DE19811794A1 - Be- und Entladesystem für Lasten bei Luftschiffen - Google Patents

Abstract

Ein Profil-Traggerüst nimmt die zu transportierende und abzusetzende Last auf. Es weist seitlich angeordnete Bordwände auf, die nach Grundberührung um ca. 90 DEG aufgeklappt werden und zuerst mit dem erforderlichen festen, schüttfähigen oder flüssigen Ballastgewichten beaufschlagt werden, ehe das Ladegut ohne Abblasen von teurem Traggas freigegeben werden kann. Hierdurch wird es möglich, auch größere Lasten überall dort abladen zu können, wo keine einbetonierten Anker- bzw. Festzurrpunkte für das Luftschiff während des Entladevorganges bereitgestellt werden können, wie z. B. vornehmlich in Katastrophengebieten. Das Lasten-Traggestell ist über eine Traverse mit Kranwinden sowohl drehbar als auch in der Schiffslängsachse fahrbar auf dem Versteifungsgerüst des Luftschiffes gelagert.

Description

Stand der Technik

Das Absetzen von Lasten kann bei Luftschiffen im Regelfall nur unter gleichzeitiger Auf­ nahme entsprechend großer Ballastgewichte vorgenommen werden. Die Problematik der Lastabgabe bei statisch ausgewogenen Fluggeräten im System "leichter als Luft" ist umso schwerer zu beherrschen, je größer das Luftschiff und die in Frage kommende Transportlast ist und dies besonders an solchen Abladestellen, wo keine entsprechenden Boden-Hilfsein­ richtungen vorhanden sind.

Aus Kostengründen kann die Helium-Gasfüllung eines Luftschiffes nicht in die Umgebung abgeblasen werden. Eine Gasspeicheranlagen für Entnahme des Traggases sind an den meisten Entladeplätzen ebenfalls nicht vorhanden. Die Installation einer solchen temporären Anlage an den wechselnden Landeplätzen ist meist auch aus wirtschaftlichen und/oder auch aus transporttechnischen Gründen unmöglich. Eine genügend große und schnelle Redu­ zierung der statischen Auftriebskräfte nach dem Entladevorgang durch evtl. Traggaskom­ primierung über Einpressen von Luft in die Ballonetts oder Kühlung des Traggases (evtl. über Trockeneis etc.) kann gerade bei großen Lasten nicht in einem ausreichendem Maße erzielt werden.

Gerade beim Entladevorgang muß aber auch das Luftschiff still über einen Punkt stehen, so daß dann während dieses Vorganges nur geringe, bis gar keine aerodynamischen Abtriebs­ kräfte genutzt werden können. Nur mittels schiffseigener Manöverierhilfen, evtl. über ent­ sprechende Schwenkantriebe, kann der Entladepunkt gezielt erreicht und gehalten werden. Das Luftschiff muß bis zur Grundberührung für die Lastentnahme nahezu ausgewogen in der Luft stehen bleiben können. Wäre das Luftschiff bei der Entladung einer größeren Last nicht fest am Boden verankert, würde die Auftriebskraft nach Lastfreigabe zu groß, um den notwendigen Gewichtsausgleich nur mit Bordmitteln erreichen zu können, es sei denn man läßt teueres Traggas ab.

Bisher bekannt gewordene Entladeverfahren für Luftschiffe gehen daher immer von bereits am Landeplatz vorhandenen fest installierten Landehilfen, wie z. B. Ankermaste oder zu­ mindest von einbetonierten Festzurrpunkten aus. Das Luftschiff bleibt hieran solange fest verankert, bis entsprechende Ballastgewichte, z. B. Wasser in dem freigewordenen Lade­ raum oder besonderen mitgeführten Ballasttanks aufgenommen wurden. Solche fest instal­ lierte Tanks nehmen aber Volumen in Anspruch das z. B. das Traggasvolumen vermindert, bzw. das "Totgewicht" des Luftschiffes erhöht.

In einem Katastrophengebiet oder in unwegsamen Gelände sind aber Landehilfseinrich­ tungen z. B. für das Festzurren des Luftschiffes während des Entladevorganges nicht vor­ handen. Sie können auch meist in den dringenden Einsatzfallen so schnell überhaupt nicht erstellt werden. In solchen Fällen kann heute ein Luftschiff keine größeren Lasten absetzen, ohne kostspielige Heliumgase abzublasen. Weitere bekannte Maßnahmen zur Schaffung eines Lastausgleiches, wie z. B. Abgaskondensation zur Ballastwassergewinnung oder aerodynamische Steuerung des Luftschiffes, können hierbei im Regelfall nicht genutzt wer­ den. Letzteres vor allen Dingen auch deshalb nicht, weil ja der Entladevorgang bei Still­ stand des Luftschiffes erfolgen muß.

Die vorliegende Erfindung bietet im Gegensatz zu den bekannten Be- und Entladesystemen für Luftschiffe den Vorteil, größere Transportlasten auch dort sicher absetzen zu können, wo keine technischen Hilfsaggregate oder Landehilfen, wie oben beschrieben, an der Ent­ ladestelle zur Verfügung stehen können.

Die erfindungsgemaße Neuerung ist schematisch in Fig. 1 in einer Übersicht und in Fig. 2 und 4 bis 7 bei verschiedenen Entladestadien und Ballastaufnahmen dargestellt. Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Last-Traggerüstes.

Fig. 1 zeigt das schematisch dargestellte Luftschiff 1 in der Seitenansicht mit dem unter­ halb des Auftriebschwerpunktes S angeordneten speziellen Last-Tragvorrichtung LT, be­ stehend aus Traverse 7 und Traggestell 2. Die Aufhängung der Last-Tragvorrichtung am Luftschiffgerüst LG erfolgt über einen motorisch angetriebenen Drehteller D der auch in Luftschiff-Längsachse in einem gewissen Bereich fahrbar angeordnet ist.

Die drehbare Aufhängung der Last ermöglicht es dem Luftschiff bei wechselnden Wind­ richtungen während der Ent- und auch Beladung nach dem "Wetterfahnenprinzip" sich frei über der auf den Boden abgesetzten Last in den Wind drehen zu können. Das Absetzen der Last auf den Boden wird hierdurch auch in jeder gewünschten Richtung, unabhängig von der Hauptwindrichtung, bzw. der Luftschifflängsachse durchführbar. Das Eindrehen des Luftschiffes über der am Boden abgesetzten Last in die oft wechselnden Windrichtungen wird verstärkt durch einen möglichst großen Abstand des Auftriebschwerpunktes S, bzw. Lastaufhängepunktes T vom Windangriffschwerpunktes W des seitlichen Querschnittes des Luftschiffes 1. Das Austarieren Lage des Auftriebschwerpunktes S, als Angriffspunkt der Auftriebskraft ALS, möglichst genau über den Lastaufhängepunkt T, als Angriffs­ punkt des gesamten Transportgewichtes Q_ges., wird über eine Fahreinrichtung mit dem Drehtellers D in Richtung der Längsachse des Luftschiffes ermöglicht, so daß das Maß X auf 0 gebracht werden kann.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt der Lastaufhängung vor der Grundberührung, bzw. während der Fahrt. Das Luftschiff ist hier mit seinem unteren Querschnitt-Umriß 1 angedeutet. Das in Längsrichtung des Luftschiffes angeordnete Traggestell 2 nimmt das eigentliche Transportgut 3 über rollbare Transportpalletten 4 auf. Mit 5 sind Schienen angedeutet, die für eine Erleichterung des Entladens, bzw. Herausziehen des Transport­ gutes 3 aus dem Traggestell 2 auf den Boden verlängert werden können.

Das Traggestell 2 ist über Verbindungsglieder 6 mit einer Traverse 7 verbunden. Die Ver­ bindungsglieder 6 sind vorteilhaft lösbar gestaltet, um eine rel. schnelle Umrüstung auch auf andere Transportaufgaben des Luftschiffes (Wechselcontainer für den Transport von Hilfsmannschaften, Beobachtungen und Messungen sowie auch Passagierfahrten etc.) zu ermöglichen. Die Traverse 7 enthält die Kranwinden 8, die sowohl für das Absetzen der Last, über die Tragseile 9, als auch der Betätigung der seitlich am Traggestell 2 angeord­ neten Ballastaufnahme-Klappbordwände 10 über Zugseile 11 dienen. Die Klappbord­ wände 10 bilden den seitlichen aerodynamischen Abschluß der sonst offenen Profilkon­ struktion des Traggestells 2. Das Traggestell 2 ist in seinem Bodenbereich und in Fahrt­ richtung im Kopfbereich, wie in Fig. 1 mit AV angedeutet, entsprechend aerodynamisch verkleidet. Mit 12 sind die Umlenkrollen für die Betätigung der Klappbordwände 10 mittels Zugseile 11 bezeichnet. Die seitlichen Klappbordwände 10 sind über Scharniere 13 im Bodenbereich mit der Profilkonstruktion des Traggestells 2 fest verbunden.

Steht an der Entladestelle genügend Wasser zur Verfügung, kann über bordeigene Pumpe auch die zwischen den Klappbordwänden 10 und dem Traggestell 2 temporär eingebrach­ ten gefalteten Kunststoff-Wassersäcke 14 befüllt werden.

Fig. 3 veranschaulicht eine alternative Ausführung des Traggestells 2. Hierbei sind die Seitenwände 2a und 2h seitlich verschiebbar als Greifarme ausgebildet. Die Verschiebung der Greifarme wird mittels Antriebe 8 in der Traverse 7, über Zahnstangen oder Hydrau­ likzylinder 23 und über die Radantriebe 22 bewirkt. Die Transportpallette 4 bildet die untere aerodynamische Verkleidung des Transportgutes 3. Die Rollen 20 lassen ein Glei­ ten der Transportpallette 4 über die keilförmigen Enden 21 der Tragarme 2a + b auf den Boden 15 zu. Die z. T. motorisch angetriebenen Räder, bzw. Raupen 22 übertragen wäh­ rend des Entladevorganges die Gesamtlast Qges., d. h. das Gewicht des Traggestells 2, (Q_T), des Transportgutes 3, (Q_L) und der Ballastgewichte 16, (P₁ und P₂) auf den Bo­ den 15. Bei weichem Untergrund an der Entladestelle, z. B. bei Sand, Kies etc., können u. U. die Klappbordwände 10 beim seitlichen Auseinanderfahren der Tragarme 2a und 2h sich auch schräg nach unten in das Erdreich eingraben und so die Ballastaufnahme unter­ stützen und beschleunigen. Das endgültige Absetzen der Last kann jedoch erst dann erfol­ gen, wenn die Ballastgewichte 16 (P1 und P2) größer als das Gewicht des abzuladenden Transportgutes 3 ist.

Fig. 4 zeigt das Stadium des Entladevorganges nach dem Aufsetzen des Traggestells 2 auf den Boden 15 und die bereits mit Ballast 16 beladenen aufgeklappten seitlichen Bordwände 10. Als Ballastgewicht sind hier beispielhaft größere Steine dargestellt, es können aber auch andere an Ort und Stelle zur Verfügung stehende Gegenstände, z. B. Erde, Schutte, Sandsäcke und dergl. Verwendung finden, die am Entladeplatz bereitgestellt und auf die abgesenkten Klappbordwände aufgebracht werden können.

Ebenso ist auch die Mitnahme und Entladung kleinerer Erdbewegungsmaschinen zur Un­ terstützung der weiteren Ballastaufnahmearbeiten vorstellbar, jedoch muß hierfür zuerst das Ballastausgleichsgewicht entsprechend dem Gewicht dieser Hilfseinrichtung vom Bo­ denpersonal aufgebracht, oder durch bordeigene Maßnahmen die Auftriebskraft ALS des Luftschiffes entsprechend gemindert werden.

Bei Fig. 5 ist nach dem Aufbringen genügend hohen Ballastgewichtes 16, das Transport­ gut 3 bereits aus dem Traggestell 2 herausgezogen worden. Das Ballastgewicht 16 ist vor­ teilhaft größer gewählt, als das entladene Gewicht des Transportgutes 3. Dies ist vor allem deshalb erforderlich, damit das Entladen durch evtl. unbeabsichtigtes plötzliches Abheben des Traggestells 2 vom Boden 15 gefahrlos vonstatten gehen kann. Ein Austarieren bzw. Wiegen der Ballastgewichte P1 und P2 kann über Zugseile 11 erfolgen, so daß ein Kip­ pen des Traggestells beim späteren Abheben verhindert wird. Die Klappbordwände 10 sind bereits etwas angehoben dargestellt, um so ein evtl. Abgleiten des Ballastes 16 beim Abheben zu verhindern.

Um eine genügend große statische Auftriebskraft A_LS für das Abheben wieder zu errei­ chen, müssen die seitlichen Ballastgewichte 16 (P1 und P2) vom Bordpersonal u. U. ent­ sprechend gezielt reduziert werden. Die Größe der Reduzierung des Ballastgewichtes rich­ tet sich auch nach den weiteren vorhandenen Auftriebshilfen wie z. B. der Schwenkan­ triebe, der Entleerung der Luftballonets, Aufheizung des Traggases, der Abgabe evtl. mit­ geführten Wasserballastes oder über die bei anschließender Fahrt erzielbare aerodynami­ sche Steuerung des Luftschiffes.

Eine Ballastaufnahme und Steuerung des Ballastgewichtes wird wesentlich vereinfacht, wenn eine Wasseraufnahme an der Entladestelle möglich ist. Hier werden die auf den Klappbordwänden 10 aufliegenden Wassersäcke 14 über bordeigene Pumpen gefüllt. In vielen Fällen, z. B. Erdbeben-Katastrophengebieten, Trockengebieten etc. kann aber Wasser vielfach nicht im genügendem Maße herbeigeschafft werden.

Fig. 6 veranschaulicht nach dem Abheben das Einfahren der Klappbordwände 10 und das dadurch bewirkte teilweise Einkippen des Ballastmaterials 16 in das zuvor entladene Trag­ gestell 2. Dies wird allerdings nur dann möglich, wenn die Ballast-Beladung so erfolgte, daß die senkrechten Seitenwandtragprofile des Traggestells 2 diesen Umladevorgang nicht behindern können. Dies kann z. B. durch sektionsweise angebrachte Kunststofftextil-Falt­ wände oder dergl. in diesen schmalen Bereichen der senkrechten Seitenwandtragprofilen wirksam verhindert werden. Besonders wirksam sind diese Abtrennungen bei Sand-, Erd- bzw. Schutt-Ballasten.

Fig. 7 zeigt noch eine Variante bei Nutzung der Wasserballastsäcke. Hierbei können die auf den Klappbordwänden 10 aufliegenden, durchgehenden Wassersäcke 14 beim An­ heben der Klappbordwände in den im Laderaum unterhalb der Transport-pallette 4 mitge­ führten gefalteten Wassersack 17 über flexible Verbindungsleitungen 18 und Ventile 19 umgefüllt um danach die Klappbordwände 10 für den Heimflug wieder vollständig ver­ schließen zu können. Es sind aber auch einzelne getrennte Wassersäcke 14 vorstellbar, die die Bereiche der seitlichen senkrechten Tragprofile des Traggestells 2 frei lassen, so daß die einzelnen Ballastwassersäcke 14 beim Schliessen der Klappbordwände in den freien Laderaum des Traggestells 2 hinein rutschen können.

Claims (8)

1. Be- und Entladesystem für Luftschiffe insbesondere bei Entladeplätzen ohne größere technischen Boden-Hilfseinrichtungen, gekennzeichnet dadurch, daß das Transportgut 3 in einem Profil-Traggestell 2 aufgenommen wird, das seitlich angeordneten Klappbordwände 10 für die Ballastgewichtsaufnahme vor der Lastfrei­ gabe aufweist.

2. Be- und Entladesystem nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß das Traggestell 2 alternativ als seitlich verschiebbare Greifarme 2a und 2b ausge­ bildet ist und über motorisch angetriebenen Räder bzw. Raupen 22 und über Zahnstan­ genantriebe oder Hydraulikzylinder 23 die Seitwärtsbewegung steuern, das Ladegut freigeben und bei weichen Böden die Klappbordwände schräg nach unten zur Ballast­ aufnahme in den Boden treiben.

3. Be- und Entladesystem nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß im Falle der Nutzung von Ballastwasser, dieses in mitgeführten Wassersäcken bzw. flexiblen Falttanks 14, die auf den Klappbordwänden 10 aufliegen eingefüllt und nach dem Entladevorgang das Ballastwasser über Verbindungsleitungen 18 mit Venti­ len 19 in einen flexiblen Falttank 17 im freien Laderaum beim Schließen der Klapp­ bordwände umgefüllt wird.

4. Be- und Entladesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Traggestell 2 mit einer Traverse 7 verbunden ist in dem die Kranwinden 8 für die Lastanhebung über Seile 9 und Betätigung der Klappbordwände über Seile 11, sowie alternativ auch die Zahnstangen- oder Hydraulik-Antriebe 23 für die seitwärts Betätigung der Greifarme 2a und 2b zwecks Lastfreigabe installiert ist.

5. Be- und Entladesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Traverse 7 lösbar vom Traggestell 2 ausgebildet ist.

6. Be- und Entladesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die gesamte Lastaufhängung am Traggerüst des Luftschiffes über einen motorisch angetriebenen Drehteller D erfolgt und dieser auch in Richtung der Längsachse des Luftschiffes zwecks Austarierung der Auftriebskraft (A_LS) über die der gesamten Transportlast (Q_ges.) fahrbar angeordnet ist

7. Be- und Entladesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Auswiegung, bzw. Austarierung der Ballastgewichte P1 und P2 mittels ent­ sprechend geeigneter Meßwertgeber über die Tragseile 10 und 11 erfolgt.

8. Be- und Entladesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Lasteinleitungspunkt T unter dem Auftriebsschwerpunkt S, möglichst weit in Fahrtrichtung vor dem seitlichen Windangriffsschwerpunkt W liegt.