DE202020101096U1

DE202020101096U1 - Multicopter and load-bearing structure in sandwich construction for a multicopter

Info

Publication number: DE202020101096U1
Application number: DE202020101096.4U
Authority: DE
Original assignee: Nickel Holding GmbH
Current assignee: Nickel Holding GmbH
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2020-03-10
Anticipated expiration: 2030-03-01

Abstract

Tragende Struktur (10) für einen Multicopter (1) umfassend mindestens drei Aufnahmen (30) für Motoren und mindestens einen Rahmen (20), dadurch gekennzeichnet, dass die tragende Struktur (10) in Sandwichbauweise aufgebaut ist und mindestens zwei übereinander und voneinander beabstandet angeordnete flache, plattenförmige Rahmen (20) umfasst, welche jeweils einstückig ausgebildet sind, wobei die Aufnahmen (30) für die Motoren an einem der Rahmen (20) angeordnet sind.

Supporting structure (10) for a multicopter (1) comprising at least three receptacles (30) for motors and at least one frame (20), characterized in that the supporting structure (10) is constructed in a sandwich construction and has at least two superposed and spaced apart comprises flat, plate-shaped frames (20) which are each formed in one piece, the receptacles (30) for the motors being arranged on one of the frames (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine tragende Struktur für einen Multicopter umfassend mindestens drei Aufnahmen für Motoren und mindestens einen Rahmen. Ein Weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Multicopter, der eine solche tragende Struktur umfasst.The invention relates to a supporting structure for a multicopter comprising at least three receptacles for motors and at least one frame. Another aspect of the invention relates to a multicopter which comprises such a supporting structure.

Aus DE 20 2015 005 962 U1 ist eine modular erweiterbare Paketdrohne bekannt, welche eingerichtet ist, mehrere Pakete gleichzeitig zu transportieren. Dazu umfasst die Drohne Segmente mit Rotoren und ein oder mehrere Paketsegmente, welche zum Tragen von Paketen bestimmt sind. Die Anzahl der Segmente kann je nach Bedarf variiert werden.Out DE 20 2015 005 962 U1 is known a modular expandable package drone, which is set up to transport several packages at the same time. For this purpose, the drone comprises segments with rotors and one or more package segments which are intended for carrying packages. The number of segments can be varied as required.

US 2016/0016664 A1 beschreibt eine unbemannte flugfähige Liefervorrichtung mit einer Vielzahl von Rotoren. Die Liefervorrichtung verfügt über eine Kammer zur Aufnahme einer Nutzlast. US 2016/0016664 A1 describes an unmanned flightable delivery device with a plurality of rotors. The delivery device has a chamber for receiving a payload.

Aus DE 10 2016 210 627 ist ein sogenanntes Flugmagazin bekannt, bei dem ein Teilemagazin fest mit einer fliegenden Transportvorrichtung verbunden ist. Dabei ist das Teilemagazin derart angeordnet, dass eine Entnahme von im Teilemagazin aufgenommen Bauteilen von oben möglich ist.Out DE 10 2016 210 627 a so-called flight magazine is known in which a parts magazine is firmly connected to a flying transport device. The parts magazine is arranged in such a way that components in the parts magazine can be removed from above.

Im Stand der Stand der Technik sind auch tragende Strukturen bekannt, welche einen Bereich im Zentrum des Multicopters frei lassen, so dass dieser Bereich im Zentrum beispielsweise für die Aufnahme von zu transportierenden Gütern zur Verfügung steht. Eine solche tragende Struktur ist beispielsweise aus DE 20 2017 005 797 U1 bekannt.In the prior art, load-bearing structures are also known which leave an area in the center of the multicopter free, so that this area in the center is available, for example, for receiving goods to be transported. Such a supporting structure is, for example, from DE 20 2017 005 797 U1 known.

Problematisch an den bekannten tragenden Strukturen sind jedoch ein vergleichsweise hohes Gewicht und aufgrund des komplexen Aufbaus auch eine schwierige Wartung der tragenden Strukturen.The problem with the known load-bearing structures is, however, a comparatively high weight and, due to the complex structure, also difficult maintenance of the load-bearing structures.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine tragende Struktur für einen Multicopter bereitzustellen, welche es erlaubt, in einem Multicopter einen möglichst großen Raum für die Aufnahme von zu transportierenden Gütern bereitzustellen, wobei die tragende Struktur ein geringes Eigengewicht aufweist, einfach aufgebaut ist und sich gut warten lässt.It is therefore an object of the invention to provide a load-bearing structure for a multicopter, which makes it possible to provide the largest possible space in a multicopter for accommodating goods to be transported, the load-bearing structure having a low dead weight, being simply constructed and being good lets wait.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird eine tragende Struktur für einen Multicopter vorgeschlagen. Die tragende Struktur umfasst mindestens drei Aufnahmen für Motoren und mindestens einen Rahmen. Dabei ist vorgesehen, dass die tragende Struktur in Sandwichbauweise aufgebaut ist und mindestens zwei übereinander und voneinander beabstandet angeordnete flache, plattenförmige Rahmen umfasst, welche jeweils einstückig ausgebildet sind, wobei die Aufnahmen für die Motoren an einem der Rahmen angeordnet sind.A supporting structure for a multicopter is proposed. The supporting structure comprises at least three mounts for motors and at least one frame. It is provided that the supporting structure is constructed in a sandwich construction and comprises at least two flat, plate-shaped frames arranged one above the other and at a distance from one another, each of which is formed in one piece, the receptacles for the motors being arranged on one of the frames.

Multicopter sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Ein Multicopter umfasst in der Regel vier oder mehr Rotoren, über die sowohl der Auftrieb als auch der Vortrieb erzeugt werden. Bevorzugt werden 4 bis 16 Rotoren eingesetzt, wobei die Anzahl der Rotoren von der Größe und der geforderten Nutzlast abhängig ist. Beispielsweise werden 8 Rotoren eingesetzt. Entsprechend der Anzahl an Rotoren sind eine entsprechende Anzahl von Motoren und Aufnahmen für die Motoren an der tragenden Struktur vorgesehen. Dabei ist es denkbar, an einer Aufnahme einen einzigen oder mehrere Motoren zu befestigen. Beispielsweise können an einer Aufnahme zwei Motoren befestigt werden.Multicopters are generally known in the prior art. A multicopter usually comprises four or more rotors, via which both lift and propulsion are generated. 4 to 16 rotors are preferably used, the number of rotors depending on the size and the required payload. For example, 8 rotors are used. Depending on the number of rotors, a corresponding number of motors and receptacles for the motors are provided on the supporting structure. It is conceivable to attach a single or multiple motors to a receptacle. For example, two motors can be attached to one holder.

Bei einem mit der vorgeschlagenen tragenden Struktur aufgebauten Multicopter können zum Betrieb erforderliche Komponenten wie ein Energiespeicher oder eine Steuerelektronik einfach zwischen zwei der plattenförmigen Rahmen angeordnet werden. Alle Teile sind für eine Wartung gut zugänglich. Des Weiteren können einzelne der plattenförmigen Rahmenteile für Wartungszwecke einzeln vorübergehend entfernt werden oder bei Bedarf ausgetauscht werden. Hierfür ist es bevorzugt, wenn die Verbindungen zwischen den einzelnen plattenförmigen Rahmen der tragenden Struktur lösbar sind. Beispielsweise können hierfür Schraub, Steck- oder Schnappverbindungen vorgesehen sein.In the case of a multicopter constructed with the proposed load-bearing structure, components such as an energy store or control electronics required for operation can simply be arranged between two of the plate-shaped frames. All parts are easily accessible for maintenance. Furthermore, individual of the plate-shaped frame parts can be temporarily removed individually for maintenance purposes or replaced if necessary. For this, it is preferred if the connections between the individual plate-shaped frames of the supporting structure can be released. For example, screw, plug or snap connections can be provided for this.

Bevorzugt sind die Außenkonturen der mindestens zwei übereinander angeordneten Rahmen deckungsgleich ausgestaltet. Das heißt, die äußere Form der plattenförmigen Rahmen ist bevorzugt identisch ausgestaltet, wobei die Rahmen im Innenbereich Unterscheide aufweisen können. Bevorzugt sind die Rahmen sandwichartig übereinander angeordnet, wobei die Außenkonturen der einzelnen plattenförmigen Rahmen immer bündig übereinander angeordnet sind.The outer contours of the at least two frames arranged one above the other are preferably congruent. This means that the outer shape of the plate-shaped frames is preferably of identical design, the frames being able to have differences in the inner region. The frames are preferably arranged one above the other in a sandwich-like manner, the outer contours of the individual plate-shaped frames always being arranged flush above one another.

Bevorzugt ist das Material der mindestens zwei Rahmen ausgewählt aus einem faserverstärkten Verbundmaterial oder einem Leichtmetall.The material of the at least two frames is preferably selected from a fiber-reinforced composite material or a light metal.

Bevorzugt ist das Verbundmaterial ein faserverstärkter Kunststoff ausgewählt aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff, aramidfaserverstärktem Kunststoff und Kombinationen mehrere dieser Kunststoffe.The composite material is preferably a fiber-reinforced plastic selected from carbon-fiber-reinforced plastic, glass-fiber-reinforced plastic, aramid-fiber-reinforced plastic and combinations of several of these plastics.

Im Fall eines Leichtmetalls werden bevorzugt Aluminium sowie Legierungen wie eine Aluminiumlegierung oder eine Magnesiumlegierungen verwendet.In the case of a light metal, aluminum and alloys such as an aluminum alloy or a magnesium alloy are preferably used.

Des Weiteren ist es denkbar, die tragende Struktur teilweise aus faserverstärktem Kunststoff und teilweise aus einem Leichtmetall zu fertigen. Beispielsweise kann für die einzelnen plattenförmigen Rahmen der tragenden Struktur jeweils ein anderer Werkstoff verwendet werden. Es ist aber selbstverständlich möglich, für alle Rahmen den gleichen Werkstoff einzusetzen. Furthermore, it is conceivable to manufacture the load-bearing structure partly from fiber-reinforced plastic and partly from a light metal. For example, a different material can be used for the individual plate-shaped frames of the supporting structure. However, it is of course possible to use the same material for all frames.

Die Dicke der plattenförmigen Rahmen liegt bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 20 mm, wobei ein Bereich von 1,5 bis 4 mm besonders bevorzugt wird.The thickness of the plate-shaped frames is preferably in the range from 0.5 to 20 mm, a range from 1.5 to 4 mm being particularly preferred.

Die Rahmen sind bevorzugt jeweils aus einem plattenförmigen Material ausgeschnitten, gesägt oder gefräst. Auf diese Weise können die Rahmen leicht mit üblichen Werkzeugen aus einem einzigen Stück gefertigt werden. Die einzelnen plattenförmigen Rahmen sind dadurch auch besonders stabil, da keine Verbindungsstellen als mögliche Schwachpunkte oder Sollbruchstellen vorhanden sind.The frames are preferably cut, sawn or milled from a plate-shaped material. In this way, the frames can easily be made from a single piece using conventional tools. The individual plate-shaped frames are also particularly stable as a result, since there are no connection points as possible weak points or predetermined breaking points.

Bevorzugt sind die mindestens zwei Rahmen über mindestens einen Abstandshalter miteinander verbunden. Der mindestens eine Abstandshalter kann dabei steif oder nachgiebig bzw. elastisch ausgestaltet sein. Die Form des mindestens einen Abstandshalters kann beispielsweise eine Zylinderform oder Stabform sein.The at least two frames are preferably connected to one another via at least one spacer. The at least one spacer can be stiff or flexible or elastic. The shape of the at least one spacer can be, for example, a cylindrical shape or a rod shape.

Bevorzugt wird eine Vielzahl von Abstandshaltern verwendet, es ist jedoch auch möglich, genau einen Abstandshalter zur Verbindung jeweils zweier Rahmen einzusetzen.A plurality of spacers is preferably used, but it is also possible to use exactly one spacer to connect two frames in each case.

Durch die Verbindung der plattenförmigen Rahmen der tragenden Struktur über die Abstandshalter erhält diese eine hohe Steifigkeit und Stabilität, bleibt jedoch einfach im Aufbau.By connecting the plate-shaped frame of the load-bearing structure via the spacers, this receives a high degree of rigidity and stability, but remains simple in construction.

Im Fall von steifen Abstandshaltern können diese wie die Rahmen selbst aus einem Verbundmaterial oder einem Leichtmetall aufgebaut sein. Im Fall von nachgiebigen Abstandshaltern können diese beispielsweise aus einem elastischen Material wie Gummi oder einem Schaumstoff gefertigt sein.In the case of rigid spacers, like the frames themselves, they can be constructed from a composite material or a light metal. In the case of flexible spacers, these can be made, for example, from an elastic material such as rubber or a foam.

Zur Verbindung der Rahmen mit den Abstandshaltern können beispielsweise einfach lösbare Verbindungen wie Schraubverbindungen, Schnappverbindungen oder Steckverbindungen verwendet werden. Auch andere Verbindungsmöglichkeiten wie beispielsweise eine Klebeverbindung sind möglich.To connect the frame to the spacers, for example, easily detachable connections such as screw connections, snap connections or plug connections can be used. Other connection options, such as an adhesive connection, are also possible.

Eine Klebeverbindung wird insbesondere in Kombination mit nachgiebigen elastischen Abstandshaltern, beispielsweise in Form von Schaumstoffelementen, bevorzugt.An adhesive bond is particularly preferred in combination with resilient elastic spacers, for example in the form of foam elements.

Bevorzugt ist ein nachgiebiger Abstandshalter als ein Schaumstoffblock ausgestaltet, der einen Großteil der Flächen zwischen jeweils zweien der plattenförmigen Rahmen bedeckt, wobei der Abstandshalter bevorzugt verklebt wird. Ein derartiger Abstandshalter verbindet die Rahmen zu einem stabilen aber gleichzeitig vibrationsabsorbierenden Gesamtsystem.A resilient spacer is preferably designed as a foam block that covers a large part of the areas between two of the plate-shaped frames, the spacer preferably being glued. Such a spacer connects the frames to a stable but vibration-absorbing overall system.

Bevorzugt umfasst die tragende Struktur mindestens drei Rahmen, welche sandwichartig übereinander angeordnet sind.The supporting structure preferably comprises at least three frames, which are arranged one above the other in a sandwich-like manner.

Dabei ist es bevorzugt, wenn die Aufnahmen für die Motoren an einem der mindestens drei Rahmen angeordnet sind, der zwischen zwei Rahmen der mindestens drei Rahmen angeordnet ist. Somit befindet sich jeweils mindestens ein weiterer Rahmen oberhalb und unterhalb desjenigen Rahmens, der die Aufnahmen für die Motoren aufweist.It is preferred if the receptacles for the motors are arranged on one of the at least three frames, which is arranged between two frames of the at least three frames. Thus, there is at least one additional frame above and below the frame that has the receptacles for the motors.

Bevorzugt umfasst die tragende Struktur genau drei Rahmen, wobei der mittlere Rahmen die Aufnahmen für die Motoren sowie zumindest eine Öffnung für das Durchführen von Kabeln umfasst. Die Öffnung zur Durchführung der Kabel erlaubt es, Komponenten wie einen Energiespeicher und andere Elektronikkomponenten auf einem anderen als den mittleren der drei Rahmen anzuordnen.The supporting structure preferably comprises exactly three frames, the middle frame comprising the receptacles for the motors and at least one opening for the passage of cables. The opening for the passage of the cables allows components such as an energy store and other electronic components to be arranged on a frame other than the middle of the three.

In einer alternativen Ausführungsform umfasst die tragende Struktur genau zwei Rahmen, wobei ein unterer Rahmen die Aufnahmen für die Motoren umfasst. Ein oberer Rahmen deckt dann insbesondere Komponenten wie einen Energiespeicher oder andere Elektronikkomponenten ab, welche auf dem unteren Rahmen angeordnet sein können. Auch ein umgekehrter Aufbau ist möglich, wobei der obere der zwei Rahmen die Aufnahmen für die Motoren umfasst und der untere der Rahmen an diesem angebrachte Komponenten wie eine Elektronikkomponente und/oder einen Energiespeicher abdeckt.In an alternative embodiment, the supporting structure comprises exactly two frames, a lower frame comprising the receptacles for the motors. An upper frame then covers in particular components such as an energy store or other electronic components which can be arranged on the lower frame. A reverse construction is also possible, the upper of the two frames comprising the receptacles for the motors and the lower of the frames covering components attached to the motors, such as an electronic component and / or an energy store.

Bevorzugt weist zumindest der oberste Rahmen und/oder der unterste Rahmen der tragenden Struktur eine Aussparung im Zentrum auf. Hierdurch wird ein Aufnahmebereich geschaffen, der Beispielsweise zur Aufnahme von Nutzfracht dienen kann. Ist der oberste Rahmen mit der Aussparung ausgestattet, so wird eine Beladung und Entladung von oben ermöglicht und entsprechend wir eine Beladung und Entladung von unten ermöglicht, wenn zumindest der unterste Rahmen die Aussparung aufweist.At least the top frame and / or the bottom frame of the supporting structure preferably has a cutout in the center. This creates a reception area that can be used, for example, to accommodate cargo. If the top frame is equipped with the recess, loading and unloading from above is made possible and accordingly loading and unloading from below is made possible if at least the bottom frame has the recess.

Ein mit der vorgeschlagenen tragenden Struktur aufgebauter Multicopter erlaubt es vorteilhafterweise, zu transportierenden Güter genau im Zentrum des Multicopters aufzunehmen. Dabei ragen keine Teile der tragenden Struktur in den Aufnahmebereich für die zu transportierenden Güter hinein oder blockieren einen Zugang von oben oder unten zu dem Aufnahmebereich.A multicopter constructed with the proposed load-bearing structure advantageously allows goods to be transported to be picked up exactly in the center of the multicopter. No parts of the supporting structure protrude into the receiving area for the goods to be transported or block access from above or below to the recording area.

Bevorzugt ist die die äußere Kontur der Rahmen jeweils gebildet ist aus den Kanten eines Vielecks und Kreisbögen, wobei die Anzahl der Ecken des Vielecks der Anzahl der Aufnahmen für Motoren entspricht und wobei die Mittelpunkte der Kreisbögen jeweils an einer der Ecken des Vielecks liegen und die Kreisbögen jeweils zwei benachbarte Kanten des Vielecks miteinander verbinden. Bevorzugt befinden sich dabei die Aufnahmen für die Motoren jeweils im Mittelpunkt der Kreisbögen. Dabei weisen die plattenförmigen Rahmen jeweils an den Mittelpunkten der Kreisbögen Öffnungen für die Rotoren bzw. einen von diesen erzeugten Luftstrom auf.The outer contour of the frame is preferably formed from the edges of a polygon and arcs, the number of corners of the polygon corresponding to the number of receptacles for motors, and the center points of the arcs each lying on one of the corners of the polygon and the arcs Connect two adjacent edges of the polygon. The receptacles for the motors are preferably located in the center of the arcs. The plate-shaped frames each have openings for the rotors or an air flow generated by them at the centers of the circular arcs.

Der an die Kreisbögen der Außenkontur angrenzende Bereich der plattenförmigen Rahmen dient dabei jeweils als Schutzumrandung für die Rotoren der Motoren. Diese Umrandung der Rotorbereiche ist bevorzugt 0,5 bis 20 mm dick, wobei ein Bereich von 1 bis 10 mm bevorzugt wird.The area of the plate-shaped frame adjacent to the arcs of the outer contour serves as a protective border for the rotors of the motors. This border of the rotor areas is preferably 0.5 to 20 mm thick, with a range of 1 to 10 mm being preferred.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, einen Multicopter bereitzustellen, der eine der beschriebenen tragenden Strukturen umfasst.Another aspect of the invention is to provide a multicopter which comprises one of the described supporting structures.

Bevorzugt umfasst der Multicopter einen Aufnahmebereich zur Aufnahme von zu transportierenden Gütern, wobei zumindest der oberste Rahmen und/oder der unterste Rahmen der tragenden Struktur eine Aussparung im Zentrum aufweist, und der Aufnahmebereich innerhalb der Aussparung angeordnet ist.The multicopter preferably comprises a receiving area for receiving goods to be transported, at least the top frame and / or the bottom frame of the supporting structure having a cutout in the center, and the receiving area being arranged within the cutout.

Bevorzugt ist der Multicopter derart ausgestaltet, dass das Beladen und das Entladen von oben bzw. von unten möglich sind. Die Oberseite bzw. die Unterseite des Aufnahmebereichs wird als frei zugänglich verstanden, wenn sich kein Bauteil des Multicopters oberhalb bzw. unterhalb des Aufnahmebereichs befindet.The multicopter is preferably designed in such a way that loading and unloading are possible from above and from below. The upper side or the lower side of the receiving area is understood to be freely accessible if there is no component of the multicopter above or below the receiving area.

Bevorzugt umfasst der Multicopter zusätzlich eine Außenhülle, wobei die Außenhülle zumindest die zwischen jeweils zweien der Rahmen gebildeten Hohlräume nach außen abschließt. Dabei ist es denkbar, dass ein Teil der Abstandshalter der tragenden Struktur als solche Außenhülle eingesetzt wird. Hierzu kann beispielsweise ein nachgiebiges Material so geformt werden, dass es der Außenkontur der plattenförmigen Rahmen weitgehend folgt, dabei aber über die plattenförmigen Rahmen hinausragt und so die Außenhülle oder zumindest einen Teil der Außenhülle ausbildet.The multicopter preferably additionally comprises an outer shell, the outer shell closing off at least the cavities formed between two of the frames. It is conceivable that some of the spacers of the supporting structure are used as such an outer shell. For this purpose, for example, a resilient material can be shaped such that it largely follows the outer contour of the plate-shaped frames, but projects beyond the plate-shaped frames and thus forms the outer shell or at least part of the outer shell.

Bevorzugt ist die Außenhülle aus einem Material gefertigt, welches vom Material der Rahmen der tragenden Struktur verschieden ist.The outer shell is preferably made of a material which is different from the material of the frame of the supporting structure.

Beispielsweise ist das Material der Außenhülle ausgewählt aus einem verstärkten Kunststoff.For example, the material of the outer shell is selected from a reinforced plastic.

Das Material der Außenhülle kann insbesondere eine Folie oder ein Textilstoff sein. Im Fall eines Textilstoffes werden reißfeste industrielle Textilstoffe bevorzugt.The material of the outer cover can in particular be a film or a textile material. In the case of a fabric, tear-resistant industrial fabrics are preferred.

Der Multicopter umfasst für seinen Betrieb weitere Komponenten wie Motoren und Rotoren, einen Energiespeicher und weitere Elektronikkomponenten. Die Weiteren Elektronikkomponenten umfassen beispielsweise eine Steuereinheit und gegebenenfalls Funkempfänger für eine Fernsteuerung. Bevorzugt ist bei dem Multicopter ein Energiespeicher, wie beispielsweise eine Batterie, auf dem untersten Rahmen der tragenden Struktur angeordnet. Auch die Elektronikkomponenten sind bevorzugt auf dem untersten Rahmen angeordnet.The multicopter includes other components such as motors and rotors, an energy store and other electronic components for its operation. The further electronic components include, for example, a control unit and possibly radio receivers for remote control. In the multicopter, an energy store, such as a battery, is preferably arranged on the lowest frame of the supporting structure. The electronic components are also preferably arranged on the lowest frame.

Zum Verschließen eines Aufnahmebereichs, insbesondere zum Verschließen einer Aussparung im obersten und/oder untersten der Rahmen der tragenden Struktur, ist bevorzugt eine Verschlusseinrichtung vorgesehen. Die Verschlusseinrichtung ist beispielsweise als ein Rollverschluss oder als ein horizontaler Schutzvorhang ausgeführt ist. Mit der Verschlusseinrichtung wird dann die Oberseite bzw. die Unterseite des Aufnahmebereichs während des fliegenden Transports verschlossen und anschließend wieder geöffnet, so dass Aufnahmebereich wieder frei zugänglich ist. Bei Ausführung als horizontaler Schutzvorhang kann dieser beispielsweise als eine reißfeste Folie, als ein Netz oder eine Stoffbahn ausgeführt sein. Der horizontale Schutzvorhang oder der Rollverschluss wird bevorzugt in Schienen horizontal geführt. Der horizontale Schutzvorhang oder der Rollverschluss kann dann zum Verschließen des Aufnahmebereichs über Aussparung gezogen werden. Zum Öffnen wird die Verschlusseinrichtung wieder zurückgezogen und der Aufnahmebereich wieder freigegeben. Ein Rollverschluss besteht aus mehrehren miteinander gelenkig verbundenen Profilen, die an den Seiten durch Führungsschienen geführt sind. Auch der Rollverschluss wird zum Verschließen über die Aussparung geführt und zum Öffnen wieder zurückgezogen. Über einen Antrieb, beispielsweise über einen Elektromotor, kann das Öffnen und/oder das Schließen der Verschlusseinrichtung automatisiert werden.A closure device is preferably provided for closing a receiving area, in particular for closing a recess in the top and / or bottom of the frame of the supporting structure. The closure device is designed, for example, as a roll closure or as a horizontal protective curtain. The closure device then closes the top or bottom of the receiving area during the flying transport and then opens it again, so that the receiving area is freely accessible again. When designed as a horizontal protective curtain, it can be designed, for example, as a tear-resistant film, as a net or a fabric web. The horizontal protective curtain or roller shutter is preferably guided horizontally in rails. The horizontal protective curtain or the roller shutter can then be pulled over the recess to close the receiving area. To open the closure device is pulled back again and the recording area is released again. A roller shutter consists of several profiles that are connected to each other in an articulated manner and are guided on the sides by guide rails. The roll closure is also guided over the recess for closing and pulled back again for opening. The opening and / or closing of the closure device can be automated via a drive, for example via an electric motor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

1 eine tragende Struktur in einer Schnittansicht von der Seite,
2 eine Draufsicht auf den unteren Rahmen,
3 eine Draufsicht auf den mittleren Rahmen und
4 eine Draufsicht auf den oberen Rahmen.

Embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it

1 a supporting structure in a sectional view from the side,
2nd a top view of the lower frame,
3rd a top view of the middle frame and
4th a top view of the upper frame.

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Komponenten und Elemente mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten oder Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the exemplary embodiments of the invention, the same or similar components and elements are denoted by the same or similar reference symbols, with a repeated description of these components or elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.

1 zeigt eine tragende Struktur 10 als Teil eines Multicopters in einer Schnittansicht von der Seite. Deutlich zu erkennen ist, dass die tragende Struktur 10 in Sandwichbauweise aufgebaut ist und drei flache, plattenförmige Rahmen 20 aufweist. Die gebildete Sandwichstruktur umfasst dabei in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einen unteren Rahmen 21, einen mittleren Rahmen 22 und einen oberen Rahmen 23. In weiteren Ausführungsformen kann die tragende Struktur 10 mehr oder weniger Rahmen 20 aufweisen. 1 shows a supporting structure 10th as part of a multicopter in a sectional view from the side. It can be clearly seen that the supporting structure 10th is constructed in sandwich construction and three flat, plate-shaped frames 20th having. The sandwich structure formed in the 1 illustrated embodiment a lower frame 21 , a medium frame 22 and an upper frame 23 . In further embodiments, the supporting structure 10th more or less frame 20th exhibit.

Wie der Darstellung der 1 sowie den weiteren 2 bis 4 entnommen werden kann, weisen die Rahmen 20 jeweils eine identische Außenkontur auf und sind derart übereinander angeordnet, dass die Außenkonturen der Rahmen 20 jeweils bündig sind.How the representation of the 1 as well as the others 2nd to 4th can be removed, the frames point 20th each have an identical outer contour and are arranged one above the other such that the outer contours of the frame 20th are each flush.

Die Rahmen 20 werden jeweils über Abstandshalter 26 miteinander verbunden. In der in 1 dargestellten Ausführungsform sind die Abstandshalter 26 jeweils stabförmig ausgestaltet und sind beispielsweise über Schraubverbindungen mit den Rahmen 20 verbunden.The frames 20th are each using spacers 26 connected with each other. In the in 1 illustrated embodiment are the spacers 26 are each rod-shaped and are, for example, screwed to the frame 20th connected.

Zwischen jeweils zweien der Rahmen 20, also zwischen dem unteren Rahmen 21 und dem mittleren Rahmen 22 und zwischen dem mittleren Rahmen 22 und dem oberen Rahmen 23 ist jeweils ein Hohlraum ausgebildet. Der Hohlraum zwischen dem unteren Rahmen 21 und dem mittleren Rahmen 22 wird in der in 1 dargestellten Ausführungsform für die Unterbringung eines Energiespeichers 50 sowie einer Elektronik 52 zur Steuerung des Multicopters verwendet, vergleiche 2. Der Hohlraum zwischen dem mittleren Rahmen 22 und dem oberen Rahmen 23 kann zumindest teilweise zur Aufnahme von zu transportierenden Gütern eingesetzt werden. Dazu kann im oberen Rahmen 23 eine Aussparung 62 vorgesehen sein, vergleiche 4. Im in der 1 dargestellten Beispiel wird ein Ladungsträger 100 aufgenommen, welche durch die Aussparung 62 hindurch eingesetzt und wieder entnommen werden kann. Der Ladungsträger 100 kann beispielsweise als Teilemagazin oder als eine Transportbox ausgestaltet sein.Between two of the frames 20th between the lower frame 21 and the middle frame 22 and between the middle frame 22 and the top frame 23 a cavity is formed in each case. The cavity between the lower frame 21 and the middle frame 22 is in the in 1 illustrated embodiment for accommodating an energy store 50 and electronics 52 used to control the multicopter, compare 2nd . The cavity between the middle frame 22 and the top frame 23 can be used at least partially to hold goods to be transported. You can do this in the upper frame 23 a recess 62 be provided, compare 4th . Im in the 1 The example shown is a charge carrier 100 added which through the recess 62 inserted and removed again. The load carrier 100 can be configured, for example, as a parts magazine or as a transport box.

Der Multicopter umfasst neben der tragenden Struktur 10 eine Außenhülle 40, welche umlaufend um die von den drei Rahmen 21, 22, 23 gebildete Sandwichstruktur angeordnet ist. Hierdurch schließt die Außenhülle 40 die jeweils zwischen zweien der Rahmen 20 gebildeten Hohlräume nach außen ab. Die Außenhülle 40 ist beispielsweise als Kunststofffolie oder als Textilstoff ausgebildet.The multicopter includes the supporting structure 10th an outer shell 40 which encircling the one of the three frames 21 , 22 , 23 formed sandwich structure is arranged. This closes the outer shell 40 each between two of the frames 20th formed cavities from the outside. The outer shell 40 is designed for example as a plastic film or as a textile.

Alternativ zu dem in 1 skizzierten Aufbau kann die tragende Struktur (10) auch in umgekehrter Reihenfolge aufgebaut werden, wobei der untere Rahmen (21) die Funktionen des oberen Rahmens (23) übernimmt und umgekehrt. Entsprechend kann die Aussparung (62) alternativ oder zusätzlich im unteren Rahmen (21) angeordnet sein und der Energiespeicher (50) und die Elektronik (52) können am oberen Rahmen (23) befestigt sein.Alternatively to that in 1 outlined structure can the supporting structure ( 10th ) can also be set up in reverse order, with the lower frame ( 21 ) the functions of the upper frame ( 23 ) takes over and vice versa. The recess ( 62 ) alternatively or additionally in the lower frame ( 21 ) and the energy store ( 50 ) and the electronics ( 52 ) can on the upper frame ( 23 ) be attached.

Die 2 bis 4 zweigen jeweils einen der drei Rahmen 20 der tragenden Struktur 10 wie bereits mit Bezug zur 1 beschrieben. Die Schnittlinie A-A markiert dabei jeweils die in 1 gezeigte Schnittebene.The 2nd to 4th each branch one of the three frames 20th the supporting structure 10th as already related to 1 described. The cutting line AA marks the in each case 1 shown cutting plane.

2 zeigt den unteren Rahmen 21. Der untere Rahmen 21 ist plattenförmig ausgestaltet und aus einem Stück ausgebildet, beispielsweise durch Fräsen aus einem plattenförmigen Material. 2nd shows the lower frame 21 . The lower frame 21 is designed plate-shaped and made of one piece, for example by milling from a plate-shaped material.

Die Außenkontur des unteren Rahmens 21, sowie auch des mittleren Rahmens 22 und des oberen Rahmens 23, siehe 3 und 4, weist vier gerade Kanten auf, wobei jeweils zwei benachbarte Kanten einen Winkel von 90° einschließen. Zwei benachbarte Kanten sind dabei jeweils über einen Kreisbogen miteinander verbunden. Die Form kann somit aus den Kanten eines Vierecks und Kreisbögen gebildet werden, wobei die Mittelpunkte der Kreisbögen jeweils an einer der Ecken des Vierecks liegen. Die Anzahl der Ecken bzw. der Kreisbögen entspricht dabei der Anzahl der Motoren bzw. Aufnahmen 30 für Motoren, vergleiche 3. Die Kreisbögen umschließen jeweils eine kreisförmige Aussparung für die Rotoren und bilden dabei jeweils einen Schutz für im Zentrum der Kreisbögen angeordnete Rotoren.The outer contour of the lower frame 21 , as well as the middle frame 22 and the top frame 23 , please refer 3rd and 4th , has four straight edges, two adjacent edges enclosing an angle of 90 °. Two adjacent edges are connected to each other via an arc. The shape can thus be formed from the edges of a quadrilateral and arcs, the centers of the arcs each lying at one of the corners of the quadrilateral. The number of corners or arcs corresponds to the number of motors or receptacles 30th for engines, compare 3rd . The circular arcs each enclose a circular cutout for the rotors and in each case form a protection for rotors arranged in the center of the circular arcs.

In der 2 ist zudem zu erkennen, dass der Energiespeicher 50 und die Elektronik 52 auf dem unteren Rahmen 21 angeordnet sind.In the 2nd can also be seen that the energy storage 50 and the electronics 52 on the lower frame 21 are arranged.

3 zeigt den mittleren Rahmen 22 der tragenden Struktur 10. Auch der mittlere Rahmen 22 ist plattenförmig und einstückig ausgestaltet. Die Außenkontur des mittleren Rahmens 22 entspricht der Außenkontur des unteren Rahmens 21. Im Gegensatz zum unteren Rahmen 21 sind innerhalb des durch die Kreisbögen umschlossenen Bereichs jeweils Aufnahmen 30 für Motoren angeordnet. Die Aufnahmen 30 sind jeweils stegförmig ausgestaltet und einstückig mit dem mittleren Rahmen 22 ausgeführt. Die Motoren weisen jeweils einen Rotor 34 auf. Zudem umfasst der mittlere Rahmen 22 in der in 3 dargestellten Ausführungsform zwei Öffnungen 60, welche als Durchführungen für Kabel dienen, beispielsweise zur Verbindung der Motoren mit der Elektronik 52, siehe 2. 3rd shows the middle frame 22 the supporting structure 10th . Even the middle frame 22 is designed as a plate and in one piece. The outer contour of the middle frame 22 corresponds to the outer contour of the lower frame 21 . In contrast to the lower frame 21 are recordings within the area enclosed by the arcs 30th arranged for motors. The recordings 30th are each designed in the form of a web and in one piece with the middle frame 22 executed. The motors each have a rotor 34 on. The middle frame also includes 22 in the in 3rd embodiment shown two openings 60 , which serve as bushings for cables, for example to connect the motors to the electronics 52 , please refer 2nd .

4 zeigt den oberen Rahmen 23 der tragenden Struktur 10. Auch der obere Rahmen 23 ist plattenförmig und einstückig ausgestaltet. Die Außenkontur des oberen Rahmens 23 entspricht der Außenkontur des unteren Rahmens 21 und der des mittleren Rahmens 22. Im Gegensatz zum unteren Rahmen 21 ist im Zentrum des oberen Rahmens 23 eine Aussparung 62 vorgesehen, welche einen Aufnahmebereich umschließt. Der Aufnahmebereich wird in der dargestellten Ausführungsform zur Aufnahme eines Ladungsträgers 100 genutzt. 4th shows the top frame 23 the supporting structure 10th . The top frame too 23 is designed as a plate and in one piece. The outer contour of the upper frame 23 corresponds to the outer contour of the lower frame 21 and that of the middle frame 22 . In contrast to the lower frame 21 is in the center of the top frame 23 a recess 62 provided which encloses a recording area. The receiving area is used in the illustrated embodiment for receiving a charge carrier 100 used.

Vorteilhafterweise wird der Aufnahmebereich nicht von den Rotoren 34, vergleiche 3, überdeckt, so dass in dem Aufnahmebereich aufgenommene Güter leicht nach oben aus dem Multicopter entnommen werden können.The receiving area is advantageously not covered by the rotors 34 , compare 3rd , covered, so that goods picked up in the receiving area can be easily removed from the top of the multicopter.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described here and the aspects emphasized therein. Rather, a large number of modifications are possible within the scope specified by the claims, which lie within the framework of professional action.

BezugszeichenlisteReference list

11: Multicopter Multicopter
1010th: tragende Struktursupporting structure
2020th: Rahmenframe
2121: unterer Rahmenlower frame
2222: mittlerer Rahmenmedium frame
2323: oberer Rahmen upper frame
2626: Abstandshalter Spacers
3030th: Aufnahme für MotorMotor mount
3232: SchutzumrandungProtective border
3434: Rotor rotor
4040: Außenhülle Outer shell
5050: EnergiespeicherEnergy storage
5252: Elektronik electronics
6060: KabeldurchführungCable entry
6262: Aussparung Recess
100100: Ladungsträgercharge carrier

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 202015005962 U1 [0002]
US 2016/0016664 A1 [0003]
DE 102016210627 [0004]
DE 202017005797 U1 [0005]

Claims

Supporting structure (10) for a multicopter (1) comprising at least three receptacles (30) for motors and at least one frame (20), characterized in that the supporting structure (10) is constructed in a sandwich construction and has at least two superposed and spaced apart comprises flat, plate-shaped frames (20) which are each formed in one piece, the receptacles (30) for the motors being arranged on one of the frames (20).

Supporting structure (10) after Claim 1 , characterized in that the outer contours of the at least two frames (20) arranged one above the other are congruent.

Supporting structure (10) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the material of the at least two frames (20) is selected from a fiber-reinforced composite material or a light metal.

Supporting structure (10) after Claim 3 , characterized in that the composite material is a fiber reinforced plastic selected from carbon fiber reinforced plastic, glass fiber reinforced plastic, aramid fiber reinforced plastic and combinations of several of these plastics.

Supporting structure (10) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the frames (20) are each cut, sawn or milled from a plate-shaped material.

Supporting structure (10) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the at least two frames (20) are connected to one another via at least one spacer (26).

Supporting structure (10) after Claim 6 , characterized in that the at least one spacer (26) is rigid.

Supporting structure (10) after Claim 6 , characterized in that the at least one spacer (26) is flexible.

Supporting structure (10) after Claim 8 , characterized in that the at least one resilient spacer (26) consists of a foam.

Supporting structure (10) after Claim 9 , characterized in that the at least one resilient spacer (26) is designed as a flat foam block which is glued to two of the frames (20).

Supporting structure (10) according to one of the Claims 1 to 10th , characterized in that the supporting structure (10) comprises at least three frames (20).

Supporting structure (10) after Claim 11 , characterized in that the receptacles (30) for the motors are arranged on one of the at least three frames (22) which is arranged between two frames of the at least three frames (21, 23).

Supporting structure (10) according to one of the Claims 1 to 13 , characterized in that the supporting structure (10) comprises exactly three frames (21, 22, 23), the middle frame (22) the receptacles (30) for the motors and at least one opening (60) for the passage of cables includes.

Supporting structure (10) according to one of the Claims 1 to 10th , characterized in that the supporting structure (10) comprises exactly two frames (20), a lower frame (21) comprising the receptacles (30) for the motors.

Supporting structure (10) according to one of the Claims 1 to 14 characterized in that at least the top frame (23) or the bottom frame (21) has a recess (62) in the center.

Supporting structure (10) according to one of the Claims 1 to 15 , characterized in that the outer contour of the frame (20) is formed in each case from the edges of a polygon and arcs, the number of corners of the polygon corresponding to the number of receptacles (30) for motors and the centers of the arcs each at one the corners of the polygon and the arcs connect two adjacent edges of the polygon.

Supporting structure (10) after Claim 16 , characterized in that the receptacles (30) for the motors are each in the center of the arcs.

Multicopter (1) comprising a supporting structure (10) according to one of the Claims 1 to 17th .

Multicopter (1) after Claim 18 , characterized in that the multicopter (1) comprises a receiving area for receiving goods to be transported, at least the top frame (23) or the bottom frame (21) of the supporting structure (10) having a cutout (62) in the center, and the receiving area is arranged within the recess (62).

Multicopter (1) after Claim 18 or 19th characterized in that the multicopter (1) has an outer shell (40), the outer shell (40) at least closes off the cavities formed between two of the frames (20).

Multicopter (1) according to one of the Claims 18 to 20th , characterized in that the outer shell (40) is made of a material which is different from the material of the frame (20) of the supporting structure (10).

Multicopter (1) after Claim 21 , characterized in that the material of the outer shell (40) is selected from a reinforced plastic.

Multicopter (1) after Claim 21 or 22 , characterized in that the material of the outer shell (40) is a film or a textile material.

Multicopter (1) after Claim 21 or 22 , characterized in that the spacers (26) are designed as foam blocks and these spacers (26) are arranged projecting beyond the edge of the frame (20) and thereby form the outer shell (40).

Multicopter (1) according to one of the Claims 18 to 24th , further comprising an energy store (50), characterized in that the energy store (50) is arranged on the lowermost frame (21) of the supporting structure (10).

Multicopter (1) according to one of the Claims 18 to 25th , characterized in that it has a closure device for closing a receiving area.