DE1556494C - Motorloses Wasserfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein motorloses Wasserfahrzeug, das zur Vorwärtsbewegung durch Schwerpunktverlagerung des Sportlers in Schwingungen um eine Querachse versetzt wird, wobei bewegliche, federnd in eine Ruhelage zurückgehende Flossen die Schwingbewegung in Vortrieb umwandeln.

Bei einem bekannten Schaukelboot sind am Bootsrumpf Klappen befestigt, die bei einer Schaukelbewegung des Bootes um eine Querachse das Wasser nach hinten schaufeln und dadurch einen Vortrieb nach dem Rückstoßprinzip erzeugen. Diese Klappen können beweglich sein oder aus elastischem Material bestehen, damit sie sich beim Zurückschwingen an den Bootsrumpf anlegen können und dadurch den Reibungswiderstand verringern, und sich beim Vorwärtsschwingen selbsttätig öffnen. Eine andere Ausführung weist um senkrechte Achsen schwingbare Flossen auf, die bei Schaukelbewegungen des Bootes um seine Längsachse ausgebogen werden, um eine Vortriebskraft zu erzeugen. In beiden Fällen ist die Voi triebskraft sehr gering. Im letzten Fall ist überdies die Gefahr des Kenterns erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein motorloses Wasserfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem eine schnelle Fortbewegung bei geringem Kraftaufwand ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, .daß das Wasserfahrzeug mindestens zwei in Fahrtrichtung hintereinanderliegende, miteinander verbundene Auftriebskörper aufweist, von denen der größere vorn und der kleinere hinten liegt und gegebenenfalls aus mehreren Teil-Auftriebskörpern besteht, daß ein Aufenthaltsort für den Sportler zwischen den Schwerpunkten der Auftriebskörper vorgesehen ist und daß am hinteren Auftriebskörper mindestens eine quer zur Längsachse des Wasserfahrzeuges verlaufende, um eine waagrechte Achse durch die Auf- und Abbewegung des hinteren Auftriebskörpers in Schwingungen versetzbare Flosse angeordnet ist.

Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug wird durch Schwerpunktsverlagerung, d.h. durch Vor- und Zurückbeugen oder durch Auf- und Abwippen des auf dem Aufenthaltsort stehenden oder knieenden Sportlers angetrieben, wobei es etwa um den Schwerpunkt des vorderen Auftriebskörpers verschwenkt wird. Beim Abwippen taucht der hintere Auftriebskörper mehr oder weniger tief in das Wasser ein, wobei die Flosse entsprechend aus ihrer Ruhelage verschwenkt wird und einen Vortrieb erzeugt. Beim Aufwippen schwimmt der hintere Auftriebskörper auf Grund seines Auftriebes auf, wodurch die Flosse in die andere Richtung verschwenkt wird und gleichfalls einen Vortrieb erzeugt. Durch entsprechend rhythmisches Verlagern des Schwerpunktes kann erreicht werden, daß das schwingfähige System bis in den Resonanzbereich erregt wird, wodurch

eine besonders schnelle Fortbewegung bei geringem Kraftaufwand erreicht wird. Die Flossenbewegung ähnelt weitgehend derjenigen von Delphinen.

Die Flosse ist vorzugsweise am hinteren Ende des hinteren Auftriebskörpers angeordnet, um den Hebelarm der auf die Flosse wirkenden, vom Gewicht des Sportlers herrührenden Kraft möglichst groß zu machen. Die Flosse kann zugleich zumindest einen Teil des hinteren Auftriebskörpers bilden.

Die Auftriebskörper können durch einen oder mehrere Holme miteinander verbunden sein. Ist der Holm starr, so kann die Flosse um eine quer zur Längsachse des Wasserfahrzeuges verlaufende Achse drehbar angeordnet werden, wobei eine Feder vorgesehen ist, die bestrebt ist, die Flosse in der Ruhelage zu halten. Die Spannung dieser Feder kann einstellbar sein, um für schnellen Vortrieb eine größere Rückstellkraft zu erhalten, während für das Anfahren und langsamen Vortrieb eine geringere Federspannung und damit eine kleinere Rückstellkraft vorteilhaft ist. An Stelle einer drehbaren Flosse kann auch eine in an sich bekannter Weise aus federndem Material bestehende Flosse verwendet werden, die sich entsprechend den auf sie wirkenden Kräften nach oben und nach unten durchbiegt und damit die gleichen Bewegungen ausführt wie die drehbare Flosse. Die Flosse kann auch aus elastischem Material bestehen und durch einen an den Enden ihrer Vorderkante angreifenden Seilzug spreizbar sein, um die gewünschte Einstellung für schnellen oder langsamen Vortrieb zu erreichen.

Der Holm kann auch aus einem elastisch federnden Material bestehen, wobei die Flosse starr an dem federnden Holm befestigt ist. Diese Flosse führt dann durch das Federn des Holmes beim Be- und Entlasten durch die Wippbewegung oder Schwerpunktverlagerung des Benutzers die gewünschte Schwingbewegung aus, die den Vortrieb erzeugt.

Von dem vorderen Auftriebskörper können sich zwei im wesentlichen parallele Holme nach hinten erstrecken, zwischen deren Enden die Flosse angeordnet ist. Dabei können die Enden der Holme je einen Auftriebskörper tragen oder selbst bilden.

Die Auftriebskörper und die Holme können aus Holz oder aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest die Auftriebskörper aus aufblasbaren Hohlkörpern bestehen. Diese Ausführung ist billig und eignet sich vornehmlich als Kinderspielzeug.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels,

F i g. 2 eine Draufsicht des in F i g. 1 gezeigten Wasserfahrzeuges,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie A-B in Fig. 2,

F i g. 4 eine Draufsicht des zweiten Ausführungsbeispiels,

F i g. 5 eine Seitenansicht des dritten Ausführungsbeispiels und

Fig. 6 eine Draufsicht des in Fig. 5 gezeigten Wasserfahrzeuges, teilweise geschnitten gemäß Linie a-b in F i g. 5.

Das in Fig. 1,2 und 3 dargestellte Wasserfahrzeug besteht aus einem bootsartigen vorderen Auftriebskörper 1 und einem hinteren Auftriebskörper 3, die durch einen Holm 2 starr miteinander verbunden sind. Der hintere Auftriebskörper 3 hat eine im

. Querschnitt tropfenförmige Gestalt und erstreckt sich nach unten. Er trägt an seiner hinteren Kante ein Seitenruder 4, mit dem das Fahrzeug von dem Steuerbügel 6 über Seile 9 gelenkt werden kann. Der hintere Auftriebskörper 3 trägt außerdem auf jeder Seite eine tragflügelartig geformte Flosse 5, die um eine quer zur Längsachse des Fahrzeuges verlaufende Achse drehbar ist. Die beiden Flossen 5 sitzen auf einer

ίο Welle 5 α, die drehbar im hinteren Auftriebskörper 3 gelagert ist und einen Hebel 13 trägt, der mit einer Feder 12 verbunden ist, die bestrebt ist, die Flossen 5 in der Waagrechten zu halten. Die Feder 12 ist am Ende eines Seiles 11 befestigt, das über eine Rolle 14 zu einem Handhebel IO geführt ist. Durch Verschwenken des Handhebels 10 läßt sich die Spannung der Feder 12 und damit die auf die Flossen ausgeübte Rückstellkraft einstellen. Die Feder 12 stellt gleichzeitig einen elastischen Anschlag für die Flossen dar.

Der vordere Auftriebskörper 1 ist größer als der hintere Auftriebskörper 3 und sein Auftrieb ist mit A₁ bezeichnet, während der Auftrieb des hinteren Auftriebskörpers 3 durch den Pfeil A., dargestellt ist. Zwischen den Schwerpunkten der Auftriebskörper 1 und 3, an denen die Auftriebskräfte A _t und A., angreifen, liegt der Aufenthaltsort für den Sportler, die im Ausführungsbeispiel durch zwei Trittflächen 7 dargestellt wird, auf denen der Sportler steht oder kniet.

Das Wasserfahrzeug wird durch Auf- und Abwippen des Sportlers in Bewegung gesetzt, wobei, sich der Schwerpunkt P des Sportlers abwechselnd nach oben und nach unten bewegt. Bei ruhigem Stehen oder Knien stellt sich eine bestimmte Schwimmlage ein, die durch Verlagerung des Körpergewichtes in Richtung auf A_x oder A₂ individuell korrigiert werden kann. Zur Erzeugung eines Vortriebes beginnt der Sportler zu wippen. Beim Abwärtswippen taucht der hintere Auftriebskörper 3 mit den Flossen 5. infolge der Stoßbelastung auf Grund seines kleineren Auftriebes A., tiefer ein als der vordere Auftriebskörper 1 mit seinem viel größeren Auftrieb A₁, der praktisch nur um seine Querachse gedreht wird. Bei der Abwärtsbewegung des hinteren Auftriebskörpers 3 stellen sich die Flossen 5 etwa in die Lage I (Fig. 3), die auch von der Vorspannung der Feder 12 abhängt. Beim Aufwärtswippen wird der Auftrieb A., infolge der Entlastung wirksam und er drückt den hinteren Auftriebskörper 3 wieder nach oben. Dabei stellen sich die Flossen 5 etwa in die Lage II, die wiederum von der Vorspannung der Feder 12 bestimmt ist. ■

Es wirken also auf die Flosse 5 abwechselnd das schwingende Gewicht des Sportlers im Punkt P und der Auftrieb/4 ₂, wodurch die Flossen federnd um die Waagrechte schwingen und eine der Bewegungsrichtung des Auftriebskörpers 3 entgegengesetzte Drehbewegung ausführen. Diese Bewegung ähnelt derjenigen der Schwanzflosse eines Fisches und bewirkt eine Vortriebskraft. Die Vortriebsgeschwindigkeit ist um so größer, je höher die Wippfrequenz ist. Durch rhythmisches Wippen läßt sich das schwingende System, das im wesentlichen aus dem Holm 2 und den Auftriebskörpern 1 und 3 besteht, bis in den Resonanzbereich erregen. Durch Änderung der Vorspannung der Feder 12 mittels des Handhebels 10 kann die auf die Flossen 5 wirkende Rückstellkraft verändert werden, und zwar wird für das Anfahren und für

langsame Fahrt eine geringe Federvorspannung und für schnelle Fahrt eine größere Federvorspannung eingestellt.

Zum Lenken des Wasserfahrzeuges dient, wie erwähnt, der in der Lagerung 8 gelagerte Halte- und Steuerbügel 6, der über Seile 9 oder gleichwertige Gestänge auf das Seitenruder 4 wirkt. Bei ausreichender Übung ist ein Lenken auch durch entsprechende Gewichtsverlagerung möglich, in welchem Falle das Seitenruder 4 entfallen kann und der Bügel 6 nur zum Festhalten dient.

Fig.4 zeigt eine Abwandlung der Ausführung gemäß Fig.l bis 3, und zwar ist hier das Wasserfahrzeug als Doppelrumpf-Boot ausgebildet, bei dem sich zwei Holme 2' im wesentlichen parallel zueinander von dem vorderen Auftriebskörper 1' nach hinten erstrecken und zwischen ihren Enden eine drehbare Flosse 5' tragen, die durch eine Feder 12' belastet ist, deren Vorspannung durch den Handhebel 10' und das Seil 11' einstellbar ist. Die Wirkungsweise der Flosse 5' ist die gleiche wie bei dem ersten Beispiel. Jeder Holm 2' trägt an seinem Ende einen beispielsweise gemäß F i g. 3 ausgebildeten Auftriebskörper 3', an dem ein Seitenruder 4' angebracht ist, das durch den Steuerbügel 6' geschwenkt werden kann. Im übrigen sind für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in F i g. 1 bis 3.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 und 6 unterscheidet sich von den vorhergehenden Beispielen vor allem dadurch, daß der Holm 2" elastisch federnd ausgebildet ist. Der hintere Auftriebskörper 3" trägt an seiner Hinterkante eine Flosse 5", die in diesem Fall starr, also nicht drehbar, am Auftriebskörper 3" befestigt ist. Das Schwenken der Flosse 5" wird in diesem Fall durch die .elastische Durchbiegung des Holmes 2" beim Wippen bewirkt. Der federnde Holm 2" hat im Ausführungsbeispiel die Form einer Blattfeder. Da er unter der Wasserlinie CWL liegt, trägt er beim Auf- und Abwippen zum Vortrieb bei.

Die Flosse 5" kann hierbei in der aus F i g. 6 ersichtlichen Weise ausgebildet sein. Sie weist eine kräftige gabelförmige Vorderkante 5 α aus elastischem Werkstoff auf, zwischen der eine biegsame

ίο Folie 5 b angeordnet ist, die sich beim Auf- und Abwippen muldenförmig ausbeult und schrägstellt. An den Enden 13 a der Kante 5 α sind Seilzüge 11a befestigt, die über eine Rolle 14 a zn dem Handhebel 10" führen. Durch Anziehen des Hebels 10" wird die gabelförmige Kante 5 α gespreizt und die Folie 5 b gespannt, was für schnelle Fahrt vorteilhaft ist. Gleichzeitig wird dabei auch der elastische Holm 2" versteift. ■

In den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 1 bis 4 sind die Flossen 5 bzw. 5' drehbar am hinteren Auftriebskörper 3 bzw. 3' angeordnet. Es ist jedoch auch in diesen Fällen möglich, die Flosse starr zu befestigen, wenn die Flosse aus einem federnden Material besteht, §o daß sie sich beim Auf- und Abwippen abwechselnd nach unten und nach oben durchbiegt und damit die gleiche Schwingbewegung um die Waagrechte ausführt wie eine drehbar angelenkte Flosse.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Obgleich es zweckmäßig ist, die Flosse oder Flossen am hinteren Ende des Fahrzeuges anzubringen, können die Flossen oder zusätzliche Flossen auch am Holm, gegebenenfalls auch am vorderen Auftriebskörper angeordnet werden. Das Fahrzeug kann auch mehr als zwei Holme aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Motorloses Wasserfahrzeug, das zur Vorwärtbewegung durch Schwerpunktverlagerung des Sportlers in Schwingungen um seine Querachse versetzt wird, wobei bewegliche, federnd in eine Ruhelage zurückgehende Flossen die Schwingbewegung in Vortrieb umwandeln, d a - ίο durch gekennzeichnet, daß es mindestens zwei in Fahrtrichtung hintereinanderliegende, miteinander verbundene Auftriebskörper (1,3; Γ, 3'; 1", 3") aufweist, von denen der größere (1,1') vorne und der kleinere (3, 3', 3") hinten liegt und gegebenenfalls aus mehreren Teil-Auftriebskörpern besteht, daß ein Aufenthaltsort für den Sportler zwischen den Schwerpunkten (A 1, A 2) der Auftriebskörper vorgesehen ist und daß am hinteren Auftriebskörper (3,3', 3") mindestens eine quer zur Längsachse des Wasserfahrzeuges verlaufende, um eine waagrechte Achse durch die Auf- und Abbewegung des hinteren Auftriebskörpers in Schwingungen versetzbare Flosse (5, 5', S") angeordnet ist.

2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flosse (5,5', 5") am hinteren Ende des hinteren Auftriebskörpers (3,3', 3") angeordnet ist.

3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flosse zumindest einen Teil des hinteren Auftriebskörpers bildet.

4. Wasserfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebskörper durch einen oder mehrere Holme (2,2', 2") miteinander verbunden sind.

5. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Holm (2") aus elastisch federndem Material besteht und daß die Flosse (5") starr an dem elastisch federnden Holm (2") befestigt ist.

6. Wasserfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich von dem vorderen Auftriebskörper (1') zwei im wesentlichen parallele Holme (2') nach hinten erstrecken, zwischen deren Enden die Flosse (5') angeordnet ist.

7. Wasserfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Holme (2') je einen Auftriebskörper (3') tragen oder bilden.

8. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (12, 12') vorgesehen ist, die bestrebt ist, die Flosse in der Ruhelage zu halten.

9. Wasserfahrzeug nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Feder (12) einstellbar ist.

10. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des hinteren Auftriebskörpers (3) je eine Flosse (5) angeordnet ist.

11. Wasserfahrzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden' Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flosse (5', 5") in bekannter Weise aus einem federnden Material besteht.

12. Wasserfahrzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flosse (5") aus elastischem Material besteht und durch einen an den Enden ihrer Vorderkante (5 a) angreifenden Seilzug (lla) spreizbar ist (F i g. 5, 6).