DE3833947A1 - Solar-heissluftballon und verfahren zur herstellung seines tragkoerpers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Solar-Heißluftballon und ein Verfahren zur Herstellung seines Tragkörpers.

Aus einem Tragkörper, einem Ballonnetz, Auslaufleinen und einem daran befestigten Korb bestehende Heißluftballons sind bekannt, zu deren Betrieb mittels eines Gasbrenners heiße Luft erzeugt und durch einen Lufteinlaß in das Innere des Tragkörpers geleitet wird. Diese Heißluftballons haben die Nachteile, daß man schwere Gasflaschen mitführen muß, erhebliche Brandgefahr besteht und die Reichweite eines Heißluftballons von der Kapazität des mitgeführten Gases abhängt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heißluftballon zu schaffen, bei dem auf das Mitführen großer Mengen Gases verzichtet werden kann, bei dessen Betrieb die Brandgefahr erheblich vermindert, und dessen Reichweite vom Gas weitgehend unabhängig ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Der Lösung der Aufgabe dienen ferner die Merkmale der Ansprüche 17 und 18.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß der Solar-Heißluftballon zu seinem regulären Betrieb nur Solarenergie benötigt, seine Reichweite während der Dauer der Sonneneinstrahlung dementsprechend unbegrenzt ist, nur zu Sicherheitszwecken und eventueller Unterstützung bei zu geringer oder fehlender Sonneneinstrahlung geringe Gasmenge mitgeführt werden muß, und daher die Brandgefahr auf ein Minimum beschränkt ist. Überschüssige Solarenergie kann zum Vortrieb sowie zu Manövern des Solar-Heißluftballons eingesetzt werden.

Schließlich kann der Solar-Heißluftballon im Notfall durch wenige Handgriffe in einen Fallschirm umgebaut werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen und nachfolgender Beschreibung hervor.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen jeweils schematisch

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Solar-Heißluftballons, mit einem etwa tellerförmigen Tragkörper,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Solar- Heißluftballons, mit einem kompakten, mehr würfelförmigen Tragkörper,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel des Solar- Heißluftballons für größere Nutzlast, mit einem Tragkörper, der aus mehreren übereinander angeordneten Kammern gebildet ist, die einen vertikal ausgerichteten Zylinder bilden,

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel des Solar- Heißluftballons für größere Nutzlast, bei dem der Tragkörper die Gestalt eines horizontalen Zylinders hat,

Fig. 5 einen Solar-Heißluftballon beliebiger Gestalt mit einem in die Kammer seines Tragkörpers eingesetzten Startmast zum Zweck des Starts.

Der Tragkörper, also die Ballonhülle, eines Solar- Heißluftballons, muß aus transparentem Material bestehen, um dem Sonnenlicht den Eintritt in das Innere des Tragkörpers zu ermöglichen. Ein Tragkörper besteht aus einer Anzahl Bahnen, die druckdicht miteinander verbunden werden müssen. Als Material für den Tragkörper eignen sich in erster Linie bestimmte Kunststoff-Folien wie z.B. HOSTAFLON und andere Materialien. Ein Verfahren zum Verkleben derartiger Kunststoff-Flächen ist in der deutschen Patentanmeldung P 38 32 963.8 beschrieben. Die Bahnen können auch miteinander vernäht, wärmeverschweißt sowie durch Hochfrequenz oder Ultraschall miteinander verschweißt werden. Ferner kann eine beliebige Kombination der vorerwähnten Verfahren angewandt werden, um die Bahnen unlösbar miteinander zu verbinden und auf diese Weise die Betriebssicherheit des Tragkörpers zu gewährleisten.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) der Erfindung ist ein Tragkörper 11 aus einer Kunststoff-Folie gebildet, die eine lichtdurchlässige Hülle 12 und einen Reflektor 13 umfaßt.

Der Tragkörper 11 (Fig. 1) hat, wie bei Freiballons üblich, an seinem oberen Ende ein Sink- und Landeventil 14. Dieses kann über ein oder mehrere an sich bekannte Steuerseile 3 betätigt werden. Das Sink- und Landeventil 14 ist durch ein Manövrierventil 15 ergänzt, das ebenfalls über ein oder mehrere Steuerseile 3 betätigt werden kann. Das Manövrierventil 15 dient dem Manöver in horizontaler Richtung, also zum Vortrieb, zum Bremsen oder zum Drehen des Solar-Heißluftballons. Zu diesem Zweck ist das horizontal abblasende Manövrierventil 15 bzw. zumindest dessen Ausgang bzw. Ausgangsstutzen horizontal verschwenkbar am Tragkörper 11 gelagert.

Über Lastseile 4 ist eine Aufnahme 1 am Tragkörper 11 aufgehängt. Die Aufnahme 1, z.B. ein Lastkorb, dient dem Transport von Personen und/oder Lasten.

Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) der Erfindung ist ein Tragkörper 21 aus einer Kunststoff-Folie gebildet, die eine lichtdurchlässige Hülle 22 und einen Reflektor 23 umfaßt.

Der Tragkörper 21 (Fig 2) hat wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, an seinem oberen Ende ein Sink- und Landeventil 24. Dieses kann über ein oder mehrere an sich bekannte Steuerseile 3 betätigt werden. Das Sink- und Landeventil 24 ist durch ein Manövrierventil 25 ergänzt, das ebenfalls über ein oder mehrere Steuerseile 3 betätigt werden kann. Das Manövrierventil 25 dient dem Manöver in horizontaler Richtung, also zum Vortrieb, zum Bremsen oder zum Drehen des Solar- Heißluftballons. Zu diesem Zweck ist das horizontal abblasende Manövrierventil 25 bzw. zumindest dessen Ausgang bzw. Ausgangsstutzen horizontal verschwenkbar am Tragkörper 21 gelagert.

Der Tragkörper 21 (Fig. 2) hat im wesentlichen würfelförmige Gestalt. Er könnte auch kugelförmig ausgebildet sein.

Über Lastseile 4 ist auch hier eine Aufnahme 1 am Tragkörper 21 aufgehängt. Die Aufnahme 1, z.B. ein Lastkorb, dient dem Transport von Personen und/oder Lasten.

Ein drittes Ausführungsbeispiel (Fig. 3) der Erfindung sieht vor, daß der Tragkörper 31 aus einer lichtdurchlässigen Hülle 32 aus Kunststoff-Folie angefertigt ist, die mehrere übereinander angeordnete Kammern 36 umfaßt. In jeder Kammer 36 befindet sich bodenseitig ein Reflektor 33.

Auch bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Tragkörper 31 (Fig. 3) an seinem oberen Ende ein Sink- und Landeventil 34. Dieses kann über ein oder mehrere an sich bekannte Steuerseile 3 betätigt werden. Das Sink- und Landeventil 34 ist durch ein Manövrierventil 35 ergänzt, das ebenfalls über ein oder mehrere Steuerseile 3 betätigt werden kann. Das Manövrierventil 35 dient dem Manöver in horizontaler Richtung, also zum Vortrieb, zum Bremsen oder zum Drehen des Solar- Heißluftballons. Zu diesem Zweck ist das horizontal abblasende Manövrierventil 35 bzw. zumindest dessen Ausgang bzw. Ausgangsstutzen horizontal verschwenkbar am Tragkörper 31 gelagert.

Mittels Zwischenventilen 5 können die Drücke in den einzelnen Kammern 36 ausgeglichen werden.

Über Lastseile 4 ist eine Aufnahme (in der Zeichnung nicht dargestellt) am Tragkörper 31 aufgehängt. Die Aufnahme, z.B. ein Lastkorb, dient dem Transport von Personen und/oder Lasten.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel (Fig. 4) der Erfindung ist der Tragkörper 41 aus einer Kunststoff-Folie gebildet, die eine lichtdurchlässige Hülle 42 und einen Reflektor 43 umfaßt.

Der Tragkörper 41 (Fig. 4) hat auch hier, an seinem oberen Ende ein Sink- und Landeventil 44. Dieses kann über ein oder mehrere an sich bekannte Steuerseile 3 betätigt werden. Das Sink- und Landeventil 44 ist durch ein Manövrierventil 45 ergänzt, das ebenfalls über ein oder mehrere Steuerseile 3 betätigt werden kann. Das Manövrierventil 45 dient dem Manöver in horizontaler Richtung, also zum Vortrieb, zum Bremsen oder zum Drehen des Solar-Heißluftballons. Zu diesem Zweck ist jedes horizontal abblasende Manövrierventil 45 bzw. zumindest dessen Ausgang bzw. Ausgangsstutzen horizontal verschwenkbar am Tragkörper 41 gelagert.

Über Lastseile 4 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel am Tragkörper 41 eine Aufnahme 1 aufgehängt. Die Aufnahme 1, z.B. ein Lastkorb, dient auch hier dem Transport von Personen und/oder Lasten.

Der Reflektor 13, 23, 33, 43 besteht bei allen Ausführungsbeispielen aus einer dünnen Metallschicht, z.B. aus Aluminium, Silber oder Gold, die vorzugsweise im unteren Bereich des btreffenden Tragkörpers 11, 21, 31, 41 auf dessen Folieninnenseite aufgedampft ist.

Für die Startvorbereitung des Solar-Heißluftballons ist zum Aufrichten des noch nicht aufgeblasenen Tragkörpers 11, 21, 31, 41 zum Einsetzen in seine Hülle 12, 22, 32, 42 ein Startmast 2 (Fig. 5) vorgesehen. Mit dessen Hilfe wird die Hülle des Tragkörpers 11, 21, 31, 41 auseinandergehalten, so daß Luft in die betreffende Kammer 16, 26, 36, 46 (Fig. 1, 2, 3, 4) des Tragkörpers einströmen kann. Die in der betreffenden Kammer 16, 26, 36, 46 jetzt vorhandene Luft kann von nun an durch Solarenergie erwärmt werden und einen Auftrieb bewirken.

Claims (18)

1. Solar-Heißluftballon, mit einem Tragkörper, mindestens einem Manövrierventil, einem Lufteinlaß und einer Aufnahme für die Last, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (11, 21, 31, 41) im wesentlichen durch eine lichtdurchlässige Hülle (12, 22, 32, 42) aus Kunststoff- Folie mit einem Reflektor (13, 23, 33, 43) gebildet ist.

2. Solar-Heißluftballon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Reflektor (13, 23, 33, 43) über einen Teilbereich der Hülle (12, 22, 32, 42), im Betriebszustand des Solar-Heißluftballons vorzugsweise im unteren Bereich der Hülle gelegen, erstreckt.

3. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (11, 21, 31, 41) mindestens ein horizontal abblasendes Manövrierventil (15, 25, 35, 45) umfaßt.

4. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (11, 21, 31, 41) jeweils mindestens ein Sink- und Landeventil (14, 24, 34, 44) umfaßt.

5. Solar-Heißluftballon nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes horizontal abblasende Manövrierventil (15, 25, 35, 45) bzw. zumindest dessen Ausgangsstutzen horizontal verschwenkbar gelagert ist.

6. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Startvorbereitung des Ballons für das Innere des Tragkörpers (11, 21, 31, 41) ein Startmast (2) vorgesehen ist.

7. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der lichtdurchlässigen Hülle (12, 22, 32, 42) auf der Unterseite von Kammer(n) ein oder mehrere lichtreflektierende Flächen befinden.

8. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (11) im wesentlichen tellerförmige Gestalt aufweist (Fig, 1).

9. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (21, 31) im wesentlichen die Gestalt eines vertikal ausgerichteten Zylinders hat (Fig. 2, 3).

10. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (41) im wesentlichen die Gestalt eines horizontal ausgerichteten Zylinders hat (Fig. 4).

11. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Hülle (12, 22, 32, 42) so beschaffen ist, daß sie die von der Sonne kommende kurzwellige Strahlung in die von der Hülle (12, 22, 32, 42) jeweils gebildete Kammer (16, 26, 36, 46) hineinläßt, die längerwellige, jeweils vom Reflektor (13, 23, 33, 43) kommende Infrarotstrahlung aber überwiegend zurückhält.

12. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kammern (36) mit jeweils einem Reflektor (33) in Form eines reflektierenden Bodens übereinander angeordnet sind (Fig. 3).

13. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (12, 22, 32, 42) aus transparentem Material besteht.

14. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (12, 22, 32, 43) zumindest teilweise aus reflektierendem Material besteht.

15. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (12, 22, 32, 42) aus HOSTAFLON besteht.

16. Solar-Heißluftballon nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Abwandlung zu einem Fallschirm die Aufnahme (1) für die Last an einem Fallschirmleinensatz hängt.

17. Verfahren zur Herstellung des Tragkörpers eines Solar- Heißluftballons aus Kunststoff-Folie, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen für den Tragkörper miteinander verklebt, vernäht und/oder verschweißt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zu verschweißenden Flächen der Kunststoff-Folien gleichzeitig einer Wärmeeinwirkung und einer Beaufschlagung durch Hochfrequenzenergie ausgesetzt werden.