DE2918706A1

DE2918706A1 - Aufblasbarer aufbau eines tragkoerpers einer flugvorrichtung

Info

Publication number: DE2918706A1
Application number: DE19792918706
Authority: DE
Inventors: Michel Eymard
Original assignee: Zodiac SA
Current assignee: Zodiac Aerospace SA
Priority date: 1978-05-11
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1979-11-15
Also published as: GB2021064A; GB2021064B; FR2425378A1; FR2425378B1; US4265418A; JPS554276A

Description

ZODIAC S.A. 9. Mai 1979

61, Quai du President Carnot pt-nil ς 7Q ns

92210 Saint Cloud PL-OI15 79 05

Frankreich P 1370 Al/a

Beschreibung

Aufblasbarer Aufbau eines Tragkörpers einer Flugvorrichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen aufblasbaren, langgestreckten Aufbau, der einen Tragkörper einer Flugvorrichtung wie eines Ballons oder eines Luftschiffes bildet, mit einer aufblasbaren Hülle, einem axialen, von der aufblasbaren Hülle umgebenen Druckelement, mehreren Zugelementen und mehreren biegsamen mechanischen Verbindungseinrichtungen, die jeweils zwischen dem Druckelement und den Zugelementen zwischengeschaltet sind.

Ein aufblasbarer Aufbau dieser Art, der einen Ballontragkörper bildet, ist bereits bekannt. Die relative Anordnung der verschiedenen Bestandteile gibt dem Aufbau, wenn dieser aufgeblasen ist, eine derartige Steifigkeit, daß lokal und kurzfristig einwirkende Kräfte (z,B. Wind-,

Überlastungs- oder Schlagwirkung) eine Beschädigung des Tragkörpers verursachen können, die eine Reparatur und ein Außerdienstnehmen des Tragkörpers erfordert. Daraus ergibt sich ein Zeit- und Geldverlust.

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Darüber hinaus ermöglicht die Anordnung dieses aufblasbaren Aufbaus keine einfache Handhabung der nicht montierten Bestandteile. Die Anordnung erlaubt insbesondere nicht, diese Bestandteile mit Hilfe konventioneller Einrichtungen wie z.B. geläufiger schienenloser Kraftfahrzeuge zu transportieren.

Die vorliegende Erfindung ist im wesentlichen darauf gerichtet, die Unzulänglichkeiten der bekannten Aufbauten zu vermeiden und einen aufblasbaren Aufbau zu entwickeln, welcher lokalen kurzfristigen Kräften ohne Beschädigung widerstehen kann und aus Bestandteilen besteht, die insbesondere in Bezug auf ihren Raumbedarf und ihr Gewicht mit einem schienenlosen Kraftfahrzeug transportiert werden können, z.B. um den aufblasbaren Aufbau in zerlegten Teilen an den Startplatz der Flugvorrichtung zu bringen.

Dies wird gemäß der Erfindung bei einem aufblasbaren Aufbau der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das Druckelement ein Träger ist, der aus untereinander zusammengefügten Abschnitten besteht, daß die Zugelemente aus biegsamen, um die aufblasbare Hülle verteilten Zugträgem und die mechanischen Verbindungseinrichtunqen aus diagonalen mechanischen Netzen bestehen und daß die aufblasbare Hülle, der Druckträger, die Zugträger und die diagonalen mechanischen Netze untereinander derart verbunden sind, daß das Aufblasen der Hülle die Gesamt-

**^ heit dieser Elemente in Form hält.

Aufgrund der Tatsache, daß der Träger aus verschiedenen zusammengefügten Abschnitten besteht, kann dieser leicht in demontierter Form transportiert werden. Darüber hin-

aus sorgen die mechanischen diagonalen Netze für eine bessere Verteilung der Kräfte auf die verschiedenen Träger, wodurch ein besseres Verhalten des Tragkörpers während der Benutzung erzielt wird.

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Bei einem solchen Aufbau können die Zugträger aus biegsamen Bindegliedern z.B. aus Seilen bzw. Tauen bestehen. Sie können jedoch auch aus steifen Elementen gebildet werden, die untereinander in der gleichen Weise gelenkig verbunden sind wie der Druckträger.

Um eine optimale Übertragung der Kräfte auf den Druckträger und den Zugträger zu ermöglichen, ist es wünschenswert, daß das diagonale mechanische Netz in Bezug zur Längsrichtung des aufblasbaren Aufbaus um 45° geneigt ist.

Um eine regelmäßige übertragung und einheitliche Verteilung der Kräfte auf die Gesamtlänge des Druckträgers zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn das diagonale mechanische Netz aus einem gewebten Stoff besteht, dessen Kett- und Schußfäden die Diagonalen des Netzes bilden.

Es ist darüber hinaus gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die zusammengefügten Elemente des Druckträgers durch Kugelgelenke miteinander verbunden sind und/oder daß der Druckträger durch Berührung (Reibung oder Klebung) mit einem geschlossenen oder geöffneten Mantel zusammenwirkt, der mit dem diagonalen mechanischen Netz fest verbunden ist. Wenn die Berührung durch Reibung hergestellt wird, kann der Hantel auf dem Träger nur gleiten, wenn die Kräfte, denen er in Längsrichtung unterworfen ist, einen vorbestimmten Wert übersteigen.

Es ist darüber hinaus gemäß der Erfindung vorteilhaft, wenn die Zugträger ebenfalls in fest mit dem diagonalen mechanischen Netz verbundenen Mänteln angeordnet sind.

Wenn der aufblasbare Aufbau lokalen kurzfristigen Kräften or
^OJ unterworfen ist, ist der Aufbau unter diesen Bedingungen in der Lage, sich zu biegen bzw. zu falten und dann in elastischer Weise seine normale Form wieder einzunehmen, wodurch die Notwendigkeit einer Reparatur ausgeschaltet

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ist.

Es wird ebenfalls angemerkt, daß aufgrund der Züsammen-Setzung des Druckträgers und gegebenenfalls der Zugträger aus verschiedenen aneinanderstoßenden Abschnitten die Wartung vereinfacht wird, daß im Störfall nur der oder die beschädigten Abschnitte repariert oder ersetzt werden müssen und die Kosten dementsprechend verringert werden können.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.1 einen Axialschnitt längs der Linie I-I der Fig.2 eines aufblasbaren Aufbaus gemäß der Erfindung, der einen Tragkörper einer Flugvorrichtung leichter als Luft wie z.B. eines Luftschiffes oder eines Fesselballons bildet,

Fig.2 einen Querschnitt längs der Linie II-II des Tragkörpers der Fig.1 und
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Fig.3 bis 5 im Schnitt Einzelheiten des Tragkörpers der Fig.1 und 2.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform des aufblasbaren Aufbaus ist ein Tragkörper 1 einer Flugvorrichtung vorgesehen, die leichter als Luft ist und z.B. ein Fesselballon oder ein Luftschiff sein kann.

Der Tragkörper 1 weist einen mittigen Druckträger 2 auf, der aus mehreren steifen, aneinander anstoßenden und durch Gelenke 4 miteinander verbundenen Elementen 3 besteht, wobei die Gelenke gegebenenfalls eine Neinng der Elemente im Verhältnis zueinander unter Bedingungen ermöglichen,

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die im nachfolgenden ausgeführt werden. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, bestehen d:e Elemente 3 aus Rohrabschnitten. Die Gelenke 4 sind Kugelgelenklager, auf welchen sich die - Enden der Rohre abstützen.

Es sind Einrichtungen, die später präzisiert werden, vorgesehen, um den Zusammenhalt der Gesamtheit zu gewährleisten.

Es kann jedoch bereits jetzt angemerkt werden, daß die steifen Elemente 3 unter normalen Bedingungen in Ausrichtung miteinander gehalten werden und einen im wesentlichen geradlinigen Träger bilden.

Seile bzw. Taue 5, welche Zugträger bilden, sind an ihren Enden mit den jeweiligen Enden des Druckträgers 2 verbunden und befinden sich im Abstand von diesem Träger und werden durch Einrichtungen zur Spannungserzeugung, welche später erläutert werden, unter Spannung gehalten. Diese Seile 5 und der Druckträger 2 befinden sich jeweils in einer Ebene und die so definierten Ebenen bilden unter sich gleiche Winkel. Darüber hinaus haben die Seile, in der Ausfuhrungsform der Fig.1 und 2 sind drei.

Seile vorgesehen, gleiche Länge. Aufgrund dieser Tatsache bildet der mittige Druckträger 2 eine Längssymmetrxeachse des Tragkörpers 1.

Diese Anordnungen sind jedoch nicht zwingend erforderlieh und können in Abhängigkeit von der in Aussicht genommenen Anwendung angepaßt werden.

Die Seile 5 sind aus Stahl oder einem anderen geeigneten Material, das nur einer sehr geringen Verlängerung unterliegt, wenn es unter Spannung steht. , Es kann jedoch, falls erforderlich, auch vorgesehen werden, die Seile 5 durch starre bzw. steife Elemente zu ersetzen, die gelenkig miteinander verbunden sind und sich in entsprechen-

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der Weise krümmen können.

Jedes Seil 5 ist mit dem Druckträger 2 mit Hilfe eines biegsamen diagonalen mechanischen Netzes 6 verbunden, das gespannt ist und fest mit den Seilen 5 und dem Träger 2 verbunden ist. Dieses Netz 6 ist dazu bestimmt, die übertragung von Kräften zwischen den Seilen und dem Träger sicherzustellen.

Dieses Netz kann aus verschiedenen Elementen wie gekreuzten Seilen oder Gurten bzw. Bändern bestehen. Um eine kontinuierliche Verteilung der Kräfte längs des Trägers zu erzielen, ist es jedoch vorteilhaft, wenn dieses Netz aus einem gewebten Stoff bzw. Gewebe besteht, das einen Schleier bzw. einen Schirm 6 zwischen dem Seil 5 und dem Träger 2 bildet, wobei der Schleier die durch das Seil und den Träger bestimmte Ebene materialisiert. In diesem Falle bilden die Kettfaden und die Schußfäden das oben erwähnte diagonale Netz, wobei die Fäden im Verhältnis zürn Träger 2 unter einem Winkel von 45 geneigt das Netz 6a in Fig.1 illustriert 1st.

2 unter einem Winkel von 45 geneigt sind, wie dies durch

Darüber hinaus weist der Tragkörper 1 eine gasdichte,aufblasbare Hülle 7 auf, welche im unter Druck aufgeblasenen Zustand die oben erwähnte Einrichtung zur Spannungserteilung bildet und zur Spannung der Seile 5 und zum Festziehen der Schleier 6 zwischen den Seilen 5 und dem Träger 2 dient. Die Hülle 7 umgibt die verschiedenen Bestandteile, die soeben beschrieben worden sind, und ist fest mit dem Schleier 6 verbunden. Die Hülle 7 kann im Querschnitt jede geeignete Form aufweisen. Wie in Fig.2 dargestellt ist, kann die Hülle 7 insbesondere drei Ausbuchtungen 8 bilden,

welche die Schleier 6 miteinander verbinden. 35

Damit dieser Aufbau Kräften unterworfen werden kann, ist jeder Schleier 6 an dem Träger 2 befestigt. Zu diesem Zwecke kann man in Intervallen um den Träger 2 angeordnete

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Schellen bzw. Tragbänder vorsehen. Um eine kontinuierliche Übertragung der Kräfte zwischen dem Träger 2 und den ; Schleiern 6 zu gewährleisten, wird jedoch vorzugsweise _ ein Schlauch bzw. ein Mantel 9 vorgesehen, welcher den Träger 2 reibungsmäßig umschließt. An dem Mantel sind die Schleier 6 befestigt (z.B. geklebt oder genäht). Gemäß dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Mantel 9 aus Bändern 10, welche aus dem gleichen Ma-,f» terial wie die Schleier 6 bestehen und gegen die Elemente 3 des Trägers 2 festgezogen sind. Die Längsränder der Bänder 10 sind an den Längsrändern der Schleier 6 festgeklebt. Dieser Mantel kann ohne Unterbrechung von einem Ende des Trägers 2 bis zum anderen Ende verlaufen. Man κ kann jedoch auch im Bereich verschiedener Gelenke 4, wie dies in Fig.4 dargestellt ist, Unterbrechungen vorsehen, deren Zweck weiter unten erläutert wird.

Aufgrund der Tatsache, daß der Mantel 9 reibungsmäßig den Träger 2 umschließt, werden die den Träger 2 bildenden Elemente 3 zusammengehalten und können sich axial nicht voneinander entfernen.

Die vom Mantel auf die Elemente 3 ausgeübte Reibung hat jedenfalls eine solche Größe, daß, wenn überschüssige Kräfte auf den Tragkörper ausgeübt werden, der Mantel auf den Elementen 3 gleiten kann.

In der gleichen Weise ist jedes Seil 5 in einem Mantel 11 angeordnet, der längs der gesamten Länge des Tragkörpers verläuft. Im Gegensatz zum Mantel 9, der den Träger 2 im Reibschluß umschließt, übt der Mantel 11 keinerlei Beanspruchung auf das Seil 5 aus, so daß dieses gegebenenfalls in dem Mantel 11 gleiten kann. 35

Wie beispielsweise in Fig.5 dargestellt ist, wird der Mantel 11 durch zwei Teile 12 gebildet, die aus dem gleichen Material bestehen wie der Schleier 6 und/oder die

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Hülle 7. Diese beiden Teile sind an ihren Längsrändern zusammengeklebt oder zusammengenäht, einerseits am entsprechenden Rand des Schleiers 6 und andererseits auf der Hülle 7. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, daß die Hülle 7 aus einem Zusammenbau mehrerer Teile besteht (z.B. sind für den in den Fig.1 und 2 dargestellten Tragkörper drei vorgesehen), die jeweils eine der Ausbuchtungen 8 bilden. Die zwei benachbarte Ausbuchtungen bildenden Teile sind längs der Verbindung der Teile 12 miteinander verbunden.

Gemäß dieser Ausführungsform erstreckt sich das Seil 5 auf der gesamten Länge des Tragkörpers 1 im wesentlichen längs der Verbindung des Schleiers 6 mit der Hülle 7.

Diese Anordnung ist jedoch nicht obligatorisch. Das Seil 5 kann auch näher zum Zugträger 2 angeordnet sein, wobei es vom Schleier 6 getragen wird.

Wenn der Tragkörper, der soeben beschrieben worden ist, zum Tragen eines Korbes oder einer Gondel oder einer anderenLast vorgesehen ist, wird diese am Tragkörper durch zwei Ballonleinen 1 3 befestigt,■ "welche z.B. von starren Rohren gebildet werden.

Es ist wesentlich anzumerken, daß diese Rohre 13 nicht mechanisch mit den Elementen 3 des Druckträgers 2 verbunden sind, sondern daß sie lediglich fest mit einem der Schleier 6 verbunden sind. Diese Verbindung wird ähnlich 'wie für die Elemente 3 mit Hilfe eines Bandes 14 aus gleichem Material wie der Schleier 6 erreicht, das auf diesem festgeklebt ist und das Rohr 13 im Reibschluß;

umschließt.
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Jedes Rohr 13 erstreckt sich bis zur Nähe eines Kugelgelenkes 4, welches mit einem vorspringenden Zapfen 15 versehen ist, der ins Ende des Rohres 13 eindringt. Hier-

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-. 12 -

durch ist jedes Rohr im Verhältnis zum Träger 2 positioniert, ohne daß eine starre Verbindung die Verformbarkeit der Gesamtheit des aufblasbaren Aufbaus beeinflußt. In diesem Fall ist der den Träger 2 umgebende Mantel vorzugsweise im Bereich des Kugelgelenkes 4 unterbrochen.

Der vorliegende aufblasbare Aufbau weist verschiedene Vorteile auf.

Aufgrund der Kombination der Elemente und der Anordnung dieser Elemente sind die Gesamtkräfte, denen dieser Aufbau widerstehen kann und seine scheinbare Steifigkeit identisch mit denjenigen der steifen Elemente, ohne daß es erforderlich ist, daß die Hülle mit erheblichem Druck aufgeblasen ist. Aufgrund dieser Tatsache, ist der vorliegende aufblasbare Aufbau für eine gegebene mechanische Widerstandsfähigkeit erheblich leichter als bisher verwendete äquivalente Aufbauten.

Darüber hinaus biegt sich im Falle der Überschreitung zulässiger Kräfte der Druckträger im Bereich der Gelenke der starren Elemente, ohne daß ein Bruch auftritt. Hierdurch bewahrt- man die Vorteile der klassischen biegsamen Aufbauten.

Darüber hinaus erlauben die biegsamen diagonalen mechanischen Netze eine Verteilung einer lokalen,eventuell erhöhten Spannung auf einen größeren Teil der steifen EIemente, derart, daß das Einschnürungsverhältnis gering bleibt.

Aufgrund der Tatsache, daß die Träger aus zusammengefügten Elementen bestehen, die eine geringe Länge haben oder

^JJ biegsame Bindeglieder sein können, nimmt der vorliegende aufblasbare Aufbau im demontierten Zustand nur ein geringes Volumen ein, wodurch seine Lagerung und sein Transport erleichtert wird.

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Darüber hinaus wird angemerkt, daß aufgrund der Einfachheit der verwendeten Bestandteile und der Leichtigkeit ihres Zusammenbaus wenig qualifiziertes Personal für die Montage solcher Aufbauten eingesetzt werden kann.

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Claims

Patent an Sprüche

Aufblasbarer, langgestreckter Aufbau, der einen Tragkörper einer Flugvorrichtung wie eines Ballons oder eines Luftschiffes bildet, mit einer aufblasbaren Hülle, einem axialen, von der aufblasbaren Hülle umgebenen Druckelement, mehreren Zugelementen und mehreren biegsamen mechanischen Verbindungseinrichtungen, die jeweils zwischen dem Druckelement und den Zugelementen zwischengeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement ein Träger (2) ist, der aus untereinander zusammengefügten Abschnitten (3) besteht, daß die Zugelemente aus biegsamen, um die aufblasbare Hülle (7) verteilten Zugträgern (5) und die mechanischen Verbindungseinrichtungen aus diagonalen mechanischen Netzen (6) bestehen und daß die aufblasbare Hülle, der Druckträger, die Zugträger und die diagonalen mechanischen Netze untereinander derart verbunden sind, daß das Aufblasen der Hülle die Gesamtheit dieser Elemente in Form hält.

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2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugträger aus einen biegsamen Bindeglied (5) besteht.
3. Aufbau nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Zugträger aus steifen, miteinander gelenkig verbundenen Abschnitten besteht.
4. Aufbau nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das diagonale mechanische Netz (6a) um 45° in Bezug zur Längsrichtung des aufblasbaren Aufbaus geneigt ist.
5. Aufbau nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das diagonale mechanische Netz (6) aus einem gewebten Stoff besteht, dessen Kett- und Schußfäden die Diagonalen bilden.
6. Aufbau nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente des Druckträgers (2) durch Kugelgelenke (4) verbunden sind.
7. Aufbau nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckträger (2) durch Berührung(Reibung oder Klebung) mit einem geschlossenen oder geöffneten Mantel (9) zusammenwirkt, der mit dem diagonalen mechanischen Netz fest verbunden ist.
8. Aufbau nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugträger (5) in einem fest mit dem diagonalen mechanischen Netz (6) verbundenen Mantel (11) angeordnet ist.
9. Aufbau nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbinden des Tragkörpers (1) mit einer Last oder einem anderen Tragkörper biegsame oder steife Ballonleinen (13) vorgesehen

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sind, die fest mit dem diagonalen mechanischen Netz (6) verbunden sind.

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