequelle 400 und eine weitere Ausnehmung, die von der ersten Ausnehmung getrennt ist, für die Steuerung 300 auf. Der Zugriff zu der Steuerung 300 und die elektrische Energiequelle 400 sind von der Oberseite des Surfboards 100 her möglich. Die zur Oberseite weisende Öffnung der Ausnehmung für die elektrische Energiequelle 400 ist mittels eines abnehmbaren Deckels verschlossen und gegenüber der Umgebung wasserdicht abgedichtet. Die zur Oberseite des Surfboards 100 weisende Öffnung der Ausnehmung für die Steuerung 300 ist mittels eines abnehmbaren Deckels, verschlossen und gegenüber der Umgebung wasserdicht abgedichtet.
Die Energiequelle 400 ist mit der Steuerung 300 über mindestens ein Kabel elektrisch verbunden. Die Steuerung 300 ist mit dem Antrieb 200 über mindestens ein Kabel und die elektrische Steckverbindung 101b, 211 elektrisch verbunden.
Die Steuerung 300 ist über eine Wärmeleitverbindung mit mindestens einer Wärmetauscherfläche 500, in diesem Beispiel zwei Wärmetauscherflächen 500, die an der Unterseite des Surfboards 100 angeordnet ist (Figur IG) thermisch leitend verbunden. Von der Steuerung 300 erzeugte Wärme kann über die mindestens eine Wärmetauscherfläche 500 an das an der Unterseite des Surfboards 100 strömende Wasser abgeleitet werden, wodurch die Steuerung 300 gekühlt wird.
Während des Betriebs des Wasserfahrzeugs strömt Wasser an der Unterseite des Surfboards 100 in etwa entlang der Längsachse L entlang. Ein Teil des entlang strömenden Wassers strömt durch den vorderen Vertiefungsbereich 102 durch den Propeller 250 und wird entlang der Längsachse L zu dem hinteren Ende des Surfboards 100 hin ausgestoßen und durchfließt dabei den hinteren Vertiefungsbereich 104. Ein anderer Teil des an der Unterseite des Surfboards 100 entlang strömenden Wassers umströmt das Antriebsgehäuse 210 und die Flügel 202a, 202b, wodurch ein positiver dynamischer Auftrieb erzeugt wird. Schließlich durch- strömt dieser Teil den Propeller 250 und wird ebenfalls zu dem hinteren Ende des Surfboards 100 und entlang der Längsachse L aus dem Propeller 250 ausgestoßen.
Das von dem Propeller 250 entlang der Längsachse L ausgestoßene Wasser treibt das Surfboard 100 in Fahrrichtung an. Durch Gewichtsverlagerung der auf der Oberseite des Surfboards 100 befindlichen Person kann das Surfboard Kurven fahren oder geradeausfahren.
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.
Der Abstand Lmin, der den Abstand der Befestigungseinrichtung 101a von dem ersten und zweiten Verbindungsabschnitt 102a, 102b, bezeichnet, ist vorzugsweise größer als 5mm. Insbesondere kann der Abstand Lmin kleiner als 50mm sein.
Die Länge LA, welche den Abstand zwischen dem hinteren Ende T des Surfboards 100 und dem Krafteinleitungspunkt A des Propellers 250 oder dem Propeller 250 bezeichnet, beträgt in etwa das 0,2- bis 0,3-fache der Gesamtlänge Lboa des Surfboards 100. Der Krafteinleitungspunkt A ist der gemittelte Punkt der Propellersteigung oder der Propellernabenlänge projiziert auf die Längsachse L.
Die Länge LI bezeichnet den Abstand des ersten oder zweiten Vertiefungsabschnitts 102a, 102b von dem Krafteinleitungspunkt A oder dem Propeller 250 von der Stelle, an welcher der erste oder zweite Vertiefungsabschnitt 102a, 102b eine quer zur Längsachse L erstreckte Breite L6 aufweist, die in etwa dem 0,3- bis 0,5-fachen der quer zur Längsachse L erstreckten Breite L7 der Vertiefung 110 im Bereich des Propellers 250 entspricht. Vorzugsweise ist die maximale Breite des ersten und/oder zweiten Vertiefungsabschnitts 102a, 102b größer als die Breite L6, d.h. größer als das 0,3- bis 0,5-fache der quer zur Längsachse L erstreckten Breite L7 der Vertiefung 110 im Bereich des Propellers 250.
Der Abstand L5 zwischen den als Scheitelpunkte gebildeten vorderen Enden des ersten und zweiten Vertiefungsabschnitts 102a, 102b entspricht in etwa dem 0,5- bis 0,9-fachen der quer zur Längsachse L erstreckten Breite L7 der Vertiefung 110 im Bereich des Propellers 250. Der Gesamtschwerpunkt des Wasserfahrzeugs ist vorzugsweise durch die Verteilung der Komponenten 200, 300 und 400 so, dass er in etwa in der Mitte, insbesondere in etwa im mittleren Drittel oder mittleren Fünftel, zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende des Surfboards 100 liegt.
Hinsichtlich der Lage des Krafteinleitungspunkts A bzw. des Propellers 250 sollte z.B. beachtet werden, dass wenn dieser zu weit hinten liegt, das vordere Ende des Surfboards 100 stark aus dem Wasser steigt, wodurch der Strömungswiderstand ansteigt, was eine verminderte Geschwindigkeit zur Folge hat. Wenn der Krafteinleitungspunkt A bzw. der Propeller 250 zu weit vorne ist, steigt ebenfalls der Strömungswiderstand an und ist das Wasserfahrzeug schlechter durch Gewichtsverlagerung zu lenken.
Die Breite L7 beträgt in etwa, insbesondere ± 5%, 2 · ^L9■ (DRa - L9) , wobei L9 die Tiefe der Vertiefung 1 10 im Bereich des Propellers 250 und DRa den Außendurchmesser des Rings 201 bezeichnen.
Die Tiefe L9 der Vertiefung 1 10 im Bereich der Nut 103 ist vorzugsweise so, dass die minimale Boardstärke, die sich aus der Differenz aus der Dicke Tboa des Boards 100 und der Tiefe L9 ergibt, mindestens 10 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 40 mm beträgt. Hierdurch wird die Stabilität des Boards 100 nicht gefährdet und verbleibt noch genügend statischer Auftrieb, speziell im Heckbereich des Surfboards 100.
Die Tiefe der Nut 103, die in etwa der Wandstärke Ws des Rings 201 entspricht, beträgt ca. 2 bis 5 mm, vorzugsweise 2,5 mm.
Die Breite L3 des Rings 201 , die in etwa der Breite B103 der Nut 103 entspricht, ist insbesondere abhängig von wenigstens einem aus der Steigung des Propellers 201 , der entlang der Längsachse L erstreckten Breite des Propellers 201 und der Gesamtnabenlänge.
Der Ringinnendurchmesser DRi ergibt sich vorzugsweise aus der Summe aus Propellerdurchmesser Dpro und einem Ringspalt zwischen Propeller 201 und Ring 201. Es hat sich herausgestellt, dass der Ringspalt abhängig ist von der Propellersteigung und der Propeller- drehzahl. Der Ringspalt kann ca. 1 bis 10 mm betragen, insbesondere für einen Drehzahlbereich von 1000 bis 3000 1/min. Insbesondere ermöglicht der Ringspalt, dass eine Berührung der Propellerspitzen mit dem Innenumfang des Rings 201 bei Kurvenfahrt aufgrund der möglichen Verwindung des Rings 201 verhindert wird.
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.
Ab dem Punkt G verläuft die Vertiefung in einem Winkel a2 und ß2 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.
Die Breite L8 des Vertiefungsbereichs 104 in dem entlang der Längsachse L erstreckten Abstand L4 von dem Propeller 250 bzw. dem Kraftangriffspunkt A kann insbesondere zwischen 0,4 bis 0,8 mal der Breite L7 betragen. Die Länge L4 kann z.B. LA minus ca. 80 bis 120mm, vorzugsweise 100mm, betragen.
Die Geometrie der Austrittsöffnung ab den Punkten H bzw. K ergibt sich aus der Heckgeometrie des Surfboards 100 und der Winkel a2 und ß2. Die Winkel a2 und ß2 stehen vorzugsweise in direkter Beziehung zu L7 und L9 (Figur IC).
Das Surfboard nach der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich im Wesentlichen mit einem Ringsegment 270 und einer zwischen dem vorderen Abschnitt 102 und dem hinteren Abschnitt 104 angeordneten Stufe 107 von der ersten Ausführungsform.
Zwischen dem vorderen Abschnitt 102, insbesondere dem Sammelabschnitt 102c, und dem hinteren Abschnitt 104 ist im tiefsten Punkt der Vertiefung 110 eine Stufe 107 angeordnet, mit der der vordere Abschnitt 102 sprunghaft in den hinteren Abschnitt 104 übergeht. Die Stufe 107 ist so gestaltet, dass sie eine Rückströmung von Wasser gegen die Strömungsrichtung, d. h. vom hinteren Abschnitt 104 in den vorderen Abschnitt 102 verhindert oder zumindest eindämmt. Dadurch wird der Wirkungsgrad erhöht. Die Stufe 107 befindet sich vor den Propellerspitzen, d. h., wie am besten aus Figur 3D ersichtlich ist, zwischen dem vorderen Abschnitt 102 und den Propellerspitzen. Die Höhe der Stufe 107 ist im tiefsten Punkt der Stufe in der Vertiefung 1 10 am größten, wobei die Höhe der Stufe zu den Flanken der Vertiefung 110 hin abnimmt.
Über den Teil des Rotationsumfangs des Propellers 250, der sich außerhalb der Vertiefung 110 befindet, erstreckt sich bogenförmig ein Ringsegment 270, insbesondere ein zylinderman- telförmiges Ringsegment. Das Ringsegment 270 ist mit seinem ersten in Umfangsrichtung weisenden Ende, welches eine erste Befestigungsstruktur 271a aufweist, an der Unterseite des Surfboards 100 befestigt. Mit dem anderen, zweiten in Umfangsrichtung weisenden Ende, welches eine zweite Befestigungsstruktur 271b aufweist, ist das Ringsegment 270 auf der gegenüberliegenden Seite der Vertiefung 110 an der Unterseite des Surfboars 100 befestigt. Auf einer ersten Seite neben der Vertiefung 1 10 an der Unterseite des Surfboards 100 ist eine Befestigungsaufnahme 272 für die erste Befestigungsstruktur 271a angeordnet, wobei auf der gegenüberliegenden, zweiten Seite neben der Vertiefung 110 an der Unterseite des Surfboards 100 eine Befestigungsaufnahme 272 für die zweite Befestigungsstruktur 271b angeordnet ist. Vorzugsweise wird die Befestigungsstruktur 271a, 271b mit ihrer jeweiligen Befestigungsaufnahme 272 mittels eines oder mehrerer Schraubbolzen verbunden. Alternativ können die Befestigungsstrukturen 271a, 271b mit ihrer jeweiligen Befestigungsaufnahme einen Steckoder Rastmechanismus bilden.
Wie am besten aus Figur 4 ersichtlich ist, kann die Energiequelle 400, insbesondere eine Batterie oder ein Akku, mittels Befestigungsmittel 403, insbesondere Schraubbolzen, an dem Surfboard 100 befestigt werden. In das Surfboard 100 ist eine Wanne 401 fest integriert, in der Anschlüsse 405 zur elektrischen Kontaktierung der Energiequelle 400 vorgesehen sind. Die Wanne 401 weist an ihrem oberen Rand Gewindebohrungen 402 für die Befestigungsmittel 403 auf. In der Wanne 401 ist ein Magnetstecker 406 angeordnet, der zur Übertragung von Dateninformationen zwischen Energiequelle 400 und Steuerung 300 dient. Zwischen der Wanne 401 und der in die Wanne 401 eingesetzten Energiequelle 400 ist eine Dichtung 404, insbesondere Gummidichtung angeordnet, die den Bereich zwischen der Wanne 401 und der Energiequelle 400 flüssigkeitsdicht abdichtet. Der oder die Anschlusskontakte 405 können insbesondere stiftförmig sein und sind mit dem Motor 200, insbesondere über die Steuerung 300 verbunden. Wie am besten aus Figur 4 ersichtlich ist, kann die Energiequelle 400 von der Oberseite des Surfboards 100 in das Surfboard, insbesondere die Wanne 401 eingesetzt bzw. aus der Wanne 401 entnommen werden.
An der Oberseite des Surfboards 100 befindet sich ein Drehknopf 600, insbesondere ein digitaler Drehknopf, an dem die Motorleistung oder die Motordrehzahl einstellbar ist. Ebenfalls an der Oberseite des Surfboards 100 befindet sich ein Display 650, an dem beliebige Informationen, wie zum Beispiel die Ladekapazität des Akkus, die aktuelle Motorleistung, Motordrehzahl usw. angezeigt werden können.
Optional kann eine Fernsteuerung vorgesehen sein, mit der die Motorleistung oder die Motordrehzahl einstellbar ist und die zum Beispiel drahtgebunden oder vorzugsweise drahtlos, wie zum Beispiel über den Bluetooth-Standard, mit der Steuerung 300 verbindbar oder verbunden ist. Die Motorleistung oder -drehzahl kann zum Beispiel wahlweise über den Drehknopf 600 oder über die Fernsteuerung eingestellt werden.
Zum Beispiel kann die Elektronik der Steuerung 300 so ausgestaltet sein, dass die Motorleistung oder -drehzahl wahlweise mit dem Drehknopf 600 oder der Fernsteuerung einstellbar ist. Sollte zum Beispiel die Fernsteuerung verloren gehen oder außer Reichweite zu der Steuerung 300 sein, kann die Motorleistung oder -drehzahl über den Drehknopf 600 eingestellt werden. Beispielsweise kann die Elektronik so ausgestaltet sein, dass die Motorleistung oder -drehzahl über den Drehknopf 600 eingestellt werden kann, auch wenn die Fernsteuerung mit der Steuerung 300 verbunden und aktiviert ist (INKLUSIV-ODER-Schaltung). Alternativ kann der Drehknopf 600 deaktiviert sein, wenn die Fernsteuerung an der Steuerung 300 angeschlossen und aktiviert ist. Sollte die Fernsteuerung zum Beispiel verloren gehen oder außer Reichweite zur Steuerung gelangen, kann automatisch der Drehknopf 600 aktiviert werden. In einer weiteren Alternative kann bei an der Steuerung 300 angeschlossener und aktivierter Fernsteuerung ein automatisches Deaktivieren der Fernsteuerung stattfinden, wenn über den Drehknopf 600 eine Eingabe getätigt wird.

Claims

Ansprüche
1. 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) überstri- chene Fläche (Ap) teilweise durch die Vertiefung (110) verläuft.
2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Propeller (250) überstrichene Fläche (Ap) teilweise außerhalb der Vertiefung(l lO) verläuft, wobei bevorzugt ist, dass der Anteil (AP2) der von dem Propeller (250) überstrichenen Fläche (Ap), der außerhalb der Vertiefung (1 10) ist, größer ist als der Anteil (AP1) der von dem Propeller (250) überstrichenen Fläche (Ap), der durch die Vertiefung verläuft.
3. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Propeller überstrichene Fläche (AP) zu ca. 10 bis 30%, vorzugsweise zu ca. 15 bis 25% durch die Vertiefung (110) verläuft.
4. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, der Antrieb (200) eine Propellerwelle aufweist, die um eine Propellerwellendrehachse (Rp) drehbar ist und an welcher der Propeller (250) befestigt ist, wobei die Propellerwellendrehachse (Rp) parallel zu der Längsachse L des Surfboards (100) ist und/oder außerhalb der Vertiefung (110) angeordnet ist.
5. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (1 10) einen vorderen Vertiefungsbereich (102) und einen hinteren Vertiefungsbereich (104) aufweist, wobei der Propeller (250) zwischen dem vorderen Vertiefungsbereich (102) und dem hinteren Vertiemngsbereich (104) angeordnet ist, wobei bevorzugt ist, dass der vordere Vertiefungsbereich (102) in der hinteren Hälfte des Surfboards (100) beginnt und/oder der hintere Vertiefungsbereich (104) sich bis zum Heck des Surfboards (100) erstreckt.
6. Wasserfahrzeug nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Stufe (107) oder Kante (107) im Übergang vom vorderen Vertiefungsbereich (102) zum hinteren Vertiefungsbereich (104), an der sich die Tiefe der Vertiefung (110) vom vorderen Vertiefungsbereich (102) sprunghaft oder unstetig zum hinteren Vertiefungsbereich (104) erhöht, wodurch oder die so gestaltet ist, dass insbesondere eine Rückströmung von Wasser aus dem hinteren Vertiemngsbereich (104) in den vorderen Vertiemngsbereich (102) verhindert oder zumindest verringert wird.
7. Wasserfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe (107) oder Kante (107) an ihrem tiefsten Punkt in der Vertiefung (1 10) am größten ist und zu den Seitenflanken der Vertiefung (110) hin abnimmt.
8. Wasserfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe (107) oder Kante (107) zwischen dem Propeller (250) und dem vorderen Vertiefungsbereich (102) angeordnet ist.
9. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Vertiefungsbereich (102) einen ersten Vertiefungsabschnitt (102a) und einen zweiten Vertiefungsabschnitt (102b) aufweist, zwischen denen ein Steg (101) angeordnet ist, der den ersten Vertiefungsabschnitt (102a) und den zweiten Vertiefungsabschnitt (102b) voneinander trennt, wobei der erste Vertiemngsabschnitt (102a) und der zweite Vertiefungsabschnitt (102b) in Bezug auf die Längsachse (L) des Surfboards (100) bevorzugt spiegelsymmetrisch sind.
10. Wasserfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (101) eine Befestigungseinrichtung (101a) aufweist, an welcher der Antrieb (200) mechanisch mit dem Surfboard (100) verbunden ist.
1 1. Wasserfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Propeller (250) und dem Steg (101) oder/und zwischen dem Propeller (250) und dem ersten und zweiten Vertiefungsabschnitt (102a, 102b) ein Sammelabschnitt (102c) angeordnet ist, in den der erste Vertiefungsabschnitt (102a) und der zweite Vertiefungsabschnitt (102b) münden.
12. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des vorderen Vertiefungsbereichs (102) von dessen Beginn bis zum Propeller (250) hin zunimmt, insbesondere monoton zunimmt, und/oder dass die Querschnittsfläche des hinteren Vertiefungsbereichs (104) vom Propeller (250) bis zum Ende des hinteren Vertiefungsbereichs (104) abnimmt, insbesondere monoton abnimmt.
13. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines aus Querschnitt, Tiefe und Breite der Vertiefung (1 10) im Bereich des Propellers (250) am größten ist.
14. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vertiefungsabschnitt (102a) und/oder der zweite Vertiefungsabschnitt (102b) so geformt sind, dass seine quer zur Längsachse (L) erstreckte Breite zu dem Propeller (250) hin abnimmt, insbesondere zumindest abschnittsweise abnimmt.
15. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller (250) über seinen Rotationsumfang von einem in Bezug auf das Antriebsgehäuse (210) und/oder das Surfboard (100) feststehenden Ring (201) umgeben ist, der eine Wandstärke (Ws) aufweist, wobei die Vertiefung (1 10) eine sich um die Propellerwellendrehachse (Rp) erstreckende Nut (103) aufweist, die eine Nuttiefe aufweist, die in etwa der Wandstärke (Ws) des feststehenden Rings (201) entspricht, wobei der feststehende Ring (201) in der Nut (103) angeordnet ist, wobei bevorzugt ist, dass die Nutbreite (Bi03) in etwa der Breite des feststehenden Rings entspricht.
16. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller (250) über einen Teil seines Rotationsumfangs, insbesondere den sich außerhalb der Vertiefung (110) befindlichen Teil seines Rotationsumfangs, von einem in Bezug auf das Antriebsgehäuse (210) und/oder das Surfboard (100) feststehenden Ringsegment (270) umgeben ist, wobei das Ringsegment (270) eine erste Befestigungsstruktur (271a) und eine zweite Befestigungsstruktur (271b) aufweist, mit denen das Ringsegment (270) an dem Surfboard (100), insbesondere seitlich der Vertiefung (110), befestigt ist.
17. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (200) einen Elektromotor aufweist, wobei dessen Motorwellendrehachse (RM) und die Propellerwellendrehachse (Rp) zueinander fluchten, wobei der Elektromotor bevorzugt vor dem Propeller (250) angeordnet ist.
18. Wasserfahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller (250) über seinen Rotationsumfang von einem in Bezug auf das Antriebsgehäuse (210) und/oder das Surfboard (100) feststehenden Ring (201) umgeben oder Ringsegment (270) teilweise umgeben ist, wobei der Ring (201) oder das Ringsegment (270) über mindestens einen ersten Flügel (201a) und einen zweiten Flügel (202b) mit dem Antriebsgehäuse (210) verbunden ist, wobei der erste Flügel (202a) und der zweite Flügel (202b) so konfiguriert, insbesondere profiliert und/oder angestellt, sind, dass die in den Propeller (250) einströmende, die Flügel (202a, 202b) umströmende Strömung einen dynamischen Auftrieb (AD) erzeugt, der insbesondere in Richtung zu der Unterseite des Surfboards (100) hin wirkt.
19. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (200) einen Elektromotor aufweist und dass in das Surfboard eine Steuerung zur Steuerung (300) des Elektromotors integriert ist, wobei an der Unterseite des Surfboards (100) mindestens eine Wärmetauscherfläche (500) angeordnet ist, die thermisch leitend mit der Steuerung (300) verbunden ist.
20. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (200) einen Elektromotor aufweist, dessen Motorengehäuse (210) vor dem Propeller (250) mechanisch mit dem Surfboard (100) verbunden ist, wobei der Elektromotor elektrisch mit einer elektrischen Energiequelle (400), die in dem Surfboard (100) integriert ist, verbunden ist wobei bevorzugt ist, dass die elektrische Energiequelle (400) z. B. mit einem Klicksystem auswechselbar ist.
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