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Title:
DEVICE AND METHOD FOR THE TARGETED PLACEMENT OR RECEPTION OF GOODS CARRIED BY AIRCRAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/067131
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the targeted placement or reception of goods from aircraft in which the landing of the aircraft and the exact spatial positioning thereof can be foregone. The item which is to be unloaded and which is stored on an intermediate platform can be lowered from the aircraft to a certain height above the ground. This lowering process is carried out by a cable system which, to a large degree, decouples the movements of the aircraft with regard to the load. The intermediate platform is supported at the intermediate height with regard to the ground by a three-dimensional framework which absorbs pressure forces. Afterwards, the load is received or lowered by this intermediate platform which is spatially fixed, or both method steps are carried out simultaneously or in succession.

Inventors:
SCHAEFER INGOLF (DE)
KAEMPF BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/001817
Publication Date:
December 29, 1999
Filing Date:
June 22, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFER INGOLF (DE)
KAEMPF BERNHARD (DE)
International Classes:
B64D1/22; B64B1/00; (IPC1-7): B64D1/00
Foreign References:
DE19625297A11998-01-08
FR2364854A11978-04-14
FR2364854A11978-04-14
DE19625297A11998-01-08
US3393769A1968-07-23
DE29509940U11995-11-16
GB2055728A1981-03-11
Attorney, Agent or Firm:
Mahler, Peter (Feddersen Laule Ewerwahn Scherzberg Finkelnburg Clemm Jungfernstieg 51 Hamburg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Einrichtung zum gezielten Absetzen von Gütern am Boden aus nicht gelandeten Luftfahrzeugen, die keine Horizontalbewegung zur Auftriebserzeugung benötigen, wie Luftschiffe, Ballone, Hubschrauber, wobei die Güter von einer luftfahrzeugeige nen Zwischenplattform ablaßbar sind, die gegenüber dem Luftfahrzeug mittels Trag mitteln, insbesondere flexiblen, insbesondere einund ausfahrbaren Tragmitteln, be wegbar abgehängt ist, und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zwischenplattform Stützen aufweist, mit denen Druckkräfte zum Boden leitbar sind.
2. Einrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Last von der Zwi schenplattform aus über ein weiteres System weiter ablaßbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den die Druck kräfte aufnehmenden Stützen entsprechende Federund/oder Dämpfungselemente integriert sind oder die den Druck aufnehmenden Stützen selbst Federund/oder Dämpfungseigenschaften aufweisen.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druck aufnehmenden Stützen durch geeignete Einrichtungen erst sukzessive ver steifbar sind.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druck aufnehmenden Stützen durch Aufbringen eines Innendrucks in die Lage ver setzt werden, Druck aufzunehmen.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15, dadurch gekennzeichnet, daß die den Druck aufnehmenden Stützen teleskopartig ausfahrbar sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwi schenplattfrom als Raumtragwerk aus Druckund Zugelementen aufgebaut ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Raumtragwerk zur Lagerung der Zwischenplattform im Laufe des Verfahrens sowohl gelenkig als auch steif ist, um nur zu bestimmten Zeitpunkten Druckkräfte aufzunehmen.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Be wegungsentkoppelung um die Vertikalachse zwischen Luftfahrzeug und Zwischen plattform in der Zwischenplattform erfolgt.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Be wegungsentkoppetung um die Vertikalachse zwischen Luftfahrzeug und Zwischen plattform bereits im Luftfahrzeug erfolgt.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche +9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Be wegungsentkoppelung um die Vertikalachse zwischen Luftfahrzeug und Zwischen plattform in dem System zwischen Luftfahrzeug und Zwischenplattform erfolgt.
Description:
Einrichtung und Verfahren zum gezielten Absetzen oder Aufnehmen von Gütern aus Luftfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gezielten Absetzen oder Aufnehmen von Gütem aus Luftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, Güter oder Personen aus Luftfahrzeugen zu be-oder entladen. Dabei entsteht das Problem, daß zu diesem Zweck gelandet werden mués.

Weiterhin ist bekannt, Personen oder Guter aus nicht gelandeten Luftfahrzeugen mittels einer Abseilwinde abzuiassen oder aufzunehmen. Dabei entsteht das Problem, daß ein genaues Absetzen, insbesondere bei schwierigen Wetterbedingungen, nicht oder nur schwer möglich ist. Dieses Verfahren scheidet demnach bei einer Vietzahl von Anwendungsßllen aus.

In der Patentschrift FR 2 364 851 A vom April 1978 wird eine Einrichtung beschrieben, die ein Absetzen der Last über ein im Raum aufgespanntes Seilfachwerk erlaubt.

Problematisch ist hierbei die Notwendigkeit der dauemden Vorspannung des Seilfachwerks durch das Luftfahrzeug. Der zulässige Bewegungsradius des Luftfahrzeugs ist dabei durch die Geometrie des Seilfachwerks und die Forderung, daß alle Seile vorgespannt bleiben müssen, begrenzt. Die Erzeugung der vertikalen Vorspannung durch das Luftfahrzeug ist dabei mit erheblichem energetischen und konstruktiven Aufwand verbunden.

In der Patentanmeldung P 196 25 297.0 vom Juni 1996 wird ein Verfahren beschrieben, das wesentliche Aspekte aufzeigt und lõst, die im oben angegebenen Patent unerwähnt bleiben. Grundsätzlich bleibt aber die Problematik der Vorspannung eines räumlichen Seilfachwerks durch das Luftfahrzeug bestehen.

Die Patentschrift US 3,393,769 A (Juni 1968) stellt ebenfalls eine Einrichtung dar, die auf ein vorgespanntes Seilsystem zurückgreift, wobei eine räumliche Positionierung der abzusetzenden Last aufgrund der dargestellten Geometrie nicht möglich ist.

Das Gebrauchsmuster DE 295 09 940 (November 1995) steflt ebenfalls eine Einrichtung zum Ablassen von Gutem oder Personen dar, welche zur besseren Fixierung der Personen Sicherungsseile zum Boden verspannt. Dabei wird auf eine saubere räumliche Fixierung und die hierfür erforderlichen geometrischen Bedingungen nicht eingegangen.

Die Patentschrift GB 2 055 728 A (März 1981) beschreibt eine Einrichtung, die ein Ablassen von Lasten aus Luftschiffen erlaubt, ohne Lösungen zum punktgenauen

Absetzen aufzuzeigen bzw. das Abfangen von Störungen, die auf das Luftfahrzeug und das Absetzen einwirken, konstruktiv zu vermeiden.

Weiterhin ist als Stand der Technik bekannt, eine Zwischenplattform oberhalb der Absetzstelle zu plazieren, von der aus die Last dann abgelassen wird. Dabei wird aber diese Zwischenplattform ebenfalls über ein vorgespanntes Raumfachwerk in ihrer Position gehalten. Es ist daher immer eine Vorspannung des Systems durch das Luftschiff erforderlich, wobei die Geometrie des Seilfachwerks den Bewegungsraum des Luftfahrzeugs definiert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung und ein Verfahren anzugeben, mittels dessen ein gezieltes Absetzen bis hin zum punktgenauen Absetzen oder Aufnehmen einer Last ermöglicht wird, auch wenn die Umgebungsbedingungen ein ruhiges Halten des Luftfahrzeuges nicht ertauben und eine vertikale Vorspannung bis hin zum Boden aus beliebigen Gründen nicht möglich oder unerwünscht ist bzw. nicht während der Dauer des Verfahrens sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird dabei mittels einer Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Aufgrund des Raumfachwerks mit druckbelastbaren Stützen ist die Lage der Zwischenplattform bereits weitgehend im Raum fixiert, ohne daß verlangt ist, daß sich das Luftfahrzeug in Ruhe befindet. Ungenauigkeiten in der Position der Zwischen- plattform können während des Ablassens der Zwischenplattform und vor der Fixierung durch die Druckstutzen auftreten. Das Luftfahrzeug selbst befindet sich dabei in einem sinnvoll gewählten Abstand oberhalb der Last. Die Vorspannung zwischen Luftfahrzeug und Zwischenplattform wird dabei aus dem während des Absetzvorgangs weitgehend konstant zu haltenden Auftrieb des Luftfahrzeugs gewonnen.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung wird die Last von der Zwischenplattform uber ein Seilsystem abgelassen, das eine weitere Erhöhung der Positioniergenauigkeit zutäßt. Dies können zum Beispiel vertikal laufende Seile sein, die ein manuelles Bewegen der Last selbst bei großen zu bewegenden Massen zutäßt, oder ein wiederum mit dem Boden in Verbindung stehendes System, welches eine Hinleitung der Last zum Absetzpunkt ermöglicht (wie zum Beispiel Führungsschienen, Andockvorrichtungenetc.).

Es ist vorteilhaft, in die druckaufnehmenden Elemente der Lagerung der Zwischenplattform Bauteile zu integrieren, die eine den Erfordemissen entsprechend gedämpfte Bewegung während des Errichtens der Lagerung der Zwischenplattform

zufaßt. Diese dämpfenden Elemente können zum Beispiel Federelemente, hydraulische Dämpfer oder ähnliches sein. Aftemativ stellt jede einzeine Druckstütze an sich auch ein dämpfendes Element dar.

Eine zweckmäßige Weiterentwicklung ist, wenn die druckaufnehmenden Elemente erst nach Verbindung mit dem Boden und grober Justierung der Zwischenplattform sukzessive steigend Druckkräfte aufnehmen können, um die Stoßbelastung auf das Gesamtsystem gering zu halten. Dies kann zum Beispiel durch kinematische Ketten oder Mechanismen erreicht werden, die an mehreren, sinnvoll zu wählenden Gelenken Schritt für Schritt in Freiheitsgraden eingeschränkt werden und so zu einer zunehmenden Versteifung des Raumtragwerks führen.

Als weitere Variante ist hier der Einsatz einer durch Innendruck zu stabilisierenden Stütze zu nennen, die erst durch Aufbringen eines Innendrucks versteift wird und so das Raumtragwerk aufbaut.

In Ergänzung hierzu kann es auch sinnvoll sein, das Raumtragwerk aus einem Verbund aus druckaufnehmenden Stützen und zur räumlichen Fixierung dieser Druckstützen dienenden Verspannungen aus Zugelementen (zum Beispiel Seilen) aufzubauen. Der Aufbau dieses Tragverbundes sollte den besonderen Anforderungen aus den einzelnen Schritten des gesamten Verfahrens Rechnung tragen, sofem dies als gegeben und sinnvoll erscheint. Dies kann zum Beispiel eine bewegliche Lagerung der Druckstützen darstellen, die erst nach der Verbindung zum Boden über die Zugelementverspannung in die Lage versetzt wird, Druckkräfte aufzunehmen.

Die Entkopplung der möglichen Bewegungen des Luftfahrzeuges von der Zwischenplattform um die Vertikalachse wird durch geeignete Einrichtungen erreicht, die sowohl im System zwischen Luftfahrzeug und Zwischenplattform, im Luftfahrzeug oder in der Zwischenplattform integriert sein können. Dies kann zum Beispiel eine ausreichende Verdrillbarkeit von Seilen oder ein Drehkranz sein.

Weitere Merkmale der Erfindung sowie vorteilhafte Umsetzungen ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispieie der Erfindung dargestellt sind.

Die Fig. 1-4 zeigen ein komplettes Verfahren des Lastabsetzens am Beispiet des Absetzens aus einem Luftschiff. Analog wird die Lastaufnahme in umgekehrter Reihenfolge der Verfahrensschritte durchgeführt. Einzelne Schritte können sinnvoll zeitgleich ablaufen und sind hier nur der Obersichtfichkeit halber getrennt worden.

Weiterhin wurde eine möglichst umfassende Darstellung gewählt, d. h. einzelne Schritte können, falls die konstruktive Umsetzung dies zuläßt, entfallen.

Schritt 1-4 sind in Fig. 1 dargestellt.

In Schritt 1 befindet sich das Luftfahrzeug noch im Reiseflug auf den Zielort.

In Schritt 2 sinkt das Luftfahrzeug auf die Zielflughöhe, die nach den örtlichen Gegebenheiten und Erfordemissen gewählt wird.

In Schritt 3 wird, falls erfordertich, der Laderaum geöffnet und die Last abgelassen.

Altemativ befindet sich die Last grundsätzlich unterhalb des Luftfahrzeugs, muß also nicht speziell abgelassen werden. Dann entfällt dieser Schritt.

In Schritt 4 wird das Luftfahrzeug in der Zielflughöhe plaziert und muß nun nur noch die Störungen durch Wind und Auftriebsänderungen ausgleichen. Es muß aber nicht in Ruhe sein, sondern in ständiger Bewegung.

Die Schritte 5-8 sind in Fig. 2 dargestellt.

In Schritt 5 wird das Raumtragwerk zur Aufnahme von Dnuckkräften, soweit erforderlich, vorbereitet. Alternativ ist das Tragwerk immer in ausgefahrenem Zustand.

In Schritt 6 wird die Verbindung zum Boden hergestellt. Dies ist einer der Verfahrensschritte, in dem Feder-Dämpferelemente eventuell eine hilfreiche Rolle spielen.

In Schritt 7 wird der Rahmen, falls erforderlich, verspannt und ist spätestens ab diesem Zeitpunkt in der Lage, Druckkräfte aufzunehmen.

In Schritt 8 sind alle Vorbereitungen zum Ablassen der Last aus der Zwischenplattform abgeschiossen.

Die Schritte 9-12 sind in Fig. 3 zusammengestettt.

In Schritt 9 wird die Last abgelassen. Dabei ist eine weitere Feinjustierung möglich, falls die entsprechenden Einrichtungen installiert sind.

In Schritt 10 wird das Gewicht der abgelassenen Last durch Ausgleichsballast neutralisiert, soweit dies erforderlich ist. Dieser Ausgleichsballast kann in vielfältiger Form aufgenommen werden.

Die Schritte 11-16 sind in Fig. 4 dargestellt.

In Schritt 11 wird die Verbindung zum Boden gelost, nachdem die eventuell erforderliche Auflösung des Druckkräfteverbandes vorgenommen worden ist.

In Schritt 12 wird wieder vom Boden abgehoben.

In Schritt 13 wird, falls konstruktiv vorgesehen, der Tragverband zur Lagerung der Zwischenplattform wieder eingefahren.

In Schritt 14 wird der Rahmen und der Ballast, soweit vorgesehen, eingefahren.

In Schritt 15 wird der Obergang zum Reiseflug eingeleitet.

In Schritt 16 befindet sich das Luftfahrzeug wieder im Reiseflug.

Altemativ zum gezeigten Luftschiff kann das Luftfahrzeug auch ein Ballon oder ein Hubschrauber oder jedes andere Luftfahrzeug sein, das keine Horizontalbewegung benötigt, um Auftrieb zu erzeugen.

Entsprechend kann auf den gezeigten Rahmen zum Aufhängen der Last verzichtet werden, wenn sich aus der Problemstellung als sinnvoll ergibt