DE1431206A1

DE1431206A1 - Vorrichtung zum Absorbieren von Energie

Info

Publication number: DE1431206A1
Application number: DE19641431206
Authority: DE
Inventors: Trifillis William Emmanuel
Original assignee: All American Engineering Co
Current assignee: All American Engineering Co
Priority date: 1964-04-16
Filing date: 1964-04-16
Publication date: 1969-05-29

Description

Vorrichtung zum Absorbieren von Energio.

Dic vorliegende i#-.findung befal'it sich allgemein mit einer Vor-

richtung zum Absorbieren von r;norgie, um bewegte Gegenstände

anzuLialten. b2trif£t sie (-,in Gor",*-i*b, das zur Ab-

Gorption der Anergie derartiger GeGenstände eine i"lüssiGkeits-

kuppluil. benutzt.

#-;x,uildaufgabe der vorli#3gen-un ist es, die von ein(--,m

ntwickelte L-'nergie ein-er il'I-Uissigkeits-#

#.#ii,#ri,le-Absorblervorrichtua,- mitzuteilen, um die Flüssigkeit in

D LD

die-,ur 'Vorrichtung in schnellen Fluij zu bringen, si daß die

zur libsorblurun- von L#ncrgie durch dauernde Urfikell-

des FlUssiGkeitsstrowes gegen sich selbst arbeitet.

'rfindun, betri£ft die -c aff i ein-

ne aildere, Aufgabe der i!, LD 11 uiG2- e 1

von l'aueinliciten, die nach junsch ge,#eneinander ausge-

unü in ilirer lki-iza'I-il vui#iiiu-ei,t werden können.

betrifft eine Auf-ab(-, ,#i,fitiäunL; die Seliaffun#--,

u.#ien in Verbindunj# mit einer

Ueiterhin betrifft die Erfindung eine E-ombination einer aus einer-

Absorbiervorrichtung mit einem Halte- oder Fangkabel zum Arihgl-.

ten von Flugzeugen bestehenden L#inhelt und einer einfachen Rück-

stelleinheit zum Rückdrehen der Absorbiervorrichtung nach jedem.

Abbremsvorgang..

Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden-Erfin-

dung treten im folgenden bei der Betrachtung der nachfolgenden.

Einzelbeschreibung besser in Erscheinung, wobei auf die beicce-

ci

fügten Zeichnungen Bezug genomirien wird, in denen eine Ausfünrung,9-

form der -L#rfindung dargestellt ist. #s wird jedoch ausdrücklich

CD

darauf hingewiesen,- daß' die Zelchnungen nur zur i#rläutei--trnL# die-

nen und nicht zur Destiminung der Grenzen der i#rfindun,- r-edacht

3 ci

sind.

In den 2,eichnungen betreffen gleiche Bezuj.",szeiellen in allen Yi-

CD

guren Teile.

Fig. 1 zeigt in einer Vogelperspektive die vorliegende -exfin-

.dung in Anwendung bei einer Landebahn für Flugzeuge.

Fig. 2 zeigt in einer Seitenansicht, teilweise im #3chnitt, die

vollständige .#,nergie-Absorbiervorrichtung und die liUcic-

stellmittel.

Fig. 3 ist eine Stirnansicht der rechten Seite- der in leiccj.

dargestellten Anordiiuii"",

In den Zeichnungen, und zwar zunächst insbesondere in Fig. 1, ist eine Landebahn R dargestellt, die von einer Fang- oder Haltekabelschleife 10 Uberquert wird; das Kabel 10 besteht vorzugsweise aus Nylon und verläuft um-2Uhrungr-4ni-ttel wie be.Ispiel weise -dI-e Umlenkrollen 11, 12, 1.3 und 14 herum. Von den Umlenkrollen 13 und 14 aus verläuft das Kabel 10 in geradlinigen, im Abstand voneinander befindlichen Kabelabschnitten 15 und 16 und jeder dieser Abschnitte spult sieh auf eine Seilrolle 17 auf und ab, die - wie dargestellt - auf einer Seite der Landebahn R angeordnet ist.

Die 1,1-abelrolle 17 ist mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Trormaeln 18 und 19 versehen und weist eine mit einer spiralig verlaufenden Nute versehene Bohrung auf, in der sich eine Welle 21 dreht, auf der mit der Nute zusammenarbeitende sprialige Rippen 22 ausgebildet sind, um eine Rabel-Abfang-.jinde (cable level wind) zu bilden. Die 'wielle 21 eildigt jenseits des inneren Endes der Rolle in einem Gesperre oaer einer Einwegkupplwig 2j, die zwischen dem dnde dieser i,elle 21 und dem mit diesem fluchtenden Znde einer zweiten lanGgestreck-ten radwelle 24 ausgebildet ist.

Auf der ..clle 24 ist einL- iiäbe!rUuicot(-#llvorr-icilt-uilg auf gekeilt,

etwa eine 21-, -In, 2(-., von der

U1 folgende.-& -2L1->. Aiit; der der 1.rbcits-

weise der vrfii,.üun,#- noch div h#j(j.- seili i-.,ird.1)ic-ses Gehäuse weist

eine irtittlere #_ffnun a#tf, cL--.-i diu iiiiteinE-nüer fluchtenden, be-

'nachbarten Enden der Wellen 21 bzw. 24 in Lagern 27 und 28.zu be-: restigen; die Welle 21 ist außerdem an einem Ende in einem-Lager 29 in einem Rollenständer 30 drehbar gelagerte währänd die Welle 24 duroh*ein zylindrisches Gehäuse 32, das ScheibenstUx1ager"33 und 34 enthält» zur Gehäusestirnwand 35 und einer Lagerbuohse 36 (siehe Fig. 2) verläuft$ Das Gehäuse 32 ist hodzontal gelagert dargestellt und weist in Längsrichtung im Abstand voneinander Statorschaufeln 40 auf. Diese Statorschaufeln und das Gehäuse sind zweckmäßig-gegen Drehung festgelegt.und in den Statorschaufeln sind mittig miteinander fluchtende Öffnungen für die Flügelradwelle 24 ausgebildet; auf der Flügelradwelle 24 sind in Längsrichtung im Abstand voneinander eine Vielzahl von Rotorschaufeln 41 befestigt, wobei jeder Statorschaufel eine Rotorschaufel zugeordnet ist (siehe Fig. 2). Das Gehäuse 32 enthält eine hydraulische Pumpe P, die insbesonjere während der Rückstellung das Volumen und den Druck im Gehäuse aufrOchterhalten soll und Flüssigkeit aus einer Leitung 43 durch ein Regulierventli 42 einpumpt. Die Leitung 43 ist Über einen Krümmer 44 an eine senkrechte Leitung 45 angeschlossen, die ein Handstellventil 47 zur"Abzwäigung eines-Stromes durch die zweigleitung 46 zum Turbinengehäuse 26 zur ]jurchführung des Kabelrückstellvorgangies aufwei-at. Jenseits des Ventils 47 fÜhrt die ]Leitung 45 Uber ein T.StUok 48 zur einem Sammel- oder Vorratsbehälter 490 während der Puß des T-Stückes 48 über eine horizontgle-Leitung 50 zur ersten Stator-Rotor-Einheit des Energie-A.b-sorbergehäuses 32 fUhrt. In dieser Leitung 50 kann ein D£#rekminderungsventil 52 angeordnet sein, um einen Überdruck aufzuheben" der sich während der Benutzung der Energie-Abeorbiervorrichtung entwickeln kann.

Der untere oder Bauchtell des Energie-Absorbergehäusen 32 Ist mit Im Aßstand voneinänder angeordneten Einlaß- und Auslaßöff-' nungen zum Anschluß von Einlaß- und Auslagrohren 54 und 55 entsprechender Flüssigkeitskreislauf-Sammelleltungen 56 und 57 versehen, die den Anschluß an einen Wärmeaustauscher oder eine Vorrichtung zur Übertragung von Wärme 58 herstellen.
Arbeitsweise. Die Betätigung der Vorrichtung beruht auf einem bewegten Gegenstand wie etwa einem Flugzeug A, das, siehe Fig. 13 mit dem Fang- oder Haltekabel 10 in Eingriff kommt und an diesem zieht, denn dies geschieht, spulen sich beide um die mit zwei Trommeln versehene Rolle 17 gewundenen Enden des Kabels ab oder rollen von den Trommeln ab und bewirken dabei eine Drehung der Rollee die über die Spiralwelle 21 und die i#inwegkupplung 23 die Flügelradwelle 24 und'die auf dieser befestigten Rotorschaufeln 41 gegenüber den diesen jeweils benachbarten, feststehenden Statorschaufeln 40 in Drehung versetzt.
Jedes Rotor- und Statorschaufelpaar ist vorzugsweise als eine zusammengefügte Einheit in einem Gehäuse angeordnet$ so daß jede gewUnsahte Anzahl dieser Einheiten auf einer durchlaufenden Welle vereinigt werden kam. Wenn die Welle 24 und die Rotorschaufein 41 sich drehen, wird FIU.esigkeit Im Gehäuse durch Zentrifugalkraft auf die Jeweill-_,! gen Außenkanten der Rotorschaufeln oder -flügel getrieben. Das fUhrt zu einem.Anwachsen der Geschwindigkeit der Flüssigkeit$ wodurch Encrgie verbraucht wird und die Flüssigkeit im Gehäuse wird vom Gehäuse in Richtung auf-die Wurzeln der Statorflügel 40 und in Richtung auf die Mitte der Rotorschaufeln geleitet. Die Statorschaufeln 40'sind derart ausgerichtets daß die auf' sie auftreffende Flüssigkeit bestrebt Ist, die Statorschaufeln zu drehen, Wenn sie sich drehen könnten.
Da die Statorschaufeln alle an der Innenseite des Gehäuses fest montiert sind und sich nicht drehen können., absorbieren sie mehl Enqrgie vom Flüssigkeitsstrom und die verbleibende Energie wird weiter durch die Statorschaufeln absorblert, die In einem Winkel zu den Rotorschaufein 41 angeordnet sind, so daß die zurückströmende Flüssigkeit auf die Rotorschaufeln in einer Richtung auftrltttx die der Drehung der Rotorschaufeln entgegengesetzt Ist. Demgemäß wird während eines Abbremsvorganges während jeder Kreiebewegung eines Flüssigkeitzpartikelchens vom Stator zum Rotor die entgegenwirkende Kraft vergrößert. Diese dauernde Umkehrung des Flüssigkeitsstromes absorbiert die Energie mit nahezu maximalem Wirkungegrad.
Jede der Trommeln 18 Ünd 19 der Rolle 17 ist mi,#t. Bremaachuhen-' oder Auflaufrollen 60 und, el (siehe Figa 2) versehenj um ein Überdr«hen der dag Kabel tragenden Trommeln zu Beginn des Ab- rollvor&Xfflo zu verhüten und um die Auflauf-Winde (level Wind), wie etwa die"i3abraubenförmis verlautende Rippe 22 auf der Wolle .21, zu eteuerng die dazu dient# den Abrollwinkel der Halt6kabelenden 15 uni 16 zu korrigieren* Nach jedem Abfangvorgang wird die durch ein Getriebe angetrIebene Pumpe P benutzt" um ein DruokflUssigkeitsvolumen zum Antrieb der RUckstollturbine 25 zu liefern, Das Regullerventil 42 und das Stellventil 47 werden benutztj um einen FlUssigkeitastrahl aus der Leitung 46 gegen die Turbinenflügel zu leiten. Die Einwegkupplung 23 oder dgl. verhütet die Drehung der Flügelradwelle während des RUckstellvorganges, Somit wird eine neue Energie-Absorbierungsvorrichtung zum Anhalten von Flugzeugen oder dgl* geschaffen, die Energie durch dauernde Bewegung und Umkehrung eines Flüssigkeitaßtrorhes bis zur vollständigen Abbremsung des Flugzeuges absorbiert, und bei der ein neues- RUckstellsystem in hydraulischer Verbindung

tä

mit dem Energie-Absorber einfach b- werden kann., um das

Fangkabel wieder aufzurollen und den Energie-Absorber für den nächsten Abbremavorgang wieäer einzustellen.
Es darf angenommen werden, daß die Vorteile der vorliegenden, Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ohne weitere Beschreibung offenbar sind" und obwohl nur eine Ausführungsform der Erfindung erläutert worden ist, versteht es-sich doch ausdrücklich, daß die Erfindung nicht auf diese- Ausführungsform beschränkt ist; es sind verschiedene Änderungen in der Kombination und Anordnung der dargestellten Teile möglich, die sich insbesondere für den Fachmann ohne weiteres ergeben. Zur Bestimmung des Schutzumfanges oder der Grenzen der Erfindung wird auf die folgenden Ansprüche Bezug genommen.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Absorbieren von ##nergie, gekennzeichnet durch ein feststellendes, mit Flüssigkeit gefülltes Gehäuse, eine Seilrolle mit zwei nebeneinander =geordneten Trommeln außerhalb des einen Endes dieses Gehäuses, die in beiden Richtungen drehbar und nach der Kabelabrollung axial verschieblich ist, durch ein um jede der Trommeln dieser Rolle gewickeltes l`Label, durch ein Laufrad in dem Gehäuse, dessen #Jelle wit der 11olle iii uiner l-,iuhtuxi#", riäijilicil während der Abrollung des Kabels, antriebsfeöt verbunden ist, wobei das Kabel während der Abrollung von Jocier Trommel der Rolle die Rolle und das Laufrad iiii Gehäuse dreht, wodurch eine Drelikraft vom Laufrad auf die Kabelrolle übertragen wird, die der Abwicklung des Kabels von uen Trommeln der Rolle. Widerstand leistet, und wobei diese .jelle voll der habelrolle getrennt-wird, wenn die Rolle umgekehrt zur Richtung der Abwicklung des 1%',abels gedreht wird.
2. Vorrichtung zum Absorbieren von Energie, gekennzeichneet Uurch eine- zusammellgesetzte Holler, die zwei einstückig aus-'.r gebiluete, miteinarider fluchtende Kabelaufrolltrommeln aufweist, dureil einc i.abelLiulileife, deren beide Kabelenden jeweils auf eine der Trommeln derart aufgewickelt sind, daß ein streckter, mittlerer Abbreiiis-Schleifenteil verbleibt, wobei diese Schleife über eine Landebahn gezogen ist, durch ein lang-,gestrecktes Gehäuse und durch ein- in Flüssigkeit getauchtes Laufrad in dem Gehäuse, das in Antriebsverbindurig mit der Holle steht, während die Kabelenden von dieser abgerollt -werden, wobei sich das Laufrad in dem Gehäuse gegen den durch-die Flüssigkeit im Gehäuse bewirkt-en Widerstand dreht., und wobei dieser Widerstand die Drehung der Rolle verzögert, die durch das'Abwickeln der Enden der Kabelschleife von den miteinander fluchtenden Trommeln der Rolle bei Belastung der Schleife verursacht wird. -3. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, CD daß die erwähnte Koppelung zwischen der Bremse und der erwähnten ftolle eine 'Li,'inweg-Kupplung ist,die durch Axialverschiebung der Rolle nur beim Abrollen des Kabels von der Rolle in Eingriff kommt. 4. Vorrichtung zum Absorbieren von -Energie, gekennzeichnet durch eine Rolle, die miteinander fluchtende Nabelaufrolltrommeln aufweist, durch eine Kab(#lschleife,- deren beide Enden auf eine der Trommeln d erart aufgewickelt sind, daß ein langgestreckter, mittlerer Schleifenteil verbleibt, wobei die Schleife über eine Landebahn gezogen'ist, durch eine mit der Rolle in Wirkverbindung stehende Bremse, die betütigt wird, um die Drehung der Rolle zu verzögern., welche durch (las Ab- wickeln der Linden der Kabelschleife von den miteinander fluchtenden Kabelaufrolltrommeln der Rolle bei Belastung der Schleife verursacht wird, und durch eine Rückstelleinheit zum Wiederaufrollen der abgerollten Kabelschleifenenden auf die miteinander fluchtenden Trommeln, wobei diese Rückstelleinheit eine Flüssigkeitsturbine aufweist, die in Antriebsverbindung mit der Rolle steht, um diese unabhängig von der Bremse entgegengesetzt der Drehrichtung während der Abrollung des Kabels zu drehen. 5. Vorrichtung zum Absorbieren von Energie, gekennzeichnet durch eine Rolle, die miteinander fluchtende Kabelaufrolltrommeln aufweist, durch eine Kabelschleife, deren Enden auf je eine der Trommeln derart aufgewickelt sind, daß ein fanggestreckter, mittlerer Schleifenfangtell verbleibt, wobei diese Schleife über eine Landebahn gezogen ist, durch eine in Wirkverbindung mit der Rolle -7 stehende Flüssigkeitsbreiiise, die zur Verzögerung der Rollendrehung betätigt wird, welche durch das Abrollen der Enden der Kabelschleife von den miteinander fluchtenden l.-abeladtolltroi#utieln der Rolle bei Delastung der Schleife verursacht wird, und durch eine Rückstelleinlieit zum '#d'iederaufrollen der jeweiligen Fangkabelschleifenenden auf die miteinander fluchtenden Troi.wieln, wobei diese RUckstelleinheit einen AntrIeb aufweist, der in kntriebsverbindung mit der Rolle stellt, um diese entgegengesetzt der Abrolldrellrielltung des Kabels zu drehen. 6. VDrrichtung zum Absorbieren von Energie zum Anhalten eines bewegten Gegenstandes, gekennzeichnet durch ein festste herides Gehäuse, das an eine Flüssigkeitsquelle angeschlossen ist, durch Statorschaufeln, die im Innern dieses feststehenden Gehäuses befestigt sind, durch eine Laufradwelle, die sich im Gehäuse dreht und durch dieses hindurch verläuft, durch radiale Laufrad.schaufelnj die auf der Laufradwelle befestigt sind, wobei jede-dieser Laufradschaufeln sich neben jeweils einer der Statorschaufeln befindet.durch eine Rolle, die beim Abrollen des Kabels in Antriebsverbindung mit der Laufradwelle steht, und durch ein auf diese Rolle auf- und abrollbares Fangkabel, das einen langgestreckten Fangteil zum Eingriff mit einem abzubremsenden Gegenstand aufweist, wobei diese Rolle zwei Trommeln hat', von denen jeweils eine zum Auf- und Abrollen eines der freien Enden dieses Pangteiles dient.