DE1964103A1

DE1964103A1 - Bodeneffektmaschine,die laengs einer Fuehrungsbahn bewegbar ist

Info

Publication number: DE1964103A1
Application number: DE19691964103
Authority: DE
Inventors: Bertin Jean Henri; Limonest Giraud Francois Louis; Le Nabour Marcel Pierre
Original assignee: Bertin et Cie SA
Current assignee: Bertin Technologies SAS
Priority date: 1968-12-24
Filing date: 1969-12-22
Publication date: 1970-07-16
Also published as: FR2036684A6; GB1296989A; US3648620A

Description

Boden jffektmaschine, die längs einer Führungsbahn bewegbar ist

Gegenstand aer voriiegond&n Erfindung· isG eine Speisevorrichtung iüit Hilfe von Injektoren für die Kissen aus unter Druck s c ehend em L· orömungsmi t uei einer Boitenef faltmaschine, die längs einer ;-rä.\>arier-;en Bahn bewegbar ist und durch die Kissen gestütst miu/oder geführ: wird. Die präparierte Bahn kann einen Querschnitt in lOriu eines umgekehrten T, eines U oder irgendeine ander-3 Form aufweisen, die so beschaffen ist, daß die Maschine längs der Bahn gestückt und/oder geführt werden kann.

Ein solchen System hat den Vorteil, dai3 mit Hilfe einer indusi er end en ü'crömun,; mit geringer Strömungsmenge pro Zeiteinheit,, die durch ein Organ mit geringem Raumbedarf erzeugt v/erden kann, eine Gesamtströmung hervorgerufen werden kann, die aus einer Mischung aus induzierendem und induziertem Strömungsmittel besteht und die es gestattet, die aus unter Druck stehendem Strömungsmittel bestehenden Kissen der Maschine au speisen.

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Die Speisung der induzierenden Strömung kann von einem Erzeuger für unter Druck stehendes Strömungsmittel aus erfolgen oder vorteilhafterweise dadurch, daß ein Teil des unter Druck stehenden Strömungsmittels am Ausgang der ersten Stufe eines Kompressors oder einer Strahlturbine oder einer anderen Turbine abgezapft wird, die auch als Hilfsorgan für den Vortrieb bei großer Geschwindigkeit der Maschine benutzt werden kann.

Die Injektoren sind beispielsweise durch einen konvergenten Teil gebildet, der die induzierte Strömung aus dem Umgebungsmilieu sammelt und der an seinem Auslaß eine Reihe von Düsen aufweist, 'lurch die die induzierende Strömung austritt und die die induzierte Strömung in einem Mischer dadurch antreibt, daß sie uem Strömungsmittel kinetische Energie mitteilt. Ein stromabwärts des Mischers angeordneter Diffusor sammelt die resultierende Strömung und wandelt ihre kinetische Energie in Druckenergie um, wie sie zur Speisung der Kissen der Maschine nötig is to

Gemäß einer Besonderheit der Erfindung können die Injektoren vorne an der Maschine derart angeordnet sein, daß dann, wenn die Maschine eine gewisse .Bewegungsgeschwindigkeit erreicht hat, die induzierte Strömung im konvergenten Teil des Injektors mit einer Relativgeschv/indigkeit ankommt, die gleich der Bewegungsgeschwindigkeit der Maschine ist. Diese Anordnung bewirkt eine Verbesserung des Wirkungsgrades des Systems, da die induzierte Strömung vor ihrem Eintritt in den Injektor

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eine gewisse kinetische Energie aufweist. Wenn die Geschwindigkeit der Maschine genügend groß ist, überwiegt die Wirkung des induzierenden Stromes nicht mehr und seine Stärke kann vermindert werden, beispielsweise mit Hilfe eines Ventils, das in der Speiseleitung der Düsen angeordnet ist. Bei hoher Geschwindigkeit kann die induzierende Strömung sogar durch Schließen des Ventils abgestellt werden, wenn die induzierte Strömung eine kinetische Energie hat, die ausreicht, um die Speisung der Stützkissen und/oder Führungskissen der Maschine allein zu bewirken. Die ^ Steuerung des Ventils kann mit Hilfe einer Vorrichtung automatisiert werden, die die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder den Überdruck an der Vorderseite des Fahrzeuges abtastet.

In dem Fall, in dem die Vorrichtung, die die Injektordüsen mit unter Druck stenendem Strömungsmittel speist, keine Vortriehüaufgabe zu erfüllen hat, kann man auch bei genügend großer Geschwindigkeit diese Vorrichtung abschalten.

Ein Injektor kann ein oder mehrere Kissen aus unter Druck stehendem Strömungsmittel speisen. Alle Injektoren können eine gemeinsame Speisevorrichtung für die induzierenden Strömungen aufweisen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die die Strömungßmittelkissen speisenden Injektoren in der Nähe der Kissen derart angeordnet, .laß jeies Strömungsmitteikissen, das zur Stützung und/oder Führung der Maschine dienen soll, einem entsprechenden

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Injektor zugeordnet ist, um auf diese Weise die StrömungsVerluste durch Reduzierung derLänge der Leitungen, die den Injektor mit einem Kissen verbinden, herabzusetzen.

Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung sind die Injektoren in wenigstens einer seitlichen Ausnehmung des Maschinenkörpers angeordnet, vorteilhafterweise am Ort eines jeden Strömungsmittelkissens und vorteilhafterweise in Richtung der normalen Bewegungsrichtung der Maschine geneigt, um den dynamischen Druck einer induzierten Strömung auffangen zu können, die eine Stromstärke hat, die gleich einem Teil der Stromstärke der induzierten Strömung der-Injektoren ist, ohne indessen die Strömung des umgebenden otrömungsmittels übei¹ die Außenwände der Maschine wesentlich zu stören. Zu diesem Zweck sind die konvergenten Eintrittsöffnungen der Injektoren in dem Maschinenkörper eingebaut, der geneigte "wände aufweist, die das umgebende Strömungsmittel su den Injektoren hin derart leiten, daß die Öffnung des konvergenten Teiles eines Injektors nicht den Eintritt in den konvergenten Teil eines benachbarten Injektors stört.

Die Injektoren kennen in seitliche Ausnehmungen eines Einschnittes eingebaut aein, der längs der Längsmittelebene der Maschine verläuft.

In den beigefügten Zeichnungen seigen :

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Fig. 1 einen Schnitt nach Linie I-I in Fig. 2 durch eine Bodeneffektmaschine gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie ΙΙ-ΙΓ in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 5

durch eine Bodeneffektmaschine gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V In Fig. 4, Fig. ο einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig» 7 durch eine weiter vervollkommnete AusfUhrungsform der Erfindung,

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6, Fig« b einen Schnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 6, Figo 9 einen Schnitt nach Linie IX-IZ in Fig. 10

durch eine v/eitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bodeneffekumaachine, Fig.. 1 w einen Schnitt nach Linie X-X in Figo 9, Fig. 11 einen Schnitt nach Linie XI-XI in Fig. 9, Fig. 12 einen senkrechten Schnitt durch eine «eitere

Auoführungsform der Erfindung und

B¹Ig₈ 15 einen senkrechten dchnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

GemäiJ Fig. 1 wirkt eine Maschine I mit einer Bahn 2, die einen Querschnitt in Form eines umgekehrten T aufweist, der aus zwei tragenden Teilen 2a, Zb und einem mittleren Führungsvorsprung

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besteht über Kissen aus unter Druck stehendem Strömungsmittel zusammen. Die Kissen 3a, 3b, 3c und 3d sind Stützkissen und die Kissen 5a, 5b, 5c und 5d Führungskissen, die gegenüber den Flächen 4a und 4b angeordnet sind.

An die Druckseite eines Kompressors 6a einer von der Käse':, ine getragenen Strahlturbine β ist; eine Leitung 13 angeschlossen. Die Leitung 18 speist Leitungen 7 und 3 mit unter Druck stehendem Strömungsmittel, das über Leitungen 7a, 7b, 5c und 3d in Injektoren 9a, 9b, 9c und 9d injiziert wird. Die Injektoren 9a, 9b, 9c und 9d speisen jeweils die Stützkissen 3a, 3b, 3c und 3d über Leitungen 11a, 11b, 11c und 11 d. Auf die gleiche Weise, und zwar ebenfalls von den Leitungen 7 und 3 aus und über Leitungen 7c, f'd, Ca und 3b wird unter Druck stehendes Strömungsmittel in Injektoren 10a, 10b, 10c und 10d injiziert, wobei die Injektoren 10a, 10b, 10c und 10d jeweils die Führungskissen 5a, 5b, 5c und 5d über Leitungen 12a, 12b, 12c und 12d speisen.

Eine Düs.e 14 ermöglicht es, mit Hilfe einer Leitung 13 das aus der Strahlturbine austretende, von den Injektoren nicht gebrauchte Strömungsmittel zum Vortrieb der Maschine auszunutzen. Das spezielle Vortriebsorgan kann eine hinten an der Maschine angeordnete Strahlturbine 16 sein. Es ist klar, daß die Anzahl der > Injektoren und auch die Zahl der Stützkissen und der Führungskissen beliebig sein kann, also nicht einschränkend ist.

Die Injektoren sind am vorderen Ende der Maschine gegenüber einer in der Wand der Maschine 1 angebrachten Öffnung 1a vorge-

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sehen· Diese öffnung ist mit einem Schutzgitter 19 ausgerüstet. Ein Ventil 18a, das durch den Führer der Maschine mit Hilfe einer geeigneten nicht dargestellten Vorrichtung betätigbar ist, gestattet es, die Strömung von unter Druck stehendem Strömungsmittel im Kanal 18 zu reduzieren oder auch ganz abzustellen.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt : Bei kleinen Geschwindigkeiten ist das Ventil 18a offen und die Kissen werden durch die Injektoren gespeist. Der Vortrieb wird hauptsächlich durch die Strahlturbine 16 bewirkt. Bei großen Geschwindigkeiten ist das Ventil 18a geschlossen und damit die induzierende Strömung in den Injektoren abgestellt. "Die Kissen werden durch von außen kommendes Strömungsmittel gespeist, das in das. Staurohr mit einer ausreichenden kinetischen Energie eintritt. Die Strahlturbine t- trägt dann zum Vortrieb der Maschine bei. Es können mehrere Zwischenstellungen des Ventils 18a vorgesehen sein. Man kann auch anstatt auf ein Ventil, wie das Ventil 1ca einzuwirken, unmittelbar · den Betrieb oder den Stillstand der Strahlturbine ϋ steuexn.

Eine automatische Steuerungseinrichtung für das Ventil 1ca, die ä den Überdruck am vorderen Ende der Maschine abtastet und eventuell auch deren Geschwindigkeit, kann ebenfalls vorgesehen sein.

Bei der Ausführungεform gemäß den Fig. 4 und 5 ist das Speisungssystem für die Injektoren gleich ausgebildet wie bei der Ausfünrungsform nach den Fig. 1, 2 und 3. Die Maschine 1 ist über eine BaIm mit U-förmigem Querschnitt bewegbar; uie Bahn hat eine Stützfläche 16 und seitliche Führungsflächen 17a und 17b. Aus Gründen der Vereinfachung und des besseren Überblickes sind die Teile, die der

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Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 entsprechen, mit den gleichen Besugszahlen versehen.

Die Maschine hat Stützkissen 3a_f 3b_f 3c und 3d und Führungskissen 5a, 5b, 5c und 5d.

Eine Leitung 1S, die mit der Druckseite eines Kompressors ό verbunden ist, speist die Leitungen 7 und α mit unter Druck stehendem Strömungsmittel. Das unter Druck stehende Strömungsmittel wird einerseits in Injektoren 9a_t 9b, 9c und 9d injiziert, die die Stützkissen 3a, 3b, 3c und 3d speisen, und andererseits in Injektoren 10a, luft, 10c und 1öd_f die die Führungskissen 5a, 5b, 5c nnd 5d speisen.

Sine Strahlturbine 16 bewirkt den Vortrieb der Maschine.

Die Injektoren sind vorne an der Maschine gegenüber einer mit einem »Schutzgitter 19 aasgerüsteten Öffnung angeordnet. Ein Ventil 15a gestattet die Regulierung der Strömung von unter Druck stehendem Strömungsmittel In ier Leitung 18.

Me Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist gleich wie die Wirkungsweise üer anhand der Fife". 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung.

Bei der verles^erren Variante nacL cien Fig. ·-, 7 und ο speist ein mit aeia Kompressor der Strahlturbine . verbundener Kanal 27 Leidigen 2Ga und 2öb Kit unter Druck stehendem Strömungsmittel. Die Lesung 20a ihrerseits speist die Zweiwe^c-Verbinäungen 21a,

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21c und 21 e, die das unter Druck stehende Strömungsmittel in Injektoren 23a, 23c, 23e und 24a, 24c und 24e injizieren, die jeweils über Leitungen 25a, 25c, 25e und 26a, 26c, 26e die Stützkissen 3a, 3o, 3e und die Führungskissen 5a, 5c, 5e speisen,, Auf gleiche Weise und vorteilhafterweise vom Kanal 2? aus und über die leitung 20b wird unter Druck stehendes Strömungsmittel in die Zweiwege-Verbindungen 21b,21c, 21f injiziert. Die Verbindungen 21b, 21d, 21f injizieren das unter Druck stehende Strömungsmittel in Injektoren 23b, 23d, 23f und 24b, 24d, 24f, die jeweils über Leitungen 25b, 25d, 25f und 26b, 2öd, 26f die Stützkissen 3b, 3d, 3f und die Führungskissen 5b, 5d, 5f speisen. In Fig. S sind die Injektoren 23d und 23f durch die Injektoren 24d und 24f verdeckt.

Die Injektoren sind an den Seitenwänden 1a und 1b der Maschine auf ler Hohe eines jeden Stütz- und Führungskissens angeordnet, wobei ein ein Führungskissen speisender Injektor und ein ein otützkissen speisender Injektor übereinander in einer zur Längsmittelebene der Maschine im wesentlichen parallelen Ebene liegen. Geneigte Wände 2Ja, 23b, 23c und 2Bd gestatten es dem umgebenden Strömungsmittel jeweils die Injektoren 23c und 24c, 23d und 24d, ä 23e und 24e,23f und 24f mit induziertem, von der Umgebung herrührendem Strömungsmittel zu speisen.

Vorzugsweise muß der IJe igung sw ink el der Wände 23a, 2-l.b, 26c und 2od in geeigneten Winkelgrenzen eines klassischen Diffusor^ bLeiben, damit keine Ablösung der Grenzschicht eintritt. Yor jedem Injektor können nicht dargestellte Schutzgitter angeordnet

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Die Vorrichtung zur Speisung der Injektoren mit induzierendem Strömungsmittel weist ein Yentilsystem auf, das gleich ausgebildet ist wie das vorher beschriebene.

Gemäß den Fig. 9, 10 und 11 geht das Speisungssystem für die Injektore'n von zwei Kompressoren 29a und 29b aus, die jeweils Strahlturbinen 30a und 30b zugeordnet sind, die gleich ausgebildet sind wie die Strahlturbine 6. Die Leitungen 31a und 31b speisen die Injektordüsen derjenigen Injektoren, die beiderseits der Längsmittelebene der Maschine angeordnet sind mit unter Druck stehendem Strömungsmittel. Auf beiden "Seiten der Maschine und in gleicher Höhe relativ zur tragenden Fläche der Bahn sind ein Injektor für die Speisung eines Stützkis3ens und ein Injektor für die Speisung des zugeordneten Führungskissens angeordnet. Geneigte Wände 32a, 32b, 32c und 32ά gestatten es, die Injektoren mit umgebendem Strömungsmittel zu speieen.

Gemäiü Fig. 12 ist Jas 3y se ein für die Speisung der Injektoren gleich ausgebildet wie bei der Maschine nach den Fig. 6 bis 8, jedoch ist die Maschine 1 auf einer Bahn 33 bewegbar, deren Querschnitt im wesentlichen die Form eines umgekehrten U aufweist und die eine Stützfläche 34 sowie seitliche Führungsflächen 35a und 35b hit.

Gemäß Fig. 13 ist das Speisungssystem für die Injektoren gleich ausgebildet wie bei der vorhergehenden beschriebenen Ausführungsform. Die Maschine 1 ist jedoch auf einer Bahn 15 bewegbar, deren Querschnitt im wesentlichen die Form eines U aufweist und die eine Stützfläche 16 sowie seitliche Führungsflächen 17a und 17b hat.

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Die die Stützkissen und die Führungskissen speisenden Injektoren sind in seitlichen Ausnehmungen 37a und 37b eines Hohlraumes angeordnet, der sich längs der Längsmittelachse der Maschine erstreckt· Sie liegen in einer Ebene übereinander, die im wesentlichen zu der Längsmittelebene der Maschine parallel ist.

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Claims

Patentansprüche :

1. / Bodeneffektmaschine, die längs einer Führungsbahn unter Zwischenfügung von Kissen aus unter Druck stehendem Strömungs-r mittei abge. ^Jüt&t und geführt ist, wobei die Kissen mittels wenigstens eines Injektors gespeist werden, der mit einer induzierenden Strömung versorgt wird und Umgebungsluft ansaugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugung der Umgebungsluft durch den Injektor durch ein den dynamischen Druck auffangendes Staurohr afolgt, das sich nach vorne öffnet und im wesentlichen in Bewegungsrichtung der Maschine (1) verläuft.

2. Podeneffektmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.; uie induzierende -Strömung des Injektors von aer ersten Stufe eineo mehrstufigen Kompressors (<<a) abgezapft ist, der Bestandteil einer zum Vortrieb der Maschine (1) beitragenden Strahlturbine (C) ist.

3. Bodeneffektmaschine nach einem aer vorhergehenden Ansprüche, aadurch gekennzeichnet,, äa£ jeues Strömungsmittelkissen durch wenigstens einen Injektor gespeist v/ird, der in unmittelbarer Uähe des Kis.-ens angeordnet ist, vnu ά&Ζ das Staurohr an einer Seite der Ka.-.; j hin e müniet (Fig. bir 12).

4. Eodeneffektmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daii das Staurohr in einer seitlichen Ausnehmung der Maschine mündet und ar. -jas ütaurohr ein konvergenter Teil anschließt,

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5. Bodeneffektmasciiine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Ausnehmungen relativ zur Längsachse der Maschine geneigte Wände aufweisen, die sich von der Eintrittsöffnung eines Staurohres bis zur Eintrittsöffnung einos weiteren Staurohres erstrecken, das hinter dem erstgenannten Staurohr angeordnet ist, wobei die Neigungswinkel in den Winkelgrenzen eines klassischen Diffusors liegen, um einen Teil der die induzierte Strömung bildenden Kraft in den konvergenten 'i'üi L mindestens eines Injektors zu leiten.

υ. Bodeneffektmaocaine naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Leitung den Auslad des Erzeugers für das induzierende Strömungsmittel miu mehreren Zweiwege-Verbindungen (21) verbindet, wobei eine Zweigleitung induzierendes strömungsmittel an einen mit einem Stützkissen der Maschine verbundenen Injektor (23) liefert und die andere Zweigleitung induzierendes Strömungsmittel an einen mit einem dem Stützkissen zugeordneten Führungskissen der Maschine verbundenen Injektor (24) liefert.

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