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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit für ein Flugzeug, insbesondere ein Modellflugzeug, sowie eine Antriebseinheit für ein Flugzeug, insbesondere ein Modellflugzeug, umfassend die erfindungsgemäße Bewegungsvorrichtung und ein Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug, umfassend die erfindungsgemäße Vorrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug.
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Flugzeuge und Modellflugzeuge können mit Antriebseinheiten ausgestattet werden. Im Flugbetrieb kann es notwendig sein, dass zeitlich befristet zusätzliche Antriebsleistung notwendig ist, um den Flug zu starten, zu verlängern oder auch zum Startpunkt zurückzukehren.
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Aus diesem Grunde werden in Flugzeugen, insbesondere Segelflugzeugen und auch entsprechenden Modellflugzeugen, zusätzliche Antriebseinheiten eingesetzt, die im Rumpf des Flugzeugs angeordnet sind und nur für den jeweiligen Einsatz aus dem Rumpf hervortreten. Dies hat neben aerodynamischen Aspekten auch weitere Gründe, da im Flug die Balance des Flugzeugs so wenig wie möglich beeinflusst werden und kein unnötiger oder zusätzlicher Luftwiderstand erzeugt werden soll.
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Solche Antriebseinheiten und die dazugehörigen Vorrichtungen zum Bewegen der Antriebseinheiten in und aus dem Rumpf des Flugzeuges werden auch als Klapp- oder Ausfahrantriebseinheiten bezeichnet.
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Im Bereich des Segelflugs sind solche Klappantriebseinheiten seit langem bekannt, da sich diese Flugzeuge regelmäßig ohne Antriebseinheit fortbewegen, aber beispielsweise zur Vermeidung von Außenlandungen zur Streckenverlängerung zusätzlichen Antrieb benötigen. In einem solchen Fall wird die Antriebseinheit auch als Heimkehrhilfe bezeichnet.
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Auch können solche Klappantriebseinheiten für Start und Landungen eingesetzt werden, was auch bei Segelflugzeugen insbesondere im Bereich der Modellflugzeuge von Interesse ist. Durch die Klappantriebseinheiten ist es möglich, die Flugzeuge, insbesondere Modellflugzeuge unabhängig von Schleppvorrichtungen oder ähnlichem zu starten und während und nach dem Start, bis eine Mindestgeschwindigkeit erzielt ist, manövrierfähig zu halten.
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Die
DE 10 2005 034 975 A1 zeigt eine Vorrichtung mit einem aus dem Flugzeugrumpf per Handhebel vertikal aus- und einfahrbaren Strahltriebwerk zum Antrieb von Segelflugzeugen und Motorseglern.
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Die
DE 20 2016 001 637 U1 zeigt eine Ausfuhrmechanik für Antriebe bei Flugmodellen insbesondere Impeller und Klappluftschrauben, welche sich dadurch auszeichnet, dass die vertikale Führung durch eine Linearschiene mit Wagen nahezu spielfrei und ohne horizontale Verschiebung des Schwerpunktes erfolgt.
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Die
DE 202 17 738 U1 zeigt ein Segelflugzeug mit einem Hilfsmotor, der ausfahrbar an dem Rumpf des Segelflugzeuges befestigt ist.
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Die
DE 101 52 447 A1 zeigt ein Klapptriebwerk für ein Segelflugzeug, insbesondere ein Modellsegelflugzeug, welches einen an einem Antriebsarm zu befestigenden Propeller umfasst.
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DE 10 2013 010 084 A1 zeigt eine Ausfahrmechanik für Flugzeuge welche eine Antriebseinheit, mindestens eine Befestigungsplatte und mindestens einen Befestigungsspannt im Flugzeugrumpf, mit mindestens einem Antriebsarm und mindestens eine Triebwerksbefestigung aufweist, an der eine Triebwerksaufnahme, auf der ein Triebwerk sitzt, befestigt ist, wobei das Triebwerk aufgrund der Ausfahrmechanik zwischen einer ein- und ausgefahrenen Stellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsarm um eine Schwenkachse drehend antreibbar gelagert ist und über eine Kulissenführung, die eine Kulissenachse aufweist, in der mindestens ein Kulissenstein geführt ist, welcher an einem Kulissensteinhebel, der eine Hebelachse aufweist in einer Antriebsachse drehend antreibbar gelagert ist, befestigt ist, wobei zwischen der Hebelachse und der Kulissenachse in eingefahrener und/oder in ausgefahrener Stellung ein Winkel α vorliegt, der in einem Winkelbereich von 70° bis 110°, insbesondere von 90° liegt was eine selbsthemmende mechanische Verriegelung erzeugt, bei der die Antriebseinheit, welche den Kulissensteinhebel über die Antriebsachse antreibt, im Wesentlichen nur noch geringe Kräfte und Haltemomente ausgesetzt ist, betätigt wird.
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DE 295 12 397 U1 zeigt einen Torsionsarm für ein Klapptriebwerk. Der Torsionsarm verbindet den Rumpfträger mit der Motoraufnahme und ist an beiden Enden zur Realisierung der Schwenkbewegung drehbar um die Querachse gelagert.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Bewegungsvorrichtungen für Antriebseinheiten weisen verschiedene Nachteile auf.
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Die Bewegungsvorrichtungen umfassen häufig aufwendige Mechaniken, die viel Platz einnehmen, ein hohes Gewicht aufweisen und zudem störungsanfällig sind.
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Außerdem sind die Bewegungsvorrichtungen so konstruiert, dass sie die Aufnahme der Antriebseinheit in nur einer bestimmten Position erlauben. Dies bedeutet, dass die Einsatzmöglichkeiten im Flugzeug, insbesondere in einem Modellflugzeug wie einem Modellsegelflugzeug, begrenzt sind, was sowohl den Ort der Platzierung im Rumpf, als auch die Nachjustierung nach erfolgtem Einbau angeht.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine platzsparende und flexibel einsetzbare Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit für ein Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug, bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung bereitzustellen, in der die Position einer Antriebseinheit auch nach dem Einbau justierbar ist.
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Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit sind in den Unteransprüchen angegeben, die wahlweise miteinander kombiniert werden können.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Antriebseinheit für ein Flugzeug, insbesondere ein Modellflugzeug, umfassend die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit.
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Die Erfindung umfasst ferner ein Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug, umfassend die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit.
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Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Flugzeug, insbesondere einem Modellflugzeug, bevorzugt in einem Modellsegelflugzeug.
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Definitionen
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Der Neigungswinkel, α, des Befestigungselements, welches eingerichtet ist, die Antriebseinheit aufzunehmen, ist einstellbar. Der Neigungswinkel bezieht sich auf die Längsachse des Befestigungselements in Bezug auf die Rumpf-Längsachse des Flugzeugs. Der Neigungswinkel bezeichnet eine Auslenkung der Längsachse des Befestigungselements in Bezug auf die Rumpf-Längsachse des Flugzeugs. Der Neigungswinkel kann positiv oder negativ sein.
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Antriebseinheiten im Sinne der Erfindung sind ausgewählt aus Außenpropellern, Impellern und/oder Strahltriebwerken. Eine Antriebseinheit im Sinne der Erfindung kann ein Triebwerk und eine Triebwerksverkleidung sowie weitere Elemente umfassen. Der Antrieb des Flugzeugs kann durch konventionelle Verbrennungsprozesse wie sie beispielsweise in Verbrennungsmotoren und Düsentriebwerken zum Einsatz kommen, aber auch durch Elektroantriebe erzielt werden. Es können alle dem Fachmann bekannten Antriebsverfahren zum Einsatz kommen.
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Die Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit für ein Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug, umfasst erfindungsgemäß
- - wenigstens ein erstes Führungselement und ein Bewegungselement,
- - wobei das wenigstens eine Führungselement ein Befestigungselement aufweist, welches eingerichtet ist, eine Antriebseinheit aufzunehmen,
- - wobei das wenigstens eine Führungselement ein Halteelement aufweist, wobei das Halteelement eingerichtet ist, die Vorrichtung mit dem Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug, zu verbinden,
- - wobei das Bewegungselement mit einer Bewegungseinheit, die eingerichtet ist, das Bewegungselement von einer ersten Position in eine zweite Position zu bewegen, verbunden ist,
- - wobei das Bewegungselement das wenigstens eine Führungselement kontaktiert und eingerichtet ist, das wenigstens eine Führungselement zu bewegen,
- - wobei das Bewegungselement Z-förmig oder L-förmig ausgestaltet ist und
- - wobei an der Vorrichtung eine Verstelleinheit zur Einstellung eines Neigungswinkels, α, des Befestigungselements angeordnet ist,
- - wobei der Neigungswinkel, α, zwischen -15° und +15° einstellbar ist,
- - wobei der Neigungswinkel, α, stufenlos eingestellt werden kann, und
- - wobei die wenigstens eine Verstelleinheit zum Einstellen des Neigungswinkels, α, an wenigstens einem Führungselement und/oder dem Bewegungselement angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit für ein Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug, kann für verschiedenste Flugzeugarten und Modelle verwendet werden.
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Die folgenden Ausführungen gelten für Bewegungsvorrichtungen in Flugzeugen allgemein sowie Segelflugzeugen und Modellflugzeugen, insbesondere Modellsegelflugzeugen.
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Bevorzugt wird die Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit für ein Flugzeug in Segelflugzeugen und/oder Modellflugzeugen eingesetzt. Besonders bevorzugt wird die Bewegungsvorrichtung in Modellflugzeugen, insbesondere Modellsegelflugzeugen, eingesetzt.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit für ein Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug, können die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit, im Folgenden auch als Bewegungsvorrichtung bezeichnet, erlaubt den Einbau an verschiedenen Stellen im Flugzeugrumpf.
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Ebenso weist sie den Vorteil auf, dass sie platzsparend und kompakt ist. Hierdurch findet während des Ausfahrens und Einfahrens der Antriebseinheit kein oder nur ein geringes Ausschwenken statt, wodurch eine allgemeine Schwerpunktverlagerung, die den Flug nachteilig beeinflusst, vermieden wird.
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Die Kompaktheit der Bewegungsvorrichtung lässt sich durch den Einsatz eines ersten Führungselements und eines Bewegungselements mit definierter Form erzielen. Die Z- oder L-Form des Bewegungselements ist hierbei von Bedeutung. Ebenso ist das Zusammenspiel von Führungselement und Bewegungselement wichtig, um die Kompaktheit zu gewährleisten. Ebenso wird der Einsatz an Bauteilen reduziert, was Gewichtseinsparungen erlaubt und dazu auch die Störungsanfälligkeit minimiert.
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Ebenso erlaubt die erfindungsgemäße Bewegungsvorrichtung die nachträgliche Justierung des Befestigungselements und somit der hiermit verbundenen Antriebseinheit, ohne dass die vollständige Bewegungsvorrichtung aus dem Flugzeug herausgenommen werden muss. Diese Justierung kann in allen Positionen der Bewegungsvorrichtung vorgenommen werden, das heißt sowohl im eingefahrenen Zustand als auch im ausgefahrenen Zustand. Die Justierung ist durch die Einstellung des Neigungswinkels des Befestigungselements möglich. Die Einstellung des Neigungswinkels wird durch eine sogenannte Verstelleinheit vorgenommen. Die Verstelleinheit kann aus einem oder mehreren Einzelbestandteilen bestehen. Es ist wenigstens eine Verstelleinheit an der Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit angeordnet.
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Durch die Tatsache, dass die wenigstens eine Einheit zur Einstellung des Neigungswinkels, α, in der Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit selbst integriert ist, kann die Kompaktheit gewahrt werden.
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Mit der erfindungsgemäßen Verstelleinheit ist es möglich, den Neigungswinkel, α, im ein- und/oder ausgefahrenen Zustand der Antriebseinheit einzustellen. So kann die Lage der Vorrichtung im Flugzeugrumpf justiert werden und/oder die Stellung des Befestigungselements und damit auch der Antriebseinheit im ausgefahrenen Zustand eingestellt werden.
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Der Neigungswinkel, α, kann stufenlos eingestellt werden.
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Vorzugweise ist die Verstelleinheit in die Einzelelemente integriert.
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Die Verstelleinheit kann an wenigstens einem Führungselement, einem Bewegungselement, einem Befestigungselement und/oder einem Halteelement angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Verstelleinheit in das wenigstens eine Führungselement, das Bewegungselement, das Befestigungselement und/oder das Halteelement baulich integriert.
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Gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die Verstelleinheit Ausnehmungen an der Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit, in die in verschiedenen Positionen Fixierelemente eingesetzt werden können, wodurch der Neigungswinkel, α, stufenweise verstellt werden kann.
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Gemäß einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Verstelleinheit Unterlegplatten und/oder Keile umfassen. Diese können insbesondere an dem Befestigungselement und/oder dem Halteelement angeordnet werden. Hierdurch ist ebenfalls eine stufenweise Einstellung des Neigungswinkels möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Verstelleinheit mindestens eine Madenschraube, mit der das Bewegungselement in der Bewegungseinheit fixiert ist und durch Festziehen in beliebiger Position verklemmt wird, so dass der Neigungswinkel stufenlos eingestellt werden kann. Insbesondere kann das Bewegungselement durch Ein- bzw. Ausdrehen der Madenschraube eingestellt werden, wodurch der Neigungswinkel, α, des Befestigungselements verändert werden kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Verstelleinheit in das Befestigungselement integriert. In dieser Ausführungsform umfasst das Befestigungselement wenigstens zwei gegeneinander bewegliche Bestandteile, die eingerichtet sind, bei Verschieben gegeneinander, den Neigungswinkel, α, des Befestigungselements zu verändern. Das Befestigungselement umfasst in dieser Ausführungsform wenigstens zwei gegeneinander bewegliche Bestandteile, wenigstens ein Langloch und wenigstens ein Fixierelement wie eine Schraube. Durch das Verschieben der gegeneinander beweglichen Bestandteile des Befestigungselements entlang der Achse des wenigstens einen Langlochs wird der Neigungswinkel, α, verändert. Mit Hilfe des Fixierelements kann die Position der beiden beweglichen Bestandteile fest eingestellt werden. Hierdurch ist eine stufenlose Einstellung des Neigungswinkels möglich. Vorzugsweise umfasst die Verstelleinheit in dieser Ausführungsform wenigstens zwei Langlöcher.
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Die Verstelleinheit kann auch weitere dem Fachmann bekannte Varianten umfassen, die geeignet sind, den Neigungswinkel, α, des Befestigungselements zu verstellen.
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Die verschiedenen Ausführungsformen der Verstelleinheit können miteinander kombiniert werden. Insbesondere können stufenlose und stufenweise Verstelleinheiten miteinander kombiniert werden.
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Bevorzugt ist die wenigstens eine Verstelleinheit an dem Bewegungselement und/oder dem Befestigungselement angeordnet. Eine Anordnung am Bewegungselement ist beispielsweise in 7c und 7d gezeigt.
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Weiterhin erlaubt die Vereinfachung und Reduktion der mechanischen Elemente der Bewegungsvorrichtung eine Gewichtsreduktion der gesamten Konstruktion.
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Die Bewegungsvorrichtung kann vor oder hinter der Antriebseinheit eingebaut werden. Dies bedeutet, dass das Halteelement der Bewegungsvorrichtung in einer Einbauweise vor der Antriebseinheit angeordnet und in einer anderen Einbauweise hinter der Antriebseinheit angeordnet ist, wenn sich die Bewegungsvorrichtung im Flugzeugrumpf, das heißt im eingefahrenen Zustand, befindet. Beispielsweise können solche Anordnungen als Heckspantmontage oder Vorderspantmontage ausgeführt werden. Entsprechende Anordnungen im Rumpf sind in 1 bis 7 gezeigt.
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Die Bewegungsvorrichtung umfasst auch ein Befestigungselement, welches eingerichtet ist, um eine Antriebseinheit aufzunehmen. Hierbei kann das Befestigungselement verschiedenartig ausgeführt sein, um verschiedene Antriebseinheiten aufnehmen zu können. Die Verbindung zwischen Antriebseinheit und Befestigungselement kann hierbei lösbar oder nicht lösbar ausgestaltet sein. Als Verbindungsarten kommen alle dem Fachmann bekannten geeigneten Verbindungsarten in Betracht, die einen Formschluss, Kraftschluss und/oder Stoffschluss erlauben.
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Das Halteelement ist ausgestaltet, um die Bewegungsvorrichtung mit dem Flugzeugrumpf zu verbinden. Vorteilhaft wird die Bewegungsvorrichtung an einem Spant angebracht. Die Verbindung mit dem Flugzeugrumpf kann hierbei lösbar oder nicht lösbar ausgestaltet sein, bevorzugt ist diese lösbar. Als Verbindungsarten kommen alle dem Fachmann bekannten und geeigneten Verbindungsarten in Betracht, die einen Formschluss, Kraftschluss und/oder Stoffschluss erlauben. Bevorzugt wird das Halteelement mit dem Rumpf verschraubt und/oder verklebt.
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Die Bewegungseinheit kann aus verschiedensten Antrieben bestehen, wobei Elektromotoren bevorzugt sind. Die Bewegungseinheit ist mit dem Bewegungselement verbunden, so dass die von der Bewegungseinheit erzeugte Kraft auf das Bewegungselement übertragen wird. Hierdurch kann eine Bewegung des Bewegungselements von einer ersten in eine zweite Position bewirkt werden.
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Durch die Kontaktierung des Bewegungselements mit dem wenigstens einen Führungselement wird die Bewegung des Bewegungselements auf das Führungselement übertragen, wodurch die gesamte Bewegungsvorrichtung von einer ersten in eine zweite Position bewegt wird.
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Die Kontaktierung zwischen Bewegungselement und dem wenigstens einen Führungselement kann durch direkte Verbindung oder über ein Verbindungselement erfolgen, wie beispielsweise eine Querstrebe. Die Kontaktierung ist hierbei nicht starr, sondern es besteht eine freie Beweglichkeit entlang der Verbindungsachse.
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Im Einsatz mit einer Antriebseinheit in einem Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug, kann hierdurch die Antriebseinheit von einer Ruheposition im Rumpf aus dem Rumpf ausgefahren werden.
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Das Führungselement weist sowohl ein Halteelement als auch ein Befestigungselement auf. Bevorzugt weist das Führungselement auch einen weiteren Bestandteil auf, ein sogenanntes Zwischenelement, welches das Halteelement mit dem Befestigungselement verbindet. Dieses Zwischenelement kann linear, L-förmig oder Z-förmig ausgestaltet sein. Die einzelnen Elemente des Führungselements sind miteinander verbunden. Bevorzugt sind die Verbindungen zwischen den Elementen beweglich ausgestaltet, insbesondere sind die Elemente drehbar um die Verbindungsachsen ausgestaltet.
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Sobald die Antriebseinheit aus dem Rumpf ausgefahren ist, kann diese das Flugzeug, insbesondere das Modellflugzeug, vorantreiben und/oder beschleunigen.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Bewegungsvorrichtung ist, dass sich die Konstruktion durch Ihren Aufbau selbst gegen Verschiebung stabilisiert und dabei bei stufenloser Verstellung in jeder Zwischenstellung nicht durch äußere Einwirkung verstellbar ist. Dies ist wichtig, da ansonsten durch äußere Einflüsse wie Vibrationen oder andere Erschütterungen als auch eine Stromabschaltung unter anderem auch beim Start die Position der Antriebseinheit beeinträchtigt werden könnte, was die Balance des gesamten Flugzeugs stören und bis hin zum Absturz führen kann.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit für ein Flugzeug, insbesondere für ein Modellflugzeug, sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
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Die einzelnen Komponenten der Bewegungsvorrichtung können aus verschiedenen oder identischen Materialen gefertigt sein. Geeignete Materialien sind dem Fachmann bekannt.
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Vorteilhaft sind die Materialien aus Metall, Kunststoff, Kohlenstofffasern, Holz und/oder Verbundwerkstoffen ausgewählt. Hierbei werden insbesondere dem Fachmann bekannte Materialien für den Leichtbau verwendet.
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Bevorzugt sind das Bewegungselement und/oder die Führungselemente aus Kohlenstofffasern hergestellt.
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Bevorzugt ist die Vorrichtung stufenlos aus einer ersten Position in eine zweite Position bewegbar und/oder in jeder beliebigen Position zwischen der ersten und der zweiten Position feststellbar.
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Vorzugsweise ist die Bewegungseinheit ein Elektromotor, elektrischer Spindelantrieb oder Servomotor. In den Endstellungen, das heißt im vollständig ausgefahrenen und vollständig eingefahrenen Zustand erfolgt eine Verringerung, bevorzugt eine Abschaltung der Stromaufnahme.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Bewegungseinheit der Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit einen Spindelantrieb, bevorzugt einen elektrischen Spindelantrieb.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bewegungseinheit einen Servoantrieb.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Bewegungseinheit eine elektromechanische Stelleinheit, bevorzugt einen elektromechanischen Spindelantrieb.
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Der Spindelantrieb erlaubt eine stufenlose Verstellung der Position der Bewegungsvorrichtung zwischen den jeweiligen Endpunkten. Außerdem erlaubt ein Spindelantrieb, dass die Bewegungsvorrichtung in jeder Position feststellbar ist.
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Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit ein zweites Führungselement.
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Bevorzugt ist das zweite Führungselement parallel beabstandet zum ersten Führungselement angeordnet und/oder ist das Bewegungselement zwischen dem ersten und zweiten Führungselement angeordnet.
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Vorzugsweise weisen das erste und das zweite Führungselement ein gemeinsames Befestigungselement und/oder Halteelement auf.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht das wenigstens eine Führungselement aus einem Befestigungselement, einem Halteelement und zwei Zwischenelementen. Die beiden Zwischenelemente kontaktieren das Befestigungselement und das Halteelement. Hierbei sind die beiden Zwischenelemente parallel zueinander angeordnet. Das Bewegungselement ist zwischen den beiden Zwischenelementen angeordnet und kontaktiert das Befestigungselement des Führungselements. Diese Ausführungsform ist in 1 und 2 gezeigt.
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Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit nur ein Führungselement und nur ein Bewegungselement.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zum Bewegen der Antriebseinheit maximal zwei Führungselemente. Weitere Führungselemente sind in dieser Ausführungsform nicht vorgesehen. In dieser vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zudem auch maximal zwei Bewegungselemente, bevorzugt nur ein Bewegungselement.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Antriebseinheit ausgewählt aus einem Impeller, einem Strahltriebwerk oder einem Außenpropeller, bevorzugt ist sie ausgewählt aus einem Impeller, einem Gasstrahltriebwerk oder Klappluftschrauben, bevorzugter ist die Antriebseinheit ein Impeller. Weiter bevorzugt handelt es sich bei der Antriebseinheit um einen Elektroimpeller. Der Elektroimpeller kann zudem eine Steuereinheit umfassen. Ebenso kann der Elektroimpeller Batterien und/oder Akkumulatoren umfassen.
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Vorzugsweise ist die Antriebseinheit stoffschlüssig und bevorzugt durch Verkleben mit dem Befestigungselement verbunden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Antriebseinheit durch Verschrauben und/oder Vernieten mit dem Befestigungselement verbunden.
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Der Neigungswinkel, α, des Befestigungselements ist zwischen -15° und +15°, bevorzugt -10° und +10° und bevorzugter zwischen -5° und +5° einstellbar und die wenigstens eine Verstelleinheit zum Einstellen des Neigungswinkels ist an wenigstens einem Führungselement und/oder Bewegungselement, bevorzugt an dem Befestigungselement, dem Halteelement und/oder dem Bewegungselement angeordnet.
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Vorzugsweise ist die Bewegungsvorrichtung im Rumpf eines Flugzeugs, insbesondere Modellflugzeugs, anbringbar. Weiterhin bevorzugt ist Bewegungsvorrichtung im Rumpf eines Flugzeugs, bevorzugt Motorflugzeugs, Segelflugzeugs, Modellmotorflugzeugs oder Modellsegelflugzeugs, bevorzugter eines Segelflugzeugs oder Modellsegelflugzeugs angebracht.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Flugzeug, insbesondere ein Modellflugzeug, umfassend die erfindungsgemäße Vorrichtung. Die oben gemachten Angaben zur erfindungsgemäßen Bewegungsvorrichtung und der Antriebseinheit haben entsprechend auch für die Antriebseinheit Geltung.
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Vorzugsweise ist das Flugzeug ein Segelflugzeug oder ein Modellflugzeug, bevorzugter ein Segelflugzeug oder ein Modellsegelflugzeug.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug, umfassend die erfindungsgemäße Vorrichtung. Die oben gemachten Angaben zur erfindungsgemäßen Bewegungsvorrichtung und der Antriebseinheit haben entsprechend auch für das Flugzeug Geltung.
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Vorzugsweise ist das Flugzeug ein Segelflugzeug oder ein Modellflugzeug, bevorzugter ein Segelflugzeug oder ein Modellsegelflugzeug.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Flugzeug, insbesondere Modellflugzeug, bevorzugt in einem Motorflugzeug, einem Segelflugzeug, einem Modellmotorflugzeug und/oder einem Modellsegelflugzeug, noch bevorzugter in einem Segelflugzeug und/oder Modellsegelflugzeug, noch mehr bevorzugt in einem Modellsegelflugzeug. Die oben gemachten Angaben zur erfindungsgemäßen Bewegungsvorrichtung und der Antriebseinheit haben entsprechend auch für die Verwendung im Flugzeug Geltung.
- 1 Rückansicht einer Bewegungsvorrichtung samt Antriebseinheit in Frontspantmontage im eingefahrenen Zustand;
- 2 Rückansicht einer Bewegungsvorrichtung samt Antriebseinheit in Frontspantmontage im ausgefahrenen Zustand;
- 3 Seitenansicht einer Bewegungsvorrichtung samt Antriebseinheit in Frontspantmontage im eingefahrenen Zustand;
- 4 Seitenansicht einer Bewegungsvorrichtung samt Antriebseinheit in Frontspantmontage im ausgefahrenen Zustand;
- 5 Seitenansicht einer Bewegungsvorrichtung samt Antriebseinheit in Heckspantmontage im eingefahrenen Zustand; und
- 6 Seitenansicht einer Bewegungsvorrichtung samt Antriebseinheit in Heckspantmontage im ausgefahrenen Zustand; und
- 7a bis 7d Seitenansichten von Bewegungsvorrichtungen samt Antriebseinheit in Heckspantmontage im eingefahrenen oder ausgefahrenen Zustand, wobei der Neigungswinkel der Befestigungsvorrichtung variiert.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen, die jedoch in keiner Weise als einschränkend zu verstehen sind. Alle Ausführungsformen der Erfindung können im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden.
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In 1 ist eine Vorrichtung (1) zum Bewegen einer Antriebseinheit (8) gezeigt. In 1 bis 4 ist die sogenannte Frontspantmontage gezeigt, das heißt das Halteelement (5) ist vor der Antriebseinheit (8) angeordnet. In 1 ist eine Ausführungsform gezeigt in der ein Führungselement (2) mit zwei Zwischenelementen (10) gezeigt ist. Es ist nur ein Zwischenelement (10) zu sehen. Das Führungselement (2) weist ein Befestigungselement (4) und ein Haltelement (5) sowie zwei Zwischenelemente (10), die parallel angeordnet sind, auf. Die Zwischenelemente (10) sind hierbei mit dem Befestigungselement (4) und dem Halteelement (5) verbunden. Weiterhin ist ein Bewegungselement (3), welches L-förmig (3a) ausgestaltet ist, gezeigt. Das L-förmige Bewegungselement (3a) ist mit der Bewegungseinheit (6) verbunden, wobei die Verbindung als Verschraubung, Klemmung oder Klemmverschraubung ausgeführt sein kann. Die Bewegungseinheit (6) kann hierbei ein Servomotor oder ein elektrischer Spindelantrieb sein. Energiequellen und Steuerungselemente sind in den Figuren nicht gezeigt. Bewegungselement (3a) kontaktiert das Befestigungselement (4), welches ein Teil des Führungselements (2) ist, mittels der Querstrebe (7), die sowohl mit Bewegungselement (3) als auch dem Befestigungselement (4) verbunden ist. Hierdurch wird die Kraft, die von der Bewegungseinheit (6) auf das Bewegungselement (3) ausgeübt wird, auf das Führungselement (2) übertragen und die gesamte Bewegungsvorrichtung (1) wird von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt. Beispielsweise kann dies vom eingefahrenen Zustand, der insbesondere in 1, 3 und 5 gezeigt ist, in den vollständig ausgefahrenen Zustand, der in 2, 4 und 6 gezeigt ist, sein.
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2 zeigt die Vorrichtung (1) zum Bewegen einer Antriebseinheit (8) in Frontspantmontage in ausgefahrenem Zustand. Die Antriebseinheit (8) überragt die Vorrichtung (1). Im ausgefahrenen Zustand wird die Antriebseinheit (8) im Start- und/oder Flugbetrieb gestartet, um Vortrieb für das Flugzeug zu erzeugen.
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3 zeigt die Bewegungsvorrichtung (1) in Frontspantmontage in der Seitenansicht im eingefahrenen Zustand. In 3 ist das dreiteilige Führungselement (2) zu sehen, welches in dieser Ausführungsform aus einem Haltelement (5), einem L-förmigen Zwischenelement (10) und einem Befestigungselement (4) besteht. In 3 ist ein zweites Zwischenelement (10), welches parallel zum gezeigten Zwischenelement (10) angeordnet ist, nicht gezeigt. Das Bewegungselement (3a) ist ebenfalls L-förmig ausgestaltet. Die Verstelleinheit (11) ist in dieser Ausführung am Bewegungselement (3) angeordnet. Die L-förmigen Ausgestaltungen sowohl der Zwischenelemente (10) als auch des Bewegungselements (3a) erlauben eine besonders kompakte Bauweise. Beim Ein- bzw. Ausfahren der Vorrichtung (1) wird hierbei die horizontale Schwerpunktverlagerung minimiert. Die Antriebseinheit (8) ist in der gezeigten Ausführungsform mit dem Befestigungselement (4) verklebt. In der eingefahrenen Position ist die Antriebseinheit (8) abgeschaltet.
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4 zeigt die Bewegungsvorrichtung (1) in Frontspantmontage in der Seitenansicht im ausgefahrenen Zustand. In dieser Position kann die Antriebseinheit (8) betrieben werden, um das Flugzeug, insbesondere das Modellflugzeug voranzutreiben.
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Die Zeitspanne, um vom eingefahrenen Zustand in den ausgefahrenen Zustand zu gelangen, beträgt maximal 10 Sekunden oder weniger, bevorzugt 5 Sekunden oder weniger. Dies gilt für alle erfinderischen Ausführungsformen.
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5 zeigt die Bewegungsvorrichtung (1) in Heckspantmontage in der Seitenansicht im eingefahrenen Zustand. In 5 ist ebenfalls ein dreiteiliges Führungselement (2) zu sehen, welches in dieser Ausführungsform aus einem Haltelement (5), einem linearen Zwischenelement (12) und einem Befestigungselement (4) besteht. Ein zweites Zwischenelement (12), welches parallel zum gezeigten Zwischenelement (12) angeordnet ist, ist nicht gezeigt. Das Bewegungselement (3b) ist Z-förmig ausgestaltet. Das Element zum Einstellen des Neigungswinkels, die sogenannte Verstelleinheit (11), ist am Bewegungselement (3) angeordnet. Die Antriebseinheit (8) ist in der gezeigten Ausführungsform mit dem Befestigungselement (4) verklebt. In der eingefahrenen Position ist die Antriebseinheit abgeschaltet. Auch diese Ausführungsform erlaubt eine kompakte, platzsparende Bauweise.
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6 zeigt die Bewegungsvorrichtung (1) in Heckspantmontage in der Seitenansicht im ausgefahrenen Zustand. In dieser Position kann die Antriebseinheit (8) betrieben werden, um das Flugzeug, insbesondere das Modellflugzeug voranzutreiben.
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7a bis 7d zeigen die Bewegungsvorrichtung (1) mit verschiedenen Neigungswinkeln, α. 7b und 7d zeigen die ausgefahrene Bewegungsvorrichtung (1). Die Rumpf-Längsachse (B) und die Längsachse des Befestigungselements (A) sind in diesen Figuren parallel, das heißt es liegt keine Neigung vor. Der Neigungswinkel, α, des Befestigungselements (4) ist somit 0.
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In 7a und 7c ist die Bewegungsvorrichtung (1) im eingefahrenen Zustand gezeigt. Die Längsachse des Befestigungselements (A) ist nicht parallel zur Rumpf-Längsachse (B) des Flugzeugs. Die gestrichelte Linie zeigt die hypothetische Längsachse an, wenn diese parallel zur Rumpf-Längsachse (B) wäre. Der Winkel zwischen tatsächlicher Längsachse (A) des Befestigungselements (4) und der gestrichelten Linie (hypothetische Längsachse) stellt den Neigungswinkel α dar. Dieser kann positiv, wie in 7a gezeigt, oder negativ, wie in 7c gezeigt, sein.
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Die unterschiedlichen Neigungswinkel α in 7a und 7c rühren von verschiedenen Konfigurationen der jeweiligen Verstelleinheiten (11) her. In den gezeigten Figuren ist die Verstelleinheit (11) an den jeweiligen Bewegungselementen (3a) angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit (Frontspantmontage)
- 2
- Führungselement
- 3
- Bewegungselement
- 3a
- L-förmiges Bewegungselement
- 3b
- Z-förmiges Bewegungselement
- 4
- Befestigungselement
- 5
- Halteelement
- 6
- Bewegungseinheit
- 7
- Verbindungselement (zum Kontaktieren Bewegungselement mit Führungselement)
- 8
- Antriebseinheit
- 9
- Verkleidung
- 10
- L-förmiges Zwischenelement
- 11
- Verstelleinheit (Element zur Einstellung des Neigungswinkels)
- 12
- lineares Zwischenelement
- 21
- Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit (Heckspantmontage)
- A
- Längsachse Befestigungselement (4)
- B
- Rumpf-Längsachse (Flugzeug)
