DE2102925A1

DE2102925A1 - Vorrichtung zur Begrenzung eines Stromungsmittelkissens an einer Boden effektmaschine

Info

Publication number: DE2102925A1
Application number: DE19712102925
Authority: DE
Inventors: Robert Georges Vernere Ie Buisson Guienne Paul Francois Paris Gngnon, (Frankreich)
Original assignee: Bertin et Cie SA
Current assignee: Bertin Technologies SAS
Priority date: 1970-01-26
Filing date: 1971-01-22
Publication date: 1971-08-05
Also published as: GB1333496A; US3804197A; FR2085200A1; FR2085200B1

Description

Vorrichtung zur Begrenzung eines Strömungsmittelkissens an einer Bodeneffektmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bodeneffektmaschine mit einem Gestell, das nahe bei und gegenüber einer Stützfläche unter Zwischenfügung eines Kissens aus unter Druck stehendem Strömungsmittel beweglich ist, wobei das Kissen durch eine bezüglich der Fahrtrichtung der Maschine vorn am Kissen angeordnete Frontwand begrenzt ist, die so montiert ist, daß sie sich vom Gestell entfernen oder sich diesem annähern kann und die zusammen mit der Stützfläche einen Ausströmungsquerschnitt für den Austritt von Strömungsmittel aus dem Kissen definiert.

In der französischen Patentschrift 1 513 276 sind Mittel zur Begrenzung eines Strömungsmittelkissens beschrieben, das zur Stützung oder Führung eines Fahrzeuges dient, das sich relativ zu einer Stützfläche bewegt. Diese Mittel, die auch als Dichtungen, Schürzen oder Begrenzungswände bezeichnet werden, und die vorteilhafterweise aus flexiblem Material gebildet sind,

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wie z.B. aus Neopren oder einem anderen Elastomer, müssen sich genügend nahe bei der Stützfläche befinden, um eine zu große Ausströmung von unter Druck stehendem Strömungsmittel aus dem Kissen zu vermeiden und so die Installierung eines übermäßig großen Verdichters zu umgehen. Man weiß hingegen, daß dann, wenn sich eine solche Begrenzungswand zu nahe an der Stützfläche befindet, häufige Reibungsberührungen zwischen der Stützfläche und der Begrenzungswand stattfinden, die sich aufgrund von unvermeidlichen Unregelmäßigkeiten der Stützfläche ergeben und die zu einer vorzeitigen Abnutzung der Begrenzungswände führen, wodurch auch der Fahrkomfort leidet.

Diese Nachteile sind besonders stark fühlbar, wenn die in Rede stehenden Erscheinungen sich wiederholen und periodisch auftreten, wie dies bei einer einer Führungsbahn zugeordneten Bodeneffektmaschine der Fall ist. In diesem Fall ist die Führungsbahn häufig aus Elementen gleicher Länge zusammengesetzt, die untereinander durch Dichtungen oder Ausdehnungselemente miteinander verbunden sind. Die wiederholte Hinwegbewegung von Begrenzungswänden über solche Verbindungsstellen, die meist bei konstanter Geschwindigkeit stattfindet, verursacht Stöße und bringt eine rasche Abnutzung der Begrenzungswände mit sich.

Durch die vorliegende Erfindung sollen bei einer Bodeneffektmaschine der eingangs genannten Art die Mittel zur Begrenzung des Kissens aus unter Druck stehendem Strömungsmittel derart

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verbessert werden, daß die Berührungen zwischen der Begrenzungswand und der gegenüberliegenden Stützfläche auf ein Minimum beschränkt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Maschine eine Vorrichtung aufweist, die auf den auf der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Maschine beruhenden dynamischen Druck anspricht und die mit der Frontwand so gekuppelt ist, daß eine Erhöhung des dynamisehen Druckes eine relativeAnnäherung der Frontwand und des Gestells bewirkt und umgekehrt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt, der eine Frontwand einer Eissenbegrenzung zeigt, deren Form erfindungsgemäß ausgebildet ist,

Fig. 2 einen leilschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Wand eine Meßvorrichtung für den dynamischen Druck zugeordnet ist,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Ausführungsform nach

Fig. 2, jedoch bei einer anderen Stellung der Frontwand,

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Pig. 4 einen Teilsehnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung,

Pig. 5 eine stark schematisierte Draufsicht auf eine Bodeneffektmaschine mit mehreren Kissen,

Pig. 6 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausftihrungsform der Erfindung mit einer Meßvorrichtung für den dyna mischen Druck,

Pig. 6a und 6b Teilschnitte, in denen die Punktion der Ausführungsform nach Pig. 6 dargestellt ist und

Pig. 7 einen Teilschnitt durch eine Luftkissenbegrenzungsvorrichtung mit Begrenzungswänden, die durch Strömungsmittelvorhänge gebildet sind und bei der die Erfindung ebenfalls angewendet ist.

Zur Vereinfachung der folgenden Beschreibung wird die Haschine, die von einem oder mehreren Kissen aus unter Druck stehendem Strömungsmittel gestützt und/oder geführt ist, als Luftkissenfahrzeug und die Torrichtung zur Begrenzung der Luftkissen als Begrenzungswand bezeichnet.

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In Pig. 1 ist der untere Teil eines Fahrzeuggestells 1 dargestellt, das von einem durch eine flexible Begrenzungswand begrenzten luftkissen 2 über einer Stützfläche 4 abgestützt ist. Die Druckluft kommt von einem nicht dargestellten Verdichter über einen Kanal 5 in das Kissen 2 und entweicht unter der Begrenzungswand 3 durch einen Ausströmungsquerschnitt von der Höhe h, wenn der Überdruck Z\ P ^- Kissen einen Wert erreicht, der groß genug ist, um das Anheben des Luftkissenfahrzeuges zu bewirken.

Die flexible Begrenzungswand 3 ist vorzugsweise dachförmig ausgebildet, wobei die Knickstelle des dachförmigen Yandelementes nach vorne vorspringt. Der obere !Beil a der dachförmigen Wand liegt am Fahrzeuggestell 1 an und ist dort mittels Schrauben M festgeklemmt, während der untere !eil b frei ist und den Ausströmungsquerschnitt begrenzt. Die Neigung des unteren Teiles b ist zum Inneren des Kissens hin geneigt, um zu ermöglichen, " daß dieser Teil gelegentlichen Wellungen der Stützfläche 4 folgen und beim Passieren von Hindernissen mit geringstem Widerspruch ausweichen kann.

Wenn sich der ÜberdruckZi ρ im Verhältnis zum umgebenden Atmosphärendruck im durch die Begrenzungswand 3 begrenzten Kissenraum 2 so weit aufgebaut hat, daß er das Gewicht des

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Fahrzeuges tragen kann, entsteht am Umfang der Wand eine Ausströmung. Der Ausströmungsquerschnitt hat die Höhe h, die man auch Betriebs-Flughöhe nennen kann.

Um zu vermeiden, daß der untere Rand der Begrenzungswand nicht an Hindernisse anstößt, deren Höhe größer ist als die Flughöhe, wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung entsprechend Fig. 2 vorgeschlagen. Eine flexible Wand 6, die vorzugsweise undurchlässig ist, ist über die gesamte Länge/der Wand 3 vorgesehen. Sie ist einerseits am Fahrgestell 1 längs einer Linie xx und andererseits über der Unterkante der Begrenzungswand längs einer Linie yy befestigt. Die Verbindungen längs dieser beiden, einen Abstand d voneinander aufweisenden Linien sind, in Bewegungsrichtung des Fahrzeuges gesehen, dicht, jedoch sind die beiden im wesentlichen eine dreieckige Form aufweisenden Querschnitte an den seitlichen Enden zur Umgebungsluft hin offen, d.h. sie sind einem Atmosphärendruck unterworfen, wie er auch bei der Geschwindigkeit Null vorhanden ist.

Der zur Stützung erforderliche Überdruck 4. P wird im Kissenraum 2 bei Stillstand des Fahrzeuges aufgebaut. Die beiden Flächen der Membran 6 sind mit der unter Atmosphärendruck stehenden Umgebungsluft in Berührung. Der auf die beiden Flächen ausgeübte Druck ist also gleich dem Atmosphärendruck.

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Wenn sich das Fahrzeug in der Bewegungsrichtung zu "bewegen beginnt, die in Fig. 3 durch den Pfeil V dargestellt ist, wird die vordere Fläche der Membran 6 dem dynamischen Druck Pd ausgesetzt, der sich aus der Bewegungsgeschwindiglceit des Fahrzeuges ergibt. Da dieser Druck größer ist als der Umgebungsdruck, befindet sich der Raum zwischen der Innenseite der Membran 6 und dem Fahrzeuggestell 1 unter einem leichten Unterdruck und die Membran versucht eine konkave Form anzunehmen, wodurch sie den Abstand d verringert und dadurch ein Anheben der dachförmigen Wand um die " Einspannungsachse hervorruft und dadurch gleichzeitig die Flughöhe h vergrößert. Bei gegebener Charakteristik und Leistung des Verdichters, die durch den Druck und die Liefermenge gegeben sind, bleibt die zeitliche Strömungsmenge von in den Kissenraum 2 strömender Luft für eine gegebene Fortbewegungsgeschwindigkeit unverändert. Die pro Zeiteinheit aus dem Kissen ausströmende Luftmenge wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit proportional zum Unterschied zwischen dem Kissendruck und dem dynamischen Druck sein. ^

Es ist also so, daß sich bei einer gegebenen Breite des Kissens und bei einer gegebenen Geschwindigkeit des Fahrzeuges (also für einen gegebenen dynamischen Druck), die Regulierung der Flughöhe h aus einer entsprechenden Änderung der Breite d der Membran 6 ergibt.

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In fig. 4 1st ein anderes JLusführungsbei spiel dargestellt. Bei diesem 1st die das Luftkissen 2 begrenzende Wand 3 mit dem Fahrzeuggestell durch eine Federungsstufe verbunden. Sie Tom nicht dargestellten Verdichter kommende Luft strömt durch einen Kanal 5 in das Kissen 2. Der Kanal mündet in einen ersten Expaneionsraum 11 und gelangt von diesem aus über DroBselöffnungen 22, die im Boden 24 des Expanaionsraumes 11 vorgesehen sind, in den Kissenraum 2.

Sie das Kissen 2 begrenzende Wand ist durch eine starre Platte 10 gebildet, die um eine Querachse O schwenkbar 1st, die sich längs der Seitenwand 23 des Expansionsraumes 11 erstreckt. Sie Platte 10 ist vorteilhafterweise nach außen durch eine flexible Begrenzungswand 3 verlängert, die im wesentlichen dachförmig ausgebildet ist.

Sie Verbindung zwischen der Platte 10, der Begrenzungswand 3 und dem Fahrzeuggestell 1 ist mittels einer Membran 26 hergestellt, die eine Kammer 27 begrenzt, in der im wesentlichen der gleiche Druck wie im Expaneionsraum 11 herrscht, was durch Verbindungeöffnungen 28 erreicht wird. Sie Knickkante der Begrenzungswand 3 1st mit dem Fahrzeuggestell 1 gemäß der Erfindung über eine Membran 6 verbunden, die dem auf der Fortbewegungsgeschwindigkeit beruhenden dynamischen Druck Pd unterworfen ist und die die Begrenzungswand 3 von der Stütz-

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fläche 4, relatiT zu der sich das fahrzeug bewegt, entfernt.

Die Erfindung kann auch an einem luftkissen angewendet werden, das durch eine flexible Begrenzungewand begrenzt ist, die sich nicht unbedingt vorne am fahrzeug zu befinden braucht* Die* kann der fall sein bei einem Kissen, das sich hinter einem frontkiesen befindet, wie dies in den fig. 5 und 6 dargestellt ist. In diesen figuren sind zwei frontkissen 12 und 13 gezeigt, auf I die hintere Kissen 14 und 15 folgen.

Die Torrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung 1st bei den vorderen Begrenzungswänden 3 der hinteren Kissen 14 und 15 angewendet. In fig. 6 ist die vordere Begrenzungswand 3 des hinteren Kissens 15 gezeigt, sowie die hintere Begrenzungswand 16 des vorderen Kissens 12. Die Knickkante 17 der dachförmigen Begrenzungswand ist mit der Unterseite des fahrzeuggestelles 1 durch zwei flexible Membranen 18 und 19 verbunden, die im wesent- a liehen rechteckig ausgebildet und über ihren gesamten Umfang dicht miteinander verbunden sind. An der vorderen Membran 19 ist ein gebogenes Rohr 20 befestigt, dessen Eintrittsöffnung unmittelbar in dem Bereich angeordnet ist, in dem der dynamische Überdruck Pd herrscht, wenn sich das fahrzeug nach vorne bewegt, wie dies in den fig. 6a und 6b angedeutet ist. In diesem fall dringt eine gewisse Luftmenge mit dem dynamischen Druck, die durch den Durchmesser des Rohres 20 und durch den dynamischen

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Druck bestimmt ist, über das Rohr 20 in die manometrische Kapsel •In, die durch die Membranen 18 und 1.9 gebildet ist. Hierbei werden die Membranen 18, 19 voneinander entfernt, wobei die Knickkante 17 an die Unterseite des Fahrgestelles 1 angenähert wird.

Im Vorstehenden wurden Luftkissen beschrieben, die nach vorne durch materielle Begrenzungswände abgeschlossen sind, die eine feste Frontwand bilden. Es ist jedoch auch möglich, die erfindungsgtmäße Torriohtung bei Kissen mit Fluid-Yorhängen anzuwenden. In Yig. 7 ist ein Beispiel dafür gezeigt. Fig. 7 zeigt ein luftkissen 2» das von einem umgebenden Strahl umschlossen ist, der aus einer durch zwei flexible Wände 31 und 32 begrenzten Düae 30 austritt. Sine flexible Membran 6 verbindet gemäß der Erfindung die äußere Wand 31 mit dem Fahrzeuggesteil 1. Aus diesem Grund ist die Düse 30, aus der der luftvorhang austritt, in seiner Stellung zwischen dem Fahrzeuggestell 1 und der Stützfläche 4 regalbar und seine relative Stellung wird vom dynamischen luftdruck aus gesteuert, der durch die Membran 6 in geeigneter Weise abgetastet wird.

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Claims

Patentansprüche;

/ 1. JBodeneffektmaschine mit einem Gestell, das nahe bei und gegenüber einer Stützfläche unter Zwischenfügung eines Kissens aus unter Druck stehendem Strömungsmittel beweglich ist, wobei das Kissen durch eine bezüglich der fahrtrichtung der Maschine rom am Kissen angeordnete Frontwand begrenzt ist, die so montiert ist, daß sie sich vom Gestell entfernen oder sich diesem annähern kann und die zusammen mit der Stützfläche einen JLusströmungsquerschnitt für den Austritt von Strömungsmittel aus dem Kissen definiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine eine Vorrichtung (6; 18, 19) aufweist, die auf den auf der Portbewegungsgeschwindigkeit der Maschine beruhenden dynamischen Druck (Pd) anspricht und die mit der Frontwand (3) so gekuppelt ist, daß eine Erhöhung des dynamischen Druckes (Pd) eine relative Annäherung der Frontwand (3) und des Gestells (1) bewirkt und umgekehrt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den dynamischen Druck ansprechende Vorrichtung eine Membran (6) oder ein entsprechendes anderes undehnbares, jedoch flexibles Organ aufweist, das sich quer zur Bewegungsrichtung (V) der Maschine erstreckt und dessen beide Seiten der Umgebungeluft ausgesetzt sind, wobei die Vorderseite dem dynamischen Druck (Pd) unterworfen und die Rückseite vor diesem Druck geschützt und die Membran (6) einerseits mit dem Gestell (1) und andererseits mit der Frontwand (3) verbunden ist und so als veränderliche Traverse dient»

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3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den dynamischen Druck (Pd) ansprechende Torrichtung eine manometrische Kapsel (18, 19) oder ein analoges Element aufweist, die einem Staurohr (20) zum Auffangen des dynamischen Druckes zugeordnet ist, wobei die öffnung (21) des Staurohres (20) an einer geeignet ausgewählten Stelle der Haschine angeordnet ist und die Kapsel (18, 19) einerseits mit dem Gestell (1) und andererseits mit der Frontwand (3) verbunden ist und so als veränderliche Traverse dient (Fig. 6, 6a, 6b).

4· Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontwand (3) ein im wesentlichen dachförmiges Element ist, dessen einer Schenkel (a) mit seinem Rand mit dem Gestell (1) verbunden ist und dessen anderer Schenkel (b) eine Begrenzungswand bildet, die einen den Ausströaungsquerschnitt (h) begrenzenden freien Rand aufweist und dessen Knickkante (17) in Bewegungsrichtung (T) des Fahrzeuges vorspringt und quer zu dieser Bewegungsrichtung verläuft.

5. Maschine nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Traverse (6; 18, 19) an der Knickkante (17) des dachförmigen Elementes (3) befestigt ist.

6. .Maschine nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dachförmige Frontwand (3) mindestens an dem mit

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dem Gestell (1) verbundenen Rand aus einem elastisch deformierbaren Material besteht.

7» Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus elastisch deformierbarem Material bestehende Band unter Zwischenfügung einer Platte (10) aus starrem Material mit dem Gestell (1) verbunden ist, wobei die Platte (10) am Gestell um eine Querachse (0) schwenkbar ist (Fig. 4)·

8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den dynamischen Druck (Ed) ansprechende Vorrichtung einer Strömungemittelkissenumgreniung (30) zugeordnet ist, die einen Torhang in form «ine« »ich über den Kissenumfang erstreckenden Strömungemittelstrahle« aufweist (fig* 7).

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