DE1207782B - Verfahren zum Herstellen von formhaltigen ringfoermigen doppelwandigen Hohlkoerpern aus ebenem Material, wie z. B. Papier, Kunststoff, Glasfaserkunststoff, Metallfolie oder -blech od. dgl. - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen von formhaltigen ringförmigen doppelwandigen Hohlkörpern aus ebenem Material, wie z. B. Papier, Kunststoff, Glasfaserkunststoff, Metallfolie oder -blech od. dgl. Die Erfindung nach Patent 1170 764 bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von formhaltigen ringförmigen Körpern aus flexiblem Material, wie z. B. Papier, Kunststoff-, Metallfolie od. dgl., bei dem die Enden eines aus diesem Material hergestellten Balgabschnittes miteinander verbunden werden.
• Es hat sich gezeigt, daß dieses Verfahren verbesserungsfähig ist. Eine solche Verbesserung besteht darin, daß der formhaltige ringförmige Körper doppelwandig ausgebildet wird. Dazu wird in einen äußeren Balgabschnitt ein innerer Balgabschnitt gleicher Länge und Faltenzahl eingefügt und in koaxialer Lage zu diesem dadurch gesichert, daß mindestens die Hälfte der Falten des äußeren und inneren Balgabschnittes durch Lamellenringe miteinander verbunden werden. Die Lamellenringe können dabei so angeordnet werden, daß entweder die Minimalfaltenkreise des äußeren Toroids mit den Maximalfaltenkreisen des inneren Toroids verbunden werden, oder daß die Maximalfaltenkreise des äußeren Toroids mit den Maximalfaltenkreisen des inneren Toroids und ebenso die Minimalkreise beider Toroide miteinander verbunden werden. Diese Verbindung kann durch Verwendung von Lamellenringen aus kräftigem Material geschehen, die durch Kleben, Schweißen, Löten od. dgl. eine feste Verbindung zwischen den beiden Toroiden sicherstellen. Dazu können die den Toroiden zugrunde liegenden Faltrohre in einzelne Faltenteile zerschnitten werden und laufend an die Lamellenringe geklebt, geschweißt oder gelötet werden. Als Klebeflächen der Faltenteile dienen über die Faltenkante hinausgehende ringförmige Saumstreifen. Zuerst wird ein Saum des inneren Balgabschnitts an eine Lamelle geklebt, danach der Saum des äußeren Balgabschnitts. So wird an jeder Lamellenseite verfahren. Zum Schließen des ringförmigen doppelwandigen Körpers werden zwei restierende Lamellen miteinander verbunden. So entsteht ein Gesamttoroid mit doppelter Wandung. Die Lamellen haben Öffnungen, die die Festigkeit dieser Ringe möglichst wenig verringern sollen. Dadurch stellt der Mantel des Gesamttoroids einen von außen abgeschlossenen ringförmig hohlen geschlossenen Raumteil dar. Ein solches doppelwandiges Toroid besitzt also einen Rohrkern und einen Rohrmantel. Wird sein Mantel mit Preßluft oder Preßgas gefüllt, hält es seine Form besonders gut. Dies folgt aus der Tatsache, daß die äußere Begrenzungsfläche eines konvexen Mantels immer größer ist als die innere, so daß die durch den Innenüberdruck an der äußeren Begrenzungsfläche auftretenden Druckkräfte grundsätzlich größer sind als die an der inneren Begrenzungsfläche erzeugten Kräfte. Diese Erscheinung wird übrigens bei Manometern angewandt, die ein sogenanntes Bourdonsches Rohr benutzen. Der Spanneffekt durch überdruck im Mantel des Doppelwandtoroids wirkt doppelt. Einmal spannt er das Toroidrohr radial auf seiner ganzen Länge. Andererseits spannt er aber auch den ganzen Toroidring, wodurch sich der Durchmesser des ganzen Gebildes vergrößert. Dagegen helfen feste Ringe, Ringseile oder Verspannung zum Mittelpunkt des Gesamttoroids hin. Wird nun der Kernraum evakuiert und der Mantelraum mit Preßluft gefüllt, so schirmt der Preßluftmantel das Vakuum im Kernraum wie ein Stahlpanzer gegen den äußeren Luftdruck ab. Nur ist der Preßluftpanzer viel leichter als eine Stahlwandung. Da Balg- und Lamellenmaterial dabei hauptsächlich auf Zug beansprucht werden, eignet sich als Werkstoff dafür auch Glasfaserkunststoff und entsprechend dünnes Metallblech.
• Ein solches Vakuum-Doppelwand-Toroid erfährt eine Gewichtsreduktion oder einen Auftrieb analog dem Auftrieb eines mit Gas gefüllten Luftballons. Dabei ergibt das Vakuum den größten Auftrieb, da es wegen seiner Dichte Null leichter ist als das leichteste Gas. Der Auftrieb eines Vakuumtoroids braucht nur einmal erzeugt zu werden und ist als statischer Auftrieb dauernd vorhanden. Ein Vakuumtoroid kann, optimal aerodynamisch verkleidet, bei konventionellen Flugzeugen, Senkrechtstartern, Hubflugzeugen, Luftschiffen und Luftkissenfahrzeugen, unter Umständen auch nur als Sicherheitsreserve, Anwendung finden und gegebenenfalls Flugkatastrophen verhindern oder mildern. Weden ihrer Ringform eignen sich Vakuumtoroide gut zur Kombination mit Raketen. Hier können sie das Startgewicht erheblich herabsetzen, wodurch Vorteile hinsichtlich Treibstoffbedarf, Geschwindigkeit- -und Reichweite entstehen.
• Nach dem Stand der Technik stellt die Anwendung von doppelwandigen Faltrohrtoroiden, hergestellt aus ebenem Material, mit überdruck im Mantelraum und Vakuum im Kernraum gemäß der Erfindung einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den bisher benutzten technischen Mitteln dar.
• Die Erfindung ist beispielhaft und schematisch in der Zeichnung dargestellt.
• A b b. 1 zeigt den Querschnitt durch eine Hälfte eines doppelwandigen Faltrohrtoroids längs einer Mittelebene -des Toroids mit Lamellenringen, die Maximalfaltenkreise des inneren mit Minimalfaltenkreisen des äußeren Toroids verbinden; A b b. 2 zeigt den Querschnitt durch eine Hälfte eines doppelwandigen Faltrohrtoroids längs einer Mittelebene des Toroids mit Lamellenringen, die die Minimalfaltenkreise des äußeren Toroids mit den Minimalfaltenkreisen des inneren Toroids und ebenso die entsprechenden Maximalfaltenkreise von äußerem und innerem Toroid miteinander verbinden.
• In A b b.1 sind 1, 2 und 3 sowie 4, 5 und 6 die Schnittränder von eineinhalb Balgfalten des äußeren umhüllenden Faltrohrtoroids. Ebenso sind 7, 8, 9 und 10, 11 und 12 die Schnittränder entsprechender eineinhalb Balgfalten des inneren eingehüllten Faltrohrtoroids. 13 und 14 sowie 15 und 16 sind die Schnitte mit der Zeichenebene von - zwei kreisringförmigen festen Lamellen, deren Ebenen auf der Zeichenebene senkrecht stehen, und die jeweils einen Minimalumrißkreis des äußeren Toroids auf dessen ganzer Länge mit dem entsprechenden Maximalumrißkreis des inneren Toroids fest verbinden. Die nach links und rechts sich genau wiederholende Zeichnung, die die Hälfte des doppelwandigen Toroids darstellt, muß in Gedanken nach unten im Spiegelbild zu einem vollständigen Ring geschlossen werden. Die öffnungen in den Lamellenringen sind in der Zeichnung nicht sichtbar.
• In A b b. 2 sind 17 und 18 sowie 19 und 20 die Schnittränder einer Balgfalte des äußeren Toroids mit der Zeichenebene. 21 und 22 sowie 23 und 24 sind die Schnittränder einer entsprechenden Querfalte des inneren Toroids. 25 und 26 sowie 27 und 28 sind die Schnitte mit der Zeichenebene von zwei festen Lamellenringen, die jeweils die Minimalumrißkreise des äußeren und inneren Toroids auf ihrer ganzen Länge fest miteinander verbinden. 29 und 30 sind die Schnitte eines festen Lamellenrings mit der Zeichenebene, der zwei Maximalumrißkreise des äußeren und des inneren Toroids auf seiner ganzen Länge fest miteinander verbindet. Die Lamellenringe sind auf der Zeichenebene senkrecht zu denken. Auch hier wiederholt sich die Konstellation von Falten und Lamellen nach links und rechts und ist in Gedanken spiegelbildlich nach unten fortzusetzen und zu schließen. Auch liier sind die Öffnungen in den Lamellen, die einen einheitlichen Mantelluftraum herstellen, nicht zu sehen. Nicht gezeichnete Zuführungsrohre zu Kern- und Mantelraum mit Ventilen erlauben Evakuierung und Preßluftzuführung ohne Störung durch den äußeren Luftdruck.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von formhaltigen ringförmigen doppelwandigen Hohlkörpern aus ebenem Material, wie z: B. Papier, Kunststoff-Metallfolie od. dgl., bei dem nach Patent 1170 764 die Enden eines aus diesem Material hergestellten Balgabschnittes miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem äußeren Balgabschnitt eines Faltrohrs geordneter Faltung ein innerer Balgabschnitt gleicher Länge und Faltenzahl eingefügt und in koaxialer Lage zu diesem dadurch gesichert wird, daß mindestens die Hälfte der Falten des äußeren und inneren Balgabschnittes durch Lamellenringe miteinander verbunden werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Minimalfaltenkreise des äußeren Faltrohrtoroids mit den Maximalfaltenkreisen des inneren Toroids miteinander durch mit öffnungen versehene Lamellenringe aus zugfestem Material verbunden sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximalfaltenkreise des äußeren Toroids mit den Maximalfaltenkreisen des inneren Toroids und ebenso die Minimalfaltenkreise beider Toroide durch mit öffnungen versehene Lamellenringe aus zugfestem Material miteinander verbunden werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das doppelwandige Faltrohr aus einzelnen Faltrohrabschnitten mit Lamellenringen zusammengesetzt wird, wobei jeder Lamellenring durch Kleben, Schweißen, Löten od. dgl. mit innerem und äußerem Balgabschnitt verbunden wird und alle so entstandenen Teilabschnitte zur Ringbildung fest miteinander verbunden werden.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelraum des derart erhaltenen doppelwandigen Faltrohrtoroids mit Preßluft oder Preßgas gefüllt wird.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernraum des doppelwandigen Faltrohrtoroids ganz oder teilweise evakuiert wird.