DE302540C - - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 30, DEZEMBER 1919

KLASSE 77h GRUPPE

Längsversteifungen für Pralluftschiffe, die auf dem Umfang der Hülle verteilt sind und in der Längsrichtung verlaufen, sind bereits . bekannt. Sie bestehen aus Rohren, die ununterbrochen vom Kopf bis zur hinteren Spitze an der Hülle geführt und außerdem nach dem Inneren des Gasraumes durch radiale Seilverspannung gehalten sind.

Die Erfindung unterscheidet sich nun von ίο der beschriebenen Anordnung dadurch, daß die Versteifung nicht aus durchlaufenden Rohren, sondern aus Druckstabeinheiten gebildet ist, die gelenkig miteinander verbunden und durch räumliche Seilverspannung nicht gehalten werden. Diese Ausführungsform hat Vorteile, die aus folgenden Erwägungen hervorgehen: . . . ·

Die Umrißkontur der Hülle ist infolge der Querschnittsdeformationen bei wechselnder Belastung und verschiedenen Drucken niemals beständig. Wenn die versteifenden Druckstäbe sich also dieser veränderlichen Umrißkontur anschmiegen sollen, ohne übermäßige Biegung zu erleiden, so müssen in sie in Abas ständen Gelenke eingebaut sein. Andererseits aber werden diese Versteifungen auf Knickung belastet, woraus folgt, daß die Gelenkstellen dann zuerst ausweichen werden, was zunächst gegen die Anwendung solcher Gelenke spricht. Der Erfindung liegt indessen die Erkenntnis zugrunde, daß die Gelenke nur nach innen ausweichen können, denn sie sind seitlich durch den Stoff der Hülle gehalten und nach -■■■' außen ist keine Bewegung möglich, weil damit eine Umf angsvergrößerung der Hülle verbunden sein würde. Es bleibt also nur das Ausweichen nach innen. Dieser Bewegung aber leistet bis zu.einem bestimmten Grade der innere Überdruck im Tragkörper Widerstand. Wenn, sich nämlich eine Gelenkstelle nach innen eindrückt, so drückt sie die Hülle ein, indem sie eine schüsselartige Mulde bildet. Dieses Eindrücken der Hülle sucht nun der innere Überdruck zu verhindern, und er sucht das Gelenk mit einer solchen Kraft zurückzudrücken^ die um so größer ist, je größer die eingedrückte' Fläche ist. . Durch entsprechend zu; errriittelnde'Bemessung der Stabeinheiten, aus denen die einzelnen gelenkigen Druckstäbe zusammengesetzt sind, kann dann die sich; bildende Fläche so groß gemacht werden, daß das Gelenk bis zu einer gewünschten Grenze stabil gehalten wird. Hieraus folgt," daß die gelenkigen Stäbe durch die Prallkraft des Ballons knicksicher gehalten werden, denn der innere Überdruck erzeugt Querspannungen, welche die Stäbe seitlich halten und verhindert gleichzeitig ein Ausweichen der Gelenke nach innen. Um diese Wirkung der Prallkraft noch weiter auszunutzen, ist eine vorteilhafte Ausführungsform die, daß die gelenkigen Druckstäbe leiter- ' artig aus durch Quer- und Längsstäben zusammengesetzten Einheiten bestehen, welche in einem Stoffalz mit diagonal gerichtetem Fadenverlauf an der Hülle eingebettet sind, derart, daß der Falz durch die Hüllenspannung gespreizt gehalten wird und dadurch seinerseits das Ausweichen der Leitergelenke nach allen Riehtungen verhütet. Diese Ausführungsform ist in der Zeichnung veranschaulicht. .'■'■■' ^;1 ."" ^;

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 seheihatisch

ein mit der neuen Längsversteifung versehenes Prallluftschiff in Seitenansicht und Endansicht; Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Teil der Hülle mit einem Druckstab; Fig. 3 ist eine schaubildliche Ansicht der Ausführung nach Fig. 2, während die Fig. 4 einen Kräfteplan zeigt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind auf der Hülle e des Tragkörpers an deren Umfang vier Druckstäbe χ verteilt, welche sich auf den mittleren Teil des Tragkörpers unter Freilassung der Spitze und des hinteren Endes erstrecken, weil in der neuen Ausführung die Druckstäbe sich nur über denjenigen Teil zu erstrecken brauchen, welcher die größte Biegung erleidet und am nächsten zur Faltenbildung neigt, und das ist meistens nur der mittlere Teil des Tragkörpers. Jeder Druckstab besteht, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, aus Längsstäben α und b sowie Querstäben d, welche durch Gelenke c miteinander verbunden sind. Der untere Längsstab α ist an der Hülle β durch Verschnürung o. dgl. befestigt, während der obere Längsstab b in gleicher Weise an einem Stoffalz f befestigt ist, der seinerseits mit der Hülle e vernäht und so breit ist, daß beim Einlassen von Druck in das Innere des Tragkörpers ein Auseinanderspreizen von Hülle und Falz stattfindet und die Druckstäbe in der Zelle, ,die durch den Falz f und den Teil der Hülle zwischen den Nähten des Falzes gebildet wird, festgehalten werden. Die Stoffbahn des Falzes f besteht aus solchem Stoff, dessen Fadenrichtung, wie in Fig. 3 angedeutet, diagonal zur Druckstabachse gerichtet ist. Da in der Regel ferner der Stoff der Hülle selbst aus mehreren St off lagen besteht, von denen die eine diagonal angeordnet ist, so sind in dem vom Druckstab nach einwärts gedrückten Teil der Hülle ebenfalls Fäden, welche diagonal gegen die Stabachse verlaufen. Diese in der Stoffbespannung des Druckstabes in der Hülle und in dem Falz diagonal verlaufenden Fäden ersetzen die bei der vorliegenden Ausführungsform einer gelenkigen Leiter fehlenden Diagonalen des Druckstabes selbst, wie aus dem Kräfteplan der Fig. 4 zu ersehen ist. In diesem seien A, B, C, D das Gerippe einer Druckstabeinheit im Schnitt gesehen. Aus irgendeiner Ursache sei dieses Gerippe nach dem Inneren der Hülle β gedrückt, während durch die Gelenke in A und D zusammen die Knickkraft P hindurchgeht. Da die gezeichnete Lage des Druckstabes nur durch parallelogrammartige Verschiebung des Viereckes A, B, C, D herbeigeführt werden kann, so muß sich die Diagonale D, B längen. Da nun in der Hülle und dem Falz f diagonal verlaufende Fäden vorhanden sind, so werden diejenigen Fäden, die gleichsinnig mit der Diagonale!),B verlaufen, die Spreiz&raft allein aufnehmen und versuchen, die Diagonale D, B wieder zu kürzen. In dem unteren Teil der Fig. 4 ist ein Schnitt durch D, B senkrecht zur Bildfläche geführt und in die Bildfläche geklappt gezeichnet; während D', B' die Diagonale ist, stellen K, D' und L, D' die diagonalen Fäden der gespreizten Hülle und K, B' und L, B' die Fäden des gespreizten Falzes f dar. Während diese Fäden vor dem Einknicken die Lage P, M, Q₁ N eingenommen hatten, sind sie jetzt in die Lage K, D'', L, B' gezogen. Dies hat· zur Folge, daß die Querspannung der Hülle sich über die Spreizschenkel D', K, B', L mit erhöhten Spannungen verteilt, so daß die Punkte D' und B' um so kräftiger gegeneinander gedrückt werden, je weiter sie voneinander liegen. Wurden die Schenkel D' L und B', L in eine Gerade fallen, so würde diese Kraft unendlich groß werden. Die in den Fäden auftretenden Kräfte sind im oberen Teil der Fig. 4 durch Pfeile angedeutet. Die Resultierende der Kräfte, die durch die Spannung des Stoffes hervorgerufen werden, wirkt zwischen D und B. Das Gestellt, B, C, D wird dann im Gleichgewicht sein, wenn das Moment dieser Kraft D, B in bezug auf den Punkt C gleich ist dem Moment der Knickkraft P in bezug auf denselben Punkt C. Letzteres vergrößert sich mit dem Hebelarm C, G. Bei dem Moment der Kraft D, B wird der Hebelarm C, H zwar kleiner, dafür aber wird die Kraft selbst größer. Stabil ist der Druckstab dann, wenn in keiner Lage des Gestells A, B, C, D das Moment der Kraft P größer oder gleich wird dem Moment der Kraft D,.B. Eine eingehendere analytische Berechnung dieser Beziehung ergibt, daß schon eine verhältnismäßig geringe Spannung im Stoff der Hülle genügt, um den Druckstab auch gegen sehr große Druckkräfte knicksicher zu halten. Hieraus ergeben sich für die dargestellte Ausführungsform der Druckstäbe und ihrer Verbindung mit dem Tragkörper folgende besondere Vorzüge:

1. Der Druckstab ist mit der Hülle zweckentsprechend verbunden;

2. Er braucht' nur aus zwei längslaufenden Stangen und Querstreben zu bestehen, während sonst ein knickfester Träger nur mittels drei Längsstäben und Diagonalen hergestellt werden kann;

3. "Der Diagonal verband des Druckstabes

ist unmittelbar mit der Befestigung an der Hülle vereint und

4. ist die Stabilität gegen Einknicken und selbst beim Einknicken allein infolge der Querspannung der Hülle bereits sehr groß, ungerechnet dem Widerstand durch den inneren Überdruck.

Die Folge dieser Vorteile als Ganzes ist

eine wirksame Längs versteifung von geringem Verbrauch, von geringem Gewicht und entsprechend geringen Kosten.

Claims (2)

1. P ATENT-Ansprüche:

   i. Längsversteifung für Pralluftschiffe zum Schütze gegen das Einknicken bei Böen, ungleichmäßiger Belastung, beim Ruderlegen usw., dadurch gekennzeichnet, daß längs des Schiffskörpers ein aus einem leiterartigen Gebilde (a, b, d) bestehender Stab angebracht ist, dessen Teile gelenkig miteinander verbunden und dessen Spreizen (d) zur Schiffswandung senkrecht angeordnet sind.
2. 2. Längsversteifung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabgebilde («, b, d) mittels einer Schlaufe (e, f) angeschlossen wird, die eine auf die Schiffshülle befestigte Zeugstofflasche bildet, gegebenenfalls im Verein mit der Schiffshülle, wobei die Schlaufe so aus dem Stoffe geschnitten ist, daß sie das Stabgebilde einspannt und dessen Gelenkigkeit ihrerseits begrenzt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.