DE593278C - Luftschiff mit einem inneren tragenden und einem aeusseren formgebenden Geruest - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Luftschiff mit einem inneren tragenden und einem äußeren formgebenden Gerüst.

Das wesentliche Neue gegenüber den bekannten Luftschiffen besteht darin, daß das innere starre, selbsttragende Gerippe aus unverspannten steifen Querrahmen besteht, an deren Ecken beiderseits starre Gerüste angeordnet sind, welche die .Querrahmen umfassen und als Verankerung für das innere Ringgerüst dienen»

Zweckmäßig besteht das äußere formgebende Gerippe aus Ringgliedern, die das Hauptgerippe umgeben und Längsträger tragen. Ferner ist das äußere Gerüst von einem Netzwerk umgeben und die auf dem Netzwerk auftretenden Belastungen werden durch Ketten, welche mit dem Netzwerk verbunden sind, unmittelbar auf das innere Traggerüst übertragen.

Der Vorteil dieser Gerüstkonstruktion besteht darin, daß sie eine außerordentlich große Festigkeit bei geringem Gewicht besitzt. Der Rumpf ist durch das in ihm befindliche Hauptgerüst imstande, auf ihn -wirkende Biege- und Scherbeanspruchungen auszuhalten, wobei das Hauptgerüst von der Hülle und ihrem Träger völlig unabhängig ist und daher im Falle von deren Verletzung nicht mit verletzt wird.

In den Zeichnungen ist die Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι und i^a einen Gesamtseitenaufriß eines Luftschiffes, wobei der besseren Übersicht halber Hülle und andere hier unwesentliche Teile fortgelassen sind,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Luftschiff nach Linie H-II in Fig. 1 in vergrößertem Maßstabe,

Fig. 3 einen Teilschnitt nach Linie IH-III in vergrößertem Maßstabe,

Fig. 4 eine Teilansicht des unteren Teiles eines Quergliedes in vergrößertem Maßstabe mit einem Teil des unteren Gerüstes nebst den Ketten für eines der Gaszellnetze,

Fig. 5 eine Ansicht des Ouergerüstes in Fig. 4 von rechts gesehen,

Fig. 6 eine Aufsicht auf die Konstruktion nach Fig. 5,

Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Feldes von einem Luftschiff unter Benutzung einer anderen Gerüstform, bei der acht Längsträger für das Luftschiff vorgesehen sind,

Fig. 8 einen Querschnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Im Aufbau des Rumpfes ist zu unterscheiden zwischen einem Haupt- und einem Hilfsgerüst.

Das Hauptgerüst hat die gesamten inneren Beanspruchungen, von Eigenlast, Auftrieb, Nutzlast, Navigation usw. stammend, und die äußeren Beanspruchungen, soweit sie auf das ganze System wirken, von Winddruck, Landungsmanövern, Verankerung am Ankermast und in der Halle usw. aufzunehmen. Seine Bestandteile sind Querglieder senkrecht zur Achse des Rumpfes in Form von Vielecken und Längsträger, die diese miteinander verbinden. Zwischen den Ouergliedern liegen die Räume für die Gaszellen.

Das Hilfsgerüst dient im wesentlichen der Befestigung der Hülle und nimmt Beanspruchungen wie geringfügige, äußere Verletzungen auf, so daß diese nicht sofort auf das Hauptgerüst wirken können. Seine Bestandteile sind Ringe um die Quergerüste und Stangen —im folgenden Hüllenträger genannt — die diese Ringe verbinden und an denen unmittelbar die Hülle befestigt ist.

ίο Als erstes Beispiel sei an Hand der Fig. ι bis 6 ein Luftschiff erläutert, dessen Hauptquergerüste eine quadratische Form haben.

Das Hauptgerüst

Wie die Quergerüste auf das Luftschiff verteilt sind, zeigen Fig..i und 2, ihren Aufbau Fig. 3, 4 und 5. Die Seitenflächen des quadratischen Hauptgerüstes werden gebildet aus den Trägern 17 und ihrer Verlängerung 20.

so Punkt 14 bildet jeweils eine Ecke des Quadrats. Bei Punkt 19 haben diese Seitenflächen eine Einschnürung, bei Punkt 18 eine Verbreiterung und an den Ecken 14 laufen sie im Knotenblech 22 zusammen.

Der Aufbau der einzelnen Strebengruppen dieser Gerüste kann in verschiedenster Weise erfolgen. Soweit sie jedoch sowohl Zug- als auch Druckbeanspruchungen ausgesetzt sind, ist es vorteilhaft, jede Gruppe aus mehreren Röhren zu bilden, die im Luftschiffbau praktisch aus einer Leichtmetallegierung gezogen sind, die Festigkeit mit geringem Gewicht vereinigt. Röhren sind überdies besonders geeignet, weil sie an sich schon geringstes Gewicht bei hoher Knickfestigkeit haben. So sind beispielsweise die Gerüststreben 17 jeweils aus vier im Viereck angeordneten und nach 21 mittels Gitterwerk versteiften Röhren gebildet, ebenso ihre Fortsetzungen über Punkt 18 hinaus, die Streben 20. Sie enden schließlich an dem Knotenblech 22.

Jedes Quergerüst enthält eine Drahtgitterwand 29 {Fig. 2), die aus parallelen Drahtrahmen oder einer Drahtspirale gebildet wird, die von zwei kreuzweise zwischen den Ecken gespannten Querdrähten 30 geschnitten werden. Diese Drähte sind gegebenenfalls unter Vorspannung eingesetzt, sie verhindern eine Längsverschiebung der Gaszellen und nehmen

den Überdruck der Nachbarzellen auf, falls eine Zelle verletzt wird und sich entleert. Falls erforderlich, kann man die Mittelpunkte der Gittervorspannungen über die Länge des Luftschiffes durch ein Axialkabel 100 verbinden, das von der Spitze bis zum Schwanz läuft und die Widerstandskraft der Spanngitter unterstützt. Die Verbindung dieser Hauptquergerüste bildet das Hauptlängsgerüst. Dieses besteht aus einer großen Zahl aneinandergereihter Trägerdreiecke 3 (Fig. 1) je 4 X 2 am Umfang, die bei 14 und 18 das Ouergerüst berühren und mit ihren Spitzen bei 15 in den Knotenblechen 23 (Fig. 4) zusammenstoßen. Diese sind im vorliegenden Beispiel stets aus Gruppen von je drei Rohren aufgebaut. Bei der vorbeschriebenen Anordnung der Streben 16 und 17 beeinträchtigen dieselben in geringstem Maße den Platz in den Gaszellräumen 2 zwischen den Quergerüsten. Man kann somit schon Zellen sehr großen Umfanges und Gehaltes benutzen, ohne daß diese bsirn Aufsteigen in höhere Schichten durch ihre. Ausdehnung das Gerüst berühren und so einerseits selbst der Gefahr der Verletzung ausgesetzt sind, andererseits die Streben auf Biegung beanspruchen.

Wie Fig. 5 zeigt, liegen im Falle der viereckigen Gestaltung des inneren Gerüstquerschnittes die Punkte 15 relativ zu den entsprechenden Ecken des Quergerüstes 1 weiter nach der Innenseite des Luftschiffraumes. Je eine Strebe 13 und ein Paar Streben 16 liegen somit in einer Kegelmantelebene. Jede Druckbeanspruchung auf eine solche Gruppe von drei Streben wird dadurch günstiger verteilt, als wenn sie in einem Prismenmantel lägen, was der Fall wäre, wenn Punkt 15 den gleichen Abstand von der Achse des Luftschiffes hätte, wie der entsprechende Eckpunkt des Quergerüstes. Nach der Spitze zu schließen sich in den Punkten 15 Verbindungsstreben 26 an, die bei 25 an der Spitzspindel zusammenlaufen, die ihrerseits die Ankertrosse zur Befestigung am Ankermast trägt. Von dem hintersten Quergerüst laufen Streben 13° zum Schwanzpunkt des Schiffes zusammen. Zu ihrer Ver-Stärkung sind Diagonalstreben 27 und Kreuzstreben 28 angebracht. Das Luftschiff besitzt ferner Stabilisierungsflächen 5 und Steuerflächen 6 am Schwanzende mit den üblichen Steuerorganen (eine Steuerkabine) am besten ioo unten am Vorderende, und Propeller 8, 9 und 10 für die Fortbewegung. Ein Lauf gang 11 erstreckt sich über die ganze Länge des Schiffes in axialer Ebene durch die Ringgerüste 3 hindurch, um der Besatzung die Möglichkeit zu bieten, von einem zum anderen Teile des Schiffes zu gelangen. Querstege, die seitlich vom Längssteg ausgehen, führen über den Boden an die Seiten und den oberen Teil der Quergerüste.

Das Hilfsgerüst

Von diesem vorbeschriebenen Hauptgerüst, das dem Rumpf die Festigkeit gibt, ist zu unterscheiden das Hilfsgerüst, das der Befestigung der Hülle dient und wieder in Quer- und Längsglieder zu teilen ist. Die Querglieder werden gebildet durch Rahmen 1, die das Hauptquergerüst nahezu in Kreisform umschließen und die Längsglieder, die sogenannten Hüllenträger 36, die den Rumpf von einem zum anderen Ende· überspannen.

Die über die -ganze Rumpflänge verteilten Rahmen werden im wesentlichen vorteilhaft aus einem Ring von je drei Rohren gebildet, die im Dreieck zueinander angeordnet sind. Das äußerste Rohr dieser Anordnung, die also quasi die Spitze dieses Dreieckes bildet, steht in Verbindung mit den Hüllenträgern 36 durch Muffen 40 o. dgl'.; die Dreieckstellung dieser Träger des Rahmens wird aufrechterhalten durch ein Gitterwerk und Verbindungsplatten 41. Mittels eines Teiles dieser Platten 41, soweit sie nämlich gerade am Berührungspunkt des Rahmens mit den Hüllenträgern liegen, werden die Hüllenträger gehalten. Jeder Rahmen ist verbunden mit dem Teil des Hauptgerüstes, den er umschließt, durch ein System von Streben 42, die wieder vorteilhaft jede aus drei Rohren oder Trägern gebildet werden. Gegen die Beanspruchungen des ganzen Gerüstes sind noch weitere Versteifungsdrähte oder Träger 43 angeordnet. Aus Fig. 6 geht'hervor, daß diese einzelnen Streben 42 wie auch die'Verspannungen 43 winkelförmig zueinander stehen. Durch diese Anordnung wird jede Verschiebung der äußeren Rahmen zum Längsgerüst mit Sicherheit verhindert. Zur weiteren Stabilisierung der einzelnen Rahmen, namentlich für die Beanspruchungen bei der Landung, sind sehriehförmige Streben 44, wieder aus je drei Trägern, vorgesehen.

Die Quergerüste bei den Schnittlinien H-II und IH-III (Fig. 1) sind tiefer nach unten ausgebuchtet, um innerhalb des Schiffes Räume 45 und 46 zu schaffen für die Motoren 47 und 48, die die Propeller 8 und 9 treiben.

Bei diesen Quergerüsten sind die Sehnenverstrebungen nach den Ausbuchtungen geführt und bilden hier die für die Aufnahme des Gewichtes erforderliche Versteifung. Diese An-Ordnung der Motoren im Innern des Schiffsraumes hat den Vorteil, daß jene für Bedienung und Instandsetzung leichter zugänglich sind. Die Kraftübertragung auf die außenliegenden Propeller erfolgt mittels der Wellen 49 und 50.

Übrigens ist es auch möglich, die Motoren unter Fortfall der Ausbuchtungen des Schiffskörpers in besonderen Motorengondeln außen am Rumpf anzubringen.
Die Gaszellen haben die übliche bekannte Form. Sie sind eingeschlossen in Gaszellnetzen 31 (Fig. 6) und der Auftrieb, der auf die Netze wirkt, wird durch flexible Verbindungsglieder, beispielsweise Ketten 32 (Fig. 4), die an den unteren Ecken der benachbarten Quergerüste bei 33 befestigt sind, übertragen, so daß die Ketten die Zellräume frei überspannen. Die Ketten sind mit den Zellnetzen mittels Drähten 34 verbunden, die an geeignet verteilten Punkten an den Netzen befestigt sind. So wirkt der Auftrieb jeder Gaszelle nur über die Ketten auf das Hauptgerüst. In jedem Zellraum werden , der Zug der Ketten und der Drück der Zellen auf die Gitterverspannungen einander entgegenwirken, und ferner wird der Längszug der Ketten benachbarter Zellen sich gegenseitig ausgleichen, da jene miteinander in den Befestigungspunkten in Verbindung stehen. Wenn überhaupt, wird in diesen Punkten nur ein geringerer Längszug an dem Gerüst auftreten. ;

Der Zug der Ketten ist weiter so angeordnet, daß im Falle der Entleerung einer Zelle die prallen Nachbarzellen durch ihren Druck auf die Drahtgitterwände ihren Kettenzug bei weitem ausgleichen. Das Druckgleichgewicht im Gerüst bleibt dadurch auch in einem solchen • Falle erhalten. Um eine Zelle im Falle ihrer Entleerung zu stützen, sind Hilfsketten 35 angeordnet. Sie sind bei 36' am Gerüst befestigt und überbrücken den Zellraum.

Die äußere Hülle aus dem üblichen Baustoff für solche Zwecke wird getragen von den der Länge nach angeordneten Hüllen trägern 36 (Fig. 4), über die sie gelegt ist. Diese Hüllenträger sind praktisch auch aus Rohren gebildet oder anderen, geringes Gewicht mit großer Festigkeit vereinenden Trägern und erstrecken sich verteilt in Abständen auf dem Umfang über die ganze Länge des Schiffes. Jeder Hüllenträger ist vorteilhaft gitterartig ausgebildet. An dem Längsträger 36 sitzen kurze Querstreben 37, die nach innen ragen. In der Nähe der Ebenen der Ringgerüste sind sie ganz kurz. Nach der Mitte des Raumes zwischen diesen Gerüsten nehmen sie an Länge zu. Auf der Seite nach dem Schiffsinnern läuft ein Draht 38 oder mehrere parallel zum Träger 36 und verbindet die freien Enden der Querstreben miteinander. Die so beschriebene Anordnung ist dann imstande, äußere Drücke, die die Hülle nach innen zu biegen trachten, abzufangen. Zur weiteren Stützung der Querstreben 37 (Fig. 6) sind noch weitere Drähte 39 angeordnet.

Statt das Gerüst im wesentlichen aus vier Längsträgerkonstruktionen aufzubauen, wie in dem vorbeschriebenen Beispiel, läßt sich ebenso eine größere Anzahl von Längsverstrebungen verwenden. Ein Beispiel für einen derartigen Fall geben Fig. 7 und 8. Für diese Anwendung der Erfindung gibt Fig. 7 den Seitemiß eines Mittelabschnittes des Schiffes für· den Raum einer Gaszelle, wobei die diesen Raum begrenzenden Rahmen i^a gezeigt sind, die etwa in der vorbeschriebenen Art die Hüllenträger halten. %^a ist dann der Raum zwischen ihnen für die Gaszelle. Das Hauptgerüst setzt sich in diesem Fall zusammen aus starren Trägern 51 und 52, die vorteilhaft durch ein Gitterwerk 53 noch weiter versteift sind. Diese Quergerüste bilden jeweils das Quergerippe des Schiffsrumpfes, sie sind in entsprechender Weise versteift,, wie. im vorhergehenden Beispiel beschrie-

ben. Im zweiten Fall werden die Quergerüste durch je acht Gruppen von Längsträgern 55, 54, 56 verbunden. Hierbei laufen die Hauptträger 54 parallel zueinander und zu der Achse des Rumpfes, wogegen die Streben 55 schräg von der Mitte einer jeden Vieleckseite des Rahmens ausgehend nach dem freien Ende der Träger 54 zu laufen und dort bei 56 mit ihm verbunden sind. Es ist zu beachten, daß diese Knotenpunkte 56, die den Punkten 15 im ersten Beispiel entsprechen, nicht im Innern des Schiffes, sondern in der Hüllenebene liegen. Der Raum für die Gaszellen wird auf diese Weise nicht beeinträchtigt und die Gaszelle kann in diesem Falle relativ größer sein als bei einem Schiff mit geringerer Anzahl von Längsträgern.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Luftschiff mit einem inneren tragenden und einem äußeren formgebenden Gerüst, dadurch gekennzeichnet, daß das innere, starre, selbsttragende Gerippe aus unverspannten steifen Querrahmen (17, 20) mit an deren Ecken beiderseits starr angeordneten Bockgerüsten (13, 16) besteht, welche die Querrahmen (17, 20) umfassen und als Verankerung für das innere Ringgerüst (29) dienen.
2. 2. Luftschiff mit einem inneren tragenden und äußeren formgebenden Gerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere formgebende Gerippe aus Ringgliedern besteht, die das Hauptgerippe umgeben und welche Längsträger tragen.
3. 3. Luftschiff mit einem inneren Traggerüst und einem äußeren formgebenden Gerüst nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gerüst von einem Netzwerk umgeben ist und daß Ketten, welche mit dem Netzwerk verbunden sind, die auf dem Netzwerk auftretende Belastung unmittelbar auf das innere Traggerüst übertragen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen