DE10030499A1

DE10030499A1 - Montagehilfe zur Herstellung einer Tragzelle eines Luftschiffs

Info

Publication number: DE10030499A1
Application number: DE10030499A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kuechler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2002-01-03
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: DE10030499B4

Abstract

Eine Montagehilfe (12) dient der Herstellung einer Tragzelle (1) eines Luftschiffs, welche wendelförmige Trägerelemente (10) und Längsträger (7) aufweist. Im wesentlichen besteht die Montagehilfe (12) aus einer in Längsrichtung (11) der Tragzelle (1) angeordneten Montageachse (8) und einer an der Montageachse (8) beweglich angebrachten Führung (13) mit einem Arm (17), an dem Mittel (18, 19) zum Abziehen und Positionieren der Trägerelemente (10) vorgesehen sind. Die Herstellung der Tragzelle (1) wurde noch weiter erleichtert und wesentlich verbessert.

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung einer Tragzelle eines Luftschiffs, welche wendelförmige Trägerelemente und Längsträger aufweist, insbesondere einen Zeppelin.

Stand der Technik

Eine derartige Tragzelle ist durch die DE 197 35 641 A1 bekannt geworden.

Die Ausbildung einer Tragzelle durch wendelförmige Trägerelemente und in Längsrichtung der Tragzelle verlaufende Längsträger führt zu einer leicht herstellbaren Tragzelle mit einer hohen Stabilität.

Aufgabe der Erfindung

Der Anmelder hat sich die Aufgabe gestellt, die Herstellung der Tragzelle noch weiter zu erleichtern oder technisch zu optimieren.

Gegenstand und Vorteile der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch eine Montagehilfe zur Herstellung einer Tragzelle eines Luftschiffs gelöst, die im wesentlichen aus einer in Längsrichtung der Tragzelle angeordneten Montageachse und einer an der Montageachse beweglich angebrachten Führung mit einem Arm besteht, an dem Mittel zum Abziehen und Positionieren der Trägerelemente vorgesehen sind. Die Montagehilfe führt zu einer einstellbaren und automatisierteren Fertigung jedweder gewünschter Tragzellen mit wendelförmigen Trägerelementen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel zum Abziehen und Positionieren durch einen Querbalken ausgebildet, an dem Führungselemente für die Trägerelemente in Längsrichtung der Tragzelle verschieblich angeordnet sind. Die Beabstandung zweier Trägerelemente kann eingestellt werden.

Wenn der Arm teleskopierbar ausgebildet ist, kann ein beliebiger Innendurchmesser der Tragzelle mit Hilfe der Montagehilfe erzeugt werden.

Die Ausbildung der Montagehilfe mit einer Biegeeinrichtung für die Trägerelemente erleichtert die Formgebung der Tragzelle.

Die gesamte Herstellung vereinfacht sich, wenn an der Montagehilfe Mittel zum Fixieren der Trägerelemente an den Längsträgern ausgebildet sind.

Gegenstand der Erfindung sind auch Profile eines durch die erfindungsgemäße Montagehilfe bearbeitbaren Trägerelements. Das Trägerelement ist im Querschnitt gesehen T-förmig ausgebildet und wird aus einem ersten flachen Materialstreifen - erzeugt, an dessen Unterseite zwei weitere L-förmige Materialstreifen über den jeweils einen Schenkel angebracht sind und über den jeweils anderen quer zur Längsrichtung eingeschnittenen Schenkel aneinander anliegen. Das Trägerelement kann zusammengefaltet auf einer Trommel angeordnet werden und durch die Montagehilfe aufgerichtet werden, wobei die Schenkel an der Unterseite miteinander fest verbunden werden. Die Einschnitte ermöglichen die Ausbildung einer gewünschten Krümmung.

Eine weitere Verstärkung des Trägerelementes wird dadurch erreicht, dass das Trägerelement im Querschnitt gesehen Doppel-T-förmig ausgebildet ist und aus einem oberen und einem unteren flachen Materialstreifen erzeugt wird, zwischen denen zwei weitere L-förmige, quer zur Längsrichtung eingeschnittene Materialstreifen gegenläufig angeordnet sind.

Entsprechend der berechneten Größe der Tragzelle können die Abstände der Profile den statischen Anforderungen, hinsichtlich ihres Abstandes zueinander und insgesamt so bemessen werden, dass sie eine Tragzelle ergeben, die allen Anforderungen der Statik entspricht und mit sehr geringem technischen Aufwand herzustellen ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Montagehilfe zur Herstellung einer Tragzelle und Ausführungsbeispiele von mit der Montagehilfe bearbeitbaren Profilen der Tragzelle sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer teilweise erstellten Tragzelle;

Fig. 2 eine Montagehilfe zur Herstellung der Tragzelle;

Fig. 3 bis 5 Profile für Trägerelemente der Tragzelle.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Aus der Fig. 1 ist der Aufbau einer Tragzelle 1 ersichtlich. Zur Herstellung der Tragzelle 1 befinden sich auf dem Boden zwei seitlich beabstandete Führungsschienen 2, auf denen die gesamte Anlage aufgebaut wird. Zuerst wird ein mit Hilfe der Führungsschienen 2 in Bewegungsrichtung 4 verfahrbarer Bugbock 3 und im Anschluss daran eine mit Hilfe der Führungsschienen 2 ebenfalls in Bewegungsrichtung 4 verfahrbare Trommel 5 aufgebaut. Eine vordere Kappe 6 und eine hintere Kappe werden außerhalb der Anlage vorgefertigt. Sie sind der Anfang und das Ende der Tragzelle 1 und sind mit Längsträgern 7 verbunden, die auch dem Gesamtaufbau zugrunde liegen. Die Kappen 6 sind so ausgebildet, dass man bei Bedarf einen Motor oder sonstige Vorrichtungen anschließen kann. Zunächst wird die vordere Kappe 6 an einer Montageachse 8 befestigt. Anschließend wird die Trommel 5 auf einem fahrbaren Untergestell 9 aufgebaut. Flexible Trägerelemente 10 für die wendelförmige Außenform werden auf die Trommel 5 aufgewickelt. Die Form der fertigen Tragzelle 1 weist vorn und hinten eine Verjüngung auf. Daher ist es erforderlich, die Trommel 5 so auszubilden, dass sie beidseitig auch verjüngt ist und nach der Abwicklung die fertige Außenform ergibt (Tragzelle 1). Die Längsträger 10 sind entsprechend ihrer Anzahl parallel zur Längsachse 11 durch Halterungen und Führungselemente verschiebbar auf der Trommel befestigt. Entsprechend der Größe (Länge) der fertigen Tragzelle 1 ist es erforderlich, zunächst die Halterungen vorzusehen, bzw. sind die Trägerelemente 10 in vertretbaren Längen zu montieren, um sie dann zusammenzufügen (siehe auch Fig. 3 bis 5). Die Kappen 6 sind so ausgebildet, dass die stabförmigen Längsträger 7, die hier ihren Anfang haben, über den Bereich der wendelförmigen oder ringförmigen Trägerelemente 10 in Richtung der Trommel 5 verlängert werden, um so einen besseren Verbindungsbereich für die auf der Trommel 5 geführten Trägerelemente 10 vorzusehen. Im Fertigungsablauf werden an dieser Stelle die an der Trommel 5 geführten Längsträger 7 mit der Bugkappe 6 verbunden.

Der eigentliche Arbeitsgang läuft wie folgt ab: Nachdem die Anlage aufgebaut und für die Fertigung vorbereitet ist, wird die Bugkappe 6 über den Bugbock 3 so an die Trommel 5 herangefahren, dass die wendelförmigen Trägerelemente 10 wie auch die Längsträger 7 angeflanscht werden können. Anschließend bewegt sich der Bugbock 3 mit Kappe 6 so von der Trommel 5 weg, dass kontinuierlich die Trägerelemente 10 von der Trommel 5 abgezogen werden. Die Längsträger 7 sind im berechneten Abstand um die Trommel 5 angeordnet und werden durch entsprechende Halterungen geführt. Die Längsträger 7 werden automatisch mitgenommen, also von der Trommel 5 abgezogen. Da die Trägerelemente 10 wie auch die Längsträger 7 vorher berechnete Montagepunkte aufweisen, führen die Schnittpunkte beider Träger zu einem Festpunkt, der in der fixierten Position durch Bolzen o. ä. befestigt wird. Durch den kontinuierlichen Vorschub und die soeben beschriebene Befestigungsart erhält man eine Tragzelle 1, die fast in jeder gewünschten Außenform und Größe hergestellt werden kann.

An der Montageachse 8 ist gemäß Fig. 2, die einen vergrößerten Ausschnitt der Tragzelle 1 zeigt, eine verschiebbare Montagehilfe 12 mit Führungsfunktion montiert, welche die Aufgabe hat, die von der Trommel 5 abgezogenen Trägerelemente 10 zwangsläufig in die vorberechnete Position mit den Längsträgern 7 zu bringen und zu befestigen. Der Aufbau ist folgender: Auf der Montageachse 8 befindet sich eine Führungshülse 13, die durch einen Antrieb in Drehrichtung 14 drehbar um die Montageachse 8, wie auch in Längsrichtung 15 verschiebbar ist. Mit der Führungshülse 13 ist ein in Bewegungsrichtung 16 teleskopierbarer Arm 17 verbunden. Am Ende des Armes 17 befindet sich ein Querbalken 18 mit zwei Führungselementen 19, die jedes für sich, seitlich sowie auch in der Höhe verschiebbar angeordnet sind.

Die Arbeitsweise der ganzen Anlage ist folgende: Die anfangs erwähnte zwangsläufige Führung der Trägerelemente 10 geht folgendermaßen vor sich. Die Trägerelemente 10 werden von der Trommel 5 abgezogen, bzw. werden von den Führungselementen 19 übernommen. Die Montagehilfe 12 ist in der Lage, sämtliche Bewegungsrichtungen ausführen zu können. Folglich ist es möglich, durch die Rotation um die Montageachse 8, durch die Verschiebung der Achse in Richtung Außenbereich der Tragzelle 1 und durch die seitliche Verschiebung im Bereich des Querbalkens 18 mit den zwei Führungselementen 19 jede gewünschte Position der Trägerelemente 10 zu erreichen. Der Einsatz der Montagehilfe 12 beginnt, sobald das Trägerelement 10 von der Trommel 5 mit dem entsprechendem Profil an der Bugkappe 6 angeflanscht ist. Das Führungselement 19 bestimmt die Grundeinstellung und dient als Führung für Führungselement 19, das im Abstand und Höhe so verstellt werden kann, dass die vorher berechnete Außenform der Tragzelle 1 gebildet wird. Die Befestigung der Längsträger 7 erfolgt wie bereits beschrieben durch Bolzen oder ähnliche Befestigungen und beginnt mit dem Zeitpunkt oder an der Stelle, sobald das Führungselement 19 die richtige Position erreicht hat. Durch den kontinuierlichen Vorschub entsteht so die Tragzelle 1 in ihrer gewünschten Form. Die Montageachse 8 kann einschließlich der Montagehilfe 12 anschließend demontiert werden, ohne dass die Gesamtkonstruktion in ihren Eigenschaften verändert wird.

Je nach Verwendungszweck des Luftschiffs, z. B. für die Beförderung von großen Lasten, kann die Montageachse 8 ganz oder nur teilweise in die Gesamtkonstruktion einbezogen werden. Sie dient dann als sog. statischer Aufhänger.

Um eine kontinuierliche Fertigung der gesamten Tragzelle 1 möglich zu machen, ist folgende Technik vorgesehen: Wie bereits beschrieben, wird zunächst die vordere Tragzelleneinheit und anschließend mit der entsprechenden Verjüngung für die Heckseite die zweite Hälfte montiert. Nachdem diese Arbeiten abgeschlossen sind, werden beide Hälften so weit auseinander gefahren, dass die gesamte Trommel 5 auf Führungsschienen, die im rechten Winkel zu den Führungsschienen 2 angeordnet sind, so weit seitwärts bewegt werden kann, bis die beiden Hälften wieder zusammengeführt und montiert werden können. Anschließend wird beidseitig die vorgefertigte in den Figuren nicht gezeigte Außenhaut aufgezogen und in der Mitte kraftschlüssig und dicht verbunden.

In einem erweiterten Verfahren wird davon ausgegangen, dass die Trägerelemente 10 als Rohlinge, oder vorbereitete Profile (ohne genaue Maßhaltigkeit) auf die Trommel 5 aufgebracht werden und das passgenaue Endprofil der Trägerelemente 10 erst im Zusammenhang mit der Montagehilfe entsteht. Für dieses Verfahren eignen sich verschiedene Profile oder Querschnitte gemäß den Fig. 3 bis 5. Die wesentliche Neuerung bei dieser Technik ist die, dass das vorbereitete Profil oder Teile des fertigen Endprofils auf die Trommel 5 oder eine ähnliche Vorrichtung mit ausreichendem Vorrat aufgewickelt wird. Erst nach Zuführung auf die Montagehilfe 12 und durch ein besonderes Verfahren entsteht das endgültige Profil und seine richtige Position, die für die Außenform der fertigen Tragzelle 1 berechnet wurde.

Das Trägerelement 10 kann die folgenden Querschnittsprofile aufweisen:
Das auf der Trommel 5 aufgewickelte Rohr-Profil 20 (Fig. 3) wird von der Montagehilfe 12 abgezogen und erhält (in Metallausführung) durch eine eingebaute Rohrbiegevorrichtung den gewünschten Radius, der die Außenform der Zelle bestimmt. Bei Kunststoffrohren kann die Verformung durch Wärmezufuhr möglich gemacht werden.

Ein Profil 21 wird aus einem Materialstreifen 22 und zwei Materialstreifen 23 hergestellt (Fig. 4), so dass jeweils der kürzere Schenkel der Materialstreifen 23 derart eingeknickt wird, dass zwei dieser Schenkel das Maß der Breite des Materialstreifens 22 ergeben. Der längere Schenkel des Materialstreifens 23 erhält Einschnitte 24 (versetzt), die es ermöglichen, dass die Materialstreifen 23 gebogen werden können. Die Materialstreifen 23 werden mit den Materialstreifen 22 verbunden, so dass ein T-Profil entsteht, das durch den flexiblen längeren Schenkel der Materialstreifen 23 der erforderlichen Krümmung angepasst werden kann. Das so vorbereitete Profil wird von der Montagehilfe 12 abgezogen und erhält über Rollen oder Gleitschienen den gewünschten Radius. Anschließend werden die längeren Schenkel der Materialstreifen 23 kraftschlüssig miteinander verbunden, so dass ein geschlossenes, statisches Profil entsteht. Die Verbindung der Materialstreifen 22 und 23 kann je nach Wahl des Materials, geklebt, verschweißt oder mechanisch durchgeführt werden. Bei Kunststoffprofilen ist es z. B. möglich, dass zwischen den Materialstreifen 23 im Bereich der freien Enden der Materialstreifen 23 ein Streifen Schweißfolie eingebracht wird, der es ermöglicht, durch Erwärmung und beheizte Walzen die beiden Materialstreifen 23 dort kraftschlüssig zusammenzuschweißen.

Ein Profil 25 (Fig. 5) wird in der gleichen Weise wie das T-Profil nach Fig. 4 hergestellt. Der Unterschied besteht darin, die Materialstreifen 26 gegenläufig mit den Materialstreifen 27 und 28 verbunden werden. Das Abziehen und weitere Verarbeitung durch die Montagehilfe ist sinngemäß. Einschnitte 29 ermöglichen eine Krümmung.

Weitere Profile sind nach dem eingangs beschriebenen Verfahren technisch möglich und zum Einsatz geeignet.

Es ist auch möglich, anstelle einzelner Abstandshalter ein durchgehendes Führungsprofil im Bereich der Trägerelemente 10 einzubauen, das mit dem entsprechenden Gegenprofil der Außenhülle ein kontinuierliches Aufziehen der vorgefertigten Außenhaut ermöglicht. Vorzugsweise wird zuerst der Reihenfolge nach das Traggerüst fertig montiert und dann die fertige, vorbereitete Hülle aufgezogen. Um diesen Arbeitsgang möglich zu machen, ist es erforderlich, dass man im Bereich oberhalb der Kappen 6 die Führungsprofile derart aufrichtet und mit entsprechenden Stützen versieht, dass dadurch ein größerer Umfang für die Einführung der Außenhülle (gerafft), entsteht. Bei dem Aufziehen der Außenhülle schließen die letzten Meter durch die Verjüngung automatisch das aufgerichtete Führungsprofil, so dass als Endprodukt eine vollkommen geschlossene Außenhaut entsteht.

Eine weitere Möglichkeit kann, wie folgt, beschrieben, ausgeführt werden: In einem bestimmten Bereich, oberhalb der Kappe 6, wir jeweils ein Führungsschuh montiert. In diesem Bereich kann die Außenhülle gut auf die Führungsprofile aufgezogen werden. In dem verbliebenen Bereich (von Endkappe bis Führungsschuh) wird die Außenhaut durch die Straffung in diesem Bereich in die Führungsschiene eingedrückt und von Innen fixiert, nachdem der Führungsschuh demontiert wurde.

Man kann davon ausgehen, dass es heute für fast jede Anwendung das geeignete Material gibt und eine gewünschte Verformung mechanisch und thermisch möglich ist. Aus diesem Grund hat sich der Anmelder bei seinen Ausführungen weder auf ein bestimmtes Material, Profil oder noch auf besondere Halterungen festgelegt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Tragzelle

2

Führungsschiene

3

Bugbock

4

Bewegungsrichtung

5

Trommel

6

Kappe

7

Längsträger

8

Montageachse

9

Untergestell

10

Trägerelement

11

Längsachse

12

Montagehilfe

13

Führungshülse

14

Drehrichtung

15

Längsrichtung

16

Bewegungsrichtung

17

Arm

18

Querbalken

19

Führungselement

20

Profil

21

Profil

22

Materialstreifen

23

Materialstreifen

24

Einschnitt

25

Profil

26

Materialstreifen

27

Materialstreifen

28

Materialstreifen

29

Einschnitt

Claims

1. Montagehilfe (12) zur Herstellung einer Tragzelle (1) eines Luftschiffs, welche wendelförmige Trägerelemente (10) und Längsträger (7) aufweist, im wesentlichen bestehend aus einer auf einer in Längsrichtung (11) der Tragzelle (1) angeordneten Montageachse (8) und einer an der Montageachse (8) beweglich angebrachten Führung (13) mit einem Arm (17), an dem Mittel (18, 19) zum Abziehen und Positionieren der Trägerelemente (10) vorgesehen sind.

2. Montagehilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Abziehen und Positionieren durch einen Querbalken (18) ausgebildet sind, an dem Führungselemente (19) für die Trägerelemente (10) in Längsrichtung der Tragzelle (1) verschieblich angeordnet sind.

3. Montagehilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (17) teleskopierbar ausgebildet ist.

4. Montagehilfe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (12) eine Biegeeinrichtung für die Trägerelemente (10) aufweist.

5. Montagehilfe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Montagehilfe (12) Mittel zum Fixieren der Trägerelemente (10) an den Längsträgern (7) ausgebildet sind.

6. Querschnittsprofil eines durch die Montagehilfe nach Anspruch 1 bis 5 bearbeitbaren Trägerelements (21), dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (21) im Querschnitt gesehen T-förmig ausgebildet ist und aus einem ersten flachen Materialstreifen (22) erzeugt wird, an dessen Unterseite zwei weitere L-förmige Materialstreifen (23) über den jeweils einen Schenkel angebracht sind und über den jeweils anderen quer zur Längsrichtung eingeschnittenen Schenkel aneinander anliegen.

7. Querschnittsprofil eines durch die Montagehilfe nach Anspruch 1 bis 5 bearbeitbaren Trägerelements (25), dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (25) im Querschnitt gesehen Doppel-T-förmig ausgebildet ist und aus einem oberen und einem unteren flachen Materialstreifen (27, 28) erzeugt wird, zwischen denen zwei weitere L-förmige, quer zur Längsrichtung eingeschnittene Materialstreifen (26) gegenläufig angeordnet sind.