DE1756560B - Schürze zur Begrenzung eines Strömungsmittelkissens an einer Strömungsmittelkissenmaschinemit strangförmigen Armierungen - Google Patents

Description

Plattform, unten durch die Bodenfläche 4 oder eine Wasserfläche und seitlich durch eine flexible Schürze 5 begrenzt, die einen kreisförmigen Grundriß hat und sich von unten nach oben e.weitert. Diese Schürze, deren freier Rand 6 sich nahe bei der unteren Fläche 4 befindet, ist mit ihrem oberen Rand 7 an der Unterseite der Plattform 1 befestigt.

Die Schürze enthält ein Netz 8 mit viereckiger, gleichartiger Maschenstruktur in Rautenform (zum Zwecke der Vereinfachung nur im mittleren Teil der Fig. 1 dargestellt), welche Struktur eine nachgiebige strangförmige Armierung bildet und aus Stangen 10 aus sich kreuzenden oder aufeinandertreffenden, miteinander an den Knotenpunkten des Netzes verbun-

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fasern, Stahldrähten oder anderem Material mit jeweils gleichen, aber entgegengesetzten Neigungen relativ zu den Mantellinien und auch relativ zu den Umfangslinien der Schürze 5 besteht. Dabei ist der Begriff »Knotenpunkt« lediglich geometrisch aufzufassen. Diese Stränge 10 sind in zwei Schichten oder zwei Serien symmetrischer Schichten mit schraubenlinienförmigem Strangverlauf angeordnet und bilden mit der waagerechten Querebene einen Winkel von ungefähr λ < 35,4° (Tangens xf^l/yi). Bis zu diesem Winkel ist im allgemeinen ein Verkürzen der Schürzenlänge bei Ausdehnung des Schürzenumfangs durch einen Druckanstieg möglich.

Eine Verkleidung aus Gummi oder Plastikmaterial gewährleistet die Dichtheit und den Zusammenhalt der Schürze. Diese Verkleidung kann die rautenförmige Armierung umhüllen oder aber an diese Bewehrung nur angelegt sein und an ihr festkleben oder aber von ihr getrennt sein, jedoch mit ihr zusammenhängen, z. B. am freien Rand 6 der Schürze 5.

Im Ruhezustand nimmt die Schürze 5 die Form eines Basketballkorbes an, wie es in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, wobei diese Form ein gekrümmtes Profil hat, dessen konkave Seite nach außen gewendet ist.

Tm Betrieb nimmt die Schürze 5 unter der Wirkung des Innendruckes das mit ausgezogenen Linien dargesteltle Profil an, das, ausgehend vom oberen Niveau des Befestigungsrandes 7, wie folgt ausgebildet ist: Oben ergibt si"h ein im wesentlichen kreisringförmiger Teil 5 a, der progressiv in einen kegelstumpffö/migen Teil 5b von schwacher Konizität (0 bis 10°) übergeht, welcher seinerseits in einen kegelstumpf förmigen Teil 5 c von größerer Konizität übergeht.

Die Deformierbarkeit des rautenförmigen Netzes 8 wird nachfolgend an Hand der F i g. 2 erläutert.

Wenn man ein Element des Netzes 8 betrachtet, sieht man, daß auf dieses Element die folgenden Kräfte einwirken:

Die Horizontalkraft F,„ die proportional zum in der Schürze herrschenden Druck und zum Durchmesser der Schürze ist. Da die Schürze leicht konisch ist, nimmt diese Kraft von oben nach unten etwas ab. Am unteren Ende der Schürze nimmt diese Kraft wegen der starken Abnahme des statischen Überdruckes im Inneren der Schürze schnell ab,

die Vertikalkraft F₁,, die sich auf Grund der Konizität uer Schürze ergibt. Sie ist am größten oben und nimmt nach unten regelmäßig ab und ist am unteren Ende Null. Der größte Betrag der Kraft F₁, liegt in der Größenordnung von 10 bis 20% der Kraft F„.

Wenn die Speisungsvorrichtung nicht arbeitet, führt die Gleichgewichtsstellung der Schürze zu Größen des Winkels α in der Größenordnung von 5 bis 10° oben und weniger als 1° unten. Während der 1 lerstellung der Schürze und vor der Vulkanisation oder Aushärtang der Verkleidung hat man einen Wert von «, der kleiner ist als ungefähr 35°. Unter diesen Bedingungen ergibt sich eine Gleichgewichtsstellung, die einem Wert α entspricht, der um so geringer ist, je größer die Belastung und je kleiner der Elastizitätsmodul des Verkleidungsmaterials ist. Die Vorrichtung hat so eine herabgesetzte »mittlere Steifigkeit«. Unter »mittlere Steifigkeit« muß das Verhältnis dF/dH verstanden werden, wobei dF eine Änderung der Belastung ——J JXT JI- _<„J.~.._e J.- list.. J.- nl.uC.~- 1 j:V«.-dem Boden 4 ist. Eine Herabsetzung der mittleren Steifigkeit ist in der IV iin wünschenswerter Effekt.

Wenn sich im übrigen d:; Belastung F erhöht, was eine Erhöhung des Kisseninnendruckes nach sich zieht, führt die Verkleinerung des Winkels \, die zu einer Verringerung der Höhe H' der Schürze führt, auch zu einer Vergrößerung des Durchmessers: Diese beiden gekoppelten Wirkungen führen zu einer Zunähme, einem Gleichbleiben oder einer Verringerung des Volumens, je nach dem Wert des Winkels λ. Die Rechnung zeigt, daß

für tg* = I/Vl (\ ungefähr 35,4^C) die VoIumenänderung Null ist,

für tg λ > 1J 2 erhöht sich das Volumen mit dem Druck,

für tg*< 1/1/2" vermindert sich das Volumen mit zunehmendem Druck.

Da diese letztere Bedingung zur Erhaltung guter dynamischer Eigenschaften wünschenswert ist, wird von ihr für die Erfindung Gebrauch gemacht.

Das beschriebene rautenförmige Netz 8 für eine im Grundriß kreisförmige Schürze ist auch bei Schürzen mit vielen Bögen, wie z. B. die Schürze 5' nach F i g. 3, deren Grundrißform aus Kreisbögen gebildet ist, anwendbar. Es ist ebenfalls anwendbar bei Schürzen, die als segeiförmige Zwischenwände 9 ausgebildet sind, die ebenfalls zwei Schichten aus gekreuzten Armierungssträngen 10 wie Drähte oder Seile aufweisen können (s. F i g. 4).

Das rautenförmige Netz 8 mit viereckiger gleichartiger Maschenstruktur aus Drähten oder Seilen kann wie folgt hergestellt werden. In den Fig. 5 und 6 wurde als Beispiel eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Struktur mit Hilfe vieler geschlossener ringartiger Armierungsstränge 10 gebildet ist, die untereinander an vier im gleichen Abstand Hegenden Knotenpunkten durch Schlingen 11 vereinigt sind. Das Verkleidungsmaterial kann anschließend in die Ringe gegossen werden.

Im Falle eines Fahrzeuges mit mehreren inneren von Schürzen umgebenen Elemcntarkissen, die von einer umgebenden Schüize umhüllt sind, werden der Kreuzungswinkel der Stränge und die Elastizität des Verkleidungsmaterials so gewählt, daß bei Änderungen der Belastung die Änderungen der Höhe der inneren Elementarschürzen und der umgebenden Schürze einander proportional sind.

Genauer gesagt: Wenn α, und a₂ die Winkel sind, die die Stränge der inneren Elementarkissen und die Stränge der Umhüllungsschürze mit der Horizontalen einschließen, muß Ct₁ < «₂ sein, um eine größere Verformbarkeit der inneren Schürzen als der urngebenden Schürzen zu erhalten, wenn angenommen wird,

daß beide Schürzen das gleiche Verkleidungsmaterial aufweisen. Dasselbe Resultat kann mit «j = «₂ erhalten werden, wenn das Material der inneren Schürzen elastischer ist als das Material der äußeren Schürzen.
Die Schürze ist auch anwendbar bei Fahrzeugen mit durch einen Strömungsmittelvorhang begrenzten Strömungsmittelkissen, bei denen das Strömungsmittel durch eine ringförmige Düse austritt. Diese Düse kann durch zwei flexible Wandelemente gebildet werden, die den beschriebenen Schürzen gleichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

durch wird eine Art Faltenbalg gebildet, der sich Patentansprüche: mehr oder weniger weit zusammenziehen läßt, wo durch die Länge der Schürze veränderbar ist. Alle

1. Zur Begrenzung eines Strömungsmittel- Armierungsstränge haben den gleichen Durchmesser, kissens an einer Strömungsmittelkissenmaschine 5 so daß die Armierung im Zusammenwirken mit dem dienende, verformbare, in sich geschlossene Druck in der Schürze keinen Einfluß auf die Schür-Schürze, deren Umfang sich zum freien Rand der zenlänge hat

Schürze hin verkleinert und die aus einem Bekannt (USA.-Patentschrift 3134 452) ist auch flexiblen strömungsmitteldichten Material besteht, die Verwendung eines gummierten Gewebes als dem strangförmige Armierungen zugeordnet sind, io Schürzenmaterial. Über die Orientierung der Gewebe- dadurch gekennzeichnet, daß die Armie- fäden relativ zur Form der Schürze ist in der geningsstränge ein Netz (8) mit viereckiger, gleich- nannten USA.-Patentschrift nichts ausgesagt Luftartiger Maschenstruktur bilden, wobei die jeweils reifen haben häufig Karkassen, die aus sich kreu-

an einem Knotenpunkt des Netzes aufeinander- zenden Fäden bestehen (deutsche Auslegeschrift tr*>fF^.w<i~_ a ^„-,,..»,»„g. (io) ...icviuuuJw -α looTo-M·). L»ic rauen liegen nierDei dicht an dicht.

verbunden sind, und jeweils miteinander verbun- Jede Textillage hat nur eine Fadenrichtung. Die

dene Armie.-ungsstränge (10) relativ zu den Um- Fäden benachbarter Lagen sind nicht miteinander

fangslinien und auch relativ zu den Mantellinien verbunden.

der Schürze (5, 5', 9) einander jeweils gleiche ent- Für die Stabilität einer Strömungsmittelkissengegengesetzte Neigungen (*) von derartigem Be- ao maschine ist es von Vorteil, wenn sich bei einer Vertrag haben, daß ein Verkürzen der Schürzen- größerung der Belastung der Maschine, d. h. bei länge bei Ausdehnung des Schürzenumfanges einem Ansteigen des Kissendruck^s, die Höhe des durch Druckanstieg möglich ist, Kissen» verringert Der Erfindung liegt die Aufgabe

2. Schürze nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zugrunde, die Armierung einer Schürze so auszubilzeichnet, daß die Armierungsstränge (10) in einer 25 den, daß ein erhöhter Druck auf die Innenseite der oder mehreren Schichten längs Schraubenlinien Schürze zu einer Verringerung der Schürzenhöhe angeordnet s^; ^d, wobei diese Schraubenlinien mit führt.

einer waagerechten Querebene einen Winkel (λ) Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch

einschließen, dessen Tangens < 1/1/2" ist, d. h. gelöst, daß die Armierungsstränge ein Netz mit viereinen Winkel (*) von ^ 35,4°. 30 eckiger, gleichartiger Maschenstruktur bilden, wobei

3. Schürze nach einem der vorhergehenden An- die jeweils an einem Knotenpunkt des Netzes aufeinsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze andertreffenden Armierungsstränge miteinander ver-(5, 5') mindestens in der Nähe ihres freien Endes bunden sind und jeweils miteinander verbundene einen Querschnitt hat, der aus Kreisbogen zusam- Armierungsstränge relativ zu den Umfangslinien und mengesetzt ist. 35 auch relativ zu den Mantellinien der Schürze ein-

4. Schürze nach Anspruch 3, dadurch gekenn- ander jeweils gleiche entgegengesetzte Neigungen von zeichnet, daß sie im Ruhezustand ein gekrümm- derartigem Betrag haben, daß ein Verkürzen der tes Profil aufweist, das ihr die Form eines Basket- Schürzenlänge bei Ausdehnung des Schürzenumfanges ballkorbes gibt. durch Druckanstieg möglich ist. Die Armierungs-

5. Schürze nach einem der vorhergehenden An- 40 stränge einer solchen Schürze sind nur auf Zug besprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz ansprucht. Bei einer Erhöhung des Kissendruckes (8) aus durch Schlingen (11) miteinander verbun- versucht sich der Umfang des Armierungsnetzes zu denen, deformierbaren, ringartigen Armierungs- vergrößern. Dies führt zu einer Abflachung der strängen (10) besteht. Maschen in vertikaler Richtung und einer Verlänge-

6. Schürze nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 45 rung in Umfangsrichtung, was eine Verkürzung der zeichnet, daß die ringartigen Armierungsstränge Schürze zur Folge hat. Diese Verkürzung wirkt im (10) im wesentlichen rautenförmig geformt sind. Sinne einer Dämpfung von vertikalen Schwingbewe-

7. Schürze nach einem der vorhergehenden An- gungen der Maschine.

Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind

(8) in das Schürzenmaterial eingebettet, an dieses 50 in den Unteransprüchen gekennzeichnet,
angelegt oder mit ihm mittels einer nahe am fruen In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der

Rand (6) der Schürze (5) befindlichen Verbindung Erfindung dargestellt. Es zeigt
befestigt ist. F i g. 1 einen schematischen senkrechten Schnitt

durch eine Schürze gemäß der Erfindung,

"*■ 55 F ί g· 2 ein erklärendes Diagramm,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Schürze mit mehreren Bögen und mit Zwischenwände bildenden Die Erfindung bezieht sich auf eine zur Begrenzung Segeln,

eines Strömungsmittelkissens an einer Strömungs- F i g. 4 einen Auf riß eines Segels in Richtung des

mittelkissenmaschine dienende, verformbare, in sich 60 Pfeiles / in F i g. 3 gesehen,

geschlossene Schürze, deren Umfang sich zum freien Fig. 5 eine Teilansicht einer Ausführungsform des

Rand der Schürze hin verkleinert und die aus einem rautenförmigen Netzes und

flexiblen strömungsmitteldichten Material besteht, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5.

dem strangförmige Armierungen zugeordnet sind. In F i g. 1 ist eine Plattform 1 eines Luftkissenfahr-

Eine Schürze dieser Art ist bekannt (deutsche Pa- 65 zeuges dargestellt, das mit einem verkleideten Ventitentschrift 1190 800). Bei der bekannten Schürze lator 2 ausgerüstet ist, der als Quelle für die Speisung sind die Armierungsstränge als Ringe ausgebildet, die eines stützenden Luftkissens3 mit komprimierter Luft die Schürze in verschiedenen Höhen umgeben. Da- dient. Das stützende Luftkissen 3 ist oben durch die