SE519040C2 - Upphängningsstång för helikopter - Google Patents

Description

519 040 patentskriften 4815263.

Ett säkerhetsproblem med kända anordningar av detta slag är att det kan inträffa allvarliga olyckor till följd av att den från helikoptern nedhängande stången pressas uppåt och in genom helikopterhöljet. Detta kan t.ex. ske om helikop- tern av någon orsak, t.ex. en tillfällig motorstörning, hastigt sjunker några meter i höjdled, så att den såg- klingorna uppbärande stången träffar marken eller annat fast underlag. Samma effekt kan uppkomma om såg- klingorna fastnar när de pressas nedåt genom ett grenverk.

Uppfinningens ändamål Huvudändamàlet med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en anordning vid stänger för montering av nedhängande arbetsutrustningar på helikoptrar, vilken eliminerar eller väsentligt reducerar risker för olyckor orsakade av att upphängningsstångens övre ände pressas uppåt mot helikop- tern.

Till grund för uppfinningen ligger insikten om att detta kan uppnås genom att utföra den med helikoptern förbundna stången på sådant sätt, att tryckkrafter som påverkar stàngens nedre ände ej kan förmedlas till stàngens med helikoptern förbundna övre ände.

Det speciellt karakteristiska för en anordning av det i första stycket angivna slaget är därvid, att stången är så utförd, att om dess nedre ände utsättes för en uppåtriktad tryckkraft denna kraft avledes eller försvagas väsentligt innan den når stàngens med helikoptern förbundna övre ände, så att någon uppåtriktad kraft av skadlig storlek ej träf- far helikoptern.

En tillfällig motorstörning eller annat som kan orsaka att helikoptern plötsligt sjunker ett antal meter, så att o o n - uu .non o a a n | c a 519 040 stången stöter emot marken, kommer därvid ej att resultera i att stången tryckes uppåt och in i helikoptern.

Ett sätt att uppnå detta resultat är att utföra stången med ett ledat knä, som i arbetsläge befinner sig vid sidan om en linje som sträcker sig mellan stångens nedre och övre, med arbetsutrustningen respektive helikoptern förbundna ändar. Ett sådant utförande av stången medför, att en tryckkraft som verkar på stångens nedre ände kommer att resultera i att stången svänges omkring knäleden, som därvid pressas ut i sidled utan att förmedla någon nämnvärd kraft till den ovanförliggande delen av stången.

Enligt ett speciellt föredraget utförande utföres den med helikoptern förbundna stången i form av minst två tele- skopiskt relativt varandra förskjutbara rör. I arbetsläget är rören helt utdragna och ovridbara relativt varandra.

Rören kan emellertid skjutas samman vid utövande av en kraft på änden av det nedre röret. Denna kraft kommer således ej att förmedlas till infästningen i helikoptern.

Ytterligare särdrag för uppfinningen framgår av efterföl- jande patentkrav.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan under hän- visning till de såsom exempel på bifogade ritningar visade utföringsformerna.

Kort beskrivning av ritningsfigurerna Fig. 1 visar en helikopter med en sågutrustning för röjning av kraftledningsgator och liknande.

Fig. 2 visar infästningsanordningen i helikoptern i större skala.

Fig. 3 visar ett utförande av den med helikoptern förbundna . ~ u n u; u uno: 5 19 04 Û 'fl-.___.~" stången i hopskjutet tillstånd.

Fig. 4 visar stången enligt fig. 3 i helt utdraget till- stånd.

Fig. 5 visar ett alternativt utförande av den med helikop- tern förbundna stången.

Fig. 6 och 7 visar stången enligt fig. 5 i ett läge då dess nedre ände utsatts för en uppåtriktad tryckkraft.

Fig. 8 visar stången enligt fig. 5 i hopfällt tillstånd.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Fig. l visar en helikopter l med en från denna nedhängande utrustning för röjning av kraftledningsgator och liknande.

Denna utrustning innefattar ett antal utmed en bom 2 mon- terade sàgklingor 3, vilka drivs från en förbränningsmotor 4 via i bommen anordnade transmissionsorgan. Sågutrust- ningen kan vara av konventionellt slag och är helt stel samt förbunden med en i helikoptern l upphängd stång 5 via en led 6. Vid den visade utföringsformen är stången 5 utförd i form av två relativt varandra förskjutbara tele- skoprör 7 respektive 8, vilka kan vara tillverkade av aluminium och ha en total längd av ca 15 m. Det övre, i detta fall det inre röret 7, monteringsplatta 9 med en ögla eller är förbundet med en övre krok 10 för montering på helikoptern, se fig. 3.

Såsom tydligare framgår av fig. 2 är plattan lO försedd med två med plattan ledbart förbundna momentarmar ll, vilkas andra ändar är förbundna med helikopterns båda landnings- ställ via var sin kulled 30. Armarna ll tar upp vridnings- rörelser hos plattan 9 och röret 7, vilka skall vara ovrid- bara relativt helikoptern. o ø o r ny 5 19 04 Û . .' I fig. 3 visas stången 5 i större skala, varvid delar av ytterröret 8 och innerröret 7 har skurits bort för att tydligare visa konstruktionen. Stàngen 5 är avsedd att upphängas i helikoptern via monteringsöglan 10, medan sågutrustningen är avsedd att anbringas ledbart vid stången 5 medelst en ledaxel 6 vid dennas nedre ände. Mellan stång- en 5 och helikoptern kan en länk 31 vara anordnad, se fig. 2.

Innerröret 7 är ovridbart förbundet med monteringsplattan 9, vilken i sin tur är ovridbart kopplad till helikoptern via momentarmarna 11. Ledaxeln 6 är anordnad i en nedre, i ytterröret 8 ovridbart fixerad kopplingsdel 12, vilken skjuter ut genom rörets 8 nedre ände. I ytterrörets övre del finns en fiberhylsa 13 fixerad, vilken vid ytterrörets 8 förskjutning relativt innerröret 7 glider mot rörets 7 ytteryta. Med 14 respektive 15 betecknas två runt inner- röret 7 anordnade stålhylsor, vilka i ytterrörets 8 helt utdragna läge, se fig. 4, går in i bearbetade säten, ej visade, på fiberhylsans 13 inneryta. I detta läge hålls inner- och ytterrören 7, 8 noggrant styrda relativt var- andra utan inbördes glapp. Med 16 betecknas en slitsad plastring som glider mot ytterrörets insida vid utdragning av detta relativt innerröret 7.

Fiberhylsans 13 nedre kantparti är utfört med ett antal, i detta fall 4 st, urtagningar 17 med kilformade sidoytor och en avrundad topp. Stàlhylsan 15 är utförd med minst ett och lämpligen två mot ytterröret utskjutande ingreppsorgan 18 med motsvarande form. Vid ytterrörets 8 utdragning kommer urtagningarna 17 att få funktionen av säten, vilka mottar de kilformade utsprången 18, se fig. 4, och stoppar ut- dragningen av ytterröret 8. Fiberhylsan 13 och ytterröret 8 blir därvid ovridbart fastlåsta vid innerröret 7 och såle- des även vid plattan 9. n v v ø :c :Joan Utnyttjandet av kilformade eller triangulära säten 17 och utsprång 18 underlättar ihopskjutningen av teleskoprören 8 och 7 efter avslutad arbetsoperation. Detta kan i annat fall vara svårt om helikoptern har vridits något, så att det föreligger en vridkraft mellan ytterröret och innerrör- et, som låser fast dessa relativt varandra och försvårar en axiell förskjutning av ytterröret 8 relativt innerröret 7.

Med de kilformade ingreppsytorna hos sätet 17 och det samverkande utsprånget 18 ger en sådan vridningskraft en komposant i axiell riktning som underlättar hopskjutningen av teleskoprören.

Som framgår av fig. 4 är upphängningsöglan 10 förbunden med en genom monteringsplattan 9 löpande kolvstång 19, vilken är förbunden med en kolv 20, som löper i ett hus 21. Kolven pressas mot sitt nedre ändläge med hjälp av en tryckfjäder 22. Huset 21 är lämpligen fyllt med olja, varvid kolven 20 är försedd med överströmningsorgan, som medger att oljan med visst motstånd kan passera från kammaren ovanför kolven 20 till en kammare under kolven 20, då denna drages uppåt till följd av en momentan stor dragkraft i öglan 10. Här- igenom erhålles en dämpfunktion, vars syfte kommer att beskrivas närmare nedan.

Den ovan beskrivna anordningen används på följande sätt.

Utgångsläget är att sågutrustningen 2, 3, 4 och den vid denna ledbart infästa teleskopstången 5 ligger på marken.

En på helikoptern 1 befintlig lyftkrok 32 kopplas därvid ledbart till lyftöglan 10, t.ex. via en länk 31, varefter momentstängerna 11 fästes vid helikopterns landningsställ, via kullederna 30, så att teleskopstången 5 endast kan svänga i en riktning framåt och bakåt relativt helikoptern 1. När helikoptern sedan lyfter kommer teleskopröret 5 att svängas uppåt relativt den på marken kvarliggande bommen 2 med sågklingorna 3. Vid utnyttjande av tidigare kända stänger med fast längd måste helikoptern, för att undvika att sågutrustningen släpas utmed marken, stiga på sådant sätt, att lyftöglan 10 beskriver en cirkelbåge med centrum i ledpunkten 6. Tidigare har därvid piloten vanligtvis strävat efter att åstadkomma ett litet tryck mot upphäng- ningsstången. Det är emellertid svårt att exakt avväga detta tryck, varför risk föreligger att stången skall knäckas av belastningen.

Med utnyttjandet av en teleskopstång 5 behöver piloten ej åstadkomma något sådant tryck och eventuell avvikelse från den cirkelbågformade rörelsen hos upphängningsöglan 10 kommer att kompenseras genom utdragning eller inskjutning av rören 7 och 8 relativt varandra. Det är därför lämpligt att lyftoperationen startar med röret 8 till hälften ut- draget.

När helikoptern nått sådan höjd att även sågutrustningen lyfts från marken kommer tyngden hos denna att dra ner ytterröret 8 till sitt nedre, i fig. 4 visade ändläge.

Ytterröret, som är ovridbart förbundet med bommen 2, som uppbär sågklingorna 3, låses därvid automatiskt i önskat vridningsläge relativt innerröret 7, så att klingorna 3 blir belägna på korrekt sida om bommen 2 för den avsedda avverkningsriktningen. Detta innebär att klingorna 3 skall vara vända mot, d.v.s. belägna mellan bommen 2 och stammen hos det träd vars grenar skall sågas av.

Till följd av att stången 5 är teleskoperande kommer ytter- röret 8 att skjutas upp på innerröret 7 vid uppkomsten av en tryckkraft på sàgutrustningens nedre ände. Detta kan in- träffa om helikoptern, t.ex. till följd av tillfällig motorstörning, sjunker mot marken så att sågutrustningen slår i marken. Motsvarande risk kan även uppkomma om sàg- klingorna 3 fastnar i grenverket på ett träd i samband med att helikoptern plötsligt sjunker. Med den beskrivna anord- :zoo o »_ u... ßvan: 519 040 ningen kommer detta endast att resultera i att ytterröret skjutes upp motsvarande sträcka på innerröret. Risken för att helikoptern och dess besättning skall skadas till följd av att upphängningsröret skjutes in i helikoptern vid en sådan händelse är således eliminerad eller starkt reduce- rad.

Då sàgklingorna skall befinna sig på rätt sida om balken 2 i förhållande till trädstammen finns behov av att kunna vrida sågutrustningen 180° relativt upphängingsstången 5.

Exempelvis uppkommer detta behov vid röjning i stark lutan- de terräng, då helikoptern ej kan såga i riktning nedför en sluttning med kraftig lutning, då stjärtpartiet därvid riskerar att komma i kontakt med marken. Vid tidigare utrustningar har man härvid varit tvingad att utnyttja förlängningsstänger, för att hänga sågutrustningen på större avstånd under helikoptern. Alternativt har såg- utrustningen måst läggas ned på marken och frikopplats från helikoptern för att därefter vridas l80° och på nytt upp- hängas i helikoptern.

Med utnyttjande av den ovan beskrivna anordningen enligt uppfinningen behöver helikopterföraren för en sådan vrid- ning endast sänka ned sågutrustningen, så att den nedre delen stöder mot marken och därefter sänka helikoptern ytterligare minst ca 7 cm, så att det triangelformade ingreppsorganet 18 frigöres från tillhörande säte 17.

Föraren kan därefter vrida helikoptern l80° och lyfta utrustningen från marken. Därvid kommer ingreppsorganet 18 att samverka med ett på motsatt sida om fiberhylsan 13 beläget säte 17 och på nytt låsa ytterröret 8 i vridled relativt innerröret 7 i den nya positionen. I beroende av antalet säten 17 och/eller ingreppsorgan 18 kan önskat antal inställningslägen mellan ytter- och innerrören 8, 7 erhållas. 519 040 Den ovan beskrivna dämpningsanordningen innefattande fjä- dern 22, kolven 20 och huset 21 har till uppgift att om teleskopstången 5 drages ut för hastigt reducera påkänning- arna på såväl upphängningskroken 32 i helikoptern 1 som på sågutrustningen. En sådan hastig utdragning av upphäng- ningsstången kan exempelvis uppkomma om stången ofrivilligt skjuts ihop vid kontakt med ett kraftigt grenverk på ett träd för att därefter åter friges.

I fig. 5 visas ett alternativt utförande av upphängnings- stången 5. Denna består härvid av två ledbart med varandra förbundna stänger 23 och 24, av vilka stången 23 är avsedd att infästas ledbart i helikoptern och stången 24 att in- fästas ledbart i bommen 2 som bär sågklingorna 3. Vid sina mot varandra vända ändar är varje stång försedd med ett vinkelparti 25, vilka partier vid sina yttre ändar är ledbart förbundna med varandra via en ledtapp 26. I arbets- läge åstadkommer tyngden hos sågutrustningen att ge en dragkraft i stängerna 23 och 24, vilken håller dessa i det i fig. 5 visade läget, varvid den undre stångens vinkel- parti 25 vilar på en stoppklack 33, som skjuter ut från den övre stångens vinkelparti.

Om helikoptern plötsligt skulle sjunka, så att sågutrust- ningen stöter emot marken och en tryckkraft uppkommer på den nedre änden av stången 24 kommer, se fig. 6 och 7, stängerna 23 och 24 att svängas relativt varandra omkring ledaxeln 26, eftersom denna ligger vid sidan om en linje som förbinder stängernas 23 och 24 ytterändar, se fig. 5.

Den uppkomna tryckkraften på stångens 24 nedre ände kommer således att resultera i en vikning av den kompletta stången 23, 24 omkring ledaxeln 26, varvid någon skadlig tryckkraft ej kommer att förmedlas till helikopterns upphängningskrok 32.

Den i fig. 5-7 visade stången kan även vikas ihop till 519 040 10 halva sin ursprungliga längd, såsom illustreras i fig. 8.

Uppfinningen har beskrivits ovan med hänvisning till de på bifogade ritningar såsom exempel visade utföringsformerna.

Dessa kan emellertid, såsom fackmannen enkelt inser, varie- ras i flera avseenden inom ramen för patentkraven med bibe- hållande av den eftersträvade funktionen att eliminera risken för skadliga tryckkrafter på helikoptern till följd av att en arbetsutrustning t.ex. kommer i kontakt med marken. Den visade teleskopstángen kan exempelvis varieras, så att ytterröret är förbundet med monteringsplattan och innerröret med sågutrustningen. Vidare kan även stopporga- nen och motsvarande säten byta plats. u-

Claims (9)

519 040 H PATENTKRAV

1. Anordning vid en stång, vilken är avsedd att hänga ned under en helikopter (1) eller liknande för att bära en utrustning, t.ex. en sågutrustning för trädkvist- ning, som skall manövreras av helikoptern, k ä n n e t e c k n a d a v att stången är utförd av minst två sektioner, vilka antingen är förbundna via ett ledat knä (26), som i arbetsläge befinner sig vid sidan om en linje som sträcker sig mellan stångens nedre och övre, med arbetsutrustningen (2, 3, 4) re- spektive helikoptern (1) förbundna ändar, eller alternativt är teleskopiskt förskjutbara relativt varandra, så att om stångens nedre ände utsättes för en uppåtriktad tryckkraft denna kraft avledes eller försvagas väsentligt innan den når stångens (5) med helikoptern (1) förbundna, övre ände, så att någon uppåt- riktad kraft av skadlig storlek ej träffar helikoptern.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att varje sektion av stången är utförd med en vinkeldel (25) intill sin ena ände och att ändarna av dessa vinkeldelar är ledbart förbundna med varandra via en led (26) som bildar nämnda knä.

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att stången är utförd i form av minst två teleskopiskt relativt varandra förskjutbara rör (7, 8).

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att teleskoprören (7, 8) är vridbara relativt varandra, då de är något ihopskjutna, och att de är ovridbara relativt varandra i helt utdraget tillstånd.

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att det ena röret (7) är utfört med minst ett utskjutande ingreppsorgan (18) och att det andra röret (8) är utfört med säten (17) för samverkan med nämnda ingreppsorgan (18), då rören (7, 8) är helt utdragna. 519 04 0 šïï* šïïâ - llÉiilší ll

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att innerröret (7) är fäst vid ett övre monteringselement (9), att ytterröret (8) är utdragbart från innerröret och försett med en inre hylsformad styrhylsa (13) intill sin övre ände och att den nedre kanten av nämnda styrhylsa är utförd med ett antal säten (17), vilka är inrättade att samverka med minst ett från innerröret mot ytterröret utskjutande utsprång (18) för att definiera ytterrörets (8) yttre ändläge, och dettas vrid- ningsläge relativt innerröret (7).

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda säten (17) och utsprång (18) har kiiformade ingreppsytor.

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att vart och ett av nämnda säten (17) och utsprång (18) har en väsentligen triangulär form.

9. Anordning enligt något av krav 1-8, k ä n n e t e c k n a d a v att en dämpare (19-22) är anordnad mellan stången (5) och infästningsanordningen (32) i helikoptern (1).