УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА И ОТВОДА ВОЗДУШНЫХ РУКАВОВ Российский патент 2017 года по МПК B64F1/36 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для подвода и отвода воздушных рукавов, обычно используемых в аэропортах для подачи кондиционированного воздуха в воздушное судно, находящееся на стоянке.

Уровень техники, предшествующий изобретению

Воздух, подаваемый в воздушное судно, находящееся на стоянке, подготавливается в автономных установках или специальных помещениях терминала аэропорта и поступает в воздушное судно через различные системы. Обычно используют каналы, встроенные в перрон аэропорта воздуховоды, расположенные на этом же перроне, либо выдвижные воздуховоды, расположенные на трапе для посадки пассажиров.

В вышеуказанных случаях последние несколько метров указанных каналов обычно состоят из текстильных шлангов, которые обычно покрыты изоляцией и обладают высокой гибкостью так, что их можно было легко соединить с воздушным судном, в этой связи трубки или жесткие шланги не используют из-за того, что операции с ними затруднены.

Хотя точка соединения с указанными канальными системами всегда находится в одном и том же месте, лючки воздушных судов расположены по-разному. В частности, в зависимости от модели воздушного суда воздушные впускные отверстия могут находиться в разных частях фюзеляжа. Поэтому расстояние между точками соединения указанных систем и воздушными впускными клапанами воздушного судна может меняться в зависимости от модели воздушного судна.

Поэтому гибкие рукава, используемые для соединения канальных систем с воздушным судном, должны быть переменной длины, обычно от 3 до 24 метров, для некоторых моделей воздушных судов даже могут требоваться рукава длиной около 50 метров.

Когда подача воздуха в воздушное судно по гибкому рукаву не осуществляется, рукав убирается в накопитель или пакгауз, который обычно находится снизу пассажирского трапа. В других случаях рукав обычно наматывается на катушку или компактно укладывается внутри отсека, который также находится снизу трапа. В случае если канальные системы встроены в перрон аэропорта, рукав обычно хранится внизу отсека.

При подаче воздуха на воздушное судно рукав должен быть полностью выдвинут; рукав необходимо полностью выдвигать из его местонахождения независимо от расстояния, на которое требуется осуществлять подачу воздуха для конкретного воздушного судна, поскольку в противном случае циркуляция воздуха внутри рукава может быть нарушена.

Выдвижение рукава на полную длину, даже когда в этом нет необходимости из-за очень короткого расстояния между фиксированной точкой системы кондиционирования и воздушным впускным клапаном воздушного судна, создает ряд ограничений.

- Чем больше выдвигается рукав, тем выше становятся температура и падение давления между фиксированной точкой системы кондиционирования и клапаном воздушного судна.

- Рукав, выдвинутый на полную длину на перроне, создает неудобства для персонала, выполняющего работу в зоне обслуживания воздушного судна.

- Рукав быстро изнашивается в результате трения о перрон.

- Выдвижение рукава на полную длину приводит к его скручиванию, изгибанию и засорению, в результате чего снижается расход проходящего по нему воздуха.

В этой связи известны устройства, предназначенные для подвода и отвода воздушных рукавов, которые позволяют выдвигать рукав не на полную длину, а лишь настолько насколько это необходимо в каждом конкретном случае, обеспечивая при этом надлежащую подачу воздуха в воздушное судно. К числу подобных устройств можно отнести устройства, описанные в WO 2012/024062 A и EP 2085311 A2.

Устройство для отвода, являющееся предметом документа WO 2012/024062 A1, содержит корпус и натяжное устройство. Гибкий рукав убран в кожух накопителя и проходит вдоль продольной оси, пересекаемой множеством опорных поперечин. Натяжное устройство содержит средства подвода и отвода, выполненные с возможностью подвода и отвода переднего торца рукава. Указанные средства выполнены в виде моторизованного бокового крепежного механизма, состоящего из нескольких зажимов, которые размыкаются и смыкаются вокруг гибкого рукава с целью его закрепления или расцепления, соответственно. Боковой крепежный механизм соединен с механизмом подвода и отвода, который может скользить горизонтально, в направлении, параллельном опорным поперечинам. Во время повторяющихся перемещений вперед и назад механизма подвода и отвода каждый раз происходит расцепление или зацепление рукава, что позволяет осуществлять горизонтальный подвод или отвод указанного рукава.

Основным недостатком данного устройства является прерывистое перемещение рукава, как при его подводе, так и при его отводе. Другими словами, рукав выходит постепенно, а его перемещение прерывается каждый раз, когда зажимы повторно зацепляют и расцепляют его, синхронно со скольжением устройства подвода и отвода. В результате процесс подвода и отвода происходит медленно. Другой недостаток заключается в том, что требуется значительное количество электродвигателей, по меньшей мере по одному для каждого из зажимов и дополнительный электродвигатель для горизонтального скольжения. Это, в свою очередь, приводит к увеличению себестоимости и повышает вероятность поломок. Наконец, зажимы, зацепляющие рукав, обычно действуют достаточно агрессивно, особенно если усилие зажима или расстояние между ним и рукавом не отрегулировано, что может приводить к серьезным повреждениям рукава.

Устройство для отвода, являющееся предметом документа EP 2085311 A2, также содержит кожух накопителя и натяжное устройство. Гибкий рукав убран в кожух накопителя и проходит вдоль продольной оси, пересекаемой множеством опорных поперечин. Натяжное устройство содержит средства подвода и отвода, выполненные с возможностью подвода и отвода переднего торца рукава. Указанные средства состоят из электродвигателя с редуктором, который приводит зубчатую передачу и цепь. Шестерни передают вращательное движение на четыре вала, расположенные параллельно опорным балкам и вокруг них. В свою очередь, указанные валы передают движение на четыре устройства отвода, каждое из которых приводит во вращение отводящий ремень в направлении вращении вала, перпендикулярно продольной оси кожуха накопителя. Каждый из подобных ремней соприкасается с внешней поверхностью гибкого рукава с целью приложения силы трения, которая обеспечивает горизонтальный подвод и отвод рукава.

Данное устройство позволяет перемещать рукав непрерывно, как при его подводе, так и при его отводе. Между тем, оно имеет ряд серьезных недостатков. Хотя в устройстве используется всего лишь один электродвигатель, система шестерней для передачи движения с электродвигателя на отводящий ремень слишком усложнена. В частности, выходной вал электродвигателя и вал вращения ремня расположены перпендикулярно друг к другу и, соответственно, перпендикулярно продольной оси устройства. Другими словами, они расположены перпендикулярно перемещению рукава. В каждом из них используется большое число трансмиссионных элементов. Кроме этого, в каждом устройстве отвода необходимо использовать по меньшей мере четыре шкива для поддержания натяжения, обеспечивающего гарантированный контакт с рукавом. Наконец, сила трения, обеспечивающая горизонтальный подвод и отвод рукава, достаточно велика, а, следовательно, оказывает достаточно агрессивное воздействие на рукав, что может привести к его серьезному повреждению.

Настоящее изобретение предлагает вполне приемлемое решение для вышеуказанных проблем за счет использования устройства для подвода и отвода воздушных рукавов, которое упрощает конструкцию средств подвода и отвода, встречаемых в известных системах. Подобные средства основаны на использовании одного или нескольких винтовых шпинделей, соприкасающихся с рукавом, которые вращаются на поворотном валу, расположенном параллельно продольной оси устройства, обеспечивая тем самым линейное перемещение рукава по длине указанной продольной оси. Перемещение происходит в результате выталкивающего усилия, прикладываемого равномерно к отрезку рукава, компенсируя тем самым трение и износ рукава.

Описание изобретения

Устройство для подвода и отвода воздушных рукавов, являющееся предметом настоящего изобретения, содержит:

гибкий рукав, у которого имеется:

- внешняя поверхность с выступами, расположенными по винтовой линии по ее длине,

- внутренняя поверхность,

- задний торец, и

- передний торец

кожух накопителя, внутри которого находится рукав, проходящий вдоль продольной оси кожуха, содержащий:

- заднюю стенку с воздушным впускным отверстием, соединенную с задним торцом рукава, и

тяговое устройство, соединенное с кожухом накопителя, у которого имеется:

- передняя стенка с подводимым и отводимым проемом, и

- средства подвода и отвода, выполненные с возможностью подвода и отвода переднего торца рукава при помощи подводимого и отводимого проема.

Гибкие рукава для подачи воздуха в воздушное судно, состоящие из нескольких слоев текстильного материала, предлагаемые в настоящее время на рынке, включают в себя несколько слоев изоляционного материала и металлические кольца или выступы, расположенные по винтовой линии на поверхности рукава. Подобные кольца или выступы позволяют рукаву постоянно сохранять круглую форму, что упрощает прохождение воздушного потока внутри него. Указанные винтовые кольца или выступы позволяют избежать чрезмерного износа текстильного материала, из которого изготовлен рукав, при его волочении по перрону.

Устройство, являющееся предметом настоящего изобретения характеризуется тем, что средства подвода и отвода содержат один или несколько винтовых шпинделей, соприкасающихся с винтовыми выступами, каждый из которых выполнен с возможностью вращения в направлении вращающегося вала, параллельно продольной оси, в результате подобного вращения к указанному выступу прикладывается выталкивающее усилие, которое, в свою очередь, заставляет рукав линейно перемещаться вдоль продольной оси.

По одному из предпочтительных вариантов осуществления кожух накопителя и натяжное устройство соединены промежуточной стенкой, а каждый из винтовых шпинделей 31 расположен горизонтально между указанной промежуточной стенкой и передней стенкой, вокруг рукава. Допустимы другие конструктивные решения, в которых указанная промежуточная стенка может не использоваться, а винтовые шпиндели закреплены, например, при помощи боковых стенок, проходящих параллельно ей, или других конструктивных элементов.

Устройство предпочтительно содержит четыре винтовых шпинделя, расположенных вокруг рукава, которые позволяют более равномерно распределять выталкивающее усилие, не допуская тем самым резкого вытягивания указанного рукава или иную нежелательную его деформацию. В зависимости от размера шпинделей, их количество может быть увеличено, если это целесообразно с точки зрения равномерности распределения/себестоимости. Каждый из винтовых шпинделей предпочтительно содержит трансмиссионный торец и приводной торец, обеспечивающие крепление и вращение указанного винтового шпинделя.

Для упрощения компоновки средств подвода и отвода, они содержат электродвигатель, который приводит в действие трансмиссионную шестерню и трансмиссионную цепь, которая зацепляется с трансмиссионной шестерней и винтовыми шпинделями с целью их вращения. Средства подвода и отвода предпочтительно содержат множество приводных шкивов, расположенных на промежуточной стенке, вокруг рукава, которые зацепляются с трансмиссионной цепью. Трансмиссионная цепь, в свою очередь, зацепляется с трансмиссионным торцом каждого из винтовых шпинделей.

По одному из предпочтительных вариантов осуществления устройство для подвода и отвода воздушных рукавов, являющееся предметом настоящего изобретения, содержит переднюю опору цилиндрической формы, находящуюся внутри рукава во время его прохождения через тяговое устройство, которая поддерживает рукав и не позволяет ему деформироваться. Указанная передняя опора содержит один или несколько рольгангов, которые соприкасаются с внутренней поверхностью рукава и способствуют его перемещению.

По одному из предпочтительных вариантов осуществления устройство для подвода и отвода воздушных рукавов, являющееся предметом настоящего изобретения, содержит прямолинейную заднюю опору, выполненную в виде балки, находящуюся внутри рукава во время его прохождения через кожух накопителя, которая поддерживает рукав и не допускает его деформации, что затрудняет прохождение через него воздуха. Указанная задняя опора содержит первый торец, соединенный с задней стенкой, в которой образовано несколько отверстий для прохода воздуха через воздушное впускное отверстие, и второй торец, соединенный с передней опорой. Задняя опора предпочтительно содержит удерживающую конструкцию, проходящую вокруг рукава.

Краткое описание чертежей

Ниже приведено краткое описание нескольких чертежей, которое упрощает понимание изобретения и относится исключительно к предпочтительным вариантам его осуществления, используемым в качестве неограничивающих примеров.

На фиг. 1 показан вид в перспективе устройства подвода и отвода по настоящему изобретению.

На фиг. 2 показан вид в перспективе устройства, поясняющий его внутреннюю конструкцию.

На фиг. 3 показан вид устройства в продольном сечении.

На фиг. 4 показан детализированный вид по фиг. 3 тягового устройства.

На фиг. 5 показан вид устройства в сечении вдоль линии А-А по фиг. 4.

На фиг. 6 показан вид в перспективе винтового шпинделя.

На фиг. 7 показан вид в перспективе передней опоры.

На фиг. 8 показан вид в перспективе задней опоры.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 показан вид в перспективе устройства (1) подвода и отвода, являющегося предметом настоящего изобретения.

На фиг. 2 и 3 показаны виды в перспективе и в продольном сечении внутренней части устройства 1, на которых видны различные компоненты, из которых оно состоит. На фиг. 2, в целях упрощения, показан лишь передний торец 6 гибкого рукава 2, а на фиг. 3 не показан его промежуточный участок.

Устройство 1 для подвода и отвода воздушных рукавов, являющееся предметом настоящего изобретения, содержит:

гибкий рукав 2, у которого имеется:

- внешняя поверхность 3 с выступами, расположенными на ее поверхности по винтовой линии 7,

- внутренняя поверхность 4,

- задний торец 5, и

- передний торец 6,

кожух накопителя 10, внутри которого находится рукав 2, проходящий вдоль продольной оси 11, содержащий:

- заднюю стенку 12 с воздушным впускным отверстием 13, соединенную с задним торцом 5 рукава 2, и

тяговое устройство 20, соединенное с кожухом накопителя 10, у которого имеется:

- передняя стенка 21 с подводимым и отводимым проемом 22, и

- средства 30 подвода и отвода, выполненные с возможностью подвода и отвода переднего торца 6 рукава 2 при помощи подводимого и отводимого проема 22.

В приведенном примере предпочтительного варианта осуществления средства 30 подвода и отвода содержат четыре винтовых шпинделя 31, соприкасающиеся с винтовыми выступами 7, каждый из которых выполнен с возможностью вращения в направлении вращающегося вала 32, параллельно продольной оси 11, в результате подобного вращения к указанному выступу 7 прикладывается выталкивающее усилие F, фиг. 4, которое, в свою очередь, заставляет рукав 2 линейно перемещаться по длине продольной оси 11.

В приведенном примере предпочтительного варианта осуществления кожух накопителя 10 и тяговое устройство 20 соединены промежуточной стенкой 23, а каждый из винтовых шпинделей 31 расположен горизонтально между указанной промежуточной стенкой 23 и передней стенкой 21, вокруг рукава 2.

Устройство 1 содержит переднюю опору 40 цилиндрической формы, находящуюся внутри рукава 2 во время его прохождения через тяговое устройство 20, которая поддерживает рукав 2 и не дает ему деформироваться. Указанная передняя опора 40 содержит множество рольгангов 41, которые соприкасаются с внутренней поверхностью 4 рукава 2 и способствуют его перемещению.

Устройство 1 содержит заднюю прямолинейную опору 50, выполненную в виде балки, находящуюся внутри рукава 2 во время его прохождения через кожух накопителя 10, которая поддерживает рукав 2 как в сложенном, так и в разложенном положении, способствуя прохождению по нему воздуха в любой момент времени. Указанная задняя опора 50 содержит первый соединительный торец 52, соединенный с задней стенкой 12, в котором образовано несколько отверстий 53 для прохода воздуха через воздушное впускное отверстие 13, и второй соединительный торец 54, соединенный с передней опорной 40. Задняя опора 50 содержит удерживающую конструкцию 55 для рукава, проходящую вокруг него.

На фиг. 4 показан детализированный вид тягового устройства 20 по фиг. 3, на котором более наглядно показано воздействие винтовых шпинделей 31 на рукав 2 при его подводе и отводе, в зависимости от направления вращения средств 30 подвода и отвода. Каждый из винтовых шпинделей 31 соприкасается с винтовым выступом 7 в одной или нескольких точках, в зависимости от его положения в данный конкретный момент относительно рукава 2. При вращении шпинделя 31 в каждой из подобных контактных точек создается частичное выталкивающее усилие f_i, а общее выталкивающее усилие F, позволяющее подводить и отводить рукав, равно сумме частичных выталкивающих усилий f_i т.е. F=Σf_i.

На фиг. 5 показан вид устройства в сечении по линии А-А на фиг. 4, на котором более отчетливы видны средства 30 подвода и отвода. Четыре винтовых шпинделя 31 расположены вокруг шланга 2 с целью более равномерно распределения выталкивающего усилия F, предотвращая тем самым резкое вытягивание или иную нежелательную деформацию, что, в свою очередь, обеспечивает более равномерное перемещение рукава 2.

Средства 30 подвода и отвода содержат электродвигатель 35, который приводит в действие трансмиссионную шестерню 36 см. фиг. 4 и трансмиссионную цепь 37, которая зацепляется с трансмиссионной шестерней и с винтовыми шпинделями 31 для приведения ее во вращение. Средства 30 подвода и отвода содержат множество приводных шкивов 38, расположенных на внутренней стенке 23, вокруг рукава 2, которые зацепляются с трансмиссионной цепью 37. Трансмиссионная цепь, в свою очередь, зацепляется с трансмиссионным торцом 33 каждого из винтовых шпинделей 31, фиг. 6. Натяжной шкив 38', который может скользить по длине бегунка 39, входит в соприкосновение с трансмиссионной цепью 37, упрощая ее натяжение.

На фиг. 6 показан вид в перспективе винтового шпинделя 31. Можно заметить, что каждый из винтовых шпинделей 31 содержит трансмиссионный торец 33 и приводной торец 34, упрощающие крепление и вращение указанного винтового шпинделя 31.

На фиг. 7 и 8 показаны более детализированные изображения передней опоры 40 и задней опоры 50, соответственно.

Изобретение относится к кондиционированию воздуха для воздушного судна. Устройство для подвода и отвода воздушных рукавов содержит гибкий рукав (2) с выступами (7), кожух накопителя, внутри которого, вдоль его продольной оси (11), проходит рукав (2), и тяговое устройство, соединенное с кожухом накопителя. Тяговое устройство также снабжено средствами (30) подвода и отвода, позволяющими подводить и отводить рукав (2). Выступы (7) расположены вокруг рукава (2) по винтовой линии. Средства (30) подвода и отвода содержат один или несколько винтовых шпинделей (31), соприкасающихся с винтовыми выступами (7). Каждый шпиндель (31) выполнен с возможностью поворота вокруг оси (32) вращения, проходящей параллельно продольной оси (11). Изобретение уменьшает трение и износ рукава. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для подвода и отвода воздушных рукавов, включающее в себя гибкий рукав (2), содержащий

- внешнюю поверхность (3) с выступами (7), расположенными на ее поверхности по винтовой линии,

- внутреннюю поверхность (4),

- задний торец (5), и

- передний торец (6),

кожух накопителя (10), внутри которого расположен рукав (2), проходящий вдоль продольной оси кожуха, и содержащий

- заднюю стенку (12) с воздушным впускным отверстием (13), которое соединяется с задним торцом (5) рукава (2), и

тяговое устройство (2), которое соединено с кожухом накопителя (10), и имеющее

- переднюю стенку (21) с подводимым и отводимым проемом (22), и

- средства (30) подвода и отвода переднего торца (6) рукава (2) при помощи подводимого и отводимого проема (22),

характеризующееся тем, что

средства (30) подвода и отвода содержат один или несколько винтовых шпинделей (31), соприкасающихся с винтовыми выступами (7), каждый из которых выполнен с возможностью поворота вокруг оси (32) вращения, проходящей параллельно продольной оси (11), в результате чего к указанным выступам (7) прикладывается выталкивающее усилие (F), которое, в свою очередь, вызывает линейное перемещение (D) рукава (2) вдоль продольной оси (11).

2. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что кожух накопителя (10) и тяговое устройство (20) соединены промежуточной стенкой (23), а каждый из винтовых шпинделей (31) расположен горизонтально между указанной промежуточной стенкой (23) и передней стенкой (21), вокруг рукава (2).

3. Устройство по пп. 1 или 2, характеризующееся тем, что содержит четыре винтовых шпинделя (31).

4. Устройство по пп. 1 или 2, характеризующееся тем, что каждый из винтовых шпинделей (31) содержит трансмиссионный торец (33) и приводной торец (34), упрощающие крепление и вращение указанного винтового шпинделя (31).

5. Устройство по пп. 1 или 2, характеризующееся тем, что средства (30) подвода и отвода содержат электродвигатель (35), который приводит в действие трансмиссионную шестерню (36) и трансмиссионную цепь (37), которая зацепляется с трансмиссионной шестерней (36) и с винтовыми шпинделями (31), обеспечивая их вращение.

6. Устройство по пп. 1 или 2, характеризующееся тем, что средства (30) подвода и отвода содержат несколько приводных шкивов (38), расположенных на промежуточной стенке (23), вокруг рукава (2), которые зацепляются с трансмиссионной цепью (37), которая в свою очередь, зацепляется с трансмиссионным торцом (33) каждого из винтовых шпинделей (31).

7. Устройство по пп. 1 или 2, характеризующееся тем, что содержит переднюю опору (40) цилиндрической формы, находящуюся внутри рукава (2) во время его прохождения через тяговое устройство (20), которая обеспечивает поддержку рукава (2), предотвращая деформирование.

8. Устройство по п. 7, характеризующееся тем, что передняя опора (40) содержит один или несколько рольгангов (41), соприкасающихся с внутренней поверхностью (4) рукава (2) для обеспечения его перемещения.

9. Устройство по пп. 1 или 2, характеризующееся тем, что содержит прямолинейную заднюю опору (50), находящуюся внутри рукава (2) во время его прохождения через кожух накопителя (10), которая обеспечивает поддержку рукава (2).

10. Устройство по п. 9, характеризующееся тем, что задняя опора (50) содержит передний торец (52), соединенный с задней стенкой (12), в котором выполнено несколько отверстий (53) для прохода воздуха, поступающего через воздушное впускное отверстие (13).

11. Устройство по п. 10, характеризующееся тем, что задняя опора (50) содержит второй торец (54), соединенный с передней опорой (40).

12. Устройство по п. 10, характеризующееся тем, что задняя опора (50) содержит удерживающую конструкцию (55) для рукава (2), расположенную вокруг него.