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Die Erfindung betrifft einen Dichtflansch für ein fahrbahngebundenes
Luftkissenfahrzeug mit einer nachgiebigen Luftkissenbegrenzungswand am Fahrzeugumfang
und einer parallel zur Fahrbahn angeordneten, wenigstens eine der Fahrbahn zugekehrte
Dichtlippe aufweisenden Außenseite, die eine Angriffsfläche für das aus dem Luftkissen
unter Druck austretende Strömungsmittel bildet, und quer zu seiner Umfangsrichtung
versteift und in Umfangsrichtung flexibel ausgeführt und bezüglich des Luftkissens
außen gelegen ist, und ferner mit auf die Außenseite in zur Fahrzeugwand senkrechten
Richtung wirkenden elastischen Rückführmitteln.
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Bei einem Luftkissenfahrzeug (französische Patentschrift 1326 049)
ist es bereits bekannt, die Luftkissenbegrenzungswand als schmiegsamen schlauchförmigen
Balg auszubilden, der durch Druckluft aufgeblasen wird. Die der Fahrbahn zugekehrte
flache Seite des Balges ist mit Öffnungen und mit einer eigenen schmiegsamen, luftdurchlässigen
Unterseite versehen. Die im Balg befindliche Druckluft wirkt einerseits als Feder
und setzt dem Zusammendrücken des Balges beim Überfahren eines Hindernisses einen
Widerstand entgegen, während andererseits die durch die Unterseite ausströmende
Luft ein zusätzliches Hilfsluftkissen bildet. Die durchlässig ausgebildete Unterseite
kann aber auch allein über eine im Balginneren angeordnete Verbindung mit Luft beaufschlagt
sein. Die Erfindung geht von einem solchen Luftkissenfahrzeug aus.
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Bei dem bekannten Luftkissenfahrzeug wird als nachteilig empfunden,
daß der schlauchförmige Balg verhältnismäßig stabil ausgebildet sein muß bzw. die
von ihm umschlossene Kammer unter verhältnismäßig hohem Druck steht, um der Verformung
des Balges nach außen durch den im Luftkissen herrschenden Druck entgegenzuwirken.
Daraus ergibt sich aber eine Starrheit des Balges bzw. der Luftkissenbegrenzungswand,
die beim überwinden von Hindernissen nachteilig ist, da zwar eine geringe Verformung
des Balges möglich ist, aber doch das gesamte Fahrzeug mit angehoben wird. Ferner
ist durch die luftdurchlässig ausgebildete Balgunterseite der Konstruktionsaufwand
erhöht.
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Ferner ist es bekannt (»The Engineer«, 1960),-iei einer Plattform,
die auf einer völlig ebenen Fahrbahn langsam zum Transportieren schwerer Güter verschoben
werden soll, die in einer Nut an der Unterseite der Plattform befestigte Luftkissenbegrenzungswand
mit einer der Fahrbahn zugekehrten Dichtlippe zu versehen, wobei die Dichtlippe
bzw. die Luftkissenbegrenzungswand unterhalb einer elastischen Wand angeordnet ist,
die zusammen mit der Nut eine Kammer bildet, die unter Druck gesetzt wird und dadurch
die Dichtlippe auf die Fahrbahn drückt. Andererseits wirkt aber der Druck des Luftkissens
auf eine schräge Fläche des Dichtflansches zwischen der Dichtlippe und seiner Befestigung
an der Plattform, so daß bei einer Vergrößerung des Innendruckes, beispielsweise
bei einer Verringerung der freien Höhe zwischen der Dichtlippe und der Fahrbahn
infolge eines Hindernisses der Dichtflansch in etwa senkrechter Richtung nach oben
ausweichen kann. Die bauliche Anordnung ist so getroffen, daß entsprechend dem Verwendungszweck
nur sehr geringe Auslenkungen möglich sind. Als nachteilig wird somit angesehen,
daß auch bei einer anderen Dimensionierung der Bauteile der bekannten Vorrichtung
die Beweglichkeit der Dichtung zu gering ist.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Dichtflansch
für ein fahrbahngebundenes Luftkissenfahrzeug der eingangs geschilderten Art derart
beweglich auszubilden, daß seine Einstellung auf eine bestimmte Höhe über der Fahrbahn
schnell und leicht erfolgt. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß für den eingangs dargestellten
Dichtflansch dadurch gelöst, daß die Luftkissenbegrenzungswand in an sich bekannter
Weise als Membran ausgebildet ist und an die Außenseite mit der Fahrzeugwand verbundene,
von der Membran getrennte Lenkglieder anschließen, die zur Fahrbahn leicht geneigt
verlaufen und den Dichtflansch in senkrechter Richtung bezüglich der Fahrzeugwand
führen.
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Infolge der an sich bekannten Ausbildung der Luftkissenbegrenzungswand
als Membran ist diese sehr leicht beweglich. Mittels der Lenkglieder wird ein Ausbuchten
der Membran nach außen infolge des Luftkissendruckes vermieden und außerdem die
Außenseite in im wesentlichen senkrechter Richtung bezüglich der Fahrzeugwand sicher
geführt. Die Nachgiebigkeit der Membran, die Führung durch die Lenkglieder und die
Bemessung der Rückführmittel können einzeln infolge ihrer getrennten Ausbildung
so abgestimmt werden, daß sich insgesamt die erwünschte Wirkung ergibt. Damit ist
die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Dichtflansches so verbessert, daß eine
schnelle Einstellbarkeit des Dichtflansches auf eine konstante Höhe über der Fahrbahn
erzielt wird, größere Fahrbahnunterschiede überfahren werden können und der Dichtflansch
auch bei hohen Geschwindigkeiten verwendbar ist, ohne unmittelbar auf die Fahrzeugwand
zurückzuwirken. Unter einer Luftkissenbegrenzungswand am Fahrzeugumfang wird auch
die in Fi g. 2 der Zeichnung dargestellte Anordnung der Luftkissenbegrenzungswand
verstanden.
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Es ist darüber hinaus bekannt, am Umfang eines Luftkissenfahrzeugs
für fahrbahnungebundenen Betrieb feste Tragglieder anzulenken, die gleichzeitig
zur Befestigung einer das Luftkissen begrenzenden Membran dienen und die beim überfahren
von Hindernissen spreizenartig nach oben ausfedern. Diese Tragglieder ermöglichen
somit im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Dichtflansch dem Fahrzeug das überklettern
von beträchtlichen Höhenunterschieden. Auch sind beim Erfindungsgegenstand die Membran,
die Lenkglieder und die Rückführmittel voneinander getrennt ausgebildet, woraus
sich die weiter oben genannten Vorteile ergeben.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand
der Zeichnungen näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt im Schnitt eine erste Ausführungsform der Erfindung;
F i g. 2 ist eine Untersicht auf eine Ecke der Ausführungsform nach F i g. 1; F
i g. 3 ist eine Untersicht einer weiteren Ausführungsform; F i g. 4 ist ein Schnitt
längs der Linie IV-IV in Fig.3; F i g. 5 ist ein Schnitt durch eine dritte Ausführungsform;
F
i g. 6 ist eine Untersicht auf eine Plattform mit mehreren Luftkissen.
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In den F i g. 1 und 2 ist die Außenwand 1 eines Luftkissenfahrzeugs
der Fahrbahn 2 zugekehrt und mit Labyrinthdichtungen 3 versehen. Die Wand
1 kann entweder der Boden oder die Seitenwand des Fahrzeugs sein.
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Der Dichtflansch weist mehrere Dichtlippen 3 a auf, die dünn
auslaufen und auf einer Außenseite 4 des Dichtflansches angebracht sind. Die Außenseite
kann sich etwa senkrecht gegen die Fläche der Fahrbahn 2 verschieben und wird zu
diesem Zweck durch mehrere als Lenkglieder ausgebildete, zur Fahrbahn leicht geneigt
verlaufende Stangen oder Seile 5 geführt, die an der Fahrzeugwand 1 und an der Außenseite
4 angelenkt sind. Zwischen Fahrzeugwand und Außenseite ist eine durch den
Innendruck des Luftkissens 7 gespannte schmiegsame Membran 6 und gegen den Druck
zwischen der Außenseite und der Fahrbahn gerichtete elastische Rückführmittel angeordnet.
Diese Rückführmittel können im einfachsten Fall aus mehreren Federn 8 bestehen.
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In der Ausführungsform nach den F i g. 3 und 4 bilden die Außenseite
4 a, die Lippen 3 b bis 3 e mit der Fahrbahnfläche den eigentlichen Dichtflansch.
Die Außenseite 4 a bildet einen Teil der Luftkissenbegrenzungswand und ist z. B.
aus Gummi hergestellt, wobei eine Einlage 9 der Außenseite 4 a eine
gewisse Steifigkeit verleiht. Die Luftkissenbegrenzungswand hat daher die Form einer
Hohlwulst mit zwei schmiegsamen Seitenwänden 6 a und 6 b. Sie kann an ihrem
mit der Fahrzeugwand 1 fest verbundenen Oberteil in sich abgeschlossen sein.
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Das Innere dieses Dichtflansches ist durch Kanäle 10 mit kalibriertem
Querschnitt mit mindestens einem Hilfsbehälter 11 verbunden. Das Volumen dieses
Behälters kann unter Berücksichtigung des Querschnitts des Kanals 10 und des Dichtflanschvolumens
so gewählt werden, daß die Bewegung der Außenseite gegenüber dem Fahrzeug aperiodisch
ist.
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Der Dichtflansch kann auch durch Zwischenschalten der Ventile 13 und
14 mit zwei Luftkammern verbunden werden, in denen die Drücke P höher bzw. niedriger
sind als der im Inneren der Dichtung herrschende Druck. Die Drücke sind außerdem
durch die Ventile in Abhängigkeit von dem Gesamtgewicht des Fahrzeugs einstellbar.
Der Behälter 11 kann auch mit einem einzigen Ventil 13 oder 14 ausgestattet
werden, das zur periodischen Einstellung des Innendruckes der Dichtung dient.
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Bei dieser Ausführungsform sind die Stangen oder Seile 5 a und
5 b an der Einlage 9 des Dichtflansches angelenkt. Sie können sich überkreuzen,
damit sie alle annähernd dieselbe Länge aufweisen. Die Ecken des Dichtflansches
(in der Draufsicht) werden durch Schweißen oder Kleben hergestellt.
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Die Wirkungsweise des Dichtflansches beruht auf dem Prinzip des stabilen
Gleichgewichts bezüglich der Höhenlage der Dichtlippen zur Fahrbahnfläche, die einerseits
von den elastischen Kräften zur Rückführung des Dichtflansches gegen die Fahrbahn
und andererseits von den Druckkräften, die durch das ausströmende Strömungsmittel
auf die gegenüber der Fahrbahn zugekehrte Außenseite ausgeübt werden, bestimmt ist.
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Eine unbeabsichtigte Verminderung der Höhe des Ausströmspaltes unter
dem Dichtflansch zieht unmittelbar eine Vergrößerung des Druckes im Inneren des
damit verbundenen Luftkissens nach sich. Dadurch steigt auch der Druck, der auf
die der Fahrbahn zugekehrte Außenseite ausgeübt wird. Diese Kräfte übersteigen dann
zeitweise die elastischen Rückführkräfte, die z. B. durch die Federn oder ein in
einem Balg befindliches Druckgas bewirkt sind. Umgekehrt bewirkt eine unbeabsichtigte
Vergrößerung der Höhe h des Stromspaltes ein zeitweiliges Überwiegen der elastischen
Rückführkräfte. In beiden Fällen neigt der Dichtflansch dazu, seine normale Lage
gegenüber der Fahrbahn so schnell wie möglich wieder einzunehmen, da er eine geringe
Trägheit besitzt und von der eigentlichen Bewegung des gesamten Fahrzeugs bzw. der
über dem Luftkissen liegenden Fahrzeugteile unabhängig ist.
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Die F i g. 5 stellt als weitere Ausführungsform im Schnitt einen Dichtflansch
mit einer einzigen Dichtlippe 3f, z. B. aus Polyvinylchlorid, dar, die einen geringen
Reibungskoeffizienten und außer ihrer Elastizität einen großen Abriebswiderstand
aufweist. Die Außenseite 4 b ist mit der Außenwand des Fahrzeugs durch zwei
gefaltete Membranen 6 c, 6 d verbunden. Der Innenraum des Dichtflansches ist durch
mindestens einen Kanal 10 a mit der Atmosphäre verbunden und dient zur Dämpfung.
Die Federn 8
bilden die einzige elastische Vorrichtung für die Wiederherstellung
des Gleichgewichts.
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In F i g. 6 sind bestimmte bauliche Einzelheiten des Dichtflansches
dargestellt. Sie zeigt in ihrem linken Teil eine Umfangsdichtung 3 g zusammen mit
zwei unmittelbar aneinanderliegenden Luftkissen, die durch eine von dem Dichtflansch
unabhängige Trennwand 3 h voneinander getrennt sind, was auf Grund der im
Mittel geringen auf diese Trennwand wirkenden Druckdifferenz möglich ist. Eine solche
Ausführungsform benötigt wegen der Steifigkeit der Außenseite des Dichtflansches
diese Trennwand, damit sie sich beim Überfahren eines einzelnen Hindernisses auf
der Fahrbahn nach und nach verschiebt, so daß sich die Dichtflansche der beiden
aufeinanderfolgenden Kissen in Vorschubrichtung des Fahrzeugs verbinden können.
Man kann zwei getrennt gebaute Dichtflansche auch mechanisch und bei Bedarf elastisch
miteinander verbinden. Der mittlere Teil des Dichtflansches 3 g und der ihn tragenden
Außenseite ist in der Zeichnung fortgelassen, um die schmiegsame Trennwand
6 g des Innenraums des Dichtflansches zu zeigen.