und

Überwassersteuerstand

Die Erfindung betrifft Wasser-Fahrzeuge, insbesondere Wassersportgeräte wie beispielsweise Surfsegler, Kitesurfer, Segeljollen, Mastsegler und sonstige Segelfahrzeuge, sowie alle motorgetriebene Wasserfahrzeuge. Die Erfindung betrifft ferner alle Überwasserfahrzeuge mit einem oder mehreren Rümpfen.

Wasserfahrzeuge verdrängen jeweils diejenige Menge an Wasser, die dem gesamten an Bord befindlichen Gewicht, einschließlich des Gewichtes der Besatzung entspricht. All diese Wasser-Fahrzeuge haben eine sogenannte Reserveschwimmfähigkeit die sie an der Wasseroberfläche hält. Konstruktionsbedingt ist die Steuereinrichtung all dieser Wasser-Fahrzeuge so beschaffen, dass diese nur um die vertikale Achse gesteuert werden können.

Bei all diesen Wasser-Fahrzeugen tritt insbesondere im Übergangsbereich vom Wasser zur Luft der sogenannten„Grenzschicht"- an den Längswänden des Rumpfes eine starke Wirbelbildung auf, die zu erheblichen Reibungsverlusten führt. Zudem haben insbesondere „Einrumpfkonstruktionen ein ungünstiges Längen / Breitenverhältnis, weshalb sie bei„Verdrängerfahrt" nur relativ geringe Geschwindigkeiten erzielen können.

Dieser Situation der Wirbelbildung wird im Wassersportbereich in so weit begegnet, als versucht wird, dieser Wirbelbildung durch Gleiten auszuweichen. Diese Versuche, die Gleiteigenschaften von Wasserfahrzeugen zu verbessern, brachten seither trotz eines relativ großen Aufwandes nur bescheidene Ergebnisse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wasserfahrzeug zu schaffen, bei dem die im Bereich der genannten Grenzschicht entstehenden Verwirbelungen erheblich reduziert oder gar völlig eliminiert werden.

Diese Aufgabe wird durch einen -vorzugsweise hydrodynamisch gestalteten getauchten und als Schwimmkörper ausgebildeten Rumpf gelöst, der von einem über Wasser angeordneten Steuerstand steuerbar ist, und zur Einstellung der Eintauchtiefe des Rumpfes mindestens ein innerhalb des Rumpfes angeordneter Ballast vorgesehen ist, dessen Gewicht veränderbar ist. Hierbei ist unter dem genannten und im Patentanspruch 1 verwendeten Ausdruck„getauchten Rumpf ein sich stets völlig unterhalb der Wasseroberfläche befindlicher Rumpf bzw. Schwimmkörper zu verstehen.

Aufgrund der Verlagerung des Rumpfes unter die Wasseroberfläche werden die seither in der„Grenzschicht" entstehenden Verwirbelun- gen in vollem Umfang vermieden.

Durch die Maßnahme, innerhalb des Rumpfes bzw. innerhalb des Schwimmkörpers einen Ballast mit relativ einfach veränderbarem Gewicht vorzusehen, kann die Eintauchtiefe des Rumpfes relativ leicht und ohne wesentlichen Aufwand an jede Veränderung des Gewichtes des Fahrzeuges, sei es durch Verändern der Personenzahl, oder durch Aufnahme / Abgabe von Ladung angepasst werden.

Nachdem sich erfindungsgemäß der Rumpf des Wasserfahrzeuges stets unterhalb der Oberfläche des Wassers, der Steuerstand sich demgegenüber aber stets oberhalb der Wasseroberfläche befindet, ist das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug nicht der Gattung der „Unterwasserfahrzeuge" zu zu rechnen. Dennoch kommt das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug aber an deren Geschwindigkeiten heran. Damit eignet sich das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug auch vorzüglich für den Wassersport.

Eine in konstruktiver Hinsicht einfache Lösung zur Bildung und Aufnahme des gewichtsveränderlichen Ballastes wird dadurch erreicht dass innerhalb des Rumpfes mindestens eine mit Flüssigkeit befüll- bare Kammer vorgesehen ist, deren Befüllungsgrad über mindestens eine Einlass- und eine Auslassöffnung bestimmbar ist.

Bei entsprechender Größe des Wasserfahrzeuges ist es vorteilhaft mehrere mit Flüssigkeit befüllbare Kammern vorzusehen, deren Auslassöffnungen jeweils eine Venturidüse aufweisen. Durch die Anordnung von jeweils einer Venturidüse im entsprechenden Bereich der Außenwand des Wasserfahrzeuges lässt sich der Füllungsgrad einer jeden Kammer individuell regeln, wobei sich in Fahrt sämtliche oder auch nur einzelne Kammern aufgrund der Saugwirkung der Venturi- düsen individuell entleeren lassen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann für Wasserfahrzeuge mit nur einem einzigen Rumpf vorgesehen sein, dass dieser über insgesamt 3 Achsen, nämlich über eine Vertikalachse, eine Horizontalachse und eine Längsachse steuerbar ist, wobei die Betätigung der Steuermittel für sämtliche Achsen von dem über Wasser angeordneten Steuerstand erfolgt. Hierbei können mittels der Vertikalachse die Fahrtrichtung, über die Horizontalachse der Neigungswinkel und über die Längsachse die Kränkung gesteuert werden. Auf diese Weise wird eine insgesamt große Manövrierfähigkeit mit sich unterhalb der Wasseroberfläche befindlichem Rumpf und sich oberhalb des Wasserspiegels befindlichem Antrieb und Steuerstand.

Sofern das Wasserfahrzeug mit zwei oder mehreren Rümpfen ausgestattet ist, ist es vorteilhaft, wenn der Rumpf über insgesamt zwei Achsen, nämlich über eine Vertikalachse und eine Horizontalachse steuerbar ist, wobei über die Vertikalachse die Bewegungsrichtung und über die Horizontalachse die Eintauchtiefe des Rumpfes steuerbar ist. Auch hier erfolgen der Antrieb und die Betätigung der Steuermittel von dem sich oberhalb des Wasserspiegels befindlichen Antrieb und Steuerstand.

Da die über insgesamt 3 Achsen verfügende Steuerung eine große Manöverierfähigkeit aufweist, ist es für die Benutzung des Wasserfahrzeuges durch Fahranfänger vorteilhaft, wenn im Bereich des Kieles ein Gewicht zur Stabilisierung der Lage des Rumpfes vorgesehen ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung der in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.

Es zeigt:

Fig.1 : eine schaubildliche Darstellung des Rumpfes des

Wasserfahrzeuges;

Fig. 2: eine Seitenansicht des Rumpfes;

Fig. 3: eine Draufsicht auf den Rumpf;

Fig. 4: eine Vorderansicht des Steuerstandes; Fig. 5: eine Rückansicht des Steuerstandes;

Das in seiner Gesamtheit nicht dargestellte Wasserfahrzeug weist einen als Rumpf 1 ausgebildeten Schwimmkörper auf, der vorzugsweise hydrodynamisch geformt ist. Ferner ist das Wasserfahrzeug mit einem Steuerstand 2 versehen, wobei dieser mit dem Rumpf 1 fest verbunden ist. Die Zuordnung von Rumpf 1 und Steuerstand 2 ist dabei so getroffen, dass sich die Trittfläche des Steuerstandes 2 selbst bei der größten Eintauchtiefe des Rumpfes 1 noch oberhalb des Wasserspiegels befindet. Im Bereich des Steuerstandes 2 sind nicht dargestellte Antriebsmittel für das Wasserfahrzeug vorgesehen, die als Kitesurfer, Segeljolle oder Mastsegler ausgebildet sein können. Dabei ist es selbstverständlich auch möglich, einen motorischen Antrieb innerhalb des Rumpfes vorzusehen, und die Antriebe über entsprechende Übertragungsmittel vom Steuerstand 2 zu steuern. Am Rumpf 1 sind in an sich bekannter Weise zwei Flügel 3 mit Krängungsruder 3a (Längsachse) sowie ein Höhenruder 4 (Horizontalachse) und ein Richtungsruder 5 (Vertikalachse) angeordnet.

Erfindungsgemäß sind innerhalb des als Schwimmkörper ausgebildeten Rumpfes 1 mehrere zur Aufnahme eines Ballastes dienende Kammern 6 vorgesehen, die vorzugsweise unabhängig voneinander mit den Ballast bildendem Wasser gefüllt werden können. Ebenso können die Kammern 6 zur Reduzierung des Gewichtes des Ballastes ganz oder teilweise geleert werden. Dadurch dass das Gewicht des Ballastes durch Verändern des Füllungsgrades der Kammern 6 auf einfachste Weise sehr leicht und auch sehr schnell an die jeweilige Belastung angepasst werden kann, lässt sich der Tiefgang des Wasserfahrzeuges dementsprechend leicht und schnell an unterschiedliche Belastungen -wie sie beispielsweise bei Veränderungen der Anzahl der Personen auftreten- anpassen.

Damit kann der Tiefgang des Wasserfahrzeuges durch Verändern des Füllungsgrades der Kammern 6 so gewählt werden, dass sich der Rumpf 1 stets im getauchten Zustand befindet und damit die ansonsten im Bereich der Grenzschicht entstehenden Verwirbelungen vermieden werden.

Zum Fluten und Lenzen der Kammern 6 kann innerhalb des Rumpfes 1 eine sämtliche Kammern 6 versorgende Zuführleitung vorgesehen sein, die eine der Anzahl der Kammern 6 entsprechende Anzahl von Abzweigungen aufweist, wobei das ins Wasser ragende freie Ende der Zuführleitung eine nicht dargestellte Venturidüse 7 aufweist. Somit kann in Fahrt bei geöffneter Venturidüse 7 der Füllungsgrad der Kammern 6 minimiert werden, während bei nur teilweise geöffneter Venturidüse 6 und Stillstand des Wasserfahrzeuges die Kammern 6 über die Venturidüse 7 gefüllt werden können.

Das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug kann entweder mit einem oder mit zwei Rümpfen 1 ausgestattet sein. Bei der Ausstattung mit nur einem Rumpf ist dieser über insgesamt 3 Achsen, nämlich über die Vertikalachse„V", die Horizontalachse„H" und über die Längsachse "L" steuerbar ist, wobei die Betätigung der Steuermittel im oberhalb des Wasserspiegels angeordneten Steuerstand 2 erfolgt. Dies bedeutet, dass die Bewegungen der Steuermittel durch geeignete Motore oder mechanisch erzeugt und mittels geeigneten Übertragungsmitteln auf die verschiedenen Achsen, nämlich auf die Vertikalachse„V", die Horizontalachse„H" und auf die Längsachse "L" übertragen werden. Damit kann über die 3 Steuerachsen feinfühlig auf den Wellengang eingegangen werden, sodass der Rumpf 1 ähnlich wie Delphine durch das Wasser gleitet und hierzu eine aus 3 Bewegungskomponenten zusammen gesetzte dreidimensionale Gesamtbewegung erzielt wird, wobei die um die vertikale Achse "V" erfolgende Bewegung die Richtung, die um die horizontale Achse„H" erfolgende Bewegung die Neigung und die um die Längsachse„L" erfolgende Bewegung die Krängung beeinflusst.

Sofern das erfindungsgemäße Wasserfahrzeug mit zwei Rümpfen 1 ausgestattet ist, entfällt die um die Längsachse„L" erfolgende Bewegungskomponente, wodurch die um die vertikale Achse "V" erfolgende Bewegung die Richtung, die um die horizontale Achse„H" erfolgende Bewegung die Neigung bestimmt.

Aufgrund der mit dem erfindungsgemäßen Wasserfahrzeug erzielbaren Geschwindigkeit und seiner leichten Manöverierbarkeit ist im Bereich des Kieles 8 ein Gewicht 9 zur Lagestabilisierung des Rumpfes 1 angeordnet ist.