DE2216890C3 - Vorrichtung zur Versorgung und Begrenzung eines Strömungsmittel-Tragkissens für Luftkissenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung und Begrenzung eines Strömungsmittel-Tragkis- sens für Luftkissenfahrzeuge, wobei der Versorgungsluftstrom durch in Reihe am Umfang unter der Fahrzeug-Plattform angeordnete kissenartige Aiveolen geleitet wird, die von biegsamen Wänden begrenzt sind. In der DE-AS 12 75 363 ist bereits eine Vorrichtung der zuvor genannten Art im Zusammenhang mit einem Luftkissenfahrzeug beschrieben, unter dessen Plattform flexible Schürzen in der Weise vorgesehen sind, daß über den Umfang der Plattform zwei mit Abstand voneinander angeordnete Wände verlaufen, die einen ringförmigen Luftkanal bilden, wobei zwischen den Wänden in Querrichtung verlaufende Verstärkungsmembranen angeordnet sind, durch die der ringförmige Luftkanal in eine Anzahl von unmittelbar aneinander

• 5 anschließende, gegebenenfalls mit Aiveolen vergleichbaren Kammern unterteilt ist. Außerdem wird es vorgezogen, innerhalb des von den flexiblen Wänden begrenzten Raumes unterhalb der Plattform einen flexiblen Stabilitätskiel vorzusehen, der in ähnlicher Weise ausgebildet und aufgeteilt ist Es geht in diesem Falle jedoch in erster Linie um eine Steuervorrichtung für das Fahrzeug durch eine Verformung der Schürze an ausgewählten Stellen in der Weise, daß das Luftkissen an einer ausgewählten Stelle reduziert wird und daß eine Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeuges in Richtung der ausgewählten Stelle hervorgerufen wird. Zu diesem Zweck sind mehrere im Bereich der Schürzen vorgesehene Hubvorrichtungen vorhanden, die die Strömungsmittelzufuhr zu ausgewählten Sektoren steuern können. Der untere Rand der einen ringförmigen Luftkanal bildenden flexiblen Wände ist dabei jeweils nach unten-innen so gebogen, daß eine etwa ringförmige Austrittsdüse für das Strömungsmittel gebildet ist Auf diese Weise ergibt sich im wesentlichen

Ji ein homogener, ringförmiger Luftvorhang mit hoher kinetischer Energie am Umfang der Vorrichtung.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß sie gegenüber bekannten Ausführungen eine wesentlich bessere Lagestabilität der Plattform erreicht

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß jede Alveole durch zwei im Grundriß konisch-konvergierende Wände gebildet und der

•»5 Versorgungsluftstrom auf die an den Wänden miteinander verbundenen, einzelnen Aiveolen verteilt wird, die ein einziges, nicht abgeschlossenes zentrales Luftkissen begrenzen.

Bei dieser erfinüungsgemäßen Vorrichtung bilden die

am Umfang unter der Fahrzeug-Plattform in Reihe angeordneten Aiveolen praktisch voneinander unabhängige Strömungsmittelkissen. Diese Strömungsmittelkissen bzw. Aiveolen sind im Falle der vorliegenden Erfindung keine Leitungen zum Einstellen der Ge schwindigkeit des Versorgungs-Strömungsmittels, wie bei der oben erläuterten bekannten Ausführung, sondern abgeschlossene Räume, in denen Veränderungen in der Trimmlage des Fahrzeuges Veränderungen in der Strömungsmittelmenge und infolgedessen Druckän derungen hervorrufen. Bei diesen Druckänderungen handelt es sich um solche mit der Tendenz, die Trimmlage des Fahrzeuges — nach entsprechenden Abweichungen — wiederherzustellen.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten und am Umfang

(>"> der Plattform vorgesehenen Aiveolen sind in diesem Falle von nur jeweils zwei biegsamen Wänden begrenzt, und zwar auf ihrer ganzen Höhe, so daß auf diese Weise eine Reihe von abgeschlossenen Räumen erzielt wird,

die auch im Hinblick auf ihre Strömungsmittelversorgung vollkommen unabhängig sind. Im Gegensatz dazu ist bei der oben erwähnten bekannten Ausführungsform ein im wesentlichen gleichförmiger Strömungsmittelring vorhanden, der im Bereich seines Austritts-Quer- ϊ schnittes durch die Stabilisierungsmembranen unterteilt ist, die lediglich zum Ziel haben, einen gleichmäßigen Abstand der inneren und der äußeren flexiblen Wände zueinander und die Form der düsenartigen Austrittsmündung dieses Strömungsmittelringes aufrechtzuerhalten.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ergibt sich ferner eine verbesserte Bewegung des Fahrzeuges über dem Wasser, wobei auch die Gischtwelle im Vergleich zu bekannten Tragkissen erheblich verringert wird. ii Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung sei im folgenden anhand einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt jo

F i g. 1 eine Ansicht (von unten) der Vorrichtung, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispbl zu einer Zelle eines Luftkissenfahrzeuges mit im wesentlichen kreisförmiger Gestalt gehört;

Fig. la eine Teilansicht (entsprechend Fig. 1) einer Variante der Verbindung der Alveolen;

Fig. Ig eine Seitenansicht des Details der Fig. la;

Fig. lh und Ij zwei Detailansichten der Fig. 1 (bei h—j), im horizontalen Schnitt sowie im Schnitt C-C durch eine der Verbindungen der vier Wände der 3d Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. Ik und In zwei Detailansichten aus der Fig. Ia (bei k—n), die im Horizontalschnitt und in der Ansicht eine der Verbindungen der drei Wände der Vorrichtung gemäß F i g. la veranschaulichen; F i g. 2 einen Vertikalschnitt entlang der Linie A-A in

Fig.2m eine schematische Teil-Perspektivansicht eines Details der F i g. 2 (bei m), woraus die Befestigung der Wänrfe der Vorrichtung an der Plattform des Luftkissenfahrzeuges hervorgeht;

Fig.3 eine Ansicht (von unten) eines weiteren Ausführungsbeispiels, gehörend zu einer Zelle eines Luftkissenfahrzeuges mit im wesentlichen länglicher Gestalt;

F i g. 3n eine Teü-PerspektivansL :ht (gehörend zu den Fig.3 und 4), die insbesondere die geometrische Anordnung der Wände zeigt, die die Alveolen begrenzen;

Fig.4 einen Vertikiischnitt längs der Linie B-B in Fig. 3.

In den F i g. 1 und 2 ist die Vorrichtung dargestellt, die die ssitliche Begrenzung des Luftkissens und die Verteilung seiner Versorgung durch eine Reihe von identischen kissenartigen Alveolen 100 bewirkt, deren biegsame Wände 101,102 mit ihrem oberen Teil an der Zellen-Plattform 200 befestigt sind, die bei dem gewählten Ausführungsbeispiel eine im wesentlichen kreisförmige Gestalt hat

Jede der Alveolen 100 wird zwischen zwei parallelen Ebenen 500,201 des Bodens und der Plattform durch die zwei biegsamen Wände 101,102 begrenzt; sie verlaufen etwa konisch konvergierend und schneiden sich längs Verbindungs- bzw. Grenzlinien 600 derart, daß jeder Querschnitt parallel zur Basis 201 der Plattform die Form einer Bikonvexlinie hat. Der Ausgangsquerschnitt des Versorgungsstror.i«, der sich an der Basis der Alveole befindet, ist kleiner als der Querschnitt auf der Hohe der Befestigung an der Plattform; hierdurch erhält die unter Druck gesetzte Alveole eine stabile Geometrie. Die Begrenzungsvorrichtung resultiert aus der aneinanderstoßenden Verbindung der Alveolen 100, wobei sich das geometrische Zentrum 202 der Plattform im Schnittpunkt der Mittellinien der Bögen befindet, welche die Leitlinien der konischen Flächen bilden. Jedt Alveole nimmt einen Sektorabschnitt des Umfanges der Plattform ein. Auf diese Weise fügen sich die Wände der Alveolen 100 längs ihrer gemeinsamen erzeugenden Linie 600 zusammen und begrenzen ein seitlich vollständig geschlossenes Luftkissenabteil 150.

Bei der in den Fig. la und Ig dargestellten Variante wird jede Elementar-Alveole unter den oben genannten Bedingungen durch zwei biegsame Wände 111, 112 begrenzt, die konisch gerade konvergieren und längs der Grenzlinien 610, 611 schneiden. In diesem Fall sind alle senkrecht zur Erzeugenden gelegten Schnitte homothetisch. Die aneinanderstoßenden Verbindungen der Alveolen erfolgt über zwiscbengefügte, einfache biegsame Wände 113 konisciitr Form und mit gekrümmter, dreleckförmiger Kontur.

In den Fig.3, 3a und 4 ist eine Vorrichtung veranschaulicht, die die seitliche Begrenzung des Luftkissens und die Verteilung der Versorgung durch eine Reihe von Alveolen zweier Typen 300 und 310 bewirkt, deren biegsame Wände 301, 302, 311 und 312 mit ihrem oberen Teil an der Zellen-Plattform 250 befestigt sind, die bei dem gewählten Ausführungsbeispiel im wesentlichen eine längliche Form hat

Jede der Alveolen 300, 310 wird unter den oben geschilderten Bedingungen durch zwei biegsame Wände 301,302 bzw. 311,312 begrenzt deren Oberfläche so gestaltet ist daß ein Querschnitt (senkrecht zur Erzeugenden) an der Basis 303 die Form einer Bikonvexlinse hat, deren Oberfläche kleiner ist als die Oberfläche des Befestigungsquerschnitts 304 an der Plattform. Die aneinanderstoßende Verbindung der Alveolen erfolgt auf dem Niveau der Grenzlinie-Erzeugenden 605 und 606 oder 607 und 608. Sie sind ihrerseits untereinander durch eine biegsame, ebene und dreieckförmige Wand 305, 306 verbunden, die entweder senkrecht zur Längsachse der Plattform für die seitlichen geradlinigen Teile der Vorrichtung oder radial für die kreisförmigen Endteile der Plattform 250 verläuft.

In den Fig. lh, Ij, Ik, In und 2m sind einige Ausführungsbeispiele von Verbindungen der Wände der Alveolen dargestellt, ferner Beispiele für die Befestigung dieser Wände an der Plattform eines Luftkissenfahrzeuges.

Die Wände 101, 102, 111, 112, 301, 302, 311, 312 und 305 sind als Bahnen aus mit einem Überzug versehenem Kreuzgewebe hergestellt, deren Kettfaden horizontal verlaufen und die an ihren Kanten ein biegsames Rohr 621 aufweisen, das auf Zug beanspruchbar ist und durch ein Gewebeband 622 gehalten wird, das den Saum einfaßt und schräg (was die Gewebeanordnung anbelangt) ange« rdnet ist Die genannten Elemente sind durch Kleben, Nähen oder Vulkanisieren miteinander verbunden.

Fig. 2m zeigt schematisch die Befestigung der die Wände bildenden Bahnen an der Unterseite 201 der Plattform 200. Die Bahnen sind an einer Schiene 203 mittels einer Anzahl von 3olzen 623 unter Zwischenfügung länglicher Klemmplatten 624, die an der Kantenversteifung 621 anliegen, befestigt. Die Klemmplatten sind vorzugsweise an den Wänden anvulkani-

sicrt.

F i g. ik zeigt schematise!· die Verbindung /wischen drei Wänden.

Die Fig. lh und Ij veranschaulichen die Verbindungen zwischen den Wänden der aufeinanderfolgenden Alveolen (für die Ausführung der F i g. I und 2).

Die Verbindungskatcn der Wände 101 und 102 sind mil Abdeckungen 630 versehen, die in Gurten 631 enden, welche die Kante übergreifen und die Einleitung der Zugspannungen, die in den die Alveolen unter Druck begrenzenden Wänden herrschen, in ein Verbindungs-Zwischenstück 623 über lösbare Achsen 633 gewährleisten, die axial durch eine Nadel 634 und Beilagscheibe 635 festgelegt sind.

Das Verbindungsstück 632 ist aus Drähten hoher Festigkeit zusammengesetzt, die die Buchsen 636 paarweise umgeben und mit einem gegossenen, biegsamen Material umkleidet sind, so daß die ganze Anordnung die erforderliche Festigkeit und Verformbarkeiterhält.

Dieselbe Technologie kann vorteilhaft auch im Fall der Anordnung der Fig. la, 3 und 4 angewandt werden, wobei lediglich die Zahl der Verbindungsachsen unterschiedlich ist.

Die Vorrichtung zur Versorgung und Begrenzung des Strömungsmittel-Tragkissens eines Luftkissen-Fahrzeuges mit Bodeneffekt begrenzt somit Alveolen, in denen der Druck sich ändert in Abhängigkeit von der Lage infolge von Änderungen des Austrittsquerschnitts zwischen dem unteren Rand der Wände und dem Boden. Diese durch die Alveolen gebildeten Abteile sind demgemäß der Sitz vertikaler Kräfte, die Momente einer maximalen Rückführung in die Gleichgewichtslage der Plattform (z. B. 200) erzeugen, da diese Kräfte sich in der Gesamtheit an der Peripherie auswirken und daher über einen maximalen Hebelarm verfügen. Das von der Umfangsvorrichtung begrenzte zentrale Luftkissen weist ständig einen im wesentlichen gleichförmigen Druck auf, der resultiert aus der Verbindung (mit Strömungsmenge etwa Null) mit der Gesamtheit der Unifangsabteile über die untere Seite der Innenwände der Vorrichtung. Diese Wände werden nur im Fall einer Neigung der Plattform gegenüber dem Boden beansprucht, durch die der entsprechende Austrittsquerschnitt genügend verringert wurde. Auf diese Weise bilden die genannten Wände eine Art Reserveeinrichtung für den Fall einer lokalen Beschädigung der Außenwand; sie halten die Begrenzung des Tragkissens unter allen Umständen aufrecht.

Die Vorrichtung eignet sich besonders gut zur Verwendung bei einem manuellen oder automatischen Stabilitäts-Steuersystem für den Fall, daß die Versorgung aufeinanderfolgender Alveolen-Abteile entweder durch gesonderte Luftgeneratoren oder durch Verzweigungsleitungen, die von einem gemeinsamen Luftgenerator ausgehen, gewährleistet wird.

Die Vorrichtung kann somit in allen Fällen verwendet werden, in denen die Tragfunktion eines Luftkissen-Fahrzeuges mit Bodeneffekt gleichzeitig folgende Ford^ungen erfüllen soll: Die Fähigkeil, ein wesentliches Hindernis zu überschreiten, eine hohe Plaltform-Stabilität und eventuell eine automatische Stabilisierung, ferner im Falle der Bewegung über dem Wasser ein geringes Nachziehen von Wellen und Gischt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Versorgung und Begrenzung eines Strömungsmittel-Tragkissens für Luftkissenfahrzeuge, wobei der Versorgungsluftstrom durch in Reihe am Umfang unter der Fahrzeug-Plattform angeordnete kissenartige Aiveolen geleitet wird, die von biegsamen Wänden begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Alveole (100) durch zwei im Grundriß konisch-konvergierende Wände (101,102) gebildet und der Versorgungsluftstrom auf die an den Wänden miteinander verbundenen, einzelnen Aiveolen verteilt wird, die ein einziges, nicht abgeschlossenes zentrales Luftkissen (150) begrenzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen geraden konischen Wänden (111, 112) zweier benachbarter Aiveolen mittels einer begrenzten Zahl von Befestigungsstellen unter Zwischenfügung einer einfachen konischec Wand (113) von dreieckförmiger Kontur erfolgt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzlinie-Erzeugenden (60S, 606; 607, 608) der Wände (301, 302; 311, 312) jeder Alveole (300, 310) untereinander durch eine biegsame, einfache, ebene, -dreieckförmige Wand (305, 306) verbunden sind, die entweder senkrecht zur Längsachse der Plattform (250) für die geradlinigen Teile der Vorrichtung oder radial für die gekrümmten Teile der Vorrichtung angeordnet ist

4. Vorrichtung nach einen; Jer Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (101, 102, 111,112,301,302,311,312,30.Γ' der Aiveolen durch Kreuzgewebebahnen gebildet werden, deren Kettfäden horizontal verlaufen und die an ihren Kanten eine biegsame, rohrartige Versteifung (621) aufweisen, die durch ein Gewebeband (622) gehalten wird, das den Saum umfaßt und schräg angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (101, 102; 111, 112, 113) der Aiveolen durch Bolzen (62J) verbunden sind, die die übereinanderliegenden Wände zwischen parallelliegenden, länglichen Klemmplatten (624) und der Kantenversteifung (621) einspannen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Wände (101) der Aiveolen an der Plattform (200) durch Bolzen (623) erfolgt, die jede Wand an einer fest mit der Plattform verbundenen Schiene (203) über eine parallel angeordnete, längliche Klemmplatte (624) sowie gegen die rohrartige Versteifung (621) des oberen Randes festlegen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanten der Wände (101, 102) der Aiveolen (100) mit Abdeckungen (630) versehen sind, die durch horizontale Gurte (631) befestigt sind, welche die Kante umfassen und die Zugbeanspruchungen in den Wänden mittels lösbarer Achsen (633) in ein Verbindungszwischenstück (632) einleiten.