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Gebiet der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft den technischen Bereich, der sich
auf die industrielle Herstellung großer und mittlerer Zelte mit
pneumatischer Stütze
bezieht. Diese Art von Zelten ist vor allem für Notsituationen geeignet,
wenn es nötig
ist, innerhalb von kurzer Zeit sofort überdachte Konstruktionen zur Verfügung zu
stellen. Diese Erfindung ist eine perfekte Lösung für den Schutz von Personen in
Notfällen bzw.
in jedem Fall, wenn es notwendig ist, rasch Unterstände als
Erste-Hilfe-Stationen,
Speisesäle, Schlafsäle usw.
aufzubauen.
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Bisheriger
Stand der Technik
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Zelte,
die in unterschiedlichen Formen und Größen zu Camping- oder Notfallzwecken
verwendet werden, sind hauptsächlich
durch eine zusammenfaltbare Struktur aus Kunststoff- oder Metallpfählen gekennzeichnet,
die eine Leinwand stützt,
die die Struktur bedeckt, so dass es möglich ist, sich im Inneren
aufzuhalten. Normalerweise öffnen
wir das Zelt, breiten es auf dem Boden aus und richten die Stützstruktur
darin auf während
das Zelt mit Pflöcken am
Boden befestigt wird. Diese Art von Zelten hat den bedeutenden Nachteil,
dass sie schwer zu errichten ist, und vor allem ist hierbei der
Innenraum nicht vom Außenraum
isoliert, so dass es unmöglich ist,
im Zelt Frischluft zu erhalten, außer durch die Öffnungen
darin, daher ist jede Klimatisierung bzw. Heizung innerhalb des
Zeltes nur durch starke Energiequellen möglich, dennoch oft mit geringen
Ergebnissen.
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Tatsächlich haben
die herkömmlichen
Zelte den klaren Nachteil, unbequem zu sein, da sie nur ein Stoff
von der Außenwelt
trennt, was bedeutet, dass es völlig
unmöglich
ist, dem unvermeidlichen Treibhauseffekt vorzubeugen, mit der daraus
folgenden großen
Schwierigkeit, die Innentemperatur zu klimatisieren – sowohl
im Sommer als auch im Winter – bei großem Energieverbrauch.
Darüber
hinaus erhöht die
Tatsache, dass keine Zwangsventilation und kein Luftaustausch vorhanden
sind, oft die Feuchtigkeit, was bis hin zur Bildung von Kondenswasser
an den Innenflächen
des Stoffes und zu Tropfenbildung führt. Diese Tatsache verhindert
klarerweise die Anwendung des Zeltes in vielen Situationen, zum
Beispiel als Feldkrankenhaus oder bei der Einrichtung eines Außenpostens,
der mit Computern ausgestattet ist, die eine elektronische Ausrüstung erfordern, um
betrieben werden zu können.
Zusätzlich
dazu werden bei den aktuellen Lösungen,
auch in Bezug auf die normalerweise verwendeten Abdeckungen, keine
feuerfesten Materialien angewendet.
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Es
wird noch eine weitere Art von Zelten verwendet, die durch einen
ständigen
Luftstrom getragen werden und aus einer Doppelwand aus durchlässigem Material
bestehen. Diese Doppelwand aus durchlässigem Material riefe bei einer
industriellen Herstellung große
Schwierigkeiten hervor, da die Behandlung, die nötig ist, um solch einen Stoff
feuerfest zu machen, wie es Experten dieses Bereichs bekannt ist,
sehr schwierig und auf jeden Fall nicht billig ist. Dazu kommt,
auch wenn die Luftkammer eine wirkungsvolle Isolation von der Außenumgebung
darstellt, dass die Innenwand dennoch transpiriert und innerhalb
des Zelts aufgrund des unvermeidlichen Wärmeaustausches entweder Luft erzeugt,
die durch den Treibhauseffekt erhitzt ist, oder kühle Luft
im Winter.
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In
dem Dokument
DE 2042114 ist
eine Tragluftkonstruktion beschrieben, bei der Luftgeneratoren verwendet
werden, um die Temperatur der Luft, die zwischen den inneren und
den äußeren Teilen
einer doppelwandigen Abdeckung enthalten ist, zu regulieren, während Wasser- bzw. Sandsäcke einem
Temperaturanstieg entgegen wirken sollten, der durch die unter Druck
stehende Luft, die in der Konstruktion enthalten ist, entstehen
könnte.
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Offenbarung
der Erfindung
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Das
Ziel dieser Erfindung ist es, die oben genannten und weitere Nachteile
zu überwinden,
sowie eine sichere Konstruktion zu bieten, sowohl für Notfallsituationen
als auch für
alle weiteren Situationen, in denen es nötig ist, in kurzer Zeit sichere
und bequeme überdachte
Räumlichkeiten
aufzustellen. Zusätzlich
dazu kann die vorliegende Erfindung leicht in einer größeren Skala
hergestellt werden, z.B. auf industrieller Ebene, unter Beachtung
der aktuellen Regelungen zum Umweltschutz, und auch zu größerer Energieersparnis
neigend. Die aktuelle Erfindung weist wesentliche Unterschiede im
Vergleich zu den existierenden Projekten auf, vor allem in Hinsicht
auf die industrielle Anwendbarkeit, den Umweltschutz und die Energieersparnis,
aber auch auf die Qualität des
Produkts und die Vorteile beim Gebrauch.
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Wir
haben dieses Ergebnis erreicht, indem wir die technische Lösung angewendet
haben, die in den Hauptpatentansprüchen beschrieben ist. Weitere
Merkmale dieser Erfindung sind Gegenstand davon abhängiger Patentansprüche.
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Die
Vorteile, die sich aus der vorliegenden Erfindung ergeben, liegen
im Wesentlichen in der Tatsache, dass es möglich ist, in sehr kurzer Zeit
und ohne jegliche Bedarf an technischen Kenntnissen oder körperlichen
Anstrengungen eine bewegliche Feldkonstruktion zu errichten; darin,
dass diese Konstruktion von der Außenumgebung isoliert ist, was
die Einflüsse
der äußeren Umweltbedingungen
merklich verringert; darin, dass sie undurchlässige Wände hat, so dass sie feuerfest
gemacht werden kann und nicht unter klimatischen Einflüssen leidet;
darin, dass die Luft innerhalb der Unterbringungsstruktur dank der Lüftung ständig ausgetauscht
und gereinigt wird; darin, dass es möglich ist, warme oder kalte
Luft zu erhalten, je nach gewünschter
Klimatisierung.
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Die
wichtigste Eigenschaft der vorliegenden Erfindung, unabhängig von
ihrem Zweck und ihrer Größe, ist,
dass sie aus einem einzelnen Korpus jeglicher Form und Größe besteht,
wobei die Wände
und die Decke von einer Lufkammer gebildet werden, die als Innenschlauch
um den Aufenthaltsraum herum wirkt. Diese Kammer, die so berechnet
ist, dass sie an das Volumen des Zelts, in dem man sich aufhält, angepasst
ist, wird mithilfe üblicher
elektropneumatischer Instrumente gleichmäßig mit Druckluft mit eingeschränktem und
kontrolliertem Druck gefüllt,
wobei man einen oder mehrere elektrische Kompressoren oder Ventilatoren
von geeigneter, vorbestimmter Größe und Stärke verwendet.
Die eingefüllte
Luft ermöglicht
es der Konstruktion, sich aufzurichten und zu stehen, und somit,
die vorgesehene Form zu erreichen – dies geschieht aufgrund des
ständigen
Luftstroms, der es der Konstruktion ermöglicht, sogar dann stehen zu
bleiben, falls Lecks durch Löcher oder
kleine Risse auftreten sollten, da die Luftmenge, die innerhalb
einer bestimmten Zeiteinheit eingefüllt wird, auch aufgrund möglicher
Lecks berechnet ist.
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Ein
weiterer wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass
ein Teil der eingefüllten Luft
in gleichmäßiger Menge
durch geeignete Gitter strömt,
die in einem oder mehreren Bereichen der Luftkammer angeordnet sind;
dadurch wird ein ständiger
Luftaustausch erreicht, was somit die Luft, die durch Sonneneinstrahlung
erhitzt wurde, aus der Luftkammer entfernt, und sie durch Luft mit
normaler Temperatur oder sogar durch kühle Luft ersetzt. Die aus den
Gittern ausgestoßene
Luft kann entweder nach außen
abströmen,
wenn es gewünscht
wird, den Innenraum des Hauses kühl
zu halten, oder im umgekehrten Fall nach innen, so dass man eine
absolut natürliche, ökologische
und billige Hitzequelle erhält.
Das wichtigste Ergebnis ist eine Art Selbstklimatisierung der Innentemperatur
der Konstruktion, ohne jeden Bedarf an zusätzlichen oder ergänzenden
Energiequellen, was zu einer bemerkenswerten Energieersparnis und
gleichzeitig zu einer großen Verbesserung
der Behaglichkeit der Konstruktion führt, so dass sie für jeden
besonderen und heiklen Zweck geeignet ist, wie zum Beispiel als
Feldkrankenhaus oder auf jeden Fall als Erste-Hilfe-Einrichtung.
Eine daraus folgende und nicht zweitrangige Auswirkung dieser Erfindung
umfasst die Vorteile, die sich aus dem ständigen Austausch des Sauerstoffs und
aus der Verringerung der Feuchtigkeit innerhalb der Konstruktion
ergeben. Diese Eigenschaften führen
dazu, dass die Konstruktion zur Unterbringung von Menschen, Labors,
Ausrüstungen
usw. geeignet sind.
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Reduziert
auf ihre wesentliche Struktur und unter Bezug auf die Abbildungen
der beiligenden Zeichnungen umfasst eine Tragluftkonstruktion nach der
Erfindung Folgendes:
- – Mittel zur Errichtung einer
Konstruktion mit einem Zelt, das aus einem einzelnen Korpus besteht,
ausgestattet mit Doppelwänden,
die am Vorder-, Hinter-, Seiten- und Oberteil eine Luftkammer (2)
bilden, in die ein ständiger
Luftstrom direkt eingefüllt
wird, um die selbe Konstruktion zu tragen.
- – Mittel
zur Erzeugung und Kanalisierung der Luft innerhalb der besagten
Luftkammer, bestehend aus einem oder mehreren Elektroventilatoren oder
elektrischen Kompressoren, proportional zum Volumen des Zelts, das
getragen werden soll, verbunden mit dem Innenraum der Luftkammer
(2).
- – Mittel
zur Klimatisierung des Aufenthaltsraums mit Löchern, die an den Wänden des
Zelts angebracht sind und die einen Teil der Luft in der Luftkammer,
die von den Sonnenstrahlen erhitzt wurde, entweder nach außen oder
nach innen kanalisieren, je nach der gewünschten Temperatur.
- – Mittel
zur Klimatisierung des Aufenthaltsraums im Fall extremer Umgebungstemperaturen
(< 16° C oder > 28° C), die aus Heizpumpen bestehen, die
durch Löcher
oder durchgängig
durch die Luftkammer mit dem Innenraum des Zelts verbunden sind
und direkt auf die Innentemperatur einwirken.
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Günstigerweise
besteht die Konstruktion aus einer einzelnen Leinwand aus undurchlässigem Stoff höchster Qualität aus einer
Webkette mit einer einzelnen oder doppelten Umschichtung aus PVC
oder anderen, technisch geeigneten Materialien, die auf jeden Fall
undurchlässig,
schimmelabweisend, feuerfest und ungiftig sind.
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Günstigerweise
sind die Wände,
aus denen die Konstruktion besteht, die Seiten (10) und
(11), das Dach (12), der Boden (13),
Türen und Fenster (14)
und (15) durch Heißverschweißung (16)
oder Elektroverschweißung,
Verkleben (17) oder Zusammennähen (18) miteinander
verbunden, so dass sich die Konstruktion (19) als einzelner
Korpus darstellt. Die Nähte
müssen
im Vergleich zu den gesamten Tätigkeiten
zur Vereinigung der verschiedenen Abschnitte auf ein Mindestmaß eingeschränkt sein (max.
15 %), so dass die Gefahren, dass durch mikroskopisch kleine Löcher Wasser
eindringen kann oder sich Luftlecks bilden, beträchtlich verringert werden.
Den angegebenen Prozentsatz zu überschreiten,
würde zu
einer kostenspieligen Zunahme der Luftmenge, die in die Kammer eingefüllt wird,
führen.
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Günstigerweise
wird die Luft mithilfe von einem oder mehreren elektrischen Ventilatoren
(20) eingefüllt,
die mit der Luftkammer (2) des Zelts verbunden sind. Dies
führt dazu,
dass sich die Konstruktion (21) aufrichtet und stabil steht,
verglichen sowohl mit ihrem Eigengewicht (Q), als auch mit dem Druck, der
durch den Wind auf die Konstruktion ausgeübt wird (V), sowie mit dem
Gewicht durch möglichen Schneefall
(QH).
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Günstigerweise
ist der Druck (KW/cm2), der innerhalb der
Kammer (2) ausgeübt
wird, auf jeden Fall höher
als derjenige, der durch die oben genannten äußeren Einflüsse auf die Konstruktion ausgeübt wird.
Alles ist möglich,
wenn der Ventilator im richtigen Verhältnis zum Volumen der Luftkammer
eingestellt wird, ganz abgesehen von der Größe und der Form der Konstruktion.
Im Inneren entsteht ein isolierter Hohlraum, und zwar die Luftkammer
(2). Sie gewährleistet
eine perfekte thermische und akustische Isolierung des Teils der
Konstruktion, in dem man sich aufhält, und verringert deutlich
den Treibhauseffekt, der typisch für die herkömmlichen Zelte ist, die heutzutage
auf dem Markt sind.
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Günstigerweise
ermöglicht
es die Luft, die eingefüllt
wird, dass die Konstruktion sich aufrichtet und steht und dadurch
die vorgesehene Form einnimmt, sogar im Fall von Lecks durch Löcher oder kleine
Risse, da die Menge der Luft, die innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit
eingefüllt
wird, auch aufgrund möglicher
Lecks berechnet ist.
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Günstigerweise
wird die Luft durch geeignete Öffnungen
eingefüllt,
die von Gittern bedeckt sind, welche die Luft je nach der gewünschten
Wirkung nach außen
(V1) oder nach innen (V2) leiten, und strömt in den Innenraum der Luftkammer
bzw. daraus heraus.
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Günstigerweise
strömt
ein Teil der Luft in geringerem Anteil durch einen oder mehrere
Abschnitte der Luftkammer als diejenige, die von dem/den elektrischen
Ventilator/en (20) eingefüllt wird, so dass innerhalb
der Kammer (2) ständig
genug Druck (p) herrscht, um die Konstruktion zu tragen und stabil
zu machen (theoretisch zwischen 60 und 180 pa geschätzt). Die
Luft, die durch die Gitter strömt,
kann aus dem Hohlraum ausgestoßen
(V1) oder in ihn hinein geleitet (V2) werden, so dass eine natürliche Klimatisierung
der Konstruktion entsteht.
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Angesichts
der Tatsache, dass Luft selbst ein perfekter Isolator ist und dass
die Luft innerhalb der Kammer durch die Sonneneinstrahlung (+t)
erhitzt wird, verringern ihr Strom und die kühlere Luft, die von außen kommt,
die Ausbreitung unerwünschter Hitze
in das Innere der Konstruktion. Daher wird die Luft, die in der
Lufkammer (2) umgewälzt
und durch die Sonneneinstrahlung (+t) (+Q) erhitzt wird, im Sommer
aus der Konstruktion heraus strömen
(→ out),
so dass kühlere
Luft in die Luftkammer eindringt. Dadurch wird der Treibhauseffekt
deutlich verringert und die Temperatur innerhalb der Konstruktion
ist kühler.
In der Winterzeit, wenn aber dennoch die Sonne scheint (7),
strömt
die Luft, die in der Luftkammer umgewälzt und durch die Sonneneinstrahlung
erhitzt wird, in die Konstruktion hinein, so dass der Innenraum
angenehm und natürlich
aufgeheizt wird. Dieses System gewährleistet ein perfektes Wohlbefinden
innerhalb der Konstruktion bei geschätzten Außentemperaturen zwischen +
16° C und +
28° C, all
dies ohne jede zusätzliche
Energiequelle, und demzufolge mit Energieersparnis und Schutz der Umwelt.
Zusätzlich
dazu verhindert die Umwälzung der
Luft innerhalb des Hohlraums die Entstehung zu starker Feuchtigkeit
und die mögliche
Bildung von Kondenswasser beim Abkühlen, wodurch die Umgebung
trocken bleibt, sogar dann, wenn viele Menschen oder Ausrüstungen
darin untergebracht sind, die in ihrem natürlichen Lebenszyklus Dampf
erzeugen. Bei Temperaturen, die höher als die oben beschriebenen
sind, kann diese Erfindung mit zusätzlichen Klimatisierungsquellen
ausgestattet werden, um auf jeden Fall eine angenehme Temperatur
innerhalb der Konstruktion zu erreichen.
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Günstigerweise
ist die Konstruktion so gebaut, dass es möglich ist, direkt und einfach
Heizpumpen zu installieren, die sowohl die Fähigkeit zum Heizen als auch
zum Kühlen
besitzen. Zu diesem Zweck müssen
nur einige Verbesserungen an den heutzutage auf dem Markt erhältlichen
Heizpumpen vorgenommen werden, so dass sie immer einfach zu installieren
sind, auch ohne die Mithilfe erfahrener Techniker. Im Fall von sehr
niedrigen Außentemperaturen
(< 5° C) ist es
möglich,
direkt innerhalb der Konstruktion spezielle katalytische Flüssigbrennstofföfen ohne
Schlote zu verwenden; in diesem Fall ist es ausreichend, den erzeugten
Dampf durch den Entfeuchtungsprozess der Pumpe nach außen zu leiten und
den langsamen Austausch der Luft zu aktivieren, indem man die Luft,
die von der Luftkammer kommt, in die Konstruktion einlässt.
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Günstigerweise
ist die Stabilität
der Konstruktion ebenfalls sicherer, dank der Einfügung eines
Innenrahmens aus Bögen,
die aus biegsamem Kunststoffmaterial bestehen, was ihre Stabilität sogar im
Fall unbeabsichtigter Druckabfälle
oder außergewöhnlicher
Außeneinflüsse gewährleistet.
Diese Konstruktion wird in jedem Fall standhafter sein, falls außergewöhnliche
atmosphärische
Phänomene
wie Schnee, Wind usw. auftreten, und wird eine wichtige Hilfe bei
der Unterbringung elektrischer Ausrüstungen oder für andere
Zwecke sein.
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Günstigerweise
hat diese Erfindung eine extrem geringe Transportmasse im Verhältnis zu
ihrer Wohnlichkeit, und kann besonders praktisch und schnell aufgestellt
werden, da sie im Wesentlichen aus einer einzelnen Konstruktion
besteht.
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Günstigerweise
kann dieses System im Fall extremer Umgebungstemperaturen durch
Löcher,
die durch die Luftkammer durchgehen, und übliche Klimatisierungsvorrichtungen,
die von außen
angeschlossen sind, für
die Klimatisierung der Innenumgebung sorgen.
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Günstigerweise
kann dieses System durch Heizpumpen direkt innen klimatisiert werden.
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Günstigerweise
ist dieses System aufgrund seines einfachen und schnellen Aufbaus
und aufgrund der Regulierung seiner Innentemperatur besonders für folgende
Zwecke geeignet: als Erste-Hilfe-Stationen bei Erdbeben, Überflutungen,
Massenfluchten usw.; als Krankenhausdienst und/oder Operationssaal,
als sozialer Dienst wie zum Beispiel als Speisesaal, Schule, Kirche
usw.; als Zentrum der Aktivitäten
in Notfäl len,
bei Suchaktionen usw.; als Unterbringung für ehrenamtliche oder Militärdienste;
als mittelfristiges Haus, als Unterbringung bei Camping und für die Freizeit,
als Stand bei Messen oder Ausstellungen jeder Art, als bewegliches
Büro und
für weitere
Anwendungen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Diese
und weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sind für jeden
Experten dieses Bereichs durch die folgende Beschreibung und den
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
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1 zeigt
die komplexe Konstruktion (1).
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2 zeigt
die Details der Konstruktion, die im Wesentlichen aus einer Luftkammer
(2) bestehen, die aus einer Innenwand (3) und
einer Außenwand (4)
aus Stoff gebildet wird. Damit die Erfindung perfekt funktioniert,
muss diese Luftkammer mindestens 200 mm dick sein (5),
und die zwei Stoffwände,
die sie bilden, sind durch Schnüre
(6), Bänder
und/oder Streifen, die ungefähr
400 mm (7) voneinander entfernt sind, miteinander verbunden.
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3 zeigt
wie 2, dass die Luftkammer alle Oberflächen der
Konstruktion bedeckt, die Vorder- (8), die Rückfläche (9),
die Seitenflächen
(10) und (11) und die Dachfläche (12), außer den
Boden (13), die Türen
(14) und die Fenster (15).
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4 zeigt
die Wände,
welche die Konstruktion bilden – die
Seiten (10) und (11), das Dach (12),
den Boden (13), die Türen
und Fenster (14) und (15), die durch Heißverschweißung (16)
bzw. elektronische Verschweißung,
Verkleben (17) oder Zusammennähen (18) miteinander
verbunden sind, so dass sich die Konstruktion (19) als
einzelner Korpus ergibt.
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5 zeigt
das System, mit dem die Luft eingefüllt wird; dies geschieht durch
einen oder mehrere elektrische Ventilatoren (20), die an
die Luftkammer (2) des Zelts angeschlossen sind; dieser
Vorgang führt
dazu, dass die Konstruktion (21) sich aufrichtet und stabil
steht, sowohl im Vergleich zu ihrem Eigengewicht (Q), als auch zu
dem Druck, der durch den Wind auf die Konstruktion ausgeübt wird
(V), als auch zu dem Gewicht eines möglichen Schneefalls (QH).
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6 und 7 zeigen
schematisch die Funktion dieses Systems durch Darstellung des Systems
zum Einlass der Luft und ihres Stroms mithilfe von geeigneten Öffnungen,
welche die Luft nach außen
(V1) oder in den Innenraum (V2) des Zelts leiten, je nach der gewünschten
Auswirkung.
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8 zeigt,
dass die Konstruktion mit Löchern
ausgestattet sein kann, die durch die Luftkammer (24) hindurch
gehen, so dass es möglich
ist, einfach und direkt Heizpumpen (26) mit Heiz- und/oder Kühlfähigkeit
zu installieren.
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9 zeigt,
dass es möglich
ist, um die Konstruktion sicherer zu machen, nachdem sie aufgrund
der Auswirkung des Drucks der Luft, die in die Kammer (2)
eingefüllt
wurde, aufgerichtet wurde, einen Stützrahmen aus Bögen (25),
die aus biegsamem Kunststoffmaterial hergestellt sind, einzufügen.