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Luftzuführungseinrichtung für ein Luftkissenfahrzeug Die Erfindung
bezieht sich auf eine Luftzuführungseinrichtung für ein Luftkissenfahrzeug, das
von mehreren einzelnen Luftkissen getragen wird, mit wenigstens einem Luftkompressor
mit einer Ausgangsleitung für die Druckluft, mit Zweigleitungen, die mit der Ausgangsleitung
verbunden sind und deren mehrfache Abzweigungen jeweils in ein einzelnes Luftkissen
münden.
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Um die Neigungsstabilität bei Luftkissenfahrzeugen zu verbessern,
besonders wenn es sich über welligen Boden bewegt, hat man vorgeschlagen, die Luftkissen
relativ zueinander so unabhängig wie möglich zu machen, d. h. möglichst getrennte
Luftdruckquellen für jedes Kissen vorzusehen. Bei einem bekannten Luftkissenfahrzeug
hat man andererseits versucht, durch die Anwendung einer Art von Konstantdruckhalteventilen
zwischen Luftkissen und Atmosphäre die sich im Inneren eines Luftkissens beim Überqueren
unebenen Bodens ergebenden Druckschwankungen zu verringern, wobei es sich sowohl
um Überdruck als auch um Unterdruck handeln kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu verhindern, daß sich
kurzzeitige Druckabfälle innerhalb eines Kissens nicht auf benachbarte Kissen eines
derartigen Fahrzeuges übertragen, wenn mehrere oder sämtliche Luftkissen von einer
einzigen Druckluftquelle beaufschlagt werden. Diese Aufgabe wird bei einer Luftzuführungseinrichtung
der eingangs bezeichneten Art gemäß der Erfindung gelöst durch Klappen, die in allen
Abzweigungen an Drehachsen angebracht sind und ein Auflager, welches das vollständige
Schließen der Klappen vermeidet, sowie eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des
Gleichgewichtes zu der Klappe, die außer ihrer teilweisen Schließstellung mindestens
eine offene Stellung ermöglicht, enthalten, wobei Klappe, Drehachse und Gleichgewichtserhaltungsvorrichtung
einander so zugeordnet sind, daß ein Druckabfall im Luftkissen die Klappe in Schließrichtung
bewegt.
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Entsprechend einer Ausführungsform wird somit jede Einzelklappe durch
eine Drehachse geführt und durch eine Feder oder ein ähnliches Teil in die Stellung
ihrer maximalen Öffnung vorgespannt. Der Weg der Klappe ist durch zwei Anschläge
begrenzt, von denen einer das vollständige Schließen der zugehörigen Leitung verhindert.
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Bei einer anderen Ausführung kann die Klappe von einer in einer Sekante
liegenden Drehachse geführt sein, wobei das Profil so gestaltet ist, daß nicht nur
die statischen Druckkräfte, sondern ebenso die örtlichen aerodynamischen Kräfte,
insbesondere an seiner Vorderkante angreifen. Sie kann darüber hinaus statisch und/oder
dynamisch durch Reguliergewichte oder Federn ins Gleichgewicht gebracht werden und
Dämpfungsvorrichtungen für ihre Bewegung enthalten.
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Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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F i g. 1 ist ein senkrechter Teilschnitt eines Fahrzeuges in schematischer
Darstellung; F i g. 2 zeigt eine Abwandlung der Ausführung mit profilierten und
ausgewogenen Klappen.
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In F i g. 1 kann man eine Plattform mit mehr-; fachen Luftkissen 1a,
1b, beispielsweise nach Art kreisrunder schmiegsamer Schürzen2a, 2b, sehen. Der
Boden 4 der Plattform trägt eine gewisse Zahl von Einzelkästen 13 a, 13
b, die nach unten durch die Schürzen 2 a, 2 b verlängert sind und
von denen jeder mit einer Versorgungsleitung 3 a, 3 b ausgestattet ist. Der genannte
Boden trägt ebenfalls einen Motor 6, der einen Luftkompressor 7 antreibt, welcher
Luft in einen Hauptkanal s drückt, dessen Verzweigungen die Leitungen 3 a, 3 b bilden.
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Jede Zweigleitung 3 a enthält eine Klappe 8a. Diese Klappe ist um
eine Drehachse 12a beispielsweise an ihrem Rand drehbar gelagert. Sie ist durch
eine Feder 9 a gegen einen Anschlag 11 a in die öffnungsstellung zurückgezogen,
und ihr vollständiges Schließen ist durch einen anderen Anschlag 10 a unmöglich.
Bei normalem Betrieb verteilt sich der Strom der Luft, die in dem Hauptkanal 7 durch
den
Kompressor 7 komprimiert wird, gleichmäßig auf die Kissen
1, wobei sich die verschiedenen Schürzen 2
alle in gleicher Entfernung
über einem praktisch ebenen Boden befinden. Die Klappen 8 werden durch die Federn
9 gegen die Öffnungsanschläge 11 mit einer Kraft gedrückt, die genügend groß ist,
daß die zufälligen geringen Druckschwankungen in den Kissen keine Verschiebung ihrer
Lage zur Folge haben.
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Wenn sich eine Schürze 2 b über einen Graben fortbewegt, fällt der
Druck in dem zu 1 b gehörenden Kissen plötzlich ab, und die Strömungsgeschwindigkeit
der vom Kompressor und den anderen Kissen kommenden Luft von dem Hauptkanal 5 in
Richtung auf die Abströmzone strebt einem Wert zu, der über dem normalen liegt.
Sobald aber die Verminderung des Druckes in dem Kissen 1 b einen vorbestimmten
Wert erreicht, übersteigt die auf das Oberteil der Klappe ausgeübte Druckkraft die
Federspannung, und die Klappe schließt sich. Diese Bewegung wird übrigens durch
die aerodynamischen Kräfte an der freien Kante der Klappe unterstützt, so daß die
Klappe bis an den Anschlag 10 b kommt. Sie bleibt in dieser Stellung, bis
der Druck des Luftkissens 1 b nach Beseitigung der Abströmursache von neuem bis
auf einen Wert steigt, der die Kraft der Feder 9 b übersteigt. Dann öffnet sich
die Klappe wieder und gelangt dabei bis an den Anschlag 11 b.
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Die geöffnete und die geschlossene Stellung dieser Vorrichtung ist
stabil. Es ist notwendig, daß in Schließstellung eine Abströmöffnung bleibt, damit
sich der Druck in 1 b wieder aufbauen kann und so die Wiederöffnung der Klappe
möglich ist.
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F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die Klappen
8c, 8 d eine besonders vorteilhafte Arbeitsweise besitzen.
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Diese Klappen verschließen die gesamte obere Öffnungsebene der kegelstumpfförmigen
schmiegsamen Schürzen bzw. Überhänge 2c, 2 d und sind auf einer ihren Umfang als
Sekante schneidenden Achse 12c, 12d schwenkbar derart gelagert, daß ein statischer
und dynamischer Ausgleich ihres Gewichtes möglich ist. Die Klappen können durch
eine oder mehrere Federn 9 c, 9 c', 9 d, 9 d in einer Mittellage gehalten
und mit einer Stoßdämpfungsvorrichtung 15 c, 15 d ausgestattet sein. Ihr Profil
kann insbesondere im Bereich der Anströmkante 14 c, 14 d so gekrümmt sein, daß sich
gleichzeitig mit der die Klappe umströmenden Luftmenge auch die Verteilung der aus
den aerodynamischen Drücken resultierenden örtlichen Kräfte verändern und damit
die Schwenkstellung der Klappen sowie die Größe des den zugeordneten Luftkissen
1 c, 1 d zugeführten Luftdruckes in hohem Maße beeinflußbar wird. Die Anschläge
10 c, 10 d und 11 c, 11 d können fehlen oder auch elastisch ausgeführt sein. Der
Druckverlust an den Klappen wird im normalen Betriebsbereich so klein wie möglich
gehalten. Eine Klappe mit dem progressiven Steuerverhalten gemäß der zuletzt beschriebenen
Art erweist sich bei geeigneter Wahl der Steifigkeit der Federn 9 e und 9 d im Bereich
ihrer Gleichgewichtslagen bei verschiedenen Fahrbedingungen bzw. -zuständen des
Fahrzeuges als stabililisiert. Der Druckverlust an den Klappen 8 c, 8 d verringert
bei kleineren kurzzeitigen Erhöhungen des Abstandes zwischen Boden und der Schürzenunterkante
die effektive Luftaustrittsmenge und bringt somit letztlich eine Wirtschaftlichkeit
in der Leistung und im Brennstoffverbrauch mit sich.
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Die Erfindung betrifft alle Luftkissenfahrzeuge mit Mehrfach-Luftkissen,
gleichgültig ob die Kissen untereinander verschieden sind, einen Teil eines durch
Querwände abgetrennten größeren Kissens bilden oder ob sie durch eine feste Wand,
eine deformierbare Wand oder wenigstens durch einen Flüssigkeitsschleier begrenzt
sind.