DE2722605A1 - Selbstfahrende stuetzeinrichtung - Google Patents

Description

LEINWEBER & ZIMMERMANN

27226 0b PATENTANWÄLTE

Dipl.-Ing. H. Leinweber 0930-7« Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky

Rosental 7, 8000 München 2

2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepat d Telegr.-Adr. Leinpat München

*n 18. Mai 1977

UnMrZalchwi

Adrian Anthony Cecil MARCH
Alton, Hampshire /England

Selbstfahrende Stützeinrichtung

Z/II/Sd

Die Erfindung bezieht sich auf selbstfahrende Stützeinrichtungen, und sie ist insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, bei Hubschrauberfahrgestellen anwendbar.

Die Verwendung von Kufenfahrgestellen ist bei Hubschraubern weit verbreitet, da sie sowohl normale Landungen als auch Notlandungen ermöglichen, während das Gewicht, die Herstellungskosten und der Luftwiderstand minimal ist. Wenn der Hubschrauber jedoch gelandet ist, dann sind zusätzliche Einrichtungen erforderlich, um ihn zu bewegen. Auf festem Untergrund können Räder an dem Hubschrauber befestigt werden, und kleine Hubschrauber können sodann von einem Mann gehandhabt werden, während größere Hubschrauber gezogen werden können. Auf unvorbereitetem Untergrund müssen jedoch entweder sehr große Räder an dem Hubschrauber angebracht

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werden, oder der auf seinen Kufen stehende Hubschrauber muß mit einer leistungsfähigen Zugmaschine gesogen werden. Keine dieser Alternativen ist jedoch befriedigend.

Selbstfahrende Stützeinrichtungen, die analog zur Gehbewegung arbeiten, sind in Verbindung mit großen Maschinen, wie z.B. Kränen und Erdbewegungsmaschinen bekannt. Diese Einrichtungen haben große "Füße", die auf dem Boden aufstehen unC! tie Last abstützen, und die relativ zueinander horizontal und vertikal bewegt werden können. Die Bewegung über dem Boden wird dadurch erreicht, indem die Last auf einen ersten "Fuß" (oder auf einen Satz von "Füßen") übertragen wird, woraufhin ein zweiter "Fuß" angehoben und horizontal bewegt wird, bevor er wider nach unten bewegt wird, und woraufhin schließlich die Last auf den zweiten "Fuß" übertragen wird, so daß der erste "Fuß" angehoben und horizontal bewegt werden kann. Bei einem solchen Vorschlag (GB-PS 1 215 456) wird eine zu der Vertikalen schräg wirkende Kraft auf den "Fuß" mittels eines Druckzylinders über zahlreiche, gelenkig miteinander verbunden« Hebel aufgebracht, so daß der entlastete "Fuß" über den Boden rutscht, sobald die Horizontalkomponente der aufgebrachten Kraft die Reibung zwischen dem "Fuß" und dem Boden überwindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstfahrende Stützeinrichtung zu schaffen, die leichtgewichtig und einfach, aber gleichwohl robust in der Konstruktion ist, und die gleichzeitig horizontale und vertikale Kräfte ausübt, so daß die Bewegung stattfindet, sobald die Reibung überwunden ist, ohne die den Boden berührenden Bauteile anzuheben. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine solche Einrichtung zu schaffen, die zur Verwendung auf unebenem und unvorbereitetem Gelände geeignet ist und dabei eine gute Stabilität gewährleistet, so daß sie insbesondere zur Verwendung als Fahrgestell eines Hubschraubers geeignet ist.

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Gemäß der Erfindung hat die selbstfahrende Stützeinrichtung eine Krafterzeugungseinrichtung in Form von wenigstens einem aufblasbaren, flexiblen Sack, der zwischen zwei einander gegenüberliegenden Flächen des Stützbauteils bzw. des Schuhs angeordnet ist, wobei die gegenüoerliegenden Flächen in Bezug auf die Horizontale geneigt sind, und wobei der Sack so angeordnet ist, daß er auf den gegenüberliegenden Flächen abrollt, wenn er aufgeblasen wird. Wenn der Sack aufgeblasen wird, dann gleitet das Stützbauteil über die Grundfläche, beispielsweise den Boden hinweg, sobald die Reibung überwunden ist, während der Sack auf den gegenüberliegenden Flächen abrollt. Da das Stützbauteil den Boden nicht verläßt, wird eine gute Stabilität aufrechterhalten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kufenfahrgestells für Hubschrauber,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Kufe und einen damit integrierten Schuh des Fahrgestells nach Fig. 1,

Fig. 3 einen äusschnittsweisen Querschnitt nach der Linie III—III in Fig. 2, der eine alternative Ausführungsform des aufblasbaren Sackes zeigt,

Fig. 4 einen ausschnittsweisen Längsschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, und

Fig. 5a bis 5e schematische Seitenansichten des Sackes nach den Fig. 3 und 4 und der damit in Eingriff stehenden Flächen in verschiedenen Arbeitsstufen.

Das in Fig. 1 gezeigte Hubschrauberfahrgestell hat zwei Kufen 2, deren Längsachsen sowohl zueinander als auch zu der Längsachse des (nicht gezeigten) Hubschraubers parallel sind. Die Kufen 2 sind über zwei Querträger 4 miteinander verbunden, an denen der Rumpf des Hubschraubers befestigt ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist ein Transportschuh 6 in jede der Kufen 2 integriert, d.h., der Schuh 6 liegt auf der Längsachse der Kufe 2 und zwischen den Enden der Kufe Wie dies hier gezeigt ist, hat die Kufe 2 vorzugsweise eine größere Bodenberührungsfläche als der Schuh 6. Die Transportschuhe können wahlweise längs der Kufe, entweder innerhalb und/oder außerhalb der Kufe angeordnet sein, so daß die Kufe nicht unterbrochen ist.

Die in Fig. 1 gezeigten Schuhe 6 können den Hubschrauber in beiden Richtungen verschieben. Wie dies aus Fig. 2 hervorgeht, welche die Einzelheiten der Kufe 2 veranschaulicht, wird die Vortriebskraft durch zwei Paare von aufblasbaren, flexiblen Säcken 8 und 9 erzeugt. Jeder Sack liegt zwischen einer geneigten ebenen Fläche des Schuhs 6 und einer geneigten ebenen Fläche der Kufe 2, so daß diese beiden Flächen beim Aufblasen des Sackes auseinandergedrückt werden. Die Säcke 8, die die Kufe 2 gemäß Fig. 2 nach links bewegen, liegen zwischen den einander gegenüberliegenden parallelen Flächen 12, 14, die zum linken Ende der Kufe 2 hin nach unten geneigt sind. Die Säcke 10, die die Kufe 2 relativ nach rechts bewegen, liegen zwischen gegenüberliegenden parallelen Flächen 16, 18, die nach rechts unten geneigt sind. Die Säcke 8 werden über Leitungen 20 aufgeblasen und entlüftet, und die Säcke 10 werden über Leitungen 22 aufgeblasen und entlüftet. Eine Zugfeder 24, die an ihrem einen Ende an dem Schuh 6 und an ihrem anderen Ende an der Kufe 2 befestigt ist, zieht den Schuh und die Kufe gegeneinander. In der in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung befindet sich die Grundberührungsfläche des Schuhs 6 über der 7098A9/Q891 " ⁵ "

Grundberührungsfläche der Kufe 2. Diu Kufe und der Schuh sollten so ausgebildet sein, daß der Luftwiderstand während des Flugs möglichst gering ist, daß aber eine ausreichende Grundberührungsfläche vorhanden ist. Die Kufe 2 und der Schuh 6 sind zweckmäßigerweise als hohle Rohre ausgebildet, die aus Metallblech hergestellt sind.

Bei der in den Fig. 3 bis 5 gezeigten alternativen Ausführungsform sind die Kufe 2 und der Schuh 6 gleich ausgebildet wie in den Fig. 1 und 2, aber die einfachen Einkammer-Säcke nach Fig. 1 und 2 sind durch Zweikammer-Säcke einer etwas komplizierteren Form ersetzt, wobei ein solcher Zweite mmer-Sack 9 gezeigt itt. In Fig. 3 sind die Schrägflächen 12, 14 im größtmöglichen Abstand gezeigt, während der Sack in Fig. 4 in einem teilweise aufgeblasenen Zustand gezeigt ist Der Zweck der besonderen Ausbildung des Sackes 9 besteht darin, eine große Berührungsfläche mit den gegenüberliegenden Schrägflächen 12, 14 oder 16, 18 selbst bei einer weiten Variation des Abstandes zwischen den gegenüberliegenden Flächen aufrechtzuerhalten, während der Sack gleichzeitig in der Lage sein sollte, über eine große Distanz abzurollen, wenn sich die Flächen 12, 14 in der horizontalen Richtung relativ zueinander bewegen. Es kann beispielsweise erforderlich sein, daß der Sack um eine Distanz abrollt, die fast so groß ist wie sein halber Umfang.Der flexible, aufblasbare Sack 9 hat einen inneren Teil 9a, der eine solche Form aufweist, daß er (im unbehinderte Zustand) im wesentlichen kugelförmig aufblasbar ist, und einen äußeren Teil 9b in Form eines Rohres, das sich um den inneren Bereich 9 herum erstreckt, ähnlich wie ein Luftreifen um eine Felge, so daß der äußere Teil 9b stets zwischen dem inneren Teil 9a und den Schrägflächen 12, 14 liegt. Die beiden Teile 9a und 9b sind längs des Äquators des Teils 9a an zahlreichen versetzten Punkten 26 miteinander verschweißt. Um die r

Stabilität des inneren Teils 9a innerhalb des äußeren Teils 9b im aufgeblasenen Zustand zu verbessern, sind die gegenüberliegenden Bereiche der Innenfläche des äußeren Teils 9b an zahlreichen Punkten 29 auf der gleichen Äqatorlinie 26 miteinander verbunden (siehe Fig. 3 und 4).

Die Luftkammern der beiden Teile sind über Öffnungen 28 miteinander verbunden, und der äußere Teil 9b ist mit der Belüftungs- und Entlüftungsleitung 20 verbunden. Im Gebrauch bildet der äußere Teil im Querschnitt&esehen (Fig. 3) eine keulenförmige Überlappung auf jeder Seite der Äquatorlinie 26.

Die beiden gezeigten Ausführungsformen arbeiten ähnlich, wie dies in den Fig. 5a bis 5d gezeigt ist, in denen die Kufe 2 auf der Grundfläche 32 aufsitzend gezeigt ist. Wenn der Hubschrauber auf der Grundfläche 32 gelandet ist, dann stützen ihn die Kufen 2 des Fahrgestells auf dem Boden ab, und die Federn 24 halten die Säcke 8, 10 flach und den Schuh 6 im Abstand vom Boden (Fig. 5a). Um den Hubschrauber gemäß Fig. 5 nach links zu bewegen, werden die Säcke 8 aufgeblasen, so daß der Schuh 6 mit dem Boden in Berührung kommt (Fig. 5b). Wenn der Druck weiter gesteigert wird, dann wird auf die Kufe 2 eine Kraft ausgeübt, die gegenüber der Vertikalen um einen Winkel geneigt ist, der durch die Neigung der Schrägflächen 12, 14 bestimmt ist. Wenn diese Kraft einen solchen Wert erreicht, daß ihre Horizontalkomponente die Beibkraft überwindet, die der Bewegung der Kufe 2 entgegengsteht, dann rutscht die Kufe über den Boden (ohne den Kontakt zu verlieren! nach links (Fig. 5c). Der Sack 9, der an der Fläche 12 nahe der Leitung 20 befestigt ist, rollt auf den Flächen 12, 14 ab. Ein weiteres Aufbüa sen bewirkt eine weitere Bewegung. Die Grenze der nutzbaren Bewegung ist näherungsweise in Fig. 5< gezeigt. Der Hubschrauber wurde jetzt nach links bewegt,

und um den Bewegungszyklus zu vervollständigen, werden die Säcke 9 entlüftet, so daß die Last von den Schuhen 6 wieder auf die Kufen 2 übergeht, und die Schuhe 6 werden durch die Federn 24 in ihre Ausgangsstellung relativ zu den Kufen 2 zurückbewegt.

Die Auseinanderbewegung bzw. der Abstand zwischen den Flächen 12, 14 im aufgeblasenen Zustand der Säcke hängt von der Nachgiebigkeit des Bodens unter dem Schuh 6 sowie von der relativen horizontalen Verlagerung des Schuhs 6 und der Kufe 2 ab. Auf einem weichen und nachgiebigen Boden setzt das System seine Arbeit fort, solange genug Fläche des Sacks mit den Schrägflächen 12, 14 in Berührung bleibt, um die erforderliche Kraft innerhalb der Grenzen des vorhandenen Luftdrucks zu erzielen. Fig. 5e zeigt eine Situation, wo der Boden nachgegeben hat und eine unzureichende Kraft entwickelt wurde, um eine Bewegung zu bewirken.

Die Druckluftquelle für die aufblasbaren Säcke kann innerhalb oder außerhalb des Hubschraubers angeordnet sein, oder die Druckluft kann von dem Luftdurchsatz der Antriebsturbine des Hubschraubers abgezweigt werden. Das Aufblasen und das Entlüften der Säcke kann durch einfache Zweiwegeventile gesteuert werden und eine automatische Wiederholung des Zyklus kann durch die Verwendung von elektrischen oder pneumatischen Grenzlagenschaltern erzielt werden, welche die Relativbewegung der Kufe und des Schuhs ermitteln.

Um den Hubschrauber gemäß Fig. 2 nach rechts zu bewegen, werden die Säcke 10 in gleicher Weise verwendet. Durch eine geeignete Überwachung der Füllung der verschiedenen Säcke ist es möglich, den Hubschrauber zu drehen und zu steuern. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, indem die Luftzufuhr zu den Säcken auf einer Seite des Unterbaus gedrosselt wird, um die Bewegungsgeschwindigkeit auf dieser Seite

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zu verringern und indem dafür Sorge getragen wird, daß beide Schuhe b in ihre Ausgangsstellungen zurückkehren, wenn einer von ihnen seine Bewegungsgrenze erreicht. Das hat zur Folge, daß sich bei jedem Bewegungszyklus ein Schuh um eine kürzere Distanz bewegt als der andere.

Die Steuereinrichtungen können entweder an Bord des Hubschraubers angeordnet sein, oder außerhalb, so daß eine neben dem Hubschrauber hergehende Person die Steuereinrichtunge betätigen kann, welche die beste Sicht auf Hindernisse hat.

Die aus Fig. 2 ersichtliche asymetrische Anordnung um eine zur Zeichenebene rechtwinklige, vertikale Ebene verdien besondere Beachtung. Wenn die Konstruktion um eine in der Rückzugsfeder 24 liegende vertikale Ebene spiegelbildlich wäre, und wenn die Anordnung der Säcke 8 und 10 beispielsweise auf der rechten Seite der Feder 24 vertauscht wäre, dann würde die resultierende Anhebekraft nicht im Zentrum der Kufe wirksam werden, und dies würde die Tendenz der Kufen vergrößern, an einem Ende abzuheben, wenn sich der Schwerpunkt des Hubschraubers nahe einer Extremlage befindet. In einigen Fällen ist es wünschenswert, Vorkehrungen zu treffen, die Luftzufuhr zu den Säcken an dem einen oder dem anderen Ende der Kufe abzusperren (oder den Druck in diesen Säcken zu verringern), damit die wirksame Hubkraft näher an den Schwerpunkt des Hubschrauber heranrückt.

Das Gewicht des Hubschraubers kann üblicherweise um den Faktor 2 zwischen dem beladenen und dem unbeladenen Zustand schwanken, und die zum Verschieben des Hubschraubers au: seinen Kufen erforderliche Kraft kann um einen Faktor von beispielsweise 6 schwanken, was sowohl vom Gewicht als auch von der Bodenbeschaffenheit abhängt. Die erfindungsgemäße Anordnung bewirkt eine geneigte Kraft mit einem konstanten Verhältnis zwischen der horizontalen und der vertikalen Komponente, 7Q9_A_/0891 ο _

so daß sie über einen weiten Belastungsbereich betriebsfähig ist, wobei in allen Fällen eine hohe Stabilität gegeben ist, weil die Kufen 2 nicht vom Boden abgehoben werden.

Zusammenfassung^

Es wird eine selbstfahrende Stützeinrichtung offenbart, die insbesondere für das Fahrgestell eines Hubschraubers geeignet ist. Mit dem Boden in Berührung gelangende Teile, wie z.B. Kufen, haben zugeordnete Schuhe, und eine horizontale und eine vertikale Kraft wird gleichzeitig auf diese aufgebracht mittels mehrerer aufblasbarer Säcke, die zwischen gegenüberliegenden, geneigten, ebenen Flächen angeordnet sind. Wenn die Reibung überwunden ist, dann rutschen die Eingriffsteile über den Boden, ohne abgehoben zu werden.

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Claims (5)

1. - xr-

   Patentansprüche :

   1J Selbstfahrende Stützeinrichtung zum Abstützen ein.r Last gegenüber einer Bodenfläche milfwenigstens einem Stützbauteil, das mit der Bodenfläche in Eingriff bringbar ist, um die Last abzustützen, und das über die Bodenfläche hinwegrutschen kann, wenigstens einem Transportschuh, der gleichfalls mit der Bodenfläche in Eingriff bringbar ist und der gegenüber dem Stützbauteil vertikal und horizontal bewegbar ist und mit einer Krafterzeugungseinrichtung, die zur gleichzeitigen Erzeugung von horizontalen und vertikalen Kräften angeordnet ist, um das Stützbauteil und cen Schuh auseinanderzudrücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafterzeugungseinrichtung aus wenigstens einem aufblasbaren, flexiblen Sack (8, 10; 9) besteht, der zwischen zwei einander gegenüberliegenden Flächin (12, 14) und (1d, 18) des Stützbauteils (z.B. der Kufe 2) bzw. des Transportschuhs (6) angeordnet ist, wobei die beiden gegenüberliegenden Flächen (12, 14 und 16, 18) gegenüber der Horizontalen geneigt sind, wobei der Sack (8, 10, 9) so angeordnet ist, daß er auf den gegenüberliegenden Flächen 12, 14 und 16, M abrollt, wenn ach das Stützbauteil (2) und der Schuh (6) relati zueinander horizontal bewegen.
2. 2. Selbstfahrende Stützeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden geneigten Flächen (12, 14 und 16, 18) eben und parallel sind.
3. 3. Selbstfahrende Stütaeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuh (6) auf der Achse des Stützbauteils (2) und zwischen den längsseitigen Enden desselbei lügt.
4. 4. Selbstfahrende Stützeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jede mögliche Bewegungsrichtung mindestens zwei Säcke (8, 10; 9) zwischen dem 709849/0891 " ¹¹ ~

   ORIGINAL INSPECTED

   Stützbauteil (2) und dem Schuh (6) angeordnet sind, so daß wenigstens an zwei Stellen Kraft auf das Stützbauteil (2) ausgeübt wird.
5. 5. Selbstfahrende Stützeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadrch gekennzeichnet, daß der Sack (9) aus einer inneren Kammer (9a) und aus einer äußeren Kammer (9b) in Form eines Schlauchs besteht, der sich um die innere Kammer (9a) herum erstreckt und zwischen der inneren Kammer (9a) und den gegenüberliegenden Flächen (12, 14) und (16, 18) liegt.

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