DE19959386A1

DE19959386A1 - Technische Ergänzungen zu Heissluft-Ballonen oder ähnlichen Ballonen

Info

Publication number: DE19959386A1
Application number: DE1999159386
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schultz-Fademrecht
Original assignee: SCHULTZ FADEMRECHT GERHARD
Current assignee: SCHULTZ FADEMRECHT GERHARD
Priority date: 1999-06-12
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2001-06-13

Abstract

Viele alte "Hasen" der Ballonfahrt sehen gerade in der bisherigen Form die besondere sportliche Note. Aber es gibt ja auch z. B. den Autorennsport, Motorradrennen, Kunstflug, welchen Betätigungen unter Hilfe von Motoren man den sportlichen Charakter wohl auch nicht abspricht. DOLLAR A Die dargestellten neuen Arten der Ballonbewegung dürften vom Piloten auch viel Geschick erfordern, wenn auch viele Gefahrenquellen gebannt sind. Der sportliche Charakter bleibt somit erhalten. Bei sehr starkem Wind wird wie es bisher schon jeder erfahrene Pilot tut, gar nicht gestartet, sondern abgewartet. DOLLAR A Unterzeichner hat hier so eine Art Zukunftsversion des "Flugzeugs des kleinen Mannes". Man braucht keine aufwendige Start- und Landebahn, sondern kann fast von jeder Stelle starten und fast überall wieder landen. Die sinnvolle Dimensionierung und Kombination aller dargestellten alten und neuen Elemente ermöglicht Ballongefährte für unterschiedliche Bedürfnisse.

Description

1. Allgemeine Erläuterungen

Die schon sehr lange ausgeübte Ballonfahrt beruht auf dem Prinzip, dass ein Ballon mit einem Medium, z. B. heiße Luft oder leichtes Gas, gefüllt wird, sodass dieser gegenüber der Aussenluft Auftrieb erhält.

In dem darunter hängenden Korb können sich sodann bei entsprechender Auslegung Personen in die Höhe tragen lassen.

Nachteil der bisherigen Technik ist, dass der Ballon gen, obiger Beschreibung zwar in gewollter Weise die Höhe ändern kann (abwärts geht es dann z. B. durch Abkühlung der heißen Luft oder Ablassen derselben). Das Ballongefährt kann sich aber in horizontaler Richtung nicht gewollt bewegen, es ist völlig - so die bisherige Technik - auf Windrichtung und Windstärke angewiesen. Die einzige Möglichkeit der Beeinflussung der Horizontalbewegung ist die Beachtung der Wettervorhersage. Hierin liegen große Unsicherheiten und Gefahren. Die nachstehend beschriebenen Erfindungen schaffen hier in relativ einfacher Weise Abhilfe.

2. Beschreibung der Erfindungen

Die Erfindungen basieren auf einer sinnvollen Mischung von Bekanntem, bereits Praktiziertem und entsprechend neuen technischen Ergänzungen. Nachstehend wird eine Auswahl von Möglichkeiten anhand der beigefügten Prinzipdarstellungen Fig. 1 bis 3 vorgestellt.

2.1. Methode gem. Fig. 1 + 2
Es wird am Korb des Ballons eine Ringschiene befestigt, mittels der ein darauf befestigter kleiner Motor mit Luftschraube z. B. über eine Zahnleiste in verschiedenen Richtungen verschoben werden kann. Bei horizontaler Richtung, wobei die Drehung der Luftschraube auf "Zug" eingestellt ist, kann sich das Ballongefährt horizontal bewegen, wobei der auf den Ballon treffende Wind je nach Windstärke die Resultierende der Bewegungsrichtung mehr oder weniger mit bestimmen kann.

Der Motor kann aber auch in senkrechte Stellung gefahren werden. Er kann dann z. B. als Starthilfe benutzt werden, wobei ein Leichtmetallgerüst den Platz gegenüber dem Boden sicherstellt. Bei der Senkrechtstellung können die sonstigen Steigenergien geringer gehalten weiten.

Ein Seitenruder gestattet die Richtungsvorgabe.

Die Medien für den Ballonauftrieb sind bei diesem Beispiel ein Innenballon mit Gasfüllung (z. B. Helium oder Wasserstoff), wodurch eine größere Reichweite bzw. Fahrtdauer erreicht wird sowie ein Aussenballon System Heißluftballon, wobei in diesem Fall die Aufheizung durch die Abgase des entsprechend konzipierten Motors erfolgt. Der Abgasschlauch verzweigt sich in einen Typ "I", der das Balloninnere nach Bedarf erhitzt und einen Typ "A", der ohne Bedarf die Abgase nach oben seitlich fortführt, damit die Fahrgäste nicht belästigt werden. Durch eine Umschaltklappe wird je nach Erfordernis auf "I" oder "A" umgeschaltet.

Durch eine Schrägstellung des Motors ergibt sich entsprechend eine Fahrtrichtung schräg nach oben. Wenn der Motor abgestellt wird, läßt man sich wie bisher ruhig vom Winde treiben. Der Motor kann natürlich auch von der Luftschraube abgekoppelt werden, sodass er nur heiße Abgase zwecks Steigung erzeugt.

2.2 Methode gem. Fig. 3
Der Unterschied zu 2.1 besteht im wesentlichen darin, dass die Medien für den Ballonauftrieb anders kombiniert sind. Es kommt hier die herkömmliche Methode der Aufheizung des Heißluftballons mit dem Gasbrenner zur Anwendung wiederum zusätzlich und zur Feinabstimmung die Aufheizung mit den Motorabgasen wie unter 2.1. beschrieben. Sodann ist in Fig. 3 das Beispiel der schrägen Motorstellung dargestellt, wobei in dieser Stellung die Luftschraubendrehrichtung zweckmäßig auf "Schub" eingestellt ist.

Der zusätzliche Vorteil des kleinen Gasinnenballons ist, daß das Gefährt in Bodenstellung in senkrechter startbereiter Stellung bleiben könnte, wenn z. B. der Gasballon so dimensioniert ist, daß er den Korb gerade in Schwebestellung am Boden hält. Eine leichte Bodenverankerung genügt. Weiterer Vorteil: Ein erneutes Auftanken mit dem relativ teuren Leichtgas kann entfallen.

2.3 Weitere Kombinationen der Steigmechanismen sind möglich.

2.4 Wenn man den Korb, der bislang üblich aus Korbgeflecht besteht, aus besonders leichtem dafür besonders festem Kunststoff herstellt, kann man durch die Gewichtsreduzierung Steigekapazität sparen wie Ballongrösse, Temperaturerzeugung für den Ballon usw.

2.5 Ein solcher Kunststoffkorb kann in Gestalt eines schwimmfähigen Bootes geformt werden unten flach ohne Kiel, sodass das Gefährt sowohl im Wasser schwimmen als auch am Land aufsetzen kann.

2.6 Bei einer bestimmten Winkelstellung des Motors und bestimmter Abstimmung der Bewegungselemente kann unter Einsparung von Steigkapazitäten eine konstante Horizontalbewegung des Gefährtes erreicht werden.

2.7 Es kann bei entsprechend höheren Ansprüchen eine elektronische Steuerung eingebaut werden. Diese mißt Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Aussenlufttemperatur und Kombiniert alle Bewegungselemente in gewünschter Weise. An einem kleinen Steuergerät im Korb braucht man dann nur noch Fahrtrichtung und Geschwindigkeit sowie Höhe des Gefährtes eingeben.

2.8 Eine weitere Möglichkeit ergibt sich entsprechend Fig. 4 und 5.

Das Gefährt erhält jetzt 2 Motoren, einen größeren, welcher unter dem Korb in senkrechter Stellung angebracht wird, der eine größere Luftschraube antreibt wie etwa der Rotor eines Hubschraubers. Platz für diesen Motor mit Rotor ermöglicht wieder ein Gestell unter dem Korb in leichter aber genügend stabiler Bauart.

Die Abgase dieses Motors werden zentral mittig durch den Korb nach oben geführt und über eine Abzweigklappe dieses Schlauches einmal mit Endschlauch "I" in den Heißluftballon geführt zum Aufheizen des Ballons, das andere Schlauchende "A" wird neben dem Ballon ins Freie geführt, um die Ballonfahrer mit Abgasen nicht zu belästigen.

Entsprechend der Kapazität dieses Motors können nun die Steigkapazität des Ballons bzw. der beiden Ballone geringer gehalten werden, sie können z. B. kleiner sein, bzw. die Aufheizung bedarf nicht so großer Temperaturen.

Allerdings muß die Steigkapazität der Ballone immer mindestens etwas grösser sein, als die des Steigmotors, um stets die Kippsicherheit des Gefährtes zu gewährleisten.

Ein zweiter Motor ist kleiner, er sorgt für die horizontale Fahrtrichtung und kann nun ortsfest sein. Er arbeitet nur auf Zug wie bei einem normalen Propellerflugzeug und hat auch eine kleinere Luftschraube. Ihm gegenüber liegt das Seitenruder.

Der kleine Motor wird nicht zur Aufheizung des Ballons benutzt. Es bleibt aber die Möglichkeit, auch bei dieser Variante zusätzlich die Innenluft des Heißluftballons mit einem Gasbrenner o. ä. aufzuheizen.

Im übrigen sind auch bei dieser Variante alle bisher genannten Kombinationen möglich.

In Fig. 1 und 2 bedeuten:

1

Gasballon mit Dauerfüllung Leichtgas

2

Heißluftballon verkleinert dargestellt

3

Abgasschlauch "L"

4

Abgasschlauch "A"

5

Umschaltklappe

6

Abgasschlauch mit Schlingen läuft mit verschobenem Motor mit

7

Seile,

8

Korb

9

Seitenruder

10

Motor (längs Ringschiene verfahrbar)

11

Luftschraube

12

Ringschiene z. B. mit Zahnleiste

13

Motor in Senkrechtstellung verfahren (z. B. als Starthilfe)

14

Luftschraube zu

13

15

Leichtmetall-Standgerüst
Anmerkung: Die Figur sind Prinzipdarstellungen.

In Fig. 3 bedeuten:

1

Heißluftballon, verkleinert dargestellt

2

Abgasschlauch "A"

3

Abgasschlauch "I"

4

Umschaltklappe

5

Abgasschlauch mit Schlingen, läuft mit verschobenem Motor mit

6

Seile

7

Flammgerät

8

Korb

9

Seitenruder

10

Ringschiene

11

Motor in Schrägstellung, Luftschraube auf Zug

12

Fahrtrichtung

13

Leichtmetall-Standgerüst.

In Fig. 4 und 5 bedeuten:

1

Innerer Leichtgasballon verkleinert dargestellt.

2

Äusserer Heißluftballon verkleinert dargestellt.

3

Abgasschlauchende "I" zum. Aufheizen des Heißluftballons.

4

Abgasschlauchende "A", zum Abführen der Abgase des großen Motors ins Freie.

5

Unterer Teil des Abgasschlauches.

6

Seile, an denen der Korb am Ballon hängt.

7

Korb

8

Kleiner Motor zur Horizontalbewegung.

9

Luftschraube zu Nr.

8

.

10

Seitenruder.

11

Bedienungslenkstab zu Nr.

10

.

12

Unterer größerer Motor in senkrechter Stellung (Hubmotor).

13

Rotor zu Nr.

12

.

14

Unteres Aufsetzgestell.

15

Umschaltklappe, die heißen Motorabgase können wahlweise in das Balloninnere oder ins Freie geleitet werden.

Claims

1. Ermöglichung einer beliebig gerichteten gewollten Fahrtrichtung eines Ballons durch einen kleinen Motor mit, damit verbundener Luftschraube dadurch gekennzeichnet, dass bei der Luftschraube die Drehrichtung verändert werden kann, sodass sie einmal auf Druck/Schub wirken kann und einmal auf Zug.

2. Der Motor zusammen mit der Luftschraube läuft, wie bereits dargetan auf einer runden am Korb befestigten Schiene, wobei er in horizontaler Richtung auf "Zug" eingestellt ist und das Gefährt in horizontaler Richtung bewegen kann.

3. In senkrechter Richtung wird die Drehrichtung auf Schub gestellt und der Motor mit Luftschraube kann als Starthilfe bzw. zum Steigen benutzt werden.

4. In einer Zwischenstellung wird der Motor wieder auf Schub gestellt. Das Gefährt wird so schräg nach oben geführt.

5. Unter dem Korb wird ein Leichtmetallgerüst befestigt, sodass Platz, für die Stellung des Motors mit Luftschraube gem. Punkt 25 verbleibt.

6. In dem Heißluftballon befindet sich ein kleinerer Gasballon. Er lässt längere Fahrtdauer zu, erfordert keinen Brenner (Gewichtsersparnis), und kann beim Parken am Boden die Ballone in senkrechter fahrtbereiter Stellung bis zur nächsten Fahrt halten.

7. Durch Anbringung eines Seitenruders wird auch bei diesem System die Fahrtrichtung annähernd vorgegeben.

8. Es können alle der in Wiederholung nachstehend aufgezählten Bewegungsmedien des Ballongefährtes einzeln oder in Gruppen kombiniert werden, wobei zu jeder Kombination eine spezielle Dimensionierung stattfindet.
An Kombinationen sind u. a. möglich:
Heißluftballon aufgeheizt mit Gasbrenner und/oder Abgasen des Kleinmotors, beides ggf. auch jeweils allein, Gasballon gefüllt mit Leichtgasen allein oder in Kombination mit Heißluftballon.
Die resultierende gewollte Fahrtrichtung (senkrecht, waagerecht oder schräg bzw. in allen Himmelsrichtungen) ergibt sich aus den Komponenten Motorstellung, Motorstärke, Motordrehzahl, Motorabgasen, Stellung Seitenruder, Windrichtung und Windstärke, schließlich Temperatur im Heißluftballon.

9. Der Korb besteht anstelle Korbgeflecht aus besonders leichtem und gleichzeitig besonders festem Kunststoff.

10. Wie vor, der. Korb wird in Gestalt eines schwimmfähigen Bootes geformt unten flach ohne Kiel, sodass das Gefährt sowohl im Wasser schwimmen als auch am Land aufsetzen kann.

11. Bei einer bestimmten Winkelstellung des Motors und bestimmter Abstimmung der Bewegungselemente wird unter Einsparung von Steigkapazitäten eine konstante Horizontalbewegung des Gefährtes erreicht.

12. Es wird eine elektronische Steuerung eingebaut. Diese mißt. Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Aussenlufttemperatur und kombiniert alle oben genannten Bewegungs- und Steuerungselemente in gewünschter Weise. An einem kleinen Steuergerät im Korb braucht man dann nur noch Fahrtrichtung, Geschwindigkeit und Höhe des Gefährtes eingeben.

13. Das Ballongefährt wird z. B. wie in Fig. 4 und 5 dargestellt durch einen Hubmotor mit Rotor mit senkrechter Achse unter dem Korb liegend ergänzt.

14. Der Platz für den Hubmotor wird durch ein unter dem Korb liegendes Standgerüst ermöglicht.

15. Die Abgase dieses vorgenannten Motors werden durch einen senkrecht nach oben führenden Schlauch abgeführt und können so durch Einführung in das Innere des Heißluftballons dessen Steigkapazität bewirken bzw. erhöhen.

16. Der vorgenannte Schlauch erhält eine Abzweigklappe die es ermöglicht, die Abgase, falls sie zeitweilig nicht zum Aufheizen des Ballons nötig sind, seitlich ins Freie zu leiten, sodass sie die Fahrgäste nicht belästigen werden können.

17. Ein ortsfester Motor mit waagerechter Achse plus Luftschraube ermöglicht die gewollte horizontale Bewegung des Ballongefährtes.

18. Gegenüber dem vorgenannten Motor liegt ein Seitenruder.

19. Auch bei dieser Variante gibt es die Möglichkeit, alle genannten Bewegungselemente nach speziellem Erfordernis und Kostenvorstellung unterschiedlich in Abstimmung aufeinander zu dimensionieren; wie bei Anspruch Nr. 8 dargelegt.

20. Auch bei dieser Variante gibt es die Möglichkeit, wie in Anspruch Nr. 34 dargelegt ist, eine elektronische Steuerung einzubauen.

21. Die Ansprüche Nr. 13 und 15, ersparen Steigkapazität der Ballone, sie können z. B. kleiner gehalten werden.

22. Der Rotor kann von dem unteren Motor abgekoppelt werden, sodass bei Bedarf der Motor zwecks Ballonaufheizung allein läuft, ohne den Rotor anzutreiben.