DE3044630C2 - Faltbare, räumlich starre Fachwerkstruktur für großflächige Antennen oder dergleichen - Google Patents
Faltbare, räumlich starre Fachwerkstruktur für großflächige Antennen oder dergleichenInfo
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Description
Struktur sukzessive aus jeweils vollständig entfalteten Strukturelementen nach Art einer gelenkigen Kette
aufzubauen. Die gesamte Struktur kann zum Transport z. B. in Art einer Zick-Zack-Faltung der gefalteten
Strukturelemente zusammengefaltet werden. Zum Aufbau wird die Kette aus den gefalteten Strukturelementen
entfaltet, danach werden die einzelnen Strukturelemente bis in deren Endstellung entfaltet und verriegelt
und schließlich diese Strukturelementenfolge wie eine Kette etwa in ;mer Spiralkonfiguration oder einer S-Konfiguration
zu der Gesamtstruktur unter Verbindung benachbarter Strukturelemente aufgewickelt. Das Entfalten
der einzelnen Stiukturelemente und deren Aufwickeln zu der Gesamtstruktur muß hierbei nicht unbedingt
nacheinander erfolgen, sondern kann gleichzeitig oder zumindest unter Verschachtelung einzelner Arbeitsschritte
geschehen.
Eine solche in Art einer Kette hergestellte Struktur
hat den großen Vorteil, daß die Struktur nahezu beliebig durch Ansetzen weiterer Strukturelemente und Anwikkeln
dieser neuen Strukturelementenfolge an die bestehende Grundstruktur erweiieri werden kann.
Um das Gewicht der Struktur gering zu hüten, werden gemäß Anspruch 2 die Strukturelemente ausschließlich
von Stäben gebildet.
Die Strukturelemente können unterschiedlich gefaltet sein. Nach Anspruch 3 werden die Dreieckselemente
um die Basisseiten herausgeklappt. Nach Anspruch 4 sind die von den Gelenkachsen ausgehenden, die Dreiecksseiten
bildenden Stäbe um die Gelenkachsen herausgeklappt.
Gemäß Anspruch 5 werden die Raumdiagor.alen als Teleskopstreben bzw. Knickstäbe ausgebildet. Auch nur
eine der Dreiecksseiten kann gemäß Anspruch 6 als Knickstab ausgebildet sein. Da die einzelnen Strukturelemente
aufeinanderfolgend entfaltet und zusammengebaut werden, werden diese Raumdiagonalen immer in
die gestreckte Lage überführt.
Um die zusammengefalteten Strukturelemente z. B. in der erwähnten Zick-Zack-Faltung einwandfrei zusammenfalten
zu können, werden gemäß Anspruch 7 innerhalb der Strukturelemente Hilfsgelenke vorgesehen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Aufsicht entsprechend der Linie I-1 in
F i g. 9 auf eine nur schematisch dargestellte, etwa kreisförmige Fachwerkstruktur mit gekrümmter Oberfläche
aus Strukturelementen, die in Spiralform aufgewickelt sind.
F i g. 2 eine Aufsicht auf eine ebenfalls nur schematisch dargestellte, etwa kreisförmige Fachwerkstruktur
aus Strukturelementen, die aus einer Strukturelementenkette in Serpentinenform aufgewickelt sind,
F i g. 3 schema'isch eine perspektivische Ansicht einer
ersten Ausführungsform eines aus Stäben aufgebnuten Strukturelementes,
F i g. 4 die Darstellung eines Knotenpunktes zwischen zwei Strukturelementen gemäß F i g. 3,
F i g. 5 die Darstellung eines anders ausgebildeten Knotenpunktes,
Fig.6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines aus Stäben aufgebauten Struklurelementes,
Fig.7 eine Ansicht des zusammengeklappten Strukturelementes
gemäß F i g. 6,
F i g. 8 schematisch eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführulvgsbeispieles eines aus Stäben
aufgebauten Strukturelementes unter Verwendung von
Knickstäben,
F i g. 9 eine Seitenansicht einer gemä3 F < g. 1 aufgebauten
gewölbten und hier nur schematisch dargestellten Struktur für einen Antennenreflektor,
Fig. 1OA und 1OB schematisch dargestellte Aufsichten
auf je eine gefaltete Strukturelementenkette.
In F i g. 1 ist schematisch eine Aufsicht auf eine kreisförmige Struktur 5 dargestellt, die dadurch gebildet
wird, daß eine Strukturelementenkette aus einzelnen entfalteten Strukturelementen 1 beginnend mit dem ersten
Strukturelement Ii spiralförmig aufgewickelt wird.
Die Strukturelemente, vergleiche F i g. 3 weisen jeweils ein ebenes, etwa rechteckförmiges starres Viereckelement
2 sowie zwei gegenüberliegende Dreiecke 3O und 3„ auf. Zur Veranschaulichung der Strukturbildung sind
in F i g. 1 die Viereckelemente 2 als Doppelstriche dargestellt und die Dreiecke durch eine Schraffur senkrecht
zu diesen Doppelstrichen gekennzeichnet Außerdem sind Gelenkachsen 6 angedeutet um benachbarte
Strukturelemente gelenkig miteinar-"^r zu verbinden.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich, sind die Strukturele
I2,13 und I4 so um das erste Strukturelement Ii gewunden,
daß deren Spitzen entsprechend den Dreieckspitzen mit der Spitze des ersten Strukturelementes 11 verbunden
sind. Die Spitzen der nachfolgenden Strukturelemente I5 und I6 sind an der Schmalseite des Viereckelements
des Strukturelements 11 befestigt, welche dem
Gelenk zwischen den Strukturelementen Ii und I2 gegenüberliegt.
Diese Spiralwindung wird mit den weiteren Strukturelementen fortgesetzt bis zum letzten
Strukturelement In, dessen Spitze wiederum mit derjenigen
des vorletzten Strukturelements ln-i verbunden
ist Wie aus dieser F i g. 1 hervorgeht, sind an den Gelenkachsen 6 noch Befestigungsmöglichkeiten vorgesehen,
um die Spitzen der Strukturelemente an diesen Gelenkachsen zu fixieren. Eine Ausführung für eine solche
Befestigung ist in F i g. 6 gezeigt. Außerdem geht aus dieser Struktur hervor, daß die Struk:ure!e-nente 1
nicht alle die gleiche Form aufweisen, sondern in ihren Dimensionen entsprechend der gewünschten Strukturfo.
m und dem Wickelsinn jeweils einzeln berechnet sind.
In F i g. 2 ist ein ebenfalls kreisförmige Struktur 5 dargestellt,
die wiederum aus einer Strukturelementenkette aufgebaut ist. Auch in diesem Falle sind die Strukturelemente
1, beginnend mit dem Strukturelement Ii und endend mit dem letzten Strukturelement In wie in
F i g. 1 gekennzeichnet, indem die Viereckelemente 2 als Doppelstriche dargestellt sind und die Dreiecke der
Strukturelemente senkrecht zu diesen Doppelstrichen schraffiert sind. Die Struktur wird durch eine serpentinenartige
Aufwicklung der Strukturelementenkette erzeug.
Aus den F i g. 1 und 2 geht ferner hervor, daß einige
benachbarte Striiiaurelemente gemeinsame Teile haben,
so z. B. in Fig. 1 die Strukturelementenkette ii bis
I4 und in F i g. 2 die Kette aus den Strukturelementen 11
bis 13. Selbstverständlich ist es möglich, in solchen Fällen
die gemeinsamen Teile der benachbarten Strukturelemente nicht für beide Strukturelemente auszubilden. So
kann bei der Struktur gemäß F i g. V das Strukturelement I2 lediglich aus dem Rechteckeiement 2 bestehen,
da die Dreiecke durch die benachbarten Seitenteile der Strukturelemente i| und I3 gebildet werden und die
räumliche Steifigkeit durch deren Raumdiagona'ien gewährleistet ist. Ähnliches gilt auch für das Strukturelement
I2 bei der Struktur gemäß F i g. 3. Diese Struktur-
elemente sind demnach unvollständig.
In F i g. 3 ist ein Strukturelement aus Stäben dargestellt,
bei dem das Viereckelement in diesem Fall ein Rechteckelement, aus einem Obergurthauptstab 7Λ einem
Untergurthauptstab 7U sowie zwei zwischen den jeweiligen Enden dieser Hauptstäbe verlaufenden Binderstäben
8 zusammengesetzt ist. Das Rechteckelement wird durch einen Flächendiagonalstab 9 versteift, der
zwischen zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken des Rechteckelementes verläuft. Jeder Binderstab 8 eines
Strukturelements ist gleichzeitig ein Binderstab eines benachbarten Strukturelementes, wobei in F i g. 3 zu
beiden Seiten des dargestellten Strukturelementes 1 je ein benachbartes Strukturelement gestrichelt schematisch
dargestellt ist. An der. Ober- und Unterenden der Binderstäbe 8 sind Zapfen 10 vorgesehen, auf die die
Obergurt- und Untergurthauptstäbe 7„ bzw. 7„ sowie
der Flächendiagonalstab 9 aufsetzbar sind, wodurch die Hauptstäbe 7O bzw. 7„ um diesen Zapfen verschwenkbar
sind; diese Anordnung bildet jeweils die oben erwähnte Gelenkachse β zwischen den Strukturelementen.
An den der Gelenkachse 6 zugewandten Enden der Obergurt- und Untergurthauptstäbe 7„ bzw. 7U sind an
Drehzapfen 11 jeweils Dreieckselemente 3O bzw. 3„
schwenkbar gelagert. Diese bestehen hier jeweils aus zwei miteinander verbundenen Obergurt- bzw. Untergurt-Verbindungsstäben
12„ bzw. 12U. Diese Verbindungsstäbe sind für das obere bzw. untere Dreieckelement
jeweils gemeinsam um die Längsachse der Obergurt- bzw. Untergurthauptstäbe 7„ bzw. 7„ verschwenkbar,
wie dies in F ι g. 3 durch die Pfeile P1 angedeutet ist.
Die Lage des oberen bzw. unteren Dreieckelements 3O bzw. 3U gegenüber dem Rechteckelement wird durch
Diagonalstäbe 13 fixiert, die hier als Teleskopstreben ausgebildet sind und sich jeweils von der freien Spitze
des oberen bzw. unteren Dreieckelementes zu einer gegenüberliegenden Ecke des Rechteckelementes erstrekken.
Bei dem Struktureiement gemäß F i g. 3 ist die Spitze
des oberen Dreieckelements mit der rechten unteren Ecke des Rechteckelementes und die Spitze des unteren
Dreieckelementes mit der linken oberen Ecke des Rechteckelementes verbunden. Diese Teleskopstreben
sind ebenfalls auf die Zapfen 10 an den Binderstäben 8 aufgesetzt, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist
Wenn die Strukturelementenkette aus den einzelnen
Strukturelementen gefaltet ist, wie dieses schematisch in F i g. 1OA dargestellt ist, dann sind die oberen und unteren
Dreieckeiemente 3O bzw. 3U sowie die Diagonalstäbe
9 aller Strukturelemente so weit geschwenkt, daß sie etwa in der Ebene der jeweiligen Rechteckelemente 2
liegen. Aus Gründen einer einfacheren Faltbarkeit der zusammengeklappten Strukturelemente ist es zweckmäßig,
an den Gelenkpunkten zwischen zwei Strukturelementen jeweils ein Doppelgelenk vorzusehen, wie
dies in F i g. 5 dargestellt ist. Wie in F i g. 5 dargestellt, weisen der von der Gelenkachse 6 ausgehende Obergurtstab
To und der mit diesem verbundene Obergurtstab-Verbindungsstab
12„ in kurzer Entfernung von dem Gelenk 6 je ein verriegelbares Hilfsgelenk 6n auf.
Dieses verriegelbare Hilfsgelenk kann von bekannter Struktur sein; die Verriegelung erfolgt hier durch eine
nur schematisch dargestellte Riegelnase bei dem Hilfsgelenk im Obergurthauptstab 7,,. Entsprechende Hilfsgelenke
sind auch in den unteren Stäben des zugehörigen Strukturelementes vorgesehen. Sind sämtliche Teile
dieses Strukturelementes etwa in die Ebene dieses Viereckelementes geschwenkt, so wird zum Zusammenfalten
der beiden benachbarten Strukturelemente zunächst das in F i g. 5 nur schematisch dargestellte Strukturelement
mit den Hilfsgelenken um das Hauptgelcnk 6 um etwa 90° geschwenkt, wonach dann das Strukturelement
um die Hilfsgelenke 6« nochmals um 90° geschwenkt wird. Damit ergibt sich eine Faltung, wie sie in
Fig. 10A dargestellt ist. Die Obergurthauptstäbe der
benachbarten Strukturelemente im zusammengefalteten Zustand sind hierbei um den Abstand zwischen den
Haupt- und Hilfsgelenken voneinander entfernt, so daß zwischen ihnen genügend Raum verbleibt, um Teile der
einzelnen Strukturelemente oder Zusatzteile, wie z. B. Schalen zum Auslegen auf die einzelnen Strukturelemente,
zu verstauen.
Soll die Struktur aus einer solchen Kette von gefaltc· ten Strukturelementen aufgebaut werden, so werden zunächst die Strukturelemente um die Hilfsgelenke 6» — falls vorhanden — und anschließend um die Hauptgeilenke 6 geklappt. Die einzelnen Strukturelemente können dann etwa durch Verkürzen der Teleskopstreben 13 an die in F i g 3 gezeigte Läge geschwenkt werden. Dies kann automatisch erfolgen, indem die Teleskopstreben einen in F i g. 3 nur angedeuteten Aktuator 14, etwa in Form eines Arbeitszylinders enthalten, mit dem die Länge der Teleskopstreben 13 soweit verkürzt wird, daß
Soll die Struktur aus einer solchen Kette von gefaltc· ten Strukturelementen aufgebaut werden, so werden zunächst die Strukturelemente um die Hilfsgelenke 6» — falls vorhanden — und anschließend um die Hauptgeilenke 6 geklappt. Die einzelnen Strukturelemente können dann etwa durch Verkürzen der Teleskopstreben 13 an die in F i g 3 gezeigte Läge geschwenkt werden. Dies kann automatisch erfolgen, indem die Teleskopstreben einen in F i g. 3 nur angedeuteten Aktuator 14, etwa in Form eines Arbeitszylinders enthalten, mit dem die Länge der Teleskopstreben 13 soweit verkürzt wird, daß
sich dann die Dreieckelemente in der richtigen Lage befinden. Danach wird die Tcleskopstrebe verriegelt.
Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der TeIeükopstreben
starre Versteifungsstäbe zu verwenden, die einseitig dm Gelenk 6 angelenkt sind und nach Ausklappen
der Dreieckselemente jeweils mit deren freien Spitzen verbunden werden.
An diesen freien Spitzen der Dreieckelemente 3 befinden sich noch Verriegelungsmittel, in diesem Fall jeweils
eine Öse 15. Diese Öse 15 dient dazu, die Spitze der oberen und unteren Dreieckelemente eines Strukturelementes
1 mit einer Ecke eines benachbarten Strukturelementes zu verbinden; dies kann z. B. dadurch
geschehen, daß der Zapfen !0 an den Binderstäben jeweils in Fortsetzung der Längsachse dieser Stäbe einen
Klemmstift 16 aufweist, der in die öse 15 eines Dreieckelementes
eingeschoben und mit dieser verklemmt werden kann. Sollten an einem Gelenk öser: von mehreren
benachbarten Strukturelementen verklemmt werden, so kann dieser Klemmstift z. B. entsprechend länger sein,
so daß auf diesen zwei oder mehr ösen verklemmt werden können.
Sobald ein Strukturelement in die Form gemäß F i g. 3 gebracht und mit den ösen entsprechend verriegelt
ist, wird das nachfolgende noch gefaltete Struktur-
element um die Gelenkachse 6 längs des Pfeiles Pi geschwenkt,
in die entsprechende Form gebracht und anschließend mit einem zugeordneten Klemmstift Ib verriegelt.
Auf diese Weise kann die in den F i g. 1 oder 2 gezeigte Gesamtstruktur sukzessive aufgebaut werden.
In den F i g. 6 und 7 ist eine zweite Ausführungsform eines Strukturelementes dargestellt, welches ebenso wie
das in F i g. 3 aus Stäben aufgebaut ist Die Ausgestaltung des Rechteckelements 2' eines Strukturelements
und die Anlenkung der Rechteckelemente benachbarter
Struktureiemente ist die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß F i g. 3; für gleiche Teile sind hier die gleichen Bezugsziffern verwendet, denen lediglich
ein Strich hinzugefügt ist. Die Rechteckelemente bestehen demnach jeweils aus einem Obergurthauptstab 7,,'.
einem Untergurthauptstab 7V sowie zwei Binderstäben
S' und einem Fiächendiagonalstab 9'. Zwischen dem
oberen und unteren Gelenk 6' eines jeden Binderstabes 8' ist eine Stabkonstruktion bestehend aus einem paral-
7
IeI zum Obergurt- bzw. Untergurthauptstab 7O' bzw. 7„' Art der F i g. 1OA gefaltet werden kann,
verlaufenden Obergurt- bzw. Untergurt-Verbindungs- In F i g. 9 ist eine gekrümmte, im Querschnitt kreisför-
stab 12„' bzw. 12«' und einem an dessen freies Ende mige Struktur für einen Antennenreflektor dargestellt,
reichenden Diagonalstab 13' um die Längsachse des je- Diese Struktur ist aus Strukturelementen gemäß einer
weiligen Binderstabes 3' in Richtung des Pfeiles F2' 5 der oben beschriebenen Ausführungen aus einer Strukschwenkbar
angelenkt. Diese Dreiecksstabkonstruktion turelementenkette zusammengesetzt, die, wie in F i g.
kann demnach in die Ebene des Rechteckelementes 2' dargestellt, spiralförmig aufgewickelt und entsprechend
eingekl^ppt und aus dieser ausgeklappt werden, wie fixiert ist. Die gewölbte Struktur 5 wird von einem
dies durch die Pfeile F3 angedeutet ist. An jeweils dem Stützbalken 18 gehalten, auf dem ein zentraler Träger
Gelenk 6, das dem Anlenkpunkt des Obergurt- bzw. io.· 19 angeordnet ist. An diesem zentralen Träger ist das
Untergurt-Verbindungsstabes 120 bzw. 12„' gegenüber- erste Strukturelement befestigt, um das die weiteren
liegt, ist ein weiterer Obergurt- bzw. Untergurt-Verbin- Strukturelemente sukzessive nach Entfaltung gewickelt
dungsstab 12O' bzw. 12„' angelenkt, der senkrecht zu der und entsprechend befestigt werden.
Ebene des Rechteckelementes 2'in Richtung des Pfeiles In eine fertiggestellte Struktur gemäß der Fig.
Pa verschwenkt werden kann. Die freien Enden der Ver- 15 kann z. B. ein in dieser Figur gestrichelt dargestelltes
bindungsstäbe 12„' und 12„' sind jeweils mit ösen 15' Reflektornetz 20 eingehängt werden, das mit der Strukversehen.
Wenn die Strukturelementenkette in Art der tür über eine Vielzahl von Befestigungspunkten an den
Fig. 1OA gefaltet ist, liegen sämtliche Stäbe des be- Fachwerkstäben verbunden wird. Die in Fig.9 dargeschriebenen
Strukturelements in bzw. nahezu in der stellte Struktur für einen Antennenreflektor ist mit ei-Ebene
des Rechteckelementes 2', wie dies in F i g. 7 dar- 20 nem Durchmesser von fünf Metern geplant; selbsivefgestellt
ist. Zum Überführen des Strukturelementes in ständlich ist es möglich, auch wesentlich größere Strukdie
in F i g. 6 gezeigte Form werden die Dreieckskon- türen aufzubauen, indem die Anzahl der verwendeten
struktionen aus den Obergurt- bzw. Untergurt-Verbin- Strukturelemente in der Strukturelementenkette verdungsstäben
12O' und 12U' und den Diagonalstäben 13' in größert wird, wobei auch andere als im Querschnitt Sä
Richtung des Pfeiles F3 aus der Ebene des Rechteckele- 25 kreisförmige Strukturen aufgebaut werden können.
mentes herausgeschwenkt; ebenso werden die zugeord- . |
neten einzelnen Verbindungsstäbe 12O' bzw. 12„' in Hierzu 6 Blatt Zeichnungen |
Richtung des Pfeiles Pt geschwenkt, und zwar soweit,
bis die ösen 15' der beiden oberen und der beiden unteren Verbindungsstäbe in Deckung stehen. Diese Ösen
15' wr -den dann an Klemmstiften 16' eines bereits ent- \
falteten Strukturelementes wie oben beschrieben, ver- fj
riegelt. Hierzu kann es für die gewählte Steckverbindung
notwendig sein, die einzelnen Stäbe in einer senkrechten Bewegung nach oben bzw. nach unten zu führen,
was durch hier nicht gezeigte geeignete Mittel, z. B. den in F i g. 3 erwähnten Aktuator, erfolgt.
Auch bei einem solchen Strukturelement kann es zweckmäßig sein, benachbarte Strukturelemente um
Doppelgelenke nach Art der Fig. 1OB zu falten. Dementsprechend sind auch hier in verschiedenen Stäben
der Strukturelemente verriegelbare Hilfsgelenke vorzusehen.
in Fig.8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines \
Strukturelementes 1" gezeigt in Verbindung mit zwei 45
benachbarten Strukturelementen; dieses Strukturele- j|
ment ähnelt denen in den F i g. 6 und 7 gezeigten, so daß hier für gleiche Teile wiederum die gleichen Bezugsziffern
verwendet werden, denen lediglich zwei Striche (") hinzugefügt sind. Der Unterschied zu der oben erläuterten
Konstruktion besteht darin, daß die in den obigen Ausführungsbeispielen freien Obergurt- bzw. Untergurt-Verbindungsstäbe
hier mit ihrem Ende fest mit der Dreieckskonstruktion aus Verbindungsstab und Diagonalstab
120" bzw. 13" verbunden sind; die ersten Verbindungsstäbe
sind als Knickstäbe in Form von Flap-Röhren F mit einem Knickgelenk 17 ausgebildet. Die
Gesamtkonstruktion aus Verbindungsstab, Diagonalstab und Flap-Rohr, die bei gefaltetem Strukturelement
in der oder nahe der Ebene des Rechteckelementes 2" liegt, wird zur Bildung des entfalteten starren Strukturelements
aus dieser Ebene in die in F i g. 8 gezeigte Position geschwenkt, in der die bisher geknickten Flap-Roh-
re F eine gerade, starre Verbindung bilden. Diese
Schwenkbewegung ist durch die Doppelpfeile Ps und Fe
in F i g. 8 erläutert Auch dieses Struktureiement kann
j entsprechend mit verriegelbaren Hilfsgelenken verse-
S hen werden, so daß die Strukturelementenkette nach
Claims (7)
1. Faltbare, räumlich starre Fachwerkstruktur für großflächige Antennen oder dergleichen, die aus einzelnen
entfalteten Strukturelementen zusammengesetzt ist, wobei in zwei übereinanderliegenden Ebenen
oder gekrümmten Flächen die Fachwerks-K.notenpunkte in einem Dreiecksmuster angeordnet und
durch die Dreiecke starr miteinander verbunden sind und wobei die Verbindung der Fachwerks-Knotenpunkte
der beiden Flächen Raumdiagonalen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur (5) aus einer Kette von die Kettenglieder
bildenden Strukturelementen (1) gewickelt ist, daß die Strukturelemente (1) jeweils ein ebenes, etwa
rechteckförmiges starres Viereckelement (2) aufweisen, von dem zwei einander gegenüberliegende Seiten
in den übereinanderliegenden Flächen verlaufen und zwei Knotenpunkte miteinander verbinden und
die beiden aaderen einander gegenüberliegenden Seiten etwa senkrecht zu den übereinanderliegenden
Flächen verlaufen, jeweils zwei übereinanderliegende Knotenpunkte verbinden und als Gelenkachsen
für eine gelenkige Verbindung benachbarter Strukturelemente dienen, daß die in übereinanderliegenden
Flächen liegenden Se'ten der Viereckelemente (2) als Basisseiten des Dreiecke dienen, daß
die weiteren Dreiecksseiten durch Herausklappen von Dreieckselementen aus der Ebene des Viereckelementes
gebildet sind, daß die Raumdiagonalen (13) ebenfalls ^us der Ebene des Viereckelementes
herausgeklappt sind und die den Basisseiten gegenüberliegenden Dreiecksspitzen miteinander im Viereckelement
diagonal gegep.über|:egenden Knotenpunkten
verbinden, und daß die Struktur dadurch fixiert ist, daß die Dreiecksspitzen der Strukturelemente
mit den zugehörigen, beim Wickeln der Struktur bereits gebildeten Knotenpunkten verbunden
sind.
2. Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (1) ausschließlich
von Stäben gebildet sind.
3. Struktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreieckselemente (3) um die
Basisseiten (7) herausgeklappt sind.
4. Struktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Gelenkachsen (6) ausgehenden,
die Dreiecksseiten bildenden Stäben (12) um die Gelenkachsen herausgeklappt sind.
5. Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumdiagonalen (13)
als Teleskopstreben bzw. Knickstäbe ausgebildet sind.
6. Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß eine der Dreiecksseiten (13) als Knickstab (F. F i g. 8) ausgebildet ist.
7. Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Verbindung
(6, 6h) jeweils zweier Strukturelemente (1) von
der Gelenkachse (6) und einem in der Nähe der Ge-
. lenkachse in der Basisseite (7) eines der beiden Viereckelemente
(2) sowie in dem anschließenden Dreiecksstab (120,12„) angeordneten Hilfsgelenk (6ή) mit
zur Gelenkachse parallelen Schwenkachse gebildet ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine faltbare, räumlich
starre Fachwerkstruktur für großflächige Antennen oder dergleichen nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.
Derartige faltbare aus einzelnen Strukturelementen zusammengesetzte Strukturen werden z. B. zum Bau
von Antennenreflektoren verwendet, die im Weltraum in Verbindung mit einer Fernseh-Relais-Station benutzt
werden. Derartige Reflektoren sind bis zu Größen von
ίο einem Kilometer Durchmesser und mehr gepIai.L Solche
großen Strukturen können selbstverständlich nur in Baugruppen, z. B. mittels einer sogenannten Raumfähre
in den Weltraum transportiert und dort zusammengesetzt werden. Wegen des aufwendigen und teuren
Transports ist man bemüht, zum einen die Struktur möglichst so auszubilden, daß sie auf kleinem Raum
zusammengefaltet werden kann; hierfür eignen sich insbesondere Rippen-, Gitter- und Fachwerkstrukturen,
die allesamt aus einzelnen Stäben zusammengesetzt sind. Zum anderen soll die Struktur so leicht wie möglich
sein, wobei jedoch gleichzeitig die Anforderungen an die Fcnnsieifigkeit sehr hoch sind. So liegen z. B. die
Abweichungen des Oberflächenmaßes für in die Struktur eingespannte Reflektornetze für Antennenreflektoren
abhängig von der Arbeitsfrequenz bei einigen Millimetern und weniger und sollen unabhängig von den
gerade herrschenden Umgebungsbedingungen während des gesamten ITetriebes eingehalten werden, so
daß hohe Anforderungen an die mechanische Steifigkeit und thermische Verformungsstabilität gestellt werden
müssen. Außerdem sollen die Strukturen mit geringem Werkzeugaufwand zusammengesetzt werden können.
Die zusammengefaltete Struktur muß außerdem starke Vibrationsbelastungen aushalten, wie sie bei dem erwähnten
Transport mit der Raumfähre durchaus auftreten.
Eine Struktur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist aus der US-PS 36 18 111 bekannt. Bei dieser
Struktur sind die Raumdiagonalen als federgestützte Knickstäbe ausgebildet.
Bei derartigen Strukturen besteht das Bedürfnis, sie gegebenenfalls vergrößern zu können. Bei der bekannten
Struktur ist dies nur dadurch möglich, daß der die Struktur vergrößernde Teil in gefaltetem Zustand zu
der bereits entfalteten Grundstruktur transportiert, dort entfaltet und anschließend mit der Grundstruktur verbunden
wird. Eine Verbindung derart großer Strukturteile miteinander ist jedoch schwierig, weil die Anschlußpunkte
übereinstimmen müssen. Durch die Verwendung der Knickstäbe bei der bekannten Struktur
kann es jedoch vorkommen, daß ^ei der Entfaltung einzelne
Knickstäbe nicht vollständig gestreckt werden. D.es kann auch bei innerhalb der Struktur liegenden
Knickstäben passieren. In einem solchen Fall liegen die Anschlußpunkte trotz Steifigkeit der entfalteten Struktur
nicht an den vorher bestimmten Orten. Da auch eine nachträgliche Streckung der Knickstäbe innerhalb der
Struktur nicht möglich ist. stimmen dann auch die Anschlußpunkte der zu verbindenden Strukturen nicht miteinander
überein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Struktur entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs
1 zu schaffen, die nahezu beliebig vergrößert werden kann und bei der Probleme mit den Anschluß-
b5 punkten weitgehend vermieden sind.
Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil ses Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der Gedanke der Erfindung liegt demnach darin, die
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3044630A DE3044630C2 (de) | 1980-11-27 | 1980-11-27 | Faltbare, räumlich starre Fachwerkstruktur für großflächige Antennen oder dergleichen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3044630A DE3044630C2 (de) | 1980-11-27 | 1980-11-27 | Faltbare, räumlich starre Fachwerkstruktur für großflächige Antennen oder dergleichen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3044630A1 DE3044630A1 (de) | 1982-06-03 |
DE3044630C2 true DE3044630C2 (de) | 1985-04-11 |
Family
ID=6117680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3044630A Expired DE3044630C2 (de) | 1980-11-27 | 1980-11-27 | Faltbare, räumlich starre Fachwerkstruktur für großflächige Antennen oder dergleichen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3044630C2 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19721586A1 (de) * | 1997-05-23 | 1998-11-26 | Jonathan Aerospace Materials E | Dreidimensionale Gitterstruktur sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung |
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1980
- 1980-11-27 DE DE3044630A patent/DE3044630C2/de not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3044630A1 (de) | 1982-06-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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, 8000 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 |