DE69426535T2

DE69426535T2 - Docksystem für ein luftschiff

Info

Publication number: DE69426535T2
Application number: DE69426535T
Authority: DE
Inventors: G. Belie
Original assignee: Lockheed Corp; Lockheed Martin Corp
Current assignee: Lockheed Martin Corp
Priority date: 1994-04-04
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 2001-06-07
Anticipated expiration: 2014-09-01
Also published as: IL111500A0; CA2181559A1; CN1063398C; NZ274047A; AU7795994A; JPH09511198A; IL111500A; WO1995026903A1; SG67902A1; KR100311671B1; US5431359A; CN1145608A; DE69426535D1; TW262446B; KR970702194A; EP0754140A1; AU695756B2; JP3522279B2; BR9408520A; MY130542A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Flugplatzeinrichtungen und insbesondere eine Flugplatzeinrichtung für ein Andock- und Frachthandhabungssystem für Fahrzeuge, die leichter als Luft sind.

Beschreibung des Standes der Technik

Es gibt grundsätzlich zwei Typen von Fahrzeugen, die leichter als Luft sind; starre oder nicht starre. Es gibt drei allgemeine Typen von nicht starren Fahrzeugen: solche, die einen einzelnen mit Gas gefüllten Sack aufweisen; solche, bei denen mehrere Gassäcke in Reihe aneinander gefügt sind; und natürlich solche, die eine Vielzahl von Gassäcken innerhalb einer nicht starren Umhüllung besitzen. Starre Luftschiffe besitzen eine innere Struktur, welche die Gestalt des Fahrzeugs festlegt, und enthalten eine Vielzahl von Gassäcken oder Gasbalgen in derselben und eine äußere aerodynamische Abdeckung darüber. Bei den nicht starren Konstruktionen hängen die Ladungsflugstation und die Ladungsfächer vom Boden des Fahrzeugs herab, was sehr häufig als eine Gondel bezeichnet wird. Bei den starren Konstruktionen ist es allgemeine Praxis, die Flugstation/Passagier- und Ladungsfächer unter dem Gassack oder -balg zu montieren, obwohl viele Konstruktionen diese in den starren Rahmen des Fahrzeugs integrieren.
Eines der Probleme bei sowohl starren als auch nicht starren Fahrzeugen, die leichter als Luft sind, ist deren eingeschränkte Fähigkeit, ihre Station oder Lage zu halten und/oder diese zu manipulieren, wenn sie andocken, speziell dann, wenn irgendwelche signifikanten Querwinde vorhanden sind. Dies ergibt sich in erster Linie aufgrund von deren großer Querschnittsfläche, die das Fahrzeug veranlaßt, sich "mit dem Wetter zu drehen" ("weather vane") und sich zu "wiegen". Diese sind speziell schwierig zu steuern, wenn der Wind stürmisch ist oder wenn signifikante, nach oben und nach unten verlaufende Driften auftreten. In der Tat hat sich herausgestellt, daß das Andocken den schwierigsten Teil eines Fluges eines Fahrzeugs darstellt, welches leichter als Luft ist. Somit besteht die allgemeinste Andockprozedur darin, das Fahrzeug an seiner Nase oder Spitze anzutäuen und sich nach dem Wetter ausrichten zu lassen.
Zusätzlich verbleibt, wenn es sich nicht um ein herkömmliches Flugzeug handelt, die Anhebekraft, wenn dieses angedockt ist, erhalten, die durch den Gassack entwickelt wird. Wenn somit die Ladung entladen wird, nimmt die Nettoanhebekraft zu. In der Vergangenheit wurde diese Zunahme in der Nettoanhebung durch Andockeinschränkungen absorbiert, beispielsweise durch Vertäuungsleinen. Wenn das Ladungsgewicht sehr groß ist, wird die Kraft, die auf die Vertäuungsleinen ausgeübt wird, groß und das "Stationshalten", wenn angedockt wird, wird dann noch schwieriger. Daher muß mit dem Entladen und wieder Beladen der Ladung manchmal solange gewartet werden, bis irgendwelche Winde in ausreichender Weise abgeklungen sind oder es müssen zusätzliche Vertäuungsleinen verwendet werden, um das Fahrzeug in einer Position "anzubinden". Es ist jedoch offensichtlich, daß es immer wichtig ist, die Zeit minimal zu gestalten, die für solche Operationen aufgebracht wird.
Der Andockaspekt des Problems wurde in dem US-Patent Nr. 1,119,646 "Vorrichtung zum Landen oder Festmachen von Luftschiffen" von H. V. Schleinitz angegangen, wobei eine rotierende Plattform zum Andocken von Fahrzeugen, die leichter als Luft sind, offenbart ist. Zusätzlich offenbart das US-Patent Nr. 1,867,591 "Dirigierbares Luftdock" von A. S. Pranke eine auf Schienen montierte rotierende Plattform. Das US- Patent Nr. 1,748,500 "Vertäuen von Luftschiffen" von H. V. Thaden offenbart die Verwendung von kreisförmigen Spuren oder Bahnen mit Vorrichtungen für die Halterung des Fahrzeugs in solcher Weise, daß das Fahrzeug sich mit dem vorherrschenden Wind ausrichten kann. Das US-Patent Nr. 1,853,777 "Verfahren und Vorrichtung zum Festmachen von Luftschiffen" von W. V. N. Powelson et al. offenbart ein drehbares Aufhängungssystem zum Andocken eines Fahrzeugs, welches leichter als Luft ist, wobei das Aufhängungssystem gedreht wird, so daß es mit dem relativen Wind ausgerichtet wird. Nachdem das Fahrzeug befestigt worden ist, wird das Aufhängungssystem derart gedreht, daß das Fahrzeug mit einer darunter befindlichen, auf der Ebene des Bodens vorhandenen Grube ausgerichtet wird, die dazu verwendet wird, um das Fahrzeug zu schützen oder zu beherbergen. Während alle diese Konzepte es ermöglichen, daß das Fahrzeug angedockt wird und nach dem Andockvorgang sich wettermäßig ausrichten kann, ist keines der zuvor erläuterten Konzepte dafür geeignet, um gleichzeitig eine Ladung einzuladen und auszuladen, während das Fahrzeug sich mit dem Wetter ausrichtet oder bewegt.
Das herkömmliche Einladen der Ladungsbehälter und ähnlichem durch Türen, die in der Seite des Fahrzeugs gelegen sind, ist zu langsam und es wäre schwierig, gleichzeitig die Ladung einzuladen und auszuladen, um das Gesamtgewicht des Fahrzeugs konstant zu halten. Ladungsflugzeuge, wie beispielsweise der C5-Militärtransporter, besitzen Front- und Hecköffnungstüren zu der Ladungskammer. Jedoch wäre das Bewegen der Ladung gleichzeitig am Frontbereich und heraus aus dem rückwärtigen Bereich eines großen Fahrzeugs, welches leichter als Luft ist, immer noch eine schwierige und zeitaufwendige Operation, speziell dann, wenn die Ladungskammer etwa 180 bis 240 m (600 bis 800 Fuß) lang ist. Zusätzlich zu dem Erfordernis eines nicht unterbrochenen Durchgangs über eine solche Länge hinweg würde dies die Konstruktion der Gondel stark komplizieren. Die Verwendung von einzelnen Ladungskammern, die entlang von einer der Seiten des Fahrzeugs gelegen sind, kann die Zeit zum Einladen der Ladung und Ausladen reduzieren, richtet sich jedoch nicht auf das Bedürfnis, ein konstantes Nutzlastgewicht an dem Fahrzeug aufrecht zu erhalten.
Der Bedarf dafür, ein konstantes Nutzlastgewicht während des Beladens und Entladens einer Ladung aufrecht zu erhalten, und Vorsehen eines Ladungs-Beladungssystems, welches die Andockzeit zum Entladen und Beladen der Ladung minimiert, wurde durch die Erfindung angegangen, die in der US-A-5,346,162 offenbart ist, mit dem Titel "Ein Ladungs-Beladungssystem für ein Fahrzeug leichter als Luft" von G. Bellie et al., angemeldet am 8. November 1993. Diese Erfindung betrifft eine Ladungskammer für ein Fahrzeug, welches leichter als Luft ist. Im einzelnen enthält die Ladungskammer eine eine Ladung tragende Konstruktion, die am Boden des Fahrzeugs montiert ist und eine Vielzahl von Durchgängen besitzt, die sich entlang der Längsachse des Fahrzeugs erstrecken. Jeder der Durchgänge ist mit der lateralen Achse des Fahrzeugs ausgerichtet und erstreckt sich vollständig durch die Konstruktion hindurch und ist dafür geeignet, das gleichzeitige Entladen einer Ladung von einem Ende und Beladen oder Einladen der Ladung von dem gegenüberliegenden Ende zu ermöglichen. Ein Ladungsbewegungssystem ist in dem Boden von jedem Durchgang montiert, um die Ladung in einem Ende zu bewegen und aus dem gegenüberliegenden Ende des Durchgangs heraus zu bewegen und zu Zwischenpositionen zwischen diese zu bewegen. Ein Ladungssicherungssystem ist auf dem Boden des Durchgangs montiert, um die Ladung lösbar zu sichern, und zwar innerhalb des Durchgangs an den zwischenliegenden Positionen. Somit wird nicht nur ein signifikanter Betrag an Zeit eingespart, sondern das Gewicht des Fahrzeugs verbleibt im wesentlichen konstant.
Jedoch muß das Problem, die Ladung zu und von dem Fahrzeug zu bringen, wenn das Fahrzeug wetterabhängig schwankt, gleichzeitig angegangen werden, um sicherzustellen, daß der zeitliche Vorteil des oben erläuterten Ladungssystems nicht verlorengeht. Neben der Ladungsausgabe existiert das Problem, das Fahrzeug wieder zu betanken als auch die erforderliche Wartung des Fahrzeugs durchzuführen, wenn das Fahrzeug wetterabhängig schwankt.
Das US-Patent Nr. 5,143,323 "Luftschiff-Handhabungssystem" von F. Husain offenbart eine rotierende Plattform zum Andocken eines Fahrzeugs. Die Plattform enthält eine Landebremsanordnung (arresting gear assembly). Die Ladung ist in einem Modul enthalten, der in einer offenen Ausnehmung am Boden des Fahrzeugs montiert ist. Der Modul wird an einer ersten Position auf der Plattform entfernt und wird darin hinein abgesenkt. Das Fahrzeug muß zu einer zweiten Position zum Beladen mit einem Ersatzmodul bewegt werden. Diese Konstruktion ist mit mehreren Nachteilen behaftet, daß nämlich die Ladung nicht gleichzeitig eingeladen und ausgeladen werden kann und das Fahrzeug nach dem Entladen zu einer neuen Position bewegt werden muß, um es wieder zu beladen. Diese Nachteile erhöhen stark die Verweilzeit und komplizieren die Konstruktion der Plattform. Zusätzlich erfordert die Verwendung eines Ladungsmoduls in dieser Weise, daß dieser als ein Teil des Fahrzeug-Flugwerks konstruiert und zertifiziert werden muß, was dessen Kosten stark erhöht.
Es wird ferner auf die US-1770675 hingewiesen, die ein Andock- und Handhabungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 beschreibt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Allgemein gesagt, besteht die Erfindung aus einem Kombinationsandock- und Ladungshandhabungssystem für ein Fahrzeug, welches leichter als Luft ist und eine longitudinale, vertikale und laterale Achse besitzt. Das Fahrzeug enthält eine Ladungstragekonstruktion, die an dem Boden des Fahrzeugs montiert ist. Die Konstruktion erstreckt sich entlang wenigstens einem Abschnitt der longitudinalen Achse und enthält eine Vielzahl von Durchgängen mit offenen Enden, die mit der lateralen Achse des Fahrzeugs ausgerichtet sind und sich vollständig durch die Konstruktion hindurch erstrecken. Die Durchgänge sind dafür geeignet, um gleichzeitig Ladungscontainer zu entladen, und zwar von einem Ende des Durchgangs, und Ladungscontainer von dem gegenüberliegenden Ende einzuladen. Es ist eine Plattform mit enthalten, die eine Längsachse hat und um eine Drehachse drehbar ist. Die Plattform enthält: einen Zentrumsabschnitt zum Aufnehmen des Fahrzeugs, wenn dieses angedockt ist; einen ersten Seitenabschnitt, der sich entlang der longitudinalen Achse der Plattform erstreckt, um die Ladungscontainer aufzunehmen, die aus dem Fahrzeug ausgeladen werden; einen zweiten Seitenabschnitt, der sich entlang der longitudinalen Achse der Plattform erstreckt, um die Ladungscontainer zu speichern, die gleichzeitig eingeladen werden; ein erstes System zum Drehen der Plattenform um die Drehachse; und ein zweites System zur Sicherung des Fahrzeugs an der Plattform. Ein Transportsystem ist vorgesehen, um die Ladungscontainer von der ersten Seite der Plattform aufzunehmen und um die Ladungscontainer für den Transfer auf die zweite Seite der Plattform zu positionieren und um die Ladungscontainer zu und von entfernt gelegenen Stellen zu transportieren.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung befindet sich die Drehachse der Plattform allgemein an deren Mitte und das zweite System sichert das Fahrzeug an der Plattform derart, daß das Zentrum des Fahrzeugs mit der Drehachse koinzidiert. In bevorzugter Weise enthält das erste System eine Vielzahl von kreisförmigen Spuren oder Bahnen mit einem Zentrum, welches mit der Drehachse der Plattform koinzidiert. Eine Vielzahl von Rädern sind an der Plattform in Berührung mit der Vielzahl der kreisförmigen Spuren oder Bahnen montiert. Ein Antriebssystem (propulsion system), welches an der Plattform montiert ist, ist mit einem oder mit mehreren der Räder gekuppelt und treibt diese an, was zu einer Drehung der Plattform führt. Eine alternative Annäherung oder Möglichkeit besteht darin, die Plattform an ihrem Zentrum (der Drehachse) festzustecken und eine Vielzahl von herkömmlichen Rändern an der Plattform zu montieren, die so positioniert sind, um eine Drehung der Plattform um die Drehachse zu ermöglichen. Diese letztere Ausführung erfordert es, daß der Boden in geeigneter Weise aufbereitet wird, um die Lasten aufzunehmen, die durch die Plattform und irgendein daran angedocktes Fahrzeug hervorgerufen werden. Es schafft jedoch eine einfache Kompensation hinsichtlich der Expansion und Kontraktion der Plattform aufgrund von Temperaturänderungen.
Eine Version des zweiten Systems zur Sicherung des Fahrzeugs an der Plattform enthält einen Vertäuungsturm, der an einem Ende der Plattform montiert ist. An dem Turm ist ein Ring (collar) montiert, der vertikal nach oben und nach unten auf diesem bewegbar ist und eine Hälfte einer Schnelltrennkupplung enthält. Eine Winde, die eine zurückziehbare Leine enthält, ist an der Nase oder Spitze des Fahrzeugs montiert. Die zweite Hälfte der Schnelltrennkupplung ist mit dem Ende der Leine verbunden, derart, daß dann, wenn die schnell trennbaren Hälften aneinandergefügt werden, das Fahrzeug in Berührung mit dem Turm gezogen werden kann, und zwar selbst bei einem Frontwind. Das Sicherungssystem enthält auch eine Vielzahl von Winden, die entlang dem Fahrzeug auf einer der Seiten desselben montiert sind und Vertäuungsleinen aufweisen, die nach unten ausgefahren werden können und nach unten hin vertäut werden können, und zwar an einer Vielzahl von unteren Vertäuungsbefestigungsstellen, die entlang der Plattform montiert sind.
Bei einer zweiten Version des zweiten Systems zur Sicherung des Fahrzeugs an der Plattform enthält der Vertäuungsturm einen Bodenabschnitt, der an dem Ende der Plattform befestigt ist. Der obere Abschnitt ist bewegbar an dem Bodenabschnitt montiert, derart, daß er sich "teleskopartig" nach oben und nach unten bewegen kann. Eine erste Winde ist an dem oberen Ende des Turmes gelegen mit einer zurückziehbaren Leine mit einer Hälfte einer schnell trennbaren Kupplung, die an das Ende angebracht ist. Eine zweite Winde ist an der Nase des Fahrzeugs montiert, welche eine zurückziehbare Leine enthält, an der die zweite Hälfte der Schnelltrennkupplung befestigt ist. Wenn sich das Fahrzeug annähert, wird der obere Abschnitt des Turms nach oben ausgefahren. Die Leinen von den zwei Winden werden nach unten ausgefahren zu der Plattform hin, so daß die Bodencrew die Hälften miteinander verbinden oder voneinander trennen können. Das Fahrzeug wird dann in Berührung mit dem Turm gewunden. Danach wird der obere Abschnitt des Turmes abgesenkt, wobei die an dem Fahrzeug montierten Winden entlang jeder Seite dazu verwendet werden, um das Fahrzeug nach unten zu "zu ziehen" und dieses an der Plattform zu sichern.
Das Transportsystem enthält ein Paar von parallel verlaufenden Spuren oder Bahnen, die von der Drehachse gleich beabstandet sind und um eine Strecke beabstandet sind, die geringfügig größer ist als die Weite oder Breite der Plattform. Die Spuren oder Bahnen erstrecken sich von einer Stelle jenseits der Plattform zu einer Stelle entlang wenigstens einem Abschnitt der Länge derselben, und zwar wenigstens um die Länge der Ladungskammer des angedockten Fahrzeugs. Somit können beladene, auf Schienen montierte Karren aus Lagerhäusern, die benachbart abgestellt sind, entlang einer Seite der Plattform gebracht werden, um die Ladung auf dieser auszuladen und die Ladung auf der Plattform kann auf die unbeladenen Karren ausgeladen werden. Natürlich können parallele Straßen und herkömmliche Transportwagen dazu verwendet werden, um die Ladung zu und von der Plattform zu bringen.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die Plattform um eine Drehachse an einem Ende drehbar und das zweite System sichert das Fahrzeug an der Plattform in solcher Weise, daß die Nase des Fahrzeugs im allgemeinen mit der Drehachse der Plattform koinzidiert. Bei dieser Ausführungsform enthält das erste System zum Drehen der Plattform um ihre Drehachse eine Vielzahl von kreisförmigen Spuren oder Bahnen, deren Mittelpunkte miteinander koinzidieren. Auch hier können, wenn der Boden in geeigneter Weise aufbereitet wurde, herkömmliche Räder und kreisförmige Straßen oder Fahrbahnen verwendet werden. Bei dieser zweiten Ausführungsform erfordert das zweite System zur Sicherung des Fahrzeugs an der Plattform, daß der Turm durch Montieren seines einen Endes mit der Drehachse koinzidiert. Wenn somit Vertäuungsleinen gesichert sind, dreht sich das Fahrzeug um das eine Ende (den Turm). Alle anderen Systeme verbleiben identisch wie bei der ersten Ausführungsform.
Im Betrieb wird, bevor das Fahrzeug andockt, die Plattform mit den parallelen Bahnen ausgerichtet und es werden beladene und unbeladene Karren entlang den Seiten der Plattform gebracht, und zwar von entfernt gelegenen Stellen aus, wie beispielsweise von Warenhäusern. Die Ladung wird auf den ersten Seitenabschnitt des Fahrzeugs geladen und eine an früherer Stelle ausgeladene Ladung von einem abgegangenen Fahrzeug, die auf dem ersten Seitenabschnitt der Plattform aufgeladen wurde, wird von dieser auf die leeren Karren ausgeladen. Nachdem die Karren zu den Lagerhäusern zurückgeleitet worden sind, wird die Plattform mit der darauf wieder hergestellten Ladung gedreht, so daß sie mit dem dann vorherrschenden Wind ausgerichtet wird. Das Fahrzeug nähert sich dann von einer stromabwärtigen Windrichtung her und wenn es beginnt, sich über die Plattform zu erstrecken, wird es angehalten und man beginnt mit dem Festmachen. Das Fahrzeug wird an der Plattform entweder gemäß dem Konzept nach dem bewegbaren Ring oder gemäß dem Konzept nach dem Teleskopturm gesichert. Danach kann die Ladung ausgeladen werden und es kann gleichzeitig eine neue Ladung auf das Fahrzeug geladen werden. Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn sich der Wind drehen sollte, das Fahrzeug dazu neigt, mit dem Wetter zu schwanken und mit dem Wind ausgerichtet wird, und daß die Plattform dann gedreht wird, um das Fahrzeug in solch eine Ausrichtung zu bringen. Dies reduziert jegliche durch Wind induzierte Belastungen auf das Fahrzeug auf ein Minimum. Der Vorteil der ersten Ausführungsform, bei der sich die Plattform um seine Mitte dreht, besteht darin, daß lediglich ein Viertel der Landfläche oder Landbereiches erforderlich ist, um einer Schwenkbewegung der Plattform gemäß vollen 360 Grad Rechnung zu tragen. Jedoch wird bei der zweiten Ausführungsform die Neigung zu einer Selbstausrichtung erhöht.
Während dieser Neupositionierung können Operationen gemäß einer Beladung mit der Ladung und Entladung fortgesetzt werden. Nachdem die Ladung eingeladen wurde und irgendeine erforderliche Fahrzeugnachfüll- und Reparaturoperation vervollständigt worden ist, wird das Fahrzeug enttäut und von dem Turm abgetrennt und verläßt die Plattform. Die Plattform kann dann in erneute Ausrichtung mit den parallelen Bahnen oder Spuren oder Fahrbahnen gedreht werden, wobei dann die Karren oder Transportwagen erneut entlang der Seite gebracht werden können. Somit beseitigt dieses System oder reduziert zumindest drastisch die Probleme, die bei den herkömmlichen Andock- und Ladungshandhabungsverfahren und -systemen auftraten, und zwar insofern als das Beladen mit Ladung und Entladen der Ladung fortgesetzt werden kann, wenn sich das Fahrzeug mit dem Wetter ausrichtet oder mit diesem schwankt und das Gesamtgewicht des Fahrzeugs im wesentlichen auf einem konstanten Wert gehalten wird. Zusätzlich reduziert das Andocksystem die Verweilzeit für solche Fahrzeuge auf ein Minimum, und zwar aufgrund des hohen Grades der Parallelität in dem System. Dies liefert auch einen hohen Grad an Wiederholbarkeit für zuverlässige und voraussagbare Operationen.
Die neuartigen Merkmale, die für die Erfindung als charakteristisch betrachtet werden, und zwar sowohl hinsichtlich deren Organisation als auch Betriebsverfahren zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen derselben können aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden, in denen die momentan bevorzugte Ausführungsform der Erfindung als Beispiel veranschaulicht ist. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen lediglich der Veranschaulichung dienen und der Beschreibung dienen und nicht die Grenzen der Erfindung festlegen sollen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Andocksystems, bei dem die Plattform um ihre Mitte drehbar ist;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des Andocksystems, welches in Fig. 1 veranschaulicht ist, und zwar entlang der Linie 2-2;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Systems ähnlich von Fig. 1, wobei die Plattform veranschaulicht ist, die eine erste Version des Fahrzeugsicherungssystems enthält, welches mit dem vorherrschenden Wind ausgerichtet ist, bereit, ein sich annäherndes Fahrzeug, welches leichter als Luft ist, aufzunehmen, welches sich zum Andocken annähert;
Fig. 4 ist eine Teilansicht des Fahrzeugs und des Festmachturmes, welche die erste Version des Sicherungssystems veranschaulicht, das dazu verwendet wird, um das Fahrzeug in die angedockte Position zu bringen;
Fig. 5 ist eine Ansicht ähnlich derjenigen von Fig. 4, wobei eine zweite Version des Fahrzeugsicherungssystems veranschaulicht ist, das dazu verwendet wird, um das Fahrzeug in die Andockposition zu bringen;
Fig. 6 ist eine Ansicht ähnlich von Fig. 5, wobei das Fahrzeug veranschaulicht ist, welches unter Verwendung der zweiten Version des Fahrzeugsicherungssystems angedockt wurde;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht des Andocksystems mit einem Fahrzeug, welches leichter als Luft ist, welches daran festgemacht ist;
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht ähnlich derjenigen von Fig. 2, wobei ein Fahrzeug, welches leichter als Luft ist, veranschaulicht ist, welches an der Plattform festgemacht ist und welches gleichzeitig entladen wird und mit einer Ladung wieder beladen wird;
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Andocksystems, wobei die Plattform um ein Ende drehbar ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Gemäß den Fig. 1 und 2 enthält das Andocksystem, welches allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, eine Plattform 12, die um ihre Mitte 14 (Drehachse) allgemein drehbar ist. Die Plattform 12 enthält: einen Zentrumsabschnitt 16 für die Aufnahme eines Fahrzeugs, welches leichter als Luft ist; einen ersten Seitenabschnitt 18 für die Ablage der Ladung zum Beladen des Fahrzeugs; einen zweiten Seitenabschnitt 20 für die Aufnahme der Ladung, die von dem Fahrzeug ausgeladen wurde; und einen Festmachturm 22, der an einem Ende montiert ist. Die Plattform 12 enthält ferner eine Vielzahl von Rädern 30, die an eine Vielzahl von kreisförmig konfigurierten Schienen 32 in Anlage stehen, deren Mittelpunkt mit der Drehachse 14 der Plattform koinzidiert. Eine Antriebsmaschinenanlage 34 ist auf der Plattform montiert und ist mit einem oder mit mehreren Sätzen der Räder 30 zum Antreiben der Plattform um deren Zentrum (Drehachse) gekoppelt. Die Antriebsmaschinenanlage 34 kann vielfältige Formen haben, beispielsweise aus einer diesel-elektrischen Lokomotivenmaschinenanlage, bestehen. Natürlich kann eine vielfache Anzahl davon erforderlich sein, speziell dann, wenn die Plattform 12 groß ist.
Ein Paar von parallel verlaufenden Bahnen oder Spuren 40 und 42, die ihren Ursprung von entfernt gelegenen Warenlagern 43A und 43B haben, sind von der Drehachse 14 gleich beabstandet und sind voneinander um einen Abstand beabstandet, der ausreichend ist, um die Möglichkeit zu schaffen, daß die Schienenfahrzeuge 44A und 44B entlang einer der Seiten der Plattform gelangen kann, wenn diese mit diesen ausgerichtet ist. Natürlich kann auch ein Paar von parallel verlaufenden Straßen in Verbindung mit dem Transportwagen (nicht gezeigt) verwendet werden, und zwar anstelle des Schienensystems, welches in Fig. 1 gezeigt ist. Dessen ungeachtet werden, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist, diese Schienenfahrzeuge 44A und 44B dazu verwendet; um die Ladung, wie beispielsweise die Ladungscontainer 54, die auf Karren 55 getragen werden, von dem Seitenabschnitt 20 auszuladen und um Ladungscontainer, die ebenfalls auf Karren 55 getragen sind, auf den Seitenabschnitt 18 aufzuladen. Die Verwendung der bewegbaren Karren 55 unterstützt, wie im folgenden ersehen werden kann, den Transfer der Ladung zu und von dem angedockten Fahrzeug.
Um weiter auf die Fig. 1 und 2 und zusätzlich auf die Fig. 3 und 4 einzugehen, wird, nachdem die Karren 55, welche die Ladungscontainer 54 tragen, auf die Seite 18 der Plattform 12 geladen wurden und die Schienenfahrzeuge 44a und 44b zu den Warenlagern 43A und 43B jeweils zurückgeführt wurden, die Plattform 12 derart gedreht, daß sie mit dem vorherrschenden Wind ausgerichtet wird, wie durch einen Pfeil 60 angezeigt ist. Ein Fahrzeug 62, welches leichter als Luft ist, ist in Fig. 3 veranschaulicht, welches sich stromabwärts im Wind an der Plattform 12 ausgerichtet hat. Das Fahrzeug 62 mit einer Längsachse 63A, einer vertikalen Achse 63B und einer lateralen Achse 63C enthält auch einen Gassack 64, an welchem eine Gondel 66 aufgehängt ist. Eine Vielzahl von Antriebssystemen 68 (propulsion systems) sind an der Gondel montiert und die Flugstation 70 ist in Front unter der Nase 72 gelegen. Wie speziell in Fig. 4 gezeigt ist, enthält das Fahrzeug 62 eine Winde 74, die in der Nase 62 montiert ist, welche eine flexible Leine 76 enthält, die in einer ersten Hälfte einer Kupplung 78 endet. Ein Ring oder Manschette 82 ist drehbar an dem Turm 22 befestigt und ist darauf auch vertikal bewegbar. Eine zweite Hälfte der Kupplung 84 ist an dem Ring oder Manschette 82 montiert. Wenn sich das Fahrzeug 62 der Plattform 12 nähert, wird die Leine 76 abgewickelt und die Kupplungshälfte 78 wird durch Bodenpersonal (nicht gezeigt) an die andere Hälfte 84 angebracht.
Der Ring 82 befindet sich zu Beginn in seiner unteren Position, wobei die Kupplungshälften aneinander gefügt sind und danach wird der Ring der Manschette zu einer Andockposition angehoben, die durch 82A angezeigt ist. Beim Annähern kann das Fahrzeug 62 auch eine Vielzahl von Festmachleinen 90 ausfahren, und zwar von den Windenanordnungen 91, die am Fahrzeug 62 montiert sind. Die Windenanordnungen 74 und 91 werden dazu verwendet, um das Fahrzeug zu dem Anbindturm 22 zu ziehen in Verbindung mit dem Druck von den Antriebssystemen 68. Die Festbindeleinen 90 von den Windenanordnungen 91 werden an Anschlußstücke 92 an der Plattform 12 gesichert. Der Ring oder Manschette 82 wird abgesenkt, wenn die Windenanordnungen 91 die Leinen 90 anziehen, bis schließlich eine Berührung mit dem Zentrumsabschnitt 16 der Plattform hergestellt wird. Da das Fahrzeug dafür konstruiert ist, um auf die Plattform 12 "mit Gewalt herabgezogen zu werden", können andere Sicherungs- bzw. Befestigungssysteme, wie beispielsweise Klemmvorrichtungen (nicht gezeigt), an der Plattform montiert sein und können dazu verwendet werden, um das Fahrzeug 62 an dieser zu sichern.
In den Fig. 5 und 6 ist ein zweites Fahrzeugsicherungssystem veranschaulicht, wobei der Turm, der mit dem Bezugszeichen 22' bezeichnet ist, einen unteren starren Abschnitt 93 und einen vertikalen oberen Teleskopabschnitt 94 besitzt. Eine Winde 95 ist an dem oberen Teil 96 montiert und hat eine Verankerungsleine 97, die an einer Abtrennhälfte 98 endet. Wenn sich das Fahrzeug 62 der Plattform annähert, wird der obere Abschnitt 94 des Turmes 22' angehoben und es wird die Verankerungsleine 97 ausgefahren. Die Kupplungshälfte 98 wird mit der Kupplung 78 verbunden und das Fahrzeug wird an den Turm 22' gezogen, und zwar in Verbindung mit dem Druck von den Antriebssystemen 68 her. Wenn eine Berührung stattfindet, wird der obere Abschnitt 94 abgesenkt, wobei die Windenanordnungen 91 die Leitungen 90 einziehen, bis eine Berührung mit dem Zentrumsabschnitt 16 der Plattform 12 hergestellt wird.
Um speziell auf die Fig. 7 und 8 einzugehen, so kann ersehen werden, daß die Gondel 66 eine Vielzahl von Durchgängen 100A-F enthält, die sich entlang der longitudinalen Achse 63A erstrecken. Die Durchgänge 100A-F sind mit der lateralen Achse 63C ausgerichtet und erstrecken sich vollständig durch die Gondel 66, und zwar mit ersten und zweiten Enden, die je durch das Bezugszeichen 102 bzw. 104 bezeichnet sind. Jedes Ende enthält Hochklapptüren 105, die daran befestigt sind, um die Ladung während des Fluges zu schützen. Die Durchgänge 100A-F sind so konfiguriert, daß sie einen oder mehrere der Ladungscontainer 54 aufnehmen und halten können. Da alle die Durchgänge 100A-F grundlegend identisch sind, betreffen die folgenden Ausführungen lediglich einen, 100A. Der Boden 106 des Durchgangs 100A enthält eine Vielzahl von Rollenanordnungen (nicht gezeigt), die es erlauben, daß die Ladungscontainer 65 auf den Boden 106 "gerollt" werden können und in der Tat in das Ende 102, wenn beladen wird, und aus dem Ende 104 heraus, wenn entladen wird. Obwohl die Ladungscontainer 54 von Hand gestoßen oder geschoben werden können, sind eine Vielzahl von angetriebenen Rollenanordnungen (nicht gezeigt) in dem Boden 106 vorgesehen, um eine Unterstützung in der Bewegung der Ladungscontainer 54 in den Durchgang hinein und aus diesem heraus vorzusehen. Ein Ladungscontainerblockiersystem (nicht gezeigt) ist vorgesehen, um eine Bewegung jeweils entlang der longitudinalen Achse, der vertikal Achse und der lateralen Achse 63A, 63B und 63C zu verhindern. Es sei darauf hingewiesen, daß die Verwendung der Karren 55 zum Tragen der Ladungscontainer 54 optional ist; jedoch erlaubt es deren Verwendung, speziell, wenn sie ein "rollenförmiges Bett" haben, daß die Ladungscontainer leichter mit den Durchgängen 100A-F ausgerichtet werden können.
Die Ladungscontainer 54 werden gleichzeitig von den Durchgängen 100A-F aus den Enden 104 heraus entfernt. Somit wird immer ein konstantes Zuladungsgewicht auf den Gassack 64 aufgebracht. Natürlich muß das individuelle Gewicht der eingeladenen Ladungscontainer 54 bekannt sein, so daß dieses an die Container angepaßt werden kann, die entladen werden. Zusätzlich müssen die normalen Schwerpunktverschiebungen in Betracht gezogen werden, wie im Fall eines herkömmlichen Flugzeugs. Wenn das Gesamtgewicht der neuen Ladung drastisch verschieden ist von derjenigen, die entladen wird, können Container, die mit Ballast (nicht gezeigt) beladen sind, verwendet werden. Solch ein Fall würde auftreten, wenn die Ladung, die entladen wird, aus Automobilen besteht und geschnittene Blumen eingeladen werden. Das Fahrzeugladungs-Beladungssystem ist mehr in Einzelheiten in der US-A-5,346,162 erläutert, mit dem Titel "A Cargo Loading System For A Lighter-Than-Air Vehicle" von G. B. Belie et al., eingereicht am 8. November 1993.
Nachdem das Fahrzeug 62 gewartet wurde und die neue Ladung eingeladen wurde, werden die Antriebsmaschinenanlagen 68 gestartet und das Fahrzeug wird von dem Turm 22 und von der Plattform 12 freigegeben. Nachdem das Fahrzeug 62 abgehoben hat, wird die Plattform 12 wieder in Ausrichtung mit den parallelen Schienen 40 und 42 positioniert, wobei neue Ladungscontainer von dem Warenlager 43A hingebracht werden und ausgeladene Ladungscontainer zu dem Warenlager 43B verbracht werden.
In Fig. 9 ist eine zweite Ausführungsform veranschaulicht, wobei eine Plattform 110 drehbar an einem Ende 112 (Drehachse) anstatt in deren Zentrum montiert ist. Ein Antäuungturm 113 ist auf der Plattform 110 montiert, der mit der Drehachse 112 koinzidiert. Die Plattform 110 ist auf einer Vielzahl von Rädern 116 (anstelle von Schienen) montiert, die auf kreisförmigen Straßen 118 laufen, deren Zentrum mit der Drehachse der Plattform koinzidiert. Die Räder 112 werden durch ein Antriebssystem (nicht gezeigt) angetrieben, und zwar wie bei dem an früherer Stelle erläuterten, auf Schienen montiertem System. Zusätzlich werden parallele Straßen 120 und 122 dazu verwendet, um die Ladung zu und von der Plattform zu bringen. Das an früherer Stelle beschriebene schienen-montierte System kann ebenfalls mit dieser Plattform verwendet werden. Alle anderen Abschnitte des Systems verbleiben identisch. Der Vorteil dieser zweiten Ausführungsform besteht darin, daß die Neigung des Fahrzeugs, sich selbst mit irgendeinem Wind auszurichten, erhöht ist. Dieses benötigt jedoch viermal so viel an Landfläche.
Obwohl die Erfindung unter Hinweis auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß die Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen und daß zahlreiche Variationen und Modifikationen für Fachleute möglich sind. Somit ist die Erfindung so aufzufassen, daß sie lediglich durch den Rahmen der anhängenden Ansprüche eingeschränkt ist.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Die Erfindung ist anwendbar bei der Fluglinien-, Flugzeug- und Konstruktionsindustrie, die mit der Herstellung von Flughäfen und ähnlichem involviert ist.

Claims

1. Andock- und Ladungshandhabungssystem (10) für ein Fahrzeug (62), welches leichter als Luft ist, mit einer longitudinalen (63A), einer vertikalen (63B) und einer lateralen (63C) Achse, welches System folgendes umfaßt:

eine Plattform (12, 110) mit einer longitudinalen Achse, wobei die Plattform um eine Drehachse (14, 112) drehbar ist, die Plattform einen Zentrumsabschnitt (16) für die Aufnahme des Fahrzeugs aufweist, wenü dieses andockt, eine erste Einrichtung (30, 34; 116), um die Plattform um deren Drehachse zu drehen; und eine zweite Einrichtung zur Befestigung des Fahrzeugs an der Plattform;

dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform ferner einen ersten Seitenabschnitt (18) aufweist, der sich entlang der longitudinalen Achse der Plattform erstreckt, um Ladungscontainer (54), die aus dem Fahrzeug ausgeladen werden, aufzunehmen, und einen zweiten Seitenabschnitt (20) aufweist, der sich entlang der longitudinalen Achse der Plattform erstreckt, um Ladungscontainer, die gleichzeitig in das Fahrzeug eingeladen werden, zu speichern;

das System ferner eine Transporteinrichtung (40, 42; 120, 122) für die Aufnahme der Ladungscontainer von dem ersten Abschnitt der Plattform und zum Positionieren der Ladungscontainer für einen Transfer auf die zweite Seite der Plattform und zum Transportieren der Ladungscontainer zu und von entfernt gelegenen Stellen, aufweist,

wobei das System dafür geeignet ist, um eine Ladung für ein Fahrzeug (62) zu handhaben, welches eine Ladungstragekonstruktion (66) am Boden des Fahrzeugs montiert enthält, die sich entlang von wenigstens einem Abschnitt der longitudinalen Achse erstreckt, die Konstruktion eine Vielzahl von offenendigen Durchgängen (100A-F) aufweist, die mit der lateralen Achse des Fahrzeugs ausgerichtet sind und sich vollständig durch die Konstruktion hindurch erstrecken, wobei die Durchgänge dafür geeignet sind, um gleichzeitig die Ladungscontainer (54) von einem Ende des Durchgangs auszuladen und Ladungscontainer (54) von dem gegenüberliegenden Ende aus einzuladen.

2. System nach Anspruch 1, bei dem:

die Drehachse (14) der Plattform (12) sich allgemein in deren Zentrum befindet; und

die zweite Einrichtung dafür geeignet ist, um das Fahrzeug (62) an der Plattform in solcher Weise zu befestigen, dass das Zentrum des Fahrzeugs mit der Drehachse der Plattform koinzidiert.

3. System nach Anspruch 1, bei dem:

die Drehachse (112) der Plattform (110) an einem Ende derselben vorgesehen ist; und

die zweite Einrichtung dafür geeignet ist, um das Fahrzeug an der Plattform derart zu befestigen, dass die Nase des Fahrzeugs mit der Drehachse der Plattform koinzidiert.

4. System nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die erste Einrichtung, um die Plattform um deren Drehachse zu drehen, folgendes aufweist:

eine Vielzahl von kreisförmigen Bahnen (32, 118), deren Zentrum mit der Drehachse (14, 112) der Plattform koinzidiert; und

eine Vielzahl von Rädern (30, 116), die an der Plattform montiert sind und in Berührung mit der Vielzahl der kreisförmigen Bahnen stehen.

5. System nach Anspruch 4, bei dem die erste Einrichtung zum Drehen der Plattform um deren Drehachse ferner eine Antriebseinrichtung (34) (propulsion means) darauf aufweist, um die Plattform auf der Vielzahl der Bahnen um deren Drehachse zu drehen.

6. System nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die erste Einrichtung zum Drehen der Plattform um deren Drehachse folgendes aufweist:

eine Plattform, die an die genannte Drehachse befestigt ist; und

eine Vielzahl von Rädern, die an der Plattform montiert sind und so positioniert sind, um eine Drehung der Plattform um deren Drehachse zuzulassen.

7. System nach Anspruch 6, bei dem die erste Einrichtung zum Drehen der Plattform um deren Drehachse ferner eine Antriebseinrichtung aufweist, die darauf montiert ist, um die Plattform um die genannte Drehachse zu drehen.

8. System nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite Einrichtung folgendes aufweist:

einen Vertäuungsturm (22, 22', 122), der an einem Ende der Plattform montiert ist;

eine Einrichtung zum Befestigen der Nase (72) des Fahrzeugs an dem Turm; und

eine Einrichtung (92) zum Sichern des Fahrzeugs an der Plattform an einer Vielzahl von Stellen entlang der Länge des Fahrzeugs.

9. System nach Anspruch 8, in Abhängigkeit von Anspruch 2, bei dem der Vertäuungsturm (22, 22') auf der Plattform (12) derart positioniert ist, dass dann, wenn das Fahrzeug (62) sowohl an dem Vertäuungsturm als auch der Plattform befestigt ist, das Zentrum des Fahrzeugs mit der Drehachse (14) der Plattform koinzidiert.

10. System nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Einrichtung zur Befestigung der Nase (72) des Fahrzeugs an dem Turm (22) folgendes umfaßt:

einen Ring oder Manschette (82), der oder die an dem Turm bewegbar ist, wobei der Ring oder Manschette an dem Turm vertikal nach oben und nach unten bewegbar ist.

11. System nach Anspruch 10, bei dem:

der Ring oder Manschette (82) eine Hälfte (84) einer Schnell-Trenn- Befestigungsvorrichtung für die Verbindung an einer zweiten Hälfte (78) der Schnell-Löse-Befestigungsvorrichtung enthält, die an der Nase des Fahrzeugs angeschlossen ist.

12. System nach Anspruch 9, bei dem der Turm (22) folgendes aufweist:

obere und untere Abschnitte (93, 94), wobei der obere Abschnitt (94) bewegbar an dem unteren Abschnitt (93) in solcher Weise montiert ist, dass der obere Abschnitt teleskopartig nach oben und nach unten in und aus dem unteren Abschnitt bewegbar ist, wobei der obere Abschnitt Befestigungsmittel (95-98) enthält, um die Nase des Fahrzeugs daran zu befestigen.

13. System nach Anspruch 12, bei dem die Befestigungseinrichtung eine erste Winde (95) umfaßt, die am oberen Teil (96) des oberen Abschnitts (94) des Turmes gelegen ist, wobei die erste Winde eine erste Hälfte (98) der Schnell- Trenn-Befestigungsvorrichtung aufweist, die an dem Ende einer ausziehbaren und zurückziehbaren flexiblen Leine (97) montiert ist.

14. System nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 13, bei dem die Einrichtung zum Befestigen des Fahrzeugs an der Plattform an einer Vielzahl von Stellen entlang der Länge des Fahrzeugs eine Vielzahl von nach unten vertäuenden Befestigungsvorrichtungen (92) an der Plattform aufweist, um die Vertäuungsleinen von dem Fahrzeug aufzunehmen.

15. System nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Transporteinrichtung ein Paar von parallelen Transportwagen (40, 42) umfaßt, die von der Drehachse (14) gleich beabstandet sind und um eine Strecke beabstandet sind, die geringfügig größer ist als die Breite der Plattform, wobei sich die Bahnen von einer Stelle jenseits der Plattform zu einer Stelle entlang wenigstens einem Abschnitt der Länge derselben erstrecken, derart, dass die beladenen, auf der Schiene montierten Ladungscontainer (55) entlang den Seiten der Plattform für die Entladung darauf von dem ersten Abschnitt (18) aus gebracht werden können und Ladungscontainer an dem zweiten Abschnitt (20) der Plattform aufgeladen werden können.

16. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die Transporteinrichtung ein Paar von parallelen Straßen (120, 122) umfaßt, die von der Drehachse gleich beabstandet sind und um eine Strecke beabstandet sind, die geringfügig größer ist als die Weite der Plattform, wobei sich die Straße von einer Stelle jenseits der Plattform zu einer Stelle entlang wenigstens einem Abschnitt der Länge derselben erstrecken, derart, dass die beladenen, an die Straße gebundenen Ladungscontainer entlang den Seiten der Plattform gebracht werden können, um auf diese auszuladen, und zwar von dem ersten Abschnitt (18), und um Ladungscontainer auf den zweiten Abschnitt (20) der Plattform aufzuladen.

17. Kombination aus einem Andock- und Ladungshandhabungssystem (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9 und aus einem Fahrzeug (62), welches leichter als Luft ist, wie oben angegeben.

18. Kombination aus einem Andock- und Ladungshandhabungssystem nach Anspruch 10 und aus einem Fahrzeug, welches leichter als Luft ist, auf welches hier Bezug genommen wird, wobei das Fahrzeug eine Einrichtung enthält, um die Nase des Fahrzeugs an dem Ring oder Manschette (82) zu befestigen.

19. Kombination nach Anspruch 18, bei der die Einrichtung zur Befestigung der Nase des Fahrzeugs an dem Ring (82) eine Winde (74) umfaßt, die eine zweite Hälfte (78) der Schnell-Trenn-Befestigungsvorrichtung aufweist, die an dem Ende einer ausfahrbaren und zurückziehbaren flexiblen Leine (76) montiert ist, derart, dass dann, wenn die Schnelltrennhälften aneinandergefügt sind, das Fahrzeug in Berührung mit dem Turm gewunden werden kann.

20. Kombination aus einem Andock- und Ladungshandhabungssystem nach Anspruch 12 und einem Fahrzeug, welches leichter als Luft ist und auf das Bezug genommen ist, wobei das Fahrzeug eine Einrichtung (72, 74, 76, 78) enthält, um die Nase des Fahrzeugs am oberen Teil des oberen Abschnitts (94) des Turmes (22) zu befestigen.

21. Kombination nach Anspruch 20 mit einer zweiten Winde (74), die an der Nase des Fahrzeugs montiert ist, wobei die zweite Winde die zweite Hälfte (78) der Schnell-Trenn-Befestigungsvorrichtung aufweist, die an dem Ende der ausfahrbaren und zurückziehbaren flexiblen Leine (76) befestigt ist, derart, dass dann, wenn die flexiblen Leinen (76, 79) der ersten und der zweiten Winde (74, 75) ausgefahren werden, die Schnelltrennhälften (78, 98) aneinander gefügt werden können und das Fahrzeug in Berührung mit dem Turm durch Einziehen der Leinen der Winden gewunden werden kann.

22. Kombination aus einem Andock- und Ladungshandhabungssystem nach Anspruch 14 und einem Fahrzeug, welches leichter als Luft ist, auf das hier Bezug genommen ist, wobei das Fahrzeug eine Vielzahl von Winden (91) mit Vertäuungsleinen (90) enthält und wobei die Vielzahl der Befestigungsvorrichtungen für ein nach unten erfolgendes Antäuen dafür vorgesehen sind, um die Vertäuungsleinen aufzunehmen.