DE2941170C2 - Durch Zwangskopplung auseinander- und zusammenfaltbare flächige Struktur - Google Patents
Durch Zwangskopplung auseinander- und zusammenfaltbare flächige StrukturInfo
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Description
dung Siegt darin, daß in die Scherenbausteine eine Struktur von Unterbausteinen der gleichen Form,
jedoch geringerer Größe eingesetzt werden kann, wobei ein Unterbaustein, der in einen größeren
Scherenbaustein eingesetzt ist, an den Scherengelenken des größeren Scherenbausteines angelenkt werden
kann. Die Faltbarkeit der Stniktur wird hierdurch nicht
behindert, es können jedoch relativ große flache Strukturen durch wenige große Scherenbauneine
zusammengesetzt werden, die dann durch die Unterbausteine versteift werden.
Mit einer Struktur gemäß der Erfindung können nicht nur ebene Strukturen, sondern such «- '-·■·■; mit
gekrümmter Oberfläche aufgebaut weHen. I "',-zu sind
die der konvexen Seite des Scherenbaustv^es zugewandten
Scherenstabteile und die d<" konkaven Seite
zugewandten Scherenstabteile zwt. ...in Scherengelenk
und Scherenstabenden jewe"·*, unt<;r sich gleich lang,
und die der konvexen Seite zuj^wandten Scherenstabteile
sind langer als die der konkaven Seite zugewandten
Scherenstabteile.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind ;n den Unteransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt Es zeigen
Fig. IA bis IE eine Folge zur Darstellung des
Aufbaues eines Scherenbausteines aus drei Scheren,
Fig.2A bis 2C eine schematische Darstellung des
Aufbaus einer flächigen Struktur aus Scherenbausteinen gemäß F ig. 1,
Fig.3A bis 3D schematische Darstellungen von
weiteren Strukturen, die mit einem Scherenbaustein gemäß F i g. 1 aufgebaut sind,
Fig.4 eine schematische Darstellung der Verknüpfung
dreier nebeneinander angeordneter Scherenbausteine mittels Knotensternen,
Fig.5 einen Knotenstern für die Verbindung von
Scherenbausteinen,
F i g. 6 eii.e Aufsicht auf eine schematisch dargestellte
Struktur für einen gekrümmten Offset-Antennenreflektor,
F i g. 7 eine Seitenansicht der in F i g. 6 dargestellten Struktur mit einer Ansicht der Struktur,
Fig.S eine schematische perspektivische Ansicht
eines größeren Scherenbausteines, in den Unterbausteine und ein Reflektornetz eingehängt sind:
F i g. 9A und 9B jeweils eine schematische Teilansicht der Struktur gemäß F i g. 7 für eine Schere des größeren
Scherenbsusteines mit eingesetzten Unterbausteinen und Reflektornetz irn entfaiteten bzw. zusammengefalteten
Zustand.
F i g. 10 eine der F i g. 9A entsprechende Darstellung einer abgewandelten Schere eines Scherenbausteines
mit einem scheinatisch dargestellten außermittigen Scherengeienk und
F i g. 11A bis 11F eine Folge von Faltzuständen einer
aus Scherenbausteinen gemäß der Erfindung zusammengesetzten flächigen gewölbten Struktur.
Ein Scherenbaustein 11. dessen Aufbau in den Fig. IA bis IE gezeigt ist, besteht aus einer Folge von
drei ebenen Scheren 4|, 4% und 43 (F i g. IA). Jede Schere
weist zwei sich kreuzende Scherenstäbe 5, z. B. Kohlefaserstäbe auf, die mit einem Scherengelenk 6
verbunden sind, welches eine Spreizung der Scherenstäba
in der Scherentbene erlaubt. Die Scheren sind jeweils im Bereich der Schnittgeraden der sich
schneidenden Schereneb-snen aufeinanderfolgender Scheren gelenkig miteinander durch Koppelgelenke 12
verbunden, die die Spreizfähigkeit der Scheren nicht
beeinträchtigen. Diese Koppelgelenke sind z. B. biegcelastische
Kunststoffverbinder oder etwa kardanähnliche Gelenke: ein derartiges Koppelgelenk ist in F i g. 5
näher dargestellt und wird weiter unten beschrieben. Die drei Scheren 4i. 4? und 43 werden so um die
Koppelgelenke 12 geschwenkt daß die freien Stabenden der dritten Schere 43 mit den freien Stabenden der
ersten Schere 4| ebenfalls über ein Koppelgelenk 12 verbunden werden (vgl. Fig. IB und IC). Damit ergibt
sich ein Scherenbaustein aus einer geschlossenen Scherenfolge, wobei jede Schere des Scherenbausteins
in einer Ebene eines Dreiecksprismas mit dem Querschnitt eines gleichseitigen Dreiecks liegt. Die
Scherenstäbe 5 sind dann die Diagonalen einer jeden Prismafläche. Dieser Scherenbaustein 11 kann entweder
so zusammengelegt werden, daß ein sehr flaches Dreiecksprisma gebildet wird (vgi. F i g. I D), odt r der
Scherenbaustein wird so zusammengeklappt, daß sich ein Bündel von nahezu parallelen Stäben ergibt, wobei
die Bündelhöhe etwa der Scherenstabxinge entspricht (vgl.Fig. IE).
In den F i g. 2 und 3 sind schematisch mehrere fischige Strukturen dargestellt, die mit dem beschriebenen
Scherenbaustein 11 aufgebaut werden können, wobei dieser Sclierenbaustein teilweise schematisch als das
oben erwähnte Dreiecksprisma dargestellt ist Je nach Art der Aneinanderreihung der einzelnen Scherenbausteine
können unterschiedliche Strukturen erzielt werden. Werden die Scherenbausteine, die in F i g. 2A
gezeigt sind, in eine Ebene gelegt und jeweils in den Eckpunkten durch einen in Fig.5 gezeigten Knotenstern
13 mit einem weiteren Scherenbaustein verbunden, so kann daraus eine im enttalteten Zustand große
Fläche entstehen (vgl. F i g. 2C). Diese Struktur, die auch für die in den Fig.6 und 7 dargestellte Antenne
verwendet wird, läßt sich entsprechend F i g. t E so zusammenfalten, daß sämtliche Stäbe der e meinen
Scherenelemente nahezu parallel gebündeu smd.
Sci-smatisch ist dieser zusammengebüdelte Zustand in
F i g. 7 dargestellt
Werden gemäß F i g. 3 die als flache Dreiecksprismen zusammengelegten Scherenbausteine 11 übereinander
gestapelt und an den Berührungspunkton mit entsprechenden
Knotensternen verbunden, so entsteh1, im entfalteten Zustand eine lange und schmale Maststruktur
(vgl. F i g. 3B). Werden mehrere Reihen derartig gestapelter Dreiecksprismen in einer Ebene nebeneinander
angeordnet, wie dies in F i g. 3C gezeigt ist, lassen sich im. entfalteten Zustand matratzenähnliche flache
Strukturen erzielen (vgl. F i g. 3D).
An den Verbindungspunkien der Scheren eines Scherenbausteins und der einzelnen Scherenbausteine
untereinander sind Koppelgelenke 12 und Flnotensterne
53 έ. fofderüch. rr.ii denen für fischige Sfukiuren gerr.äB
Fig. 2 die Ecken von drei Bausteinen 1I1. II2 und Hi
verbunden werden, d. h. daß von einem Knotenstern 13 sechs Scherensti'je 5 ausgehen (vgl. Fig.4). Ein
derartiger Knotenstem 13 mit drei Koppelgelenken ist
in F i g. 5 näher dargestellt. Das Koppelgeienk 12 weist
zwei Lagerschalen 14 auf, von denen hier nur die untere Lagerschale dargestellt ist, auf die eine ansonsten
identische obere Lagerschale aufgelegt und mit der unteren Lagerschale befestigt wird. In Winkelabständen
von 120° sind drei Lagerzapfen 15 in den Lagerschalen drehbar gelagert. Die Drehachsen dieser Lagerzapfen
15 liegen auf den Seiten eines gleichseitigen Dreiecks in einer Ebene, die etwa die Mittelebene der beiden
Lagerscha?en ist. Die Lagerzapfen tragen in ihrer Mitte
einen senkrecht zu ihrer Achse verlaufenden Querbolzen 16, in den ein mit dem freien Ende des Stabes 5 einer
Schere verbundener Gabelzapfen 17 eingehängt ist, Querbolzen 16 und Gabelzapfen 17 bilden demnach ein
Schwenkgelenk fur zwei benachbarte Scherenstäbe. Beide Gabelzapfen 17 des Schwenkgelenkes tauchen
jeweils mit ihrem Schaft in eine Hülse 18 ein, die mit
dem Stabende des entsprechenden Scherenstabes drahfest verbunden ist Der Gabelzapfen ist gegenüber
seinem Schaft leicht gekröpft, so daß. wie in F i g. 5 gezeigt in einem Querbolzen 16 eines Lagerzapfens 15
jeweils zwei Gabelzapfen zweier benachbarter Scherenstabenden eingehängt sind. Der Schaft des Gabelzapfens
17 ist in der Hülse 18 drehbar gelagert. Gabelzapfen 17 und Hülse 18 bilden «in um die
Scherenstablängsachse wirkendes Axialgelenk. Das erwähnte Schwenkgelenk und dieses Drehgelenk bilden
zusammen ein Koppelgelenk 12 für einen Eckpunkt eines Bausteines. Die Verknüpfung dreier derartiger
Koppelgelenke über die ihrerseits wiederum schwenkbaren Schwenklager bilden den Knotenstern 13. Mit
dem Knotenstern aus drei Koppelgelenken können sechs Stäbe, an einer gemeinsamen Ecke dreier
Bausteine miteinander gelenkig verbunden werden. Die Winkel zwischen den einzelnen Stäben reichen je nach
dem Entfaltungszustand der Struktur von 0—60°. die Schwenkwinkel der Lagerzapfen 15 von 0—90°.
Aus sieben Scherenbausteinen Hi bis 117. im
folgenden und in der Legende auch als Grundbausteine JO
bezeichnet, kann eine Struktur 20 für eine Antenne mit gekrümmten Reflektor aufgebaut werden; zur Verdeutlichung
der Struktur sind in Fig.6 die dort nur als Dreieck schematisch dargestellten Grundbausteine 111
bis 11; mit stärkeren Randlinien hervorgehoben. Die Grundbausteine werden durch die in F i g. 5 dargestellten
Knotensterne 13 miteinander verbunden, die in der F1 g. 6 iediglich als Knotenpunkte dargestellt sind. Um
in dieser Grundstruktur für den Reflektor eine Krümmung auszubilden, liegen die Scherengelenkpunkte
nicht mehr in der Mitte der Scherenstäbe 5. Werden in der F1 g. 7 die der konkaven Oberfläche des
Reflektors zugewandten Scherenstabteile mit 5„und die der konvexen Unterseite des Reflektors zugewandten
Scherenstabteile mit 5„ bezeichnet, so müssen für die in
der F1 g. 7 dargestellte Wölbung die unteren Scherenstabteile
5 jewens langer als die entsprechenden oberen
Scherenstabteile 5. sein. Die oberen und unteren Scherenstabteile 5 bzw. 5, sind unter sich jeweils gleich
lang. Damit hegen alle oberen Scherenstabendpunkte so
auf einer Kugeloberfläche. Durch unterschiedliche Längen der Scherenstabteile können im Prinzip auch
andere Strukturkrümmungen erzielt werden.
Um in der Grundstruktur für die Struktur 20 ein
entsprechend der Reflektoroberfläche gewölbtes Maschennetz 21 einhängen und positionieren zu können,
müssen iTiögikhsi vieic gleichmäßig über die Ncizfiäehe
verteilte Netzanknüpfpunkte innerhalb der faltbaren Grundbausteine bereitgestellt werden, und zwar so. daß
sie beim Entfaltvorgang ihre gegenseitigen Abstände &o
kontinuierlich ändern.
Die bisher verwendeten Grundbausteine Hi bis Hr
sind noch zu groß, um genügend Aufhängepunkte für das Maschennetz 21 des Reflektors zur Verfügung zu
stellen. Aus diesem Grunde werden in die Grundbaustei- f>5
ne 11? bis W-, Unterbausteine eingesetzt, die den gleichen Aufbau wie die Scherenbausteine aufweisen.
Für den Grundbaustein 1U und den Raum zwischen den
Grundbausteinen 114, He und 11; sind einige Unterbausteine
11", 11"' zusätzlich gestrichelt dargestellt Und sollen mit Bausteinen zweiter Ordnung it" bzw.
Bausteinen dritter Ordnung 11'" bezeichnet werden. Damit kann die Struktur aus den Grundbausteinen 11t
bis 11; wesentlich engmaschiger unterteilt werden.
Dieses erfolgt so, daß an den Scherengelenken 6 de?
jeweiligen Grundbausteins 11 (vgl. Fig.8) je zwei
Scherenstäbe 5" eines Unterbausteines 11" angelenkt, alle Scherenstäbe 5" ihrerseits wieder paarweise mit
Scherengelenken 6" zu Scheren und diese durch Koppelgelenke 12" zu den Bausteinen 11" zweiter
Ordnung zusammengefaßt werden. Scherengelenke 6" und Koppelgelenke 12" entsprechen im Aufbau und
Funktion den Elementen 6 bzw. 12 des Grundbausteins.
Auf diese Weise erhält man zusätzlich zu den mit A, B
und C in F i g. 8 bezeichneten Aufhängepunkten für das Reflektornetz an den drei oberen Eckpunkten des
Grundbausteines weitere drei Aufhängepunkte D, Eund F an den nicht mit dem Grundbaustein verbundenen
Eckpunt · * 1 des Bausteines 11" zweiter Ordnung.
Derartige Unterbausteine können ebenso in dem Raum zwischen drei benachbarten Grundbausteinen an
die dortigen Schwenkgelenke angekoppelt werden.
Um zusätzlich die gewünschte Außenkontur des Reflektors zu erreichen, die hier für den in Fig.6
oberen Teil als gestrichelt dargestellte Kreisform angedeutet ist, können an die vorhandenen Grundbausteine
11 derartige Buu^.ii^. zweiter Ordnung 11"
angesetzt werden, wobei dann jedoch diese Unterbausteine offen sind, d. h., daß in der einen, den vorhandenen
Grundbausteinen zugewandten Dreiecksprismafiäche nur ein Scherenstab vorhanden sein muß. Diese
Randbausteine sind in F i g. 6 mit 11 "o bezeichnet
Soll'e die durch Grundbausteine und Bausteine zweiter Ordnung erreichte Aufteilung der Struktur noch
nicht genügend Netzanknüpfpunkte liefern, so können in Bausteine 11" zweiter Ordnung und in die
Zwischenräume zwischen diesen Bausteinen 11" und den benachbarten Scherenbausteinen 111 bis H7
Bausteine 11'" dritter Ordnung eingesetzt werden. Diese Bausteine 11'" dritter Ordnung sind zu besseren
Kenntlichmachung zusätzlich gepunktet dargestellt
Die Bausteine 11'" werden in die Bausteine 11" bzw.
in die Zwischenräume zwischen diesen und den Grundbausteinen auf die gleiche beschriebene Weise
eingehängt, so daß sich jetzt weitere Aufhängepunkte G. h und / ergeben, die innerhalb der durch die
Aufhängepunkte A, B und C begrenzten Fläche liegen. Γη Fig.8 ist zur Verdeutlichung die Oberfläch, des
Reflektornetzes gestrichelt dargestellt wobei die Kreuzungspunkte dieser gestrichelten Linien jeweüs
Aufhängepunkte für das Reflektornetz charakterisieren. Die Struktur kann selbstverständlich analog noch weiter
unterteilt werden. Für den kleinsten erwünschten Netzunterteilungsabstand genügt jedoch zuletzt die
Netziessclüng durch einen sogenannten Zweischisg 22,
das sind zwei durch ein Gelenk miteinander verbundene Stäbe, wobei dann am Gelenk ein weiterer Netzanknüpfpunkt
K liegt; die äußeren Enden M und L der Zweischlagstäbe sind an benachbarten Stababschnittmittelpunkten
angeschlossen (vgl. Fi g. 9A).
Da alle Bausteine 11, 11" und 11'" schematisch als Prismen darstellbar sind (vgl. Fig.2), ergibt sich damit
ein Strukturprinzip von einandergeschachtelten ähnlichen Dreiecksprismen mit entsprechend der Scherenbausteingröße
unterschiedlichen Volumina.
Die jeweils außen liegenden Ecken der beschriebenen
flächigen Struktur sind z. B. mit einem Spanndraht 23
verbunden, womit das Reflektornetz 21 radial gespannt eingehängt wird.
Für den Reflektor ist noch eine Mastkonstruktion 24 vorgesehen, die in der Nähe des Brennpunktes F des
Reflektors endet und mit einem hier nicht dargestellten Subreflektor oder einer Speisequelle für den Reflektor
20 verbunden ist. Die Mastkonstruktion 24 hat die Form
einer d.Jseitigen Pyramide und ist auf einer hier nur
angedeuteten Grundplatte 25 montiert. Auf der Grundplatte ist ein Stellantrieb 26 vorgesehen, der z. B-mittels
einer Gewindespindel 27 den Entfultvorgang vornehmen kann. Mit dem Stellantrieb 26 sind zwei
Scheren 4 verbunden, deren Spreizung durch die Gewindespindel versteilt wird. Die beiden Scheren 4
sind mit ihren anderen Enden mit den Grundbausteinen Hi bzw. II2 an deren dem Stellantrieb zugewandten
Spitzen verbunden. Wird die Gewindespindel 27 des Stellantriebes verdreht, so werden die beiden mit dem
Reflektor 20 verbundenen Scheren 4, und durch die Zwangsführung aller mit diesen verbundenen Grund-
und Unterbausteine, die gesamte Reflektorstruktur entfaltet, bzw. zusammengefaltet Zusammengefaltet
findet sie innerhalb der Mastkonstruktion 24 Platz, wie dies schematisch in Fig. 10 angedeutet ist. Das
Maschennetz 21 liegt im zusammengefalteten Zustand der Reflektorstruktur außerhalb, und zwar in Fig.7
oberhalb der gefalteten Struktur. Dies ist in Fig.9 schematisch verdeutlicht, wobei in der Fig.9A ein
Scherenelement 4 eines Grundbausteines 11 im entfiUeten und in Fig.9B im zusammengefalteten
Zustand in einer Scherenebene dargestellt ist In Wirklichkeit findet die Netzfaltung auch noch zusätzlich
senkrecht zu der dargestellten Faitebene gleichzeitig statt, so daß nur ein knitterfähiges Netz für diese
Faltung geeignet ist In Fig.9 sind ferner auch noch einzelne Stäbe 5" bzw. 5"' analog der Unterbausteine
zweiter bzw. dritter Ordnung eingezeichnet. Insbesondere aus F i g. 9B geht hervor, daß sich ein derartiges
Scherenelement aus einer größeren Grundschere und eingehängten Unterscheren bzw. Scherenteilen zwanglos
zusammenfalten läßt.
Wie in Fig. 10 angedeutet, ist es nicht unbedingt notwendig, daß die Scherengelenkachse durch die
beiden Scherenstablängsachsen verläuft; vielmehr ist es in vielen Fällen aus Gründen der Stabilität günstiger, die
Scherenstäbe in dem Bereich des Scherengelenkes 6 mit Hülsen in Art einer Manschette 28 zu versehen, an
denen dann das Scherengelenk 6 angeordnet ist, so daß dadurch die Achse des Scherengelenks außermittig zu
den Scherenstäben liegt
In den Fig. 1IA bis HB ist schematisch der
Entfaltvorgang einer Struktur aus sieben Grundbausteinen dargestellt; diese Struktur ist auch für den in den
Fig.6 und 7 gezeigten Reflektor verwendet. Zur
Orientierung ist in der Figurenfolge eine ortsfeste Scheibe vorgesehen, auf die das Stabbündel der
zusammengefalteten Struktur aufgesetzt ist.
Eine gemäß der Erfindung aufgebaute flächige Struktur kann selbstverständlich im entfalteten Endzustand
verriegelt oder versteift werden, um höhere Formstabilität zu erreichen. Dies kann etwa durch
Gurtelemente geschehen, so etwa durch Seile, Stabprofile, Knickstreben oder Stützrohre zwischen bestimmten
Strukturpunkten. Diese Gurtelemente können so ausgebildet werden, daß sie die Entfaltung der Struktur
nicht behindern. Sie können selber faltbar sein, s^ daß
sie an der Entfaltung der Struktur teilnehmen. Ferner kann die Struktur verkleidet werden, z. B. mit Netzen,
Folien, Häuten oder Platten. Derartige verkleidete Strukturen können dann als entfaltbare Hohlkörper,
Antennenreflektoren, Gewölbe, Schalenbecken, Schwimmkörper, Brücken, Streben oder ebenen Folien,
Spiegelflächen verwendet werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Durch Zwangskoppiung auseinander- und zusammenfaltbare flächige Struktur mit in Ebenen
gelenkig miteinander zu Scherensträngen verbundenen Scheren, wobei die Scherenstränge untereinander
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scherenstränge durch Scherenbausteine (11, Hi bis 1I7) miteinander verbunden sind, die
aus drei oder mehr ebenen Scheren (4, 4>, 4^ 4s)
gebildet sind, die jeweils im Bereich der Schnittgeraden der sich schneidenden Scherenebenen aufeinanderfolgender
Scheren (4, 4U 4z, 43) gelenkig
miteinander verbunden sind, wobei die Seheren (4, 4i, 42, 43) der Scherenstränge Bestandteile der
Scherenbausteine (11, Hi bis H7) sind, und daß die
gelenkige Verbindung der Scheren durch Koppelgelenke
(12) erfolgt, die die Spreizfähigkeit der Scheren (4,4,, 42,43) nicht beeinträchtigen.
2. Struktur lach Anspruch 1, dadurch geker
zeichnet, daß der Scherenbaustein (11) aus dr*.. gleichen Scheren (4,4It 42,43) aufgebaut ist
zeichnet, daß der Scherenbaustein (11) aus dr*.. gleichen Scheren (4,4It 42,43) aufgebaut ist
3. Struktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelgelenke (12) aus
einem biege- und torsionselastischen Werkstoff bestehen.
4. Struktur nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Koppelgelenk (12) für
zwei gekoppelte Scherenstäbe (5) ein Schwenkgelenk (Querbolzen 16 und Gabelzapfen 17) mit einer
im Bereich der Schnittgeraden der Scherenebenen benachbarter Scheren (4) liegenden Schwenkachse
(Gabelzapfen i6) sowie idr jede.* Scherenstabende
ein um die jeweilige Scherenstal .ängsachse drehbares
Axialgelenk (Gabelzapfen 17 und Hülse 18) aufweist
5. Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Scherenbausteine
(Baustein 11 erster Ordnung) eine Struktur (20) von Unterbausteinen (Bausteine 11" zweiter Ordnung,
Bausteine 11'" dritter Ordnung) der gleichen Form, jedoch geringerer Größe eingesetzt sind.
6. Struktur nach Anspruch 5, dadurch gekenn-
rrai^knat sjaftfiill IJtltiiI-Και IC »gin /1 1" jjZW. Ii"'^ AfT
in einen größeren Scherenbaustein (11 bzw. 11") eingesetzt ist. an den Scherengelenken (6 bzw. 6")
des größeren Scherenbausteines angelenkt ist
7. Struktur nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Scherenbausteine und
Unterbausteine (11, 11" bzw. 11"') jeweils gleich ausgebildet sind.
8. Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß bei den Scheren (4) eines Scherenbausteins (11, 11", IY") der Abstand
^.„;r„U^„ CnhoraniYsbnl/ IC A" R'"\ im/i ?rWrsn-
stabenden unterschiedlich ist
9. Struktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer gekrümmten Form
der Struktur die der konvexen Seite des Scherenbausteins (H) zugewandten Scherenstabteiie (5,/) und
die der konkaven Seite zugewandten Scherenstabteiie (5O) zwischen Scherengelenk (6) und
Scherenstabenden jeweils unter sich gleich lang sind und daß die der konvexen Seite zugewandten
Scherenstabteiie (5„) länger sind als die der
konkaven Seite zugewandten Scherenstabteiie (5O).
Die Erfindung bezieht sich auf eine durch Zwangskopplung auseinander- und zusammenfaltbare flächige
Struktur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige auseinander- und zusammentfaltbare flächige
Strukturen sind etwa zum Bau voa Antennenrefiektoren
geeignet, die z. B. im Weltraum in Verbindung mit einer Fernseh-Relais-Station verwendet werden.
Eine solche aus Scherensträngen aufgebaute StrukL.ir, in
ίο diesem Falle eine entfaltbare Parabo!antem.e nach An
eines Regenschirms, ist aus der US-PS 35 09 576 bekannt Bei dieser Antenne gehen von einer zentralen
Stütznabe radial nach außen sich entfaltende Scheren- «rtränge aus, die untereinander durch Kegelstumpfabschnitte
des Antennenreflektornetzes verbunden sind.
Hierzu sind ferner halbkreisförmige Abschnitte aus Gewebe oder dgL mit dem Antennennetz mit einzelnen
Gelenken in den Scherensträngen verbunden.
Bei dieser entfaltbaren Parabolantenne werden zwar die einzelnen Scherenstränge zwangsgekoppelt entfaltet
und gegebenenfalls auch wieder zusammengefaltet jedoch ist während dieser Fajtvorgänge keine seitliche
Stabilität d. h. eine Stabiütät zwischen den einzelnen
Scherensträngen gegeben. Eine gewisse seitliche Stabiiität wird erst bei der vollständigen Entfaltung erreicht
wenn die Struktur durch das gespannte Reflektornetz straff zusammengehalten wird.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Struktur entsprechend dem Oberbegriff des Patentan-Spruchs
1 so weiterzuentwickeln, daß sie in allen Entfaltzuständen räumlich steif ist
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches i angegebenen
Merkmale gelöst
Demgemäß werden die Scherenstränge der flächigen Struktur durch spezielle Scherenbausteine miteinander
verbunden, die an dem Entfaltvorgäng zwangsgekoppelt
teilhaben. Die Scherenstränge sind selbst Teil dieser Scherenbausteine. Durch die soeziell·" Kopplung der
Scheren innerhalb der Scherenbausteine durch Koppelgelenke, die die Spreizfähigkeit der Scheren nicht
beeinträchtigen, ist die Struktur in allen Entfaltzuständen räumlich steif, d. h. es ist auch Steifigkeit quer zu den
Schsrensträn^sn ^^sben. Bei der Struktur ist hierdurch
jeder Entfaltzustand eindeutig reproduzierbar. Da die räumliche Steifigkeit der Struktur gemäß der Erfindung
durch die Struktur selbst gegeben ist. kann diese auch für flächige Strukturen mit großen Durchmessern
eingesetzt werden. Die Struktur kann trotz dieser Größe mit kleinen Toleranzen hergestellt werden.
Ein wesentlicher Vorteil einer gemäß der Erfindung aufgebauten flächigen Struktur liegt darin, daß der
Faltvorgang mit einer Zwangsführung in allen Richtungen aufgrund der besonderen Konstruktion aus
aalrnnno\tan Choren cr(n\at nipc hat nnrh Hpn Vorteil
σ r-i
-- - -ts-
daß für den Faltvorgang im Prinzip lediglich ein einziges Betätigungselement notwendig ist, das z. B. an den
freien Stabenden einer Schere eines ersten Bausteines zwischen zwei Scherensträngen angreift Selbstver·
so ständlich kann die Struktur auch durch mehrere, an
unterschiedlichen Strukturpunkten angreifende Betätigungselemente gefaltet werden.
Eine räumlich steife Struktur ergibt sich in einfacher
Weise, wenn die Scherenbausteine jeweils aus drei
o5 gleichen Scheren audgebaut sind, so daß die Scherenbausteinc
von einem Dreiecksprisma umschrieben werden können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Firfin-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Firfin-
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2941170A DE2941170C2 (de) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | Durch Zwangskopplung auseinander- und zusammenfaltbare flächige Struktur |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2941170A DE2941170C2 (de) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | Durch Zwangskopplung auseinander- und zusammenfaltbare flächige Struktur |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2941170A1 DE2941170A1 (de) | 1981-06-19 |
DE2941170C2 true DE2941170C2 (de) | 1984-02-23 |
Family
ID=6083215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2941170A Expired DE2941170C2 (de) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | Durch Zwangskopplung auseinander- und zusammenfaltbare flächige Struktur |
Country Status (1)
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Also Published As
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEUTSCHE AEROSPACE AG, 80804 MUENCHEN, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLER-BENZ AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 80804 M |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |