EP0235496B1

EP0235496B1 - Wassersprungbahn

Info

Publication number: EP0235496B1
Application number: EP86810612A
Authority: EP
Inventors: Bernhard Heege; Hans Hofmann; Rudolf Heege
Original assignee: Weber Karussell AG
Current assignee: Weber Karussell AG
Priority date: 1986-03-01
Filing date: 1986-12-24
Publication date: 1991-01-30
Anticipated expiration: 2006-12-24
Also published as: ES2019883B3; CN87100953A; DE3606728C2; JPS62207486A; EP0235496A2; DE3677367D1; DE3606728A1; CN1012467B; US5253864A; ATE60517T1; EP0235496A3

Description

Eine Wassersprungbahn gemäss dem ersten Teil des Anspruchs 1 mit einer Sprungschanze für den Sprung eines mit einer Person besetzten Bootes in ein Wasserbecken ist aus der DE-A-32 29 807 bekannt. Das Boot rollt mit vier Rädern auf der Sprungschanze. Es ist an seinem hinteren Ende mit einem Zugseil verbunden, welches über eine Umlenkrolle am oberen Ende der Sprungschanze zu einer Winde geführt ist. Nach dem Besteigen des Bootes wird dieses mittels der Winde rückwärts die Sprungschanze hochgezogen. Sobald der Antriebsmotor der Winde ausklinkt, beschleunigt das Boot längs der Sprungschanze. Diese hat am unteren Ende eine nach oben gekrümmte Fahrbahn, die dem Boot den gewünschten Absprungwinkel und den gewünschten Drall verleiht, damit das Boot nach seinem freien Flug mit einem Anstellwinkel von etwa 10 bis 30 Grad auf die Wasseroberfläche im Becken auftrifft. Diese Wassersprungbahn hat sich sehr bewährt und eignet sich insbesondere für Freizeitparks. Sie hat allerdings eine geringe Kapazität, weil das Boot nur für eine Person ausgelegt ist und die Bahn vom System her nur mit einem Boot betrieben werden kann, so dass der zeitliche Abstand zwischen zwei Sprüngen relativ gross ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bahn gemäss dem ersten Teil des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass eine wesentliche Kapazitätssteigerung möglich ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Als ein sehr wesentliches Kriterium für die einwandfreie Funktion der Sprungschanze hat sich in der Praxis der Landewinkel, unter dem das Boot im Wasser landet, herausgestellt. Von einer Gefällstrecke auf eine bestimmte Geschwindigkeit beschleunigt, durchfährt das Boot eine Talkurve, an deren Ende die das Boot tragende Lauffläche in einem Abstand über dem Wasserspiegel des Wasserbeckens endet. Der Bewegungszustand des Bootes unmittelbar nach dem Verlassen der Schanze wird durch die Fallbeschleunigung ergänzt. Beide zusammen bestimmen den Bewegungsablauf der Flugbahn und den Landewinkel. Die für den Landewinkel bedeutsamen Grössen sind der Absprungwinkel, der Drall um eine horizontale Querachse und die Flugzeit. Der Absprungwinkel ist ohne wesentliche Nachteile nur in geringen Grenzen variabel und als einziges Element zur Erzielung eines korrekten Landewinkels nicht ausreichend. Die praktischen Erfahrungen mit der bekannten Sprungschanze sowie der für diese Schanze erbrachte theoretische Nachweis der Erfordernisse für eine den Fahrgästen angenehme Landung haben ergeben, dass der Landewinkel (Winkel zwischen der Längsachse des Bootes und der Wasseroberfläche) günstig zwischen 10 und 30 Grad liegt. Wesentlich über 30 Grad wird die Horizontalverzögerung, wesentlich unter 10 Grad die Vertikalverzögerung unangenehm gross. Um den Landewinkel in den gewünschten Grenzen zu halten, muss der Drall mit dem das Boot sich während der Flugzeit um seine horizontale Querachse dreht, in der Flugzeit einen Winkel erzeugen, der als Summe mit dem Absprungwinkel sowohl voll besetzt als auch leer die Grenzwerte einhält. Beim Einfahren in die Talkurve wird ein positiver Drall, dessen Grösse sich aus dem Kurvenradius und der Geschwindigkeit ergibt, erzeugt. Dadurch, dass beim Absprung von einer üblichen Fahrbahn die Vorderräder entsprechend dem Achsabstand die Fahrbahn früher verlassen als die Hinterräder, wird ein kopflastiges Drehmoment erzeugt, das je nach Achsabstand, Beladungszustand und Geschwindigkeit den positiven Drall teilweise oder ganz aufhebt oder diesen sogar umkehrt. Bei der oben zitierten Wassersprungbahn konnte diesen Gegebenheiten durch einen kleinen Achsabstand und eine günstige Lage des Fahrwerks zum Fahrzeugschwerpunkt Rechnung getragen werden, indem die Hinterachse nur wenig hinter dem Schwerpunkt angeordnet wurde. Dies war deshalb möglich, weil das Boot nur für eine Person ausgelegt ist und keine geneigten Strecken mit der Vorderseite nach oben befahren werden. Diese Voraussetzungen jedoch führen zu der geringen Kapazität dieser Anlage und verhindern einen Kreislauf mit mehreren Booten, weil bei einem Kreislauf eine Rampe mit der Vorderseite nach oben befahren werden muss und deshalb die Hinterräder weiter rückwärts angeordnet werden müssen.
Durch die erfindungsgemässe Lösung gemäss Kennzeichen des Anspruchs 1 wird erreicht, dass das sonst im Absprungbereich wirkende kopflastige Drehmoment nur teilweise oder gar nicht wirksam wird. Damit kann der Achsabstand wesentlich vergrössert werden ohne Gefahr des Ueber- oder Unterschreitens des günstigen Landewinkelbereichs. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Absprungbereichs der Sprungschanze werden die durch den Achsabstand und die Lage auf Steilstrecken gesetzten Grenzen überwunden und der Weg für ein Kreislaufsystem und für Boote mit mehr als einer Person frei.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Wassersprungbahn,
Fig. 2 den unteren Teil der Sprungschanze einer ersten Ausführungsform mit einem Boot im Schnitt längs der Linie II - II in Fig. 3,
Fig. 3 den Querschnitt längs der Linie III - III in Fig. 2,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform, und
Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein Wasserbecken.

In Fig. 1 ist eine Wassersprungbahn für den Kreislauf von mit Vorder- und Hinterrädern ausgerüsteten Booten dargestellt. In einer horizontalen Wasserrinne 1 wird mittels nicht dargestellter Pumpen Wasser in Richtung der Pfeile A zirkuliert. Es fliesst hinten in ein Wasserbecken 2 hinein und vorn aus dem Becken 2 heraus zu einer Ausstiegsplattform 3 und über eine Einstiegsplattform 4 zu einer Rampe 5 mit einem Kettenförderer 6. Dieser hebt die zirkulierenden Boote auf eine schwach geneigte Gefällsstrecke 7, auf welcher sie auf ihren Rädern zu einer Sprungschanze 8 rollen. Nach dem Sprung über die Schanze 8 landen die Boote im Becken 2 und werden durch das zirkulierende Wasser wieder der Ausstiegsplattform 3 zugeführt.
In den Fig. 2 und 3 ist eine erste Ausführungsform des unteren Teils der Sprungschanze 8 mit einem zugehörigen Boot 20 dargestellt. Das Boot 20 ist für zwei hintereinander sitzende Personen ausgelegt. Es hat vier Räder, wobei die Vorderräder 21 eine geringere Spurweite haben als die Hinterräder 22. Dementsprechend hat die Führungsrinne 23 der Sprungschanze 8 im Absprungbereich 28 eine von der Lauffläche 24 für die Vorderräder 21 getrennte Lauffläche 25 für die Hinterräder 22. Die Lauffläche 24 hat im untersten Teil der Schanze 8 einen Krümmungsradius 26, der dem Boot 20 in der Darstellung nach Fig. 2 einen Drall im Gegenuhrzeigersinn verleiht. Die Lauffläche 24 wird gebildet durch die Oberseite von zwei auf den Boden 29 der Rinne 23 aufgesetzte Keile 30. Nachdem die Vorderräder 21 vom Ende 27 der Schanze 8 abgehoben haben, bewirkt die Kraft der Lauffläche 25 auf die Hinterräder 22 ein Drehmoment im Uhrzeigersinn, also einen Drallabbau. Um diesen Drallabbau auf das erwünschte Mass zu begrenzen, hat im Absprungbereich 28 der Schanze 8, dessen Länge gleich dem Achsabstand der Räder 21, 22 ist, die Lauffläche 25 einen grösseren Krümmungsradius als die Lauffläche 24, so dass sich die Lauffläche 25 bezogen auf die Lauffläche 24 gegen das Schanzenende 27 absenkt und die Tangente der Lauffläche 25 am Schanzenende 27 flacher ist als die Tangente der Lauffläche 24 am Schanzenende 27. Damit senkt sich auch die Bahn 32 der Hinterräder 22 bezogen auf die Bahn 31 der Vorderräder 21 gegen das Schanzenende 27 ab und ist auch die Tangente der Bahn 32 der Hinterräder 22 am Schanzenende 27 flacher als die Tangente der Bahn 31 der Vorderräder 21. Durch diese Massnahme kann trotz der variierenden Schwerpunktlage durch die unterschiedliche Besetzung des Bootes 20 und trotz des für den sicheren Betrieb im Kreislauf erforderlichen grossen Achsabstandes erreicht werden, dass der Drall des Bootes 20 beim Abheben der Hinterräder 22 vom Schanzenende 27 in engen Grenzen gehalten werden kann. Damit wird erreicht, dass der Lande winkel des Bootes 20 den optimalen Bereich von 10 Grad bis 30 Grad einhält, unabhängig vom Beladungszustand des Bootes 20.
Wie in Fig. 2 mit strichlierter Linie angedeutet ist, kann das Ende 33 der Lauffläche 25 für die Hinterräder 22 vor dem Schanzenende 27 innerhalb des Absprungbereichs 28 liegen. Im Grenzfall, wenn das Laufflächenende 33 um den Achsabstand zurückversetzt ist, heben die Vorder- und Hinterräder 21, 22 gleichzeitig ab und der Drall des Bootes 20 beim Abheben ist völlig unabhängig von der Schwerpunktlage.
In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hier haben die Vorderräder 41 des Bootes 40 die gleiche Spur wie die Hinterräder 42. Ein Endabschnitt 43 der Lauffläche 44 für die Vorder- und Hinterräder 41, 42 ist um eine horizontale Achse 45 schwenkbar, also in vertikaler Richtung beweglich. Der Abschnitt 43 trägt am vorderen Ende einen zweiarmigen, um eine horizontale Achse 47 schwenkbaren Hebel 46. Der eine Arm des Hebels 46 ist als Raste 48 ausgebildet und trägt am freien Ende eine Rolle 49, die in der dargestellten Grundstellung durch eine Feder 50 in einem Auflager 51 einrastet. Der andere Arm des Hebels 46 ist ein über die Lauffläche 44 ragender Auslöser 52. Wenn das Vorderrad 41 den Auslöser 52 überfährt, klinkt die Rolle 49 vom Auflager 51 aus und der Abschnitt 43 schwenkt durch sein Eigengewicht um die Achse 45 nach unten. Das Hinterrad 42 hebt dann bereits im Bereich der Achse 45 von der Lauffläche 44 ab, so dass die gleiche Wirkung erzielt wird wie mit dem zurückgesetzten Ende 33 der Lauffläche 25 in Fig. 2.
Beim Abfallen schlägt der Abschnitt 43 gegen einen Gummipuffer 53 an und betätigt einen Endschalter 54, dessen Schaltimpuls einen Getriebemotor 55 in Gang setzt. Eine vom Motor 55 gedrehte Kurbel 56 stösst mit einer Rolle 57 gegen einen mit dem Abschnitt 43 starr verbundenen Hebel 58 und hebt den Abschnitt 43 wieder in die dargestellte Grundstellung, in welcher die Raste 48 im Auflager 51 einrastet. Nach Drehung der Kurbel 56 um 360 Grad stoppt der Motor 55.
In Fig. 5 ist eine weitere Variante dargestellt, bei der das Boot 40 identisch mit jenem nach Fig. 4 ist, also ebenfalls gleiche Spur für die Vorder- und Hinterräder 41, 42 aufweist. Ein Endabschnitt 63 der Lauffläche 64 für die Räder 41, 42 ist wiederum um eine horizontale Achse 65 schwenkbar gelagert. Der Abschnitt 63 hat am freien Ende eine Schwungmasse 66 und ist über einen starr mit dem Abschnitt 63 verbundenen Hebel 67 durch eine Feder 68 gegen einen Gummipuffer 69 in die dargestellte Grundstellung vorbelastet. Der Krümmungsradius der Oberseite 70 des Abschnitts 63 nimmt gegen das freie Ende hin ab. Die Kontur der Oberseite 70, die Schwungmasse 66 und die Feder 68 sind so aufeinander abgestimmt, dass beim Befahren des Abschnitts 63 durch die Vorderräder 41 die Reaktionskräfte der beschleunigten Bewegung des Abschnitts 63 auf die Räder 41 eine Bahn 71 der Räder 41 ergeben, die etwa der Bahn 31 in Fig. 2 entspricht. Nach dem Abheben der Vorderräder 41 vom Schanzenende 72 setzt der Abschnitt 63 wegen seiner Schwungmasse 66, verzögert durch die Feder 68, die Drehbewegung im Uhrzeigersinn fort. Die Hinterräder 42 heben also im Bereich der Achse 65 von der Lauffläche 64 ab und überfliegen das Schanzenende etwa in dem Zeitpunkt, in welchem der Abschnitt 63 in der strichpunktiert dargestellten unteren Endlage angelangt ist. Die Schwenkbewegung des Abschnitts 63 ist durch einen weiteren Gummipuffer 73 begrenzt. Mit dieser Ausführungsform wird also mit andern Mitteln dieselbe Wirkung erzielt, wie mit der Ausführungsform nach Fig. 4.
Um die erforderliche Gesamtmasse zu reduzieren, kann die Bewegung des Abschnittes 63 auf ein Schwungrad übersetzt werden. Statt der Feder 68 wäre auch die Vorbelastung durch ein Gegengewicht möglich.
In Fig. 6 ist ein Teil des Wasserbeckens 2 mit eingebautem Luftkissen und einem landenden Boot 40 in Seitenansicht dargestellt. Ein Rahmen 74, der mit der Beckenunterkonstruktion verbunden ist, hat vier Anschlussösen 75. An diesen Anschlussösen ist mittels zweier Ketten 76 und zweier Spannschrauben 77 ein Gurt 78 befestigt. Mittig unter dem Gurt 78 ist ein aus einem flexiblen Material, z.B. einer Kunststoffolie gefertigter, teilweise mit Luft gefüllter Sack 79 angeordnet, der durch den Auftrieb im Wasser den Gurt 78 spannt. Damit der mit Luft gefüllte Sack 79 sich nicht zur Seite herausdrücken kann, ist er durch seitliche Haltebänder 80, welche mit dem Rahmen 74 verbunden sind, gehalten.
Bei einer Landung ohne Luftkissen muss eine dem Volumen des eingetauchten Anteiles des Bootskörpers entsprechende Wassermenge in sehr kurzer Zeit verdrängt werden. Da Wasser praktisch nicht kompressibel ist, muss dazu nicht nur diese Wassermenge in sehr kurzer Zeit verdrängt werden, sondern auch noch im benachbarten Bereich eine Wassermenge teilweise angehoben und zum anderen Teil zur Seite bewegt werden. Dadurch entstehen sehr grosse Beschleunigungswerte und als Reaktion entsprechende Verzögerungen des Bootes. Damit diese Werte nicht zu gross werden, ist ein relativ grosser Landewinkel erforderlich, damit das Boot nicht mit einer Fläche, sondern mit einer Spitze eintaucht. Dabei entsteht jedoch in Verbindung mit der Horizontalbewegung mit grosser Geschwindigkeit ein Drehmoment um eine horizontale Querachse, welches zu einer ziemlich abrupten Nickbewegung des Bootes führt, welche für die Fahrgäste unangenehm ist und zu erhöhter Horizontalverzögerung führt, so dass Sicherungsgurte o.dgl. notwendig werden.
Durch die Kompressibilität der Luft in dem im Wasser angeordneten Luftkissen wird die zu bewegende Wassermenge erheblich geringer. Dadurch ist es möglich, den Landewinkel wesentlich geringer zu wählen und dadurch die Nickbewegung bedeutungslos zu machen. Das Boot 40 wird vertikal auf einem grösseren Weg relativ gleichmässig verzögert und dann lagestabil dem Wasser übergeben. Dort wird es nach dem Wasserskiprinzip an die Oberfläche gehoben und entsprechend gering horizontal verzögert. Mit dieser Ausbildung des Wasserbeckens wird der Landewinkel weniger kritisch, so dass auch grössere als die mit der Ausbildung des Absprungbereichs der Schanze 8 gemäss den Fig. 2 bis 5 erzielbaren Drallabweichungen in Kauf genommen werden können.

Claims

1. Wassersprungbahn umfassend eine Sprungschanze (8), ein unterhalb des Schanzenendes (27) angeordnetes Wasserbecken (2) und ein Boot (20, 40) mit mindestens einem Vorderrad (21, 41) und mindestens einem Hinterrad (22, 42), dadurch gekennzeichnet, dass der Absprungbereich (28) der Sprungschanze (8) derart ausgebildet ist, dass sich die Bahn (32) des Hinterrades (22, 42) im Absprungbereich (28) bezogen auf die Bahn (31, 71) des Vorderrades (21, 41) gegen das Schanzenende (27, 72) absenkt.

2. Wassersprungbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterrad (22) eine andere Spur hat als das Vorderrad (21), und dass im Absprungbereich (28) die Lauffläche (24) der Sprungschanze (8) für das Vorderrad (21) unterschiedlich zur Lauffläche (25) für das Hinterrad (22) verläuft.

3. Wassersprungbahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche (25) für das Hinterrad (22) früher endet als die Lauffläche (24) für das Vorderrad (21).

4. Wassersprungbahn nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche (25) für das Hinterrad (22) im Absprungbereich (28) bezogen auf die Lauffläche (24) für das Vorderrad (21) gegen das Schanzenende (27) abgesenkt ist.

5. Wassersprungbahn nach Anspruch 1, wobei das Vorderrad (41) und das Hinterrad (42) die gleiche Spur haben, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endabschnitt (43, 63) der Lauffläche (44, 64) für die Räder (41, 42) in vertikaler Richtung beweglich ist.

6. Wassersprungbahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (63) in seine Grundstellung gegen einen Anschlag (69) vorbelastet und mit einer Schwungmasse (66) wirkverbunden ist.

7. Wassersprungbahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Vorbelastung in die Grundstellung eine vorgespannte Feder (68) angeordnet ist.

8. Wassersprungbahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (43) ein Rastelement (48) aufweist, das in der Grundstellung des Endabschnitts in einem Auflager (51) einrastet, dass das Rastelement (48) mit einem Auslöseorgan (52) verbunden ist, welches beim Abheben des Vorderrades (41) vom Schanzenende das Rastelement (48) vom Auf lager (51) ausklinkt, und dass ein Antriebsorgan (55, 56) zum Rückführen des Endabschnitts (43) in die Grundstellung vorgesehen ist.

9. Wassersprungbahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (48) und das Auslöseorgan (52) die beiden Arme eines zweiarmigen, federbelasteten Hebels (46) bilden, und dass das Auslöseorgan (52) bei eingerastetem Rastelement (48) über die Lauffläche (44) ragt.

10. Wassersprungbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Kreisbahn ausgebildet ist, wobei an dem der Sprungschanze (8) abgewandten Ende des Beckens (2) eine Wasserrinne (1) anschliesst, die an einer Ausstiegs- und Einstiegsplattform (3,4) vorbei zu einer Rampe (5) mit einem Längsförderer (6) führt, wobei das obere Ende der Rampe (5) mit dem oberen Ende der Sprungschanze (8) verbunden ist.

11. Wassersprungbahn, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend eine Sprungschanze (8), ein Wasserbecken (2) und ein Boot (20, 40) mit mindestens einem Vorderrad (21, 41) und mindestens einem Hinterrad (22, 42), dadurch gekennzeichnet, dass im Wasserbecken (2) an der Stelle, an der das Boot (20, 40) auf das Wasser aufsetzt, unterhalb der Wasseroberfläche ein Luftkissen (79) angeordnet ist.