CH717939A2 - Luftraum-Explorationssonde. - Google Patents

Abstract

Luftraum-Explorationssonde liegt die Aufgabe zugrunde, die in ihrem Schwungrad (3) gespeicherte, beliebig erzeugte Rotationsenergie, einem Druck-Propeller (2), mit welchem eine passende Nutzlast (1) vereint ist, in die, der im Schwungrad (3) gespeicherter Rotationsenergie entsprechende Höhedistanz vertikal von der Startposition zu befördert.

Description

[0001] Die Erfindung „LIBELLE“ betrifft ein„Konzept für eine mit gespeicherterRotationsenergie angetriebene Luftraum-Explorationssonde“gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

0) Literatur

[0002] Die Literaturangaben in dieser Patentanmeldung werden, wen immer möglich, die im WWW zu findenden Quellen nennen, wodurch sie, bei Bedarf für allen interessierenden zugängig sind. [1] WWW, WIKIPEDIA: „Rotationsenergie“, 2020, [2] WWW, WIKIPEDIA: „Propeller/ Druck-Propeller“, 2020, [3] WWW: „Mini/ Micro Kamera“, 2020, [4] WWW, WIKIPEDIA: „Schwungrad“, 2020, [5] WWW, Bundesamt für Zivilluftfahrt (BAZL) „Neue Drohnenregulierung“, 2020, [6] WWW, WIKIPEDIA: „Weltraumrecht“, 2020, [7] WWW: „Drohne“, 2020.

1) Einführung

[0003] 1.1)Die Erfindung „LIBELLE“ betrifft ein Konzept für eine mit gespeicherter, beliebig (z.B. manuell) erzeugter Rotationsenergie [1] angetriebene Luftraum-Explorationssonde (einem Druck-Propeller [2] ähnlichem Flugobjekt, hier genannt „LIBELLE“), mit welchem (Flugobjekt) eine beliebigeNutzlastin die, der gespeicherter Rotationsenergie entsprechende Höhedistanz vom Boden, befördert werden kann.

[0004] 1.2)Mit der „LIBELLE“ können somit die relativ kurzeitige, sehr diskreten (weil geräuschlos), für jeden möglichen (weil einfach und weil nicht mit den Vorschriften begrenzt) Luftraum-Explorationen mit der von ihr getragenerNutzlast(in Form z.B. einer Micro Kamera [3]) durch ihren flugähnlichen Bewegungen von z.B. optimalen ca. 30m bis 50m grosser Höhendistanz von der Boden Startposition und dabei strikt vertikal und somit in Sichtkontakt, sieheFigur 1, ermöglicht werden (dabei, wie oben gesagt ohne elektrischen oder andersartigen Antrieb) und welche Aktivitäten somit nicht mit den Drohnenregulierungen, siehe „Neue Drohnenregulierung (Flughöhe: zulässig bis max. 120m)“ [5] uns sowieso nicht mit dem „Weltraumrecht“ [6] eingeschränkt sind.

2) Stand der Technik im Zusammenhang mit dieser Erfindung

[0005] 2.1)Nach der Entwicklung und sehr breiten Einsatz der als „Drohnen“ [7] bekannten, technisch sehr aufwändig gestalteten und aktuell noch unbemannten Flugobjekten, welche sowohl autonom als auch von Menschenhand (Drohne Piloten) ferngesteuert werden und entweder als reines Hobby-Objekt oder für den professionellen Einsatz (z.B. für die Gelände Luftaufnahmen aber auch Militär Einsätze) verwendet werden können, dabei aufwändig von ihren Drohne Piloten bedient werden müssen und mit diversen Beschränkungen verwendet werden dürfen („Neue Drohnenregulierung. Flughöhe: zulässig bis max. 120m)“ [5]),sinddie Bedürfnisse an einfacheren,frei benutzbaren Flugobjekten(welche keine Drohnen sind!)für die Erledigung von einfacheren Explorationen-Aufgabenkonzipiert sind,plausibel.

[0006] 2.2)Die oben erkannte Bedürfnisdie Schaffung einer preiswerter,fürjedermann und einfach zu bedienender Luftraum-Explorationssonde, mit welcher gemässFigur 1eine passendeNutzlastbis in die gestattete Höhedistanz vom Boden befördert werden kann, und welche dabei vor allem auch sehr zuverlässig (sicher) und trotzt dem als „high tech“ hochwertig eingestuft wird, könnte durch die hier präsentierte Erfindung „LIBELLE“, sieheFiguren 2und3, gedeckt werden. Dabei ist wichtig zu erkennen, dass das hier unterbreitete LIBELLE-Konzept grosses Entwicklungspotential hat.

3) Das Funktionieren der Erfindung „LIBELLE“

[0007] 3.1)Gemäss derFigur 2(Ansicht) und derFigur 3(Draufsicht) besteht Erfindung „LIBELLE“ in ihrer einfachster Ausführung (gestaltet z.B. als ein handangefertigter Prototyp) aus folgenden vier Baugruppen: (1)Baugruppe Nutzlast (z.B. eine Micro Kamera), (2)Baugruppe Druck-Propeller, (3)Baugruppe Antrieb-Schwungrad und (4)Baugruppe Halterung.

[0008] 3.2)Ihre Aufgabe, die vertikale Flug Beförderung einer Nutzlast(1, in Form z.B. einer Micro Kamera mit dem Totalgewicht in tiefen zweistelligem Grammbereich [3]) zwecks diversen Explorationen-Aufgaben in eine der Aufgabe gerechte Höhedistanz von der Boden Startposition mit Hilfe der im Schwungrad(3)gespeicherter Rotationsenergie (ERot= (1/2) J ω<2>[J=W s]) und der Propulsion-Wirkung des rotierenden Druck-Propellers(2)erfüllt die „LIBELLE“ in dem der Schwungrad(3)zusammen mit dem mit ihm gekoppeltem (Gewindekupplung) Druck-Propeller(2)auf beliebige Art und Weise (z.B. manuell) zum Rotieren bis zu einer gewünschter Drehzahl beschleunigt und dann leicht abgebremst wird, wodurch sich der Druck-Propeller (2), konstruktionsbedingt weiterdrehend durch die in ihm gespeicherte Rotationsenergie vom Schwungrad(3)los löst (abkoppelt/ Gewindekupplung) und zusammen mit der Nutzlast(1)vertikal nach oben, bis zur gewünschter Höhe abfliegt.

[0009] 3.3)Beim Erreichen der gewünschter Flughöhe trennt sich: a)nur die Nutzlast vom Druckpropeller (S1 und S2) auf beliebige und hier nicht näher beschriebene Art und Weise (z.B. durch ferngesteuerter Befehl) wobei sich dabei ein, zur Nutzlast gehörender Fallschirm Öffnet und gleichzeitig die „Aktivität der Nutzlast“, während des gleiten nach unten gestartet wird oder b)der komplette Druckpropeller zusammen mit der Nutzlast (S1 und S2) und gleitet nach unten, nach dem sich auf beliebige und hier nicht näher beschriebene Art und Weise (z.B. ferngesteuert) ein zur Nutzlast gehörender Fallschirm Öffnet und gleichzeitig die „Aktivität der Nutzlast“, während des gleiten nach unten gestartet wird.

[0010] 3.4)Die gespeicherten Informationen der „Nutzlast“ können nach dem die „Nutzlast“ gelandet ist (entweder3.3aoder3.3b)“ sofort abgelesen werden oder es wird eine weitere, beliebige oder gleichartige Explorationen-Aufgaben gestartet.

5 Figuren

[0011] In den abhängigen Ansprüchen sind Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Die Erfindung wird anhand von in den beiliegendenFiguren 1,2und3dargestellten Grafiken erläutert: Figur 1zeigt: „LIBELLE“ (symbolisiert mit einem Propeller) bei der Luftraum-Exploration mit tragender Nutzlast (in Form z.B. einer Micro Kamera) in einer für die LIBELE vorgesehene optimale Flug Höhe, Figur 2zeigt: eine vereinfachte Ausführung der Luftraum-Explorationssonde „LIBELLE“, bestehend aus 4 Baugruppen, konzipiert für die manuelle Benützung, in Ansicht Figur 3zeigt: eine vereinfachte Ausführung der Luftraum-Explorationssonde „LIBELLE“, bestehend aus 4 Baugruppen, konzipiert für die manuelle Benützung, in Draufsicht

6) Figurenbeschreibung

[0012] In den abhängigen Ansprüchen sind Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.Die erfindungsgemässe Ausführung der Figur 1 zeigteine mit einem Propeller symbolisierte Darstellung der „LIBELLE“ bei der Luftraum-Exploration mit tragender Nutzlast (in Form z.B. einer Micro Kamera). Die „LIBELLE“ ist konzipiert für die Exploration-Flughöhen von 30m bis 50m, darf und kann aber entsprechend der „Neue Drohnenregulierung“ bis max. 120m vertikal vom Boden hochsteigen [5].

[0013] Die erfindungsgemässe Ausführung der Figur 2 zeigteine vereinfachte Ausführung der „LIBELLE“ in Ansicht, welche als ein handangefertigter Prototyp aus 4 Baugruppen zusammengebaut und für die manuelle Benützung konzipiert ist.

[0014] Die Baugruppe Nutzlast (1)verkörpert generell eine austauschbare „Anwendung“ der „LIBELLE“ und kann z.B. eine Mini- oder Micro-Kamera mit integriertem Fallschirm sein (welche nach unten gerichtet ist und ihre Funktion entsprechend ihrem Sichtwinkel ausübt). Die Nutzlast (1) als Ganzes ist so gestaltet, dass sie, je nach Konzept der Abkoppelung (siehe 3.3) z.B. mit 2 Stiften/ oder 2 Schrauben (S1 und S2 auf dem Druck-Propeller (2) gehalten wird und zusammen mit ihm eine operative Einheit bildet.

[0015] Die Baugruppe Druck-Propeller (2)ist der Flug Transport-Ausführende (robust gebaute) Teil der „LIBELLE“, welcher sich drehend, durch die ihm übergebene, beliebig erzeugter Rotationsenergie (z.B. manuell), die auf ihm befestigte Nutzlast (1) vertikal nach oben bis zur operativer Höhe „transportiert (schiebt)“ [2] und damit die Ausführung ihrer Funktion ermöglicht. In gezeigter, vereinfachter Ausführung besteht der Druck-Propeller (2) aus einem 4-blättrigem Propellerkörper (2.4) mit den nach unten gebogenen Blättern (wodurch beim linksdrehen (sieheFigur 2) des Druck-Propellers (2) ein Schub nach oben erzielt wird), welcher (Druck-Propeller) mit einem Propeller-Rand Band (2.2) versteift ist und wodurch auch die Schwungmasse des Druck-Propellers vergrössert wird und welcher mit den bereits erwähnten 2 Stiften/ Schrauben (S1 und S2) und einer Deckscheibe (2.3) auf der als Drehrichtung-Kupplung wirkende Gewinde-Nabe (2.1) gehalten wird. Die als Drehrichtung-Kupplung wirkende Gewinde-Nabe (2.1), gestaltet mit entsprechenden dimensionierten (steilen) Gewinden, koppelt drehorientiert den Druck-Propeller (2) mit dem Schwungrad (3).

[0016] Die Baugruppe Schwungrad (3)ist die Antriebs-Gruppe der „LIBELLE“, mit welcher die, auf eine beliebige Art und Weise (z.B. manuell) erzeugte und auf Schwungrad übertragene Rotationsenergie, welche weiter auf den Druck-Propeller (2) mit Hilfe der als Drehrichtung-Kupplung wirkende Gewinde-Nabe (2.1) zusammen mit dem als Drehrichtung-Kupplung wirkendem Gewinde-Dorn des Schwungrads (3) übernommen wird. In gezeigter, vereinfachter Ausführung besteht der Schwungrad (3) aus dem Schwungradkörper (3.1), der mindestens zwei von der Tragachse (3.3 gehaltenen Kugellager (3.2 und 3.5), welche mit den Abstandshülsen (3.4 und 3.7) mit Hilfe eines Seeger-Ringes (3.6) fixiert sind und damit die komplette Baugruppe von der Halterung (4) drehbar getragen wird.

[0017] Die Baugruppe Halterung (4)ist der tragender Teil der „LIBELLE“.

[0018] Die erfindungsgemässe Ausführung der Figur 3 zeigtdie vereinfachte Ausführung der „LIBELLE“ in Draufsicht, aus welcher (Figur 3) die Baugruppen Nutzlast (1) und Druck-Propeller (2) gut erkennbar sind und die Baugruppe Schwungrad (3) nur angedeutet ist. Ausserdem ist aus dieserFigur 3auch die Drehrichtung der „LIBELLE“ sichtbar, in welcher sich die „LIBELLE“ drehen muss, wenn die Drehrichtung-Kupplung Gruppe (2.1) mit der Rechtsgewinde (die Gewindeflanken steigen nach recht) gestaltet ist.

Claims (6)

1. Die Erfindung„LIBELLE“, „Konzept für eine mit gespeicherterRotationsenergie angetriebene Luftraum-Explorationssonde“, umfasst entsprechend denFiguren 2und3, eine Halterung (4) des ganzen Geräts, mit welcher ein Schwungrad (3) rotationsfrei gehalten werden kann und dabei dieser Schwungrad (3) mit einer am Schwungrad (3) und Druck-Propeller (2) gebildeter Drehrichtung-Kupplung Gruppe (2.1, z.B. in der Rechtsgewinde-Ausführung bei in derFigur 3gezeigter Drehrichtung) mit einem Druck-Propeller (2) und mindestens einer am Druck-Propeller (2) befestigter Nutzlast (1) gekoppelt ist,dadurchgekennzeichnet, dassso lange die beliebig (z.B. manuell) erzeugten Dreh-Vektoren des Schwungrads (3) und des, mit dem Schwungrad (3) mittels der Drehrichtung-Kupplung Gruppe (2.1) gekoppeltem Druck-Propellers (2) und mit ihm verbundener Nutzlast (1), gleicher Grösse sind, der Druck-Propeller (2) und der mit ihm verbundene Nutzlast (1) mittels der Drehrichtung-Kupplung Gruppe (2.1) fest zusammen gehalten werden und, dass sobald der Dreh-Vektor des Schwungrads (3) durch z.B. manuelles abbremsen, kleiner wird als der Dreh-Vektor des Druck-Propellers (2) und mit ihm verbundener Nutzlast (1), sich Druck-Propeller (2) und mit ihm verbundener Nutzlast (1) vom Schwungrad (3) schneller drehend trennt und vertikal nach oben abfliegt. Diese Koppelung/ Entkoppelung wird bei gegebener Drehrichtung des Druck-Propellers (2) und der mit ihm verbundene Nutzlast (1), durch die entsprechend konfigurierter Drehrichtung-Kupplung Gruppe (2.1) bewirkt.

2. Die Erfindung„LIBELLE“, „Konzept für eine mit gespeicherterRotationsenergie angetriebene Luftraum-Explorationssonde“, nachAnspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dassdie Dreh-Wektoren des Schwungrads (3) und des, mit dem Schwungrad (3) mittels der Drehrichtung-Kupplung Gruppe (2.1) gekoppeltem Druck-Propellers (2) und mit ihm verbundener Nutzlast (1) mit Hilfe einer elektrisch angetriebener oder andersartig angetriebener Vorrichtung bewirkt wird.

3. Die Erfindung„LIBELLE“, „Konzept für eine mitgespeicherterRotationsenergie angetriebene Luftraum-Explorationssonde“, nachAnspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dassdie Nutzlast (1) austauschbar auf den Druck-Propeller (2) montier bar ist und dass sie diversen Aufgaben nach Wahl erfüllen kann z.B. a) diversen Foto-Aufnahmen-Techniken zusammen mit dem Fallschirm, b) diversen Messung-Techniken, c) diversen Signal-Emittierung-Techniken usw.

4. Die Erfindung„LIBELLE“,„Konzept für eine mit gespeicherterRotationsenergie angetriebene Luftraum-Explorationssonde“, nachAnspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dassdie Ausführung der Positionen 3.2 bis 3.7 der baugruppe (2) Konstruktiv und konzeptuell anderswie gestaltet sind (z.B. mir Gleitlagern usw.).

5. Die Erfindung„LIBELLE“,„Konzept für eine mit gespeicherterRotationsenergie angetriebene Luftraum-Explorationssonde“, nachAnspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dassdie Ausführung der Halterung (4) an die Bedürfnissen der konkreten Aufgaben/ Anwendungen der „LIBELLE“ angepasst ist, z.B. a) an einer horizontaler Ebener Fläche frei aufgestellt,b)an einem Objekt installiert usw.

6. Die Erfindung„LIBELLE“,„Konzept für eine mit gespeicherterRotationsenergie angetriebene Luftraum-Explorationssonde“, nachAnspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dassdie Ausführung der Halterung (4) eine mit derFigur 2nicht gezeigter aber plausible Einrichtung zur Reduktion des Dreh-Vektors des Schwungrads (3) aktiviert wird durch:a)manueller Betätigung,b)eine beliebige, andersartige als die manuelle Betätigung.