DE19831631A1

DE19831631A1 - Lightweight construction for airship or building has flexible thrust wall forming boundary of two adjoining pressure cells and connected to hull by edge seam, and reinforcing chords are connected to hull or thrust walls in seam region

Info

Publication number: DE19831631A1
Application number: DE1998131631
Authority: DE
Inventors: Berthold Karrais
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2000-01-20

Abstract

At least one flexible thrust wall(14) forming the boundary of two adjoining pressure cells(12) is connected to the hull(10) by an edge seam(22). Reinforcing chords(16) are connected to the hull and/or thrust walls in the region of the edge seam. The thrust wall is pretensioned to form a pulled-in section(24) in the hull, while the hull segments(38) bounding the pulled-in section bulge outwards as a result of internal gas pressure. Independent claims are also included for the following: an airship with pressure cells filled at least partially with a supporting gas such as helium, a building such as a self-supporting hall comprising a number of U-form curved pressure cells separated from each other by thrust walls.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leichtbaustruktur, insbe sondere für ein Luftschiff oder ein Bauwerk, mit mehre ren durch eine flexible aufblasbare Hülle nach außen gegen Atmosphäre begrenzten Druckzellen.The invention relates to a lightweight structure, in particular especially for an airship or a building, with several through a flexible inflatable cover to the outside pressure cells limited against atmosphere.

Strukturen dieser Art kommen beispielsweise bei Prall- Luftschiffen zum Einsatz, welche aber nur eine geringe Eigensteifigkeit aufweisen und daher in der Dimensio nierung und Tragfähigkeit beschränkt sind. Bei Starr luftschiffen hingegen ist das Tragverhalten der Ge samtstruktur durch das instabilitätsverhalten des Trag werks gegeben, welches somit gegen Stabilitätsversagen anstatt gegen Festigkeit dimensioniert werden muß und damit die Verwendung von schwerem und teurem Material erfordert. Weiter ist es bekannt, den Innenraum von Traglufthallen als Druckzelle auszuführen, wobei jedoch zur Begehung Schleusen erforderlich sind.Structures of this type come, for example, from impact Airships are used, but only a small one Have inherent rigidity and therefore in the dimension nation and load capacity are limited. Starr airships, however, is the carrying behavior of the Ge velvet structure due to the instability behavior of the support given factory, which thus against stability failure instead of having to be dimensioned against strength and hence the use of heavy and expensive material required. It is also known the interior of Pneumatic halls to run as a pressure cell, however locks are required for inspection.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine Leichtbaustruktur zu entwickeln, mit wel cher bei geringem Baugewicht und Bauaufwand hohe Bela stungen beschädigungstolerant aufgenommen werden kön nen. Insbesondere soll ein auf einer Leichtbaukonstruk tion beruhendes Luftschiff angegeben werden, welches eine hohe Tragfähigkeit und Stabilität gegen äußere La sten aufweist. Based on this, the object of the invention reasons to develop a lightweight structure, with wel cher with low construction weight and construction effort high loads stung damage-tolerant nen. In particular, one on a lightweight construction tion based airship, which a high load-bearing capacity and stability against external loads most.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkma le des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge staltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved according to the invention by the Merkma le of claim 1 solved. Advantageous Ausge Events and developments of the invention result themselves from the dependent claims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine aufge blasene Strukturhülle aus leichtem Material durch eine besondere geometrische Anordnung geeigneter Struktur elemente unter Ausnutzung des Gasinnendrucks auszustei fen. Um dies zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vor geschlagen, mindestens einen unter Abgrenzung zweier benachbarter Druckzellen über eine Randnaht mit der Hülle verbundenen und unter deren Gasinnendruck vorge spannten biegeschlaffen Schubsteg und einen im Bereich der Randnaht mit der Hülle und/oder dem Schubsteg ver bundenen zugfesten Aussteifungsgurt vorzusehen. Damit wird eine Aufteilung der auftretenden Kräfte ermög licht, wobei die Aussteifungsgurte selbst bei geringem Querschnitt bis zu ihrer Festigkeitsgrenze belastet und damit hohe Längskräfte aufnehmen können, während sie durch die druckgestützte Hülle und die Schubstege gegen Beulen und Knicken gestützt sind. Die über die Hülle unter dem Gasinnendruck auf Zug vorgespannten, umgurte ten Schubstege haben dabei vor allem die Funktion, die auftretenden Schubkräfte zwischen gegenüberliegenden Gurtabschnitten zu übertragen.The invention is based on the idea of one blown structure shell made of light material by a special geometric arrangement of suitable structure elements using the gas pressure fen. To make this possible, according to the invention beaten, at least one delimiting two adjacent pressure cells over an edge seam with the Envelope connected and pre-gas pressure stretched limp pusher and one in the area ver the edge seam with the envelope and / or the push bridge tied stiffening strap. In order to a division of the occurring forces is made possible light, the stiffening straps even at low Cross-section loaded up to its strength limit and so that they can absorb high longitudinal forces while they through the pressure-supported casing and the push bars Bumps and kinks are supported. The one over the shell pre-tensioned under tension on the gas, strapped The main thrust bars have the main function: shear forces occurring between opposite Transfer belt sections.

Vorteilhafterweise ist der Schubsteg unter Bildung ei nes Einzuges in der Hülle vorgespannt, wobei die den Einzug begrenzenden Hüllensegmente unter dem Gasinnen druck nach außen gewölbt sind. Somit werden über die Druckbelastung der Hülle Zugkräfte in den randseitig verbundenen Schubsteg eingeleitet. Dieser kann damit äußere Belastungen in Höhe der so erzielten Vorspannung aufnehmen.Advantageously, the pusher is egg-forming Nes indented in the shell, the Indenting envelope segments under the gas interior pressure are curved outwards. Thus, the Pressure load on the casing tensile forces in the edge connected pusher initiated. This can external loads equal to the preload achieved in this way take up.

In einer herstellungstechnisch und konstruktiv beson ders vorteilhaften Ausführung ist der Aussteifungsgurt in dem Einzug angeordnet und über seine Länge außensei tig mit der Hülle vorzugsweise durch eine Klebverbin dung fest verbunden.In a manufacturing and constructional special ders advantageous embodiment is the stiffening belt arranged in the feed and outside its length tig with the shell preferably by an adhesive bond firmly connected.

Um die Schubflüsse abtragen zu können, ist der Schub steg über die Hülle in der Stegebene allseitig auf Zug vorgespannt ist. Dabei ist es günstig, wenn der langge streckte Schubsteg an seinem Rand umlaufend oder zumin dest längsseitig mit der Hülle verbunden und von dem Aussteifungsgurt umgriffen ist.To be able to remove the shear flows, is the thrust web on the sheath in the web plane on all sides on train is biased. It is convenient if the langge stretched pusher all the way around or at least at least longitudinally connected to the shell and from the Stiffening belt is wrapped around.

Zur Überbrückung großer Längen ist es von Vorteil, wenn der Aussteifungsgurt ein biegesteifes Profil, vorzugs weise ein an die Außenkontur des Einzuges angepaßtes Winkelprofil oder Hohlprofil aufweist. Dabei kann der Aussteifungsgurt durch eine kohlefaserverstärkte Kunst stoffleiste gebildet sein.To bridge long lengths, it is advantageous if the stiffening belt has a rigid profile, preferred as a matched to the outer contour of the feeder Has angle profile or hollow profile. The Stiffening belt through a carbon fiber reinforced art be made of fabric.

Um die auftretenden Schubspannungen optimal abzuleiten ist es vorteilhaft, wenn der Schubsteg aus einem Faser gewebe, insbesondere Aramidfasergewebe besteht, dessen rechtwinklig gegeneinander gekreuzte Fasern diagonal zwischen einander gegenüberliegenden Abschnitten der Randnaht verlaufen.To optimally derive the shear stresses that occur it is advantageous if the pushrod is made of a fiber fabric, in particular aramid fiber fabric, whose fibers crossed perpendicular to each other diagonally between opposite sections of the Edge seam run.

Eine weitere Stabilitätsverbesserung läßt sich durch Querrippen erreichen, die sich in mindestens einer Querschnittsebene der Druckzellen zwischen benachbarten Schubstegen erstrecken. Diese können durch Seilkreuze gebildet sein, welche an ihren Enden an den Ausstei fungsgurten befestigt sind und die Druckzellen diagonal durchgreifen.Another improvement in stability can be Reach transverse ribs that are in at least one Cross-sectional plane of the pressure cells between neighboring ones Extend pushrods. These can be done with rope crosses be formed, which at their ends at the exit lungs straps are attached and the pressure cells diagonally reach out.

Ein weiterer Aspekt bzw. Variante der Erfindung be trifft ein Luftschiff mit einer erfindungsgemäßen Leichtbaustruktur. Hier bieten sich auch in der Her stellung besondere Vorteile, weil im Gegensatz zu einer Starrstruktur nur leichte Bauteile gehandhabt werden müssen, deren Verbindung sich zudem relativ einfach be werkstelligen läßt. Den Druckzellen kann dabei eine Mehrfachfunktion dadurch zukommen, daß sie zumindest teilweise mit einem Traggas, vorzugsweise Helium ge füllt sind.Another aspect or variant of the invention be strikes an airship with an inventive Lightweight structure. Here also in the Her special advantages because in contrast to a Rigid structure only light components can be handled must, the connection is also relatively easy works leaves. The pressure cells can be one Multiple functions in that they at least partially with a carrier gas, preferably helium are filling.

Bei einem Luftschiff mit einer zigarrenförmig langgestreckten Hülle als Luftschiffrumpf ist es hin sichtlich der statischen und dynamischen Belastbarkeit von besonderem Vorteil, wenn drei innerhalb der Hülle in Rumpflängsrichtung verlaufende Schubstege vorgese hen, die im Querschnitt in Form eines vorzugsweise gleichseitigen oder gleichschenkligen Dreiecks mitein ander und unter Einzug der Hülle mit dieser verbunden sind. Vorteilhafterweise sind dabei die Schubstege durch drei zwischen gemeinsamen Verbindungspunkten am Bug und Heck des Luftschiffrumpfes verlaufende Ausstei fungsgurte umschlossen. Günstig ist es auch, wenn einer der Aussteifungsgurte längs des Luftschiffkieles ver läuft, so daß die Schubstege zusätzlich zu dem Gasin nendruck durch das Kielgewicht vorgespannt sind.On an airship with a cigar shaped elongated hull as airship hull is gone visually the static and dynamic resilience particularly beneficial if three inside the shell Thrust bars extending in the longitudinal direction of the fuselage hen, preferably in cross section in the form of a equilateral or isosceles triangle other and connected with this by pulling in the cover are. Advantageously, the push bars are by three between common connection points on Strut extending at the bow and stern of the airship hull seat belts enclosed. It is also favorable if someone of the stiffening straps along the airship keel runs so that the push bars in addition to the gasin are prestressed by the keel weight.

Neben dem Rumpf können auch die Leitwerke des Luft schiffes auf der erfindungsgemäßen Leichtbaukonstrukti on beruhen. Hier ist es vorgesehen, daß die Leitwerks flossen eine Mehrzahl von reihenförmig angeordneten, in Spannweitenrichtung langgestreckten Druckzellen aufwei sen, wobei die Breite der zwischen den Druckzellen sich erstreckenden Schubstege an die gewünschte Profilbreite des Leitwerks angepaßt ist. Zur Verbesserung der aero dynamischen Eigenschaften kann die Hülle der Druckzel len durch eine Außenhaut überspannt sein, wobei der Zwischenraum zwischen Hülle und Außenhaut unter Atmo sphärendruck stehen sollte.In addition to the fuselage, the tail can also be airborne ship on the lightweight construction according to the invention based on. Here it is provided that the tail unit flowed a plurality of arranged in rows, in Span direction elongated pressure cells on sen, the width of which is between the pressure cells extending push bars to the desired profile width the tail is adjusted. To improve aero The envelope of the printing cell can have dynamic properties len be spanned by an outer skin, the Space between the shell and the outer skin under atmosphere spherical pressure should stand.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Schubstege an einer an dem Luftschiffrumpf vorzugs weise auf einem Druckball abstützbaren Fußplatte ange schlossen sind, und daß die Aussteifungsgurte U-förmig gebogen und an ihren Schenkelenden über die Fußplatte geschlossen sind. Another advantageous embodiment provides that the pushrods preferred on the airship hull on a pressure ball supportable footplate are closed, and that the stiffening straps U-shaped curved and at their thigh ends over the footplate are closed.

Ein weiterer Aspekt bzw. Variante der Erfindung bezieht sich auf ein Bauwerk, insbesondere eine selbsttragende Halle mit einer erfindungsgemäßen Leichtbaustruktur. Hier läßt sich eine leicht begehbare und insbesondere durch Schnee und Wind besonders belastbare Konstruktion dadurch erreichen, daß eine Vielzahl von U-förmig ge wölbten, durch umgurtete Schubstege paarweise voneinan der getrennte Druckzellen unter Bildung eines Hallenge wölbes seitlich aneinander angrenzen. Vorteilhafterwei se sind dabei die Druckzellen über flüssigkeitsgefüllte Fußabschnitte und in der Scheitelebene stirnseitig an dem Hallengewölbe angreifende Stützseile am Boden ver ankert.Another aspect or variant of the invention relates on a building, especially a self-supporting one Hall with a lightweight structure according to the invention. Here you can find an easily accessible and in particular Construction particularly resilient due to snow and wind thereby achieve that a variety of U-shaped ge arched in pairs by belted pegs the separate pressure cells to form a hallway adjoin völbes on the side. Advantageously se are the pressure cells above liquid-filled Foot sections and in the apex plane on the front support cables attacking the vault on the floor anchored.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigenThe invention is based on the in the Drawing shown in a schematic manner Examples explained in more detail. Show it

Fig. 1 ein Luftschiff mit einer erfindungsgemäßen Leichtbaustruktur; FIG. 1 is an airship with an inventive lightweight structure;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1; FIG. 2 shows a section along the section line 2-2 of FIG. 1;

Fig. 3 das Heck des Luftschiffes nach Fig. 1 mit Leitwerksflossen in einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung; Fig. 3 shows the stern of the airship of Figure 1 with tail fins in another embodiment of the invention.

Fig. 4 einen Querschnitt der Leitwerksflosse nach Fig. 3; Fig. 4 is a cross-section of said stabilizer fin of FIG. 3;

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt einer Verbin dungsstelle der Leitwerksflosse gemäß Fig. 4; Fig. 5 is an enlarged section of a connec tion point of the tail fin of FIG. 4;

Fig. 6 einen Längsschnitt in der Ebene eines Schub stegs der Leitwerksflosse nach Fig. 3; Fig. 6 is a longitudinal section in the plane of a shear web of said stabilizer fin of FIG. 3;

Fig. 7 eine selbsttragende Halle mit einer Leicht baustruktur nach einer weiteren Ausführungs form der Erfindung; und Figure 7 is a self-supporting hall with a lightweight structure according to another embodiment of the invention. and

Fig. 8 einen ausschnittsweisen Vertikalschnitt in der Scheitelebene der Halle nach Fig. 7. Fig. 8 is a fragmentary vertical sectional view in the coronal plane of the hall according to Fig. 7.

Die in der Zeichnung dargestellten Leichtbaustrukturen bzw. Strukturteile lassen die sich auf vielfältige Wei se vor allem in Luftschiff- und Gebäudekonstruktionen einsetzen und bestehen im wesentlichen aus einer flexi blen aufblasbaren Hülle 10, mehreren unter Abgrenzung benachbarter Druckzellen 12 randseitig mit der Hülle 10 verbundenen flexiblen bzw. biegeschlaffen Schubstegen 14 und jeweils einem die Schubstege 14 umgreifenden Aussteifungsgurt 16.The lightweight structures or structural parts shown in the drawing can be used in a variety of ways, especially in airship and building constructions, and essentially consist of a flexible inflatable envelope 10 , a plurality of flexible or delimited adjacent pressure cells 12 on the edge of the envelope 10 limp pusher webs 14 and one stiffening belt 16 each encompassing the pusher webs 14 .

In Fig. 1 ist ein Luftschiff 18 gezeigt, das eine fle xible aufblasbare, im aufgeblasenen Zustand zigarren förmig-langgestreckte Rumpfhülle 10 und vier am Heck als Leitwerkskreuz angeordnete Leitwerke 20 aufweist, wobei der Rumpf und die Leitwerke als gasdruckgestützte Leichtbaustrukturen ausgeführt sind. Wie in Fig. 2 ge zeigt, sind innerhalb der Rumpfhülle 10 drei flexible Schubstege 14 im Querschnitt gleichschenklig dreieckförmig miteinander verbunden. An ihren somit paarweise verbundenen Rändern sind die Schubstege 14 jeweils über eine über die Rumpflänge durchgehende Randnaht 22 in gleichem Winkelabstand mit der Rumpfhül le 10 verbunden. Dadurch werden innerhalb der Rumpfhül le im aufgeblasenen Zustand Druckzellen 12 voneinander abgegrenzt, und es werden auf der Rumpfhülle 10 vom Kreisquerschnitt nach innen abweichende Einzüge 24 ge bildet. In diesen Einzügen sind drei Aussteifungsgurte 16 entlang der Randnähte 22 außenseitig auf die Rumpf hülle 10 aufgeklebt. Die Aussteifungsgurte 16 er strecken sich dabei zwischen gemeinsamen Verbindungspunkten 26, 28 am Bug und Heck des Luftschiffes, wobei einer der Aussteifungsgurte längs des Kieles 30 verläuft. Die beiden seitlichen Druckzellen 12 sind in bekannter Wei se durch Ballonetmembranen 32 in eine Heliumkammer 34 und eine Luftkammer 36 unterteilt. Während die Schub stege 14 und die Hülle 10 aus biegeschlaffen Gewebebah nen bestehen, werden die Aussteifungsgurte durch zug- und druckbelastbare, vorzugsweise aus kohlefaserver stärkten Kunststoffleisten gebildet.In Fig. 1, an airship 18 is shown, which has a flexible inflatable, inflated, cigar-shaped elongated fuselage shell 10 and four tail units 20 arranged at the stern as a tail unit 20 , the fuselage and the tail units being designed as gas-pressure-supported lightweight structures. As shown in Fig. 2 ge, within the fuselage cover 10, three flexible pushrods 14 are connected to one another in a triangular cross section. At their thus pairwise joined edges, the push bars 14 are respectively le via a continuous over the hull length edge seam 22 at the same angular distance with the Rumpfhül 10. As a result, pressure cells 12 are delimited from one another within the fuselage envelope in the inflated state, and indents 24 deviating from the circular cross section toward the inside are formed on the fuselage envelope 10 . In these three indents Aussteifungsgurte 16 along the edge seams 22 are on the outside on the fuselage shell 10 adhered. The stiffening straps 16 he stretch between common connection points 26 , 28 at the bow and stern of the airship, one of the stiffening straps running along the keel 30 . The two lateral pressure cells 12 are divided in a known manner by ballonet membranes 32 into a helium chamber 34 and an air chamber 36 . While the thrust webs 14 and the sheath 10 are made of limp fabric webs, the stiffening belts are formed by tensile and compressive loads, preferably made of carbon fiber reinforced plastic strips.

In der vorstehend beschriebenen Konstruktion werden die Schubstege 14 unter dem Gasinnendruck durch die Hülle 10 und zusätzlich durch das Kielgewicht in der Stegebe ne unter allseitige Zugspannung gesetzt und ermöglichen es damit, Schubkräfte aufzunehmen, während die Ausstei fungsgurte 16 die auftretenden Längskräfte abtragen. In the construction described above, the thrust webs 14 are placed under all-round tensile stress under the gas pressure through the casing 10 and additionally by the keel weight in the web web ne and thus make it possible to absorb thrust forces while the reinforcement belts 16 remove the longitudinal forces that occur.

Zusätzlich werden die Aussteifungsgurte 16 aufgrund ih rer gegenseitigen Verbindung über die Hüllensegmente 38 gegen Beulen gestützt. Insgesamt ergibt sich damit ein um alle Achsen torsions- und biegesteifes Gebilde mit geringem Baugewicht.In addition, the stiffening belts 16 are supported against dents due to their mutual connection via the shell segments 38 . Overall, this results in a torsionally and flexurally rigid structure with a low overall weight around all axes.

Nach demselben Prinzip können auch die Leitwerke 20 des Luftschiffes realisiert werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, bestehen die Leitwerke 20 aus einer Leitwerksflosse 40 und einem Ruder 42 und sind über eine Fußrahmen 44 auf einem Druckball 46 am Luftschiffheck 48 abgestützt. Zur weiteren Stabilisierung sind nur am oberen Leitwerk ge zeigte Spannseile 50 vorgesehen. Wie in Fig. 3 aus der aufgebrochenen Darstellung des unteren Leitwerks und insbesondere aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich, umfassen die Leitwerksflossen 40 eine Mehrzahl von in Spannwei tenrichtung langgestreckten Druckzellen 12, die inner halb einer Hülle 10 durch Schubstege 14 seitlich gegen einander abgegrenzt sind. An ihrem rumpffernen Ende sind die Druckzellen 12 durch kugelige Stirnsegmente 52 abgeschlossen, während die rumpfseitigen Stirnflächen über eine Fußplatte 54 am Fußrahmen 44 gespannt sind.The tailplane 20 of the airship can also be realized according to the same principle. As shown in FIG. 3, the empennages 20 consist of an empennage fin 40 and a rudder 42 and are supported on a pressure ball 46 on the airship tail 48 via a foot frame 44 . For further stabilization, tension cables 50 were only provided on the upper tail unit. As can be seen in FIG. 3 from the broken representation of the lower tail unit and in particular from FIGS. 4 to 6, the tail unit fins 40 comprise a plurality of elongated pressure cells 12 in the spanwise direction, which are delimited laterally from one another within a casing 10 by means of webs 14 are. At its end remote from the fuselage, the pressure cells 12 are closed off by spherical end segments 52 , while the end faces on the fuselage side are stretched over a base plate 54 on the base frame 44 .

Die Schubstege 14 sind an ihrem Umfangsrand über eine Randnaht 22 umlaufend mit der Hülle 10 bzw der Fußplat te 54 verbunden. Im aufgeblasenen Zustand werden die Schubstege 14 unter Bildung von Einzügen 24 in der Hül le 10 vorgespannt, wobei die die Einzüge begrenzenden, beidseitig an die Schubstege angrenzenden Hüllensegmen te 38 unter Einnahme von Kreisquerschnitten durch den Gasinnendruck nach außen gewölbt sind. Die längs den Randnähten 22 bzw. Einzügen 24 verlaufenden und somit U-förmig gebogenen Aussteifungsgurte 16 sind an ihren Schenkelenden über die Fußplatte 54 geschlossen (Fig. 6). Um die auftretenden Schubkräfte günstig übertragen zu können, bestehen die Schubstege 14 aus einem Faser gewebe, dessen rechtwinklig gegeneinander gekreuzte Fa sern 56 diagonal zwischen einander gegenüberliegenden Abschnitten der Randnaht 22 bzw. der Aussteifungsgurte 16 verlaufen. Wie in Fig. 5 gezeigt, können die Aus steifungsgurte 16 ein biegesteifes Winkelprofil aufwei sen, dessen Außenseite der Kontur des Einzuges 24 folgt und an die Hülle 10 angeklebt ist. Zur weiteren Aus steifung der Struktur können Querrippen vorgesehen sein, die sich in Form von Seilkreuzen 58 in der Quer schnittsfläche der Druckzellen 12 diagonal zwischen be nachbarten Aussteifungsgurten 16 erstrecken. Um ein ae rodynamisch günstiges Profil zu erhalten, ist die Hülle der Druckzellen mit einer Außenhaut 60 überspannt, wo bei der Zwischenraum zwischen Hülle und Außenhaut auf Atmosphären- bzw. Umgebungsdruck gehalten ist.The pusher webs 14 are circumferentially connected at their peripheral edge via an edge seam 22 to the casing 10 or the footplate 54 . In the inflated state, the push bars 14 le to form indentations 24 in the Sleeve Shirt 10 biased, with the indents limiting, on both sides adjacent to the shear webs Hüllensegmen te 38 while taking circular cross-sections through the internal gas pressure are outwardly curved. Along the edge seams 22 and indentations 24 extending and thus U-bent Aussteifungsgurte 16 are connected at their leg ends on the base plate 54 are closed (FIG. 6). In order to be able to transmit the occurring thrust forces cheaply, the thrust webs 14 consist of a fiber fabric, the fibers 56 of which are crossed at right angles to one another and run diagonally between mutually opposite sections of the edge seam 22 or the stiffening belts 16 . As shown in FIG. 5, the stiffening straps 16 can have a rigid angle profile, the outside of which follows the contour of the feeder 24 and is glued to the casing 10 . To further stiffen the structure, transverse ribs can be provided, which extend in the form of rope crosses 58 in the cross-sectional area of the pressure cells 12 diagonally between adjacent stiffening belts 16 . In order to obtain an ae rododynamically favorable profile, the envelope of the pressure cells is covered with an outer skin 60 , where the space between the envelope and the outer skin is kept at atmospheric or ambient pressure.

Die in Fig. 7 dargestellte selbsttragende Gewölbehalle 62 besteht aus einer Vielzahl von seitlich nebeneinan der angeordneten, U-förmig gewölbten Druckzellen 12, die durch von Aussteifungsgurten 16 umschlossene Schub stege 14 paarweise voneinander getrennt sind. Die ein zelnen Druckzellen 12 sind über wassergefüllte Fußab schnitte 64 und in der Scheitelebene stirnseitig an dem Gewölbe 62 angreifende Stützseile 66 am Boden veran kert. Die Konstruktion beruht dabei auf der erfindungs gemäßen Leichtbaustruktur, so daß hier auf die vorste henden Ausführungen zur Funktion der mit gleichen Be zugszeichen versehenen Strukturelementen verwiesen wird.The self-supporting vaulted hall 62 shown in Fig. 7 consists of a plurality of laterally next to each other arranged, U-shaped arched pressure cells 12 , the webs 14 surrounded by stiffening straps 16 thrust bars 14 are separated in pairs. The individual pressure cells 12 are anchored via water-filled Fußab sections 64 and in the apex plane on the front side on the vault 62 supporting ropes 66 anchored on the ground. The construction is based on the lightweight structure according to the Invention, so that reference is made here to the previous statements on the function of the structural elements provided with the same reference numerals.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfin dung betrifft eine Leichtbaustruktur, insbesondere für ein Luftschiff oder ein Bauwerk, mit mehreren durch ei ne flexible aufblasbare Hülle 10 nach außen gegen Atmo sphäre begrenzten Druckzellen 12. Eine halbstarre Kon struktion mit hohem Belastungsvermögen bei geringem Baugewicht wird durch mindestens einen unter Abgrenzung zweier benachbarter Druckzellen 12 über eine Randnaht 22 mit der Hülle 10 verbundenen und unter deren Gasin nendruck vorgespannten biegeschlaffen Schubsteg 14 und einen im Bereich der Randnaht mit der Hülle und/oder dem Schubsteg verbundenen Aussteifungsgurt 16 ermög licht.In summary, the following can be stated: The inven tion relates to a lightweight structure, in particular for an airship or a building, with a plurality of pressure cells 12 limited to the outside against atmosphere by an flexible inflatable envelope 10 . A semi-rigid construction with a high load capacity with a low construction weight is connected by at least one with delimitation of two adjacent pressure cells 12 via an edge seam 22 with the sheath 10 and biased under their gas internal pressure flexible slack bar 14 and one in the area of the edge seam with the sheath and / or the connecting web connected stiffening belt 16 enables light.

Claims

1. Lightweight structure, in particular for an airship ( 18 ) or a building ( 62 ), with a plurality of pressure cells ( 12 ) delimited from the outside against the atmosphere by a flexible inflatable envelope ( 10 ), characterized by at least one with the delimitation of two adjacent pressure cells ( 12 ) connected by a peripheral seam (22) to the sheath (10) and under its internal gas pressure biased limp shear web (14) and a connected in the region of the edge seam (22) to the sheath (10) and / or the shear web (14) Aussteifungsgurt ( 16 )

2. Lightweight structure according to claim 1, characterized in that the thrust web ( 14 ) is biased to form egg nes ( 24 ) in the sheath ( 10 ), wherein the indentation limiting sheath elements ( 38 ) under the gas pressure to the outside ge are bulging.

3. Lightweight structure according to claim 2, characterized in that the stiffening belt ( 16 ) in the A train ( 24 ) arranged and along its length outside with the sleeve ( 10 ) is preferably fixed by an adhesive connection.

4. Lightweight structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the push bar ( 14 ) on the sheath ( 10 ) in the web plane is biased on all sides to train.

5. Lightweight structure according to one of claims 1 to 4, characterized in that the elongated push web ( 14 ) is connected at its edge all the way around or at least along the length of the casing ( 10 ) and is enclosed by the stiffening belt ( 16 ).

6. Lightweight structure according to one of claims 1 to 5, characterized in that the stiffening belt ( 16 ) has a rigid profile, preferably a to the outer contour of the feeder ( 24 ) adapted Win profile or hollow profile.

7. Lightweight structure according to one of claims 1 to 6, characterized in that the stiffening belt ( 16 ) is formed by a carbon fiber reinforced Kunststofflei ste.

8. Lightweight structure according to one of claims 1 to 7, characterized in that the push bar ( 14 ) from egg nem fiber fabric, in particular aramid fiber fabric be, whose perpendicularly crossed fibers ( 56 ) run diagonally between mutually opposite sections of the edge seam ( 22 ).

9. Lightweight structure according to one of claims 1 to 8, characterized by transverse ribs ( 58 ) which extend in at least one cross-sectional plane of the pressure cells ( 12 ) between adjacent shear webs ( 14 ).

10. Lightweight structure according to claim 9, characterized in that the transverse ribs are formed by rope crosses ( 58 ) which are attached at their ends to the stiffening belts ( 16 ) and the pressure cells ( 12 ) reach diagonally through.

11. Airship, characterized by a light Building structure according to one of the preceding claims che.

12. Airship according to claim 11, characterized in that the pressure cells ( 12 ) are at least partially filled with a carrier gas, preferably helium.

13. Airship according to claim 11 or 12, with a zi garrel-elongated envelope ( 10 ) as an airship hull, characterized by three inside the envelope ( 10 ) in the longitudinal direction of the fuselage thrust webs ( 14 ) in cross section in the form of a preferably equilateral or isosceles Triangles are connected to each other and by pulling in the sheath ( 10 ).

14. Airship according to claim 13, characterized in that the pushrods ( 14 ) by three between common connection points ( 26 , 28 ) at the bow and stern of the airship hull extending bracing straps ( 16 ) are enclosed.

15. Airship according to claim 14, characterized in that one of the stiffening straps ( 16 ) runs along the airship keel ( 30 ) so that the thrust webs ( 14 ) are additionally biased by the keel weight to the gas pressure.

16. Airship according to one of claims 11 to 15, characterized in that the tail fins ( 40 ) have a plurality of rows arranged, in the span direction elongated pressure cells ( 12 ), the width of the push bars ( 12 ) extending between the pressure cells ( 12 ) 14 ) is adapted to the desired profile width of the tail unit ( 20 ).

17. Airship according to claim 16, characterized in that the shell ( 10 ) of the pressure cells ( 12 ) is spanned by an outer skin ( 60 ), the inter mediate space between the shell ( 10 ) and outer skin is under atmospheric pressure.

18. Airship according to claim 16 or 17, characterized in that the sliding webs ( 14 ) on a to the airship hull preferably on a pressure ball ( 46 ) supportable foot plate ( 54 ) are connected, and that the stiffening belts ( 16 ) U-shaped bent and closed at their leg ends on the foot plate ( 54 ).

19. Building, in particular self-supporting hall ( 62 ), characterized by a lightweight structure according to one of claims 1 to 10.

20. Building according to claim 19, characterized in that a plurality of U-shaped, by means of strapped webs ( 14 ) in pairs from each other ge separate pressure cells ( 12 ) to form a Hal lenggewölbes side to side.

21. The structure according to claim 20, characterized in that the pressure cells ( 12 ) via liquid-filled foot sections ( 64 ) and in the apex plane anchoring on the hall vault supporting cables ( 66 ) are anchored to the floor.