DE102021110651A1

DE102021110651A1 - Fluggerät zum Transport von mehreren Stückgutteilen

Info

Publication number: DE102021110651A1
Application number: DE102021110651.6A
Authority: DE
Inventors: Jonathan Hesselbarth
Original assignee: Wingcopter GmbH
Current assignee: Wingcopter GmbH
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2022-10-27
Also published as: AU2022267748A1; US20240217657A1; CN117545691A; WO2022229203A1; JP2024516182A; EP4326618A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fluggerät (1) mit einer Transportvorrichtung (2) zur Aufnahme und zum Transport von mehreren Stückgutteilen. Die Transportvorrichtung (2) weist mehrere Aufnahmevorrichtung (4)en auf. An eine Aufnahmevorrichtung (4) ist jeweils ein Stückgutteil (3) lösbar anordnenbar. Die Aufnahmevorrichtung (4) ist in eine Transportlage und in eine Freigabelage bringbar. In einer Transportlage der Aufnahmevorrichtung (4) ist das Stückgutteil (3) an der Aufnahmevorrichtung (4) festgelegt und in einer Freigabelage ist das Stückgutteil (3) von der Aufnahmevorrichtung (4) getrennt. Die Stückgutteile (3) sind in der Transportlage der Aufnahmevorrichtung (4) an einer Unterseite (5) des Fluggeräts (1) und in einer Horizontalflugrichtung (6) des Fluggeräts (1) hintereinander angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluggerät mit einer Transportvorrichtung zur Aufnahme und zum Transport von mehreren Stückgutteilen, wobei die Transportvorrichtung mehrere Aufnahmevorrichtungen aufweist, wobei an eine Aufnahmevorrichtung jeweils ein Stückgutteil lösbar anordnenbar ist, wobei die Aufnahmevorrichtung in eine Transportlage und in eine Freigabelage bringbar ist, wobei in einer Transportlage der Aufnahmevorrichtung das Stückgutteil an der Aufnahmevorrichtung festgelegt ist und in einer Freigabelage das Stückgutteil von der Aufnahmevorrichtung getrennt ist.
Als Fluggeräte zum Transport von Stückgutteil sind senkrecht startende Fluggeräte, beispielsweise sogenannte Quadrocopter bekannt. Ein Quadrocopter ist ein Fluggerät, bei dem vier in einer Ebene angeordnete und senkrecht nach unten wirkenden Rotoren oder Propeller benutzt werden, um Auftrieb zu erzeugen. Der Vortrieb des Quadrocopters wird durch eine Neigung der Rotorebene erzeugt. Diese Fluggeräte können je nach Antriebsleistung eine gewisse Nutzlast über eine bestimmte Strecke transportieren. Die Reichweite ist je nach Antriebsleistung und je nach aufgenommener Nutzlast durch die zur Verfügung stehende Akkukapazität begrenzt.
Aus dem Stand der Technik sind Fluggeräte bekannt, die mit einer außen am Fluggerät angeordneten Seilwinde ausgestattet sind mit der eine Aufnahme von Stückgutteilen möglich ist. Die Beladung beziehungsweise Entladung des Fluggeräts erfolgt typischerweise dadurch, dass die Seilwinde bis zum Beladeort beziehungsweise bis zum Entladeort herabgelassen wird und das Stückgutteil mittels einer am Ende des Seils der Seilwinde angebrachten Aufnahmevorrichtung befestigt wird. Die Aufnahmevorrichtung kann dabei beispielsweise als Haken, als Öse oder als Magnet ausgestaltet sein. Die Befestigung des Stückgutteils an der Aufnahmevorrichtung der Seilwinde erfolgt zumeist in einem manuellen Schritt einen am Boden stehenden Bediener. Anschließend wird das Stückgutteil mittels der Seilwinde bis an eine Position nahe zu der Unterseite des Fluggeräts hochgezogen, in der es auch während des Flugbetriebs verbleibt.
Aus dem Stand der Technik bekannte Fluggeräte sind für den Transport von nur einem Stückgutteil ausgelegt. In der Regel ist nur eine Seilwinde vorgesehen, an der ein Stückgutteil während des Beladevorgangs beziehungsweise Entladevorgangs beladen beziehungsweise entladen werden kann. Mit aus dem Stand der Technik bekannten Fluggeräten kann nur ein Stückgutteil gleichzeitig ausgeliefert werden, sodass für eine erneute Beladung des Fluggeräts dieses zu dem Startpunkt zurückkehren muss. Damit ist ein wirtschaftlicher Flugbetrieb von Stückggutteilen mit bekannten Fluggeräten stark eingeschränkt.
Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es angesehen, ein Fluggerät zum Transport und zur Ausbringung von mehreren Stückgutteilen bereitzustellen, wobei das Fluggerät über aerodynamische Eigenschaften verfügt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stückgutteile in der Transportlage der Aufnahmevorrichtung an einer Unterseite des Fluggeräts und in einer Horizontalflugrichtung des Fluggeräts hintereinander angeordnet sind. Durch die Anordnung der Stückgutteile hintereinander kann eine durch in Horizontalflugrichtung weisende Stirnflächen der Stückgutteile gebildeter und entgegen der Horizontalflugrichtung angeströmte Gesamtflächeninhalt besonders klein ausfallen. Somit ist ein durch die Stückgutteile hervorgerufener und während der Horizontalfluglage entstehender Luftwiderstand besonders gering. Die Stückgutteile sind erfindungsgemäß vorteilhafterweise so ausgerichtet, dass diejenige Stirnfläche des Stückgutteils in Horizontalflugrichtung weist, die einen besonders geringen Flächeninhalt aufweist. Somit kann der Luftwiderstand in der Horizontalflugrichtung besonders gering ausfallen, sodass ein besonders energiesparender Flugbetrieb erfolgen kann und eine große Flugdauer und damit eine hohe Reichweite des Fluggeräts zur Verfügung steht. Durch die Anordnung der mehreren Stückgutteile hintereinander, kann ein besonders effizienter Ausbringungsbetrieb für die Stückgutteile mittels des erfindungsgemäßen Fluggeräts erfolgen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Entladen des Fluggeräts dadurch erfolgt, dass in einer Freigabelage der Aufnahmevorrichtung das an der Aufnahmevorrichtung lösbar angeordnete Stückgutteil freigegeben wird und anschließend schwerkraftgetrieben in Richtung des Erdbodens herunterfällt. Dazu wird zunächst das Fluggerät in Erdbodennähe gebracht und anschließend der Entladevorgang begonnen. Alternativ ist erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehen, dass die Stückgutteile aus einer größeren Flughöhe entladen werden können. Hierzu weist das Stückgutteil erfindungsgemäß eine Fallbremseinrichtung oder einen Aufprallschutz auf, mit den die Fallgeschwindigkeit und der Stoß beim Aufprall des Stückgutteils auf dem Erdboden reduziert werden. Dadurch kann ein besonders schneller Entladevorgang des Fluggeräts erfolgen.
Um einen besonders geringen Luftwiderstand des Fluggeräts und der Stückgutteile während des Flugbetriebs zu erreichen, ist in einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens vorgesehen, dass die Stückgutteile in der Transportlage der Aufnahmevorrichtung entlang einer parallel zu der Horizontalflugrichtung des Fluggeräts orientierten Anordnungsachse angeordnet sind. Damit ist der in die Horizontalflugrichtung orientierte und aus einzelnen Stirnflächen gebildeter Gesamtflächeninhalt besonders gering. Damit ist ein besonders langer Flugbetrieb durchführbar.
Um einen besonders geringen Strömungswiderstand zu erreichen, ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens vorgesehen, dass die mehreren Stückgutteile mit voneinander verschiedenen Flächeninhalten der Stirnflächen so hintereinander angeordnet sind, dass eine Reihenfolge der Stückgutteile in einer der Horizontalflugrichtung entgegengesetzten Anströmrichtung so gewählt ist, dass die Stückgutteile mit aufsteigendem Flächeninhalt der Stirnfläche hintereinander angeordnet sind. Damit ist das Stückgut mit der kleinsten Stirnfläche in Horizontalflugrichtung vorne angeordnet sein, sodass ein durch die Strömung während des Flugbetriebs erzeugter Strömungswiderstand besonders niedrig ist. Damit ist ein besonders langer Flugbetrieb des Fluggerätes möglich.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fluggerätes, ist vorgesehen, dass das Stückgutteil als Transportbehälter ausgestaltet ist. Durch eine vorgegebene Form des Transportbehälters ist der durch das Stückgutteil während des Flugbetriebs erzeugte Strömungswiderstand besonders gut vorgebbar. Beispielsweise können kleine und strömungsungünstige Stückgutteile innerhalb des Transportbehälters aufgenommen und umschlossen werden. Die äußere Form des Transportbehälters ist erfindungsgemäß so ausgestaltet, dass die in Horizontalflugrichtung zeigenden Stirnseiten der Transportbehälter strömungslinienförmig und besonders aerodynamisch ausgestaltet sind, sodass ein während der Flugbewegung erzeugter Strömungswiderstand gering ist. Somit ist ein besonders langer Flugbetrieb des Fluggerätes möglich.
Um die Anordnung der Transportbehälter hintereinander und insbesondere die Anordnung der Transportbehälter entlang der Anordnungsachse hintereinander auch während der Flugbewegung beizubehalten, ist in einer vorteilhaften Umsetzung der Erfindung vorgesehen, dass die Transportbehälter in der Transportlage miteinander in Anlage sind. Dazu weisen die jeweils benachbarten Transportbehälter optional Ausnehmung und oder Hervorhebungen auf, die jeweils mit den Ausnehmungen oder Hervorhebungen der jeweils benachbarten Transportbehälter im Eingriff sind, sodass eine relative Lage zweier benachbarter Transportbehälter zueinander beibehalten wird.
Um einen besonders effizienten Beladevorgang beziehungsweise Entladevorgang bereitzustellen, ist in einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens vorgesehen, dass die Transportvorrichtung mindestens zwei Seilwinden aufweist. Mit der Seilwinde kann ein an der Seilwinde festgelegtes Stückgutteil besonders leicht vom Fluggerät bis Entladeort am Erdboden heruntergelassen werden und dort entladen werden. Ebenso kann ein neues Stückgutteil besonders einfach und schnell in Erdbodennähe an der Seilwinde festgelegt werden und zum Fluggerät heraufgezogen werden. Somit ist ein besonders schneller Entladevorgang und Entladevorgang möglich, sodass ein besonders effizienter Flugbetrieb des erfindungsgemäßen Fluggeräts möglich ist. Vorteilhafterweise ist an jeder Seilwinde ein Stückgutteil festgelegt, sodass jedes Stückgutteile unabhängig von den weiteren Stückgutteilen zum Entladeort herabgelassen werden kann.
Um den durch das Fluggerät während des Flugbetriebs erzeugte Strömungswiderstand besonders gering zu halten, ist in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Fluggeräts vorgesehen, dass die mindestens zwei Seilwinden innerhalb eines Flugzeugsrumpfs angeordnet ist. Somit sind die nicht strömungsangepassten und einen hohen Strömungswiderstand erzeugenden Komponenten der Seilwinde von der während des Flugbetriebs erzeugten Strömung geschützt.
Um die Stückgutteile vorteilhafterweise in der Transportlage der Aufnahmevorrichtung entlang der Anordnungsachse anordnen zu können, ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens vorgesehen, dass mehrere Seilwinden in der Horizontalflugrichtung hintereinander in dem Flugzeugrumpf angeordnet sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Fluggeräts werden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung des Fluggeräts in einer perspektivischen Ansicht,
2 eine schematische Darstellung des Fluggeräts in einer Seitenansicht und
3 eine schematische Darstellung des Fluggeräts in einer Vorderansicht.

In 1 ist eine schematische Darstellung eines Fluggeräts 1 mit einer Transportvorrichtung 2 zur Aufnahme und zum Transport von drei Stückgutteilen 3 gezeigt. Die Transportvorrichtung 2 weist mehrere in 1 nicht dargestellte Aufnahmevorrichtungen 4 auf. An die Aufnahmevorrichtung 4 ist jeweils ein Stückgutteil 3 lösbar angeordnet. Die Aufnahmevorrichtung 4 in eine Transportlage und in eine Freigabelage bringbar. In einer Transportlage der Aufnahmevorrichtung 4 ist das Stückgutteil 3 an der Aufnahmevorrichtung 4 festgelegt und in einer Freigabelage ist das Stückgutteil 3 von der Aufnahmevorrichtung getrennt. Die Stückgutteile 3 sind in der Transportlage der Aufnahmevorrichtung 4 an einer Unterseite 5 des Fluggeräts 1 und in einer Horizontalflugrichtung 6 des Fluggeräts 1 hintereinander angeordnet.
In 2 ist eine schematische Darstellung des Fluggeräts 1 in einer Seitenansicht gezeigt. Die Transportvorrichtung 2 weist drei Seilwinden 7 auf, die innerhalb eines Flugzeugrumpfs 8 in Horizontalflugrichtung 6 hintereinander angeordnet sind. An jeder Seilwinde 7 ist ein Stückgutteil 3 festgelegt, wobei die Stückgutteile 3 entlang einer parallel zu der Horizontalflugrichtung 6 des Fluggeräts 1 orientierten Anordnungsachse 9 an einer Unterseite 5 des Fluggeräts 1 angeordnet sind.
In 3 ist eine schematische Darstellung des Fluggeräts 1 in einer Vorderansicht gezeigt. Die Transportvorrichtung 2 ist in einer Transportlage gezeigt. Die drei Stückgutteile 3 weisen voneinander verschiedene Abmessungen auf. Die drei Stückgutteile 3 sind so hintereinander angeordnet, dass eine Reihenfolge der Stückgutteile 3 in einer der Horizontalflugrichtung 6 entgegengesetzten Anströmrichtung so gewählt ist, dass die Stückgutteile 3 mit aufsteigendem Flächeninhalt der jeweiligen Stirnflächen hintereinander angeordnet sind.

Claims

Fluggerät (1) mit einer Transportvorrichtung (2) zur Aufnahme und zum Transport von mehreren Stückgutteilen, wobei die Transportvorrichtung (2) mehrere Aufnahmevorrichtung (4)en aufweist, wobei an eine Aufnahmevorrichtung (4) jeweils ein Stückgutteil (3) lösbar anordnenbar ist, wobei die Aufnahmevorrichtung (4) in eine Transportlage und in eine Freigabelage bringbar ist, wobei in einer Transportlage der Aufnahmevorrichtung (4) das Stückgutteil (3) an der Aufnahmevorrichtung (4) festgelegt ist und in einer Freigabelage das Stückgutteil (3) von der Aufnahmevorrichtung (4) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stückgutteile (3) in der Transportlage der Aufnahmevorrichtung (4) an einer Unterseite (5) des Fluggeräts (1) und in einer Horizontalflugrichtung (6) des Fluggeräts (1) hintereinander angeordnet sind.
Fluggerät (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stückgutteile (3) in der Transportlage der Aufnahmevorrichtung (4) entlang einer parallel zu der Horizontalflugrichtung (6) des Fluggeräts (1) orientierten Anordnungsachse (9) angeordnet sind.
Fluggerät (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Stückgutteile (3) mit voneinander verschiedenen Flächeninhalten der Stirnflächen so hintereinander angeordnet sind, dass eine Reihenfolge der Stückgutteile (3) in einer der Horizontalflugrichtung (6) entgegengesetzten Anströmrichtung so gewählt ist, dass die Stückgutteile (3) mit aufsteigendem Flächeninhalt der Stirnfläche hintereinander angeordnet sind.
Fluggerät (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stückgutteil (3) als Transportbehälter ausgestaltet ist.
Fluggerät (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbehälter in der Transportlage miteinander in Anlage sind.
Fluggerät (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (2) mindestens zwei Seilwinden (7) aufweist.
Fluggerät (1), gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Seilwinden (7) innerhalb eines Flugzeugsrumpfs angeordnet ist.
Fluggerät (1), gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Seilwinden (7) in der Horizontalflugrichtung (6) hintereinander in dem Flugzeugrumpf (8) angeordnet sind.