DE69530585T2

DE69530585T2 - Mit wasserstrahl angetriebenes fahrzeug

Info

Publication number: DE69530585T2
Application number: DE69530585T
Authority: DE
Inventors: Gerald Alden Wiegert
Original assignee: Wiegert Gerald Alden San Pedro
Current assignee: Wiegert Gerald Alden San Pedro
Priority date: 1995-04-17
Filing date: 1995-10-10
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2015-10-11
Also published as: WO1996033091A1; CA2193216C; JPH10505308A; KR100414600B1; EP0764111B1; CA2193216A1; ATE238946T1; US5520133A; JP3662590B2; EP0764111A4; AU3997995A; AU695489B2; DE69530585D1; BR9508703A; EP0764111A1; ES2202381T3

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein durch einen Wasserstrahl angetriebenes, motorradartig ausgebildetes Wasserfahrzeug und insbesondere ein Fahrzeug, das dann, wenn es sich in Ruhe befindet, halb untergetaucht ist, um das Besteigen und das Gleichgewichthalten zu erleichtern, wenn sich der Fahrer auf dem Fahrzeug befindet.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die zur Zeit üblichen, durch einen Wasserstrahl angetriebenen Wasserfahrzeuge oder "Jet-Ski"-artigen Fahrzeuge schwimmen normalerweise durch Auftrieb und schwimmen hoch auf der Wasseroberfläche auf, wenn sie sich in Ruhe befinden oder auch während der Bewegung. Ein Nachteil mit einer solchen Konstruktion besteht darin, daß es für eine Person dann, wenn das Fahrzeug hoch auf dem Wasser aufschwimmt, schwierig ist, das Wasserfahrzeug zu besteigen und die Einheit ausbalanciert zu halten. Es erfordert, daß sich die Person tatsächlich weit oberhalb des Auftriebszentrums befindet, so daß es dann, wenn sich das Fahrzeug während der Verwendung neigen sollte, schwierig ist, es aufzurichten und es ist auch schwierig, es zu besteigen.
Darüber hinaus haben manche der zur Zeit üblichen Wasserfahrzeuge relativ schmale Fußbretter und auf diese Weise wird die Stabilisierung erreicht. Weiterhin haben die zur Zeit üblichen Produkte nicht die Fähigkeit, ihre Breite zu verändern oder das Wasserfahrzeug in Abhängigkeit von der Geschicklichkeit des Fahrers anzupassen.
Weiterhin haben Fahrzeuge gemäß dem Stand der Technik im allgemeinen nicht die Möglichkeit einer Doppellenkung sowohl an der Vorder- als auch an der Rückseite durch die Bewegung einer Wasserstrahldüse.
Das US-Patent Nr. 5,113,777 beschreibt ein kleines, wasserstrahlgetriebenes Wasserfahrzeug, das eine Strahlantriebseinheit mit einer Lenkdüse besitzt und weiterhin einen Lenkski an der Vorderseite des Wasserfahrzeuges aufweist, um den Rumpf anzuheben und auch einen Lenkeffekt zu ermöglichen. Die Lenkdüse und der Lenkski sind miteinander verbunden, so daß sie in entgegengesetzte Richtungen gelenkt werden, um eine härtere Lenkung und eine Lenkung selbst bei niedrigen Geschwindigkeiten oder bei einer Weiterbewegung im Leerlauf zu ermöglichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung schafft ein durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug gemäß Anspruch 1 der beigefügten Ansprüche.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein wasserstrahlgetriebenes Wasserfahrzeug zu schaffen, das eine Vielzahl von Ballasthohlräumen auf weist, die in einer Ruhelage mit Wasser gefüllt werden können, so daß das Wasserfahrzeug tiefer eintauchen kann, was das Aufsitzen einer Person auf das Fahrzeug wesentlich einfacher macht, da es sich unter der Person und teilweise unter Wasser befindet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Wassereinlaßhohlräume in dem Wasserfahrzeug zu schaffen, die in der Ruhelage mit Wasser gefüllt sind, während bei einer Vorwärtsbewegung des Wasserfahrzeuges das Wasser ausgestoßen wird und sich das Wasserfahrzeug zur Wasseroberfläche hin oder in die Nähe der Wasseroberfläche anhebt, wodurch der Gesamt-Tiefgangsbereich oder Strömungswiderstand vermindert wird, so daß sich das Wasserfahrzeug im Wasser schneller bewegen kann.
Es ist auch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Wasserfahrzeug mit einem lenkbaren Frontski und auch einem Lenkmechanismus zu schaffen, der gleichzeitig die Wasserstrahldüse abwinkeln kann, um weiterhin direkte Lenkeigenschaften für das Wasserfahrzeug sicherzustellen.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Seitenschürzen vorzusehen, die dem Fahrzeug hinzugefügt werden, und es können zusätzliche Schürzen mit geringerer oder größerer Breite für Stabilisierungszwecke an das Wasserfahrzeug in Abhängigkeit von der Geschicklichkeit und dem Alter des Fahrers angesetzt werden, um das Wasserfahrzeug an den Verwender anzupassen. Die Schürzen erzeugen einen die Oberfläche nicht durchdringenden Gleitflächen- oder Tragflügeleffekt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Mechanismus zur Steuerung der Öffnung der Strahldüse zu schaffen, um den Schub zu variieren.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Version des Wasserfahrzeuges zu schaffen, die so konstruiert ist, daß ihre größte Breite ungefähr 61 cm (24 Inch) in Querrichtung beträgt. Eine solche Konstruktion erzeugt eine Bodenoberfläche mit geringerer Breite, so daß dann, wenn das Fahrzeug gedreht wird, die Wahrscheinlichkeit vermindert ist, daß der Boden aus dem Wasser herausragt. Da sich somit der Wassereinlaß für das Wasser für die Wasserstrahlpumpe nicht außerhalb des Wassers befindet, kann auch keine Luft in diese Pumpe eindringen, was zu einer unerwünschten Kavitation der Wasserstrahlpumpe führen würde. Es bleiben sowohl die Oberfläche als auch der Wassereinlaß unter Wasser.
Diese und andere Gegenstände und Vorteile ergeben sich aus dem folgenden Teil der Beschreibung, in der Einzelheiten der vollständigen Offenbarung halber beschrieben werden, ohne daß sie den Schutzumfang der Erfindung begrenzen sollen, der sich aus den beigefügten Ansprüchen ergibt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Diese Vorteile ergeben sich noch klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung und durch Bezugnahme auf die Zeichnung; in dieser zeigen:
1 eine Seitenansicht des durch einen Wasserstrahl angetriebenen Wasserfahrzeugs der vorliegenden Erfindung,
2 eine Draufsicht auf das Wasserfahrzeug aus 1,
3 eine Ansicht von hinten des Wasserfahrzeuges aus 1,
4 eine Ansicht von vorne des Wasserfahrzeuges aus 1,
5 eine auseinandergezogene Darstellung des Wasserfahrzeuges aus 1,
6 eine Seiten-Schnittansicht, die das Wasserfahrzeug der vorliegenden Erfindung im Ruhezustand und teilweise eingetaucht wiedergibt,
6A eine Seiten-Schnittansicht des Wasserfahrzeuges in einem angehobenen Zustand, in dem es beginnt, aus dem Wasser in seine Fahrstellung aufzutauchen,
7 eine Seitenansicht des Wasserfahrzeuges der vorliegenden Erfindung vollständig aufgetaucht in seiner Fahrposition,
8 eine Schnittansicht von hinten des Wasserfahrzeuges längs der Linie 8-8 aus 6,
9 eine Schnittansicht von hinten des Wasserfahrzeuges längs der Linie 9-9 aus 6,
10 eine Schnittansicht des Wasserfahrzeug-Skis längs der Linie 10-10 aus 6A,
11 eine Draufsicht der vorliegenden Erfindung, die die Doppel-Lenk-Einrichtung wiedergibt,
12 eine Draufsicht auf die vorliegende Erfindung mit einer modifizierten Schürzenanordnung, und
13 eine Seitenansicht des Sitzes der vorliegenden Erfindung, der als Auftriebsvorrichtung verwendet wird.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
1 zeigt ein Wasserfahrzeug oder einen wasserstrahlgetriebenen Wasserski, der allgemein mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist. Das Fahrzeug 20 umfaßt zwei Hauptteile, nämlich einen im wesentlichen langgestreckten Rumpf, der mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet ist und ein vorderes Skielement, das mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnet ist. Zusätzlich hierzu sind zwei Seitenschürzen-Elemente vorhanden, die mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet, und wie man am besten der 5 entnimmt, am Rumpf 22 befestigt sind. Zwei zusätzliche Schürzenelemente 27 (12) mit unterschiedlichen Abmessungen können an den Seitenschürzen 26 in Abhängigkeit von der Fähigkeit des Verwenders des Wasserfahrzeuges montiert werden, um eine größerer Stabilität für das Wasserfahrzeug sicherzustellen.
Das Wasserfahrzeug 20 umfasst auch einen vorderen Lenkmechanismus 28, der am besten in 5 zu sehen ist, um das Fahrzeug und die Bewegung des vorderen Skielementes 24 zu lenken. Zusätzlich ist ein sekundärer Rumpf-Steuerungsmechanismus 30 vorgesehen, um eine Wasserstrahldüse 32 zu verdrehen, wie man am besten der 11 entnimmt.
Was das Wasserfahrzeug im einzelnen anbelangt, so kann der langgestreckte Rumpf 22 aus Kunststoff geformt sein und umfasst ein im allgemeinen abgerundetes Vorderende 36, wie man am besten in den meisten der Figuren sieht. Das Vorderende 36 geht in die Seitenflächen 38 über, die langgestreckt und gekrümmt sind, um einen im wesentlichen stundenglasartige Form mit Einsenkungen auf beiden Seiten 40 zu bilden, in denen die Schenkel des Fahrers den Rumpf 22 umgreifen und sich in den Einsenkungen nach unten erstrecken.
Hinter den Einsenkungen 40 verbreitern sich die Seitenflächen 38 beim Bezugszeichen 42 nach außen und gehen in ein gekrümmtes hinteres Ende 44 zwischen den ausgestellten Teilen 42 über.
Der Rumpf 22, der in den 6, 6A oder 7 im Querschnitt dargestellt ist, umfasst einen Sitzteil 48, der vorzugsweise der besseren Bequemlichkeit halber aus Schaum gebildet und an der Oberfläche 49 des Rumpfes befestigt ist. Wie man den 1, 2 und 8 entnimmt, ist er so gekrümmt, daß ein Fahrer auf ihm sitzen kann, und er kann abgenommen werden, um als Auftriebshilfe verwendet zu werden (siehe 13).
Der Boden 50 ist im wesentlichen flach und erstreckt sich vom unterschnittenen hinteren Ende 52 nach vorne und nach oben, um in das abgerundete Vorderende 36 überzugehen.
In der Nähe des vorderen Endes 36 befindet sich ein Lenkwellenrohr 58, das sich von der Rumpfoberseite 59 durch das Innere des Rumpfes 22 bis zum Boden 50 nach unten erstreckt. Wie man am besten den 6, 6A und 7 entnimmt, ist das Rohr 58 aufrecht und geringfügig gegen die Vertikale geneigt. Der im zugeordnete Lenkmechanismus wird später noch genauer beschrieben.
In einem wasserdichten Motorhohlraum 60 (dem Inneren des Rumpfes 22) ist zum gekrümmten vorderen Ende 36 des Rumpfes 22 hin vorzugsweise Auftriebsschaum 62 angeordnet. Zusätzlich ist vorzugsweise im Motorhohlraum 60 ein zusätzliches Teil aus Auftriebsschaum 66 montiert. Ein Luftdurchgang 64 öffnet sich von der Rumpfoberseite 49 nach innen und steht mit dem wasserdichten Motorhohlraum 60 in Verbindung. Der Zweck besteht darin, Luft in den Hohlraum eintreten zu lassen, wenn ein herkömmlicher Verbrennungsgasmotor 72 am Boden 50 montiert ist, der als Kiel wirkt, wenn das Fahrzeug eingetaucht ist.
Unterhalb des Bodens 50 und sich nach hinten erstreckend ist eine langgestreckte äußere Bodenplatte 70 montiert, die einen solchen Querschnitt besitzt, daß sie als Stabilisierungseinrichtung wirkt, um ein Hin- und Herschwingen des Fahrzeuges von einer Seite zur anderen zu verhindern.
Der Motor 72 umfasst ein herkömmliches Wasserfahrzeug-Abgassystem 74, das einen Auspuff 74a umfasst, der vorzugsweise aus der Seite des Rumpfes 22 unterhalb der Wasserlinie austritt. Der Motor 72 und das Abgassystem 74 sind jedoch kein Teil der vorliegenden Erfindung. Es ist auch ein Treibstofftank 74b vorgesehen, der in der wasserdichten Kammer montiert ist.
Zusätzlich ist eine herkömmliche Antriebswellen-Kupplung 76 (6, 6A und 7) vorgesehen, die auf der hinteren unterschnittenen Wand 52 montiert ist. Vom Motor 72 aus erstreckt sich durch eine Dichtung in der Wand 52 und die Kupplung 76 eine Antriebswelle 78, die sich bis zu einer Wasserpumpe 50 erstreckt, die einen Propeller oder Impeller aufweist, der oder die mit einer herkömmlichen Wasserstrahldüse 82 verbunden sind. Die Düse kann für eine Bewegung von einer Seite zur anderen sowie für eine Auf- und Abbewegung gelenkig montiert sein, um eine Trimmung zu erzielen, wie in 11 gezeigt. Die Wasserpumpe 80 ist an der äußeren Bodenplatte 70 ebenso wie an den Seitenschürzen 26 montiert.
Die Wasserpumpe 80 besitzt ein Gehäuse 84, das einen Wasser-Einlaßkanal 84 umgibt, der sich von der Platte 70 nach oben und hinten erstreckt und in einem sich verjüngenden Wasserstrahl-Durchlaß 86 endet, an dem die Strahldüse 82 montiert ist. Die Bodenplatte 70 hat eine Öffnung 88, so daß Wasser durch die Öffnung 88 durch die Impeller der Pumpe 80 angesaugt und mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Engstelle in die Strahldüse 82 abgegeben werden kann, wo sie mit zusätzlichem Schub austritt, um eine Vorwärtsbewegung des Wasserfahrzeuges 20 zu bewirken.
Um ein Gehäuse um die Antriebswelle und die Pumpe 80 herum zu bilden, sind die Seitenschürzenelemente 26 vorgesehen. Die Schürzenelemente sind vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Rumpf 22 geformt und am besten in 5 dargestellt. Diese Schürzenelemente 26 dienen als Teil der Ballastteile des Wasserfahrzeuges 20, um es diesem zu ermöglichen, teilweise unterzutauchen, wenn es sich in Ruhe befindet, wie in 6 gezeigt.
Im allgemeinen sind die Seitenschürzen 26 hohl und jede ist um die Seitenflächen 38 des Rumpfes 22 herumgelegt und steht mit den Seitenflächen 38 in Eingriff und erstreckt sich nach hinten, wo sie mit der äußeren Bodenplatte 70 in Eingriff steht und verbunden ist, wie man am besten der 9 entnimmt.
Die Schürzen 26 umfassen jeweils ein zugespitztes vorderes Ende 92 für eine Anpassung an die Seitenfläche 38. Jede von Ihnen umfasst eine im wesentlichen flache obere Oberfläche 94, die die Fußstütze für den oder die Fahrer wird. Benachbart zum hinteren Ende 96 der Schürze 26 befinden sich nach oben vorstehende, flossenartige Teile 98, die an ihren Oberseiten 99 gekrümmt sind, um zum unterschnittenen hinteren Ende des Rumpfes 22 zu passen. Die Flossenteile 98 sind mit Flanschen 100 aufeinander zu nach innen gebogen. Wo die Flansche 100 zusammenstoßen (siehe 3) stehen die Kanten 102 miteinander in Berührung. Da die Flansche 100 dort ausgeschnitten sind, wo die Schürzen zusammengebogen und durch Befestigungsmittel am Rumpf befestigt sind, wird eine Wasseröffnung 104 gebildet. Die verbundenen Schürzen 24 und die Außenseite des Rumpfes 22 bilden eine Ballastwasserkammer 106.
In den 6, 6A und 7 sind gestrichelte Linien 103 vorhanden, die das obere Profil der Schürzen darstellen, wenn sie am Rumpf 22 befestigt sind.
In der Nähe des vorderen Endes 92 der Schürzen 26 befinden sich Luftaustrittsöffnungen 108. Wenn das Fahrzeug langsamer wird und einzutauchen beginnt, tritt Luft durch die Öffnungen 108 aus, um zu verhindern, daß eine Luftblase in der Ballastwasserkammer 106 eingeschlossen wird, wie man am besten der 6 entnimmt. Das Wasser umgibt der Rumpf 22 in den hohlen Schürzen 26 und flutet die Ballastwasserkammer 106. Wenn sich das Wasserfahrzeug dadurch vorwärts bewegt, daß der Schub des Strahls erhöht wird, wird das Wasser in den Schürzen und der Wasserkammer 106 durch die Wasseröffnung 104 evakuiert, wie man am besten der 6A entnimmt, und die dreieckige Öffnung 107 ermöglicht bei dieser Evakuierung, daß Luft eintritt und sich das Wasserfahrzeug 20 nach oben in seine endgültige Fahrposition bewegt, wie in 7 gezeigt.
Am hinteren Ende des Wasserfahrzeuges 20 kann ein Handgriff 116 am Rumpf 22 befestigt sein, um einem Fahrer beim Besteigen des Wasserfahrzeuges 20 zu helfen. Zusätzlich können andere Haltegriffe (nicht dargestellt) vorgesehen werden, die verwendet werden, um das Wasserfahrzeug 20 beim Be- und Entladen anzuheben und zu tragen.
Vor dem Sitz 48 kann im Rumpf 22 ein Speicherabteil 118 ausgebildet sein. Eine Abdeckung 120 ist vorhanden (siehe 1 und 2).
Der Frontski 24 besitzt einen besonders einzigartigen Aufbau. Der Ski hat die Form eines am hinteren Ende offenen Schwimmkörpers mit einer Außenhaut, die leicht gekrümmt ist, und dabei den oberen Teil 124 zu bilden, während sie sich nach vorne hin zu einem verjüngten, abgerundeten, einem weichen Stoßfänger ähnlichen Vorderende 126 erstreckt. Sie krümmt sich dann weiter, so daß sie eine Bodenoberfläche 128 bildet. Das hintere Ende 130 ist offen und am vorderen Ende befindet sich ein Belüftungs- oder Wassereinlaßschlitz 132 an der Vorderseite des Schwimmers, der sowohl als Wassereinlaß als auch als Luftauslaß dient. Siehe 10.
Zusätzlich sieht die Erfindung zwei widerstandsfähige Wasser-Flügel-Seitenführungselemente 134 vor. Diese Elemente 134 wirken als Führungen oder Strömungswiderstandselemente, so daß das Wasserfahrzeug 20 davor bewahrt wird, seitlich abzudriften, während es sich im Wasser dreht. Diese Flügelführungselemente 134 stehen dem Fahrer optional zur Verfügung. Wenn sie entfernt werden, hat das Wasserfahrzeug 20 in stärkerem Maße die Tendenz, in Kurven hineinzugleiten statt eine exakte Kurve beizubehalten, wenn das vordere Skielement 24 gedreht wird.
Der Lenkmechanismus 28 umfasst eine langgestreckte Lenksäule 140, die durch das Antriebssäulenrohr 58 hindurch verläuft, und ist mit einem Ende 142 an dem Frontski 24 befestigt. Die Säule 140 erstreckt sich nach oben und aus dem Rohr 58 heraus, wo sie in einer einstellbaren Lenkstange 144 endet, die vorzugsweise Handgriffe 146 umfasst.
Um den Motor 72 anzulassen und zu beschleunigen, kann der rechte Handgriff 146 verdreht, gedreht oder gezogen werden, und er ist mit einer Drossel und einer zum Motor 72 führenden Konversions-Verbindung verbunden, um die Geschwindigkeit des Wasserfahrzeuges 20 zu erhöhen oder zu vermindern.
Der linke Handgriff 146 kann wahlweise verdrehbar sein, um die Größe der Strahldüse 82 mit Hilfe eines Kabels 148 zu steuern. Wie man der 8 entnimmt, bewirkt eine Drehung des Handgriffes 146, daß sich das Kabel 148 vorschiebt oder zurückzieht. Das Kabel 148 läuft zur Strahldüse 82, wo es mit einem Schieber, einer Verringerungs- oder Erweiterungsanordnung (nicht dargestellt) in der Strahldüse in Eingriff steht, um die Öffnung zu reduzieren oder zu erweitern, um den Wasserschub durch die Düse zu erhöhen oder zum vermindern, um so die Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu erhöhen oder zu vermindern.
Zusätzlich ist über der Lenkstange 144 vorzugsweise eine Instrumentengruppe 150 vorgesehen (siehe 8 und 9). Verschiedene Instrumente 152 können vorgesehen sein, wie z. B. Warnlampen, eine Treibstoffanzeige, ein Umdrehungszähler, usw..
Ein weiteres einzigartiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß ein zweiter Lenkmechanismus 30 vorgesehen ist. Dies entnimmt man am besten den 6, 6A und 7. Die Lenksäule 140 ist mit einer Kurbelwelle 154 und einem Kabel 156 verbunden, das sich nach hinten zur Strahldüse 82 erstreckt, die, wie oben erläutert, für eine horizontale Bewegung in horizontaler Richtung schwenkbar montiert ist. Somit bewegt sich dann, wenn die Lenkstange nach links gedreht wird, um eine Linkskurve durchzuführen, das Kabel 156 und veranlaßt die Strahldüse 82 ebenfalls nach links zu schwenken oder sich nach links zu drehen. Mit dieser Anordnung kann eine positive Drehung mit wesentlich kleinerem Radius durchgeführt werden, was im Fall von Rennen die Einsparung von wertvoller Zeit bei der Durchführung von Kurven oder Drehungen bedeuten kann.
Im Betrieb unterscheidet sich dieses einzigartige Wasserfahrzeug 20 von denen gemäß dem Stand der Technik in folgender Weise. Wenn sich das Wasserfahrzeug 20 in Ruhe befindet, wie in 6 gezeigt, sind alle Ballastwasserkammern 106 und das Innere 160 des Skis 24 mit Wasser 162 gefüllt. Das Wasser tritt durch die Öffnung 132 und die hintere Öffnung des Vorderskis und die vordere Öffnung 108 und die hinteren Öffnungen der Seitenschürzenelemente 26 ein, so daß das Wasserfahrzeug 20 eingetaucht ist, wie in 6 gezeigt. Wie man sieht, können die oberen Oberflächen 94 der Schürzen mit einem Antigleit-Material 164 versehen sein und wirken als Fußstützen. Da sich die Oberflächen 94 deutlich unter der Wasseroberfläche 166 befinden, ist es für einen Fahrer leicht, sich dem Fahrzeug von hinten zu nähern, auf den Fußstützenbereich zu treten und unter Verwendung des Handgriffs 116 die Beine über das Fahrzeug zu spreizen und den Sitz 48 zu besteigen. Das Wasserfahrzeug 20 ist noch immer teilweise untergetaucht und sein Gleichgewicht kann auf einfache Weise aufgrund des Drucks des Wassers aufrechterhalten werden, das das Fahrzeug 20 umgibt.
Darüber hinaus liegt deswegen, weil die Ballastkammern voller Wasser sind und wegen der Positionierung des Motors 72 der Schwerpunkt deutlich unter der Wasserlinie (siehe die Mittellinie 170), so daß ein Schwanken oder Kippen auf eine Seite, das zu einem Umkippen führen könnte, in starkem Maße vermindert wird. Darüber hinaus liegt der Längsrichtungs-Schwerpunkt auf der Linie 9-9 in 6. Dies trägt ebenfalls zu der ungewöhnlichen Stabilität und der Vorder-Rückwärts-Balance und -Steuerung bei.
Zum Betrieb zurückkehrend ist zu sagen, daß, sobald der Fahrer auf das Wasserfahrzeug 20 aufgestiegen ist, die Drossel am Wasserfahrzeug 20 geöffnet wird, so daß dieses anfängt, sich, wie in 6A gezeigt, vorwärts zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt wird Wasser 162, das sich in den jeweiligen Hohlräumen befindet, durch die hinteren Öffnungen im Frontski 24 und die Seitenschürzenöffnungen 107 sowie durch die große Öffnung 104 an der Rückseite des Fahrzeuges 20 ausgestoßen. Dies ermöglicht es seinerseits den Hohlräumen des Fahrzeuges 20, Luft anzusaugen und in dem Maße mehr Auftrieb zu erlangen, in dem Luft das Wasser 162 ersetzt.
Wenn schließlich das gesamte Wasser 162 ausgestoßen und durch Luft ersetzt ist, wie in 7 gezeigt, befindet sich das Wasserfahrzeug in einer Position für die volle Fahrt auf dem Wasser oder knapp unter der Wasseroberfläche 166 für einen maximalen Betrieb.
Wenn das Fahrzeug 20 abgebremst wird, tritt das umgekehrte ein und Wasser strömt dann durch die Wasser-Einlaßöffnungen, um die Kammer zu füllen, und das Wasserfahrzeug beginnt, in das Wasser einzutauchen und die in 6 gezeigte Position wird eingenommen.
Zwar wurde die Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, doch sei darauf hingewiesen, daß das Fahrzeug 20 so ausgebildet werden könnte, daß das Frontskielement 24 fest angeordnet ist und daß eine Kurvenfahrt des Fahrzeuges lediglich dadurch bewerkstelligt wird, daß die Strahldüse 82 in der oben beschriebenen Weise gedreht wird. Auch kann das Fahrzeug in jeder beliebigen Art geformt werden, die es ermöglicht, daß der Schwerpunkt unter der Wasserlinie liegt, wenn sich das Fahrzeug in Ruhe befindet, wobei in dieser Ruhelage ein großer Teil des Fahrzeuges von Wasser umgeben ist, und das dann eine Vorwärtsbewegung bewirkt, daß sich das Fahrzeug aus dem Wasser heraushebt.
Zusätzlich kann im Fall von weniger erfahrenen Fahrern das Fahrzeug 20 mit zusätzlichen Seitenschürzen 174 ausgerüstet werden, die zusätzliche Wasserballastkammern enthal ten (siehe 12). Auf diese Weise ist eine breitere Basis vorhanden, um das Fahrzeug daran zu hindern entweder im eingetauchten Zustand oder insbesondere dann umzukippen, wenn das Wasser ausgestoßen worden ist und sich das Fahrzeug 20 voll in einem Zustand befindet, in dem es sich auf der Wasseroberfläche bewegen kann. Die zweiten Schürzen 174 können an den ersten Schürzen in irgendeiner geeigneten Weise befestigt werden.
Es kann auch eine Sitzverriegelung 176 vorgesehen sein, um den Sitz 48 vom Fahrzeug 20 zu entfernen, so daß er als Auftriebs- bzw. Schwinghilfe dienen kann, wie man am besten der 13 entnimmt.
Schließlich können sowohl die ersten als auch die zweiten Paare von Schürzen 26 oder 174 mit Geländerrändern versehen sein, die sich oberhalb der oberen Oberflächen erstrecken, um zu verhindern, daß die Füße des Fahrers von der Oberseite abrutschen.
Es ist auch wichtig, darauf hinzuweisen, daß eine bevorzugte Ausführungsform des Wasserfahrzeuges 20 einen Aufbau besitzt, bei dem die Breite des Fahrzeuges, d. h. der breiteste Abschnitt in Querrichtung des Fahrzeuges ungefähr 61 cm (24 Inch) beträgt. Gemäß 2 ist dies zur Rückseite hin in einer senkrechten Linie nach unten vom gekrümmten hinteren Ende 44 des Fahrzeuges zu den Seitenschürzenelementen 22 hin.
Bei einer solchen Struktur, wie sie eben beschrieben wurde, ist auch die Breite der Bodenplatte 70 vermindert. Somit wird dann, wenn sich ein Fahrzeug 20 mit der obigen maximalen Breite in eine Kurve bewegt, die Oberfläche des Bodens nicht aus dem Wasser herausgekippt, so daß der Wassereinlaß 88 in geringerem Maße Gefahr läuft, der Luft ausgesetzt zu werden, so daß keine Kavitation auftritt. Eine Kavitation tritt ein, wenn der Strahlpumpe 80 nur noch Luft oder teilweise Luft und teilweise Wasser zugeführt wird. Dies ist nicht erwünscht, weil die Pumpe ihre Fähigkeit verliert, in wirksamer Weise in einem vollständig aus Wasser bestehenden Medium zu arbeiten und das Fahrzeug 20 kann blockieren oder abbremsen, bis der Normalzustand wiederhergestellt ist.
Darüber hinaus beträgt bei einem Fahrzeug mit einer maximalen Breite von 61 cm (24 Inch) die Öffnung oder der Einlaß 88 vorzugsweise 1/3 der gesamten Bodenplattenbreite. Dies führt zu einem geringeren Volumen von Wasser, das in die Pumpe eintritt.
Die Erfindung und die mit ihr verbundenen Vorteile ergeben sich aus der vorausgehenden Beschreibung, und es ist offensichtlich, daß verschiedenste Änderungen hinsichtlich der Form, des Aufbaus und der Anordnung der Teile durchgeführt werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen oder ihre wesentlichen Vorteile aufzugeben, da die zuvor beschriebenen Anordnungen lediglich beispielhaft erläutert wurden. Es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die speziellen wiedergegebenen Formen oder erwähnten Verwendungen außer in der Weise einzuschränken, als dies durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, wobei die Gliederung in verschiedene Teile nur der besseren Klarheit beim Lesen und nicht für eine Betonung oder Heraushebung gedacht ist.

Claims

Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) zur Aufnahme eines Fahrers, der auf dem Fahrzeug (20) mit gespreizten Beinen sitzt und das Fahrzeug (20) mit Hilfe einer Lenkstange (144) lenkt, um die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs (20) zu steuern, mit einem Hauptrumpf (22), der hohl ist und eine Bodenoberfläche (50) und einen Sitz (48) auf der Oberseite des Rumpfes (22) aufweist, wobei auf der Bodenoberfläche (50) ein Motor (72) montiert ist, um einen Wasserpumpen-Propeller (80) anzutreiben, um Wasser in eine Strahldüse (32) mit großer Geschwindigkeit zu drücken, wodurch das Wasser durch eine Öffnung in der Strahldüse (32) ausgestoßen wird, um eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (20) zu bewirken, wobei das Wasserfahrzeug (20) weiterhin folgendes umfaßt: ein Frontskielement (24), das vom Hauptrumpf (22) getrennt ist, und Lenkeinrichtungen (28), die sich durch den Rumpf (22) hindurch erstrecken, um die Bewegungsrichtung des Wasserfahrzeugs (20) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß das Skielement (24) eine Balasthohlraumeinrichtung (160) umfaßt, die mit Wasser gefüllt werden kann, wenn sich das Wasserfahrzeug (20) in Ruhe befindet, um das Wasserfahrzeug (20) bei einem teilweisen Untertauchen zu unterstützen, um ein Besteigen des Fahrzeugs (20) zu erleichtern, aus der jedoch Wasser bei einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (20) ausgestoßen werden kann, wodurch das Fahrzeug (20) auf oder in der Nähe der Oberfläche des Wassers gleiten kann, und daß das Wasserfahrzeug (20) weiterhin zwei Seitenschurzeinrichtungen (26) umfaßt, die so ausgebildet sind, daß sie zur Stabilisierung an die Seiten des Rumpfes (22) angepaßt sind, wobei jede als Fußstütze für den Fahrer dient und jede Balasthohlraumeinrichtungen (106) umfaßt, die mit Wasser gefüllt werden können, wenn sich das Wasserfahrzeug (20) in Ruhe befindet, um ebenfalls ein teilweises Untertauchen des Wasserfahrzeuges (20) zur Erleichterung des Besteigens des Fahrzeuges (20) zu unterstützen, aus denen jedoch Wasser bei einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (20) ausgestoßen werden kann, so daß das Fahrzeug (20) auf oder in der Nähe der Wasseroberfläche gleiten kann.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrumpf (22) eine wasserdichte Kammer (60) und einen Sitz (48) auf deren Oberseite zur Aufnahme eines Fahrers umfaßt, wobei der Rumpf (22) auch eine äußere Bodenplatte (70) gegenüber dem Sitz (48) aufweist, daß der Motor (72) aus einer Verbrennungskraftmaschine besteht, die in der Nähe der äußeren Bodenplatte (70) montiert ist und ein Auspuffsystem (74) sowie einen Auspuff (74a) umfaßt, der in das Auspuffsystem (74) eingepaßt ist, wobei sich dies alles in der wasserdichten Kammer (60) befindet, und daß das Wasserfahrzeug (20) weiterhin folgendes umfaßt: eine Wassereinlaßöffnung (88), die durch die Bodenplatte (70) hindurch ausgebildet ist, und einen ringförmigen Wasserkanal (84), der mit der Öffnung (88) in Verbindung steht und sich von ihr aus nach hinten erstreckt, eine untergetauchte Wasserstrahlpumpe (80), die auf der Platte (70) hinter dem Motor (72) in dem Wasserkanal (84) montiert ist, und eine Antriebswelle (78), die den Motor (72) und die Wasserstrahlpumpe (80) verbindet, um die Pumpe (80) drehend anzutreiben, und eine Lenkstrahldüse (32), die der Wasserstrahlpumpe (80) zugeordnet und mit dieser ausgerichtet hinter ihr angeordnet ist, um Wasser mit großer Geschwindigkeit zu empfangen, so daß durch die Strahldüse (32) ausgestoßenes Wasser eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (20) bewirkt.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Lenkeinrichtungen (28) folgendes umfassen: eine Lenkwelle (140) ausgehend von der Lenkstange (144) durch den Rumpf (22) hindurch und in festem Eingriff mit dem Frontski (24) endend, so daß eine Drehung der Lenkstange (144) den Frontski (24) in einer auf die Drehung der Lenkstange (144) bezogenen Richtung dreht.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeinrichtungen (28) folgendes umfassen: daß die Strahldüse (32) horizontal drehbar montiert ist, und Kabeleinrichtungen (156), welche die Lenkstange (144) und die Strahldüse (32) miteinander verbinden, um die Strahldüse (32) zu veranlassen, sich in der Richtung der Drehung der Lenkstange (144) zu drehen, um das Wasserfahrzeug (20) zu lenken.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabeleinrichtungen (156) einen Kniehebel (154) umfassen, der der Lenkstange (144) zugeordnet ist, um die Richtung der Bewegung des Kabels (156) und weiterhin der horizontalen Bewegung der Strahldüse (32) zu bestimmen.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeinrichtungen (28) Zweifach-Lenkeinrichtungen umfassen, eine Lenksäulenröhre (58), die sich im wesentlichen senkrecht durch den Rumpf (22) in der Nähe des vorderen Endes des Rumpfes (22) erstreckt, eine Lenkwelle (140), die ausgehend von der Lenkstange (144) durch den Rumpf (22) hindurch verläuft und in festem Eingriff mit dem Frontski (24) für eine gleichzeitige Drehung der Lenkstange (144) und des Skis (24) endet, wobei die Strahldüse (32) horizontal drehbar montiert ist, und Kabeleinrichtungen (156), welche die Lenkstange (144) und die Strahldüse (32) miteinander verbinden, um zu bewirken, daß sich die Strahldüse (32) gleichzeitig mit dem Frontski (24) dreht, um das Wasserfahrzeug (20) während seiner Vorwärtsbewegung zu drehen.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Frontski (24) folgende Bestandteile umfaßt: eine Bodengleitoberfläche (128) und einen gekrümmten oberen Teil (124), wobei jeder dieser Teile einen verjüngten Frontabschnitt (126) umfaßt, um ein abgerundetes Vorderende zu bilden, in dem eine Wassereinlaßöffnung (132) vorgesehen ist, wobei diese Teile eine hohle, innere Wasserbalastkammer (160) bilden und die Wassereinlaßöffnung (132) mit dieser Wasserbalastkammer (160) in Verbindung steht, und wobei das hintere Ende des Skis (24) eine Wassereinlaß- und -auslaßöffnung (130) besitzt, wobei der Ski (24) Wasser durch die Wassereinlaßöffnungen (132, 130) aufnehmen kann, wenn sich das Fahrzeug (20) in Ruhe befindet, um die Balastkammer (160) zu füllen, was zur Folge hat, daß das Fahrzeug (20) teilweise untertaucht, die Anordnung aber derart getroffen ist, daß eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (20) Wasser aus der Balastkammer (160) durch die hintere Auslaßöffnung (132) herausbefördert, so daß der Ski (24) sich mit Luft füllt und aufschwimmt.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das folgendes umfaßt: Verengungsmittel zur Veränderung der Öffnungsgröße der Strahldüse (32, 82), zur Erhöhung des Schubs der Düse, und Steuereinrichtungen (146, 148) an den Lenkeinrichtungen (28), damit der Schub durch den Fahrer gesteuert werden kann.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengungsmittel folgendes umfassen: einen einstellbaren Schieber quer zum Pfad des Wasserstrahlschubs zum Öffnen oder Schließen des Durchgangs, durch welchen das Wasser hindurch tritt, und von der Steuereinrichtung (146, 148) umfaßte Kabeleinrichtungen (148), die sich von der Lenkeinrichtung zu dem Düsenschieber erstrecken.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Seitenschürzen (26) folgendes umfaßt: ein langgestrecktes hohles Element mit einem im wesentlichen horizontalen oberen Teil (94) und einer inneren Oberfläche, die so konturiert ist, daß sie um eine Seite des Rumpfes (22) herum paßt, und einen erhöhten konturierten hinteren Teil (96, 96), der eine Wasserbalastkammer (106) definiert, wenn er mit dem anderen Seitenschurz zusammengepaßt ist und mit dem Rumpf (22) in Eingriff steht, wobei der Schurz (26) eine äußere, relativ glatte, verjüngte Oberfläche besitzt und der Schurz (26) längs seiner Länge hohl ist, um eine Wasserbalastkammer (106) zu bilden, die mit der hinteren Kammer in Verbindung steht, die von den miteinander verbundenen erhöhten, konturierten hinteren Teilen gebildet wird, wobei sich eine Wasseraustrittsöffnung (107) am hinteren Ende des Schurzes (26) und am hinteren Ende der erhöhten, konturierten hinteren Teile (104) befindet, und eine Wassereinlaß-Belüftungsöffnung (108) an der Vorderseite der Schürze (126) angeordnet ist, und wobei die Schürzen (26) jeweils so ausgebildet sind, daß sie an den Wassereinlaßöffnungen (108) Wasser aufnehmen oder Luft ausstoßen können, wenn sich das Fahrzeug (20) in Ruhe befindet, so daß beide Wasserbalastkammern (106) gefüllt werden, was zur Folge hat, daß das Fahrzeug (20) teilweise untertaucht, jedoch eine solche Konstruktion besitzen, daß eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (20) bewirkt, daß Wasser aus den Kammern (106) aus den beiden Austrittsöffnungen (104, 107) herausströmt, wodurch die Schürzen (26) mit Luft gefüllt werden und aufschwimmen, so daß sich der Rumpf (22) aus dem Wasser ohne Wassergewichts-Einschränkungen bei einer Vorwärtsbewegung heraus bewegen kann.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Frontski (24) folgendes umfaßt: eine Bodengleitoberfläche (128) und einen gekrümmten oberen Teil (124), von denen jeder einen verjüngten Frontteil besitzt, wobei diese Teile ein abgerundetes Vorderende (126) bilden, in dem eine Wassereinlaßöffnung (132) vorgesehen ist, und wobei diese Teile eine hohle, innere Wasserbalastkammer (160) bilden und die Wassereinlaßöffnung (132) mit der Wasserbalastkammer (160) in Verbindung steht, und der hintere Teil des Skis (24) eine Wassereinlaß- und -auslaßöffnung (130) aufweist, wobei der Ski (24) geeignet ist, an der Wassereinlaßöffnung (132) und der hinteren Öffnung (130) Wasser aufzunehmen, wenn sich das Fahrzeug (20) in Ruhe befindet, so daß die Balastkammer (160) gefüllt wird, was zur Folge hat, daß das Fahrzeug (20) teilweise untertaucht, jedoch eine solche Konstruktion besitzt, daß eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (20) Wasser evakuiert, so daß es aus der Balastkammer (160) aus der rückwärtigen Ausfaßöffnung (130) heraus fließt, wodurch der Ski (24) mit Luft gefüllt wird und aufschwimmt.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der Ski (24) und die Schürzen (26) mit Wasser gefüllt sind, das Wasserfahrzeug (20) stabilisiert und zu nicht mehr als zwei Drittel der Gesamthöhe des Wasserfahrzeugs (20) teilweise untergetaucht ist, und daß die Schürzen (26) bis zu einem Punkt untergetaucht sind, der ein Besteigen des Wasserfahrzeugs (20) durch einen Fahrer und seine Positionierung auf dem Fahrzeug (20) mit den Füßen auf den Schürzen (26) aufgrund eines relativ tief liegenden Masseschwerpunkts relativ einfach macht.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Frontski (24) zwei geneigte Flügelelemente (134) umfaßt, die vom Boden des Skis (24) nach unten und außen vorstehen, um eine Richtungsstabilität zu liefern und ein seitliches Wegrutschen des Fahrzeugs (20) bei Drehungen im Wasser zu verhindern.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zweite Seitenschürzen (27) vorgesehen sind, von denen jede zur äußeren langgestreckten Form des ersten Seitenschürzenelementes (26) paßt und daran befestigt ist und sich vom Rumpf (22) nach außen erstreckt, um die Seitenstabilität des Fahrzeugs (20) zu erhöhen und das Kippen von Seite zu Seite des Fahrzeugs (20) zu steuern, wobei diese zweiten Schürzen (26) jeweils Wasserbalastkammern aufweisen, die mit Wasser gefüllt werden können, um die Erhöhung der Seitenstabilität zu unterstützen.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Breite des Fahrzeugs (20) ungefähr 61 cm beträgt.
Durch einen Wasserstrahl angetriebenes Wasserfahrzeug (20) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassereinlaß (88) ungefähr ein Drittel der Gesamtbreite der Bodenplatte (70) beträgt.