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    公开号:WO1986007028A1
    申请号:PCT/CH1986/000074
    申请日:1986-05-30
    公开日:1986-12-04
    发明作者:Ulrich Gertsch
    申请人:Gertsch Produkt Innovation Ag；
    IPC主号:B63H16-00
    专利说明:
    [0001] DURCH MUSKELKRAFT BEWEGBARES FAHRZEUG
    [0002] Gegenstand der vprliegenden Erfindung ist ein durch Muskelkraft bewegbares Fahrzeug, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
    [0003] Solche Fahrzeuge gibt es seit Jahrzennten, ja Jahrnunderten, z.B. in Form von Huderschiffen. Zufolge der ungünstigen Hebelarme der Ruder ist der Kraftaufwand zur Fortbewegung des Ruderschiffes jedoch relativ gross, und die Fortbewegungsgeschwindigkeit ist aucn bei grösster Anstrengung sehr pescheiden.
    [0004] Diese und weitere Nachteile des herkömmlichen Ruderbootes hat man seit langer Zeit zu überwinden versucht, wie beispielsweise aus folgenden Druckscnriften hervorgent:
    [0005] Die CH-A-376 016 beschreibt einen Schwimmkörper, bei dem eine bäuchlings darauf liegende Person zwei Hebel oedienen kann, die über Freiläufe und Ritzel und Zahnräder Schiffsschrauben in Drenung versetzt werden können. Diese Art des Antrieoes ist nicht nur vom ergonomischen Standpunkt her, sondern auch wegen dem unterbrochenen Antrieb der Schiffsschrauben, sehr ungünstig. Die CH-A-237 547 ihrerseits beschreibt einen Schaufelradantrieb, wie er heute teilweise bei Pedalos Verwendung findet, und der im wesentlichen aus einer abgekrϋpften Vϊelle besteht, auf der Schaufelraαer montiert sind, wobei die Welle durch das Hin- und Herbewegen eines Hebels über eine Stange in αer Art eines Exzenters in Drehung versetzt wird. Diese Lösung der sich stellenden Aufgabe ist insbesondere deshalb ungünstig, weil die Kraftübertragung sinusförmig geschieht und bei jeder Hin- und Herbewegung des Hebels zwei Totpunκte überwunden werden müssen.
    [0006] Das durch die G3-A-22,6ό0 vorgeschlagene Boot ist mit einer Mehrzanl von Hebelpaaren ausgestattet, die auf eine gemeinsame Stange wirken, welche über einen Kniehebel und eine weitere Stange und einen Exzenter oder einen Klinkenmecnanismus ein Zahnrad in Drehung versetzt. Letzteres ist mit einem an einem Ende einer Schraubenwelle sitzenden Ritzel im Eingriff und treibt eine Schiffsschraube an. Diese Lösung ist aus den hiervor bereits erwähnten Gründen ungünstig und ermöglicht keine optimale Umsetzung der auf die Hebel einwirkenden Körperkräfte in die Vortriecskraft.
    [0007] Ein ähnliches Wasserfanrzeug schlagt die US-A-1 ,793 ,528 vor, gemäss welcher über ein Hebelgestänge ein Exzenterrad angetrieben wird, das seinerseits entweder über ein Getriebe eine Schiffsscnraube oder über einen Riemen ein Schaufelrad in Drehung versetzt. Auch diese Lösung ist aus den hiervor erwähnten Gründen nicht optimal.
    [0008] Das torpedoähnliche Gerät gemäss der DE-C-917 712 verwendet ebenfalls ein Exzenterrad, das in diesem Falle aber durch das Einsetzen des Körpergewichtes in Drohung versetzt wird. Auch diese Lösung ist ergonomisch ungünstig, denn durch wiedernoites Aufstenen und Absitzen auf einen als Hebel ausgebildeten Sitz ist keine langfristige Leistung erzielbar.
    [0009] Aueh die BE-A-766 327 schlägt ein Boot vor, bei dem ein Exzenterrad über ein Hebeigestänge in Drehung versetzt wird, um seinerseits entweder eine Schraube oder ein Schaufelrad anzutreiben. Auch diese Lösung ist daher ungünstig und verbesserungsbedürftig.
    [0010] Bei anderen durch Muskelkraft bewegoaren Fahrzeugen Gekannter Konstruktion treten in der einen oder anderen Form die selben Nachteile auf. Erwahnt sei hier lediglicn noen das Fahrrad, das es ebenfalls seit Jahrzehnten gibt. Bekanntlich erfolgt dessen Antrieb über Pedale und ein mit diesen verbundenes Kettenrads, über das eine Kette auf das Hinterrad wirkt. Die Nachteile dieses Antriebssystems bestehen darin, dass nur die Beinmuskulatur zum Einsatz gelangt. Ausserdem ist die Länge der Pedale fest und damit der Wirkungsgrad des Muskelkrafteinsatzes begrenzt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile zu beheben und ein Fahrzeug zu schaffen, bei dem einerseits die physikalischen Gesetze optimal ausgenutzt werden und andererseits möglichst der ganze Körper in ergonoraisch optimaler Art und Weise zum Einsatz gelangt, um eine grösstmögiiche Fortbewegungsgescnwindigkeit bei möglichst ganzheitlicher Körperbewegung und dem Einsatz unterschiedlienster Muskelpartien zu erzielen.
    [0011] Erfindungsgemass wird diese Aufgabe durch ein Fahrzeug gelöst, wie es im Patentanspruch 1 definiert ist. Es kann sich dabei um ein Wasserfahrzeug, ein Landfahrzeug mit Radantrieb oder ein Schneefanrzeug mit Raupenantrieb handeln wie allenfalls auch um ein Leichtflugzeug mit Propeller.
    [0012] Die Vorteile des erfindungsgemassen Fahrzeuges gehen aus der folgenden Besenreibung von Ausführungsvarianten in Form von Wasserfahrzeugen hervor: Die einzelnen Ausfuhrungsvarianten sind in der Zeichnung dargestellt, die in
    [0013] Fig. 1 eine erste Ausfünrungsvariante eines Bootes mit Schraubenantrieb in Seitenansicht, in
    [0014] Fig. 2 di e Ausfünrungsvariante nacn Fig. 1 in Draufsicht und in
    [0015] Fig. 3 die selbe Ausfünrungsvariante von hinten zeigt, in
    [0016] Fig. 4 eine zweite Ausführungsvariante eines Bootes mit Schraubenantrieb in Seitenansicht, in
    [0017] Fig. 5 die Ausführungsvariante des Bootes nach Fig. 4 in Draufsicnt und in
    [0018] Fig. 6 dieselbe Ausfünrungsvariante von hinten zeigt, in den
    [0019] Fig. 7 und 8 eine dritte Ausfünrungsvariante eines schraubengetriebenen Bootes von der Seite, resp. in Draufsicht zeigt , in den
    [0020] Fig. 9 und 10 eine vierte Ausführungsvariante eines scnraubengetrieoenen Bootes von der Seite, resp. in Draufsicht zeigt, in den
    [0021] Fig. 11 und 12 eine fünfte Ausführungsvariante eines schraubengetriebenen Bootes wiederum von der Seite, resp. in Draufsicht zeigt, wobei in
    [0022] rungsvariante in demontierter Form dargestellt sind, in den
    [0023] Fig. 1-4 und 15 eine erste Ausführungsvariante eines schaufelradgetriebenen Bootes in Seiten- resp. Draufsicht zeigt, in den
    [0024] Fig. 16 und 17 eine sechste Ausführungsvariante eines schraubengetrieoenen Bootes von der Seite, resp. in Draufsicht zeigt, in den
    [0025] Fig. 18 bis 23 weitere ähnliche Ausführungsvarianten der Erfindung, je einmal in Seitenansicht und in Draufsicht.
    [0026] Die erste Ausführungsvariante eines schraubengetriebenen Bootes gemäss den Fig. 1, 2 und 3 weist, ahnlich einem Katamaran zwei Schwimmer-Elemente 47, 47' auf, die beispielsweise aus aufblasbaren Gummi- oder Weichplastikkörpern bestehen können. Diese Schwimmer-Elemente 47 und 47' weisen auf ihrer Oberseite vorteilhafterweise aufvulkanisierte resp. angespritzte Rippen 75, 76 , 77 resp. 75', 76' , 77', auf, durch welche hindurch kanalartige Aussparungen führen. Durch diese Aussparungen hindurch führen Verbindungsrohre 46, 51 und 55, welche die Scnwimmer-Elemente 47 und 47 mit einem Trägerteil 52 verbinden. Das Trägerteil 52 besteht vortei ihafterweise auseinem rechteckigen Profilrohr. Es dient einerseits zur Stabilisierung des gesamten Bootes unα andererseits bildet es im hinteren Teil desselben auch eine Gleitschiene für diesen Rollsitz 65. Dieser Rollsitz 65 ist an sich beKannt, wird er doch beispielsweise bei Renn-Ruderbooten mit dem Zweck angewendet, die Armarbeit durch Einsatz der Kraft beider Beide unterstützen zu können. Mit 67 ist ein Stützteil - das in doppelter Ausführung links und recnts des Trägerteils 52 vorhanden ist - bezeichnet. Es trägt den Sitz 65, dient aber auch zur Lagerung von Rollen 66 und 68. Am vorderen Ende des Tragerteils 52 sind Fussstützen 54, 54' fest fixiert. Sie weisen anpassbare Fussscnlaufen 56, 58' auf. Am Verbindungsrohr 51 ist ein Doppelhebel 50, 50' um eine quer zur Längs-Mittellinie des Bootes liegende Achse schwenkbar gelagert. Er bildet den eigentlichen Antriebshebel, der von Hand nacn vorne und zurückschwenkbar ist.
    [0027] Am unteren Ende des Hebels 50 ist ein Drahtseil 48, vorteilhafterweise über eine Ringschrauce 49, mit dem Hebel 50 verbunden. Dieses Drahtseil 43 läuft durch eine Führungsöse 63, um Umlenkrollen 61, 61' und durch eine Führungsöse 63' hindurch in den oberen Bereich des anderen Hebels 50' wo die Verbindung von Kabel und Hebel vorteilhafterweise ebenfalls mittels einer Ringschraube 53 hergestellt wird. Die Distanz zwischen der Ringschraube 49 und der Lagersteile des Hebels 50 am Verbindungsrohr 51 ist gleich gross wie die Distanz zwischen der Lagerstelle des Hebels 50' am Verbindungsrohr 51' und der Ringschraube 53. Der Doppelhebel 50 , 50' und das Drahtseil 48 bilden einen geschlossenen Kreis. Wird der Doppeihebel 50, 50' beispielsweise an seinen Griffsteilen 72,
    [0028] 73 mitteis der Hanue unu Arme und unter Einsatz des übrigen Körpers nach hinten - Richtung Bootsende - bewegt, dann bewegt sich die Stelle 71 (Fig. 2) des Drahtseils 48 von der Umlenκrolle 61' weg in Richtung der Umlenkrolle 60. Wird der Doppeihe'oel 50, 50' wieder nach vorne geschwenkt - Richtung Bootsspitze - dann bewegt sich die Stelle 71 des Drahtseils 48 wieder zurück zur Umlenkrolle 61'.
    [0029] Am hinteren Ende des Trägerteils 52 ist ein T-Stück 44, 74 fest mit dem Trägerteil 52 verbunden. An diesem T-Stück 44,
    [0030] 74 ist das eigentliche Uebersetzungs- und Antriebssystem des Bootes gelagert. Dies geht am deutlichsten aus Fig. 3 hervor, welche eine Ansicht von hinten darstellt. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass das Drahtseil 48 an der Stelle 71 fest mit einer ersten Zahnkette 59 gekoppelt ist. Die Zahnkette 59 läuft über Umlenkzahnräder 69 , 70 und ein verdecktes erstes kleines Zahnrad 57a. Dieses erste Zahnrad 57a ist einerseits am Schenkel 44 des T-Stucκes 44, 74 drehbar gelagert und andererseits mit einem zwei-ten, grossen Zahnrad 57b verbunden. Eine zweite Zahnkette 5b führt vom ersten, grossen Zahnrad 57b zu einem dritten, kleineren Zahnrad 43, welches fest mit einer Schiffsschraube 41 verbunden und ebenfalls am Schenkel 44 des T-Stückes 44, 74 gelagert ist.
    [0031] Die Verbindung zwischen erstem Zahnrad 57a und zweitem Zannrad 57b besteht vorteilhafterweise aus einem Freilauf-Lager 42, so dass das zweite Zannrad 57b nur in einer Richtung - hier in Uhrzeigerriehtung - durch das erste kleine Zahnrad 57a "mitgenommen" und damit in Drehung versetzt wird.
    [0032] Bei dieser Ausführungsvariante des Bootes erfolgt der Antrieb der Schiffsschraube 41 wie folgt: An den Griffstellen 72, 73 wird der Doppeihebel 50, 50' aus der Stellung gemäss Fig. 1 von Hand nacn rückwärts, d.h. in Richtung des Hecks des Bootes gezogen. Hierdurch wird das Drahtseil 48 im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 2) durch die Führungsösen 63, 63' und die Umlenkrollen 61, 61' gezogen. Da das Drahtseil 45 an der Stelle 71 fest mit der ersten Zahnkette 59 gekoppelt ist, wird diese in Bewegung versetzt und zwar in Fig. 3 im Uhrzeigersinne. Hierdurch werden das erste Zahnrad 57a und damit auch das zweite Zahnrad 57b in Drehung versetzt, sodass sich die zweite Zahnkette 53 ebenfalls bewegt und ihrereseits das dritte Zahnrad 43 und damit die Schiffsschraube 41 zum Rotieren im Uhrzeigersinn bringt. Die Bewegungen von Drahtseil 48, Zahnketten 50 und 59, Zahnrädern 43, 57a und 57b und schliesslich der Schiffsschraube 41 halten so lange an, bis das Verbindungselement zwischen Drahtseil 48 und erster Zahnkette 59 an der Stelle 71 an der Rolle 61 ansteht, bzw. der Doppelheoei 50, 50' ganz nacn hinten umgelegt ist. Nun muss der Doppelhebel 50, 50' sofort wieder nach vorne gelegt werden, so wie die Ruαer eines Ruderbootes am Ende der Antriebsbewegung aus dem Wasser gehoben und wieder nach vorne (in Fahrrichtung betrachtet) geführt werden müssen, um neu eingetaucht werden zu können. Dieses Uacnvorneschwenken des Doppelhobels 50, 50' erfolgt sozusagen im Leerlauf, d.h. die Scniffsschrauoe 41 wird nierdurch nicht im Gegenunrzeigersinne mitoewegt, da, wie oben erwähnt, ein Freilauf-Lager zwischen aas erste Zahnrad 5fa und das zweite Zahnrad 57b geschaltet ist. Der ganze Antrieb erfolgt somit rütschenartig.
    [0033] Durch ein umgekeurt laufendes Drahtseil, das über zusätzliche Umlenkrollen läuft, können zusätzliche Zahnketten und Zahnräder jeweils gegensinnig bewegt werden, derart, aass ein kontinuierlicher Antrieb der Schraube 41 erzeugt werden kann, bei dem sowohl die Vor- wie auch die Rückwärtsschwenkbewegungen des Doppelhebels 50, 50' die Schiffsschraube 41 in derselben Richtung kontinuierlich antreiben. Natürlich ist es auch möglich, die Antriebsbewegung gleichzeitig auf zwei oder mehr Schiffsschrauben zu üoer tragen,wenn der Mehraufwand an Material in Kauf genommen wird.
    [0034] Ergänzend sei noch bemerkt, dass die erste Zahnkette 59 (Fig. 3) direkt mit dem dritten Zahnrad 43 und der Schiffsschraube 41 zusammenwirken kann, wenn das erwähnte Freilauf-Lager 42 zwischen drittem Zahnrad 43 und Schiffsschraube 41 eingeschaltet ist. Bei dieser Anordnung sinu wesentlich weniger Teile notwendig, jedoch wird durch das Wegfallen der durch die Zahnräder 57a, 57b und 43 sowie der Zahnketten 56 und 59 gebildeten Uebersetzung die Tourenzahl der Schraube erheblich reduziert.
    [0035] Die Fig. 4, 5 und 6, in denen für Te i le , d i e jenen in den F i g . 1 b is 3 entsprechen , d ie gleichen Referenznummern wie dort verwendet werden, zeigen eine zweite Ausführungsform eines schraubengetriebenen Bootes, bei der ein einarmiger Hebel 50 verwendet wird, was dazu führt, dass das Drahtseil 48 anders geführt werden muss und in entgegensetzten Richtungen vom Hebel 50 wegläuft, nämlich einerseits direkt zum Antriebsmecnanismus 43, 57a, 57b, 58 , 59 und andererseits indirekt über eine auf einer Welle 80 gelagerten Umlenkrolle 81. Aufgrund der zentralen Führung des Drahtseils 48 in dieser Ausführungsvariante des Bootes sind am hinteren Ende des Tragerteils 52 vier zusatzliche Umlenkrolien 62, 62' und 64, 64' notwendig, um eine korrekte Drahtseilführung sicherzustellen. Dafür fallen die Führungsösen 63 und 63' weg. Wiederum bildet das Zugorgan einen geschlossenen Kreis. Typisch für diese Ausführungsform ist, dass die Kabel nicht sichtbar und daher nicht störend - weder funktioneil noch optisch - sind. Das heisst, dass die Kaoel durchs Wasser führen, was angesichts ihres kleinen Durchmessers nicht störend ist.
    [0036] Die dritte Ausführungsform eines Bootes gemäss den Figuren 7 und 3 ist weitgehend identisch mit jener gemäss den Fig. 4 bis 6. Sie unterscheidet sich von dieser aber dadurch, dass das, resp. die Dratseile 48 im oberen Bereicn des Doppelhebels 50 , 50' mittels Ringschrauben 49, 49' befestigt und daher sichtbar sind, d.h. nicht durch das Wasser führen, womit eventuelle Dichtungs- und Rostprobleme der vorangehenden Lösung eliminiert werden können. Anders ist ferner die Uebertragung der Antriebsbewegung auf die Schiffsschraube 41. Sie erfolgt hier mit zwei voneinander unabhängigen Antriebssystemen auf zwei Schiffsschrauben 41 und 41'. Dies hat eine Erhöhung des Fahrtempos zur Folge und ausserdera kann durch unterschiedliche Bewegungsintensität am einen Hebel gegenüber dem andern das Boot mittels Differential-Steuerung gesteuert werden. Wie aus den Fig. 7 und 8 hervorggeht, sind die Umlenkzahnräder 69, 69' auf einer quer zu Boots-Längslinie liegenden Achse 71 drehbar gelagert. Sie wirken vorteilhafterweise über ein Kegelgetriebe 34 bekannter Bauart mit den Schiffsschrauben 41 , 41' zusammen und werden durch Kettenstücke 83, resp. 83' , welche ab Kupplungsstellen 90 resp. 90' als Drahtseil 48 weitergeführt werden, angetrieben. Im übrigen erfolgt der Antrieb analog der Ausführungsform gemäss Fig. 4 bis 6. Mit 83 ist ein aufklappbarer Deckel eines Klein-Kofferraumes im Bootsoug und mit 69 die hierfür vorgesehene Handöffnung bezeichnet. Verstellbare Fussschlaufen bekannter Art sind mit 82 resp. 32' bezeichnet.
    [0037] Die Funktion von vorteilhafterweise vorhandenen Karosserieteilen 87 , 87a und 87b wird weiter hinten, anhand von Fig. 13 beschrieben.
    [0038] Antriebskinematisch ist die dritte Ausführungsforra des Bootes gemäss den Fig. 9 und 10 identisch mit jener gemäss den Fig. 7 und 5. Ein Unterschied besteht allerdings in der Ausbildung des Drahtseilzuges und dessen Befestigung. Wie die Illustrationen zeigen, sind die Drahtseilenden unten am verlängerten Doppelhebel 50, 50' befestigt. Die zwei Drahtseile 48, 48' führen also zum Teil durch das Wasser. Um einen optimalen Antrieb zu gewährleisten, gehen die Drahtseile 48 an den Kupplungsstellen 71, 71' wiederum in Kettenstücke 83, 83' über. Statt dass die Kettenstücke 83, 83' aber an ihren anderen Enden wieder in ein Drahtseil 46, 43' übergehen, sind sie dort je mit einem Gummiseil 103 oder einer elastisenen Kordel oder mit einem elastischen Element verbunden, das an seinem vorderen Ende bei 102 fest am Boot verankert ist. Diese Gummiseile 103, 103' werden im Moment des Antriebes, d.h. beim Zurückziehen des Doppelhebels 50, 50' gespannt, um dann in der anschiiessenden Ausholphase die zugeordneten Kettenstücke 83, 33' wieder in ihre Ausgangslage zurückzuziehen, was dank Frei lauf-Lager 42, 42' an den Umlenkzahnrädern 69, 69' möglich ist, ohne die Schiffssenrauben 41 rückwärts zu betätigen.
    [0039] Diese Anordnung von Drahtseilen 48, 48', Kettenstücken 83, 83' und elastischen Zugorganen 103, 103' erspart die Umlenkrolle 81 im vorderen Bereich des Bootes (Fig. 4 bis 6).
    [0040] Verschieden von den bisher beschriebenen Konstruktionen ist der Antrieb gemäss der. Fig. 11 und 12. Anstelle der zwei Drahtseile 48, 48' tritt an jeder Bootseite eine feste Stange 39, welche im Sinne einer Pleuelstange einerseits über ein Gelenk 91 mit dem Doppelhebel 50, 50' und andererseits über ein Gelenk 93 mit einem Gleitstück 92 schwenkbar verbunden ist. Das Gleitstück 92 läuft parallel zur Längsmittelachse des Bootes auf einer Schiene 88a, welche als abgewinkelte Seitenoegrenzung des tragenden Karosserieteiles 87a ausgebildet ist. Das Gleitstück 92 ist über ein Kopplungsteil 94 mit einer Kette 97 verbunden, welche unter dem Karosserieteil 87a horizontal angeordnet ist.
    [0041] Die Kette 97 läuft über Kettenräder 96 und 99, welche am Karosserieteil 87a und den damit verbundenen Lagerteilen 87 und 87b gelagert sind.
    [0042] Wie aus den Illustrationen hervorgeht, erfolgt der Antrieb dadurch, dass das Gleitstück 92 durch die Stange 90 nach hinten geschoben wird, wodurch die Kette 97 bewegt und das Kettenrad 99 gedreht wird. Das Kettenrad 99 versetzt seinerseits die Schiffsschraube 41 über ein Kegelgetriebe 84 bekannter Art, welches in einem Gehäuse auf bekannte Art gelagert ist, in Bewegung. Da das Kettenrad 99 vorteilhafterweise nach der einen Seite mit einer Leerlaufvorrichtung analog den Kettenrädern moderner Fahrräder versehen ist, wird gewährleistet, dass die Schiffsschraube 41 bei den anschiiessenden Ausholbewegungen des Doppelhebels 50, 50' und dem dadurch erzeugten Vorwärtsverschieben des Gleitstückes 92 nicht in entgegengesetzter Richtung dreht.
    [0043] Die Vorteile, die die Ausführungsvariante gemäss den Fig. 11 und 12 bieten kann, lassen sich gut anhand der Fig. 15 beschreiben. Diese zeigt, dass ein linkes und ein rechtes Antriebssystem als je in sicn geschlossene, vorteilhafterweise werkseitig zusammengebaute Baueinheit ausgeführt werden kann, welcne der Benutzer mit wenigen Handgriffen an einen Bootskörper 47 montieren resp. von diesem demontieren kann. Ebenso kann der Rollsitz 65 einfach demontierbar sein. Am Bootskörper 47 ist lediglich das vorteilhafterweise aus Aluminium gefertigte Trägerteil 52 vormontiert. Es dient einerseits als Rollschiene für den Rollsitz 65, welcher von hinten her schlittenartig eingeschoben werden kann, andererseits bildet der Teil der Halterurig für die tragenden Karosserieteile 87a und 87a', welche die Schiene 52 mit ihrem inneren Rand untergreifer. können.
    [0044] Die Karosserieteile 87a, 87a' bestehen vorteilhafterweise aus flachen rechteckigen Platten (z.B. aus Aluminium), welche an ihren äusseren Rändern nach oben abgewinkelt sind.
    [0045] Diese aus den Karosserieteilen 87a und 87a' heraus abgewinkelten Schienen 88a dienen den Gleitstücken 92 und 92' als Aufnahme und verstärken dazu die Karosserieteile 87a, 87a' in Längsrichtung (Profil). Vorne und hinten an den Karosserieteilen 87a, 87a' sind je ein Karosserieteil 87b, 87 resp. 37b', 87. mit ihnen fest verbunden. An diesen sind die Kettenräder 96, 99 gelagert, am vorderen Karosserieteil 87b ausserdem der zweigeteilte Doppelhebel 50, 50', welcher in montiertem Zustand des Bootes mit seinen Endteilen 50a, 50a' in eine Lagerbohrung 47g des Aufbaues 47b des Bootskörpers 47 ein greift.
    [0046] Das Zusammensetzen dieses Bootes durch den Benutzer erfolgt vorteilhafterweise so, dass zuerst der Rollsitz 65 von hinten ner auf das Tragerteil 52 geschoben wird. Anschliessend wird die eine Baueinheit mit einem Antriebssystem von der Seite her so an den Bootskörper 47 herangeschoben, dass das Endteil 50a des Hebels 50 in die Lagerbonrung 47g des Aufbaues 47b eingreift und die ganze Innenkante des Karosserieteiles 87a das Trägerteil 52 untergreift. Dann werden Befestigungsschrauben 100, 101, welche vorteilhafterweise mit handfreundlichen Kunststoffköpfen versehen sind, in entsprechende Gewindebüchsen 47c, 47f des Bootskörpers 47 geschraubt, womit das betreffende Antriebselement mit dem Bootskörper verbunden ist. Analog wird mit der gegenüberliegenden Baueinheit mit Antriebselement verfahren. Kit 47d und 47e sind Plattformen am Bootskörper 47 bezeichnet, die eine optimale Auflage für die Karosserieteile 87, 87a und 57b resp. 87', 87a' und 87b' bilden können.
    [0047] Diese Ausbildung des Bootes resp. die Aufteilung desselben in Baueiniieiten bedeutet, dass der Bootskörper ohne Antriebseiemente und ohne Rollsitz relativ leicht und flach ist und damit ähnlich wie ein Surfbrett auf ein Autodacn verladen werden kann. Die Antriebselemente können entweder ebenfalls auf dem Autodacn, neben dem Bootskörper, oder aber im Kofferraum des Autos transportiert werden: ebenso der Rollsitz.
    [0048] Montage und Demontage des Bootes sind, wie weiter vorne beschrieben, schnell und mühelos realisierbar.
    [0049] Bei der Entwicklung der Ausführungsform des Bootes gemäss Fig. 11 bis 13 wurde auf geringes Gewicht, niedrige Bauhöhe, kostengünstige Serienfertigung, niedrige Werkzeugkosten und auf ein optimales Erscheinungsbild geachtet.
    [0050] Zer Antrieb der Ausfünrungsvariante des Bootes gemäss Fig. 14 und 15 entspricht im wesentlichen dem von Fig. 17 und 18 und ist weiter vorne bescnrieben. Neu ist an dieser Ausfünrungsvariante des Bootes das Antriebselement, handelt es sich doeh nicht um eine Schiffsschraube wie in den vorbeschriebenen Ausführungsvarianten, sondern um zwei voneinander unabhängig angetriebene Schaufelräder 113 und 113'. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass keine Kegelgetriebe oder andere Massnahmen zur Umlenkung der Antriebsbewegung von einer Ebene in die andere notwendig sind, d.h. der Antrieb erfolgt direkt. Aus der Draufsicht auf diese Ausführungsvariante des Bootes gemäss Fig. 15 geht hervor, dass rechts am Heck zwei, links jedoch nur ein Kettenrad 107, 111 vorgesehen sind. Dies kommt daher, dass es sich bei den Kettenrädern 107, 111 um Freilauf-Kettenräder, wie sie z.B. aus dem Fahrradbau bekannt sind, nandelt, die die Schaufelräder 113, 113' nur antreiben, wenn sie im Uhrzeigersinn drehen. Drenen sie im Gegenuhrzeigersinn, treiben sie die Schaufelräder 113, 113' nicht an: Würde auf der rechten Bootsseite gemäss Fig. 15 nur ein solches, im Uhrzeigersinne antreibendes Kettenrad vorgesehen, würde dieses das Schaufelrad 113 nicht bei der Antriebsbewegung des rechten Hebels 50, sondern bei der Ausholbewegung, d.h. bei der Stossbewegung antreiben, was nicht sinnvoll wäre, da diese aufgrund anatomischer und physikalischerGegebenhei ten viel weniger effizient ist als die Zugbewegung. Durch ein zweites Kettenrad 107 und Umlenken der Kettenbewegung auf das Kettenrad 111 wird erreicht, dass der Antrieb des rechten Schaufelrades 113 wunschgemass bei der Zugoewegung am Hebel 50, d.h. bei der Antriebsbewegung, erfolgt. Wird dasselbe, im Uhrzeigersinn antreibende Kettenrad um 130° gedreht und auf der linken Bootsseite angewendet, ist die eben beschriebene Umlenkung der Antriebsrichtung nicht erforderlich und daher genügt ein einziges Kettenrad. Hieraus ergibt sich die assymmetrische Kettenradanordnung.
    [0051] Die Figuren 16 und 17 stellen eine sechste Ausführungsvariante des schraubengetriebenen Bootes dar, bei welcher der gesamte An-triebs- und Rollsitzmecnanismus und eine Fussrampe mit ihren Schlaufen auf ein handelsübliches Surfbrett montiert sind. Der Antrieb erfolgt ananlog der Ausführungsvariante gemäss den Fig. 7 und 5, wobei wie bei Fig. 14 und 15 die Kettenradanordnung assymetrisch ist, um, wie in der Beschreibung der Fig. 14 und 15 erwähnt, identische Freilauf-Kettenräder verwenden zu können, die nur im Uhrzeigersinne antreiben und im Gegenuhrzeigersinne einen Leerlauf aufweisen. Selbstverständlicherweise können aber auch gegensinnig laufende Freilauf-Kettenräder 111 und 111' verwendet werden, sodass die Verwendung des dritten Freilauf-Kettenrades 107 überflüssig wird. Der Klarheit halber sollen alle Teile dieser neuen Ausführungsform kurz beschrieben werden. Mit 147 ist das handelsübliche Surfbrett, auf welches im vorderen Bereich ein vorteilhafterweise aus Aluminium geformtes Profil 202 geschraubt ist, bezeichnet. An diesem Profil 202 sind Lagerteile 104 und 104' für die Lagerung von Umlenkrollen 203 und 203'. 105 ist Fussrampe, 82 und 82' die verstellbaren Fussscnlaufen, die in Verbindung mit dem Rollsitz 65, Voraussetzung sind für eine optimale Beinarbeit. Der Rollsitz 65 ist wie üblich über vier Rollen schlitte-nartig am Trägerteil 52 gelagert. In einem Lagerelement 106 sind die zwei, hier voneinander unabhängig bewegbaren Hebel 50 und 50' gelagert . Die Handgriffe dieser Hebel 50, 50' sind, wie gehabt, mit 72 und 72' bezeichnet. Ueber Ringschrauben 49a und 49b resp. 49a'und 49b' oder ähnliche Befestigungsmittel sind die vier Enden der Drahtseile 48 und 48' mit den Hebeln 50, 50' verbunden. Gemäss Fig. 16 läuft das Drahtseil 48 von der Ringschraube 49ab nach vorne unten über die Umlenkrolle 103, dann seitlich des Bootes nach hinten und wird dann an der Stelle 114 mit der Kette 83 gekoppelt. Es kann sich dabei um eine handelsübliche Fahrradkette handeln, welche über das Freilaufkettenrad 111 und um das Hilfs-Kettenrad 107 herum nach vorne oben zum Drahtseil 48 führt, welches an seinem andern Ende an der Ringschraube 49a befestigt ist.
    [0052] Die Freilauf-Kettenräder 111 und 111' wirken direkt mit Kegelradgetrieben 110 und 110' zusammen, welche die Drehbewegung der Kettenräder 111 und 111' auf die vertikale Achse umlenken, welche über Kegelradge tr iebe 84 und 84' die Schiffsschrauben 41 und 41' antreiben. Die Kegelradgetriebe 110 und 110' sowie Lagerteile 115, 115' sind auf einem vorteilhafterweise aus Aluminium bestehenden Profil 109 befestigt, welches seinerseits auf das Surfbrett schraubbar ist. In Fig. 16 steht der Doppelhebel 50, 50' in neutraler, vertikaler Stellung, während er in Fig. 17 am Ende der Antriebsbewegung, also hinten auf dem Boot aufliegend dargestellt ist. Dies ist vorteilhafterweise auch die Transportstellung für diese Ausfünrungsvariante des Bootes. In der Ausholphase, d.h. wenn der Doppelhebel 50, 50' nach vorne gestossen wird, sorgen die Freilauf-Kettenräder 111 und 1 1 1 ' dafür , dass die Schi ff sschrauben 41 , 41 ' ni cht in der falschen Richtung drehen, sondern durch die Fahrströmung weiter drehen, bis sie durch die Zugbewegung erneut angetrieben werden . Auch in der Ausfünrungsvariante des Bootes gemäss den Fig. 18 und 19 besteht der Bootskörper vorteilhafterweise aus einem handelsüblichen Surforett, und der Aufbau von Antriebsund Rollsitzmechanismus ist weitgehend identisch mit jenem gemäss den Fig. 16 und 17. Anders ist hier, dass die beiden Hebel 50 und 50' des Doppelhebels fest miteinander verbunden sind. Dieser geschlossene, einteilige Antriebsbügel ist hier mit der Referenznummer 124 bezeichnet. Der Sinn dieser Ausbildung liegt darin, auf einfache Weise dafür zu sorgen, dass der Antrieb sowohl in der Zug- wie auch in der Stossoder Ausholphase erfolgt und damit ununterbrochen ist. Hierfür ist es, soll die Konstruktion einfach bleiben, sinnvoll, nur eine Schiffsschraube 41 vorzusehen und zwar in der Eängsmittellinie des Surfbrettes, unten an dessen Endbereich. Um einen ununterbrochenen Antrieb der Schiffsschraube 41 zu gewährleisten, wird in dieser Ausführungsvariante auf beiden Seiten des Bootes nur ein, im Uhrzeigersinn antreibendes, handelsübliches Freilaufkettenrad 111, 111' verwendet. Damit wird erreicht, dass das links angebrachte Kettenrad 111 während der Zugbewegung und das rechts angebrachte Kettenrad 111' während der Stossbewegung des Antriebsfügeis 124 die Schiffsschraube 41 antreibt. In beiden Fällen wird die Antrieosbewegung in derselben Drehrichtung auf die Welle 170 übertragen. Diese Welle 170 führt durch ein Kegelradgetriebe 118 hinduren und überträgt hier die Drehbewegung via Kegel-Zahnräder auf eine vertikale Welle, welche über ein weiteres Kegelradgetriebe 84 mit der Schiffsschraube 41 zusammenwirkt, d.h. diese antreibt.
    [0053] Die Ausführungsvariante des Bootes gemäss den Fig. 20 und 21 weist einen Antrieb auf, der im Prinzip jenem der Ausfünrungsvariante gemäss den Fig. 18 und 19 entspricht. Anders ist lediglich, dass die Umlenkrollen 203 im vorderen Boots-bereien fehlen und stattdessen ein Doppelantriebshebel 12 zur Anwendung gelangt, dessen zwei freie, nicht verbundene Schenkel ins Wasser greifen. Da diese vorteilhafterweise in Fahrrichtung einen sehr dünnen Querschnitt aufweisen, z.B. gequetschtes Rohr, ist die Bremswirkung, die ja nur in der Zugphase auftreten kann, minimal.
    [0054] Die Ausfünrungsvariante des Bootes gemäss den Fig. 22 und 23 ist antriebskinematisch identisch mit jener gemäss den Fig, 20 und 21. Anders ist das Uebersetzungssystem, welches wie folgt funktioniert: Das Kegelradgetriebe 118 wirkt nicht direkt mit der vertikalen Welle der Schiffsschrauben-Einheit zusammen, sondern mit einem grossen Kettenrad 116. Von diesem führt eine geschlossene Kettenschlaufe 120 zu einem kleinen Kettenrad 121, welches direkt mit der vertikalen Welle der Schiffsscnrauben-Einheit zusammenwirkt. Der Unterschied der Durchmesser von grossem und kleinem Kettenrad 116 und 121 resp. der Anzahl Zähne ergibt ein Uebersetzungsver¬haltnis, das dazu dient, die Drehzahl der Schiffsschraube 41 zu erhöhen . Diese Uebersetzung ist sehr einfach, daher kostengünstig und funktionssicher ausgebildet und weist nur eine minimale Baunöhe auf, weil sie flach auf der Boots-Oberseite gelagert werden kann.
    [0055] Das Uabersetzungsverhältnis kann auch variabel gestaltetwerden, beispielsweise ähnlich wie beim Fahrrad, oder durch einfaches Auswechseln der zwei Kettenräder 116c und 121, wenn sich diese als sinnvoll erweisen sollte (Kondition, Können, Agressivität etc.)
    [0056] Der Fachmann erkennt leicht, dass der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Antriebsmechanismus, der im wesentlichen aus einem Kabel- una/oder Kettenzug besteht, der über Umlenkroilen, Antriebs- und/oder Kettenräder und ein odermehrere Freilauf-Rdaer geführt wird, um ein oder mehrere Antriebselemente in Form von Schiffsschrauben oder Schaufelrädern anzutreiben, in weiteren, hier nicht beschriebenen Ausführungsvarianten konstruierbar ist. Auch können die hiervor illustrierten Konstruktionen untereinander kombiniert werden. Diesbezüglich ist es insbesondere be i allen bes chr iebenen Aus führungsvarianten mögl ich , den Antrieb so auszulegen, dass sowohl bei den Zug- als auch bei den Stossbewegungen Antriebsleistung erzeugt wird. In diesem Sinne ist es auch selbstverständlich, dass in jeder Ausfünrungsvariante ein Element zur Speicherung eines Teiles der Zugkraft vorgesehen werden kann, welche gespeicherte Leistung während der Stossbewegung in Antriebsleistung umgesetzt wird. Eine derartige Konstruktion kann auch den Vorteil bieten, dass die auf die Antriebselemente wirkenden Kräfte während der Zug- und der Stossbewegung aneinander angepasst werden können, um kleinere Leistungsschwankungen zu realisieren. Auch die Zwischenschaltung eines Schwungrades kann denselben Effekt bringen. Weiter kann die Verwendung elastischer Glieder im Kabel- und Kettenzug als Längenausgleian in einem geschlossenen Kabel- und Kettenzug unumgänglich sein, wenn durch die Bewegung des Doppelhebels die wirksame Länge der Züge verändert wird.
    [0057] Der Fachmarm erkennt auch, dass der Antriebsmechanismus ohne Hebel auskommen kann, denn es ist ohne weiteres möglich, direkt auf die Drantzüge einzuwirken, zumindest in Zugrichtung.
    [0058] Aucn kann es sinnvoll sein, die Drahtseile mit unterschiedlichen Hebellängen mit den Antriebshebeln zu verbinden, derart, dass bei der Zugbewegung der wirksame Hebelarm grösser ist als oei der Stossbewegung, wo zwangsläufig weniger Energie abgegeben werden kann.
    [0059] Weiter kann die Hin- und Herbewegung des Rollsitzes direkt in Antriebsleistung umgesetzt werden, wenn er beispeilsweise mit einem separaten Draht- und/oder Kettenzug verbunden wird, der wie die beschriebenen Züge auf ein oder mehrere Antriebselemente wirkt.
    [0060] Es kann interessant sein, das erfindungsgemässe Fahrzeug als Zweiplätzer vorzusehen, entweder mit Linien- oder Parallelanordnung der beiden Plätze. Vorteilhafterweise wird das Fahrzeug dann so ausgelegt, dass abwechslungsweise immer ein Platz die höhere Zugleistung erbringt, wenn der andere in Stossrichtung in die Ausgangslage zurückfährt. Eine ganze Reihe nicht erfinderischer Konstruktionsänderungen an den beschriebenen Ausführungsvarianten sind ebenfalls problemlos realisierbar. Hier nur einige Beispiele:
    [0061] Bei der Ausführungsvariante gemäss Fig. 20 und 21 ist es denkbar, an den ins Wasser eingreifenden Schenkeln des Doppelhebel-Systems 125 dünne Stabilisierungsscheiben anzubringen, die in Fahrrichtung nur einen minimalen Querschnitt aufweisen und daher kaum Widerstand erzeugen würden. Diese Scheiben würden das Schwert oder den Kiel ersetzen.
    [0062] Da bei den Ausführungsvarianten gemäss Fig. 18 bis 23 nur eine Schiffsschraube und nur ein Doppelhebel vorgesehen sind, stellt sich hier die Frage der Steuerung. Diese kann z.B. mittels Fusssteuerung bekannter Art erfolgen. Es ist auch denkbar, ein einfaches Handsteuer vorzusehen, das mit der einen Hand betätigt wird, während die andere den Antriebshebel bewegt. Eine weitere Steuerungsmöglichkeit besteht darin, im Griffbereich des Antriebsbügels 124 Bremsgriffe anzubringen, welche über Bowdenzüge mit einem Steuer zusammenwirken.
    [0063] Es ist für den Fachmann auch naheliegend, die diversen beschriebenen Getriebearten durch andere Uebertragungsmechanismen, z . B . flexible Wellen zu ersetzen. Genauso können die Drahtzüge und Ketten durch andere Elemente, z.B. Keilriemen, Zahnriemen, bestückte Saiten, Zahnstangen und Ritzel, etc ersetzt werden.
    [0064] An Stelle herkömmlicher Freiläufe sind auch Wippenmechanismen verwendbar, die alternierende Bewegungen direkt in unilaterale Bewegungen umsetzen.
    [0065] Eine Ergänzung zu allen bisher beschriebenen und illustrierten Ausführungsvarianten besteht, sollten Stabilitätsprobleme in lateraler Richtung (Kippgefahr) auftreten, darin, seitlich anbaubare Schwimmer-Elemente als Zusatz-Teile für Anfänger und wenig geübte Benutzer zu verwenden. Diese werden vorteilhafterweise in einer gewissen Distanz vom Boot entfernt angeordnet, z.B. an Auslegern. Die Schwimmer-Elemente können aufblasbare Gummi- oder We i chplast i kkörper sein oder aus geeignetem Kunststoff, z.B. Polystircl, bestehen.
    [0066] Die Tatsache, dass die Erfindung hiervor lediglich in Einsatzmoglichkeiten bei Booten und ahnlichen Wasserfahrzeugen beschrieben ist, beschränkt sie nicht auf derartige Fahrzeuge. Bei adäquater Wahl der Antrieosmittel können damit problemlos auch Land- und Luftfahrzeuge damit ausgerüstet werden, wobei bei letzteren damit nicht eine autonome Flugtauglichkeit erreicht werden soll, sondern beispielsweise bei Leichtflugzeugen wie z.B. Dracuenseglern, die Erfindung als Kilfsantrieb einsetzbar ist.
    权利要求:
    ClaimsPATENTANSPRUECHE
    1. Durch Muskelkraft bewegbares Fanrzeug, umfassend zumindest einen Fahrzeugkörper (47), ein Betatigungselement (50, 50'), eine Kraftübertragungseinheit (43, 59; 69, 70, 57a, 57b; 58; 43) und ein Antriebselement (41), das Ganze derart, cass eine alternierende Hin- und Herbewegung des Betätigungselementes (50, 50') durch die Kraftübertragungseinheit (48, 59; 69, 70, 57a, 57b; 58; 43) und das Antriebselement (41) in eine unidirekt ionale Vorschubbewegung des Fahrzeuges umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (50, 50') mit mindestens einem Zug (48, 59) der Kraftübertragungseinheit (46, 59; 69, 70, 57a, 57b; 58; 43) zusammenwirkt, welcher Zug (48, 59) mit einem Getriebe (69, 70, 57a, 57b; 58; 45) wirkverbunden ist, das zumindest einen Freilauf (42) beinhaltet, über den das Antriebselement (41) durch das Getriebe (69, 70, 57a, 57b; 56; 43) unidirektional angetrieben wird.
    2. Fahrzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betatigungselement (50, 50') mit zwei gegensinnig wirkenden Zügen (48, 59; 48', 59) verbunden ist, derart, dass über den einen Zug (48, 59) während der Hin- und über der: anderen Zug (48', 59) während der Herbewegung des Betätigungselementes (50, 50') Kraft auf das Getriebe (69, 70, 57a, 57b; 58; 43) übertragbar ist.
    3. Fahrzeug nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegensinnig wirkende Freiläufe (111'; 107, 111) im Getriebe (110) enthalten sind, derart, dass sowohl während der Hin- als auch während der Kerbewegung des Betätigungselementes (50, 50') eine unidirektionale Kraft auf das Getriebe (110) übertragbar ist.
    4. Fahrzeug nach Patentanspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (50, 50') aus einem einteiligen Doppelelement (50, 50') oder aus zwei individuellen Elementen (50; 50') oesteht, von denen jeder mit zu mindest einem Zug (48) wirkverbünden ist.
    5. Fahrzeug nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (50, 50') ein ein- oder zweiteiliger an einer Drehachse (51) drehbar gelagerter Hebel mit Handgriffen (72, 72') ist oder aber nur aus zwei mit dem oder den Zügen (48, 59; 48', 59) verbundenen Handgriffen besteht.
    6. Fahrzeug nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Hebel des Betätigungselementes (50, 50') je auf einer Seite ihrer Drehachse (51) mit einem oder zwei Zügen (48, 59; 48', 59) verbunden sind, wobei die Distanzen zwischen Drehachse (51) und Verbindungsstelle mit den Zügen (48, 59; 48', 59) gleich oder unterschiedlich sein können.
    7. Fahrzeug nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zug (48, 59) aus einem mit dem Betätigungselement (50, 50') verbundenes Drahtseil (48) und einer daran anschiiessenden und gegebenenfalls mit einem zweiten Drahtseil (48') verbundenen Kette (59) besteht, welche letztere mit dem Getriebe (69, 70, 57a, 57b; 58; 43) zusammen-
    8. Fahrzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (69, 70, 57a, 57b; 58; 43) ferner Kettenroder (69, 70, 57a, 57b, 43) und zumindest eine diese verbindende Kette (58) und/oder Kegelgetriebe (84) umfasst.
    9. Fahrzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Rollsitz (65) versehen ist.
    10. Fahrzeug nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Züge (48, 59; 48', 59) jeweils mit einem ausziehbaren elastischen Element (103) verbunden ist resp. sind.
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