DE10252911A1 - Anchorage mast has coupling arrangement for lighter-than-air aircraft, can be aligned relative to wind on mast or tower - Google Patents

Anchorage mast has coupling arrangement for lighter-than-air aircraft, can be aligned relative to wind on mast or tower Download PDF

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Abstract

The anchorage mast (1) has a mast coupling (7a) that can be aligned relative to the wind on a mast or tower as a carrier that can otherwise be used is already currently used for other purposes. The carrier is a wind power system with a rotatable generator housing (2), a generator (3), a hub (4) and rotor blades (5). The mast coupling is arranged on the mast head on the downwind side of the generator housing coaxial with the axle of the generator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung für Luftfahrzeuge leichter als Luft, insbesondere für das temporäre Andocken mit Luftschiffen.The invention relates to a coupling device for aircraft lighter than air, especially for temporary docking with airships.

Luftschiffe benötigen zum Anlegen und Verankern im Freien einen Ankermast mit einer Kopplungsvorrichtung. Es ist zweckmäßig, dass der Ankermast beim verankerten Luftschiff ein freies Drehen gegen den Wind ermöglicht. Ankermasten für Luftschiffe sind als Stahlgitterkonstruktionen in den verschiedensten Ausführungen seit Jahrzehnten bekannt, so z.B. der von Lakehurst seit den 30er Jahren des vorigen Jahrhunderts (Peter Meyer „Luftschiffe", Verlag Wehr & Wissen, Koblenz/Bonn 1996).Airships need to moor and anchor outdoors an anchor mast with a coupling device. It is expedient that the anchor mast on the anchored airship rotates freely allows the wind. Anchor masts for airships are available in various designs as steel mesh constructions known for decades, e.g. Lakehurst's since the 1930s Years of the last century (Peter Meyer "Luftschiffe", Verlag Wehr & Wissen, Koblenz / Bonn 1996).

Aus der DE-PS 501 361 ist ein als Stahlgittermast ausgeführter Verankerungsturm mit einer in dem drehbaren Turmoberteil angeordneten Verankerungsvorrichtung für Luftschiffe bekannt. Die Verankerungsvorrichtung befindet sich auf einem Wagen, der auf Führungsschienen mit dem gesamten Turmoberteil um den festen Mastteil gedreht und an diesem herunter fahren kann. Somit kann das am oberen Punkt eingefangene Luftschiff nach Kopplung abgesenkt werden.From the DE-PS 501 361 an anchoring tower designed as a steel lattice mast is known with an anchoring device for airships arranged in the rotatable upper part of the tower. The anchoring device is located on a trolley, which can be rotated on guide rails with the entire upper part of the tower around the fixed mast part and can go down on it. Thus, the airship captured at the top point can be lowered after coupling.

Die US-PS 5,431,359 beschreibt einen Ankermast in Stahlgitterkonstruktion, der einen quadratischen Querschnitt und parallel verlaufende Außenflächen aufweist. Um den Mast herum ist eine in der Höhe verfahrbare Konstruktion mit dem Mastkupplungsteil angeordnet. Somit können problemlos Luftschiffe unterschiedlicher Größe landen sowie abgesenkt werden. Aus 5 dieser Patentschrift und aus der US-PS 5,497,962 sind Ankermasten bekannt, die aus einem feststehenden unteren und einem teleskopartig ausfahrbaren oberen Mastteil mit der Mastkupplung bestehen. Diese weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf und sind nicht als Gitter-, sondern als Massivkonstruktion ausgeführt und das Oberteil hydraulisch ausfahrbar.The U.S. Patent 5,431,359 describes an anchor mast in a steel lattice construction, which has a square cross section and parallel outer surfaces. A vertically movable construction with the mast coupling part is arranged around the mast. Airships of different sizes can thus easily land and be lowered. Out 5 this patent and from the U.S. Patent 5,497,962 anchor masts are known which consist of a fixed lower and a telescopically extendable upper mast part with the mast coupling. These have a circular cross-section and are not designed as a grid, but as a solid construction and the upper part can be extended hydraulically.

Alle Ankermasten sind sehr material- und kostenintensiv. Da an einem großen Teil der Masten selten Luftschiffe anlegen werden oder verankert sind, ist der große Aufwand nicht gerechtfertigt. Auch eine aufwendige Höhenverstellung der Mastkupplung ist im allgemeinen nicht erforderlich.All anchor masts are very material and expensive. Rarely on a large part of the masts Airships will be moored or anchored is the big effort not justified. Also a complex height adjustment of the mast coupling is generally not required.

Zum Anlegen und Ankern kleiner Luftschiffe sind mobile Ankermasten als selbstfahrende oder geschleppte Ausführung bekannt. In der US-PS 4,421,286 ist ein mobiles Ankersystem für Luftschiffe vorgeschlagen. Auf einem Fahrgestell ist ein hydraulisch aufricht- und ausfahrbarer Ankermast mit Mastkupplung für Luftschiffe angeordnet. Zum Transport ist der Mast eingeklappt. Ankermasten in mobiler Ausführung sind für große Luftschiffe nicht realisierbar.Mobile anchor masts are known as self-propelled or towed versions for mooring and anchoring small airships. In the U.S. Patent 4,421,286 proposed a mobile anchor system for airships. A hydraulically erectable and extendable anchor mast with mast coupling for airships is arranged on a chassis. The mast is folded in for transport. Anchor masts in a mobile version are not feasible for large airships.

Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, einen Ankermast mit Kopplungsvorrichtung für Luftfahrzeuge leichter als Luft, insbesondere Luftschiffe vorzuschlagen, der während der Zeit, in der kein Luftschiff am Mast anliegt, für einen anderen Zweck genutzt werden kann.Therefore, the invention is the Problem underlying an anchor mast with a coupling device for aircraft lighter than air, especially proposing airships that during the Time in which there is no airship on the mast, used for another purpose can be.

Das Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.According to the invention, the problem is solved by the features of claim 1. Further developments of the invention in the dependent claims described.

Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, dass ein Ankermast mit Kopplungsvorrichtung für Luftfahrzeuge leichter als Luft, insbesondere Luftschiffe, als Träger für eine gegen den Wind ausrichtbare Mastkupplung ein für sonstige Zwecke nutzbarer oder bisher genutzter Mast oder Turm eingesetzt wird.According to the invention the problem is solved in that an anchor mast with coupling device for aircraft easier than Air, especially airships, as a carrier for an anti-wind device Mast coupling one for other mast or tower that is usable or previously used is used.

Als Träger für eine Mastkupplung können nach der Erfindung verschiedene Masten oder Türme genutzt werden, insbesondere Masten einer Windkraftanlage mit drehbarem Generatorgehäuse, Generator, Nabe und Rotorblättern oder ein Aussichtsturm, Wasserturm, Stillgelegter Schornstein oder Sendemast.Can be used as a carrier for a mast coupling various masts or towers of the invention can be used, in particular Masts of a wind turbine with a rotatable generator housing, generator, Hub and rotor blades or a lookout tower, water tower, disused chimney or Transmission tower.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Mastkupplung von der windabgewandten Seite des Generatorgehäuses in Flucht mit der Achse des Generators am Mastkopf angeordnet.In an embodiment of the invention the mast coupling from the windward side of the generator housing in Aligned with the axis of the generator on the mast head.

Die Mastkupplung sollte auf ein Dämpfungselement einwirken.The mast coupling should be on a damping element act.

Es ist zweckmäßig, dass beim Anmasten eines Luftschiffes mit Luftschiff-Bugkupplung von der windabgewandten Seite ein Rotorblatt eines dreiflügeligen Rotors annähernd im tiefsten Punkt blockiert wird.It is advisable that when mastering a Airship with airship bow coupling from the windward side a rotor blade of a three-bladed Rotors approximately is blocked at the lowest point.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist ein Mastkopf mit Kupplung oberhalb des Generatorgehäuses mittels einer Mastkopf-Halterung am Ende des Mastes angeordnet.According to a further embodiment is a mast head with coupling above the generator housing a mast head bracket arranged at the end of the mast.

Nach der Erfindung enthält der Mastkopf mit Kupplung ein Dämpfungselement. Die beiden Varianten der Anordnung der Kupplung können erfindungsgemäß so ausgeführt werden, dass die Rotorblätter im Bereich der Nabe einen Blattklappmechanismus aufweisen.According to the invention, the mast head contains with coupling a damping element. According to the invention, the two variants of the arrangement of the clutch can be designed in such a way that that the rotor blades in Have a blade folding mechanism in the area of the hub.

In Ausgestaltung der Erfindung können die Rotorblätter zum Anmasten eines Luftschiffes in die waagerechte Lage nach vorn (parallel zur Rotationsachse oder senkrecht nach unten (quer zur Rotationsachse) gekippt werden.In an embodiment of the invention, the rotor blades for Mast an airship in the horizontal position forward (parallel to the axis of rotation or vertically downwards (transverse to the axis of rotation) be tilted.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below closer to a drawing explained. Show it:

1a eine Grundausführung der Erfindung; 1a a basic embodiment of the invention;

1b Abwandlung der Grundausführung; 1b Modification of the basic version;

2a eine erste Variante mit klappbaren Rotorblättern; 2a a first variant with foldable rotor blades;

2b eine Abwandlung der ersten Variante; 2 B a modification of the first variant;

3 eine zweite Variante mit klappbaren Rotorblättern; 3 a second variant with foldable rotor blades;

3b eine Abwandlung der zweiten Variante. 3b a modification of the second variant.

Nach der Erfindung wird ein Ankermast mit Kopplungsvorrichtung für Luftfahrzeuge leichter als Luft, insbesondere Luftschiffe 6, als Träger für eine Mastkupplung 7a; 9 eingesetzt, der als für weitere Zwecke nutzbarer Mast oder Turm 1 ausgebildet ist.According to the invention, an anchor mast is used Coupling device for aircraft lighter than air, in particular airships 6 , as a carrier for a mast coupling 7a ; 9 used as a mast or tower that can be used for other purposes 1 is trained.

Aus verschiedenen Gründen ist als Träger für eine Mastkupplung 7a; 9 der Mast 1 einer Windkraftanlage mit Generatorgehäuse 2, Generator 3, Nabe 4 und Rotorblättern 5 besonders geeignet. Der Kopf der Windkraftanlage ist drehbar und wird automatisch so gesteuert, dass die Nabe 4 immer genau gegen den Wind zeigt.For various reasons it is used as a carrier for a mast coupling 7a ; 9 the mast 1 a wind turbine with generator housing 2 , Generator 3 , Hub 4 and rotor blades 5 particularly suitable. The head of the wind turbine is rotatable and is automatically controlled so that the hub 4 always points exactly against the wind.

Ausschlaggebend für diese Auswahl sind insbesondere:Decisive for this selection are in particular:

  • – Windkraftanlagen enthalten einen sich gegen den Wind ausrichtenden Kopf- wind turbines contain a head facing the wind
  • – die Masthöhe ist für größere Luftschiffe geeignet- the mast height is for larger airships suitable
  • – Windkraftanlagen lassen sich günstig finanzieren- wind turbines can be cheap finance

Nach 1a ist die Mastkupplung 7a von der windabgewandten Seite des Generatorgehäuses 2 in Flucht mit der Achse des Generators 3 am drehbaren Mastkopf an- geordnet. Die Mastkupplung 7a kann ein Dämpfungselement enthalten, damit beim Ankoppeln eines Luftschiffes 6 kein Stoß auf die starr mit dem Mast 1 verbundenen Baugruppen erfolgt. Es ist notwendig, dass beim Anmasten eines Luftschiffes 6 mit einer Luftschiff-Bugkupplung 7 von der windabgewandten Seite ein Rotorblatt 5 eines dreiflügligen Rotors annähernd im tiefsten Punkt blockiert wird. Das ist notwendig, da sich ein Luftschiff 6 gegen den Wind dem Ankermast nähert und der Bereich der Mastkupplung 7a frei von Hindernissen sein muss.To 1a is the mast coupling 7a from the windward side of the generator housing 2 in alignment with the axis of the generator 3 arranged on the rotating mast head. The mast coupling 7a can contain a damping element, so when coupling an airship 6 no bump on the rigid with the mast 1 connected modules. It is necessary that when mastering an airship 6 with an airship bow coupling 7 a rotor blade from the windward side 5 of a three-bladed rotor is blocked approximately at the lowest point. This is necessary because there is an airship 6 approaches the anchor mast against the wind and the area of the mast coupling 7a must be free of obstacles.

In einer Abwandlung dieser Grundausführung der Erfindung ist nach 1b ein Mastkopf mit Kupplung 9 oberhalb des Generatorgehäuses 2 mittels einer Mastkopf-Halterung 8 am Ende des Mastes 1 angeordnet. Es ist zweckmäßig, dass der Mastkopf mit Kupplung 9 ein Dämpfungselement enthält, damit ein beim Ankoppeln des Luftschiffes 6 möglicher Stoß nicht auf die übrigen starren Baugruppen übertragen werden kann.In a modification of this basic embodiment of the invention is after 1b a mast head with coupling 9 above the generator housing 2 using a masthead bracket 8th at the end of the mast 1 arranged. It is appropriate that the mast head with coupling 9 contains a damping element, so that when coupling the airship 6 possible shock cannot be transferred to the other rigid assemblies.

Gemäß 2a weisen in einer weiteren Variante die Rotorblätter 5 im Bereich der Nabe 4 einen Blatt-Klappmechanismus 10 auf, mit dem die Rotorblätter 5 vor einem Anmasten eines Luftschiffes 6 in die waagerechte Lage nach vorn gekippt werden können.According to 2a have the rotor blades in a further variant 5 in the area of the hub 4 a leaf folding mechanism 10 with which the rotor blades 5 before touching an airship 6 can be tilted forward in the horizontal position.

Es ist auch möglich, dass nach 3a die Rotorblätter 5 zum Anmasten eines Luftschiffes 6 senkrecht nach unten gekippt werden.It is also possible that after 3a the rotor blades 5 to master an airship 6 be tilted vertically downwards.

Die Varianten der Erfindung nach den 2a und 3a können wie in den 2b und 3b dargestellt, in Abwandlung auch einen Mastkopf mit Kupplung 9 und Mastkopf-Halterung 8 erhalten.The variants of the invention according to the 2a and 3a can as in the 2 B and 3b shown, in a modification also a mast head with coupling 9 and masthead bracket 8th receive.

Außer einer Windkraftanlage eignen sich auch andere Masten und Türme als Träger für die Mastkupplung 7a; 9. So können z.B. Aussichtstürme oder Antennenträger/-masten mit Mastkupplungen ausgerüstet werden. Dann ist es aber zweckmäßig, auf diese Träger einen drehbaren Mastkopf zur Aufnahme der Kupplungen 7a; 9 zu setzen. Mit der Wahl der Höhe der Masten/Türme ist festgelegt, für welche Luftschiffgrößen diese besonders geeignet sind.In addition to a wind turbine, other masts and towers are also suitable as supports for the mast coupling 7a ; 9 , For example, lookout towers or antenna masts / masts can be equipped with mast couplings. Then, however, it is useful to have a rotatable mast head for receiving the couplings on these carriers 7a ; 9 to put. The choice of the height of the masts / towers determines which airship sizes are particularly suitable for them.

Die Träger der Kupplungen 7a; 9 müssen erst kurz vor dem Anlegen eines Luftschiffes 6 für das Anmasten vorbereitet werden. Das heißt bei Windkraftanlagen die Rotorblätter in Ruhestellung drehen (Blattverstellung) und die Rotorwelle blockieren, damit sich die Rotorblätter nicht drehen können. Bei Aussichtstürmen bedeutet das, aus Sicherheitsgründen keine Besucher zuzulassen.The supports of the couplings 7a ; 9 only need to shortly before an airship is moored 6 be prepared for groping. This means that in the case of wind turbines, the rotor blades turn to the rest position (blade adjustment) and block the rotor shaft so that the rotor blades cannot rotate. In the case of observation towers, this means that no visitors are allowed for security reasons.

Da alle nach der Erfindung möglichen Träger für die Mastkupplungen ein Blitzschutzsystem aufweisen, können auch keine Probleme bei der Ableitung möglicher elektro-statischer Aufladungen des Luftschiffes entstehen.Since all possible according to the invention Support for the mast couplings have a lightning protection system, can also have no problems with the derivation of possible Electrostatic charges build up on the airship.

Antennenmasten eignen sich nur, wenn diese ausschließlich als Träger von Antennen, z.B. Parabolantennen dienen.Antenna masts are only suitable if these exclusively as a carrier of antennas, e.g. Parabolic antennas are used.

Die Erfindung erfordert einen geringen Zusatzaufwand zur Erweiterung und ermöglicht eine optimale Nutzung der bifunktionalen Masten/Türme.The invention requires little Additional effort for expansion and enables optimal use the bifunctional masts / towers.

Erfindungsgemäße Ankermasten sind je nach Masthöhe für Luftschiffe unterschiedlicher Größe oder andere Luftfahrzeuge leichter als Luft mit einem Koppelmechanismus geeignet.Anchor masts according to the invention depend on mast height for airships different size or other aircraft lighter than air with a coupling mechanism suitable.

11
Mastmast
22
Generatorgehäusegenerator housing
33
Generatorgenerator
44
Nabehub
55
Rotorblattrotor blade
66
Luftschiffairship
77
Luftschiff-BugkupplungAirship nose hook
7a7a
Mastkupplungmast clutch
88th
Mastkopf-HalterungMast head mount
99
Mastkopf mit Kupplungmasthead with clutch
1010
Blatt-KlappmechanismusSheet folding mechanism

Claims (11)

Kopplungsvorrichtung für Luftfahrzeuge leichter als Luft, insbesondere für das temporäre Andocken mit Luftschiffen, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegen den Wind ausrichtbare Mastkupplung (7a; 9) auf einen ansonsten für andere Zwecke nutzbaren oder bisher genutzten Mast oder Turm (1) als Träger angeordnet ist.Coupling device for aircraft lighter than air, in particular for temporary docking with airships, characterized in that a mast coupling which can be aligned against the wind ( 7a ; 9 ) on a mast or tower that is otherwise usable or previously used ( 1 ) is arranged as a carrier. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine Windkraftanlage mit drehbarem Generatorgehäuse (2), Generator (3), Nabe (4) und Rotorblättern (5) ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the carrier is a wind turbine with a rotatable generator housing ( 2 ), Generator ( 3 ), Hub ( 4 ) and rotor blades ( 5 ) is. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mastkupplung (7a) an der windabgewandten Seite des Generatorgehäuses (2) in Flucht mit der Achse des Generators (3) am Mastkopf angeordnet ist.Device according to claims 1 or 2, characterized in that the mast coupling ( 7a ) on the windward side of the generator housing ( 2 ) aligned with the axis of the generator ( 3 ) is arranged on the mast head. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mastkupplung (7a) mit einem Dämpfungselement in Verbindung steht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the mast coupling ( 7a ) is connected to a damping element. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger so gestaltet ist, dass beim Anmasten eines Luftschiffes (6) mit Luftschiff-Bugkupplung (7) von der windabgewandten Seite ein Rotorblatt (5) eines dreiflügligen Rotors annähernd im tiefsten Punkt blockierbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier is designed such that when an airship ( 6 ) with airship bow coupling ( 7 ) a rotor blade from the side facing away from the wind ( 5 ) of a three-bladed rotor can be blocked almost at the lowest point. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mastkopf mit Kupplung (9) oberhalb des Generatorgehäuses (2) mittels einer Mastkopf-Halterung (8) am Ende des Mastes (1) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a mast head with coupling ( 9 ) above the generator housing ( 2 ) using a masthead bracket ( 8th ) at the end of the mast ( 1 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mastkopf mit Kupplung (9) ein Dämpfungselement enthält.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the mast head with coupling ( 9 ) contains a damping element. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter (5) im Bereich der Nabe (4) einen Blatt-Klappmechanismus (10) aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor blades ( 5 ) in the area of the hub ( 4 ) a leaf folding mechanism ( 10 ) exhibit. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter (5) zum Anmasten eines Luftschiffes (6) in die waagerechte Lage nach vorn gekippt werden.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor blades ( 5 ) to master an airship ( 6 ) are tilted forward into the horizontal position. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter (5) zum Anmasten eines Luftschiffes (6) senkrecht nach unten gekippt werden.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor blades ( 5 ) to master an airship ( 6 ) can be tilted vertically downwards. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ein Aussichtsturm, Wasserturm, Stillgelegter Schornstein oder Sendemast ist, der einen gegen den Wind ausrichtbaren Mastkopf enthält.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the carrier an observation tower, water tower, disused chimney or transmission tower which contains a mast head that can be aligned against the wind.
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