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Beschreibung : Die Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere zur Beförderung und Verbreitung von Material mittels Luftfahrzeugen, speziell Aussenlastbehälter für Hubschrauber, dadurch gekennzeichnet, dass die axial bewegliche Behälterwand (9) nach unten durch gegeneinander in axialer Richtung bewegliche Öffnungsplatten (13,27) abgedichtet wird, wobei die Öffnungsplatten fernbedienbar ein Ausströmen des Behälterinhaltes seitlich und/oder zentriert ermöglichen.
Die Erfindung, ist weiters dadurch gekennzeichnet, dass kein Gewicht am Öffnungsmechanismus lastet und die Mechanik der Öffnung daher gewichtssparend dimensioniert werden kann.
Ein schneller Öffnungsvorgang lässt sich dadurch realisieren, dass ohne Gegendruck durch das zu befördernde Material der Behälter augenblicklich geöffnet und geschlossen werden kann.
Stand der Technik: Behälter, die aussen unter einem Luftfahrzeug befestigt werden und zur Beförderung und Abgabe von Material aus diesem Behälter während des Fluges dienen, sind bereits längere Zeit bekannt. Insbesondere kommen sie als Löschwassertransportbehälter (LWTB) zum Einsatz, wenn grossflächige Brände oder Brände in für Löschfahrzeuge unzugänglichem Gebiet bekämpft werden sollen. In gleicher Weise können derartige Behälter aber auch zur Beförderung und Ausbringung von Düngemitteln oder Schädlingsbekämpfungsmitteln mit Hilfe von Luftfahrzeugen dienen. Beim Einsatz zur Feuerbekämpfung können dem Löschwasser auch Zusätze, wie Schaum oder Bindemittel, beigegeben werden. Die Löschwirkung erhöht sich damit um den Faktor 3-5.
Stand der Technik sind Lösungen bei denen das Gewicht des zu befördernden Materials aufgrund der Schwerkraft voll am Öffnungsmechanismus lastet. Dies hat zur Folge, dass die Mechanik der Öffnung gegen das Gewicht des zu befördernden Materials arbeiten muss. Sohin wird zusätzliche Kraft zur Betätigung der Öffnung erforderlich.
Nachteilig an bislang bekannten Löschwassertransportbehälter ist weiters, dass sie meist über eine festgelegte Ausströmungscharakteristik verfügen. Behälter, die das Wasser zentriert ablassen, eignen sich gut für die Befüllung von Hochbehältern, benetzen Brandherde jedoch meist unzureichend. Behälter mit seitlicher Ausströmung entfalten gute Wirkung bei offenen Brandstellen, Hochbehälter lassen sich damit allerdings nicht befallen, da das Wasser seitlich überläuft.
Ein weiteres Problem ist die Zeit, die bis zum vollständigen Öffnen der Ablasseinrichtung verstreicht. Bei hohen Überflugsgeschwindigkeiten wird der Brandherd deshalb oft nicht von Beginn an getroffen.
Bei manchen Behältern sind in der Aussenwandung Öffnungen vorgesehen, die durch entfernbare Verschlusselemente verschliessbar sind, wodurch eine Veränderung des Fassungsvermögens zur Anpassung an unterschiedliche Einsatzzwecke und die Tragkraft des jeweiligen Fluggerätes möglich ist. Diese Öffnungen ermöglichen aber nur eine schrittweise Variation der Füllmenge und erfordern geschultes Personal für die mechanische Manipulation am Behälter.
Bei blockiertem Öffnungsmechanismus oder bei einem Defekt können manche Behälter nicht ausgelöst werden. Ein nicht auslösender Behälter kann zu gefährlichen Situationen während des Fluges führen, da Luftfahrzeuge mit Aussenlast an ihrer Leistungsgrenze geflogen werden.
Die Gefahr des Einklemmens durch den Verschlussmechanismus kann gegeben sein, wenn dieser frei und ohne Schutz zugänglich ist.
Die meisten Behälterformen ähneln der Form eines Zylinders und haben dementsprechend
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wenig Haltepunkte für Handhabung und Transport.
Durch verschiedene Bauformen, insbesondere bei hohen zylindrischen Formen, treten speziell im Sinkflug aerodynamische Probleme auf. Diese äussern sich in teilweise massiven Taumelbewegungen des Löschwasserbehälters, die bis in die Steuerung des Luftfahrzeuges rückkoppeln.
Aufgabe der Erfindung: Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lösung zu schaffen, mit der ein Behälter in kürzester Zeit mit einer grossen Menge flüssigen Mediums gefüllt und mit einer ebenfalls kurzen und variablen Ausströmung entleert werden kann. Es soll - ohne mechanische Manipulation am Behälter offene Brandstellen bekämpft und Wasser- transporte für das Befüllen eines Hochbehälters, sichergestellt werden - die maximale Ausströmung ohne zeitliche Verzögerung erreicht werden, - die Füllmenge variabel und stufenlos einstellbar sein - bei Systemstörungen der Behälter nicht befüllbar sein bzw. den Inhalt automatisch leeren.
- der LWTB einen stabilen Stand haben, aerodynamisch unkritisch sein und ein geringes Ge- samtgewicht aufweisen.
- das Öffnungssystem nicht frei zugänglich und muss kompatibel mit den Anschlüssen und
Bediengeräten am Luftfahrzeug sein.
- der Behälter leicht handhabbar und transportierbar sein.
Lösung der Erfindung: Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die axial bewegliche Behälterwand (9) nach unten durch gegeneinander in axialer Richtung bewegliche Öffnungsplatten (13,27) abgedichtet wird, wobei die Öffnungsplatten fernbedienbar ein Ausströmen des Behälterinhaltes seitlich und/oder zentriert ermöglichen.
Effekte der Erfindung und Unteransprüche: Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, für Eingangs beschriebenen Behälter eine Konstruktion anzugeben, bei der eine verbesserte Ausflusscharakteristik für das zu verbreitende Material bei gleichzeitig verbesserter Handhabbarkeit und Funktionssicherheit während des Einsatzes gegeben ist.
Gemäss der üblichen Konstruktionsart besteht der Behälter aus einer im Wesentlichen runden Aussenwandung (9), die nach unten hin von einem ebenen und normal auf die Behälterachse stehendem Doppelboden (13,27) abgedichtet wird. Dieser Doppelboden ist ein verschliessbares Öffnungssystem zum Ausbringen des im Behälter befindlichen Materials. Die verschliessbare Öffnung im Boden des Behälters ist vom Luftfahrzeug fernbetätigt zu öffnen und vorzugsweise auch wieder zu verschliessen. Eine Veränderung des Fassungsvermögens zur Anpassung an unterschiedliche Einsatzzwecke und die Tragkraft des jeweiligen Fluggerätes ist möglich. Ein Haltering (25) ermöglicht die einfache Manipulation der Last während des Anfluges und die leichte Handhabung für den Transport am Boden.
Aufhängung : Ein Tragseil (30) ist an die Aufhängevorrichtungen (1) im oberen Bereich des Kolbens (3) in der Achse des Behälters befestigt. Die elektrische Verbindungsleitung (31) für die Ansteuerung des Löschwassertransportbehälters wird innerhalb der Ummantelung des Tragseiles geführt. Die Ausführung als einzelnes Tragseil (30) verhindert ein Verhängen und erhöht wesentlich die Betriebssicherheit während des Einsatzes. Zum einfachen, schnellen und sicheren An- und Abkoppeln des Behälters ist das Tragegehänge (29,30, 31,32) fertig konfektioniert und mit
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Stropp (29) zum direkten Einhängen in den Lasthaken des Luftfahrzeuges versehen. Eine Fehlbedienung durch falsches Anhängen der Last wird so vermieden.
Markierungen Füllstand: An der Innenwand des Behälters befinden sich Markierungen (16), anhand derer die Füllmenge, das Gewicht und gegebenenfalls das Volumen in Abhängigkeit des Füllstandes auch vom Luftfahrzeug aus ersichtlich ist. Der Behälter kann in Flüssen, Seen, in Löschwasserbehältern (LWB) oder direkt mittels Schlauchleitung befüllt werden. Der maximal mögliche Füllstand wird durch komplettes Versenken des Behälters mit anschliessendem Heben der Last erreicht. Dabei wird die Anpassung an unterschiedliche Einsatzzwecke und die Tragkraft des jeweiligen Fluggerätes durch Ablassen erreicht. Die Verringerung des Fassungsvermögens erfolgt so lange, bis für das Luftfahrzeug der Transport möglich ist.
Der Vorgang für das Ablassen der Last dauert aufgrund der kurzen Öffnungs- und Verschlusszeit des Löschwassertransportbehälters nur sehr kurz und kann weiter verkürzt werden, wenn der Behälter nur bis zur jeweiligen Markierung (16), die der vorhergehende Flug ergeben hat, versenkt bzw. befüllt wird.
Mechanik Öffnungssystem: Die innere Öffnungsplatte (13) ist mit der äusseren Öffnungsplatte (27) über Federpakete (12) in axialer Richtung beweglich miteinander verbunden. Bei Betätigung der Mechanik (8) drückt die Behälterwand (9) gegen die äussere Öffnungsplatte (27) und bewegt diese axial nach unten. Der Inhalt des Behälters tritt zentriert unterhalb des Behälters aus.
Eine weitere fernbedienbare Öffnungsvariante hebt die Behälterwand (9) gegenüber den Öffnungsplatten (13,27) in axialer Richtung nach oben und damit von der äusseren Öffnungsplatte (27) weg. Die Behälteröffnung bildet sich zwischen Behälterwand (9) und äusserer Öffnungsplatte (27) und das beförderte Material kann durch die ringförmige Austrittsöffnung entweichen.
Je nach Betätigung der Mechanik bilden die innere Öffnungsplatte (13) und die äussere Öffnungsplatte (27) gegeneinander oder gemeinsam die Öffnung. Der Ausfluss des Behälterinhaltes kann also in Richtung und Stärke beeinflusst werden. Über die fernbedienbare Betätigungseinheit bestimmt die Luftfahrzeugbesatzung die jeweilige Ausflussrichtung im Flug, ohne das hiezu eine vorhergehende mechanische Manipulation erforderlich wäre.
Mechanik Betätigungssystem: Das gesamte Gewicht des Behälters und des mitgefühlten Transportgutes wirkt direkt auf den Lasthaken des Luftfahrzeuges. Der Öffnungsmechanismus des Behälters ist lastenfrei, da er nicht das Gewicht des über der Platte befindlichen Materials aufnehmen bzw. mittragen muss.
Es kann somit die geforderte kurze Öffnungs- und Verschlusszeit gewährleistet werden.
Die fernbedienbare Betätigungseinheit (2,3, 19) gibt Bewegungen an den umgebenden Zylinder (8) weiter, der sich in Bezug zum Kolben (3) axial nach oben oder unten bewegen kann. Diese Bewegungen werden durch mechanische Verbindung an die Behälterwand (9) weitergegeben. Bewegungen der Behälterwand (9) sind nach oben und unten möglich, dies resultiert durch die technischen Merkmale des Öffnungssystems in unterschiedlichen Öffnungsvarianten. Betätigungseinheit (2,3, 19) kann ein Elektromotor, eine Pneumatikeinrichtung, oder eine Hydraulikeinrichtung sein. Vorzugsweise und aus Gründen der Kompatibilität mit den Anschlüssen und Bediengeräten am Luftfahrzeug ist dabei eine pneumatische Ansteuerung über die Druckluftanschlüsse (14,15) mit einer im Behälter angebrachten Pressluftflasche (7) vorzusehen.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung sind Führungsgestänge (20) mit Befestigungspunkten (21) vorzusehen, durch welche die Innenwandung des unteren Abschnittes des Behälters (9), vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Platten (13,27), abgestützt wird.
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Sicherheitsfeder : In Verbindung mit einer pneumatischen Antriebseinheit (2,3, 14,15, 19) ist eine vorgespannten Feder (18) vorzusehen, die eine Schutzfunktion erfüllt, indem sie für eine leicht geöffnete Ruhestellung des Systems sorgt. Die Feder (18) verhindert, dass sich der Behälter im Falle eines Defektes in der pneumatischen Ansteuerung oder bei Druckverlust möglicherweise nicht mehr öffnen lässt. Da dies ein sehr kritischer Zustand für ein am Leistungslimit geflogenes Luftfahrzeug wäre, schliesst die Feder eine Blockierung des Öffnungsmechanismus mit voller Last aus.
Bodenplatte mit Haltering: Die grossflächige, glatte äussere Öffnungsplatte (27) und ein tiefer Schwerpunkt verleihen dem Behälter einen stabilen Stand. Die gedrungene Bauform verhält sich aerodynamisch unkritisch.
Durch einen umlaufenden Haltering (25), der an Aufsagungen (28) an der äusseren Bodenplatte (27) befestigt ist, wird die Handhabung des Löschwassertransportbehälters verbessert, die einfache Manipulation der Last während des Anfluges und die leichte Handhabung für den Transport am Boden ermöglicht. Der umlaufende Haltering (25) verhindert ein unbeabsichtigtes Langen in den Gefahrenbereich des Öffnungssystems da dort die Gefahr von Verletzungen durch quetschen bestehen würde. Er schützt das Verschlusssystem des Behälters vor Beschädigungen oder Verformungen.
Aufzählung und Kurzbeschreibung vorhandener Zeichnungsfiguren: Fig.1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemässen Behälters als Explosionszeich- nung Fig.2 einen Querschnitt durch den erfindungsgemässen Behälter bei System drucklos Fig.3 einen Querschnitt durch den erfindungsgemässen Behälter bei Funktion Löschwasser- transportbehälter dicht Fig.4 einen Querschnitt durch den erfindungsgemässen Behälter bei Funktion Wasserablass innen Fig.5 einen Querschnitt durch den erfindungsgemässen Behälter bei Funktion Wasserablass aussen Figurenbeschreibung : Fig. 1: Zeigt den erfindungsgemässen Behälter, der aus axial aufeinanderfolgenden Abschnitten aufgebaut ist, wobei der untere als verschliessbares Öffnungssystem die Ausbringung des Materials günstig beeinflusst. Es stehen dabei zwei fernbedienbare Öffnungsvarianten zur Verfügung.
Fig. 2 : Die Feder 18 führt im drucklosen Zustand oder im Falle eines Defektes zu einer leicht geöffneten Ruhestellung des Systems. Bei Systemstörungen lässt sich der Behälter nicht befüllen bzw. leert den Inhalt automatisch Fig. 3: Bei Herstellen der Betriebsbereitschaft und funktionsbereitem Drucksystem, wird über einen Druckminderer so viel Druck an Druckanschluss P1 14 angelegt, dass sich der umgebenden Zylinder 8 und in weiterer Folge die Behälterwand 9 axial nach unten bewegt und über die Dichtung 17 mit der äusseren Öffnungsplatte 27 schliesst.
Fig. 4 : Wird der Druck an P1 14 weiter erhöht, bewegt die Behälterwand 9 die äussere Öffnungsplatte 27 über den Weg der Feder 12 axial nach unten. Durch eine sich ringförmig ausbildende Austrittsöffnung zwischen der inneren Öffnungsplatte 13 und der äusseren Öffnungsplatte 27 kann das beförderte Material austreten und es bildet sich ein gut begrenzter Materialstrom direkt unterhalb der Auslassöffnung. Dies ist im Besonderen zur zielsicheren Ausbringung vom Material aus relativ grossen Höhen von Vorteil. Ohne vorherige mechanische Manipulation am
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Behälter werden damit auch Wassertransporte für das Befüllen eines Hochbehälters, von welchem in weiterer Folge Mannschaften am Boden gegen den Brand vorgehen, sichergestellt.
Fig. 5: Wird ein Druck an Druckanschluss P2 15 angelegt, so bewegt sich die Behälterwand 9 axial nach oben und gibt zwischen Dichtung 17 und äusserer Öffnungsplatte 27 die Austrittsöffnung frei. Dabei kann der Inhalt sehr schnell und ohne Verzögerung durch die ringförmige Austrittsöffnung entweichen. Offene Brandstellen können so hervorragend bekämpft werden.
Patentansprüche : 1. Behälter, insbesondere zur Beförderung und Verbreitung von Material mittels Luftfahrzeu- gen, speziell Aussenlastbehälter für Hubschrauber, dadurch gekennzeichnet, dass die axial bewegliche Behälterwand (9) nach unten durch gegeneinander in axialer Richtung beweg- liche Öffnungsplatten (13,27) abgedichtet wird, wobei die Öffnungsplatten fernbedienbar ein Ausströmen des Behälterinhaltes seitlich und/oder zentriert ermöglichen.