DE1531360C3 - Vorrichtung zur Begrenzung des Strömungsmittelkissens eines Bodenreaktionsfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Begrenzung des Strömungsmittelkissens eines Bodenreaktionsfahrzeuges, mit einer flexiblen Begrenzungswand, die unter Beibehaltung ihrer Dichtheit längs ihrer vertikalen Erstreckung verformbar und mit einer bei der Begrenzungswand angeordneten Einrichtung zur Dämpfung der Deformationen verbunden ist.

Solche Vorrichtungen werden sowohl an Fahrzeugen gebraucht, die sich verhältnismäßig langsam bewegen und die nur relativ kleinen Beschleunigungen ausgesetzt sind, als auch an Fahrzeugen, die schnell bewegt und großen Beschleunigungen ausgesetzt sind. Letzteres ist insbesondere der Fall bei Versuchsfahrzeugen, die mit Raketen angetrieben werden, wobei die Geschwindigkeit größer als die Schallgeschwindigkeit und die Beschleunigung ein Vielfaches der Erdbeschleunigung sein kann.

Vorrichtungen zur Begrenzung von Strömungsmittelkissen relativ langsamer Fahrzeuge sind in vielerlei Ausführungen bekannt, von denen die folgenden erwähnt seien.'

Die DT-AS 12 03 138 zeigt ein Luftkissenfahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Hierbei soll die flexible Begrenzungswand durch Ketten eine gewisse Stützung erfahren. Eine solche Art der Versteifung wäre völlig ungeeignet für ein Hochgeschwindigkeitsfahrzeug, das sehr schnell beschleunigt wird. u. a. auch deshalb, weil die naturgemäß schweren Ketten zu großen Massenkräften führen wurden.

Die DT-AS 12 18 887 zeigt ein Luftkissenfahrzeug, bei dem ein unerwünscht starkes Ausbeulen der flexiblen Luftkissenbegrenzungswand dadurch verhindert wird, daß die Begrenzungswand am Fahrzeugchassis angebunden wird. Die Begrenzungswand selbst ist sehr biegeweich und weder für einen hohen Kissendruck noch für starke horizontale Beschleunigungen geeignet.

Die US-PS 32 58 079 zeigt eine Versteifungsvorrichtung der flexiblen Luftkissenbegrenzungswand, die aus einschiebbaren Beinen besteht. Auch eine solche Konstruktion ist wegen des biegeweichen Wandmaterials nicht für ein Fahrzeug geeignet, das sehr stark horizontal beschleunigt wird.

Alle zitierten Druckschriften zeigen also Vorrichtungen, bei denen die Kissenwand aus einem dünnen, sehr biegeweichen Material besteht, nämlich aus Folie, die in der Regel durch eine Gewebeeinlage verstärkt ist, was jedoch die Steifigkeit der Folie nicht erhöht.

Wenn die Vorrichtung auch Betriebsbedingungen gewachsen sein soll, wie sie bei sehr schnellen und starken Beschleunigungen ausgesetzten Bodenreaktionsfahrzeugen auftreten, können die besprochenen Konstruktionen nicht verwendet werden. Jedoch muß auch in solchen Fällen die Seitenwand des Kissens in einer Richtung senkrecht zur Stützfläche deformierbar sein, was keine besonderen Schwierigkeiten bereitet, weil die vertikalen Beschleunigungen nicht sehr verschieden von denen sind, die auch bei langsamer fahrenden Luftkissenfahrzeugen auftreten. Hingegen erfordern die sehr großen horizontalen Beschleunigungen, die während der Brenndauer von Antriebsraketen oder Bremsraketen entstehen, eine Wandausbildung, durch die ein genügend großer Widerstand gegen horizontale Deformationen erreicht wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie unter Erhaltung einer Nachgiebigkeit in vertikaler Richtung parallel zur Bewegungsrichtung eine große Steifigkeit hat.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die flexible Begrenzungswand zur Aufnahme höherer Drücke aus einem elastischen Metallbalg oder aus zwei solchen zueinander koaxialen, in waagerechter Richtung miteinander verbundenen elastischen Metallbälgen besteht.

Ein Metallbelag zeichnet sich durch eine verhältnismäßig große Steifigkeit in einer Richtung quer zu seiner geometrischen Achse aus, während er in Richtung seiner Achse leicht deformierbar ist. Ein solcher Balg ; kann mit einem verhältnismäßig großen Druck beauf-

■55 schlagt werden, d. h. mit einem Druck, der um ein Vielfaches größer ist als der Druck, der bei üblichen Luftkissenfahrzeugen in Betracht kommt. Ein hoher Druck ist für die Steifigkeit des Kissens in horizontaler Richtung von Vorteil. Durch die große Steifigkeit des Balges in horizontaler Richtung können die sehr starken Beschleunigungen, denen z. B. Versuchsfahrzeuge unterworfen werden, aufgebracht werden, ohne daß Nachteile zu befürchten sind.

Der Balg bildet zugleich eine federnde Abstützung, so daß man eine sehr geringe nicht abgefederte Masse erhält. Dies ist ein Vorteil, der bei einem schnellen Fahrzeug besonders wertvoll ist. Ein Hochdruck-Gaskissen ist an sich verhältnismäßig steif. Diese große

Steifigkeit wird durch die Federungseigenschaften des Balges stark verringert.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben. Im folgenden werden anhand der Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung betrachtet. Es zeigen:

Fig. 1 einen Halbschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 in größerem Maßstab ein Detail aus F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in F i g. 1,

Fig.4 einen Halbschnitt durch eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 1,

F i g. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in F i g. 4,

Fig.6 einen Halbschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in F i g. 6,

F i g. 8 eine Variante der Vorrichtung nach F i g. 6 und F i g. 9 einen Schnitt nach Linie IX-IX in F i g. 8.

Gemäß den Fig. 1, 2 und 3 ist ein Luftkissen 1 oder ein Kissen aus einem anderen unter Druck stehenden Strömungsmittel oben durch eine Wand 2 begrenzt, die die Unterseite eines Fahrzeuges oder eines fest mit diesem verbundenen Teiles sein kann. An der Wand 2 ist ein metallischer Balg 3 mittels Bolzen . 4 unter Zwischenfügung einer Dichtung 5 befestigt.

Koaxial zum Balg 3 ist eine stark dämpfende elastische zylindrische Wand 6 angeordnet, der beispielsweise aus Gummi besteht und ebenfalls an der Wand 2 befestigt ist, und zwar mittels Bolzen 7 und in der zylindrischen Wand 6 versenkten Schraubhülsen 8.

Am unteren Teil des Balges 3 ist durch Schweißen oder durch irgend eine andere Art einer dichten Verbindung ein ringförmiger Fuß 9 befestigt, der auch mit der zylindrischen Wand 6 verbunden ist, und zwar gemäß F i g. 2 mittels Bolzen 10 und in der zylindrischen Wand 6 versenkten Schraubhülsen U. Es ist auch möglich, die aus dem Balg 3 und dem Fuß 9 bestehende Anordnung als ein einziges Teil auszubilden.

Um den Raum zwischen dem Balg 3 und der zylindrischen Wand 6 mit der freien Luft in Verbindung zu bringen, kann eine öffnung 12 vorgesehen sein.

Das Luftkissen 1 wird über einen Kanal 13 gespeist, der durch nicht näher dargestellte Mittel dicht mit der Wand 2 verbunden ist. Das Kissen ist durch die Wand 2, den Balg 3 und den Fuß 9 begrenzt. Der metallische Balg kann höheren Drücken widerstehen, da er dank seiner Form eine große Flexibilität aufweist, die es ihm ermöglicht, sich an Unregelmäßigkeiten des Bodens anzupassen. Die zylindrische Wand 6 hat die Aufgabe, Schwingungen des Balges zu dämpfen.

Die Fig.4 und 5 zeigen eine Variante der in den F i g. 1 und 3 dargestellten Vorrichtung, wobei die auch in den F i g. 1 und 3 vorkommenden Elemente die gleichen, durch einen Index a ergänzten Bezugszahlen tragen.

Gemäß dieser Variante ist an der Wand 2a, die das Kissen an der Seite begrenzt, an der die zu tragende Last abgestützt wird, ein elastischer Metallbalg 3a befestigt. Die Verbindung ist mittels Bolzen 4a unter Zwischenfügung einer Dichtung 5a vorgenommen.

Die Dämpfung der Schwingungsbewegungen des Metallbalges wird durch elastische Stützen 14 bewirkt, die mit ihrem einen Ende mittels Schrauben la und in den Stützen versenkten Gewindehülsen 8a an der Wand 2a und mit ihrem anderen Ende an einem am Balg 3a festgeschweißten Fuß 15 befestigt sind. Der Fuß 15 hat ringförmige Rippen 16, die beispielsweise durch Verformung des Fußes hergestellt sind.

Bei einer zweiten, in den F i g. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform ist am Fahrzeuggestell 18 ein metallischer Balg 17 mittels Bolzen 19 unter Zwischenfügung einer Dichtung 20 befestigt. Koaxial zum Balg und außerhalb desselben ist an der Plattform 18 auch eine elastische zylindrische Wand 21 in der gleichen Weise befestigt, wie die zylindrische Wand 6 nach Fig.l.

Koaxial zum Metallbalg 17 und zur zylindrischen Wand 21 ist an der Plattform 18 unter Zwischenfügung einer Dichtung 23 ein zweiter metallischer Balg 22 befestigt, der auf der Seite der zylindrischen Wand 21 angeordnet ist, die dem Balg 17 gegenüberliegt.

Mit dem unteren Teil der zylindrischen Wand 21 ist ein ringförmiger Fuß 24 fest verbunden, der vorzugsweise einen kleinen Reibungskoeffizienten hat und Lippen 25 trägt, die vorteilhafterweise deformierbar sind und einen kleinen Reibungskoeffizienten aufweisen. Dieser Fuß 24 ist am Metallbalg 17 mittels Bolzen 26 und Schrauben 27 befestigt, wobei zwischen den Fuß 24 und den Metallbalg 17 eine Dichtung 28 eingefügt ist.

Ein am Fuß 24 festgeschweißter Teil 29 von ringförmiger Gestalt gestattet auch die Befestigung des Fußes 24 am Balg 22 mittels Schrauben und Muttern unter Zwischenfügung einer Dichtung 30. Zur Verbindung der zwischen den Metallbälgen 17, 22 und der zylindrischen Wand 21 befindlichen Räume mit der freien Luft können Öffnungen 33 vorgesehen sein.

Ein Rohr 31 dient zur Speisung des Kissens 32 mit einem unter Druck stehenden Strömungsmittel.

Die F i g. 8 und 9 zeigen eine Variante der in den F i g. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform, wobei die den beiden F i g. 6 und 8 gemeinsamen Elemente die gleichen Bezugszahlen tragen, jedoch bei der Ausführung gemäß F i g. 8 durch einen Index b ergänzt sind. Die dichte Wand ist durch zwei an der Plattform 186 festgeschraubte koaxiale Metallbälge 176 und 22b gebildet. Gemäß dieser Variante ist die zylindrische Wand 21 durch elastische Stützen 34 ersetzt, die einerseits an der Plattform 186 und andererseits am ,/ringförmigen Fuß 246 befestigt sind, wobei der Fuß zwei halbelastische Lippen 256 trägt.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Begrenzung des Strömungsmittelkissens eines Bodenreaktionsfahrzeuges, mit einer flexiblen Begrenzungswand, die unter Beibehaltung ihrer Dichtheit längs ihrer vertikalen Erstreckung verformbar und mit einer bei der Begrenzungswand angeordneten Einrichtung zur Dämpfung der Deformationen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Begrenzungswand zur Aufnahme höherer Drücke aus einem elastischen Metallbalg (3, 3a) oder aus zwei (Fig.6, 7; 8, 9) solchen zueinander koaxialen, in waagerechter Richtung miteinander verbundenen elastischen Metallbälgen (17,22, Ub, 22b) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Dämpfung entweder durch eine zur flexiblen Begrenzungswand koaxiale und mit letzterer verbundene zylindrische Wand (6, 21) aus Gummi oder durch ebenfalls mit der flexiblen Begrenzungswand verbundene Stützen (14,34) aus Gummi gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Dämpfung (21; 34) zwischen den beiden koaxialen Metallbälgen angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den Metallbälgen oder zwischen einem Metallbalg und der Einrichtung zur Dämpfung über öffnungen (12,33) mit der Umgebung verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbälge oder die Einrichtung zur Dämpfung durch einen ringförmigen Fuß (24, 24b) mit mindestens einer vom Fuß nach unten sich erstreckenden Lippe (25, 256) verbunden sind.