WO2020056530A2 - Hydrofoil safety on a watercraft - Google Patents
Hydrofoil safety on a watercraft Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020056530A2 WO2020056530A2 PCT/CH2019/000028 CH2019000028W WO2020056530A2 WO 2020056530 A2 WO2020056530 A2 WO 2020056530A2 CH 2019000028 W CH2019000028 W CH 2019000028W WO 2020056530 A2 WO2020056530 A2 WO 2020056530A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- wing
- watercraft
- wings
- deflection arm
- arm
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/28—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
- B63B1/30—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils retracting or folding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/28—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
- B63B1/285—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil
- B63B1/288—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil using gas exhaust through the foil
Definitions
- the invention is based on adjustable hydrofoils on a watercraft with a shape that repels flotsam, which can be extended or retracted from a defined vehicle speed and retract the aerofoils in the event of a collision with an object from a predetermined impact force, according to the preamble of the first claim.
- Wings for less friction for higher vehicle speed or lower watercraft consumption have been known since the beginning of the last century and were first commercialized for passenger ships by the Swiss company Supramar AG around 50 years later. Since then, countless developments on motorized ships and boats and sailing vehicles have taken place, such as described e.g. in the US Pat. No. 3,183,871 or US Pat. No. 3,199,484 and US Pat. No. 5,168,824 and regarding wing control, from electro-optical or sonar-based systems to simple and very well-functioning mechanical systems, as described in patent DE 203 10 449 U1 and general trim controls as described in patent US 4,862,820, US
- the invention is based on the protection of several hydrofoils on a watercraft, which in the event of a collision with flotsam or seabed collapse all of the wings simultaneously and move the watercraft on its usual hull a moment later.
- the simplest and cheapest solution is a mechanical one Connection of the wing, a folding mechanism to it and that the wing during the folding the previous angle ie Buoyancy remains unchanged.
- a floating, larger, hard foreign object which can be a tree trunk, a metal barrel, a container, for example, by means of the basic shape of the inclined deflection arm which has a slope of approx.
- the wings can be mounted on motor and sailing vehicles, four wings, two from two at the rear or three wings two at the rear from one or vice versa, one wing from two at the rear.
- a total of two effective wings are also possible as continuous U- or V-shaped elements.
- the wings have a vertical
- the wings attached to the deflecting arm or acting as part of the deflecting arm can have a T or C or L shape or another hydrodynamic shape and are not the subject of this document, but in particular the wings, which are not attached to two pivot bearings and thus represent a U or V shape , are more sensitive to collision damage, so that in the event of a collision with the outer part of the wing, it turns out from a certain load and creates space for the interference element.
- the front wing or wings are the most endangered for the watercraft
- Buoyancy elements While in the event of an impact with an object on the rear hydrofoil, the stern crashes onto the water in the worst case scenario, such a scenario can have a catastrophic effect in the front part, because with the impact of the bow on the water, it can submerge below the water surface and the watercraft - depending on the type and size - overturn, but at least stop extremely quickly, which would not bode well for the passengers on board, as one is not buckled on board and moves freely.
- the basic version of a mechanical connection of all wings, especially in the version one of two behind, is the easiest and safest.
- the wings are connected to one another by sensors and monitored so that in the event of an impact, in particular on a front wing, the wing or wings in the rear and the intact front wing immediately retract .
- a gas detonator such as the one triggered in the automobile for the airbag, the active agent such as a hydraulic cylinder, a gas under pressure can be introduced there, which adjusts the cylinder piston almost suddenly and thus immediately retracts the wing or wings Watercraft do not give the bow a chance to dive into or under the water.
- the engine speed is reduced via a pre-programmed ramp.
- the core of the invention is to be able to move such wings faster or more fuel-efficiently by means of extendable hydrofoils, in the event of a collision with a foreign object, the pivot arms of the hydrofoils show a repellent shape in relation to such foreign objects, and in the event of overload, the hydrofoils fold away, with all hydrofoils together mechanically or electronically are connected and act synchronously in the adjustment, the wings remain neutral when adjusting the height, and by detecting the travel distance in front of the wing, a collision with a foreign object is avoided in advance.
- FIG. 1 shows a schematic side view of a watercraft with a collision object, with a front wing on the deflection arm, which is attached to a parallelogram, the height is adjusted by means of an active agent
- Wmkelsensor includes, a trim medianism is attached to the fuselage, the rear wing has a wing that folds out on the deflecting arm and an angle sensor includes the drive, which can be raised and pivoted separately, the watercraft has a battery for the drive accommodates one
- Fig. 2 is a schematic side view of a watercraft, with the front wing on the deflection arm, which is attached to a parallelogram, the height is adjusted by means of an active cylinder , also includes an angle sensor, the drive is attached to the wing and a foldable cage is mounted in front of it and the knitting cylinders have a fluid collecting container
- Fig. 3 is a schematic side view of a watercraft in the form of a pontoon boat with a height-adjustable, laterally tiltable and damped platform by means of active agents and water-protected seating and lying, with front wing on the pivotable deflection arm with flap element on the wing, with rope coupling to the mechanical wave sensor, the rear wing has a vertical height adjustment with swiveling deflection arm to which the wing or wings and drive are attached Fig.
- FIG. 4 is a schematic side view of a pivoted wing on a deflection arm, which has a rotary connection and is connected to an active agent and a rope is attached to the wing, which is held on the fuselage with the opposite side or finds a parallel arm with an actuator instead of the rope
- Fig. 5 is a schematic side view of a watercraft, with the front wing on the deflection arm, which is attached to a swivel arm, the height is adjusted by means of an active agent, the rear wing has the same kinematics as the front, the drive is attached to the hull of the watercraft and the two deflection arms are connected to one another with a synchronizing rod and a corrector, the front wing is connected to a flap element on the wing with a rope coupling to the mechanical shaft sensor and the rear wing can be adjusted by means of a rope and an actuator, FIG.
- FIG. 6a shows a schematic side view of a rigid sail, Consisting of several segments in the raised position, which are covered with solar cells and have a bendable mast with a joint, attached to the deck of a watercraft with a bogie and a steering means underneath.
- Fig. 6b shows a schematic side view of a rigid sail, consisting of several segments in the berth or storm position, which are covered with solar cells and a bendable mast with joint and an active cylinder, the whole moored on the deck of a watercraft, with a bogie and a steering means underneath.
- FIG. 1 shows a schematic side view of a watercraft 1 with a wing 2, with a collision object 3, with a front wing 2 on the deflection arm 4, which is attached to a parallelogram 5, the height is adjusted by means of an active agent 6, and includes an angle sensor 7 Trimming mechanism 8 is attached to the fuselage 9, the rear wing 2 has a folding wing 2a on the deflection arm 4a and comprises an angle sensor 7, the drive 10 can be raised and pivoted separately, the watercraft 1 houses a battery 11 for the drive 10, a controller 12, a position sensor 13, and a front wing 14
- a watercraft 1 traveling on wing 2 has a large speed advantage due to the lower friction of the missing hull 9 in the water, as well as a significantly lower fuel consumption at medium speed, respectively. lower power consumption when using an electric motor as a drive.
- Each deflection arm 4 has an angle sensor 7, respectively. in the case of a continuous wing 2 in U or V shape at the rear or at the front, one angle sensor 7 at the rear and one from the front, connected to the controller 12, is sufficient and this is connected to the position sensor 13 and which also acts as an acceleration sensor 13.1.
- the task of the position sensor 13 is to keep the watercraft 1 stable in the longitudinal direction and in the transverse direction, i.e.
- the effect is more far-reaching, because the fall from only 0.5 m above the water line WL and at the same time extended deflecting arms 4 does not benefit the passengers on board such a watercraft 1 . Therefore, when registering a fatal collision by means of the position sensor 13 and the angle sensor 7, the rear wings 2 are also retracted, respectively. pivoted up and the wing 2 remains in the horizontal position, so that the watercraft 1 is hardly top-heavy. In the worst case, the optional front wings 14 on the fuselage 9 can prevent the bow from being immersed massively. In this version, the front wing 2 is firmly connected to the deflection arm 4, that is, in one piece and bent accordingly.
- the deflection arm 4 is attached to a parallelogram 5, an active agent 6 generates a rotary movement on one of the parallelogram arms 5a, so that the parallelogram is moved up or down, according to arrow T.
- the mechanics attached to it have no hydrodynamic Effects, since the wing 2 is located behind the stage F on the fuselage 9, the stage F allows the water flow to continue flowing and there is no turbulence and the faster the fuselage is moved, the better, since at stage F if necessary, air is also let in laterally and so that the fuselage 9 can be ventilated early and thus the fuselage friction is reduced.
- the front wing 2 came to be adjusted in the angular position and this is done by means of the trimming mechanism 8, which adjusts the parallelogram 5 on the turntable 16 or one of the means by means of an active agent, not shown here
- Parallelogram arms 5a or 5b are displaced by an active agent, for example the pivot point from position V to position Z and thus the wing 2 undergoes an angle adjustment, according to arrow Tx and thus the angle of attack and the trim changes
- the adjustment kinematics on the rear wing 2 is designed more simply here.
- the wing 2 is connected to the deflection arm 4 via a rotary bearing 17. Details on this are described in FIG. 4.
- the wing 2 remains at all times in a flat position a with a lift value and in the extended position b of the deflection arm 4, the lift value, depending on the design, can generate a much higher lift value. If the deflection arm 4 is pivoted fully upward, the wing 2 folds up mechanically in a force-controlled manner, described in detail in FIG. 5, so that when the watercraft 1 is moved backwards, the wing 2 is fixed in the port and the water flow is directed downward and the rear is fluidically easier.
- the drive 10 is independent of the wing 2 and deflection arm 4, but moves vertically similarly or even synchronously, but can trim the thrust without the influence of the wing 2, that is, direct the thrust vector downwards or upwards.
- the watercraft 1 is immersed up to the water line WL1 in the Ueg ein, when driving with the extended wings 2, the watercraft 1, respectively. the hull 9 spaced from the water line, in the position WL 2.
- Hg. 2 shows a schematic side view of a watercraft 1, with the front
- the kinematics of the front wing 2 is identical to the version shown in FIG. 1, except that the active means 6 is an electric or hydraulic cylinder instead of a rotating mechanism which is driven electrically or hydraulically.
- the rear kinematics are identical to the front, only the position of the parallelogram 5 is somewhat different depending on the space available and the wing 10 is also attached to the drive 10
- This is advantageously mounted under the hydrodynamic shape of the wing 2, so that the effect of the wing profile remains optimal Height adjustment T is used to retract and extend the wings 2 and keep them in a constant position, preferably not to cause a negative position when extending and retracting, which can otherwise be fatal, since the watercraft 1 would immediately clap onto the water surface and because of the negative wing position this would pull further down until the watercraft 1 would hardly have propulsion anymore, but the cockpit could already be filled with water and could remain just below the waterline WL1.
- the height adjustment T also serves to use it as a trim in the extended state in order to optimally adjust the longitudinal position of the watercraft 1.
- the active agent 6, which is, for example, a hydraulic cylinder, has a fluid collecting container 20 and a gas cartridge 21 with a trigger 22. If the impact of the collision object 3 with the front wing 2 or. Deflection arm 4 is so large that it is withdrawn for safety reasons, it must be done at lightning speed and thus a hydraulic pump cannot allow the fluid to flow out of the cylinder space sufficiently quickly, so that a pressure relief valve 20a on the fluid collecting container 20 diverts the fluid there.
- the wing 2 and deflection arm 4 there should be at the same time can also be retracted in order not to let the watercraft 1 fall into the water, so that in this case the controller 12, which constantly commands the angular position of the deflection arm 4 by means of the angle sensor 7 and acceleration sensor 13.1, issues the trigger 22 on the gas cartridge 21 to activate, which in principle is an airbag capsule and the gas is pressed into the hydraulic cylinder, the piston moves at lightning speed by simultaneously letting out the "excess" fluid in the other cylinder chamber into the fluid collecting container 20 and thus the wing 2, respectively. the deflection arm 4 folds in and so the watercraft 1 continues to swim like one without a wing design.
- the engine speed is reduced via a ramp, so that the damage can possibly be detected before accelerating again and, by means of the speed detection, the controller 12 automatically extends the wings 2 again
- At least one distance detection sensor 18 is located on the front wing 2, which detects such undesired objects in a specific measuring cone region. This sensor not only detects the distance, but also analyzes the size and shape of the object.
- the controller 12 can automatically convert such values output by the distance and object detection sensor 18 into a speed-reducing mode and the wing 2 retracting mode without the skipper having to constantly look at the image device.
- a further safety measure is to place a cage 19 in front of the wings 2 and deflecting arm 4, also extendable, in the event of a collision with a collision object 3 only yielding from a defined impact load and with the wing 2 and deflecting arm 4 either folding electronically at the same speed or by means of the Rod M mechanically connected and consequently folds in synchronously.
- the cage 19 marginally reduces the maximum speed of the watercraft 1, but if carefully constructed, for example this consists of slender longitudinal slats, the loss of speed is very low.
- the cage 19 came to have a correspondingly curved, repellent shape.
- FIG. 3 shows a schematic side view of a watercraft 1 in the form of a pontoon boat with its buoyant, mostly cylindrical tubes R with a platform 24 which is height-adjustable, laterally tiltable and damped by means of lifting arms 23 and water-protected seating and lying area in the structure 25, with a front wing 2 on the pivotable deflection arm 4 with the flap element 26 on the wing 2, with cable coupling 27 to the mechanical shaft sensor 28 and the rear wing 2 has an alternative vertical height adjustment means 29 with a motorized rotating plate 30 with a pivotable deflection arm 4 to which the wing or wings 2 and drive 10 are attached are.
- the front wing 2 kinematics corresponds to the version attached to the rear in FIG. 1, the trim control for the horizontal position of the watercraft 1 being carried out by means of a flap control 31 which has a movable, rotatably mounted flap 32 on the wing 2, which is attached to a rope 33 around a Deflection roller 34 is attached to the rocker 35
- the rocker 35 is rotatably connected to the deflection arm 4 and at the end of the rocker 35 there is a mechanical shaft sensor 28 in the form of a boat.
- the function of the shaft sensor 28 is not discussed here, because this is the state of the art in sailing catamarans.
- New are the folding mechanism of the deflection arm 4 and the function of the active agent 6 in the event of an overload.
- Another new feature is that the cable 33 is guided around the deflection roller 34 so that the flap 32 is advantageously pulled up when the deflection arm 4 is folded in.
- the kinematics for lifting and lowering the rear wing 2 is carried out by means of the height adjustment means 29, which can be a spindle with a motor drive, or another active means 6, by means of a slide and rail, around a wing 2 to move up or down in a constant position.
- the deflection arm 4 is also attached to a motorized turntable 30 and can thus pivot the wing 2 and at the same time the drive 10 up and down and also use it as a trimming function.
- An integrated slip clutch works in the event of an overload
- Pontoon boats are usually of a simple design and have cylindrical tubes R which have a buoyant effect, with a front taper and a platform 24 on top. Such watercraft 1 are therefore hydrodynamic in terms of
- Frictional resistance is not optimal on the way and bumpy even in rough water and does not cut through the waves as fine as catamarans are.
- the topic is off the table and such a watercraft 1 enjoys all the advantages of modern wing technology and hovering behavior while driving.
- the entire wing mechanism can be elegantly installed between the tubes R, so that the wing technology is not recognizable from the outside, except with corresponding inscriptions on the Watercraft 1.
- the platform 24 can be operated by means of the active cylinders 6x attached to the lifting arm 23, which are raised when driving, by means of the fluid dampers 35 or shock absorbers 36 attached to the active cylinder 6x, which provide pleasant damping in waves and at the same time the disadvantage of the splashing water, with the additional distance from the waterline WL, the passengers on board no longer get wet, so they can be driven accordingly quickly.
- Fig. 4 shows a schematic side view of a rotatably supported wing 2 with a
- the deflection arm 4 can be pivoted out by means of the active agent 6 at the pivot point DP, according to arrow T, and at the same time the wing 2 is connected to the deflection arm 4 by means of the pivot bearing 16 and remains stable in position when pivoted, with a positive buoyancy on the watercraft 1.
- the wing 2 has a wing profile which always wants to take a large slope by means of the positioning of the spindle torque Q and by means of the predetermined length of the trim rope 38, the inflow angle position is given.
- a change in the trim angle Tx e.g. from position e 'to position d', the active agent 6 adjusts the deflection arm 4 from position c to d and thus represents an inexpensive trim adjustment on the watercraft 1.
- the wing 2 can also be deflected by means of a deflection device integrated in the flow-optimized cone K, which allows the wing 2 to break away and thus fold away under a specific impact load.
- a respective return spring can then return the wing 2 to the starting position.
- the parallel deflecting arm 4a can ensure the function of the positionally stable position of the wing 2 when retracting and extending and at the same time take over the trimming function Tx by means of the actuator 41.
- the actuator 41 receives its signals regarding trim adjustment from the controller 12.
- the active agent 6 is activated by means of the pressure relief valve 20a in order to allow the fluid to flow out of the active agent 6 as quickly as possible and, as a first measure, to lead it into the fluid collecting container 20, which has a compressed air bubble, so that the fluid later returns to the tank normally (measure can and then flows back into the cylinder space of the active agent 6 by means of the fluid pump and pushes the piston back and thus the wing function can be restored.
- valves prevent the latter process, so that after a collision with a foreign body, the folded-in deflection arm 4 of must be started again, be it manually, be it due to the coupling with the speed of the watercraft 1.
- Fig. 5 shows a schematic side view of a watercraft 1, with the front wing 2 on the deflection arm 4, the height adjustment by means of an active agent 6, the rear wing 2 has an identical kinematics as the front, the drive 10 is attached to the hull 9 of the watercraft 1 and the two deflection arms 4 are connected to one another with a synchronization rod 39 and a corrector 40, the front wing 2 is connected to the cable coupling 27 to the mechanical shaft sensor 28 and the rear wing 2 can be adjusted by means of the trim cable 38 and an actuator 41.
- the adjustment of the wings 2 can be done in various ways, as shown in the previous explanations and many more are also conceivable.
- the goal is a safe, cost-effective solution to extend a set of wings 2 and to retract all wings 2 safely and quickly enough in the event of a collision. It is ideal if all wings 2 extend and retract synchronously and, in the event of an impact with a foreign object, swivel or retract all wings 2 at the same time so that there is never a top-heavy or stern-heavy buckling or annoying rolling on the watercraft 1, since all wings 2 are by means of the deflecting arms 4 interact mechanically at the same time.
- a synchronizing rod 39 mechanically connects the two rear deflection arms 4 and advantageously only one wing 2 is attached to the deflection arm 4 on the fuselage 9 on the bow and this is also connected to the synchronizing rod 39.
- wing 2 collides with a foreign object all wings 2 on the watercraft drive together at the moment of overload and the water Vehicle 1 is instantly back in the water with the hull 9 and it can therefore never fall into the water at an angle or upside down.
- the further advantage is that not every deflecting arm 4 requires an active agent 6.
- a corrector 40 is optionally located on the synchronizing rod 39, which slightly spreads or contracts the two deflecting arms 4 with respect to one another and thus enables a different trim position.
- the wings 2 to move to a defined stop fully, whereby the front wing 2 does not have a stop, but instead acts as a trimming means by means of the corrector 40 of the wing 2, in that the corrector 40 extends the front part of the synchronizing rod 39 somewhat more or less so as to adjust the angle on the wing 2 reach or to activate a flap control 31 with the aid of a trim cable 38.
- the rear wings 2 are secured in the stop position by means of an active agent 6.
- the drive 10 can be mechanically integrated economically in the height adjustment of the wings 2.
- height-adjustable accessories relating to shallows for outboard motors are known, as described, among others. in patent US 5,350,327.
- Outboards generally also have a tilt function, designed for such shoals and also as propeller and drive protection when driving over floating woods and the like.
- Tests at OMC in Stuart (FL, USA) had shown, however, that boats with a fixed outboard motor and a tipping device that drove outboards over such prepared logs at high speed were torn down and catapulted and parts or the entire motor ended up in the cockpit .
- a device for lifting the outboard only vertically does not involve the risks described above.
- the deflection arm 4 can thus mechanically actuate the quasi-vertical lifting device of an outboard with a linkage at the moment the deflection arm 4 swings up, be it speed-based when entering the port or to the landing stage, be it automatically upon detection of an “unfavorable” object in the direction of travel by means of the distance and object detection sensor 18 or then, due to collision with a hard underwater object, the wing 2 starts up synchronously with this, the outboard also starts up and the outboard remains protected as best as possible
- the front wing 2 can be controlled purely by means of the angle of attack of the wing 2, in that a stop 15 ensures that the deflecting arm 4 has a specific, maximum angular position relative to the wing 2, and further swiveling out of the deflecting arm 4 results in a higher angle of attack of the wing 2.
- the trim Tx can also be controlled mechanically by means of the cable coupling 27 and shaft sensor 28, or the whole thing can be electronically detected by means of height detection and adjusted with an actuator 41, as described in FIG. 4.
- the rear wing 2 can act like the front wing 2 or by means of a trim cable 38 and an actuator 41, which is connected to the controller 12, the watercraft 1 can also be trimmed.
- the wing 2 When the wing 2 is retracted, there is a small projection 42 on the side of the rear wing 2 and when the deflection arm 4 is raised, the wing 2 initially remains horizontal over a large range of the height adjustment T until it meets the nose 43 and thus folds up in a force-controlled manner Docking station, so that nothing can rattle at anchor on watercraft 1 and when driving backwards as already described in FIG. 1, the flow has an advantageous effect.
- the parallel deflection arm 4a can also be attached, see FIG. 4, so that the whole acts as a parallelogram unit and holds the wing 2 firmly in a given position over the entire range of the height adjustment T.
- the Auslenkarm 4 which is hollow in this embodiment, so that the engine exhaust F of the engine C under the Water are discharged.
- a flexible exhaust hose 55 from the engine C is connected to the upper part of the deflection arm 4 and the engine exhaust gases F can escape on the opposite side.
- a vacuum is formed behind it and thus sucks the exhaust gases out of the engine C, which can increase performance.
- the synchronizing rod 39 can also be an integral part of the lower end of the fuselage 9, i.e. At the berth there are no shells in between, no sea grass, plastic waste etc. can get tangled in it when driving slowly, no unnecessary eddies are generated and also leaves a professional impression on land in dry dock.
- 6a shows a schematic side view of a rigid sail 44 consisting of
- the solution is a rigid sail 44, which consists of thin-walled segments 45, advantageously made of carbon, and also covered with solar cells 46 so that the watercraft 1 shown in FIGS. 1 to 3 and 5 can also be equipped with wind propulsion means so that the batteries 11 in 1 are charged by means of the solar cells 46 and the drive 10 is advantageously an electric drive.
- the segments 45 are hollow due to the design and the mast 47 is also embedded in a rotationally secured manner.
- Each segment 45a, b, c, d is designed in such a way that it can be telescopically pushed into one another.
- Each segment 45 has a collar 52 which serves as a guide means, also as a spacer from the next segment 45, so that the solar cells 46 are not scratched and can optionally serve at the same time by means of a protruding circulation in the form of a disk, as an aerodynamic flow intermediate disk 53 and as an end disk 54 so that the air flow remains channeled.
- the segments 45 have internal claws, part of the collars 52, so that when one segment 45 is pulled up, the next segment 45 hooks in at the end and is also pulled up, etc.
- Each segment 45 is secured against rotation radially to the mast 47, has a
- the hoisting is done by means of ropes on the mast 47 and at the upper end via a rope pulley, identical to the normal hoisting and
- the radial adjustment of the rigid sail 44 takes place by rotating the mast 47, for which purpose a bogie 50 with the corresponding bearings is mounted on the deck 49 and advantageously under the deck 49, the corresponding steering means 51 is attached, preferably a hydraulic active cylinder or a ring gear with an electric one Drive.
- the mast 47 does not necessarily have to be arranged on the wing nose of the segments 45, but can lie in between, so that the adjustment forces for the FKigel adjustment are less and thus with a smaller, less expensive steering means 51, the rigid sail 44 can be set to the wind as desired.
- segment 45a can also be used as a steering boom, on which a steering means 51 is mounted and, by means of this adjustment, directly or via cable pulls, an adjustment of the segment 45a, as well as positively guided, entrains all other segments 45.
- FIG. 6b shows a schematic side view of a rigid sail 44 consisting of
- the mast 47 can be lowered in that the upper part of the mast 47 can be folded down by means of the active agent 6 and joint 48 if necessary, so that the center of gravity on the watercraft 1 is lowered.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
The invention relates to hydrofoils (2) on a watercraft (1) that can be extended, so that said hydrofoils can be moved more rapidly or with better fuel-economy, the hydrofoils additionally having a safety system, so that in a collision between the hydrofoil (2) or the deployment arm (4) and a collision object (3), the deployment arm (4) of a hydrofoil (2) takes on a form that repels said foreign objects, and under an excess load the hydrofoils (2) fold away, wherein: all hydrofoils (2) are mechanically or electronically interconnected and are synchronous during their movement; the hydrofoils (2) maintain a neutral position during a height adjustment (T); the watercraft (1) can be corrected with respect to the longitudinal and transverse axis by trimming means; and the route lying immediately ahead of the hydrofoil (2) can be continuously sensed by the distance- and object recognition sensor (18), thereby avoiding a collision with a collision object (3) early on the approach path.
Description
Tragflügelsicherheit an einem Wasserfahrzeug Wing safety on a watercraft
Technisches Gebiet Technical field
Die Erfindung geht aus von verstellbaren Tragflügel an einem Wasserfahrzeug mit treibgutabweisender Form, welche ab einer definierten Fahrzeuggeschwindigkeit aus- oder einfahrbar sind und bei Kollision mit einem Gegenstand ab einer vorbestimmten Aufpralls- kraft, die Tragflächen einfahren, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs. The invention is based on adjustable hydrofoils on a watercraft with a shape that repels flotsam, which can be extended or retracted from a defined vehicle speed and retract the aerofoils in the event of a collision with an object from a predetermined impact force, according to the preamble of the first claim.
Stand der Technik State of the art
Tragflügel für weniger Reibung für höhere Fahrzeuggeschwindigkeit oder geringerem Verbrauch an Wasserfahrzeugen sind seit anfangs des letzten Jahrhunderts bekannt und wurden rund 50 Jahre später von der schweizerischen Firma Supramar AG erstmals für Passagierschiffe kommerzialisiert Seither sind unzählige Entwicklungen an motorisierten Schiffen und Booten und Segelfahrzeugen getätigt worden, wie beschrieben z.B. im Patent US 3,183,871 oder US 3,199,484, sowie US 5,168,824 und betreffend Steuerung der Tragflügel, von elektrooptischen oder sonarbasierten Systeme bis hin zu einfachen und sehr gut funktionierenden mechanischen Systemen, wie beschrieben im Patent DE 203 10 449 U1 und allgemeinen Trimmsteuerungen wie beschrieben im Patent US 4,862,820, US Wings for less friction for higher vehicle speed or lower watercraft consumption have been known since the beginning of the last century and were first commercialized for passenger ships by the Swiss company Supramar AG around 50 years later. Since then, countless developments on motorized ships and boats and sailing vehicles have taken place, such as described e.g. in the US Pat. No. 3,183,871 or US Pat. No. 3,199,484 and US Pat. No. 5,168,824 and regarding wing control, from electro-optical or sonar-based systems to simple and very well-functioning mechanical systems, as described in patent DE 203 10 449 U1 and general trim controls as described in patent US 4,862,820, US
4,615,291 , US 6,499,419 B1. 4,615,291, US 6,499,419 B1.
Der Wunsch möglichst reibungsarm zu fahren um Treibstoff zu sparen gilt auch mittels der Massnahme entsprechende Segel an Wasserfahrzeugen zu nutzen, welche bei Sturm oder im Hafen für geringe Last an den Tauen, die Takelage mit den eingerollten Segel nach unten gefahren werden können, auch mitsamt dem Mast, wie beschrieben im Patent DE 202011 101 489 U1 und WO 97/42072.
Darstellung der Erfindung The desire to drive as smoothly as possible in order to save fuel also applies to the measure to use appropriate sails on watercraft, which can be lowered with the sails rolled down in storm or in port for low load on the ropes, including the sail Mast as described in patent DE 202011 101 489 U1 and WO 97/42072. Presentation of the invention
Die Erfindung geht aus von einer Protection von mehreren Tragflügeln an einem Wasser- fahrzeug, welche bei einer Kollision mit gegenüber Treibgut oder Seegrund die T ragflügel allesamt gleichzeitig wegklappen und das Wasserfahrzeug einen Augenblick später auf seinem gewohnten Rumpf fährt Die einfachste und preiswerteste Lösung ist eine mechanische Verbindung der Tragflügel, ein Klappmechanismus dazu und dass die Tragflügel während des Einklappens die vorangegangene Winkel- d.h. Auftriebsstellung unverändert beibehalten wird. The invention is based on the protection of several hydrofoils on a watercraft, which in the event of a collision with flotsam or seabed collapse all of the wings simultaneously and move the watercraft on its usual hull a moment later. The simplest and cheapest solution is a mechanical one Connection of the wing, a folding mechanism to it and that the wing during the folding the previous angle ie Buoyancy remains unchanged.
Hierzu sind verschiedene Prozedere möglich, als auch elektronische Helfer zu Hand, wobei drei Grundprinzipien zentral sind, nämlich erstens, dass ein schwimmendes, grösseres, hartes Fremdobjekt, welches beispielhaft ein Baumstamm, ein Metallfass, ein Container sein kann, mittels der Grundform des schräggestellten Auslenkarms, der eine Schräge von ca.Various procedures are possible for this, as well as electronic helpers at hand, whereby three basic principles are central, namely firstly that a floating, larger, hard foreign object, which can be a tree trunk, a metal barrel, a container, for example, by means of the basic shape of the inclined deflection arm which has a slope of approx.
25“ bis 30° oder mehr aufweist, ein solches unerwünschtes Objekt an der Schräge ab- rutschen kann und zweitens, dass bei einer vordefinierten Aufpralllast, der Tragflügel nachgibt und gleich dazu einfährt, sodass nichts oder nur wenig am Tragflügel beschädigt werden kann und drittens, dass das Vorfeld der Wegstrecke elektronisch abgetastet wird und bei Erkennung eines entsprechenden Objektes im Bereich vor dem Tragflügel, die Drehzahl des Motors reduziert wird und gegebenenfalls alle Tragflügel automatisch eingefahren werden. 25 "to 30 ° or more, such an undesirable object can slide off the slope and secondly, that with a predefined impact load, the wing gives way and retracts immediately, so that nothing or only little can be damaged on the wing and thirdly, that the apron of the route is electronically scanned and when a corresponding object is detected in the area in front of the wing, the speed of the engine is reduced and, if necessary, all wings are automatically retracted.
Es besteht zudem die Zusatzvariante je einen Käfig vor die Tragflügel zu installieren, was nicht besonders schön wirkt, aber effektiv ist, kostet dafür etwas maximale Geschwindigkeit und erhöht etwas den Treibstoffverbrauch, resp. den Stromverbrauch bei einem Elektroantrieb, aber bietet im Gegenzug viel Sicherheit. There is also the additional option of installing a cage in front of the wing, which does not look particularly nice, but is effective, costs a bit maximum speed and increases fuel consumption, respectively. the power consumption of an electric drive, but in return offers a lot of security.
Die Tragflügel lassen sich an Motor- wie auch Segelfahrzeuge montieren, vier Tragflügel, zwei vome zwei hinten oder drei Tragflügel zwei hinten einer vome oder umgekehrt, ein Tragflügel vome zwei hinten. Gesamthaft zwei wirksame Tragflügel sind ebenfalls möglich als durchgehende U- oder V förmige Elemente. Die Tragflügel weisen eine vertikale The wings can be mounted on motor and sailing vehicles, four wings, two from two at the rear or three wings two at the rear from one or vice versa, one wing from two at the rear. A total of two effective wings are also possible as continuous U- or V-shaped elements. The wings have a vertical
Höhenverstellung oder eine bogenförmige Höhenverstellung auf, wobei darauf geachtet wird, dass der entsprechende Tragflügel bei der Höhenverstellung waagrecht oder in einer leicht nach oben, auftriebsgenerierenden Stellung steht und bleibt, sodass das Wasserfahrzeug während der Höhenverstellung nie einen negativen Auftrieb erfährt. Ist der Auslenkarm so
ausgelegt, dass dieser beim Verfahren geschwenkt wird, dient ein Schwenk-Parallelogramm dafür, dass der Tragflügel lageneutral verbleibt oder der Auslenkarm geschwenkt wird, der Tragflügel drehgelagert ist und mittels der Wasserströmung und Spindelmoments des Tragflügels, immer einen positiven Auftrieb erzeugt Am Tragflügel lässt sich auch ein Propeller- antrieb montieren und mittels des Tragflügels kann damit zugleich auch der Trimm des Wasserfahrzeuges gesteuert werden, resp. die des Antriebes. Height adjustment or an arch-shaped height adjustment, taking care that the corresponding wing is horizontal or in a slightly upward, lift-generating position during the height adjustment, so that the watercraft never experiences a negative lift during the height adjustment. Is the deflection arm like this designed so that it is swiveled during the process, a swivel parallelogram is used to ensure that the wing remains neutral or the swivel arm is swiveled, the wing is pivoted and always generates positive buoyancy by means of the water flow and spindle torque of the wing Assemble a propeller drive and by means of the wing, the trim of the watercraft can also be controlled. that of the drive.
Die am Auslenkarm angebrachten oder Teil des Auslenkarms wirkenden Tragflügel können T oder C oder L förmig oder eine andere hydrodynamische Form aufweisen und sind nicht Gegenstand dieser Schrift, aber insbesondere die Tragflügel, welche nicht an zwei Drehlagerungen festgemacht sind und so ein U oder V Form darstellen, sind gegen Kollisionsschäden empfindlicher, sodass bei einem Aufjprall am äusseren Teil des Tragflügels, dieser sich ab einer bestimmten Last ausdreht und dem Störelement Platz verschafft. Der oder die vorderen Tragflügel sind für das Wasserfahrzeug die meistgefährdeten The wings attached to the deflecting arm or acting as part of the deflecting arm can have a T or C or L shape or another hydrodynamic shape and are not the subject of this document, but in particular the wings, which are not attached to two pivot bearings and thus represent a U or V shape , are more sensitive to collision damage, so that in the event of a collision with the outer part of the wing, it turns out from a certain load and creates space for the interference element. The front wing or wings are the most endangered for the watercraft
Auftriebselemente. Während bei einem Aufprall mit einem Objekt an den hinteren Tragflügel, das Heck schlimmstenfalls auf das Wasser abstürzt so kann ein solches Szenario sich im vorderen Teil katastrophal auswirken, denn mit dem Aufprall des Bugs auf das Wasser, kann dieser unter die Wasseroberfläche abtauchen und das Wasserfahrzeug - je nach Typ und Grösse - sich überschlagen, mindestens jedoch extrem schnell stoppen, welches für die Passagiere an Bord nichts Gutes verheissen würde, da man an Bord nicht angeschnallt ist und sich frei bewegt Die Basisversion einer mechanischen Verbindung aller Tragflügel, insbesondere in der Ausführung einer vome zwei hinten, ist die einfachste und sicherste. Es mag aber Wasserfahrzeuge geben, bei denen das aus technischen Gegebenheiten nicht möglich ist dort werden zumindest die Tragflügel mittels Sensoren miteinander verbunden und überwacht sodass bei einem Aufprall insbesondere an einem vorderen Tragflügel, der oder die Tragflügel hinten, als auch der intakte vordere Tragflügel sofort einfahren. Je nach Kollisionsschock kann zudem eine Gas-Sprengkapsel wie sie beim Automobil für den Airbag ausgelöst wird, das Wirkmittel wie z.B. einen Hydraulikzylinder, dort ein Gas unter Druck eingeführt werden, welches den Zylinderkolben fast schlagartig verstellt und damit den oder die Tragflügel sofort einfahren und dem Wasserfahrzeug keine Chance gibt mit dem Bug ins Wasser oder unter das Wasser zu tauchen. Zugleich wird die Motordrehzahl über eine vorprogrammierte Rampe zurückgenommen. Optionale seitliche starre Tragflügel am Rumpf mit grosser Auftriebswirkung bei Wasserberührung, verhindern schlimmstenfalls ein zu starkes Eintauchen des Bugs ins Wasser. Die Sprengkapsel, welche ab einer bestimmten
Verzögerung am Beschleunigungssensor anspricht, kann nur dann ausgelöst werden, wenn die Tragflügel ausgefahren sind, sodass beim Wettenspringen oder bei starkem Seegang ohne Tragflügeleinsatz, keine Gasauslösung stattfinden kann. Bei Segelfahrzeugen kann zudem die Geschwindigkeit nicht nur aufgrund der Segelstellung beeinflusst werden, sondern auch über die Segelfläche. Da es in Zukunft vorteilhaft sein wird möglichst auch mit Sonnenenergie mittels Solarzellen Strom zu ernten und diesen für den elektrischen Antrieb zu nutzen, dem Wissen, dass Starrsegler 50% bis doppelt so viel Auftrieb generieren wie Tuchsegel, ein Weg dargestellt ist, bei welchen die starren Einzelmodule teleskopartig ein- und ausgefahren werden können. Bngefahrene Starrsegel sind auch im Hafen vorteilhaft, indem diese geringere Windlasten bieten. Buoyancy elements. While in the event of an impact with an object on the rear hydrofoil, the stern crashes onto the water in the worst case scenario, such a scenario can have a catastrophic effect in the front part, because with the impact of the bow on the water, it can submerge below the water surface and the watercraft - depending on the type and size - overturn, but at least stop extremely quickly, which would not bode well for the passengers on board, as one is not buckled on board and moves freely The basic version of a mechanical connection of all wings, especially in the version one of two behind, is the easiest and safest. However, there may be watercraft in which this is not possible for technical reasons, at least the wings are connected to one another by sensors and monitored so that in the event of an impact, in particular on a front wing, the wing or wings in the rear and the intact front wing immediately retract . Depending on the collision shock, a gas detonator, such as the one triggered in the automobile for the airbag, the active agent such as a hydraulic cylinder, a gas under pressure can be introduced there, which adjusts the cylinder piston almost suddenly and thus immediately retracts the wing or wings Watercraft do not give the bow a chance to dive into or under the water. At the same time, the engine speed is reduced via a pre-programmed ramp. Optional rigid side wings on the fuselage with great buoyancy when touching water, in the worst case prevent the bow from being immersed too much in the water. The detonator, which from a certain If the deceleration on the acceleration sensor responds, it can only be triggered when the wings are extended, so that no gas release can take place during bets jumping or in heavy seas without the use of a wing. In sailing vehicles, the speed can also be influenced not only based on the position of the sail, but also on the sail area. Since it will be advantageous in the future to harvest solar energy using solar cells and use it for the electric drive, the knowledge that rigid sails generate 50% to twice as much lift as canvas sails is a way in which the rigid ones Individual modules can be extended and retracted telescopically. Rigid sails that have been driven on are also advantageous in port because they offer lower wind loads.
Kem der Erfindung ist, mittels ausfahrbaren Tragflügel an einem Wasserfahrzeug ein solches schneller oder treibstoffsparender bewegen zu können, bei Kollision mit einem Fremdobjekt die Schwenkarme der Tragflügel eine abweisende Form gegenüber solchen Fremdobjekten zeigt, bei Überlast die Tragflügel wegklappen, wobei alle Tragflügel miteinander mechanisch oder elektronisch verbunden sind und in der Verstellung synchron wirken, die Tragflügel bei der Höhenverstellung lageneutral verbleiben und mittels Detektion der Fahrstrecke vor dem Tragflügel, eine Kollision mit einem Fremdobjekt im Vorfeld schon vermieden wird. The core of the invention is to be able to move such wings faster or more fuel-efficiently by means of extendable hydrofoils, in the event of a collision with a foreign object, the pivot arms of the hydrofoils show a repellent shape in relation to such foreign objects, and in the event of overload, the hydrofoils fold away, with all hydrofoils together mechanically or electronically are connected and act synchronously in the adjustment, the wings remain neutral when adjusting the height, and by detecting the travel distance in front of the wing, a collision with a foreign object is avoided in advance.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Identical elements are provided with the same reference symbols in the various figures.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Wasserfahrzeuges mit einem Kollisionsobjekt, mit vorderem Tragflügel am Auslenkarm, welcher an ehern Parallelogramm befestigt ist, die Höhenverstellung mittels eines Wirkmittels erfolgt einen 1 shows a schematic side view of a watercraft with a collision object, with a front wing on the deflection arm, which is attached to a parallelogram, the height is adjusted by means of an active agent
Wmkelsensor umfasst, ein Trimmmedianismus am Rumpf festgemacht ist, der hintere Tragflügel einen ausklappenden Tragflügel am Auslenkarm aufweist und einen Winkelsensor umfasst der Antrieb sich separat hochfahren und schwenken lässt das Wasserfahrzeug eine Batterie für den Antrieb beherbergt einen Wmkelsensor includes, a trim medianism is attached to the fuselage, the rear wing has a wing that folds out on the deflecting arm and an angle sensor includes the drive, which can be raised and pivoted separately, the watercraft has a battery for the drive accommodates one
Controller, einen Lagesensor, sowie einen Frontflügel einschliesst Controller, a position sensor and a front wing
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Wasserfahrzeuges, mit vorderem Tragflügel am Auslenkarm, welcher an ehern Parallelogramm befestigt ist die Höhenverstellung mittels eines Wirkzytinders erfolgt einen Winkelsensor umfasst ein Distanz- und Objekterkennungssensor am Tragflügel festgemacht ist, der hintere Tragflügel eine identische Kinematik aufweist wie der vordere, ebenso einen Winkelsensor umfasst, der Antrieb am Tragflügel befestigt ist und davor ein klappbarer Käfig montiert ist und die Wirkzylinder einen Fluidauffängbehälter aufweisen Fig. 2 is a schematic side view of a watercraft, with the front wing on the deflection arm, which is attached to a parallelogram, the height is adjusted by means of an active cylinder , also includes an angle sensor, the drive is attached to the wing and a foldable cage is mounted in front of it and the knitting cylinders have a fluid collecting container
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Wasserfahrzeuges in Form eines Pontonbootes mit einer mittels Wirkmittel höhenverstellbaren, seitlich neigbaren und gedämpften Plattform und wassergeschützter Sitz- und Liegegelegenheit, mit vorderem Tragflügel am schwenkbaren Auslenkarm mit Klappenelement am Tragflügel, mit Seilkoppelung zum mechanischen Wellensensor, der hintere Tragflügel eine vertikale Höhenverstellung aufweist mit ehern schwenkbaren Auslenkarm an dem der oder die Tragflügel und Antrieb befestigt sind
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines drehgelagerten Tragflügels an einem Auslenkarm, der eine Drehverbindung aufweist und mit einem Wirkmittel verbunden ist und am Tragflügel ein Seil angebracht ist, welches mit der Gegenseite am Rumpf festgehalten ist oder anstelle des Seils ein paralleler Arm mit einem Aktor einfindet Fig. 3 is a schematic side view of a watercraft in the form of a pontoon boat with a height-adjustable, laterally tiltable and damped platform by means of active agents and water-protected seating and lying, with front wing on the pivotable deflection arm with flap element on the wing, with rope coupling to the mechanical wave sensor, the rear wing has a vertical height adjustment with swiveling deflection arm to which the wing or wings and drive are attached Fig. 4 is a schematic side view of a pivoted wing on a deflection arm, which has a rotary connection and is connected to an active agent and a rope is attached to the wing, which is held on the fuselage with the opposite side or finds a parallel arm with an actuator instead of the rope
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines Wasserfahrzeuges, mit vorderem Tragflügel am Auslenkarm, welcher an einem Schwenkarm befestigt ist, die Höhenverstellung mittels eines Wirkmittels erfolgt, der hintere Tragflügel eine identische Kinematik aufweist wie der vordere, der Antrieb am Rumpf des Wasserfahrzeuges befestigt ist und die beiden Auslenkarme mit einer Synchronisierstange und einem Konrektor miteinander verbunden sind, der vordere Tragflügel mit einem Klappenelement am Tragflügel mit Seilkoppelung zum mechanischen Wellensensor verbunden ist und der hintere Tragflügel mittels eines Seil und einem Aktor verstellt werden kann Fig. 6a zeigt eine schematische Seitenansicht eines Starrsegels, bestehend aus mehreren Segmenten in der hochgefahren Stellung, welche mit Solarzellen belegt sind und einem knickbaren Mast mit einem Gelenk aufweist, festgemacht am Deck eines Wasserfahrzeuges mit einem Drehgestell und einem Lenkmittel darunter. Fig. 6b zeigt eine schematische Seitenansicht eines Starrsegels, bestehend aus mehreren Segmenten in der Anlegeplatz- oder Sturmstellung, welche mit Solarzellen belegt sind und einem knickbaren Mast mit Gelenk und einem Wirkzylinder, das Ganze am Deck eines Wasserfahrzeuges festgemacht, mit einem Drehgestell und einem Lenkmittel darunter. Fig. 5 is a schematic side view of a watercraft, with the front wing on the deflection arm, which is attached to a swivel arm, the height is adjusted by means of an active agent, the rear wing has the same kinematics as the front, the drive is attached to the hull of the watercraft and the two deflection arms are connected to one another with a synchronizing rod and a corrector, the front wing is connected to a flap element on the wing with a rope coupling to the mechanical shaft sensor and the rear wing can be adjusted by means of a rope and an actuator, FIG. 6a shows a schematic side view of a rigid sail, Consisting of several segments in the raised position, which are covered with solar cells and have a bendable mast with a joint, attached to the deck of a watercraft with a bogie and a steering means underneath. Fig. 6b shows a schematic side view of a rigid sail, consisting of several segments in the berth or storm position, which are covered with solar cells and a bendable mast with joint and an active cylinder, the whole moored on the deck of a watercraft, with a bogie and a steering means underneath.
Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente schematisch gezeigt.
Weg zur Ausführung der Erfindung Only the elements essential for the immediate understanding of the invention are shown schematically. Way of carrying out the invention
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Wasserfahrzeuges 1 mit Tragflügel 2, mit einem Kollisionsobjekt 3, mit einem vorderen Tragflügel 2 am Auslenkarm 4, weicher en einem Parallelogramm 5 befestigt ist, die Höhenverstellung mittels eines Wirkmittels 6 erfolgt, einen Winkelsensor 7 umfasst, ein Trimmmechanismus 8 am Rumpf 9 festgemacht ist, der hintere Tragflügel 2 einen ausklappenden Tragflügel 2a am Auslenkarm 4a aufweist und einen Winkelsensor 7 umfasst, der Antrieb 10 sich separat hochfahren und schwenken lässt, das Wasserfahrzeug 1 eine Batterie 11 für den Antrieb 10 beherbergt, einen Controller 12, einen Lagesensor 13, sowie ein«i Frontflügel 14 einschliesst 1 shows a schematic side view of a watercraft 1 with a wing 2, with a collision object 3, with a front wing 2 on the deflection arm 4, which is attached to a parallelogram 5, the height is adjusted by means of an active agent 6, and includes an angle sensor 7 Trimming mechanism 8 is attached to the fuselage 9, the rear wing 2 has a folding wing 2a on the deflection arm 4a and comprises an angle sensor 7, the drive 10 can be raised and pivoted separately, the watercraft 1 houses a battery 11 for the drive 10, a controller 12, a position sensor 13, and a front wing 14
Ein auf Tragflügel 2 fahrendes Wasserfahrzeug 1 hat einen grossen Geschwindigkeitsvorteil aufgrund der geringeren Reibung des fehlenden Rumpfes 9 im Wasser, sowie einen erheblich geringeren Treibstoflverbrauch bei mittlerer Fahrgeschwindigkeit resp. geringeren Stromverbrauch bei Nutzung eines Elektromotors als Antrieb. A watercraft 1 traveling on wing 2 has a large speed advantage due to the lower friction of the missing hull 9 in the water, as well as a significantly lower fuel consumption at medium speed, respectively. lower power consumption when using an electric motor as a drive.
Bei einschlägigen Segelkatamaranen, Rennkatamaranen wird ein Eintauchen des Bugs oder ein Kippen des Wasserfahrzeug 1 mit Tragflügelausstattung in Kauf genommen, aber bei Familienausflügen oder im kommerziellen Umfeld ist so etwas in keinem Fall zulässig, auch nicht bei einer Kollision mit einem unerwünschten Objekt im Meer oder im See. Deshalb weisen kommerzielle Tragflügelschiffe äusserst stabile Tragflügel 2 auf, mit dem Nachteil, dass im Hafen oder bei Landestege der Tiefgang genügend gross sein muss, um die ausladenden Tragflügel 2 nicht auf dem Seeboden auflaufen zu lassen. In the case of relevant sailing catamarans, racing catamarans, immersing the bow or tilting the watercraft 1 with hydrofoil equipment is accepted, but this is not permitted under any circumstances on family excursions or in a commercial environment, even in the event of a collision with an undesirable object in the sea or in the Lake. Therefore, commercial hydrofoil ships have extremely stable hydrofoils 2, with the disadvantage that the draft in the harbor or at jetties must be large enough not to let the protruding hydrofoils 2 run up on the seabed.
Es ist die Aufgaben dieser Erfindung ein Mittel bereitzustellen, welches alle Vorteile des Tragflügels 2 beinhaltet, aber die Nachteile heutiger Ausführungen ausschliesst. Deshalb sind mehrere Kinematikoptionen aufgezeigt, welche alle letztlich den Tragflügel 2 in einer bestimmten positiven, auftriebsgenerierenden Stellung auch in der höhenverstellenden Phase, d.h. auf jeden Fall nie in einer negativen Stellung zu halten. Sollte sich eine Kollision ereignen, so soll der Tragflügel 2 und der Auslenkarm 4 einen Aufprall bis zu einer vorbestimmten Last widerstehen, mittels der schräggestellten Form des Auslenkarms 4, um damit zuerst einmal das Kollisionsobjekt 3 abgleiten resp. wegdrücken. Ab einer definierten Last aber, schwenkt oder
klappt der Auslenkarm 4 ein, wobei der Tragflügel 2 immer lagestabil in einer positiven, auftriebsgenerierenden Stelle verbleibt It is the objects of this invention to provide a means which includes all the advantages of the wing 2, but excludes the disadvantages of today's designs. Therefore, several kinematic options are shown, all of which ultimately hold the wing 2 in a certain positive, lift-generating position even in the height-adjusting phase, ie in any case never in a negative position. Should a collision occur, the wing 2 and the deflecting arm 4 are intended to withstand an impact up to a predetermined load, by means of the inclined shape of the deflecting arm 4, so that the collision object 3 can first slide off or. push away. But from a defined load, swivels or the deflecting arm 4 folds in, the wing 2 always remaining stable in a positive, lift-generating point
Es können am Bug zwei oder ein Tragflügel 2, am Heck ebenfalls ein oder zwei Tragflügel 2 angebracht sein. Jeder Auslenkarm 4 hat ein Winkelsensor 7, resp. bei einem durchgehenden Tragflügel 2 in U oder V Form hinten oder vorne, reicht ein Winkelsensor 7 hinten und einer vome, verbunden mit dem Controller 12 und dieser ist mit dem Lagesensor 13 verbunden und der zugleich als Beschleunigungssensor 13.1 wirkt. Die Aufgabe des Lagesensors 13 ist das Wasserfahrzeug 1 in Längsrichtung und Quemchtung stabil zu halten, d.h. mittels der Tragflügel 2, vorwiegend mit dem vorderen, eine quasi horizontale Lage bei Fahrt zu halten, wobei dies auch mit dem oder den hinteren Tragflügel 2 bewerkstelligt werden kann, wobei die Rollstabilität ohnehin mit den hinteren Tragflügel 2 oder mittels Klappensteuerung geleistet wird, welche dieselbe Wirkung erzeugen wie bei Flugzeugen, indem die Seitenklappen bewegt werden. Dies kann auch in dieser Ausführung geleistet werden, eine mögliche mechanische Ausführung der Klappensteuerung ist in Fig. 3 beschrieben, ansonsten die Klappensteuerung elektronisch gesteuert und mit einem elektrischen oder hydraulischem Wirkmittel 6 ausgeführt wird. Two or one wing 2 can be attached to the bow and one or two wings 2 can also be attached to the stern. Each deflection arm 4 has an angle sensor 7, respectively. in the case of a continuous wing 2 in U or V shape at the rear or at the front, one angle sensor 7 at the rear and one from the front, connected to the controller 12, is sufficient and this is connected to the position sensor 13 and which also acts as an acceleration sensor 13.1. The task of the position sensor 13 is to keep the watercraft 1 stable in the longitudinal direction and in the transverse direction, i.e. by means of the wing 2, predominantly with the front, to keep a quasi-horizontal position when driving, whereby this can also be accomplished with the rear wing or wings 2, the roll stability being provided anyway with the rear wing 2 or by means of flap control, which is the same Create an effect like on airplanes by moving the side flaps. This can also be done in this embodiment, a possible mechanical embodiment of the flap control is described in FIG. 3, otherwise the flap control is electronically controlled and is carried out with an electrical or hydraulic active agent 6.
Bei einem Aufprall mit einem Kollisionsobjekt 3 am hinteren Auslenkarm 4 oder Tragflügel 2 ist dies nicht sehr tragisch und der Lagesensor 13 wird sofort das Wasserfahrzeug 1 bezüglich Querlage mittels des zweiten Tragflügel 2 stabilisieren und zugleich alle Auslenkarme 4 einfahren, sodass ein Absturz gar nicht oder nur aus geringer Höhe erfolgt, welches sich nicht dramatisch auswirkt In the event of an impact with a collision object 3 on the rear deflection arm 4 or wing 2, this is not very tragic and the position sensor 13 will immediately stabilize the watercraft 1 with respect to the transverse position by means of the second wing 2 and at the same time retract all of the deflection arms 4, so that a crash does not occur at all or only from a low height, which does not have a dramatic effect
Bei einem Aufprall mit einem Kollisionsobjekt 3 am vorderen Auslenkarm 4 oder Tragflügel 2 ist der Effekt weitreichender, denn der Absturz aus nur schon 0.5 m über der Wasserlinie WL und gleichzeitig am Heck ausgefahrenen Auslenkarme 4, bekommt den Passagieren an Bord eines solchen Wasserfahrzeuges 1 nicht gut. Deshalb, bei der Registrierung einer fatalen Kollision, mittels des Lagesensors 13 und des Winkelsensors 7, werden zugleich auch die hinteren Tragflügel 2 eingefahren, resp. hochgeschwenkt und dabei verbleibt der Tragflügel 2 in der horizontalen Stellung, sodass das Wasserfahrzeug 1 kaum kopflastig wirkt. Schlimmstenfalls können die optional anzubringenden Frontflügel 14 am Rumpf 9 ein massives Eintauchen des Bugs verhindern.
In dieser Version ist der vordere Tragflügel 2 mit dem Auslenkarm 4 fest verbunden, d.h. einteilig und entsprechend gebogen. Der Auslenkarm 4 ist an einem Parallelogramm 5 festgemacht ein Wirkmittel 6 erzeugt an einem der Parallelogrammarme 5a eine Drehbewegung, damit wird das Parallelogramm hoch- oder nach unten gefahren, gemäss Pfeil T. In der eingefahrenen Stellung des Tragflügel 2 hat die daran befestigte Mechanik keine hydrodynamischen Auswirkungen, da der Tragflügel 2 hinter der Stufe F am Rumpf 9 anliegt die Stufe F die Wasserströmung gerade weiterfliessen lässt und dort keine Turbulenzen erzeugt werden und je schneller der Rumpf bewegt wird, desto besser, da an der Stufe F bei Bedarf zusätzlich seitlich Luft eingelassen und damit den Rumpf 9 frühzeitig belüftet werden kann und damit die Rumpfreibung gesenkt wird. In the event of an impact with a collision object 3 on the front deflecting arm 4 or wing 2, the effect is more far-reaching, because the fall from only 0.5 m above the water line WL and at the same time extended deflecting arms 4 does not benefit the passengers on board such a watercraft 1 . Therefore, when registering a fatal collision by means of the position sensor 13 and the angle sensor 7, the rear wings 2 are also retracted, respectively. pivoted up and the wing 2 remains in the horizontal position, so that the watercraft 1 is hardly top-heavy. In the worst case, the optional front wings 14 on the fuselage 9 can prevent the bow from being immersed massively. In this version, the front wing 2 is firmly connected to the deflection arm 4, that is, in one piece and bent accordingly. The deflection arm 4 is attached to a parallelogram 5, an active agent 6 generates a rotary movement on one of the parallelogram arms 5a, so that the parallelogram is moved up or down, according to arrow T. In the retracted position of the wing 2, the mechanics attached to it have no hydrodynamic Effects, since the wing 2 is located behind the stage F on the fuselage 9, the stage F allows the water flow to continue flowing and there is no turbulence and the faster the fuselage is moved, the better, since at stage F if necessary, air is also let in laterally and so that the fuselage 9 can be ventilated early and thus the fuselage friction is reduced.
Damit das Wasserfahrzeug 1 eine möglichst ruhige horizontale Lage auch bei Wellengang behält kam der vordere Tragflügel 2 in der Winkelstellung verstellt werden und dies wird mittels des Trimmmechanismus 8 geleistet, welches mittels eines hier nicht dargestellten Wirkmittels das Parallelogramm 5 an der Drehscheibe 16 verstellt oder einer der Parallelogrammarme 5a oder 5b von einem Wirkmittel der Drehpunkt verschoben wird, z.B. von der Stellung V zur Stellung Z und damit der Tragflügel 2 eine Winkelverstellung erfährt, gemäss Pfeil Tx und so der Anstellwinkel und den Trimm ändert In order for the watercraft 1 to keep its horizontal position as calm as possible, even in waves, the front wing 2 came to be adjusted in the angular position and this is done by means of the trimming mechanism 8, which adjusts the parallelogram 5 on the turntable 16 or one of the means by means of an active agent, not shown here Parallelogram arms 5a or 5b are displaced by an active agent, for example the pivot point from position V to position Z and thus the wing 2 undergoes an angle adjustment, according to arrow Tx and thus the angle of attack and the trim changes
Die Verstellkinematik am hinteren Tragflügel 2 ist hier einfacher ausgelegt. Hierzu ist der Tragflügel 2 über eine Drehlagerung 17 mit dem Auslenkarm 4 verbunden. Details dazu sind in Fig. 4 beschrieben. Der Tragflügel 2 verbleibt jederzeit in einer flachen Stellung a mit einem Auftriebswert und in der ausgefahrenen Stellung b des Auslenkarms 4 kann der Auftriebswert, je nach Auslegung, einen weit höheren Auftriebswert generieren. Ist der Auslenkarm 4 voll hochgeschwenkt so klappt der Tragflügel 2 mechanisch zwangsgesteuert hoch, im Detail in Fig. 5 beschrieben, sodass beim Rückwärtsfahren des Wasserfahrzeuges 1 im Hafen der Tragflügel 2 fixiert ist und die Wasserströmung nach unten geleitet wird und das Heck strömungstechnisch erleichtert. The adjustment kinematics on the rear wing 2 is designed more simply here. For this purpose, the wing 2 is connected to the deflection arm 4 via a rotary bearing 17. Details on this are described in FIG. 4. The wing 2 remains at all times in a flat position a with a lift value and in the extended position b of the deflection arm 4, the lift value, depending on the design, can generate a much higher lift value. If the deflection arm 4 is pivoted fully upward, the wing 2 folds up mechanically in a force-controlled manner, described in detail in FIG. 5, so that when the watercraft 1 is moved backwards, the wing 2 is fixed in the port and the water flow is directed downward and the rear is fluidically easier.
Der Antrieb 10 ist unabhängig von den Tragflügel 2 und Auslenkarm 4, aber bewegt sich vertikal ähnlich oder sogar synchron, kann aber den Schub ohne Einfluss der Tragflügel 2 trimmen, d.h. den Schubvektor nach unten oder nach oben richten.
Das Wasserfahrzeug 1 ist in der Uegestellung bis zur Wasserlinie WL1 eingetaucht, bei Fahrt mit den ausgefahrenen Tragflügel 2 ist das Wasserfahrzeug 1, resp. der Rumpf 9 von der Wasserlinie beabstandet, in der Position WL 2. Hg. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Wasserfahrzeuges 1 , mit vorderemThe drive 10 is independent of the wing 2 and deflection arm 4, but moves vertically similarly or even synchronously, but can trim the thrust without the influence of the wing 2, that is, direct the thrust vector downwards or upwards. The watercraft 1 is immersed up to the water line WL1 in the Uegstellung, when driving with the extended wings 2, the watercraft 1, respectively. the hull 9 spaced from the water line, in the position WL 2. Hg. 2 shows a schematic side view of a watercraft 1, with the front
Tragflügel 2 am Auslenkarm 4, welcher an einem Parallelogramm 5 befestigt ist, die Höhenverstellung mittels eines Wirkmittels 6 erfolgt, einen Winkelsensor 7 umfasst, ein Distanz- und Objekterkennungssensor 18 am Tragflügel 2 festgemacht ist, der hintere Tragflügel 2 eine identische Kinematik aufweist wie der vordere, ebenso einen Winkelsensor 7 umfasst, der Antrieb am Tragflügel 2 befestigt ist und davor ein klappbarer Käfig 19 montiert ist und die Wirkmittel 6 einen Fluidauffangbehälter 20 aufweisen. Wing 2 on the deflection arm 4, which is attached to a parallelogram 5, the height is adjusted by means of an active agent 6, comprises an angle sensor 7, a distance and object detection sensor 18 is attached to the wing 2, the rear wing 2 has identical kinematics as the front , also includes an angle sensor 7, the drive is attached to the wing 2 and a foldable cage 19 is mounted in front of it and the active means 6 have a fluid collecting container 20.
Die Kinematik des vorderen Tragflügels 2 ist identisch mit der Version in Fig. 1 gezeigten, nur dass das Wirkmittel 6 ein elektrischer oder hydraulischer Zylinder ist anstelle eines Drehmechanismus, welcher elektrisch oder hydraulisch angetrieben wird. Die hintere Kinematik ist identisch zur vorderen, einzig die Stellung des Parallelogramms 5 ist je nach Platzverhältnissen etwas unterschiedlich und am Tragflügel 2 ist zudem der Antrieb 10 festgemacht Dieser ist vorteilhaft unter der hydrodynamischen Form des Tragflügels 2 montiert, sodass die Wirkung des Flügelprofils optimal bleibt Die Höhenverstellung T dient dazu die Tragflügel 2 ein- und auszufahren und diesen dabei lagekonstantzu halten, möglichst keine negative Stellung beim Aus- und Einfahren zu bewirken, dies sonst fatal sein kann, da das Wasserfahrzeug 1 augenblicklich auf die Wasseroberfläche klatschen würde und aufgrund der negativen Flügelstellung dieses immer weiter nach unten ziehen würde, bis das Wasserfahrzeug 1 kaum Vortrieb mehr haben würde, aber das Cockpit schon mit Wässer gefüllt sein könnte und knapp an der Wasserlinie WL1 verbleiben könnte. The kinematics of the front wing 2 is identical to the version shown in FIG. 1, except that the active means 6 is an electric or hydraulic cylinder instead of a rotating mechanism which is driven electrically or hydraulically. The rear kinematics are identical to the front, only the position of the parallelogram 5 is somewhat different depending on the space available and the wing 10 is also attached to the drive 10 This is advantageously mounted under the hydrodynamic shape of the wing 2, so that the effect of the wing profile remains optimal Height adjustment T is used to retract and extend the wings 2 and keep them in a constant position, preferably not to cause a negative position when extending and retracting, which can otherwise be fatal, since the watercraft 1 would immediately clap onto the water surface and because of the negative wing position this would pull further down until the watercraft 1 would hardly have propulsion anymore, but the cockpit could already be filled with water and could remain just below the waterline WL1.
Die Höhenverstellung T dient anderseits im ausgefahrenen Zustand auch dazu, diese als Trimm zu nutzen, um so die Längslage des Wasserfahrzeuges 1 optimal einzustellen. On the other hand, the height adjustment T also serves to use it as a trim in the extended state in order to optimally adjust the longitudinal position of the watercraft 1.
Das Wirkmittel 6, welches z.B. ein hydraulischer Zylinder ist, weist einen Fluidauf- fangbehälter 20 und eine Gaspatrone 21 mit Auslöser 22 auf. Falls der Aufprall des Kollisionsobjektes 3 mit dem vorderen Tragflügel 2 resp. Auslenkarm 4 so gross ist, dass diese sich sicherheitshalber zurückziehen, so muss das blitzschnell erfolgen
und damit kann eine Hydraulikpumpe das Fluid nicht genügend schnell aus dem Zylinderraum abfliessen lassen, sodass ein Überdruckventil 20a am Fluidauffang- behälter 20 das Fluid dorthinein umleitet Am hinteren Wirkmittel 6, ebenfalls ein hydraulischer Zylinder, sollte zum gleichen Zeitpunkt der dortige Tragflügel 2 und Auslenkarm 4 auch eingefahren werden, um das Wasserfahrzeug 1 nicht kopflastig ins Wasser fallen zu lassen, sodass in diesem Fall der Controller 12, welcher die Winkelstellung des Auslenkarms 4 mittels des Winkelsensors 7 und Beschleunigungssensors 13.1 ständig überwacht den Befehl erteilt, den Auslöser 22 an der Gaspatrone 21 zu aktivieren, welche im Prinzip eine Airbagkapsel darstellt und das Gas in den Hydraulikzylinder gepresst wird, der Kolben sich dabei blitzartig bewegt, indem zugleich das„überschüssige“ Fluid in der anderen Zylinderkammer in den Fluidauffangbehälter 20 ausgelassen wird und damit der Tragflügel 2, resp. der Auslenkarm 4 einklappt und so das Wasserfahrzeug 1 weiterschwimmt wie eines ohne Tragflügelausführung. Nebenbei wird die Motordrehzahl über eine Rampe reduziert, sodass auch der Schaden womöglich delektiert werden kann, bevor wieder beschleunigt wird und mittels der Geschwindigkeitserkennung, der Controller 12 die Tragflügel 2 wieder automatisch ausfährt The active agent 6, which is, for example, a hydraulic cylinder, has a fluid collecting container 20 and a gas cartridge 21 with a trigger 22. If the impact of the collision object 3 with the front wing 2 or. Deflection arm 4 is so large that it is withdrawn for safety reasons, it must be done at lightning speed and thus a hydraulic pump cannot allow the fluid to flow out of the cylinder space sufficiently quickly, so that a pressure relief valve 20a on the fluid collecting container 20 diverts the fluid there. At the rear active means 6, also a hydraulic cylinder, the wing 2 and deflection arm 4 there should be at the same time can also be retracted in order not to let the watercraft 1 fall into the water, so that in this case the controller 12, which constantly commands the angular position of the deflection arm 4 by means of the angle sensor 7 and acceleration sensor 13.1, issues the trigger 22 on the gas cartridge 21 to activate, which in principle is an airbag capsule and the gas is pressed into the hydraulic cylinder, the piston moves at lightning speed by simultaneously letting out the "excess" fluid in the other cylinder chamber into the fluid collecting container 20 and thus the wing 2, respectively. the deflection arm 4 folds in and so the watercraft 1 continues to swim like one without a wing design. In addition, the engine speed is reduced via a ramp, so that the damage can possibly be detected before accelerating again and, by means of the speed detection, the controller 12 automatically extends the wings 2 again
Selbstverständlich ist es zwingend Schutzmassnahmen zu haben, damit die Verletzungsgefahr bei einer Kollision so gering wie möglich gehalten werden kann, aber noch besser ist es vorausschauend zu erkennen, ob ein Kollisionsobjekt 3 sich auf der Wegstrecke befindet und bei einer Gefahrenerkennung vorsorglich die Geschwindigkeit des Wasserfahrzeuges 1 zu reduzieren und die Tragflügel 2 einzufahren. Hierfür befindet sich am vorderen Tragflügel 2 zumindest ein Distanzerkennungssensor 18, welcher in einem bestimmten Messkegelbereich solche unerwünschte Objekte detektiert Dieser Sensor delektiert nicht nur die Distanz, sondern analysiert auch die Grösse und Form des Objektes. Sind es kleine Partikel oder Fische, die sich bewegen, so sind keine Massnahmen zu treffen, haben die Objekte aber eine bestimmte Grösse und Form und sind praktisch unbeweglich, beispielhaft eckig mit einer Fläche von 1m3, so ist allergrösste Vorsicht geboten. Der Controller 12 kann solche vom Distanz- und Objekterkennungssensor 18 ausgegebenen Werte automatisch in einen geschwindigkeitssenkenden, als auch die Tragflügel 2 einfahrenden Modus überführen, ohne dass der Skipper ständig auf das Bildgerät zu schauen hat.
Eine weitere Sicherheitsmassnahme ist einen Käfig 19 schützend vor die Tragflügel 2 und Auslenkarm 4 zu stellen, ebenfalls ausfahrbar, bei einer Kollision mit einem Kollisionsobjekt 3 erst ab einer definierten Aufprallast nachgebend und mit dem Tragflügel 2 und Auslenkarm 4 entweder elektronisch gleichschnell agierend einklappt oder mittels der Stange M mechanisch verbunden und demzufolge synchron einklappt Der Käfig 19 reduziert marginal die Höchstgeschwindigkeit des Wasserfahrzeuges 1 , aber wenn sorgfältig konstruiert, beispielhaft dieser aus schlanken Längslamellen besteht der Geschwindigkeitsverlust sehr gering ist Der Käfig 19 kam eine entsprechend allseitig gekrümmte, abweisende Form haben. Of course, it is imperative to have protective measures so that the risk of injury in the event of a collision can be kept as low as possible, but it is even better to recognize in advance whether a collision object 3 is on the way and, if a hazard is detected, the speed of the watercraft 1 as a precaution to reduce and retract the wing 2. For this purpose, at least one distance detection sensor 18 is located on the front wing 2, which detects such undesired objects in a specific measuring cone region. This sensor not only detects the distance, but also analyzes the size and shape of the object. If there are small particles or fish that move, no measures need to be taken, but the objects have a certain size and shape and are practically immovable, for example angular with an area of 1m 3 , so great care must be taken. The controller 12 can automatically convert such values output by the distance and object detection sensor 18 into a speed-reducing mode and the wing 2 retracting mode without the skipper having to constantly look at the image device. A further safety measure is to place a cage 19 in front of the wings 2 and deflecting arm 4, also extendable, in the event of a collision with a collision object 3 only yielding from a defined impact load and with the wing 2 and deflecting arm 4 either folding electronically at the same speed or by means of the Rod M mechanically connected and consequently folds in synchronously.The cage 19 marginally reduces the maximum speed of the watercraft 1, but if carefully constructed, for example this consists of slender longitudinal slats, the loss of speed is very low.The cage 19 came to have a correspondingly curved, repellent shape.
Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Wasserfahrzeuges 1 in Form eines Pontonbootes mit seinen auftriebswirksamen, meist zylindrischen Röhren R mit einer mittels Hebearmen 23 höhenverstellbaren, seitlich neigbaren und gedämpften Plattform 24 und wassergeschützter Sitz- und Liegegelegenheit im Aufbau 25, mit einem vorderen Tragflügel 2 am schwenkbaren Auslenkarm 4 mit dem Klappenelement 26 am Tragflügel 2, mit Seilkoppelung 27 zum mechanischen Wellensensor 28 und der hintere Tragflügel 2 ein alternatives vertikales Höhenverstellmittel 29 mit motorisierter Drehplatte 30 aufweist mit einem schwenkbaren Auslenkarm 4 an dem der oder die Tragflügel 2 und Antrieb 10 befestigt sind. 3 shows a schematic side view of a watercraft 1 in the form of a pontoon boat with its buoyant, mostly cylindrical tubes R with a platform 24 which is height-adjustable, laterally tiltable and damped by means of lifting arms 23 and water-protected seating and lying area in the structure 25, with a front wing 2 on the pivotable deflection arm 4 with the flap element 26 on the wing 2, with cable coupling 27 to the mechanical shaft sensor 28 and the rear wing 2 has an alternative vertical height adjustment means 29 with a motorized rotating plate 30 with a pivotable deflection arm 4 to which the wing or wings 2 and drive 10 are attached are.
Die vordere Tragflügel 2 Kinematik entspricht der in Fig. 1 am Heck angebrachten Version, wobei die Trimmsteuerung für die horizontale Lage des Wasserfahrzeuges 1 mittels einer Klappensteuerung 31 erfolgt welche eine bewegliche, drehgelagerte Klappe 32 am Tragflügel 2 aufweist, die an einem Seil 33 um eine Umlenkrolle 34 an die Wippe 35 festgemacht ist Die Wippe 35 ist mit dem Auslenkarm 4 drehgelagert verbunden und am Ende der Wippe 35 befindet sich ein mechanischer Wellensensor 28 in Form eines Schiffchens. Auf die Funktion des Wellensensors 28 wird hier nicht eingegangen, denn dies ist der Stand der Technik bei Segelkatamaranen. Neu sind der Klappmechanismus des Auslenkarms 4 und die Funktion des Wirkmittels 6 bei Überlast Neu ist auch, dass das Seil 33 um die Umlenkrolle 34 geführt wird, damit bei eingeklapptem Auslenkarm 4, die Klappe 32 vorteilhaft hochgezogen wird. The front wing 2 kinematics corresponds to the version attached to the rear in FIG. 1, the trim control for the horizontal position of the watercraft 1 being carried out by means of a flap control 31 which has a movable, rotatably mounted flap 32 on the wing 2, which is attached to a rope 33 around a Deflection roller 34 is attached to the rocker 35 The rocker 35 is rotatably connected to the deflection arm 4 and at the end of the rocker 35 there is a mechanical shaft sensor 28 in the form of a boat. The function of the shaft sensor 28 is not discussed here, because this is the state of the art in sailing catamarans. New are the folding mechanism of the deflection arm 4 and the function of the active agent 6 in the event of an overload. Another new feature is that the cable 33 is guided around the deflection roller 34 so that the flap 32 is advantageously pulled up when the deflection arm 4 is folded in.
Die Kinematik zum Heben und Senken des hinteren Tragflügels 2 erfolgt mittels des Höhenverstellmittels 29, welches eine Spindel mit Motorantrieb sein kann oder ein sonstiges Wirkmittel 6, um mittels Schlitten und Schiene einen Tragflügel 2
lagekonstant hoch- oder runterzufahren. Der Auslenkarm 4 ist zudem an einer motorisierten Drehplatte 30 festgemacht und kann damit den Tragflügel 2 und zugleich auch den Antrieb 10 hoch- und runterschwenken und auch als Trimm- funktion zu nutzen. Eine integrierte Rutschkupplung wirkt bei Überlast The kinematics for lifting and lowering the rear wing 2 is carried out by means of the height adjustment means 29, which can be a spindle with a motor drive, or another active means 6, by means of a slide and rail, around a wing 2 to move up or down in a constant position. The deflection arm 4 is also attached to a motorized turntable 30 and can thus pivot the wing 2 and at the same time the drive 10 up and down and also use it as a trimming function. An integrated slip clutch works in the event of an overload
Pontonboote sind meist einfacher Machart und weisen zylindrische auftriebswirksame Röhren R auf, mit einer vorderen Zuspitzung und einer Plattform 24 oben drauf. Hydrodynamisch sind solche Wasserfahrzeuge 1 deshalb bezüglich Pontoon boats are usually of a simple design and have cylindrical tubes R which have a buoyant effect, with a front taper and a platform 24 on top. Such watercraft 1 are therefore hydrodynamic in terms of
Reibungswiderstand nicht optimal unterwegs und auch im rauen Gewässer holperig und nicht so fein die Wellen durchschneidend wie Katamarane es sind. Mittels der Tragflügel 2 ist das Thema vom Tisch und ein solches Wasserfahrzeug 1 geniesst alle Vorteile der modernen Flügeltechnologie und Schwebeverhalten bei Fahrt Der gesamte Tragfugelmechanismus lässt elegant zwischen den Röhren R installieren, sodass von aussen die Tragflügeltechnologie nicht erkennbar ist, ausser mit entsprechenden Aufschriften auf dem Wasserfahrzeug 1. Frictional resistance is not optimal on the way and bumpy even in rough water and does not cut through the waves as fine as catamarans are. By means of the wing 2, the topic is off the table and such a watercraft 1 enjoys all the advantages of modern wing technology and hovering behavior while driving. The entire wing mechanism can be elegantly installed between the tubes R, so that the wing technology is not recognizable from the outside, except with corresponding inscriptions on the Watercraft 1.
Sollte der Flugmodus keine guten Gefühle auslösen, so kann zumindest die Plattform 24 mittels der am Hebearm 23 angebrachten Wirkzylinder 6x, die bei Fahrt hochgefahren werden, mittels der am Wirkzylinder 6x angebrachten Fluiddämpfer 35 oder Stossdämpfer 36, welche bei Wellengang eine angenehme Dämpfung leisten und zugleich den Nachteil des überkommenden Spritzwassers, mit dem zusätzlichen Abstand von der Wasserlinie WL, die Passagiere an Bord nicht mehr nass werden, somit entsprechend schnell gefahren werden kann. If the flight mode does not trigger good feelings, then at least the platform 24 can be operated by means of the active cylinders 6x attached to the lifting arm 23, which are raised when driving, by means of the fluid dampers 35 or shock absorbers 36 attached to the active cylinder 6x, which provide pleasant damping in waves and at the same time the disadvantage of the splashing water, with the additional distance from the waterline WL, the passengers on board no longer get wet, so they can be driven accordingly quickly.
Auch die etwas unangenehme Kurvenfahrt auf solchen Röhren R ist nicht immer vertrauenswürdig, sodass in diesem Fall die eine Seite der Plattform 24 mittels Einfahren der dortigen Wirkzylinder bc, durch Verkürzung der Distanz zwischen Plattform 24 und Röhre R, damit eine Neigung erzeugt wird, wie mit einem sonstigen Wasserfahrzeug 1 odereinem Motorrad in Kurven. Mittel des Controllers 12 und Lagesensors 13 und Lenkwinkel am Lenkrad kann die Neigungsrate auch in Bezug auf Querkräfte und Geschwindigkeit entsprechend programmiert werden, ebenso kann die Klappe 32 in Verbindung mit dem Lenkwinkel am Lenkrad als Kurvenlenkmittef dienen. Even the somewhat uncomfortable cornering on such tubes R is not always trustworthy, so that in this case one side of platform 24 by retracting the active cylinders bc there, by shortening the distance between platform 24 and tube R, so that an inclination is generated, as with another watercraft 1 or a motorcycle in curves. By means of the controller 12 and position sensor 13 and steering angle on the steering wheel, the rate of inclination can also be correspondingly programmed in relation to lateral forces and speed, and the flap 32 can also serve as a curve steering center in conjunction with the steering angle on the steering wheel.
Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines drehgelagerten T ragflügels 2 mit einemFig. 4 shows a schematic side view of a rotatably supported wing 2 with a
Konus K an einem Auslenkarm 4, der eine Drehverbindung 37 aufweist und mit
einem Wirkmittel 6 verbunden ist und am Tragflügel 2 ein Trimmseil 38 angebracht ist, welches mit der Gegenseite am Rumpf 9 festgehalten ist, sowie als Alternative ein Parallelauslenkarm 4a mit einem Aktor 41 das Trimmseil 38 substituiert Cone K on a deflection arm 4, which has a rotary connection 37 and with an active agent 6 is connected and a trim rope 38 is attached to the wing 2, which is held with the opposite side on the fuselage 9, and, as an alternative, a parallel deflecting arm 4a with an actuator 41 replaces the trim rope 38
Wie in Fig. 1 schon angezeigt lässt sich der Auslenkarm 4 mittels des Wirkmittels 6 am Drehpunkt DP ausschwenken, gemäss Pfeil T, und zugleich ist der Tragflügel 2 mittels der Drehlagerung 16 mit dem Auslenkarm 4 verbunden und bleibt beim Schwenken lagestabil, mit einem positiven Auftrieb am Wasserfahrzeug 1. Der Tragflügel 2 hat ein Flügelprofil, welches mittels der Positionierung des Spindel· momentes Q immer eine grosse Steigung einnehmen will und mittels der vorgegebenen Länge des Trimmseils 38, ist die Anströmwinkelstellung gegeben. Eine Änderung des Trimm-Anstellwinkels Tx, z.B. von der Stellung e' nach Stellung d‘, erfolgt so, dass das Wirkmittel 6 den Auslenkarm 4 von der Stellung c nach d verstellt und damit eine kostengünstige Trimmverstellung am Wasserfahrzeug 1 darstellt. As already shown in Fig. 1, the deflection arm 4 can be pivoted out by means of the active agent 6 at the pivot point DP, according to arrow T, and at the same time the wing 2 is connected to the deflection arm 4 by means of the pivot bearing 16 and remains stable in position when pivoted, with a positive buoyancy on the watercraft 1. The wing 2 has a wing profile which always wants to take a large slope by means of the positioning of the spindle torque Q and by means of the predetermined length of the trim rope 38, the inflow angle position is given. A change in the trim angle Tx, e.g. from position e 'to position d', the active agent 6 adjusts the deflection arm 4 from position c to d and thus represents an inexpensive trim adjustment on the watercraft 1.
Eine unerwünschte Kollision mit einem Objekt im Wasser muss nicht zwingend den Auslenkarm 4 treffen, sondern kann auch nur mit dem Tragflügel 2 kollidieren, ln einem solchen Fall kann mittels der Drehverbindung 37, welche mit einem Zapfen 37a mit dem Auslenkarm 4 drehgelagert ist, zudem im Drehverbinder 37 ein Radial- dämpfer integriert ist oder in einer Wirkverbindung mit dem Wirkmittel 6 steht, der Tragflügel 2 bei Überlast wegklappen kann und damit möglichst keinen oder zumindest wenig Schaden erleiden. An undesired collision with an object in the water does not necessarily have to hit the deflection arm 4, but can also only collide with the wing 2. In such a case, by means of the rotary connection 37, which is rotatably mounted on the pivot arm 4 with a pin 37a, in the Rotary connector 37, a radial damper is integrated or is in operative connection with the active means 6, the wing 2 can fold away in the event of an overload and thus suffer little or no damage.
Auch kann die Auslenkung des Tragflügels 2 mittels eines im strömungsoptimierten Konus K integrierten Auslenkvorrichtung erfolgen, welche bei einer bestimmten Aufprallast ein Losbrechen und damit Wegklappen des Tragflügels 2 zulässl Eine jeweilige Rückstellfeder kann den Tragflügel 2 danach wieder in die Ausgangsposition zurückführen. The wing 2 can also be deflected by means of a deflection device integrated in the flow-optimized cone K, which allows the wing 2 to break away and thus fold away under a specific impact load. A respective return spring can then return the wing 2 to the starting position.
Anstelle des Trimmseils 38 kann der Parallelauslenkarm 4a die Funktion der lagestabilen Haltung des Tragflügels 2 beim Ein- und Ausfahren sichern und zugleich mittels des Aktors 41 die Trimmfünktion Tx übernehmen. Der Aktor 41 erhält seine Signale betr. Trimmverstellung vom Controller 12. Instead of the trimming cable 38, the parallel deflecting arm 4a can ensure the function of the positionally stable position of the wing 2 when retracting and extending and at the same time take over the trimming function Tx by means of the actuator 41. The actuator 41 receives its signals regarding trim adjustment from the controller 12.
Bei einer Kollision des Auslenkarms 4 oder des Tragflügels 2 mit einem Kollisionsobjekt, welche eine Last darstellt, sodass der Auslenkarm 4 einschwenkt, um sich5 nicht starr dem Widerstand entgegenzusetzen und um nicht einen Schaden am
Rumpf 9 zu riskieren, als auch nicht das Wasserfahrzeug 1 schlagartig abzubremsen. Deshalb wird das Wirkmittel 6 mittels des Oberdruckventils 20a aktiv, um das Fluid möglichst rasch aus dem Wirkmittel 6 ausströmen zu lassen und als erste Massnahme in den Fluidauffangbehälter 20 zu leiten, welcher eine Druckluftblase aufweist, sodass später das Fluid wieder normal in den Tank (Messen kann und danach mittels der Fluidpumpe zurück in den Zylinderraum des Wirkmittels 6 strömt und den Kolben zurückdrückt und damit die Tragflügelfunktion wieder hergestellt werden kann. Mit Ausnahme, dass Ventile den letzteren Vorgang verhindern, sodass nach einer Kollision mit einem Fremdkörper, der eingeklappte Auslenkarm 4 von neuem gestartet werden muss, sei es manuell, sei es aufgrund der Koppelung mit der Geschwindigkeit des Wasserfahrzeuges 1. In the event of a collision of the deflection arm 4 or of the wing 2 with a collision object, which represents a load, so that the deflection arm 4 swivels in in order not to rigidly oppose the resistance and in order not to damage the Risking hull 9, as well as not abruptly braking the watercraft 1. Therefore, the active agent 6 is activated by means of the pressure relief valve 20a in order to allow the fluid to flow out of the active agent 6 as quickly as possible and, as a first measure, to lead it into the fluid collecting container 20, which has a compressed air bubble, so that the fluid later returns to the tank normally (measure can and then flows back into the cylinder space of the active agent 6 by means of the fluid pump and pushes the piston back and thus the wing function can be restored. With the exception that valves prevent the latter process, so that after a collision with a foreign body, the folded-in deflection arm 4 of must be started again, be it manually, be it due to the coupling with the speed of the watercraft 1.
Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Wasserfahrzeuges 1 , mit dem vorderen Tragflügel 2 am Auslenkarm 4, die Höhenverstellung mittels eines Wirkmittels 6 erfolgt, der hintere Tragflügel 2 eine identische Kinematik aufweist wie der vordere, der Antrieb 10 am Rumpf 9 des Wasserfahrzeugesl befestigt ist und die beiden Auslenkarme 4 mit einer Synchronisierstange 39 und einem Korrektor 40 miteinander verbunden sind, der vordere Tragflügel 2 mit der Seilkoppelung 27 zum mechanischen Wellensensor 28 verbunden ist und der hintere Tragflügel 2 mittels des Trimmseils 38 und einem Aktor 41 verstellt werden kann. Fig. 5 shows a schematic side view of a watercraft 1, with the front wing 2 on the deflection arm 4, the height adjustment by means of an active agent 6, the rear wing 2 has an identical kinematics as the front, the drive 10 is attached to the hull 9 of the watercraft 1 and the two deflection arms 4 are connected to one another with a synchronization rod 39 and a corrector 40, the front wing 2 is connected to the cable coupling 27 to the mechanical shaft sensor 28 and the rear wing 2 can be adjusted by means of the trim cable 38 and an actuator 41.
Das Verstellen der Tragflügel 2 kann auf diverse Arten erfolgen, wie in den vorgehenden Ausführungen gezeigt und viele weitere sind auch denkbar. Ziel ist eine sichere, kostengünstige Lösung um einen Satz Tragflügel 2 auszufahren und in einem Kollisionsfall alle Tragflügel 2 sicher und schnell genug wieder einzufahren. Ideal ist, wenn alle Tragflügel 2 synchron aus- und einfahren und bei einem Aufprall mit einem fremden Gegenstand, alle Tragflügel 2 zeitgleich miteinander einschwenken oder einfahren, sodass nie ein kopflastiges oder hecklastiges Einknicken oder störendes Rollen am Wasserfahrzeug 1 erfolgt, da alle Tragflügel 2 mittels der Auslenkarme 4 gleichzeitig mechanisch miteinander wirken. Dies erfolgt, indem jeweils eine Synchronisierstange 39 die beiden hinteren Auslenkarme 4 mechanisch verbinden und vorteilhaft am Bug nur ein Tragflügel 2 mit dem Auslenkarm 4 am Rumpf 9 festgemacht ist und dieser ebenfalls mit der Synchronisierstange 39 verbunden ist. Egal welcher Tragflügel 2 mit einem Fremdobjekt kollidiert, alle Tragflügel 2 am Wasserfahrzeug Kahren im Moment der Überlast gemeinsam ein und das Wasser-
fahrzeug 1 ist augenblicklich wieder mit dem Rumpf 9 im Wasser und dieser kann somit zu keinem Zeitpunkt schräg oder kopfüber ins Wasser abstürzen. Der weitere Vorteil ist dass nicht jeder Auslenkarm 4 ein Wirkmittel 6 benötigt Im Weiteren befindet sich an der Synchronisierstange 39 optional ein Korrektor 40, welcher die beiden Auslenkarme 4 gegeneinander etwas spreizt oder etwas zusammenzieht und so eine andere Trimmstellung ermöglicht Beispielhaft fahren die Tragflügel 2 bis an einen definierten Anschlag voll aus, wobei der vordere Tragflügel 2 keinen Anschlag aufweist, sondern mittels des Konrektors 40 der Tragflügel 2 zusätzlich als Trimmmittel wirkt indem der Korrektor 40 den vorderen Teil der Synchronisierstange 39 etwas mehr oder weniger ausfährt um so eine Winkelverstellung am Tragflügel 2 zu erreichen oder mit Hilfe eines Trimmseils 38 eine Klappensteuerung 31 zu aktivieren. Dabei werden die hinteren Tragflügel 2 mittels eines Wirkmittels 6 in der Anschlagsstellung gesichert. The adjustment of the wings 2 can be done in various ways, as shown in the previous explanations and many more are also conceivable. The goal is a safe, cost-effective solution to extend a set of wings 2 and to retract all wings 2 safely and quickly enough in the event of a collision. It is ideal if all wings 2 extend and retract synchronously and, in the event of an impact with a foreign object, swivel or retract all wings 2 at the same time so that there is never a top-heavy or stern-heavy buckling or annoying rolling on the watercraft 1, since all wings 2 are by means of the deflecting arms 4 interact mechanically at the same time. This is done in that a synchronizing rod 39 mechanically connects the two rear deflection arms 4 and advantageously only one wing 2 is attached to the deflection arm 4 on the fuselage 9 on the bow and this is also connected to the synchronizing rod 39. No matter which wing 2 collides with a foreign object, all wings 2 on the watercraft drive together at the moment of overload and the water Vehicle 1 is instantly back in the water with the hull 9 and it can therefore never fall into the water at an angle or upside down. The further advantage is that not every deflecting arm 4 requires an active agent 6. Furthermore, a corrector 40 is optionally located on the synchronizing rod 39, which slightly spreads or contracts the two deflecting arms 4 with respect to one another and thus enables a different trim position. For example, the wings 2 to move to a defined stop fully, whereby the front wing 2 does not have a stop, but instead acts as a trimming means by means of the corrector 40 of the wing 2, in that the corrector 40 extends the front part of the synchronizing rod 39 somewhat more or less so as to adjust the angle on the wing 2 reach or to activate a flap control 31 with the aid of a trim cable 38. The rear wings 2 are secured in the stop position by means of an active agent 6.
Bei Nutzung von zwei Klappen 32 an einem einzeln«!, durchgehenden oder aus zwei bestehenden Tragflügel 2 am Heck, kann nicht nur der Trimm Tx sondern auch die Querlage des Wasserfahrzeuges 1 eingestellt werden. Erkennt der Lagesensor 13 eine abnormale Winkeistellung trotz aktivem Controller 12, kann dies ein Defekt der Elektronik bedeuten und das Wasserfahrzeug 1 wird auf eine tiefere Geschwindigkeit gesetzt oder die Tragflügel 2 werden eingefahren. Diese und weitere Algorithmen lassen sich im Controller 12 abspeichem, sowie manuell immer selber auch einstellen. When using two flaps 32 on a single wing or two wings 2 at the stern, not only the trim Tx but also the transverse position of the watercraft 1 can be adjusted. If the position sensor 13 detects an abnormal angle position despite the active controller 12, this can mean a defect in the electronics and the watercraft 1 is set to a lower speed or the wings 2 are retracted. These and other algorithms can be stored in the controller 12 and can also always be set manually.
Im Weiteren kann ein solches Wasserfahrzeug 1 den Antrieb 10 in der Höhenverstellung der Tragflügel 2 kostengünstig mechanisch integriert werden. Zudem ist höhenverstellbares Zubehör bezüglich Untiefen für Aussenbordmotoren bekannt, wie beschrieben u.a. im Patent US 5,350,327. Furthermore, such a watercraft 1, the drive 10 can be mechanically integrated economically in the height adjustment of the wings 2. In addition, height-adjustable accessories relating to shallows for outboard motors are known, as described, among others. in patent US 5,350,327.
Aussenborder weisen allgemein auch eine Kippfunktion auf, konzipiert für solche Untiefen und auch als Propeller- und Antriebsschutz beim Überfahren von schwimmenden Hölzern und ähnlichem. Tests bei OMC in Stuart (FL, USA) hatten aber gezeigt, dass Boote mit einem fixierten Aussenbordmotor und einer Kippvorrichtung, die Aussenborder bei Tests mit hoher Geschwindigkeit über solche präparierte Holzstämme fuhren, abgerissen und hochkatapultiert wurden und Teile oder der gesamte Motor im Cockpit landeten. Eine Vorrichtung um den Aussenborder nur vertikal hochzuheben, birgt nicht die oben beschriebenen Risiken. Der
Auslenkarm 4 kann damit mit einem Gestänge mechanisch die quasi vertikale Hebevorrichtung eines Aussenborders betätigen im Moment der Auslenkarm 4 hochschwenkt sei es geschwindigkeitsgestützt beim Einfahren in den Hafen oder zum Landungssteg, sei es automatisch bei Erkennung eines„ungünstigen" Objektes in der Fahrtrichtung mittels des Distanz- und Objekterkennungssensors 18 oder dann aufgrund Kollision mit einem harten Unterwasserobjekt dabei der Tragflügel 2 hochfährt synchron dazu der Aussenborder ebenfalls hochfährt und dieser damit bestmöglich geschützt bleibt Outboards generally also have a tilt function, designed for such shoals and also as propeller and drive protection when driving over floating woods and the like. Tests at OMC in Stuart (FL, USA) had shown, however, that boats with a fixed outboard motor and a tipping device that drove outboards over such prepared logs at high speed were torn down and catapulted and parts or the entire motor ended up in the cockpit . A device for lifting the outboard only vertically does not involve the risks described above. Of the The deflection arm 4 can thus mechanically actuate the quasi-vertical lifting device of an outboard with a linkage at the moment the deflection arm 4 swings up, be it speed-based when entering the port or to the landing stage, be it automatically upon detection of an “unfavorable” object in the direction of travel by means of the distance and object detection sensor 18 or then, due to collision with a hard underwater object, the wing 2 starts up synchronously with this, the outboard also starts up and the outboard remains protected as best as possible
Das Trimmen, resp. eine gewünschte Längsrichtung des Wasserfahrzeug 1 zu erhalten, kann der vordere Tragflügel 2 rein nur mittels des Anstellwinkels des Tragflügels 2 gesteuert werden, indem ein Anschlag 15 dafür sorgt dass der Auslenkarm 4 zum Tragflügel 2 eine bestimmte, maximale Winkelstellung aufweist, ein weiteres Ausschwenken des Auslenkarms 4 eine höheren Anstellwinkel des Tragflügel 2 zur Folge hat Auch kann der Trimm Tx mittels der Seilkoppelung 27 und Wellensensor 28 mechanisch gesteuert werden oder das Ganze mittels Höhendetektion elektronisch delektiert und mit einem Aktor 41 eingestellt werden, wie beschrieben in Fig. 4. Der hintere Tragflügel 2 kann wie der vordere Tragflügel 2 wirken oder mittels eines Trimmseils 38 und einem Aktor 41, welcher mit dem Controller 12 in Verbindung steht das Wasserfahrzeug 1 ebenfalls getrimmt werden. Beim Einfahren der Tragflügel 2 befindet sich am hinteren Tragflügel 2 seitlich ein kleiner Vorsprung 42 und beim Hochfahren des Auslenkarms 4, bleibt über einen grossen Bereich der Höhenverstellung T der Tragflügel 2 zuerst waagrecht, bis dieser auf die Nase 43 trifft und damit zwangsgesteuert hochklappt in eine Docking-Station, sodass vor Anker am Wasserfahrzeug 1 nichts klappern kann und beim Rückwärtsfahren wie in Fig. 1 schon beschrieben, die Strömung vorteilhaft wirkt. Anstelle des Trimmseils 38 kann auch der Parallelauslenkarm 4a angebracht werdet, siehe Fig. 4, sodass das Ganze als eine Parallelogrammeinheit wirkt und den Tragflügel 2 fest in einer gegebenen Position über den ganzen Bereich der Höhenverstellung T hält. The trimming, respectively. To obtain a desired longitudinal direction of the watercraft 1, the front wing 2 can be controlled purely by means of the angle of attack of the wing 2, in that a stop 15 ensures that the deflecting arm 4 has a specific, maximum angular position relative to the wing 2, and further swiveling out of the deflecting arm 4 results in a higher angle of attack of the wing 2. The trim Tx can also be controlled mechanically by means of the cable coupling 27 and shaft sensor 28, or the whole thing can be electronically detected by means of height detection and adjusted with an actuator 41, as described in FIG. 4. The rear wing 2 can act like the front wing 2 or by means of a trim cable 38 and an actuator 41, which is connected to the controller 12, the watercraft 1 can also be trimmed. When the wing 2 is retracted, there is a small projection 42 on the side of the rear wing 2 and when the deflection arm 4 is raised, the wing 2 initially remains horizontal over a large range of the height adjustment T until it meets the nose 43 and thus folds up in a force-controlled manner Docking station, so that nothing can rattle at anchor on watercraft 1 and when driving backwards as already described in FIG. 1, the flow has an advantageous effect. Instead of the trim cable 38, the parallel deflection arm 4a can also be attached, see FIG. 4, so that the whole acts as a parallelogram unit and holds the wing 2 firmly in a given position over the entire range of the height adjustment T.
Der Antrieb 10, welcher höhenverstellbar sein sollte und falls nicht lenkbar, weist der Auslenkarm 4 eine drehgelagerte Steuerklappe 32 auf, sodass das Wasserfahrzeug 1 gelenkt werden kann. Zugleich dient der Auslenkarm 4, welcher in dieser Ausführung innen hohl ist, damit die Motorabgase F des Motors C unter dem
Wasser ausgetragen werden. Der Vorteil ist, dass die Benzin- oder Dieselgerüche auch in im Tragflügelfahrmodus, sicher ins Wasser geleitet werden. Dazu ist ein flexibler Abgasschlauch 55 vom Motor C mit dem oberen Teil des Auslenkarms 4 verbunden und auf der gegenüberliegenden Seite können die Motorabgase F entweichen. Je nach hydrodynamischer Konstruktion wird dahinter ein Vakuum gebildet und saugt somit die Abgase aus dem Motor C, welches leistungsfördemd sein kann. The drive 10, which should be adjustable in height and if it cannot be steered, the deflection arm 4 has a rotatably mounted control flap 32, so that the watercraft 1 can be steered. At the same time serves the Auslenkarm 4, which is hollow in this embodiment, so that the engine exhaust F of the engine C under the Water are discharged. The advantage is that the gasoline or diesel smells are safely led into the water even in the hydrofoil mode. For this purpose, a flexible exhaust hose 55 from the engine C is connected to the upper part of the deflection arm 4 and the engine exhaust gases F can escape on the opposite side. Depending on the hydrodynamic construction, a vacuum is formed behind it and thus sucks the exhaust gases out of the engine C, which can increase performance.
Die Synchronisierstange 39 kann zudem ein integrierender Bestandteil des unteren Abschlusses des Rumpfs 9 sein, d.h. am Liegeplatz setzen sich keine Muscheln dazwischen ab, bei langsamer Fahrt kann sich kein Seegras, Plastikmüll etc darin verheddern, es werden keine unnötigen Wirbel erzeugt und hinterlässt an Land im Trockendock auch optisch einen professionellen Endruck. Fig. 6a zeigt eine schematische Seitenansicht eines Starrsegels 44, bestehend aus The synchronizing rod 39 can also be an integral part of the lower end of the fuselage 9, i.e. At the berth there are no shells in between, no sea grass, plastic waste etc. can get tangled in it when driving slowly, no unnecessary eddies are generated and also leaves a professional impression on land in dry dock. 6a shows a schematic side view of a rigid sail 44 consisting of
mehreren hohlen Segmenten 45 in der hochgefahren Stellung, welche mit Solarzellen 46 belegt sind und einem knickbaren Mast 47 mit einem Gelenk 48, festgemacht am Deck 49 eines Wasserfahrzeuges 1 mit einem Drehgestell 50 und einem Lenkmittel 51. a plurality of hollow segments 45 in the raised position, which are occupied by solar cells 46 and a bendable mast 47 with a joint 48, attached to the deck 49 of a watercraft 1 with a bogie 50 and a steering means 51.
Nicht nur eine höhere Geschwindigkeit eines Wasserfahrzeuges 1 lässt sich mittels Tragflügel 2 erreichen, sondern auch die Einbindung von entsprechenden Segeln ermöglicht eine höhere Geschwindigkeit eines Wasserfahrzeuges 1. Starrsegel sind Tuchsegel in Bezug auf Leistung weit überlegen, dafür ist das Aufstellen der Starrsegel aufwändig und sperrig. Not only a higher speed of a watercraft 1 can be achieved with the wing 2, but also the integration of appropriate sails enables a higher speed of a watercraft 1. Rigid sails are far superior to canvas sails in terms of performance, but the setting up of the rigid sails is complex and bulky.
Die Lösung ist ein Starrsegel 44, welches aus dünnwandigen Segmenten 45 besteht vorteilhaft aus Carbon gefertigt, zudem mit Solarzellen 46 belegt sodass die in Fig. 1 bis 3 und Fig. 5 gezeigten Wasserfahrzeuge 1 auch mit Windantriebsmittel ausgestattet werden können, damit die Batterien 11 in Fig. 1 mittels der Solarzellen 46 geladen werden und der Antrieb 10 vorteilhaft ein Elektroantrieb ist. The solution is a rigid sail 44, which consists of thin-walled segments 45, advantageously made of carbon, and also covered with solar cells 46 so that the watercraft 1 shown in FIGS. 1 to 3 and 5 can also be equipped with wind propulsion means so that the batteries 11 in 1 are charged by means of the solar cells 46 and the drive 10 is advantageously an electric drive.
Die Segmente 45 sind aufgrund der Bauart hohl und darin ist auch der Mast 47 verdrehgesichert eingelassen. Jedes Segment 45a,b,c,d ist so gestaltet, dass diese teleskopierbar ineinander geschoben werden können. Jedes Segment 45 weist einen Kragen 52 auf, welcher als Führungsmittel dient, auch als Abstandshalter zum nächsten Segmenten 45, sodass die Solarzellen 46 nicht zerkratzt werden und
können optional zugleich mittels jeweils eines abstehenden Umlaufs in Form einer Scheibe, als aerodynamische Strömungszwiscbenscheiben 53 und als Endscheibe 54 dienen, sodass die Luftströmung kanalisiert bleibt. Die Segmente 45 haben innenliegende Krallen, Teil der Kragen 52, sodass wenn ein Segment 45 hochgezogen wird, am Ende das nächste Segment 45 einhakt und mithochgezogen wird usw. Jedes Segment 45 ist radial zum Mast 47 verdrehgesichert, weist ein The segments 45 are hollow due to the design and the mast 47 is also embedded in a rotationally secured manner. Each segment 45a, b, c, d is designed in such a way that it can be telescopically pushed into one another. Each segment 45 has a collar 52 which serves as a guide means, also as a spacer from the next segment 45, so that the solar cells 46 are not scratched and can optionally serve at the same time by means of a protruding circulation in the form of a disk, as an aerodynamic flow intermediate disk 53 and as an end disk 54 so that the air flow remains channeled. The segments 45 have internal claws, part of the collars 52, so that when one segment 45 is pulled up, the next segment 45 hooks in at the end and is also pulled up, etc. Each segment 45 is secured against rotation radially to the mast 47, has a
Schienen-Schlittensystem auf, sodass dieses leichtiäufig nach oben und nach unten gefahren werden kann. Das Hochziehen erfolgt mittels Seile am Mast 47und am oberen Ende über eine Seilrolle, identisch zum normalen Hochziehen und Rail carriage system so that it can be easily moved up and down. The hoisting is done by means of ropes on the mast 47 and at the upper end via a rope pulley, identical to the normal hoisting and
Absenken von Segeltüchem. Lowering of canvas.
Das radiale Verstellen der Starrsegel 44 erfolgt mittels Drehen des Mastes 47, wozu ein Drehgestell 50 mit den entsprechenden Lagern am Deck 49 montiert sind und vorteilhaft unter dem Deck 49, das entsprechende Lenkmittel 51 angebracht ist, vorzugsweise ein hydraulischer Wirkzylinder oder ein Zahnkranz mit einem elektrischen Antrieb. Der Mast 47 muss nicht zwingend an der Flügelnase der Segmente 45 angeordnet sein, sondern kann dazwischen liegen, sodass die Verstellkräfte zur FKigelverstellung geringer weiden und damit mit einem kleineren, preisgünstigeren Lenkmittel 51, das Starrsegel 44 nach Wunsch zum Wind gestellt werden kann. Selbstverständlich kann das Segment 45a auch als Lenkbaum genutzt weiden, an dem ein Lenkmittel 51 montiert ist und durch diese Verstellung, direkt oder über Seilzüge, ein Verstellen des Segmentes 45a, sowie zwangsgeführt alle anderen Segmente 45 mitnimmt. The radial adjustment of the rigid sail 44 takes place by rotating the mast 47, for which purpose a bogie 50 with the corresponding bearings is mounted on the deck 49 and advantageously under the deck 49, the corresponding steering means 51 is attached, preferably a hydraulic active cylinder or a ring gear with an electric one Drive. The mast 47 does not necessarily have to be arranged on the wing nose of the segments 45, but can lie in between, so that the adjustment forces for the FKigel adjustment are less and thus with a smaller, less expensive steering means 51, the rigid sail 44 can be set to the wind as desired. Of course, the segment 45a can also be used as a steering boom, on which a steering means 51 is mounted and, by means of this adjustment, directly or via cable pulls, an adjustment of the segment 45a, as well as positively guided, entrains all other segments 45.
Fig. 6b zeigt eine schematische Seitenansicht eines Starrsegels 44, bestehend aus 6b shows a schematic side view of a rigid sail 44 consisting of
mehreren hohlen Segmenten 45 in der Anlegeplatz- oder Sturmstellung, welche mit Solarzellen 46 belegt sind und einem knickbaren Mast 47 mit einem Gelenk 48 und einem Wirkmittel 6, das Ganze am Deck 49 eines Wasserfahrzeuges 1 festgemacht ist, mit einem Drehgestell 50 und einem Lenkmittel 51. a plurality of hollow segments 45 in the mooring or storm position, which are occupied by solar cells 46 and a bendable mast 47 with a joint 48 and an active means 6, the whole of which is attached to the deck 49 of a watercraft 1, with a bogie 50 and a steering means 51 .
Am Ankerplatz oder bei starkem Wind möchte man wederdas Wasserfahrzeug 1, noch die Segel, oder die Taue am Ankerplatz strapazieren. Bei einem Tuchsegel geht das einfach, indem diese eingeholt werden oder eleganter rolloartig eingezogen werden wie in der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2011 101 489 U1 veröffentlicht. In dieser erfinderischen Ausführung werden die Segmente 45 ineinandergeschoben und mittels der Schwerkraft nach unten gelassen, bis nur
noch das Segment 45a sichtbar ist und nur einen Bruchteil der Windlast auf das Wasserfahrzeug 1 wirkt. Mittels einer transparenten Abdeckptane am Liegeplatz, wird der Wind entsprechend abgewiesen und damit die Taue im Hafen oder der Anker an der Liegestelle entsprechend geschont Die transparente Abdeckplane ermöglicht, dass Licht auf die Solarzellen 46 des Segmentes 45a trifft und damit Strom erzeugt wird, welche die Bordbatterien mit Strom versorgt und z.B. auch einen Lufttrockner betreibt um stets die Feuchtigkeit aus dem Innenraum des Wasserfahrzeug 1 zu ziehen und weiteres mehr. At the anchorage or in strong wind, you do not want to strain the watercraft 1, the sails or the ropes at the anchorage. In the case of a canvas sail, this can be done simply by catching them up or pulling them in more elegantly like a roller blind, as published in the utility model DE 20 2011 101 489 U1. In this inventive embodiment, the segments 45 are pushed into each other and lowered by gravity until only segment 45a is still visible and only a fraction of the wind load acts on watercraft 1. By means of a transparent tarpaulin at the berth, the wind is rejected accordingly and thus the ropes in the port or the anchor at the berth are spared accordingly. The transparent tarpaulin allows light to hit the solar cells 46 of segment 45a and thus generate electricity, which the on-board batteries supplied with electricity and, for example, also operates an air dryer to always draw the moisture from the interior of the watercraft 1 and more.
Zudem kann der Mast 47 abgesenkt werden, indem der obere Teil des Mastes 47 mittels des Wirkmittels 6 und Gelenk 48 bei Bedarf abgeklappt werden kann, sodass der Schwerpunkt am Wasserfahrzeug 1 gesenkt wird. In addition, the mast 47 can be lowered in that the upper part of the mast 47 can be folded down by means of the active agent 6 and joint 48 if necessary, so that the center of gravity on the watercraft 1 is lowered.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf die gezeigten und beschriebenen Of course, the invention is not limited to those shown and described
Ausführungsbeispiele beschränkt
Embodiments limited
Claims
1. T ragflügel (2) an einem Wasserfahrzeug (1 ) 1. Wings (2) on a watercraft (1)
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass ein Satz Tragflügel (2) dazu dient einen Rumpf (9) aus dem Wasser zu heben, zugleich eine Sicherheitsmassnahme und Mittel umfasst welches bei Kollision mit einem Kollisionsobjekt (3) dieses am Auslenkarm (4) abweisen zu lassen, bei einer vorbestimmten Aufpralllast am Auslenkarm (4) oder Tragflügel (2) das Wirkmittel (6) den gesamten Satz Tragflügel (2) zeitgleich einfahren lässt, welche mechanisch mittels der Synchronisierstange (39) oder und elektronisch miteinander verbunden sind, die Tragflügel (2) selbst während der Höhenverstellung (T) nach oben permanent einen positiven Auftriebswinkel einnehmen, die Drehzahl des Antriebes (10) gleichzeitig gesenkt wird und vorteilhaft am Auslenkarm (4) präventiv ein Distanz- und that a set of wings (2) serves to lift a fuselage (9) out of the water, at the same time includes a safety measure and means which, in the event of a collision with a collision object (3), have it deflected on the deflection arm (4) at a predetermined impact load on Deflecting arm (4) or wing (2) the active agent (6) can simultaneously retract the entire set of wings (2), which are mechanically connected by means of the synchronizing rod (39) or electronically, the wings (2) even during the height adjustment ( T) permanently take up a positive lift angle, the speed of the drive (10) is reduced at the same time and advantageously a distance and preventive on the deflection arm (4)
Objekterkennungssensor 18 angebracht ist, Object detection sensor 18 is attached,
dass am Auslenkarm (4) optional ein Steuerruder (32a) wirkt that a control rudder (32a) optionally acts on the deflection arm (4)
dass der Auslenkarm (4) hohl ist, eine Anbindung an einen flexiblen that the deflection arm (4) is hollow, a connection to a flexible
Abgasschlauch (55) zum Motor (C) aufweist, sodass die Motorabgase (F) durch den Auslenkarm (4) ins Wasser geleitet werden. Exhaust hose (55) to the engine (C), so that the engine exhaust (F) through the deflection arm (4) are led into the water.
2. Tragflügel (2) nach Anspruch 1 2. wing (2) according to claim 1
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Satz Tragflügel (2) mindestens einen Tragflügel (2) am Heck und mindestens einen Tragflügel (2) im vorderen Bereich des Rumpfs (9) angebracht sind und die Tragflügel (2) an diesen Stellen einteilig oder zweiteilg ausgestattet sind. that the set of wings (2) at least one wing (2) at the rear and at least one wing (2) in the front area of the fuselage (9) are attached and the wings (2) are equipped in one or two parts at these points.
3. T ragflügel (2) einem der vorgehenden Ansprüche 3. wing (2) one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet characterized
dass mittels des Wirkmittels 6 der Auslenkarm (4) mit dem Tragflügel (2) sich ein- und ausfahren lässt, damit eine Höhenverstellung (T) erzeugt und mittels weiterer Auslenkung des Auslenkarms (4) zugleich eine Trimmfunktion (Tx) bietet und die Funktion des Ein- und Ausfahrens der Tragflügel (2) von der Geschwindigkeit des Wasserfahrzeuges (1) abhängt.
that by means of the active agent 6, the deflection arm (4) with the wing (2) can be extended and retracted, so that a height adjustment (T) is generated and, by means of further deflection of the deflection arm (4), it also offers a trimming function (Tx) and the function of the Retracting and extending the wing (2) depends on the speed of the watercraft (1).
4. Tragflügel (2) nach einem der vergehenden Ansprüche 4. wing (2) according to any one of the outgoing claims
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Tragflügel (2) fest mit dem Auslenkarm (4) verbunden ist, die that the wing (2) is firmly connected to the deflection arm (4), the
Höhenverstellung (T) mittels des Parallelogramms (5) erfolgt, die Trimmfunktion mittels Versetzung des Drehpunktes (DP) einer der Parallelogrammarme (5a) erfolgt oder mittels einer Verdrehung der Drehscheibe (16) oder a'ner der Parallelogrammarme (5a) ein Parallelauslenkarm (5a) ist und einen Aktor (41) aufweist The height is adjusted (T) by means of the parallelogram (5), the trimming function is carried out by shifting the pivot point (DP) of one of the parallelogram arms (5a) or by means of rotating the turntable (16) or a ' ner of the parallelogram arms (5a) a parallel deflection arm (5a ) and has an actuator (41)
5. T ragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 5. wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Tragflügel (2) mittels der Drehlagerung (17) mit dem Auslenkarm (4) verbunden ist, die Höhenverstellung (T) mittels des Parallelogramms (5) erfolgt, wobei ein Parallelauslenkarm (5a) einen Aktor (41) beinhaltet, welcher auch zur Trimmsteuerung dienen kann. that the wing (2) is connected to the deflection arm (4) by means of the rotary bearing (17), the height adjustment (T) is carried out by means of the parallelogram (5), a parallel deflection arm (5a) containing an actuator (41), which is also used for Trim control can serve.
6. T ragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 6. T wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Tragflügel (2) mittels der Drehlagerung (17) mit dem Auslenkarm (4) verbunden ist, das Trimmen (Tx) mittels einer Seilkoppelung (27), Wippe (35) und Wellensensor (28) erfolgt oder mittels eines Trimmseil (38) mit einem Aktor (41) welcher mit dem Controller (12) verbunden ist und der Tragflügel (2) stets ein positives Spindelmoment aufweist that the wing (2) is connected to the deflection arm (4) by means of the rotary bearing (17), the trimming (Tx) is carried out by means of a cable coupling (27), rocker (35) and shaft sensor (28) or by means of a trim cable (38) with an actuator (41) which is connected to the controller (12) and the wing (2) always has a positive spindle torque
7. Tragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 7. wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Controller (12) die Daten zum Trimmen oder zur Querstabilität des Wasserfahrzeuges (1) vom Lagesensor (13), Beschleunigungssensor (13.1) erhält und die Position des jeweiligen Auslenkarms (4) mittels des that the controller (12) receives the data for trimming or lateral stability of the watercraft (1) from the position sensor (13), acceleration sensor (13.1) and the position of the respective deflection arm (4) by means of the
Winkelsensors (7) sichergestellt wird. Angle sensor (7) is ensured.
8. T ragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 8. T wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die vorderen Tragflügel (2) an den jeweiligen Auslenkarmen (4) mittels der Synchronisierstange (39) mit den hinteren Tragflügel (2) an den jeweiligen
Auslenkarmen (4) eine drehgelagerte mechanische Verbindung bilden und der quasi vertikale Hebemechanismus für einen Antrieb 10 am hinteren Auslenkamn (4) drehgelagert angebracht ist, sodass beim Einklappen der Tragflügel (2) der Antrieb (10) hochfährt und der Antrieb (10) seine Kippfunktion und that the front wings (2) on the respective deflection arms (4) by means of the synchronizing rod (39) with the rear wings (2) on the respective Deflecting arms (4) form a rotatably mounted mechanical connection and the quasi vertical lifting mechanism for a drive 10 is mounted on the rear deflecting cam (4) so that when the wings (2) are folded in, the drive (10) moves up and the drive (10) functions as a tipper and
Höhenkorrektur weiterhin separat beibehält Height correction still maintained separately
9. Tragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 9. wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet characterized
dass der Abstand der vorderen Tragflügel (2) zu den hinteren Tragflügeln (2) mittels des Korrektors (40) einstellbar ist that the distance of the front wings (2) to the rear wings (2) is adjustable by means of the corrector (40)
10. Tragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 10. wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass im Konus (K) am Auslenkarm (4) sich ein horizontales Einklappmittel befindet, welches ab einer vorbestimmten Aufpralllast wirkt that in the cone (K) on the deflection arm (4) there is a horizontal retracting means which acts from a predetermined impact load
11. T ragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 11. T wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass vor dem Tragflügel (2) ein Käfig (19) angebracht ist mit einer gegenüber Kollisionsobjekte (3) entsprechend allseitig gekrümmten, abweisenden Form. that a cage (19) is attached in front of the wing (2) with a repellent shape corresponding to all sides on collision objects (3).
12. Tragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 12. wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet characterized
dass der Wirkzylinder (6) bei einem Überlastaufprall am Tragflügel (2) oder Auslenkarm (4), sich das Überdruckventil (20a) öffnet und Fluid sehr schnell in den Fluidauffangbehälter (20) geleitet und bei Bedarf von einem Auslöser (22) mit Gaspatrone (21) unterstützt wird. that in the event of an overload impact on the wing (2) or deflecting arm (4), the active cylinder (6), the pressure relief valve (20a) opens and fluid is directed very quickly into the fluid collecting container (20) and, if necessary, from a trigger (22) with a gas cartridge ( 21) is supported.
13. T ragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 13. T wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass an einem Pontonboot zwischen dem Rohr (R) und Plattform (24) mehrere Hebearme (23) mit Wirkzylinder (6x) und Dämpfungsmittel (35,36) angebracht sind, welche die Plattform (24) bei Bedarf oder geschwindigkeitsabhängig anheben können und bei Kurvenfahrt die jeweilige Kurvenseite die Hebearme (23) nur Neigung sich absenken lassen.
that on a pontoon boat between the tube (R) and platform (24) there are several lifting arms (23) with active cylinders (6x) and damping means (35, 36), which can raise the platform (24) as required or depending on the speed and when cornering the respective curve side the lifting arms (23) can only be inclined.
14. Tragflügel (2) nach einem der vergehenden Ansprüche 14. wing (2) according to any one of the outgoing claims
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass am Wasserfahrzeug (1) sich ein Starrsegel (44) mit segmentierten, ineinanderschiebenden Segmenten (45) befindet, welche Solarzellen (46) aufweisen, jedes Segment (45) zum nächsten Segment (45) mittels Kragen (52) zwangsbeabstandet ist, ein solcher Kragen (52) als Kralle für den Hebemodus dient und optional als Strömungszwischenscheibe (53) und das oberste Segment (45) eine Endscheibe (54) aufweist that on the watercraft (1) there is a rigid sail (44) with segmented, telescoping segments (45) which have solar cells (46), each segment (45) to the next segment (45) by means of a collar (52), such a Collar (52) serves as a claw for the lifting mode and optionally as a flow washer (53) and the top segment (45) has an end plate (54)
15. Tragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 15. wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet characterized
dass das hohle Starrsegel (44) darin einen Mast (47) aufweist welcher radial verdrehgesichert mit den Segmenten (45) wirkt und an einem Schienen- Schlittensystem leichtgängig nach oben und nach unten gefahren werden kann that the hollow rigid sail (44) has a mast (47) in it which acts radially secured against rotation with the segments (45) and can be easily moved up and down on a rail-carriage system
16. Tragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 16. wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet characterized
dass der Mast (47) ein Gelenk (48) und ein Wirkmittel (6) aufweist und bei Bedarf ein Teil des Mastes (47) gekippt werden kann und der Mast (47) unter Deck (49) ein Drehgestell (50) und ein Lenkmittel (51) aufweist that the mast (47) has a joint (48) and an active means (6) and if necessary a part of the mast (47) can be tilted and the mast (47) below deck (49) has a bogie (50) and a steering means (51)
17. T ragflügel (2) nach einem der vorgehenden Ansprüche 17. T wing (2) according to any one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet characterized
dass der Mast (47) an der Stelle am Segment (45) angebracht ist wo das geringste Spindelmoment im durchschnittlichen Windanströmbereich herrscht
that the mast (47) is attached to the position on the segment (45) where the lowest spindle torque prevails in the average wind inflow range
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH11062018 | 2018-09-17 | ||
CH01106/18 | 2018-09-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020056530A2 true WO2020056530A2 (en) | 2020-03-26 |
WO2020056530A3 WO2020056530A3 (en) | 2020-05-14 |
Family
ID=68318752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/CH2019/000028 WO2020056530A2 (en) | 2018-09-17 | 2019-09-16 | Hydrofoil safety on a watercraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2020056530A2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE2051092A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-04 | Candela Speed Boat Ab | A pod propulsion hydrofoil boat |
WO2022010402A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-13 | Candela Speed Boat Ab | A hydrofoil boat |
WO2022250777A1 (en) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | Foil Ferry, LLC | Collision system for foiling watercraft |
EP4124559A1 (en) | 2021-07-28 | 2023-02-01 | Candela Technology AB | A boat with a retractable hydrofoil |
WO2023063829A1 (en) * | 2021-10-16 | 2023-04-20 | Svela Solution As | A boat hull |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3183871A (en) | 1961-08-28 | 1965-05-18 | Weser Flugzeugbau G M B H | Speed boat with underwater wings |
US3199484A (en) | 1964-10-19 | 1965-08-10 | Boeing Co | Load-alleviator hydrofoil unit for watercraft |
US4615291A (en) | 1982-08-16 | 1986-10-07 | Jones Clyde B | Hydrofoil boat |
US4862820A (en) | 1986-10-17 | 1989-09-05 | Etat Francais | Propulsion and lift system for speed boats with submerged foil |
US5168824A (en) | 1989-12-20 | 1992-12-08 | Ketterman Greg S | Foil suspended watercraft |
US5350327A (en) | 1993-08-18 | 1994-09-27 | Self Robert W | Device to permit an outboard motor boat to operate in shallow water |
WO1997042072A1 (en) | 1995-05-08 | 1997-11-13 | Beyer Jay R | Variable width multi-hulled boat with telescoping mast |
US6499419B1 (en) | 2000-01-27 | 2002-12-31 | Robert W. Bussard | Hydrofoil wing system for monohull keel boat |
DE20310449U1 (en) | 2003-07-08 | 2004-01-15 | Fichtner, Johann Peter | Hydrofoil conversion for windsurfer has front and rear foils secured with clamping fittings and with the front foil controlled by a wave sensor |
DE202011101489U1 (en) | 2011-06-06 | 2011-10-20 | Wilhelm Debor | Telescopic sail mast with rollable sails |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3623444A (en) * | 1970-03-17 | 1971-11-30 | Thomas G Lang | High-speed ship with submerged hulls |
US5653189A (en) * | 1991-12-20 | 1997-08-05 | Dynafoils, Inc. | Hydrofoil craft |
-
2019
- 2019-09-16 WO PCT/CH2019/000028 patent/WO2020056530A2/en active Application Filing
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3183871A (en) | 1961-08-28 | 1965-05-18 | Weser Flugzeugbau G M B H | Speed boat with underwater wings |
US3199484A (en) | 1964-10-19 | 1965-08-10 | Boeing Co | Load-alleviator hydrofoil unit for watercraft |
US4615291A (en) | 1982-08-16 | 1986-10-07 | Jones Clyde B | Hydrofoil boat |
US4862820A (en) | 1986-10-17 | 1989-09-05 | Etat Francais | Propulsion and lift system for speed boats with submerged foil |
US5168824A (en) | 1989-12-20 | 1992-12-08 | Ketterman Greg S | Foil suspended watercraft |
US5350327A (en) | 1993-08-18 | 1994-09-27 | Self Robert W | Device to permit an outboard motor boat to operate in shallow water |
WO1997042072A1 (en) | 1995-05-08 | 1997-11-13 | Beyer Jay R | Variable width multi-hulled boat with telescoping mast |
US6499419B1 (en) | 2000-01-27 | 2002-12-31 | Robert W. Bussard | Hydrofoil wing system for monohull keel boat |
DE20310449U1 (en) | 2003-07-08 | 2004-01-15 | Fichtner, Johann Peter | Hydrofoil conversion for windsurfer has front and rear foils secured with clamping fittings and with the front foil controlled by a wave sensor |
DE202011101489U1 (en) | 2011-06-06 | 2011-10-20 | Wilhelm Debor | Telescopic sail mast with rollable sails |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE2051092A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-04 | Candela Speed Boat Ab | A pod propulsion hydrofoil boat |
SE544119C2 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-04 | Candela Speed Boat Ab | A pod propulsion hydrofoil boat |
WO2022010402A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-13 | Candela Speed Boat Ab | A hydrofoil boat |
WO2022250777A1 (en) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | Foil Ferry, LLC | Collision system for foiling watercraft |
US11691695B2 (en) | 2021-05-28 | 2023-07-04 | Foil Ferry, LLC | Collision system for foiling watercraft |
EP4124559A1 (en) | 2021-07-28 | 2023-02-01 | Candela Technology AB | A boat with a retractable hydrofoil |
WO2023063829A1 (en) * | 2021-10-16 | 2023-04-20 | Svela Solution As | A boat hull |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020056530A3 (en) | 2020-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2020056530A2 (en) | Hydrofoil safety on a watercraft | |
EP2242678B1 (en) | Watercraft with a lift or a stair | |
EP2616318B1 (en) | Ship with a gangway | |
WO2008098393A1 (en) | Lowerable platform comprising a float for water craft | |
EP2523847A1 (en) | Light-weight platform having stairs | |
EP2155544B1 (en) | Double-carrier platform for watercraft | |
EP0182314A2 (en) | Catamaran-type air cushion vehicle | |
DE69208337T2 (en) | Multihull | |
DE19546374A1 (en) | Vehicle on dynamic air cushion | |
EP0925215B1 (en) | Ground effect vehicle | |
WO2020041908A1 (en) | Partially submerged outboard engine | |
DE69401350T2 (en) | Hydrofoil with sails | |
EP2523846B1 (en) | Tender mount | |
DE102016114543B4 (en) | Watercraft with a delta wing | |
DE102019206795B4 (en) | Underwater vehicle | |
DE19624159A1 (en) | Ground effect vehicle | |
EP3318477A1 (en) | Low heeling sailing boat | |
EP3359444B9 (en) | Position changing device, in particular for a watercraft | |
EP3995391B1 (en) | Water vehicle and method | |
DE102011009336A1 (en) | Method for avoiding risk of capsize of sailing yachts and minimizing consequences of unsuccessful risk of turn-away process of sailing yachts, involves processing and receiving signals of sensors as radio signals by controller | |
WO2017050726A1 (en) | Method and device for transporting persons and/or goods on the water | |
DE9200773U1 (en) | hydrofoil | |
DE102007022498A1 (en) | Ship e.g. ferry ship, yacht i.e. speed yacht, or boat i.e. recreational boat, design for e.g. towing kite drive , has two booms arranged either alternatively or equilaterally, where booms are temporarily connectable with each other in pair | |
DE3841878A1 (en) | Vehicle having means for producing hydrodynamic lift, such as boats, seaplanes and, in particular, flying boats | |
CH605244A5 (en) | Stabilised catamaran hydrofoil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19791164 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19791164 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |