DE1170604B

DE1170604B - Zelthaut fuer ein kugelkalottenfoermiges Zeltgestell

Info

Publication number: DE1170604B
Application number: DEF25115A
Authority: DE
Inventors: Richard Buckminster Fuller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-03-01
Filing date: 1958-02-25
Publication date: 1964-05-21
Also published as: US2914074A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: E 04 h

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 37f-4

1 170 604
F 25115 V/37 f
25. Februar 1958
21. Mai 1964

Die Erfindung betrifft eine Zelthaut für ein kugelkalottenförmiges Zeltgestell, dessen Stabwerk aus Dreiecken besteht und an den Knotenpunkten punktförmige Befestigungen für die untergehängte Haut aufweist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe und der durch die Lösungen erzielte technische Fortschritt bestehen in der Ausschaltung der Schwäche, die den Zelthäuten bisher innewohnt. Selbst wenn ein Zelt nach geodätischen Linien konstruiert ist, hängt nämlich das biegsame Material der Zelthaut zwischen den Aufhängungspunkten durch, wobei es Kettenlinienkurven zu bilden versucht.

Die Erfindung bezweckt eine Vorformung der Zelthaut und besteht dementsprechend darin, daß die Haut an den Befestigungsstellen im Querschnitt vieleckige kegelartige Erhebungen hat, die aus im wesentlichen dreieckförmigen, jeweils zwischen drei Befestigungsstellen angeordneten Stücken mit einwärts gekrümmten oder geknickten Seiten zusammengesetzt sind. Eine andere Möglichkeit der Vorformung besteht darin, daß die Haut aus an den Befestigungsstellen angeordneten, kegelartigen Erhebungen besteht, die durch im wesentlichen dreieckförmige Zwickel miteinander verbunden sind.

Die Vorformung der Zelthaut erzeugt die Kettenlinienkonstruktion ohne unangemessene Streckung des Gewebes oder Stoffes, während die Streckung bei den bisher bekannten Zelthäuten zur Folge hatte, daß das Gewebe oder der Stoff verdünnt und an den wichtigsten Punkten geschwächt wurde.

Die Lösungen nach der Erfindung beseitigen diesen Nachteil wirksam, indem sie dem Gebilde erhöhte Festigkeit und auch erhöhte Steifigkeit verleihen, wenn die Haut in ihrer Beziehung zu dem Zeltgestell betrachtet wird.

Die Erfindung ist nachfolgend an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Zeltkonstruktion nach der Erfindung, wobei ein Teil des Zeltgestells weggelassen worden ist,

Fig. 2 eine perspektivische Einzeldarstellung einer der kegelartigen Erhebungen der Zelthaut zusammen mit einem der Verbindungsstücke sowie angrenzenden Teilen benachbarter Erhebungen, teilweise geschnitten,

F i g. 3 eine Einzelansicht eines dreieckförmigen Stückes gemäß Anspruch 1 mit einwärts gekrümmten Seiten,

F i g. 4 eine Einzelansicht des in F i g. 3 dargestell-Zelthaut für ein kugelkalottenförmiges
Zeltgestell

Anmelder:

Richard Buckminster Fuller, New York, N. Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:

Richard Buckminster Fuller, New York, N. Y.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 1. März 1957 (643 403) - -

ten Gegenstandes, jedoch mit einwärts geknickten Seiten,
F i g. 5 eine schematische Skizze, die den grundlegenden Spannungsverlauf der einzelnen Kettenlinienkonstruktionen aus den Fig. 1 bis 4 erläutert, F i g. 6 eine Skizze, die durch Vergleich mit F i g. 5

die Annäherung an die Zelthautform aus den F i g. 1 und 2 durch Verwendung flacher Stücke von ZeItmaterial gemäß F i g. 4 zeigen soll,

F i g. 7 ein ausgeführtes Zelt, bei dem die Zelthaut aus zugeschnittenen Dreieckstücken der in F i g. 3 gekennzeichneten Form hergestellt ist,

F i g. 8 einen Teil vom Innern eines Zeltes, das aus zugeschnittenen Dreieckstücken der in Fig. 4 gekennzeichneten Form besteht.

F i g. 1 zeigte eine geodätische Baukonstruktion, die aus miteinander verbundenen Stäben besteht und an die eine Zelthaut gehängt ist. Ein Teil des ZeItgestelle ist weggelassen worden, umdie Kettenlinienformung der Zelthaut deutlicher zu machen. Das Stabwerk der Tragkonstruktion ist nach einem Muster aufgebaut, welches annähernde Großkreisbogen aufweist, die sich so überschneiden, daß sie ein Dreiwegegitter aus im wesentlichen gleichseitigen Dreiecken bilden. In der besonderen Ausfuhrungsform, die zur Erläuterung gewählt wurde, sind die Dreiwegegitter auf den Flächen eines sphärischen Zwanzigflächners (Ikosaeder) gebildet. Jedes der gleichen sphärischen gleichseitigen Dreiecke dieser Konstruktion ist längs seiner Kanten im Modul geteilt. Großkreisbogen, die diese im Modul geteilten

409 590/46

Claims

3 4

Kanten in einem Dreiwegegroßkreisnetz verbinden, wird man mit dem Verhalten der Ausbreitung zirkubilden die Konstruktionslinien. Auf dem sphärischen lärer Wellen vergleichen dürfen, so daß das Zelt Begleichseitigen Dreieck 6-6-6' in F i g. 1 befindet sich lastungen in nahezu gleichmäßiger Spannungsverteiso eine Reihe von Großkreisbogen 1-1, 2-2, 3-3 usw., lung auf die größten Ringe übertragen kann, die eine zweite Reihe Großkreisbogen 4-4, 5-5, 6-6 usw. 5 jeden Aufhängepunkt umgeben. Wenn die äußersten und eine dritte Reihe Großkreisbogen 7-7, 8-8, 9-9 Ringe der Reihe von konzentrischen Ringen 16, die usw., von denen jede Reihe zu einer der Seiten des sich im Ansprechen auf die Belastung der Spitze sphärischen Dreiecks 6-6-6' parallel liegt. Die drei bilden, zuletzt auf den Linien 17 einander tangential Reihen von Kreisbogen überschneiden sich so, daß berühren, bilden sie ein tangentiales Hexagon- und sie ein überall dreieckiges Muster bilden, in dem die io Pentagonnetz über das ganze geodätische Zelt, wo-Dreiecke an jeder der drei Spitzen 6, 6 und 6' des durch alle Lasten durch das synergetische Dreiwegesphärischen Dreiecks 6-6-6' Pentagone und über den gitter aus überall dreieckigen geodätischen Groß-Rest des Musters Hexagone bilden. Die Stäbe a, b kreis-Systemlinien auf drei Wegen anteilig verteilt und c des Stabwerks sind mit den Linien des Netzes werden.

ausgerichtet und an den Knotenpunkten durch naben- 15 Aus F i g. 5 geht hervor, daß die Kettenlinien 15 ähnliche Verbindungsstücke d verbunden. Die Zelt- zwischen drei benachbarten Aufhängepunkten 13 ein haut ist in dem Rahmenwerk an den Verbindungs- Dreieck bilden. Diese Figur ist in F i g. 3 abgebildet, stücken d mit Aufhängeseilen oder -stangen e auf- Die gestrichelten Linien geben drei Gerade wieder, gehängt. Die gebrochene Linie 10 stellt ein Hexagon die drei Aufhängepunkte 13 verbinden und die Prodar, das seinen Mittelpunkt im Unterstützungs- 20 jektion der Kettenlinien 15 aus dem darüberstehenpunkt 4' hat, der vom Knotenpunkt 4 des Zeltgestells den sphärischen Grundriß darstellen. Wenn die Zeltaus radial in bezug auf den Mittelpunkt des sphä- haut innerhalb des Dreiecks flach ausgebreitet wird, rischen Ikosaeders einwärts liegt. Die bis hierin ge- entsteht eine Form, wie sie in F i g. 3 voll ausgezogen schilderte Konstruktion ist nicht Gegenstand der ersichtlich ist. Man beachte, daß die Entfernung auf Erfindung. 25 einer Linie / zwischen zwei der konkav gekrümmten

In der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 ist die Ränder kurzer als die zwischen den Seiten des ge-Zelthaut aus kegelartigen Erhebungen 11 und im strichelten Dreiecks ist, und zwar deshalb, weil die wesentlichen dreieckförmigen Zwickeln 12 auf- Linie / etwa in der Ebene der kleineren inneren Kugel gebaut. Die Erhebungen 11 haben im wesentlichen liegt. Wird das Tuch in die voll ausgezogene Stellung die Form, die durch Drehung eines Kettenlinien- 30 von F i g. 3 flach ausgebreitet, erstreckt es sich über Segmentes um den Aufhängepunkt der Kettenlinie die Ecken der Aufhängepunkte 13 hinaus, erzeugt wird. Die Spitzen der Erhebungen 11 bilden Die Dreieckstücke der in F i g. 3 gezeigten Form die Aufhängepunkte. Die Räume zwischen den kreis- werden längs ihrer einwärts gekrümmten Seiten zuförmigen Rändern der Erhebungen werden von den sammengenäht, um die in F i g. 7 abgebildete Struk-Zwickeln 12 ausgefüllt, die an den Basen der die Er- 35 tür zu erreichen. Die grundsätzlichen Merkmale hebungen bildenden Kegelstücke an den Flanschen dieser abgewandelten Konstruktion sind im wesent-14 durch Kleben oder anderweitig befestigt sind. liehen dieselben, die in bezug auf die Ausführungs-Wenn gewünscht und wie in F i g. 2 gezeigt, können form der F i g. 1 und 2 und die schematische Skizze Verbindungsglieder 15 zwischen den Rändern von in F i g. 5 beschrieben worden sind, aneinandergrenzenden Zwickeln 12 und Kegelstücken 40 Gemäß einer anderen Ausfuhrungsform der Erfinangebracht werden. dung, die in F i g. 4 abgebildet ist, kommt ein ähn-

Wenn die verschiedenen Aufhängepunkte 13 eine liches Ergebnis zustande, wenn die dreieckförmigen Kugel begrenzen, die die Außenkugel genannt werden Stücke der Zelthaut jeweils aus vier Dreiecken nach soll, so bilden die miteinander verbundenen Zwickel dem hier gezeigten Muster zusammengesetzt sind, 12 eine innere Kugel. So vereinigt die Zeltstruktur 45 wodurch sich eine Knickung der Seiten ergibt. Die als ganzes die einwärts durchhängenden Kettenlinien drei äußeren Dreiecke 18 bilden Ve oder Vs einer zwischen dem Dreiwegemuster der Aufhängepunkte Pyramide (abhängig davon, ob sie auf einem der mit dem nach auswärts gekrümmten Gewebe der Hexagone oder der Pentagone des Dreiwegenetz- »inneren Kugel«. Diese Kombination von nach innen systems stehen), und das mittlere Dreieck 19 ent- und außen gekrümmten Spannungslinien läßt ein 50 spricht dem Zwickel 12 der Konstruktion aus den Zelt von überraschender Festigkeit und Steifigkeit Fig. 1 und 2. Zum leichteren Auffinden sind die entstehen. Selbst wenn aus den dünnsten Nylon- Mittelstücke 19 in der F i g. 6 schraffiert worden, häuten hergestellt, ist das Zelt durch hohe Festigkeit F i g. 8 zeigt einen Teil vom Inneren eines Zelts, und das Ausbleiben von Flattern im Wind gekenn- das aus genähten Dreieckstücken der in F i g. 4 gezeichnet. 55 kennzeichneten Form besteht. Aus dieser Zeichnung

Eine Hypothese für das Verhalten von Gewebe- geht hervor, wie nahe die Dreiecke 18 und 19 der

zelten, die in geodätischen Gestellen aufgehängt sind, Konstruktion von F i g. 4 sich in bezug auf ihre

kann unter Hinweis auf die schematische Skizze der Wirksamkeit, das Kegel-Kettenlinien-Muster herzu-

F i g. 5 gegeben werden. Von den Spannungslinien stellen, an die Konstruktion gemäß F i g. 1 annähern,

kann gesagt werden, daß sie in natürlichen radialen 60 Die Zelthaut kann aus dünnen, flexiblen Geweben,

Kettenlinien 15 von den Aufhängepunkten 13 aus wie Nylonhäuten, aus weniger flexiblen Materialien

nach außen und unten fließen. Diese radialen Ketten- oder in einigen Fällen aus steifen Materialien her-

linien induzieren sofort und fortschreitend kreisför- gestellt werden. Die Stücke können genäht, geklebt

mige Spannungslinien oder -ringe 16 unter 90° zu oder anderweitig aneinander befestigt werden,

ihren entsprechenden Achsenkegeln, auf die Radial- 65

linien ihre Belastung verteilen. Diese Ringe erzeugen Patentansprüche:

dann ihrerseits weiter außen Radiallinien und diese 1. Zelthaut für ein kugelkalottenförmiges ZeIt-

wieder Ringe. Diese fortschreitende Regenerierung gestell, dessen Stabwerk aus Dreiecken besteht

und an den Knotenpunkten punktförmige Befestigungen für die untergehängte Haut aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haut an den Befestigungsstellen im Querschnitt vieleckige kegelartige Erhebungen hat, die aus im wesentlichen dreieckförmigen, jeweils drei Befestigungsstellen angeordneten Stücken mit einwärts gekrümmten oder geknickten Seiten zusammengesetzt sind.

2. Zelthaut für ein kugelkalottenförmiges Zeltgestell, dessen Stabwerk aus Dreiecken besteht und an den Knotenpunkten punktförmige Befestigungen für die untergehängte Haut aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haut aus an den Befestigungsstellen angeordneten, kegelartigen Erhebungen (11) besteht, die durch im wesentlichen dreieckförmige Zwickel (12) miteinander verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 682 235.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

409 590/46 5.64 ® Bundesdruckerei Berlin