DE2162829A1

DE2162829A1 - Automatische Lastfreigabevorrichtung

Info

Publication number: DE2162829A1
Application number: DE19712162829
Authority: DE
Inventors: John Storrs Conn. Marsh (V.St.A.)
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1971-03-30
Filing date: 1971-12-17
Publication date: 1972-10-12
Also published as: US3690602A; IT946520B; CA946881A; FR2131942A1; FR2131942B1; GB1329659A

Description

United Aircraft Corporation

400 Main Street

East Hartford,conn.06108

U.S.A.

Automatische Lastfreigabevorrichtung.

Priorität: U.S.A. Nr. 129.499 Patentanmeldung vom 3O.März 1971

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Lastfreigabevorrichtung und insbesondere auf eine Freigabevorrichtung für eine Lasttransporteinrichtung mit einem Lastbalken,der einerseits an beiden Enden mit eher Last und andererseits mit einem oder mehreren Flugzeugen, vorzugsweise Hubschrauber verbunden ist.

Durch die automatische Lastfreigabevorrichtung entsprechend der Erfindung soll verhindert werden, dass die Last nicht an einem Flugzeug hängen bleibt, falls die Befestigung am anderen Flugzeug unterbrochen wird, was z.B. beim Reissen des Tragseiles zwischen dem Lastbalken und dem Flugzeug oder bei einem ungewollten Lösen der Last von dem zweiten Flugzeug vorkommen kann. Die Last wird ebenfalls bei einem Bruch des Lastbalkens automatisch freigegeben, da durch einen solchen Bruch KrSfte entstehen, welche die beiden Flugzeuge gegeneinander bewegen würden. Durch alle diese Vorgänge wird der Lastbalken geneigt oder um die Querachse des befestigtenEndes gedreht. Entsprechend der Lehre der Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die das befestigte End» des Lastbalkens frei gibt, wenn die Drehbewegung um die Querachse eine vorbestimmte Grenze überschreitet. Auf diese Weise wird die Last immer dann frei gegeben und abgeworfen wenn der Lastbälken sich über eine bestimmte Grenze hinaus um die Drehachse dreht oder schra'g stellt, welches z.B. beim Reissen des Hubseiles eines der beiden Flugzeuge bei eiiv r Beschädigung des bekannten Lastfreigabehakens, bei einem Bruch des Lastbalkens, beim Reis3en des Lastseiles, oder durch einen schlechten Formations flug der beiden Hubschrauber auftreten

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Bei Lasttransporteinrichtungen ist es üblich die Last an einen Lastbalken zu hangen, der entweder unmittelbar, entsprechend der U.S. Patentschrift Nr 2721.004, oder über Seile entsprechend der U.S. Patentschrift Nr. 2.730.398, an zwei Hubschraubern befestigt ist. Bei diesen bekannten Einrichtungen ist eine Freigabevorrichtung für die Last vorgesehen. In der U.S. Patentschrift, Nr. 2.721.004 sind elektrisch betätigte, schnell lösbare Verbindungen zwischen den Enden des Lastbalkens und dem Hubschrauber vorgesehen. Dabei ist jedoch zu beachten, dass bei dieser bekannten Ausführung bei einer ungewollten Betätigung der einen Vorrichtung ι zum Befestigen eines Endes des Lastbalkens an einem der beiden Hubschrauber, bei einem Bruch des Lastbalkens, usw., die Last nicht automatisch von dem zweiten Hubschrauber gelöst wird, und somit gelangt dieser zweite Hubschrauber in eine sehr gefährliche Fluglage und infolge der üblichen Lastfreigabevorrichtungen kann dieser Hubschrauber möglicherweise einen sicheren Flug nicht schnell genug wiederaufnehmen. Entsprechend der U.S.Patentschrift Nr.2.730. 398 werden manuell betätigte Leinen verwendet um die Lasthaken an den beiden Enden des Lastbalkens zu öffnen, jedoch auch in diesem Falle kann bei ungewollter Betätigung der einen Leine, bei einem Reissen des Hubseiles zwischen dem Hubschrauber und dem Lastbalken, bei einem Bruch des Lastbalkens, oder dergleichen, das andere Ende des Lastbalkens nicht automatisch freigegeben werden und somit gelangt auch hier der zweite Hubschrauber in den oben erwähnten gefährlichen Flugzustand. Desweiteren kann nach einem Reissen der Betätigungsieine für den zweiten Lasthaken der U.S.Patentschrift 2.730.398, dieser zweite Lasthaken nicht geöffnet werden, falls einer der oben erwähnten Fälle auftreten sollte, ea sei denn, dass noch weitere, zusätzliche Lastfreigabevorrichtungen eingebaut sind. Für Lasttransporteinrichtungen mit einem Lastbalken, der von zwei Hubschraubern über Seile mit Lasthaken getragen wird, hat man auch vorgeschlagen, die mechanischen Freigabehebel der Lasthaken über ein Seil mite-inander zu verbinden, welches axial durch den Lastbalken verläuft. Ein Zugleine wird dann zwischen dem Seil und der Last angeordnet. Dabei wird nach öffnen des einen Lasthakens, oder bei einem Reissen der Hubseile zwischen der Last und den Enden des

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I-astbc'lkcns, die an dem Heil befestigte Zugleine belastet, wodurch die mechanischen Freigabehebel zur Freigabe des Lastbalkcns von d<-.--n beiden Iiabsclir»uber'betätigt werden, Der Macbteil dieser Einrichtung ist darin zu sehen, dass bei Reissen des Hubseiles 'eines Flugzeuge·" oder bei einem Bruch des Lastbalkens kein Freigobesignal für den zweiten Lasthaken erzeugt wird, so dass nach dem Offnen des ersten 1 jsthckoiir. die last über den zweiten Lasthaken in gefährlicner \»e:ise an dein zweiten Flugzeuo hänqen bleibt. Infolae der Längen des Seiles und cor Zugleine ist die Wont acre dieser E irtrichtunq sehr schv icrig. /iusserdcm kann durch eine kurze Belastung der Zugleine während dem Abheben vom Boden schon, „eine ungewollte Freigabe der Last eintreten. Desweiteren müssen bei dieser Einrichtung besondere Vorkehrungen für die mechanischen und /oder thermischen Verforraunyen λ der Lasttragvorrichtung inbezug zu der Last freiri&bevorr ichtun g getroffen werden. Schliesslich stellt die Befestigung des Seiles an der Vorrichtung zu Offnen des Lasthakens ein zusätzliches Probleia dar.

Es sind mehrere Vorrichtungen zum Oeffnen eines Lasthakens bekannt, wie Z.B. die Freigabevorrichtung mit einer manuell betätigten Zugleine nach der U.S.Patentschrift Nr. 3081.121, und die Beta'tigungsvorrichtungnnach den U.S. Patentschriften 3218.100 und 3.101.213, wobei der Lasthaken beim Aufsetzen der Last automatisch öffnet. Es ist jedoch aus keiner dieser Druckschriften eine Vorrichtung bekannt, welche die Lasthaken an den beiden Enden eines Lastbalkens automatisch öffnet, falls der Lastbalken um eine i

Querachse, des entsprechenden Endes eine Drehbewegung ausführt. In der Ü.S.Patentschrift Nr. 3.393.001 ist eine Lastfreigabevorrichtung beschrieben; welche auf eine relative Drehbewegung zwischen einer Tragstange und einem Klenunschieber anspricht. Diese Freigabevorrichtung kann jedoch nicht in Verbinduncr mit einem Lastbslken' verwendet werden, da bei der bekannten Ausführung wenigstens zwei Seile an der Tragstange befestigt werden müssen um die für die Betätigung der Freigabevorrichtung erforderliche Kraft ausüben zu können. Obschoh die Ausführung nach der U.S.Patentschrift 3.393.001 zur Freigabe der Last nach dem Reissen eines Lastseiles verwendet werden könnte, ist diese Vorrichtung ungeeignet zur Freigabe des Lastbalkens von einera oder von den beiden Hubschraubern.

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Die Aufgabe der Erf inclung liegt deshalb der in eine Vorrichtung zu schaffen, die bei einem Reissen des H ob .seiles eines der beiden Hubschrauber, einer Beschädigung der Freigafoevorrichtung des Lasthaken;=?,-einem Bruch des Lastbalkens, oder bei. einem Reissen des Lastseiles, den oder die Lasthaken automatisch öffnet über welche die Last an dem Plugzeug hängen bleiben würde.

In Üebereinstimmung mit der Erfindung wird bei einer Last transporteinrichtung mit einem Lastbalken, der eine Längsachse und eine Querachse an seinen beiden Enden hat, und an den beiden Enden an eine La's t und an eine Lasttragvorrichtung angeschlossen ist, wobei mindestens ein Ende des Lastbalkens über einen entriegelbaren Lasthaken mit der Lasttragvorrichtung verbunden ist, ^ diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Anschlagarra an diesem Ende

des Lastbalkens befestigt und mit demselben- um die Querachse schwenkbar ist, und dass EntriegelungsmiÄel/.dutclT'den Anschlagarm falls die Drehbewegung des Lastbalkens um die Querachse ein vorbestimmtes Minimum überschreitet, an dem Lasthaken vorgesehen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung von zwei Hubschraubern die über einen gemeinsamen Lastbalken eine Last transportieren wobei die Lage der Freigabevorrichtung nach der Erfindung dargestellt ist.

Figur 2 eine Seitenansicht eines Endes des Lastbalkens ■j) mit der automatischen Freigabevorrichtung nach der Erfindung.

Figur 3 die Freigabevorrichtung, teilweise im Schnitt entlang der Linie 3-3 nach Figur 2.

In Figur I ist 'eine Lasttransporteinrichtung 10 mit einem Lastbalken 12 dargestellt, der an seinen beiden Enden über entriegelbare Lastbalken 14 und. 16 so-vie über Hubseile 18 und an übliche Flugzeuge, vorzugsweise Hubschrauber 22 und 24 angeschlossen ist. Die Hubseile 18 und 20 sind mit einem üblichen Hebezeug im Inneren des Flugzeuges verbunden, so dass die Längs der Seile 18 und 20 und somit die Lage des Lastbalkens 12 inbezug auf die Flugzeuge 22 und - 24 eingestellt werden kann. An den beiden Enden des Lastbalkens 12 sind Lastseile 26 und 28 befestigt:, die m-eh unten aufeinander zu laufen, und an die Last 30 durch einen üblichen

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Lasthaken 32 angeschlossen, sind. Der Lastbalken 12kann- in jeder beliebigen Weise mit der Last 30 verbunden werden, Aus der Figur 1 ist ersichtlich, dass die beiden Flugzeuge 22 und 24 die Last über den Lastbalken 12 gemeinsam tragen, so dass die beiden Hub-' schrauber eine grössere Last fortbewegen können, als dies mit ¹ einem einzigen Hubschrauber der gleichen Grosse möglich v/äre. Die Seile 18 und 20 können auch unmittelbar ohne Verwendung eines Hebezeuges an die Flugzeuge angeschlossen werden . -

In den Figuren 2 und 3 ist die automatische Lastfreigabevorrichtung genauer dargestellt. Der Lastbalken 12 hat eine Längsachse 4O vorzugsweise die neutrale Biegeachse, und hat ebenfalls eine Querachse 42 die senkrecht zu dem Ende des Lastbalkens 12 steht wie in den Figuren 2 und3 gezeigt ist. Es sei hervorgehoben, dass das andere Ende des Lastbalkens 12 in ähnlicher Weise an das Flugzeug und an die- Last angeschlossen ist. Das Lastseil 23 ist über ein Joch 46 an dem Lastbalken 12 schwenkbar um die Achse 44 befestigt. Das Joch 46 ist an das Seilende angeschlossen und hat einen Zapfen 48, der sich durch fluchtende Oeffnungen 50 und 52 in seinen Flanchen erstreckt. Der Zapfen 48 wird durch einen üblichen Stift 54 festgehalten und verläuft durch eine Bohrung 56 in dem Lastbalken 12 um das Lastseil 28 schwenkbar am Ende des Lastbalkens 12 zu befestigen. Vorzugsweise werden Abstandsringe 58 und 60 zwischen dem Joch 46 und dem Lastbalken 12 eingebaut, wie in den Figuren 2 und. 3 dargestellt ist. Das Ende des Lastbalkens 12 ist an das Flugzeug 24 über ein Hubseil 20 angeschlossen, das an seinem unteren Ende"einen entriegelbaren Lasthaken 16 aufweist, welcher der Ausführung nach der U.S.Patentschrift 3.068.034 entsprechen kann und der vorzugsweise eine übliche Freigabevorrichtung mit einem manuell zu betätigendem Zugseil, eine elektrische Freigabevorrichtung oder ein durch einen HebeT von Hand zu betätigende Freigabevorrichtung aufweist und zur automatischen Oeffnung des Lasthakens entsprechend der Lehre der Erfindung abgeändert ist. Der Lasthaken 16 hat einen Hauptteil 64 mit einer Lastzunge 66die in dem Hauptteil schwenkbar um die Achse 68 gelagert ist und aus der in Figur 2 gezeigten geschlossenen Stellung in eine offene Stellung zur Frf'iabe der Last um die Achse 63 bewegt werden kann. In der geschlossenen Stelluncf bildet die Lastzunge 66 eine allseitig ge-

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schlossene Oeffnung 70 rait dem fteuptteil 64 des 'Lasthaken^ IG. Ein Befestigunqsfoügei 72 ist an einem Ende schwenkbar wit dem L:u»tbalken 12 verbunden und das andere Ende des Bügels 72 dient-zur Verbindung mit dem Lasthaken 66. Der 3ügel 72 hat vorzugsweise parallele Platten 74 und76, die an den gegenüberliegenden .Seiten durch Schrauben 78 und 80 und Abstandsbuchsen 79 und 01 miteinander verbunden sind. Zur schwenkbaren Verbindung des Bügels 72 mit dem Lastbalken 12 verlauft die Schraube 80 durch eine Bohrung 82 in den Lastbalken 12 und zur Befestigung des Lasthakens 16 mit dem Lastbalken 12 wird die Zunge 66 zwischen den beiden Platten 74 und 76 des Bügels 72 durchgeführt. Die Lastzunge 66 trägt den Lastbalken 12 über die Abstandbuchse 79. Diese Abstandsbuchse 79 ist derart geformt, dass eine Drehbewegung des Bügels 72 in der Oeffnung 70 und inbezug auf die Zunge 66 verhindert wird,wie in Figur 2 dargestellt ist. Für einen einwandfreien Betrieb soll die Lastzange 66 genau zwischen die Platten 74 und 76 passen. Dementsprechend dient der Bügel 72 zur Verbindung des einen Endes des Lastbalkens 12 mit dem Lasthaken 16. Der Bügel 72 hat vorzugsweise in den beiden Platten 74 und 76 einen Ansatz 86 mit einer Oeffnung, so dass vor dem Abheben der Last der Bügel 72 in die gestrichelte Stellung (siehe Figur 2) geschwenkt und ein Scherstift durch fluchtende Oeffnungen in den Platten 74 und 76 und in dem Lastbalken 12 zur zusätzlichen Verbindung des Bügels 72 mit dem Lastb'alken 12 eingesetzt werden kann. Auf diese Wliise wird eine vorzeitige Freigabe der Last verhindert, was durch grosse Winkelbewegungen zwischen dem Lasthaken 16 und dem Lastbalken 12 vor dem vollständigen Abheben des Lastbalkens vom Boden auftreten könnte. Beim Abheben wird der Scherstift zerstört und die Lasttransporteinrxchtung gelangt in die Stellung, wie sie in Figur 2 mittels durchgezogenen Linien gezeigt ist. Ein Anschlagarm 90 ist über einZwiscbenstück 92 in Abstand am Lastbalken 12 mittels Schrauben 94 befesticrt. Der Anschlagarm 79 hat an dem freien Ende eine Rolle 96. Der Anschlagarm 90 und die Rolle 96 sind mit der Nockeiifläche 93 eines Nockens 100 ausgerichtet, welcher schwenkbar am Lasthaken 16 über eine Welle 102 befestigt· ist. Falls während dem normalen Transportbetrieb der Lastbalken 12 sich um die Querachse 42 verschwenkt sd führt der Anschlagarm 90 die gleiche Bewegung aus und bewegt sich

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in Richtung zu der Nockenfläche 93 und von derselben weg. Eine bestimmte freie Schwenkbewegung des Lastbalkens 1.2 während dem normalen Flug ist erfordert, damit die Seile 20 sich inbezug zürn Lasthalken 12 schräg stellen können und dementsprechend ist der Anschlagarm 9O derart befestigt, dass er die Nockenfläche 98 erst beruhigen kann nachdem der Lastbalken 12 eine bestimmte Winkelbewegung um die Achse 42 ausgeführt hat.Der Anschlagarm 90 ist deshalb schräg inbezug zum Lastbalken 12 angeordnet, so dass die Rolle 96 die Nockenfläche 98 nicht berührt oder den Nocken 100 zur Entriegelung des Lastliakens 16 nicht weit genug verschwenkt bis die Winkelbewegung des Lastbalkens 12 um die Querachse 42 die für den normalen Betrieb erforderliche, vorbestimmte Mindestgrenze überschritten hat. Wenn diese vorbestimmte Winkelbewegung überschritten ist, wird der Nocken 100 durch den Anschlag der Rolle 96 des Anschlagarmes 90 mit der Welle 102 und dem Hebel 104 verschwenkt um die Scherenanordnung 106 zu öffnen und den Hebel 108 um die Achse 110 zu verschwenken, und durch diese Schwenkbewegung des Hebels 108 bewegt der hakenförmige untere Arm des Hebels 108 sich von dem vorspringenden Teil 114 der Lastzunge 66 weg um dieselbe für eine Drehbewegung um die Achse 68 freizugeben. Infolge dieser Drehbewegung wird der Bügel 72, der Lastbalken 12, das Lastseil 28 und die Last 30 von dem Lasthaken 16, dem Hubseil 20 und dem Flugzeug 24 freigegeben. Diese automatische, auf eine Drehbewegung des Lastbalkens ansprechende, mechanische Freigabevorrichtung, welche beispielsweise in Verbindung mit den Figuren 2 und 3 zum Oeffnen des zum Hubschrauber 24 gehörenden Lasthaken 16 beschrieben wurde, kann auch in gleicher Ausführung an dem anderen Ende des Lastbalkens verwendet werden um dieses Ende des Balkens unter ähnlichen Bedingungen, jedoch bei einer entgegengesetzt gerichteten Drehbewegung des Lastbalkens freizugeben.

Die erforderliche freie Winkelbewegung des Lastbalkens um die Achse 42 ohne Entriegelung des Lasthakens hängt von den jeweiligen konstruktiven Gegebenheiten ab und liegt für die dargestellte Ausführungsform bei-ungefähr 45°. Bei einer grösseren Winkelbewegung wird das entsprechende Ende des Lastbalkens 12 durch den Anschlag des Armes 90 an den Nocken 100 von dem Lasthaken frei-

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» 8 gegeben. -

Wie aus Ficjur 2 zu erkennen ist , ist eine Winkelbewegung im Gegenuhriieicr-rainn C¹CS Lastbalkens 12 mit dem Anschlagarm 90 erfordert um das dargestellte rechte Ende des Lastbalkens 12 automatisch freizugeben. Zur Freigabe des anderen Endes des Last-r balkens ist eine WinkeIbewegung im Uhrzeigersinn des Balkens erfordert.

Der Vorteil, welcher durch die erfindungsoemä'sse Ausführung erreicht wird kann am besten durch einige praktische Beispiele erläutert werden. Falls der linke Lasthaken 14 durch eine elektrische Einrichtung geöffnet oder entriegelt wird und der rechte Lasthaken 16 nicht einwandfrei arbeitet führt der Lastbalken 12 eine. Winkelbewegung um die Achse 42 der Figur 2 in Gegenuhrzeigers inn aus um den Lasthaken 16 autornatisch zur Freigabe des Lastbalkens zu' öffnen.

Das gleiche Ergebnis erhält man, falls das linke Hubseil 18 reisst oder durch eine Seiltrennvorrichtung (nicht dargestellt) irrtümlicherweise abgehackt wurde. Falls der Lcstbalken 12 infolge einer zu hohen Belastung in der Mitte knickt, bewegen die beiden Balkenteile sich infolge der Schwerkraft in der geeigneten Richtung um die beiden Enden des Balkens 12 durch die dargestellte Vorrichtung automatisch freizugeben. Bei einem Reissen eines Lastseiles 26 oder 28 bleibt die Last 30 einseitig an dem Lastba.lken 12 hängen und zieht somit den entsprechenden Hubschrauber nach unten, so dass der Lastbalken 12 zuerst von dem Lasthaken des entlasteten Hubschraubers gelöst wird und anschliessend sich in der entgegengesetzten Rictituncj verschwenkt und auch von dem Lasthaken des zweiten Hubschraubers aelöst wird.'

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Claims

- 9 PATENTAN. S PRUE'CH E.

1. J Lasttransporteinrichtung mit einem Lastbalken, der eine Längsachse und eine Querachse an seinen beiden Enden hat, und an beiden Enden an eine Last und an eine Lasttragvorrichtung angeschlossen sind, wobt?i mindestens ein Ende des Lastbalkens über einen entriegelbaren Lasthaken mit der Tragvorrichtuncf verbunden ist, dadurch gekennzeichnet dass ein Anschlagarm (90) an diesem Ende des Lastbalkens (12) befestigt und mit demselben um die Querachse (42) schwenkbar ist, und dass Entriegelungsmittel (98,100) zur Betätigung durch den Anschlagarm , falls die Drehbewegung des Lastbalkens um die Querachse ein vorbestimmtes Minimum überschreitet, an dem Lasthaken (16) vorgesehen sind.

2. Lasttransporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entriegelungsmittel (98,100) auf eine Drehbewegung ansprechbar sind. · .

3. Lasttransporteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entriegelungsmittel (98,100) einen drehbar am Lasthaken (16) gelagerten Nocken (100) aufweisen, und dass der Anschlagarm (90) derart befestigt ist, dass er bei Überschreiten der vorbestimmten minimalen Schwenkbewegung den Nocken berührt.

4. Lasttransporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rolle (96) zur Berührung des Nockens (100) am freien Ende des Anschlagarmes (90) vorgesehen ist.

5. Lasttransporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lasthaken (16) einenHaupteil (64)

und eine Lastzunge (66) aufweist, und dass ein Bügel (72) an einem Ende schwenkbar mit dem Lastbalken (12) verbunden ist und an dem anderen Ende von dem Lasthaken aufgenommen wird.

6. Lasttransporteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass Mittel (Scherstift) vorgesehen sind zur Verbindung des Bügels (72 5 und dem Lastbalken (12).

7. Lasttransporteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Mittel zum zusätzlichen Verbinden des Bügels (72) mit dem Lastbalken (12) beim Abheben der Last (30) vom Boden zerstörbar sind.

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