DE3011308A1 - Versatile pneumatically adjustable air structure sheath - uses gas to press interposed gas tight foils against two stretched structure layers - Google Patents
Versatile pneumatically adjustable air structure sheath - uses gas to press interposed gas tight foils against two stretched structure layersInfo
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Abstract
Description
Pneumatisch steuerbares, isolierendes Form- und Flächenelement Pneumatically controllable, isolating form and surface element
Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Konstruktlon zun Einsatz als wahlwelse dynamisch steuerbares oder statisch ruhendes Form- und Flächenelement zum vornehmlichen Einsatz im Bauwesen als raumbedeckendes, rauntetlendes, raumumschließendes Bauteil, Jedoch auch für andere Etnsatzberelche als im Bauwesen geelgnet.The invention relates to a pneumatic construction Use as a choice of dynamically controllable or statically static form and surface element for the main use in construction as room-covering, rauntetlendes, room-enclosing Component, but also suitable for other applications than in construction.
Seit eh und Je bestehen pneumatische Konstruktionen, d.h. mit einem gasförmigen Medium stabillslerte Hüllen, im Bauwesen als statische, über druckgesteuerte einkammerige Elemente mit eigenstatischer Hülle, deren ausschließliche, Aufgabe die Überdeckung von Räumen und damit Schutz vor Witterungseinflüssen darstellt.Pneumatic constructions have always existed, i.e. with a gaseous medium stabilized envelopes, in construction as static, via pressure-controlled single-chamber elements with a static envelope, their exclusive task represents the covering of rooms and thus protection against the effects of the weather.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, über den Schutz vor Witterungseinflüssen hinaus durch dynamische Regelung von mehreren übereinanderliegenden Gasschichträumen einen Körper mit stufenlos regelbaren Funktionen in den Bereichen der thennischen, schall- und strahlungstechnischen Wtrkungswelsen aufzubauen, um bedarfsgerechte Wechselwirkungen aus der tmgebenden und umschlossenen Atmosphäre aussteuern und nutzen zu können, z.B. bei transparenter oder transluzenter Ausführung die gleichzeitige Nutzung der Energie im Sinne von Energlesammlung und -bewahrung.The invention is based on the object of protecting against the elements also through dynamic regulation of several superimposed gas layers a body with continuously variable functions in the areas of the tennis niche, to build up sound and radiation-related Wtrkungswelsen to meet needs Control interactions from the surrounding and enclosed atmosphere and to be able to use, e.g. in the case of a transparent or translucent design, the simultaneous Use of energy in the sense of energy collection and storage.
Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig wie folgt gelöst: Die Konstruktion besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Flächentragwerken, welche zwischen festen oder flexiblen Spanrwerksrahmen (z.B.According to the invention, this object is achieved as follows: The construction consists of two planar structures arranged parallel to each other, which between fixed or flexible chipboard frame (e.g.
Seile) umschließend fixiert werden. Dieser Spannwerksrahmen kann einzeln bzw. ein- oder zwelachsig stch wiederholend ausgebildet werden.Ropes) must be fixed. This tenter frame can be used individually or be repetitive in one or two axes.
Das Flächentragwerk kann aus parallelen oder asymetrisch zueinander geordneten und/oder auch sich kreuzenden, ein Netzwerk ausbildendes Setl-, Gurt-, Band- oder Stabwerk bestehen. Das elnzelne gerahmte Segment des Flächentragwerks kann zwischen festen, zwlschen gespannten oder zwischen wechselweise festen und gespannten zuelnander geordneten Rahmenteilen fixiert werden.The planar structure can be made of parallel or asymmetrical to each other orderly and / or intersecting, network-forming setl, belt, Band or framework exist. The single framed segment of the wing structure can be between fixed, between tense or between alternately fixed and tensioned to each other arranged frame parts are fixed.
Von den das Flächentragwerk rahmenden Teilen erfolgt alsdann die Abtragung der das Spannen auslösenden Kräfte durch ein eingespanntes oder abgespanntes Rahmenlager an den lastabtragenden Begrenzungs- oder Teilungslinlen eines ein oder mehrere Segmente beinhaltenden Gesamtflächentragwerks.The parts framing the planar structure are then removed the forces triggering the clamping by a clamped or unclamped frame bearing one or more segments on the load-bearing delimiting or dividing lines including total surface structure.
Zwischen den in der Vertikalen parallel zueinander geordneten zweilagigen Flächentragwerken werden deren Begrenzungsitnten folgend Stege ausgebildet, welche mittels fester oder trennbarer Anschlüsse eine oder mehrere, einfach oder mehrschichtig verbundene opake, transluzente oder transparente, armierte, dublierte oder einfache Folien umlaufend mit den Rahmen verbinden.Between the two-ply, which are arranged vertically parallel to each other Planar structures are formed following webs along their boundary edges, which one or more, single or multi-layered connections by means of fixed or separable connections connected opaque, translucent or transparent, reinforced, duplicated or simple Connect the foils to the frame all the way around.
Die so zwischen den Flächentragwerken eingeschlossenen Membranen werden mittels einer manuell oder programmgesteuerten gasdruck-ltefernden Einrichtuna mit elnem gasförmigen Medium auselnandergedrückt bzw. zuelnander höhenregu-1 lert.The membranes enclosed between the two-dimensional structures are by means of a manual or program-controlled device that removes gas pressure In a gaseous medium, press apart or adjust the height to one another.
Hierbei schließen die den Flächentragwerken zunächst liegenden Membranen an diese an und verformen die Flächentragwerke abhängig von dem erzeugten Überdruck gegenüber dem atmosphärischen Umgebungsdruck, wobet sich die beiden begrenzenden Flächentragwerke voneinander druckabhängig entfernen und somit einen konstruktiv begrenzten, von zwei Flächentragwerken im Rahmen verbundenen Hohlkörper ausbilden.Here, the membranes initially lying on the surface structures close to this and deform the surface structure depending on the generated overpressure compared to the ambient atmospheric pressure, the two limiting wove Remove planar structures from each other depending on the pressure and thus create a constructive one form limited hollow bodies connected by two flat structures in the frame.
Die vorbeschriebenen Membranen, welche den Druckraum des Hohl körpers umschließen, werden zufolge des sie begrenzenden, gerahmten Flächentragwerks niedergehalten und somit hinsichtlich ihrer dehnungs- und druckabhängigen Verformung und Verspannung durch das Flächentragwerk bestlmmt.The above-described membranes, which body the pressure chamber of the hollow enclose, are held down due to the framed planar structure that bounds them and thus with regard to their strain and pressure-dependent deformation and tension determined by the planar structure.
Demzufolge ist ein solcher Hohlkörper von der Scheibe bis zum vollen Krels im Querschnitt durch das Flächentragwerk zu besetmmen.As a result, such a hollow body is from the disc to the full Krels in a cross-section through the wing structure.
Die Membranen sind hinsichtlich Ihrer Druck- und Sogbeanspruchung durch die mehrteilige ein- bzw. zweiachsige Zerlegung Ihrer Fläche abhängig von ihren Mater 1 al kennwerten gemäß den vorzubest 1 meenden Lastannahnen durch die entsprechend zu ermittelnde Ausbildung des Flächentragwerkes zu wählen.The membranes are with regard to their pressure and suction stress due to the multi-part one or two-axis decomposition of your area depending on their mater 1 al characteristic values according to the pre-determined load approximations by the to select the appropriate design of the planar structure to be determined.
Die Membranen, welche den Inneren Druckraum zur umgebenden Atmosphäre begrenzen, sind als Ganzes vorbestimpar, teilungsverformbare, nicht gespannte, welche Membranen. Sle dlenen ausschließlich als den Druckraum begrenzende, den verspannten Flächentragwerken anliegende Schließebenen.The membranes that connect the interior pressure space to the surrounding atmosphere limit, are as a whole vorbestimpar, deformable division, not stressed, which Membranes. Sle dlenden exclusively as delimiting the pressure space, the tense Closing levels adjacent to the planar structures.
Zwischen den Begrenzungsmembranen können etne oder mehrere dlesen parallel zugeordnete, am Steg angeschlossene oder mit den Begrenzungsmenbranen bzw.One or more dreads can be read between the delimitation membranes assigned in parallel, connected to the jetty or with the limiting diaphragms or
mit Gleichartigen verbundene Membranen eingelagert werden.be stored with similar connected membranes.
Der durch die Begrenzungsmembranen vorgegebene Hohlraum kann durch die einliegenden Teilungsmembranen in eine mehrfach vertikal geschichtete Zahl von Hohlräumen bei bleibender Körperform zerlegt werden. Dle so entstehenden horizontalen, follenbegrenzten Gasschlchtungen können mittels eines ventllgesteuerten Gasdrucksystems In manueller oder programmgesteuerter Regel 1 rung hinsichtlich ihres Abstandes untereinander und zwischen den Beyrenzungsmembranen eingestellt werden. Dleses erfolgt durch Volumentausch Innerhalb des umgrenzten Gesamtdruckkörpers.The cavity given by the delimitation membranes can pass through the inserted dividing membranes in a multiple vertically layered number of Cavities are broken down while maintaining the body shape. The resulting horizontal, follen-limited gas slaughtering can be done by means of a valve-controlled gas pressure system In manual or program-controlled regulation 1 tion with regard to their distance be adjusted among each other and between the limiting membranes. This is done by exchanging volume within the delimited total pressure hull.
Somit können alle zwischen den Beg renzungsmembranen eingelagerten Tel lungsmembranen eine Ihrer Zahl entsprechende Anzahl von zusätzlichen Gasschichträumen ausbilden. Weiterhin können sle gegen die Begrenzungsmembranen und untereinander beliebig dubliert werden. Ebenso können sle, abhängig von der Zahl der Teilungen, mehrere konvektionsarme, thermisch isolierende Schichten ausbilden, die druck- und abstandshaltend zufolge entsprechender Ness- und Regeltechnik als Gasdurchlaufräume genutzt werden.This means that all of them can be stored between the limiting membranes Tel lungsmembranen a number of additional gas layer spaces corresponding to their number form. Furthermore, sle can against the limiting membranes and against each other can be duplicated at will. Likewise, depending on the number of divisions, form several low-convection, thermally insulating layers that are pressure and spaced according to the appropriate Ness and control technology as gas flow spaces be used.
Dle so beschrlebene Konstruktion elnes ruhend oder dynamisch zu handhabenden Form- und Flächenelements mit druckabhängiger und/oder regulierender Formungscharakteristik soll unter anderem in den Berelchen der raunumschließenden, der raumbedeckenden und der raumtei lenden Bauweisen Ihren Elnsatz finden.The construction described in this way can be handled either in a dormant or dynamic manner Shape and surface element with pressure-dependent and / or regulating shaping characteristics should, among other things, in the areas of the surrounding area, the room-covering and the room-dividing construction methods find their use.
In der transparenten und begrenzt auch In der translzenten Version hat das Element energlesarmelnde und energiehaltende Funktionen. Zufolge selnes Aufbaus mit welchen, nicht gespannten Membranen wirkt es schallbegrenzend und schallmindernd für Raum- und Körperschall. Durch Beheizung des der Bewitterung nächst liegenden Gasschichtraumes wird es ermöglicht, das Element bel selner Anwendung als raumdeckendes Bautell schnee- und elsfrel zu halten, wodurch slch die rechnerisch anzusetzenden Belastungen wesentlich verringern.In the transparent and limited also in the translucent version the element has energy-reducing and energy-retaining functions. Follow selnes Structure with which, not stretched membranes, it has a sound-limiting and noise reducing for room and structure-borne noise. By heating the one closest to weathering The gas layer space makes it possible to use the element as a space covering Building construction to keep snow and elsfrel, whereby the arithmetically to be applied Significantly reduce loads.
In der Relhung der flächigen Tragwerkssektlonen werden daher Spannwerke mit großen Dimensionierungen In beiden Achsen unterstützungsfret ermöglicht.Tensioning works are therefore used in the relief of the two-dimensional structural sections with large dimensions in both axes support free.
Diese können zufolge der zu wählenden Haupttragwerke In konkaver oder konvexer Gesamtformung in beliebigen geometrischen Ausbildungen zur Anwendung gelangen.Depending on the main structures to be selected, these can be concave or convex overall shape in any geometric formations are used.
Die der Erfindung zugrundellegenden zeichnerischen Darstellungen zeigen in den Flguren 1 - 9 AusführungsbeTsplele mit allen wesentlichen Funktlonsinhalten und konstruktiven Merkmalen.The drawings on which the invention is based show in the corridors 1 - 9 execution panels with all essential functional contents and design features.
Figur 1 zeigt elnen Halbschnitt für eine Sektlon eines mehrschichtigen Form- und Flächenelements mit einem festen Rahmen (1).FIG. 1 shows a half section for a section of a multilayer Form and surface element with a fixed frame (1).
Von oben nach unten und von links nach rechts ist eln oberes, begrenzendes Flächentragwerk (3) mit Anschlußelement C5) zum Rahmenliek (2) dargestellt; weiter zelgt slch elne Begrenzungsmembran C6), verbunden (11) mit einer ersten Teilungsmembran (6a) über Anschlußsteg (13), einer teilbaren Verbindung C12), elnem weiteren Steg C13) mit abschließendem Keder (14), angeschlossen am Liek (2) des festen Rahmens C1). Es folgen dreifach verbundene Teilungsmembranen (6a) mit glelchem Rahmenanschluß C1) wie zu Beginn beschrieben und daran anschließend drel Teilungsmambranen (6a), verbunden mit elner Begrenzungsmembran (6) mit glelchem Rahmenanschluß (1) und das untere, begrenzende Flächentragwerk (4) mit Anschlußelement (5) zum Rahmenliek (2).From top to bottom and from left to right is an upper, limiting one The planar structure (3) with connection element C5) to the leech (2) is shown; Further shows the same limiting membrane C6), connected (11) to a first dividing membrane (6a) via connecting web (13), a divisible connection C12), an additional web C13) with final piping (14), connected to the leech (2) of the fixed frame C1). This is followed by triply connected dividing membranes (6a) with the same frame connection C1) as described at the beginning and then three dividing membranes (6a), connected with a limiting membrane (6) with the same frame connection (1) and the lower, delimiting surface structure (4) with connection element (5) to the leech (2).
Figur 2 zeigt als Perspektive die Aufsicht auf den Ausschnitt -eines sich kreuzenden Fl ächentragwerks (3) mit entwässerndem Rahmenanschl uß (1) der oberen Begrenzungsmembran (6), sowie den Halbschnitt eines einkammerigen Gasdruckraums, gebildet durch zwei miteinander über Steg verbundene Begrenzungsmembranen (6) mit Rahmenanschluß über zwel Keder (14) und zwel Rahmenlieks (2). Weiter ist der Anschluß C15) zum gasdruck-llefernden System dargestellt.Figure 2 shows a perspective view of the detail -a intersecting surface structure (3) with draining frame connection (1) of the upper limiting membrane (6), as well as the half-section of a single-chamber gas pressure chamber, formed by two limiting membranes (6) connected to one another via a web Frame connection via two piping (14) and two leeches (2). Next is the connection C15) for the gas pressure-delivering system.
Figur 3 zeigt den Schnitt A-A der Darstellung in Flgur 4 als Ausführungsbelsplel für eine Rahnenecke In fester Ausbildung.Figure 3 shows the section A-A of the representation in Flgur 4 as an execution bracket for a Rahnecke In permanent training.
Flgur 4 zeigt den Halbschnitt einer Sektlon eines Form- und Flächenelements analog Figur 2, alleln dadurch unterschleden, daß die über Steg verbundenen Begrenzungsmembranen vor der Stegverbtndung jeweils mit einer Teilungsmembran (6a) verbunden sind C11) und somit drei Gasdruckräume (10) ausbilden.Flgur 4 shows the half-section of a Sektlon of a form and surface element analogous to FIG. 2, alleles are differentiated by the fact that the delimiting membranes connected by webs each connected to a dividing membrane (6a) in front of the bar connection C11) and thus form three gas pressure chambers (10).
Flgur 5 zelgt den Eckausschnitt der Aufslcht einer Sektlon eines Flächentragwerks (3) mit Rahmenanschluß (5), darunterllegender Begrenzungsmembran mit gasdichtem, trennbarem Verschlußelement (12) und gasdichtem Eckverschluß (17).Flgur 5 reveals the corner cutout of a section of a planar structure (3) with frame connection (5), underlying limiting membrane with gas-tight, separable closure element (12) and gas-tight corner closure (17).
Flgur 6 zeigt den Schnitt durch mehrere slch aneinanderreihende Sektlonen eines Flächentragwerks C3 + 4) mit rahmend teilender Sell-, Gurt- oder Bandwerkkonstruktion (1a + Ib), durch Steg (16) verbunden, bei einer unterschledllchen Zahl von Tel lungseembranen (6a) und der dadurch zu bildenden Gasdruckräume (10).Corridor 6 shows the section through several consecutive sectors of a planar structure C3 + 4) with a frame-dividing sell, belt or band structure (1a + Ib), connected by a web (16), with a different number of tel lung membranes (6a) and the gas pressure spaces (10) to be formed thereby.
Flgur 7 zelgt Sektlonen analog Figur 6, Jedoch In der horizontalen und in der vertikalen Ebene In asymmetrischer Verformung.Flgur 7 shows sectors analogous to Figure 6, but in the horizontal one and in the vertical plane In asymmetrical deformation.
Figur 8 zeigt das System rahnend umgrenzter Sektionen von Flächentragwerken: 8a Flächentragwerk In umlaufend fester Rahmung, 8b Flächentragwerk mit In der einen Achse paralleler fester und In der anderen Achse paralleler flexibler Rahmung, 8c Flächentragwerk mit umlaufend flexibler Rahmung.Figure 8 shows the system of delimited sections of surface structures: 8a planar structure with a solid frame all around, 8b planar structure with in one Axis of fixed parallel and flexible framing in the other axis, 8c Two-dimensional structure with all-round flexible framing.
Figur 9 zelgt Form- und Flächenelemente In mehrfacher und endloser Relhung mit randschließender fester (1) und teilender flexibler (1a + Ib) Rahmung in beiden Achsen.Figure 9 shows shape and surface elements in multiple and endless Relocation with fixed (1) and dividing flexible (1a + Ib) framing in both axes.
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8131 | Rejection |