DE1807624A1 - Fesselstuetzgestell - Google Patents

Description

DR. E. ROETTNER
DIPL-ING. IL-J. MÜLLER

Pu- .".ti -walte
8 MlJNCIiEN 80 Ej/ϊ

Telefon 443755

lawrence Richard Bosch, 2285 Ranchera Road, Redding. Kalifornien (V.StoA.)

JPesselsttttzgestell

Kurzfassung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein zusammengesetztes Bauteil» das aus drei oder mehr Stützen gebildet ist» die an der Bewegung in irgendeiner Richtung relativ zueinander gehindert sindo Das Bauteil beinhaltet zusätzlich au den oben erwähnten Stützen einen inneren druckaufnehmenden Kern, der die Stützen längs deren gesamter länge abstützt, und eine Bespannung, Spannhaut oder eine Wicklung, die um die Stützen als Außenbeßrenzung. des Bauteils angeordnet istο Im wesentlichen sämtliche Arten der Beanspruchung des Bauteils nach der vorliegenden Erfindung führen zur Auswirkung von lediglich Druck- und Zugkräften an den Bauelementen des Bauteils, die besonders ausgebildet sind, um solchen Kräften zu widerstehen

Der Hintergrund der Erfindung

Beim Entwurf von Bauteilen ist natürlich das primäre Kriterium die Fähigkeit derselben, der Art der Belastung· denen diese ausgesetzt sind, zu widerstehen Verschiedene andere Faktoren, wie die Kosten, die Einfachheit des, Benutz en a und dgl., sind ebenfalls von Bedeutung« Ein weiterer Faktor von großer Bedeutung für viele Anwendungen ist daa

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Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht (Festigkeits-Gewicht s-Verhältnis) ο Ein hohes festigkeits-Gewichta-Verhältnis vermindert die Belastung am Element bzw_o die Beanspruchung desselben selbst und die Belastung an anderen, mit diesem verbundenen Elementen so wie es bei allen Anwendungen von Bedeutung istο Beispielsweise auf dem Gebiet von Flugbauteilen ist es zweifellos nötig, das Gewicht bei gleichzeitiger Vergrößerung der Festigkeit zu vermindern und bei im wesentlichen allen Anwendungen, bei denen Elemente, oder Bauteile - im einzelnen oder als Ganzes - entweder transportabel sind oder bewegt werden sollen, ist das Festigkeits-Gewiehts-Verhältnis höchst wichtige Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbe~ sondere auf die Vergrößerung des Festigkeits-Gewichts-Verhältnisseso

Es wurde festgestellt, daß es viele Bauteile gibt, die beträchtliche Festigkeiten bei einzelnen Arten von BeIa-: stungen aufweisen,, So _;sind beispielsweise Wabenbauteile bekannt, die ein sehr großes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis für einzelne Anwendungsfälle haben; verschiedene Balken·« arten, die aus beispielsweise leichtmetall hergestellt sind, sind ebenfalls in dieser Beziehung sehr vorteilhaft·· Es wurde allerdings gleichzeitig auch festgestellt_? daß Bauteile dieser Arten normalerweise für begrenzte Anwendung bestimmt sind, in denen sie sehr begrenzte Festigkeiten für Beanspruchungen anderer Art als denen, ftt^ie sie bestimmt sind, aufweisenοViele Bauteile« die sehr hohe Festigkeiten und Festig^eits-Gewichts-Verhältnise® aufweisen,, sind beim Auftreten von Biege- oder Torsions«-. kräften völlig unbrauchbare, Die vorliegende Erfindung sohafft ein Bauteil, das eine sehr große Festigkeit

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für Im wesentlichen sämtliche Belastungs- bzw ο Beanspraohungsarten aufweist·

Zusammenfassung der Erfindung

Das Pesselstützgestell naoh der vorliegenden Erfindung weist eine Mehrzahl von langgestreckten Stutzen auf, die vollständig gefesselt und dadurch daran gehindert sind, sich in Bezug zueinander zu bewegen,» Zusätzlich zu den einzelnen Stützen des Bauteiles weist die Erfindung einen radialen bzw. strahlenförmigen druckaufnehmenden Kern bzwo eine derartige Innenstrebe auf, der bzw· die eine Rippe o. dgl« besitzt, die 3ede Stütze längs deren gesamter Länge entlang der Innenseite der Stütze berührt, so daß sich diese Hippen an einem gemeinsamen Stoßbank bzw. einer gemeinsamen Steht treffen und geeignet sind, Druckkräften zu widerstehen, damit sich die Stützen nicht nach einwärts in das Bauteil.hinein bewegen können. Das dritte Element der Erfindung ist eine wendelförmig gewickelte Spannhaut um die Stützen, die an diesen befestigt ist. Die Stützen des Bauteiles werden daher vollständig Gefesselt, so daß sie an jeder wesentlichen Bewegung relativ zueinander oder relativ zu anderen Bauteilen der Gesamtkonstruktion gehindert sind, zumindest innerhalb elastischer Grenzen der einzelnen Bautelleo

Die vorliegende Erfindung sieht die Anwendung maximaler Festigkeitseigenschäften der einzelnen Elemente der Gesamtkonstruktion vor· Es ist vorgesehen, daß die Querschnitt estabilitat bzw. -steifigkeit des Gestells von der Druckfestigkeit des Kernes im Stützenquerschnitt als auch von der Zugfestigkeit der Windungen um diese Elemente

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■bestimmt wird,. Es 30II besonders "bemerkt sein^ daß sich Scherkräfte und Torsionskräftes, die auf das Gestell nach der vorliegenden Erfindung ausgeübt werden kb'nnen₉ in Zug« und Druckspannungen im Gestell aufteilenο Was die einzelnen Stützen des Gestells anbetrifft» ist es möglich^ diese in die Lage zu versetzen^ Pfähle einzuzwängen bzw« einzukeilen, so daß solche Pfähle an ;jeder Art seitlicher Bewegung gehindert sind, damit sie sehr beträchtliche Belastungen ohne die Gefahr des Knickens aufzunehmen vermögen₀

Die vorliegende Erfindung ist für eine große Mannigfaltigkeit von alternativen Konfigurationen und Anwendungen geeignet» Aus Klarheitsgründen wird hier allerdings lediglich die grundlegende Struktur der Erfindung mit bestimmten Hinweisen auf mögliche Varianten beschrieben₉ Deshalb ist nicht beabsichtigt,^ die Erfindung auf Details der Beschreibung oder Darstellung zu beschränken$ sondern wird stattdessen auf die oben erwähnten und unten beschriebenen Grundbauteile nach der Erfindung und deren Zuordnung ver-T/iesen, < ■ . ■

ffipurenbeSchreibung

Fig_B 1 ist eine schematische Ansi&ht eines Teils eines · Gestells gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figo 2 ist ein Seitenaufriß einer Ausbildung nach der vorliegenden Erfindung und veranschaulicht die entgegengesetzt gewickelten Spannelemente des Gestells?

3?ig„ 3 ist eine Teilansicht einer Ausbildung nach der vorliegenden Erfindung» die eine vier Sippen aufweisende;, druckaufnehmende Kerneinheit besitzt?

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Figo 4 (A und B) sind End- bsw«, Seitenaufrisse einer verstärkten Rippenkonstruktion, die z_o B₀ angewendet werden kann als ein !eil eines Kernelementes nach der vorliegenden Erfindung;

3?ig„ 5 ist eine Endansicht einer alternativen Ausbildung der vorliegenden Erfindung, die ein rohrförmiges Element ala ein Teil der Kerneinheit der Konstruktion aufweist, und

Figo 6 ist ein Seitenaufriß eines gemäß der vorliegenden Erfindung gebildeten Gestells, das einen sich ändernden Querschnitt besitzt»

Beachreibunfi bevorzugter Ausbildungen

In Fig« 1 der Zeichnungen sind Grundelemente oder -bestandteile der vorliegenden Erfindung dargestellt, In der folgenden Beschreibung werden diese Elemente sowohl gemäß den einzelnen Eigenschaften und Forderungen getrennt behandelt als auch in gesamter Kombination zur Bildung des erfindungsgemäßen Gestells betrachtet» Aus Figo 1 ist ersichtlich, daß eine Mehrzahl von langgestreckten Stützen 11, vorzugsweise mit gleichem Querschnitt, verwendet ist und diese in fester Beziehung zueinander angeordnet sind. TM eine dreidimensionale Konstruktion zu erhalten, ist es erforderlich, mindestens drei Stützen zu verwenden, obwohl auch auf die folgende Beschreibung einer Zwei-Stützen-Einheit, wie in Fig., 4 dargestellt, Bezug genommen wird₀ Die Stützen 11 sind in der lage, sowohl Druck- als auch Zugbelastungen standzuhalten, deren Maß von der Belastung der Gesamtkonstruktion abhängt» So würden beispielsweise die einzelnen

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Stützen dann nur Druckbelastungen in äeren !Längsrichtung ausgesetzt sein, wenn das Gestell dazu bestimmt ist, nur eine Ehdlast zu tragen» Es würden jedoch auch andere Anwendungen der vorliegenden Erfindung, wie Stege, bzw* Brttcken, Balken od«dgl., sowohl Zug- als auch Druckbelastungen dieser Stützen verursachen«, Die einzelnen Stützen sind deshalb für die spezielle Anwendung ausgebildet, für die die Erfindung bestimmt sein soll»

Das Innere des Gestells weist eine dmckaufnehmende Kerneinheit 12 auf, die aus einer Mehrzahl von Rippen 13 gebildet wird. Dabei ist eiö Hippenelement für jede Stütze des Gestells vorgesehen und daher sind in der Ausbildung von Fig. 1 drei Hippen 13 dargestellt, von denen jede Hippe 13 eine getrennte Stütze 11 Über deren länge kontinuierlich berührt und alle Hippen 13 miteinander verbunden sind, um sich von einer gemeinsamen Berührungsstelle nach außen zu erstrecken ο Diese !Gemeinheit 12 sorgt für eine kontinuierliche Abstützung der Stützen 11, so daß diese daran gehindert sind, nach einwärts in Richtung des Zentrums des Gestells einzuknicken„ Die Hippen 13 des Kerns unterliegen im wesentlichen nur Druckkräften bzw«, -belastungen radial nach einwärts des Kernes»

Es soll erwähnt werden, daß das Gestellt normalerweise mit Rippen ausgebildet ist, die eine viel größere Ausdehnung in Längsrichtung des Gestells als in dessen Radialrichtung aufweisen, oder in anderen Worten, ist die länge der einzelnen Rippen wesentlich größer als die Breite» Sofern das das Kernelement dazu bestimmt ist, nach einwärts wirkenden Druckkräften standzuhalten, sind die einzelnen Rippen derart dimenaioniert, daß sie über die erwartete Druckbe-

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lastung hinaus widerstehen» und in dieser Beziehung sei "bemerkt, daß die Rippen zwischen deren Enden verdickt sein können, um den Widerstand der Rippen gegen Knicken zu vergrößern« In bezug auf die Verbindung der Rippen sei bemerkt, daß sie einen guten und gleichmäßigen Eontakt mit den anderen Rippen des Kernes bilden sollen und daher bei einem aus drei Elementen bestehenden Kern, wie in Fig. 1 dargestellt, jede der Rippen zweckmäßieerweise mit einem V-förmigen Ende am Mittelpunkt des Keragebildes versehen sein soll» so daß die drei Rippen zusammengreifen, um die Kräfte zwischen den Rippen gleichmäßig zu Übertragen. Zusätzlich wird festgestellt, daß die Rippen miteinander verbunden sein sollten, wie durch Verwendung geeigneter Klebmittel oder anderer Verbindungsmittel, die von der Materiälart abhängen, aus der der Kern gebildet istο An den Außenenden des Kernes sind die Stützen wiederum durch geeignete Bindemittel mit den Rippenenden verbunden, die von den Materialarten abhängen, die für die Stützen und den Kern verwendet sind.

Von den oben beschriebenen Stützen 11 und dem Kern ist ersichtlich, daß diese Stützen 11 an einer Bewegung zueinander durch Berührung mit der druckaufnehmenden Kerneinheit gehindert werdeno Das dritte Grundelement der vorliegenden Erfindung ist ein eine Bespannung bildendes Hautelement 14 oder eine fadenartige Wicklung, das bzwo die unter Spannung um die Stützen 11 gewickelt ist_o Das Hautelement 14, wie es im folgenden bezeichnet wird, ist in Padenart in Spiral- bzw. Wendelform mit angenähert einer Hälfte der Fadenwindung in einer Richtung längs des Gestelles und der anderen halben Windung in der entgegengesetzten Richtung längs des Gestells angeordnete Die 3?aden-

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Wicklung des Hautelementes 14 kann aus einer MlIe Von hoch zugfesten Werkstoffen» beispielsweise aus Glasfasern (Fiberglas), Drähten, Stahlbändern o„ dgl., gebildet sein und die Windungen des Hautelements 14 sind um die Stützen 11 unter Spannung oder zumindest ohne irgendein Durchhängen im Ursprungszustand der Anwendung angeordnet»

In Fig. 2 sind die zwei getrennten Windungen 16 und 17 des . Haut elements 14 bzw* der Außenhaut, Verschalung bzw₀ des Oberzugs dargestelltο ^:

In Fig» 1 ist jedoch zur Erleichterung der Darstellung nur eine einzelne Wicklung des Hautelements 14 dargestellt₀ Es wird festgestellt, daß dieses Hautalement 14 dazu dient, eine Bewegung der Stützen 11 voneinander hinweg zu verhindern und die Stützen 11 fest an die Druck aufnehmende Kerneinheit 12 anzulegen, so daß dadurch die Stützen 11 an einer Bewegung in Richtung aufeinander zu oder voneinander weg gehindert werden. Eine endgültige Verhinderung der Stützenbewegung wird erreicht durch festes Verbinden des Hautelemente 14 mit den Stützen 11, und zwar wiederum durch die Verwendung geeigneter Verbindungsmittel, die sich naoh den Materialien des Hautelements 14 und der Stützen 11 richten.

Das Zugspannungs-Hautelement 14 wirkt nur unter Spannung, und bei den oben beschriebenen zwei entgegengesetzt gewickelten Wicklungen d@s Hautelements 14 wird geschätzt, daß die Haut etwa in der Art von zwei entgegengesetzten Federn wirkt; Für die meieten Anwendungen sind die Hautwicklungen genügend eng aneinander angeordnet, um , sofern erwünscht, eine feste Außenhaut bzw« einen festen Über-

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zug zu bilden, der praktisch wasserdicht ist» Mit einem Bauelement gleichmäßigen Querschnitts zwischen dessen Enden wirkt der Windungswinkel oder die WicklungeSteigung der Hautwindungen im wesentlichen gleichmäßig längs der Länge des Elements außer an dessen Enden, wie dar-Gestellt» Es können verschiedene Größen der Steigung verwendet werden; es Ü jedoch vorteilhaft, daß der Steigungswinkel im Bereich von. 30 bis 60° liegt₀ FUr die meisten Anwendungen wirä ein Steigungswinkel von 45° bevorzugt.

Es ist interessant, ein Beispiel eines gemäß der vorliegenden Erfindung gebildeten Gestelle darzulegen, das aus allgemein erhältlichen Materialien besteht, die normalerweise als verhältnismäßig niedrig strukturfest angesehen werden. Dieses Beispiel ist keineswegs als beschränkend anzusehen, sondern stattdessen lediglich eine weitere Illustration der Erfindung, um das dadurch erreichbare hohe Festigkeitä-Gewichts-Verhältnis zu zeigenο Die Stützen 11 können aus Holz hergestellt sein, dessen Faserung in Längsrichtung desselben verläuft, wie beispielweise bei der Douglas-Tanne. Die Kernfconstruktion kann andererseits aus einem leichten Holz gebildet sein, dessen' Pasertrag radial der Bippen zwischen der angrenzenden Stütze und Rippenverbindung verläuft» Es ist möglich, diese Bippen beispielsweise aus Balsaholz herzustellen, da gerade dieses Material eine erhebliche Kompressionsfestigkeit längs, der JPaserung aufweist. Um diesen Holzkern und diese Holzstützen ist das Spannhautelement 14 gewickelt, das man auch als Bespannung ansehen und das beispielsweise aus Glaswollefäden gebildet seinfkann» Die Bespannung besteht aus zwei Windungen mit

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entgegengesetzter Steigung, bei der die Umläufe der Windungen vorzugsweise aneinander angrenzen, so daß durch eine geeignete Bindung, wie ein Hars; o, dgl«, das Hautelement 14 auch, mit den Stütssn 11 und auch die Umläufe der Windungen selbst, falls erwünscht, miteinander befestigt werden können» Bin geeigneter leim hoher festigkeit kann verwendet -werden, um di® Rippen 13 des Kernelements 12 miteinander und mit den Stützen 11 zu verbinden« Das derart vervollständigte Gestell weist sehr beachtliche Gestelleigenschaften aufο lines dieser Gestelle hat etwa 2,5 bis 3,8 cm (141/2") breite Hippen einer Dicke von etwa 3,2 ma (1/4") und Stützen eines maximalen Querschnitts von etwa 3,2 mm (1/8") und weist etwa 6,35 mm (1/4") Abstände zwischen benachbarten Umläufen jeder Windung auf, da© sine last von etwa 20,4 kg (45 lbs«) trägt, das im Zentrum einer Spannweite von etwa 45,8 cm (18"),des an beiden Enden abgestützten Gestells aufweistο Bas gesamte Gestell dieses Beispiels wiegt weniger als 5β,7 g'(^bunces)_a Be wird aooteaXs festgestellt, daß dieses Beispiel nicht als Muster d er Erfindung selbst, sondern nur dazu dient, einen Hinweis auf die bemerkenswerten Ergebnisse, die dadurch erreichbar sind, zu gebenο

Selbstverständlich sind das Material und die Größe der einzelnen Bauteile der vorliegenden Konstruktion gemäß der berechneten Belastung des resultierenden Gestells aus» gesuchte Bs wird geschätzt, daß je qf'öBqt der Betrag der vorgesehenen Spannwicklungen ist, desto größer die zu erreichende festigkeit sein wird, Peraer wird in bezug auf diese Wicklungen bemerkt, daß, wenn das Gestell unter Belastung steht, die Windungen die Spannhautbelastungen

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in änderndem Auemaß yon einem gleichmäßigen zu einem extremen Zustand bei einer Windung verteilen, die die gesamte Spannteanspruchung trägt· Wenn am Gestell eine Torsionsbeansprungung auftritt, ist es empfehlenswert, daß nur eine Wicklungswindung in einer besonderen Richtung entgegengesetzt der Beanspruchung gespannt und die Wicklungewindung in der anderen Richtung druckbelastet wird, außer für den lall, daß sie flexibel und daher lediglich leicht gelockert ist. Es soll ferner verstanden v/erden, daß im wesentlichen sämtliche auf das Gestell nach der vorliegenden Erfindung einwirkenden Belastungen in Zug- und Druckkräfte aufgeteilt werden, die an den getrennten Elementen des Gestells angreifen₀ Es werden nicht nur die anliegenden Kräfte in Kompressionsund Zugkräfte aufgeteilt-, sondern sie werden auch auf besondere Elemente der Erfindung verteilt, die dazu bestimmt sind, diese Beanspruchungen ohne Ausfall aufzunehmen« Daa .soll jedoch nicht heißen, daß keine mögliche Durchbiegung eines vorliegenden Gestells möglich isto Bei geeignetem Entwurf eines Einzelgestells zu einem besonderen Zweck wird jedoch das Durchbiegen so weit vermindert, daß es geringer ist als die elastischen Grenzen des durchgebogenen Elements, so daß das Gestell nicht ausfällt«.

Es wird natürlich geschätzt» daß die vorliegende Erfindung in einer Fülle von 'verschiedenen Ausbildungen innerhalb der obigen grundlegenden Grenzen konstruiert werden kanne In erster Linie weist die Erfindung eine Mehrzahl von zusammengehaltenen oder gefeeselten Stützen mit einem Kömpressionskern, der diese Stützen über deren Längen berührt, und eine Bespannung um die Stützen auf,

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die fest mit diesen verbunden istο

In Pig«, 3 iet eine Vierseitenkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, und es ist unter Bezugnahme darauf ersichtlich, daß dort vier längliche Stützen 21 vorhanden sind, die in Bezug zueinander durch einen inneren, druckaufnehmenden Kern 22 festgelegt sind, der vier Rippen 23, die jjeweils eine Stütze 21 länge der inneren Bingsseite derselben berühren, und eine Bespannung 24 um die Stützen aufweist₀ Die Haut bzwo Bespannung 24 wird aus entgegengesetzt gewickelten Wicklungen 26 und 27 gebildet, und in fig, 3 sind diese Wicklungen im Interesse der Veranschaulichung der Richtung der Windungen getrennt gezeigt· Diese Struktur, . wie in Pig« 3 gezeigt, wirkt in gleicher Art wie die in Fig» 1 und 2 dargestellte, indem die Stützen 21 vollständig gegen Relativbewegung zueinander festgehalten sind, so daß sie sich nicht unter Druck oder Zug durchbiegen ο Die Rippen des Kernes 22 sind im wesentlichen nur Kompressionskräften auegesetzt, die von den Stützen 21 ausgehen und zwischen den Rippen 23 an der Verbindungsstelle der Rippen 23» übertragen werden* Solche, von einer Rippe 23 zur anderen übertragenen Kräfte, werden daher KEäfte zu anderen Stützeis 21 übertragen, die umgekehrt von der Spannwicklung, Haut oder Bespannung 24 aufgenommen werden» Die einzelnen Bauteile der Konstruktion werden daher im wesentlichen lediglich Zug- oder Druckkräften ausgesetzt.

Es sei bemerkt, daß die Konstruktion des druckaufnehmenden Kerns ziemlich von der dargeotellten und oben beschriebenen abweichen kann«, Es ist daher als Beispiel in Figo 4 eine

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zweidimensional Stützkonstruktion dargestellt, die yorteilhafterweise als eine Rippe eines . druekaufnehmenden Kerns gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kannο Unter Bezugnahme auf diese Figur ist ersichtlich, daß zwei longitudinale Stützen 31 und 32 ο« dgl«, durch eine Druckplatte 33 voneinander in Abstand gehalten werden= Diese Druckplatte 33 greift an der Innenseite jeder der Stützen 31 und 32 über deren gesamter Länge an und ist in erster Linie.dazu bestimmt, Druckkräften standzuhalten, die daran über die Stützen 31 und 32 angreifen» Um diese Stützen-Platten-Eonetruktion ist eine Spannhaut 34 angeordnet, die aus zwei entgegengesetzt zueinander gewickelten Wioklungswindungen 36 und 37 besteht, die fest an den Stützen 31 und 32 bei deren Vorbeigehen an denselben befestigt sind ο Diese besondere Konstruktion, wie in. Fig· 4 dargestellt»und oben beschrieben, hat eine sehr erhebliche festigkeit außer was Torsion oder Biegen der Einheit anbetrifft« FUr gewisse Anwendungen sind gerade diese Kräftearten nicht vorhanden und die Einheit ist daher für solche Anwendungen höchst erwünscht, wie beispielsweise als Hippen im druckaufnehmenden Kern des oben beschriebenen Fesselstützgestells„

Es ist beim dxtuckaufnehmenden Kern auch möglich, eine öffnung durch dessen Zentrum hindurch vorzusehen, wie das für viele Anwendungen von Bauteilen erwünscht ist. Eine solche Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist in Figo dargestellt, in derein Bohr 41 gezeigt ist, das sich durch das Zentrum der Konstruktion erstreckt, die eine Anzahl von Stützen 42 aufweist, die sioh in festgelegter Beziehung zum Rohr 41, und zwar mit Hilfe von Rippen 45 und einer äußeren Spannhaut 44 befindet, die in der

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gleichen Weise wie oben beschrieben gebildet ist« Ia diesem Fall Bind die -Rippen 43 des aruekaufnehmeaden Kerns in Sichtung aufeinander zvl raälal nach einwärts der Konstruktion ßsriototet» wis ta fig_e 5 dargestellt* aber sie schneiden eich wegen des Rohres 41 nicht» das an den Innenenden der Hippen 43 anliegt« Bei diesem Jfonstrukiionstypus 1st ea ssfertlörliöii, Mittel vorzusehen, die eine Belativbewgpuao .miaeliea dsa Hipp^? 43 und dem Hohr 41 des Kindes verhindern Dies kann durch Spannwicklungen 46 geschahen, die aioh beispielsweise uin ,«we! der Stützen 42 'erstrecken und das Hohr "41 an entgegengesetzten Seiten does«!))^ ^s^iiiire^', Si» Sessel-8tützeestell.gemä0 Fig* 5 1st für Anwendungen erwünscht» bei denen es erforderlich ist? einen offenen Durchgang (Vavoh das 2@rrl;rum -ies -@est©lle ssu lialies« Paa Iimer© desa Hohres 41 5es dxuokeufaelmender. Kerne hexm daher äle eine leitung für ti ie Terlängerung eines RohravBtemB, eines Drahteyetems oder für den BuBohtrlti; von Strömungs rairtcfls angewendet wesräeH· Biese allgemeine (iesteliart kann sogar als Seil beispielsweise eines Tlugaeugmmpi¹ ©e verwendet werden.» bei dem das Bohr 41 die Ummantelung eines Surbinenmotors enthält.

Unzählige Anwendungen dtr vorliegenden Exfinäung mögliche Die Erfindung kann, wie besehrieben, konstruiert sein, um individuelle Bauelemente aufzunehmen» die ±n Verbindung zur Herstellung größerer Einheit en verwendet werden ο Das 3?esselstÜtggestell »ach der vorliegenden Ei"-» findung ist daher außerordentlich vorteilhaft für die Verwendung als Balken, Sttttsse»©· dgl« Das Eesselstütz« gestell nach der vorliegend®o Erfindung kann alternativ eine vollständige Herstellungseinheit, wie beispielsweise eine Fußgängerbrücke, einen Ponton, einen Turm, oder

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viele, andere mögliche Konstruktionen bilden. Es ist natürlich nicht erforderlich, daß das Fesselstütsgestell nach der vorliegenden Erfindung einen über die Länge desselben, durchgehend gleichen Querschnitt aufweist O

PUr viele Anwendungen ist ee erwünscht, das Gestell nach denJEnden zu zu. verjunges, wie beispielsweise bei 51 in Pig, 6 dargestelltα Die Stützen des Gestells können praktisch zusammenlaufen, um einen Punkt an einer oder an beiden Saiden der Gesamtkonstruktion zu bilden« Xn diesem Falle verändert sich natürlich die Breite der Hippen des dntc kauf nehmend en Kerne entlang des Gestells, wie wiederum allgemein in Pig. 6 dargestellt ist. Eine Mille von Anwendungen ist bei dieser Ausbildung der vorliegenden Erfindung möglich , beispielsweise für Türme, Bootrümpfe o. dgl. Es ist nicht beabsichtigt, hier anzugeben, daß das Peseellsttttzgestell irgendwelche besonderen Dimensionen verlangt, denn es ist möglich, ein Gestell gemäß der Erfindung zu bauen, das im wesentlichen jede gewünschte Dimension aufweist. Einzelne Einheiten von etwa 18»5 bis 30,5 m (60'*100·) Baulänge sind ziemlich leicht herstellbar und weisen sehr beachtliche PestiGkeits-Ge^ichts-Verhältnisse auf« Eine 18m-Einheit» die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, und die Porm eenu Pig, 6 aufweist, kann leicht ohne irgendein bemerkenswertes Durchhängen oder Durchbiegen zwischen den Enden an deren Punkten getragen werden und außerdem vollständig wasserdicht und sogar luftdicht sein.

Ee wird außerdem festgestellt, daß das Fesselstützgestell nach der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise dann

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vorteilhaft ist, wenn die Belastungen innen angreifen« So kann die vorliegende Erfindung beispielsweise als Behälter verwendet werden, bei dem der Baum innerhalb der Bespannung bcwo Spannhaut mit irgendwelchen gewünschten Materialien, die beispielsweise transportiert werden sollen, angefüllt ist. Das Angreifen von Kräften nach außerhalb der Bespannung bzw« Spannhaut führt im wesentlichensur gleichen Verteilung der Kräfte in den Bauelementen des Gestells wie von außerhalb angreifende Kräfte*

Wie oben kurz festgestellt,- werden' die Stutzen des Gestells dieser Erfindung vorzugsweise mit dem dnickaufnehmenden Kern verbunden. Dies ist jedoch nicht für alle Anwendungen wesentliche Be soll ferner festgestellt werden, daß dann, wenn die Stützen mit dem druokaufnehmenden Kern verbunden sind, eine Kontraktion und Expansion der Stütjzelemente unter Belastung ohne Beschädigung dee druckaufnehmenden Kernes möglich ist« Dies kann am besten bei Betrachtung eines Gestells, wie im allgemeinen in Fig« 1 beispielsweise illustriert ist, erklärt werden, bei dem eine wesentliche last von einer oberen Stütze 11 aufgenommen wird, wenn die Einheit zwischen den Enden des Gestells abgestützt wird. Unter dieser Bedingung wird die obere Stütze 11 unter Druck gesetzt, während die unteren Stützen 11 unter Zugspannung gesetzt .werden. Dies rührt von einer Neigung des Gestells her, sich zu biegen, und infolgedessen wird !Jedes einzelne Gestell vorzugsweise so entworfen» daß dessen einzelne Bauteile auf maximale Festigkeit unter bekannten Belastungsbedingungen abgestimmt sind.

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Oben wurde ein Fesselstützgestell in Begriffen besonders bevorzugter Ausbildungnäesselben beschriebene Es wird jedoch betont, daß viele Varianten des Gestells möglich sindο Es ist für die Erfindung wesentlich, daß die Stützen, selbst gegen irgendwelche wesentlichen Relativbewegungen gegeneinander gefesselt sind und daß dies durch die Verwendung eines inneren, druckaufnehmenden Kerns und einer Außenbespannung bzw. einer äußeren Spannhaut bewerkstelligt wird, die beide die Stützen berühren_Q Um ein dreidimensionales FesBelBtÜtzgestell zu konstatieren, ist es erforderlich, mindestens drei Stützen zu verwenden» Es ist selbstverständlich nicht notwendig, daß der Schnittpunkt bzw«, die Schnittlinie der Rippen des druckaufnehmenden Kerns im Zentrum des Gestells angeordnet ist, obwohl die wirksamste Übertragung von Kräften zwischen den Rippen dann erreicht wird, wenn der Schnittpunkt bzw« die Schnittlinie.sich dort befindete Es ist ebenfalls nicht erforderlich, daß die Rippen des druckaufnehmenden Kerns so.wie dargestellt .ausgebildet sindo Es können z„B. eine Mehrzahl von Rohren Seite an Seite und sich von den Stützen bis .zu einem Schnittpunkt bzw* einer Schnittlinie mit den anderen derart ausgebildetenRippen nach einwärts erstreckend.angeordnet werden_e Ebenso ist es möglich, gewellte bzw₄ geriefelte Schichten bzwo Platten als Rippen zu verwenden, zumal es bekannt ist, daß solche Einheiten durchaus hohe Druckfestigkeit längs der V/ellen bzw_e Riefeln aufweisen,. Mr besondere Anwendungen der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, den druckaufnehmenden Kern derart auszubilden, daß er sich biegen und wieder zurück in seinen TJrsprungszustand schnappen kann, damit die Gesamtkonstruktion Stöße an ihrer Umspannung oder an den Enden absorbiert. Der Kern kann auch ein Zentralelement an den Verbindungsstellen

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dar Rippen oder des Kernmaterials aufweisen., Ein solches Z jntralelement kann eine hohe transversale Druckkraft besitzen, um die Kraftübertragung zwischen dem radialen Kernmaterial, wie den Rippen, zu verbessern und, wenn es vollständig zusammengehalten ist, auch als eine Stütze des gesamten Gestells in gleicher V/eise wie die Stützen außerhalb des Kerns wirken» Ferner können die Kernrippen und die Stützen selbstverständlich auch als integrierte Baueinheit, doho einstückig ausgebildet sein, beispielsweise durch Plachmachen von äußeren Rippenrändern, um Stützen zu bilden«

Sämtliche vorgenannten Möglichkeiten und viele andere befinden sich innerhalb des Gedankens der vorliegenden Erfindung.

- Patentansprüche -

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Claims (1)

1. P a t e η t a_nβ τ> r ü ο h e

   1„ 3?esselstÜtzgestell mit einer Mehrzahl dünner, langgestreckter Stützen mit einem druckaufnehmend en Kern bzw ο einer Innenstrebe zwischen den Stützen jeweils in Berührung mit den Stützen über deren Länge und von hoher Druckfestigkeit innerhalb derselben, um die Stützen daran zu hindern, sich aufeinander zu zu bewegen, und mit einer Bespannung bzw* Spannhaut um den Stützen und den Kern, oie entgegengesetzt wendelförmig ge-. wickelte Windungen hochfester Windungsteile bzw. Päden aufweist, die an den Stützen befestigt sind und diese daran hindern, eich, voneinander hinweg zu bewegen, so daß die Stützen an jeglicher Eelativbe-, wegung gehindert sind«

   2, Fesselstützgestell nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern eine Mehrzahl langgestreckter Rippen aufweist, von denen jede Rippe eine Stütze längs deren lance berührt und die längs einer gemeinsamen Verbindungslinie miteinander verbunden sindο

   5. Fesselstützßeatell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Spannhaut eine Steigung im Bereich von 30° bis 60° aufweisen.

   4.. FesselstÜtzcestell nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Windungasteigung im wesentlichen 45° beträgt.

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   Fesselstützgestell.nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Stützen vorhanden sind und daß der Kern minde .-. .· efeens drei Rippen aufweist, die eich von einer gemeinsamen Verbindung ausgehend mit im wesentlichen gleichem Winkel zwischen den Hippen des Kerns erstrecken O

   6» Fesselstützgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine ungerade Anzahl von Stützen und Rippen verwendet ist und jede Rippe des Kerns einen. V-förmigen Innenrand als Auf*» lager für andere Rippen längs einer gemeinsamen Verbindungsstelle aufweist, an der die Rippen miteinander verbunden sindo ., , .

   7· FesselstützgeBtell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Spannhaut, aus flexiblem, hochzugfestern Material hergestellt und mit'den Stützen unter Spannung verbunden sind» · . · .

   8ο Fesselstützgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der druekaufnehmende Kern ein zentrales Rohr mit Rippen aufweist, die radial von diesen zu der jeweiligen Stütze verlaufen, und daß zusätzliche Zugwindungen um das Rohr und mindestens zwei Stützen gelegt sindo

   ο Fesselstützgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei

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   S ι ii! γ:·τ; ϊ ι ιιιρίϋΐ

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   Stützen parallel zueinander angeordnet sind, daß der druckaufnehmende Kern die gleiche Anzahl von Hippen derart aufweist, daß die Bippen rechtwinkelig zueinander und von einer gemeinBamen Berührungsstelle zu getrennten Berührungen mit den einzelnen Stützen nach auswärts verlaufen, und daß die Spannhaut sämtliche Stützen mit einem größeren Steigungswinkel an den Enden des Gestells ala über den Best von dessen Länge umgreift«

   ΙΟ» Fesselstützgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bippen des druckaufnehmenden Kerne mindestens eine längsverlaufende Stütze länge dem inneren Bippenende mit einer Druckplatte aufweisen, die sich von da aus eaS-streckt, und daß ein Paar entgegengesetzt gewickelter, hochzugfester Windungen um die Bippe und die berührende Stütze gelegt ist«

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