DE1923430C - Schurze zur Umfangsbegrenzung eines Stromungsmittelkissens einer Bodeneffekt maschine mit einer flexiblen Membran - Google Patents
Schurze zur Umfangsbegrenzung eines Stromungsmittelkissens einer Bodeneffekt maschine mit einer flexiblen MembranInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schürze zur Umfungsbegrenzung eines Strömungsmittelkissens
iiner Bodeuelfektmaschine mit einer die strömungsmitteldichte
Wand der Schürze bildenden flexiblen Membran mit geschlossener Umfangskontur, auf der
mehrere im Abstand voneinander angeordnete strangförmige Verstärkungen quer zur Achsrichtung der
Schürze, bei Faltenbildung der Membran die Falten stützend, verlaufen.
Es ist bekannt, die Wand einer solchen Schürze aus einem flexiblen Material herzustellen, das durch
den Überdruck der Luft oder eines anderen inneren Strömungsmittels gespannt gehalten wird, und die
Schürze dabei so auszubilden, daß ihr die Flexibilität der Wand gestattet, beim Passieren verhältnismäßig
großer Hindernisse diesen auszuweichen. Wenn die Wand durch eine endlose im Grundriß kreisförmige
flexible Membran gebildet ist, nimmt sie im aufgeblasenen
Zustand normalerweise die Form eines Umdrehkörpers um die senkrechte Achse der Schürze an. ao
Es ist jedoch in gewissen Fällen von Vorteil, die Meridiane der Membran z. B. mittels radial angeordneter
Segel derart festzuhalten, daß die Schürze beim Aufblasen eine Form mit mehreren Wölbungen annimmt,
d. h., daß sie zwischen den so festgehaltenen as Meridianen mehrere Wölbungen bildet, deren Quer- ·
schnitte in einer Ebene senkrecht zur Schürzenachse kranzförmig angeordnete Kreisbogen sind.
Bei den bekannten Ausführungen liegt die Höhe der Schürze in der Arbeitsste"ung im allgemeinen
fest. Die Höhe kann jedoch auch mit Hilfe von Vorrichtungen regelbar sein, die ein/ nheben der Schürze
beim Passieren großer Hindernisse gestatten. Es ist auch bekannt, insbesondere durch die deutsche Patentschrift
1 190 800, die Wand der Schürze nach innen zu neigen, um ihr im wesentlichen die Form eines
Kegelstumpfes zu geben, dessen unterer freier Querschnitt kleiner ist als der obere am Gestell der Maschine
befestigte Querschnitt. Die inneren Druckkräfte erzeugen so eine vertikale nach unten gerichtete
Komponente, die der Wand eine Spannung längs ihrer Meridiane derart gibt, daß die Schürze dazu neigt,
ihre maximale Höhe beizubehalten, und diese Höhe unmittelbar wieder annimmt, nachdem sie bei der
Überwindung eines Hindernisses angehoben wurde. Eine solche Schürze wird im folgenden als »konische
Schürze« bezeichnet, wobei die Schürze sowohl einen kreisförmigen als auch einen mehrbogigen Querschnitt
haben kann. Sie kann aus mehreren Kegelstumpfen mit verschiedenen Konizitäten zusammengesetzt
sein und auch zylindrische Abschnitte enthalten.
Eine anhebbare Schürze kann gemäß der in Fig. 8 der deutschen Patentschrift 1190 800 dargestellten
Ausführung einen unteren flexiblen Teil und einen oberen ziehharmonikaartigen Teil aufweisen, der mit
starren Ringen verschen ist, die jede Vergrößerung des Durchmessers und der Länge des Ziehharmonik?1.-k-iles
verhindert, wobei der untere Ring mittels Ky!>cln
anhebbar sein kann.
Die bekannten flexiblen Schürzen, und zwar sowohl im Querschnitt kreisförmige als auch mehrhogige,
konische oder nicht konische Schürzen sind auf der Hasis von zugfesten fadenförmigen und miteinander
ν TWeblcn Elementen aufgebaut, die nebeneinanderliegen
oder in verschiedener Art und Weise initeinander gekreuzt sind. Diese Elemente, die· die ine-cha-Mische
!''esliykcit gewährleisten, sind in ein die Dicht-
heit bewirkendes flexibles Material von irgendeiner Zusammensetzung eingebettet (Naturkautschuk oder
synthetischer Kautschuk, synthetische Plastikmaterialien
usw.)· Die faden.'örmigen zugfesten ^em^n}&
sind in diffuser Form über die ganze Flache der dichten
Membran verteilt und innerhalb der Membran-
dicke angeordnet.
Nun aber erscheinen bei einer flexiblen autblasbaren Schürze sowohl dann, wenn ihr Querschnitt
kreisförmig ist, als auch dann, wenn er mehrbogtg ist, und zwar sowohl bei konischen als auch bei nicht
konischen Schürzen, die Hauptspannungen auf Grand des großen Krümmungsradius der Wand in honzontaler
Richtung oder in im wesentlichen horizontaler Richtung, d. h. im Falle einer zylindrischen Schurze
senkrecht zu der Umdrehungsachse und im Falle einer konischen Schürze senkrecht zu den Erzeugenden
der kegelstumpfförmigen Teile. Hieraus ergibt sich, daß bei bekannten aufblasbaren Schürzen me
Änderungen des Kisseninnendruckes hauptsächlich die Wirkung haben, den Durchmesser der Schürze
zu ändern.
Eine ebenfalls sich selbst streckende Schürze ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 218 887 bekannt,
die wenigstens ieilweise aus flexiblem, jedoch nicht
aus dehnbarem Material besteht und eine Vielzahl von horizontal verlaufenden, nach außen gerichteten
Wölbungen aufweist, von denen jeweils zwei in einer stegartigen Faltstelle: zusammenlaufen. Entlang der
Faltstelle sind in Längsrichtung biegsame federnde Stangen angeordnet, an denen Zugmittel in Form von
Seilen angreifen und die Schürze halten. Beim Uberqueren eines Hindernisses, z. B. einer Welle, werden
die Falten zusammengedrückt, so daß sich die Schürze verkürzt und sich im Inneren dadurch ein Überdruck
ausbildet. Auf die Schürze wirkt infolge des Überdruckes eine Kraftkomponent.., die die Schürze nach
unten drückt und die bestrebt ist, die Falten zu öffnen, so daß sie nach dem Passieren der Welle
schnell in ihre ursprüngliche Lage zurückgebracht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schürze zur Begrenzung eines Strömungsmittelkissens
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie ihre Höhe bei Änderungen des Kisseninnendrackes
automatisch derart ändert, daß sie sich bei steigendem Druck verkürzt und bei fallendem Druck verlängert.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei dei eingangs genannten Einrichtung dadurch gelöst, daß
die Membran aus einem durch den Strömungsmitteldruck im Kissen dehnbaren Material besteht und daC
die strangförmigen Verstärkungen als elastische Ringe ausgebildet sind und aus einem Material bestehen
das in IJmfangsrichtung der Schürze weniger dehnbai
ist als das Membranmatenal, wodurch die Ringe mi der Membran derart zusammenwirken, daß die Höh(
der Schürze automatisch abnimmt, wenn der Kissen druck zunimmt.
Bei einer Schürze gemäß der Erfindung wird dii Funktion der mechanischen Festigkeit von der Dich
tungsfunktion derart getrennt, daß die radialen Span nuiipn ausgenutzt werden, um auf die Höhe de
Schürze Einfluß zu nehmen. Auf diese Weise win im Fülle einer kreisförmigen Schürze die Membra
durch den Innendruck gegen die Ringe gepreßt un ^-'tzt diese unter Spannung. Jeder Ring wird untc
dieser Spannung cine· Glcichgcwichtsstcllum; ar
irIiiikii. der ihm eine kreisförmige form verleih
Die gegen die Ringe abgestützte Membran wird zwischen diesen, indem sie sieh milhiiist, die Form
mehrerer übereinaiiderliegender Teile von Kreisringen
unnehmeii, deren Krümmung in vertikaler Richtung
un1 so stärker ausgeprägt sein wird, je höher der
Innendruck ist. Die Änderungen des Innendruckes werden also Änderungen des Abslandes der Ringe
ergehen und demzufolge Änderungen der Schürzenhöhe.
lliiiaus wird sich insbesondere eine selbsttätige
dynamische Stabilisierung, eine Verbesserung der Abfederung der Bodenellektmaschine und eine Gewichisersparnis
ergeben. Diese Ergebnis-e sind für Schür/en jeder Form von Vorteil, jedoch ganz besonders
bei Anwendung der Erfindung auf eine konische Scl:üi/e.
!■in erster Vorteil ist die automatische dynamische
Stilisierung der Schürze. Die klassischen konischen Schurzen unterliegen einer Schwingung, die bei großen
Mii'-.ehinen für die Masse des Strömungsmittds von
Bl-.leitung ist. Diese Erscheinung tritt auf, wenn eine
Vtmrößerung des Kissendruckes mit einer Vergrößerung
des Kissenvolumens zusammenfällt, was der FaIi ist bei klassischen Schürzen mit gegebener
Hohe, deren Durchmesser sich mit dem Druck vergmlkrt.
Hei der Schürze gemäß der Erfindung erzeugt eine
Vergrößerung des Durchmessers, die durch eine Diuckerhöhung hervorgerufen wird, eine sehr geringe
Verp/ößerung des Volumens im Verhältnis zu der wesentlichen Verminderung des Volumens auf Grund
der vertikalen Zusammenziehung der Schürze. Die Stal-ililät ergibt sich also automatisch, und man kann
die erfind'ingsgemäße Schürze anwenden, um sehr
große Boueneffektmaschinen zu bauen.
Fin anderer Vorteil ist die Verbesserung der Qualitat 'ler Abfederung der Maschine. Beim Passieren
von Hindernissen mit länglicher Form (z.B. Meereswellen) mit großer Geschwindigkeit mit einem
schnellfahrenden Luftkissenfahrzeug, aas mit flexiblen Schürzen ausgerüstet ist, nähert sich und entfernt sich
die Stützfläche vom unteren Ende der Schürze. Im Falle euer klassischen Schürze mit fester Höhe ändert
sich die Flughöhe (zwischen dem unteren Ende der Schürze und dem Boden bzw. der Wasserfläche)
innerhalb einer sehr kurzen Zeit zwischen einem Wert Null und einen, Maximalwert dadurch, daß eine
plötzliche Änderung des Druckes in der Schürze auftritt Diese plötzliche Änderung des Druckes führt zu
Druckstoß, die zu gefährlichen Beanspruchungen
der Schürze und des Gestells führen. Die gesamte Maschine, die Unebenheiten des Geländes folgen
muß, ist Vertikalbeschleunigungen unterworfen, die um so größer sind, je größer die Geschwindigkeit der
/wischen dem Hindernis und dem Gestell des Luftkissenfahrzeuges
bilden.
Der Teil der Schürze, der die größten Höhe-umdemngen
ausführen kann, ist der untere Teil der Schürze, und man erhält also eine Abfederung mit
progressiver Wirkung. Bei kleinen Belastungen tritt im wesentlichen nur am unteren Ende der Schürze
eine Höhenänderung auf. Uei größeren Belastungen tretf;n auch im Bereich der übrigen Schürze Höhenänderungen
auf, die jedoch im Verhältnis kleiner sind als die Höhenänderungen am unteren Ende der
Schürze.
Auf diese Weise gestattet es die Schürze gemäß der Erfindung, die ein Luftpolster mit variabler Höhe
zwischen der Stützfläche des Bodens (oder einer Wasserfläche) und dem Gestell der Maschine bildet,
eine Verminderung der Vertikalbeschleunigungen zu erhalten, die durch rasche Änderungen des >*·'»"■·<:
der Stützfläche hervorgerufer werden. Da die λο Schürze die Tendenz hat, dei Stützfläche zu
vermeidet man außerdem die Gefahr von stoßen im Kissen.
Ein weiterer Vorteil der Schürze gemäß der Erfindung
ist eine bedeutende Einsparung an Gewicht. »5 Die Gewichtseinsparung, die sich mit der erfindungsgemäßen
Schürze erzielen läßt, beruht vor allem auf ihren Federungseigenschaften. Die Beseitigung
oder Verminderung der Gefahr von Druckstößen in der Füllung des Kissens gestattet es, die dem Druck
widerstehenden Elemente schwächer zu bemessen.
Die Einsparung an Gewicht beruht auch auf der Eigenschaft der Schürzen, eine automatische dynamische
Stabilität zu bewirken. Die Vergrößerung des Durchmessers unter der Wirkung des Druckes ist
weniger schädlich als bei den klassischen konischen Schürzen, und man kann deshalb größere Verlängerungen
der dem Druck wiederstehenden Elemente zulassen und demzufolge eine schwächere Bemessung,
was zur Folge hat, daß die erfindungsgemäße Schürze ♦o wegen ihrer größeren Elastizität weniger bruchempfindlich
ist.
Bei der klassischen Schürze mit homogener Wand existiert praktisch kein Zwischenelement zwischen
den die Beanspruchung hauptsächlich aufnehmenden Elementen und der Luftmasse des Kissens. Jeder
aerodynamische Druckstoß wird sofort auf diese Elemente übertragen und ruft sofortige
spruchung (Stöße) hervor. Bei der Schürze Erfindung sind die die mechanische Beai
hauptsächlich aufnehmenden Elemente, d. h. die flexiblen Ringe unter Zwischenfügung der Membran
auf Zug beansprucht, wobei die Membran dank ihrer Elastizität die Energie absorbieren wird, bevor sie
Lifcn kann. Hierdurch werispruchungen
herabgesetzt
aul Clnind to Auf!«
T, 3,0 nur dn Teil
es möglich, vorgeformte Litzen (ζ. B. Metallkabel) von geeignetem Querschnitt zu verwenden, deren
mechanische Eigenschaften vollständig bekannt sind. Da die Kabel einen wesentlichen Abstand voneinander haben und durch eine elastischere Membran
miteinander verbunden sind, kennt man die Beanspruchung, die sie aushalten müssen, besser.
Da die dichte Membran der Schürze gemäß der Erlindung wenige die Beanspruchung aufnehmende
maß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 7 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer unter Druck stehenden Schürze gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 8 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer unter Druck stehenden Schürze gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer unter Druck stehenden Schürze gemäß einer
fadenförmige Elemente enthalten kann, was möglich io weiteren Ausführungsform der Erfindung,
ist. weil die gesamte oder der Hauptteil der horizon- Fig 10 schematisch eine Vorrichtung mit Zug
ankern zum Zusammenhalten einer aus mehreren
talen Beanspruchung durch die flexiblen Ringe aufgenommen wird und weil die vertikalen Beanspruchungen gering sind, kann man ein Minimum an
flexibler Gummimasse verwenden, um die Membranen zu bestreichen und ihre Dichtheit herzustellen,
was weiterhin wesentlich zur Gewichtseinsparung beiträgt. Wegen des geringen Gewichtes der erfindungsgemäßen Schürze ergibt sich eine zusätzliche
zum Zusammenhalten einer aus Wölbungen bestehenden Schürze gemäß der Erfindung in einem Schnitt nach Linie X-X in Fig. 11,
Fig. 11 schematisch eine Vorrichtung mit Zugstangen zum Zusammenhalten einer aus mehreren
Wölbungen bestehenden Schürze gemäß der Erfindung in einem Schnitt nach Linie XI-XI in Fig. 10,
durch Versuche festgestellt, daß die Größe der durch
das Passieren von Hindernissen hervorgerufenen Beschleunigungen senkrecht zur Stützfläche mit dem
Gewicht der Schürze zunimmt.
Ein weiterer Vorteil der Schürze gemäß der Erfindung ist die Erleichterung ihres Zusammenfaltens.
Eine Schürze einer Bodeneffektmaschine muß sich in senkrechter Richtung zusammenfalten können, um
beim Anhalten der Maschine das Aufruhen des Ge-
F ig. 13 eine Teilansicht analog der Ansicht nach Fig. 11, wobei in einem gegenüber Fig. 11 vergrößerten Maßstab eine Vorrichtung zur Befestigung
eines flexiblen Ringes gezeigt ist, und
Fig. 14 einen Teilschnitt nach Linie XIV-XIV in
Fig. 13.
Die in Fig. 1 dargestellte konische Schürze ist durch eine flexible Membran gebildet, die am Gestell 2 einer Bodeneffektmaschine befestigt ist. Die
stells auf dem Boden zu ermöglichen. Die Schürze 30 Schürze ist von flexiblen Ringen 3 umgeben. Die
gemäß der Erfindung hat im Wandmaterial nur sehr Schürze wird durch bekannte nicht dargestellte Mittel, die einen Teil der Bodeneffektmaschine bilden,
mit einem unter Druck stehenden Strömungsmittel
gespeist. F i g. 2 zeigt schematisch die aufgeblasene
wenige, die Beanspruchung aufnehmende unregelmäßig verteilte Elemente und ist deshalb dünn, so
daß die Schürze sehr flexibel ist und sich leicht zusammenfalten läßt. Da die die Hauptbeanspruchungen 35 Schürze. Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab einer
aufnehmenden Elemente in waagerechter Lage und Teil 1 α der Schürze, der sich zwischen zwei flexibler
getrennt voneinander angeordnet sind, bilden sie Ringen befindet, im Ruhezustand. Die Fig. 3a und
keinerlei Hindernisse gegen das Zusammenfalten in -3b zeigen diesen Teil der Schürze in einem Zustand
senkrechter Richtung. den sie bei kleinem Innendruck (F i g. 3 a) und bei
Bei einer mehrbogigen Schürze ermöglicht es die 4° großem Innendruck (Fig. 3b) annimmt.
Erfindung, auf eine Fixierung der Wandmeridiane Bei der dargestellten Ausführungsform ist die
längs einer zusammenhängenden Naht zu verzichten. Schürze 1 derart kreisförmig, daß sie, wie dies dar
Es genügt. Punkte festzuhalten, die an den Ringen gestellt wurde, durch den Druck gegen die flexibler
in geeigneter Weise ausgewählt sind, wobei das Fest- Ringe 3 angedrückt wird, die eine Kreisform anhalten dieser Punkte mit Hilfe von Kabeln erfolgen 45 nehmen. Die Schürze 1, die sich an diesen flexibler
kann. Ringen abstützt, nimmt unter der W;*kung de;
spielen näher erläutert. Es zeigt geometrische Form und ihre Abmessungen hänger
Fig. 1 eine konische Schürze gemäß der Erfindung vom Verhältnis der Dehnung der Membran zur Deh-
schematisch im Aufriß, wobei die Schürze nicht unter 5° nung der Ringe in waagerechter Richtung unter dei
Druck steht. Wirkung des Innendruckes ab.
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht, Wenn die Elastizität der Membran gleich wäre
wobei jedoch die Schürze unter Druck steht. wie diejenige der Ringe, würde die Schürze eins
Fig. 3 einen teilweisen senkrechten Schnitt in vollkommene konische Form annehmen, und dii
einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab, wo- 55 Ringe würden den gleichen Zuebcanspruchunger
bei eine Ausführungsform des Ringes gezeigt ist. unterworfen wie die Schürze.
Fi g. 3 a einen der Fi g. 3 entsprechenden Schnitt. Wenn hingegen der Widerstand der Membrar
wobei die Verformung der Membran der Schürze bei gegen eine Dehnung in Umfangsrichtuns vernach
einem gewissen überdruck gezeigt ist. lässigbar ist gegenüber dem Widerstand der Ringe
Fig. 3 b einen der F i g. 3 entsprechenden Schnitt. 6° wird jeder Teii 1«, der sich zwischen zwei Ringer
wobei die Schürze jedoch mit höherem Druck beaufschlagt ist.
Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
befinde*, eine Gleichgewichtslage einnehmen, die ihrr
die Form eines Teiles eines Kreisringes gibt, und die
gesamten Kräfte in waagerechter Richtung werder ausschließlich von den Ringen aufgenommen. Wenr
Fig. 5 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt 65 die Schürze zylindrisch wäre, würde jeder Ab
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. schnitt \o die Form eines halben Kreisrinces anneh
men, und die Membran würde in vertikaler Rieh
I i u. ή eine der F i g. 2 entsprechende Ansicht
einer konischen unier Druck stehenden Schürze ge-
tung nur den Kräften unterworfen, du-
(iruiid des kleinen Radius des Kreisringes ergehen.
Im hier betrachteten Fall einer konischen Schürze jedoch behält die GcMimtscliürze Holz der Wulstbildung
insgesamt eine KegelsHimpfform. wobei die I 'i-inMabililiit durch den Druck bewirkt wird, und es
cnts'icht auch in vertikaler Richtung eine Spannung, die sich aus der Konizität ergibt und die ihren größten
Wert am oberen Fnile der Sc'.iür/e hat und die
nach unten abnimmt und am unteren linde der Schürze Null ist. Selbst in dem Fall, in dem die
Membran gegenüber einer Verlängerung einen vernachlässigbaren Widerstand hat. wird die Gleichgewichlsform
in Gestalt eines halben Kreisringes wegen der vertikalen Spannungsknmponente mit
Ausnahme des unleren Feldes nicht erreicht. Das unterste Feld wird der Form eines halben Kreisringes
am nächsten kommen, und das oberste Feld wird eine Form annehmen, die von einem halben Kreisring
im weitesten entfernt ist. Die Gleichgewiehtsfoiiii
wird in jedem Fall ein Teil eines Kreisringes sein, dessen Radius sich mit dem KKsendrtick ändert.
Wenn man die llaslizilät der Menibian in vertikaler
Richtung vernachlässigt (dies ist im allgemeinen möglich, da die Beanspruchungen in \erlikaler
Richtung, die durch die gemeinsame Wirkung der Konizität und des kleinen Radius des Kreisringes
entstehen, im Verhältnis zu den Kräften in waagerechter Richtung sehr gering sind), d h.. dehnt die
Membran sieh nicht in dieser Richtung, so bleibt die lange/, des Teiles dei Membran I
</. der sich zwischen zwei Ringen befindet, konstant (s. F ig. 3. 3 a
und 3 b). Wenn dieser Teil dei Membran unter der Wirkung des Druckes die Form eines Kreisringes
annimmt, nähern sich also die beiden flexiblen Ringe aneinander an. Die Schürze ist also dann, wenn sie
unter Druck steht, wesentlich kürzei als im Ruhezustand,
wie dies aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist.
In dem Fall, in dem die Membran bei dem betrachteten
Druckniveau einen vernachlässigbaren Widerstand gegen eine Verlängerung parallel zu den
Ringen im Vergleich zu dem Widerstand der Ringe und eine vernachlässigbare F.lastiziüil in vertikaler
Richtung hat. wird die Gleichgewichtsform der Schürze bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck
erreicht und wird unabhängig von den Änderungen des Druckes aufrechterhalten.
Bei den beiden oben betrachteten Hxtrcmfällcn (diese Fxlremfälle wurden nur angenommen, um die
Wirkungsweise der Schürze leichter verständlich zu machen) gestattet es die FIrfindung. unter einer gro-Ben
Zahl von Zwischenlösungen zu wählen, bei denen der gesamte mechanische Widerstand in l:mfangsrichtung
weder vollständig von den flexiblen Rinccn noch vollständig von der dichten Membran
aufgebracht wird, sondern in einem gewissen Verhältnis zwischen den Ringen und der Membran aufgeteilt
ist, wobei jedoch in jedem Falle, die Ringe weniccr dehnbar sind als die Membran. Man wird
für jeden Wert des Innendruckes einen Kreisringbogen
von verschiedenem Radius erhalten und demzufolge einen verschiedenen Abstand zwischen zwei
verschiedenen aufeinanderfolgenden flexiblen Ringen fs. Fig. 3a und 3b).
Die Höhe der Schürze wird also in Abhängigkeit Mim Druck im Strömungsmittelkissen verschieden
sein Sie wird beim Druck Null am größten sein (s. Fi g. 1) und wird abnehmen, wenn sich der Druck
vergrößert (s. F i g. 2). Der Teil der Schürze, der die größten Änderungen seiner Höhe erfährt, wird der
untere Teil sein, der dem zusätzlichen Fintluß der vertikalen Zugspannungen auf Grund der Konizität
weniger stark unterworfen ist.
Das Folienmalcrial. aus dem die Schütze hergestellt ist, kann z. B. rechteckige oder nicht rechteckige
Gewebcbänder aufweisen, die waagciecht oder unter 45 ' oder irgendeinem anderen Winkel
ίο geneigt angeordnet sind oder auch Seile in einer oiler
mehreren Lagen, die waagerecht und senkrecht oder unter irgendwelchen Winkeln gekreuzt angeordnet
sind. Diese verschiedenen Anordnungen gestatten es. die mechanische Arbeit, die einerseits die fadenfürmigen.
tue Beanspruchung aufnehmenden llcnienle
tier Gewebe oder Seile und andererseits der flexible
Gummi, der diese llemente bekleidet um! ihie Dichtheit
bewirkt, leisten müssen, nach Belieben zu verteilen.
zn Die llexibien Ringe können metallische Kabel
oder Zugbeanspruchung aufnehmende Flemenle irgendeiner alitieren Art sein. z. B. Kabel aus Glasfasern.
Seile auf tier Basis natürlicher oder künstlicher lexlilieii. Gurte. Gewebebäiuler usw. Die
flexiblen Ringe können an der Membran über ihre ganze Länge oiler an im Abstand angeordneten Stellen
befestigt sein.
I i g. 3 zeigt eine Ausführungsforni. bei tier jetler
flexible Ring 3 durch ein Kabel gebildet ist. das /wisehen tier Membran 1 und einem Gewebeband 4 eingeschlossen
ist. tlas auf die Membran aufgeklebt ist. Gemäß F i g. I ist das Kabel 3. in einem exlrudierten
Profil 5 eingeschlossen, tlas auf die Membran 1 aufgeklebt ist.
Alle Ringe der gleichen Schürze sind nicht unbedingt untereinander gleich, noch müssen sie zwischen
sich immer den gleichen Abstand haben. Sie können z. B. aus Kabeln von gleichem Durchmesser bestehen
und mit ungleichen Abständen auf der Schürze ver-
4" teilt sein oder auch auf der Schürze gleiche Abstände haben und aus Kabeln verschiedener Diirchme-ser
bestehen. Man kann auch diese beiden Parameter gleichzeitig variieren oder die Kabel zu zweit odet
zu noch mehreren anordnen. Fig. 5 zeigt aiii diese
Weise hergestellte flexible Ringe, wobei jedei Rint
aus zwei Kabeln 3«, 3/> besteht, die in ein Ilexible··
extrudiertes Profil Sa eingeschlossen sind, das aiii
die Membran 1 aufgeklebt ist.
Die Schürze kann auch nur über einen Teil ihrei
Höhe von Ringen umgeben sein. l'iu. (1 y( im eiiu
solche Schürze, die einen mit Ringen umgehend
Teil 6 aufweist, tier sich unterhalb eines konischei
Teiles 7 von klassischer Konstruktion befindet. Mai erhält auf diese Weise eine Schürze von geringerei
Deformationen längs ihrer Achse als im Falle eine Schürze, die von oben bis unten von flexiblen Rineei
umgeben ist. Bei tier Aiisfiihriingsform nach F i g. '
hingegen ist der Teil Tu mit klassischem Aufbai
unterhalb dem von flexiblen Ringen umiiehenei
Teil da gelegen. Hierdurch sind die Ringe vom unte ren Finde der Schürze entfernt, wodurch ihre Beschädigung
durch Abrieb ;*nf dem Boden oder Fm sion über dem Wasser vermieden wird. Genial
Fig. S ist tier konische Teil 7/1. der eine klassisch
Konjunktion aufweist, unterhalb eines von flexibli-i
Riii"en umgebenen 'Teils 6/' gelenen.
F" i g.') zeigt eine Ausführungsfoini. die es uestat
IeI. eine konische Schürze 1 iladiucli zu ei halten, tla
sie mitlels widerstandsfähigen Gewebebändern 8 als
Ringe umgürtet ist. Man könnte die dargestellten zylindrischen Gcvvebcba'nder durch kegelstumpfförniige
Bänder ersetzen.
Die [;ig. IO bis 14 zeigen Vorrichtungen, clic bei
Schür/en anwendbar sind, die mehrere Wölbungen
aufweisen.
Hei der Ausführungsform nach den Γ i g. 10 und
11 sind in regelmäßigem Abstand angeordnete
Punkte, im dargestellten Fall die Punkte·) eines jeden flexiblen Ringes 3 in radialer Richtung durch mit
dem Gestell 2 der BodenelTcktmaschinc verbundene Zuganker zusammengehalten. Das Gestell der Maschine
trägt in der Achse der Schürze einen Verankerungsteil 10, an dem ein Tragkubel 11 aufgehängt
ist. Line /weite Gruppe von Haupt-Zugankern
12 verbindet den Verankerungsteil 10 in radialer
Richtung mit den in regelmäßigen Abständen angeordneten Punkten 9 eines der flexiblen Ringe 3. In
regelmäßigen Abständen angeordnete Punkte 9« eines anderen flexiblen Ringes, welche Punkte in der
gleichen Meridianebene der Schürze wie die Punkte 9 liegen, sind ebenfalls durch eine zweite Gruppe von
I laupt-'/.ugankern 13 mit dem Tragkabel 11 verbunden.
.leder der Haupt-Zugankcr 12 oder 13 ist durch
ein Kabel gebildet, das /wischen seinen Luden eine Üse 14 aufweist, durch die ein starres Flement 15
hindurchgeführt ist (z. B. eine Stange oder ein Rohr),
von dem aus oberhalb und unterhalb der Öse 14 durch Kabel gebildete Sekundär-Zuganker 12« oder
13« ausgehen, die an Punkten 9/> der benachbarten
flexiblen Ringe befestigt sind, wobei die Punkte 9/'
in der gleichen Meridianebene liegen wie der Refestigungspunkt 9 oder 9o des Haupt-Zugankers. Die
länge tier Zuganker 12, 13 und 12t), 13« ist so gewählt,
daß die flexiblen Ringe 3 in in regelmäßigen Abständen angeordneten Meridianebenen an Punkten
9, Uii und 9fr gehalten werden, damit die Schürze
heim Aufblasen zwischen diesen Meridianebenen Auswölbungen 16 bildet, die ihrerseits durch die
flexiblen Ringe 3 bei 16a im wesentlichen parallel ziir Stüt/Iläche gehalten werden. Die flexiblen Ringe,
die unabhängig voneinander gehalten sind, können sich frei einander nähern und voneinander entfernen,
um die kreisringförmige Deformicrung der Membran unter der Wirkung des im Inneren der Schürze herrschenden
Druckes zu ermöglichen.
F i g. 12 zeigt eine andere Ausführung der Verankerung.
Die Befesligungspunktc 9 der flexiblen Bänder, die in einer gleichen Meridianebene liegen,
sind unter sich durch Sekundärkabel 17 verbunden,
ilie ihrerseits durch ein Segel 18 an einem Hauptkahel
19 aufgehängt sind, das an einem FmIe am Tragkabel 11 und am anderen F.nde an einer Haltevorrichtung
20 des Gestells 2 befestigt ist. Das Segel 18 ha: in radialer RWhtuns (Richtung lies Doppelpfeiles
21) eine große Zugfestigkeit und eine geringe Dehnh;irkeit und ist in senkrechter Richtung (Richtung
des Doppelpfeiles 22) dehnbar, wobei das Segel z. B. aus zugfesten Fasern hergestellt ist. die in Richtung
iles Doppelpfeiles 21 verlaufen, welche Fasern
in eine Folie aus elastischem Gummi eingehüllt sind. Die Form des Segels ist so. daß bei Anordnung des
Segels in einer Lbcne. wie dies in der Zeichnune dargestellt ist, die Kabel 17 und 19 eine Parabelform
aufweisen. Wenn die Schürze aufgeblasen wird, gewährleistet diese Vorrichtung ein Festhalten wie die
Vorrichtung nach Fig. K). wobei es die Dehnbarkeit
des Segels in senkrechter Richtung den flexiblen Ringen 3 gestaltet, sich entsprechend der Höhe tijs
Innendruckes voneinander zu entferner, od'-r einander
zu nähern. Die Kabel verbleiben hierbei in einer parabolischen Form.
Die Fig. 13 und 14 zeigen ein Beispiel einer Vorrichtung,
die zum Aufhängen eines Zugankers an einem durch ein Kabel 3 gebildeten flexiblen Ring
ίο dient. Dieses Kabel ist an seinem Aufhängepunkt 9
unterteilt und die Enden der Abschnitte sind in Buchsen 23 und 23<r gehalten, welche Buchsen eine
Gabel 24 aufweisen, deren beide Arme von Bohrungen 25 durchbrochen; sind. Das Ende des Zugankers
26 ist in einer Buchse 23Λ befestigt, die gleich ausgebildet
ist wie die Buchsen 23 und 23«. Die Gabeln der drei Buchsen sind an eine Platte 27. die als starre
Scheibe ausgebildet ist. angelenkt, und zwar mittels Bolzen 28, die in Bohrungen der Platte eingepreßt
sind. Die Buchsen 23 und 23« durchgreifen eine Ölfnung 29. die aus der Wand der Schürze 1 ausgeschnitten
ist. Diese Öffnung ist durch eine elastische Folie 30 abgedeckt, die bei 30« an die Lippen der
ÜIFnung und bei 30/· und 30c um die Hülsen 23 und 23« herum angeklebt ist.
Claims (10)
1. Schürze zur Umfangsbegrenzung eines Strömungsmiiidkisscns
einer Bodenelfcktmasehine mit einer die Strömungsmitteldichte Wand der
Schürze bildenden flexiblen Membran mit geschlossener Umfangskonlur. auf der mehrere im
Abstand voneinander angeordnet strangförmige Verstärkungen quer zur Achsrichtung der Schürze,
bei Faltenbildung der Membran die Falten stützend, verlaufen, dadurch gekennzeichnet.
daß die Membran aus einem durch den Strömungsmitteldruck im Kissen dehnbaren Material
besteht und daß die strangförmigen Verstärkungen als elastische Ringe (3) ausgcbildc
sintl und aus einem Material bestehen, das ir Umfangsriehtung der Schürze (1) weniger dehn
bar ist als das Membranmaterial, wodurch di( Ringe (3) mit der Membran derart zusammen
wirken, daß die Höhe der Schürze (1) autonia tisch abnimmt, wenn der Kissendruck zunimmt
2. Schürze nach Anspruch I. dadurch gekenn
zeichnet, daß das Membranmaterial in Umfangs
richtung der Schürze (1) leichter dehnbar ist al in einer zur Achse der Schürze (I) parallelei
Richtung.
3. Schürze nach Anspruch 1 oder 2. dadurcl gekennzeichnet, daß die Ringe (3) aus einen
flexiblen Material bestehen.
4. Schürze nach Anspruch 3. dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens einige der Ringe (3
"° durch Kabel oder Seile gebildet sind.
5. Schürze nach Anspruch 2, dadurch gekenii
zeichnet, daß mindestens einige Ringe (3) durc Bänder oder Gurte gebildet sind.
6. Schürze nach einem der Ansprüche 3 bis ί dadurch gekennzeichnet, daß außerdem an de
Ringen (3) befestigte Zuganker (12, 13, 12< 13«; 19) vorgesehen sind, die sich in Querricr
tung zum Inneren des Kissens hin derart erstrel·
ken, daß die Membran in einer c)iier zur Achsrichtung
der Schürze (1) liegenden Schnittcbene mehrere Wölbungen (16) aufweist, deren konkave
Seiten zum Inneren des StromungsmiUelkissens hin gewendet sind. S
7. Schürze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (12, 13, 12r,, 13d)
lh an sich bekannter Weise aus Kabeln bestehen.
8. Schürze nach Anspruch 7, dadurch gelennzcichnet,
daß sie außerdem die Kabul (17, 19) miteinander verbindende flexible Wände (18)
aufweist, die in einer gleichen quer zur Achsrichtung der Schürze (1) verlaufenden Ebene liegen.
9. Schürze nach einem Her Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise mindestens ein Teil der Wand, der sich
am nächsten beim freien Ende der Schürze (I) befindet, zum Inneren des Kissens hin geneigt ist.
10. Schürze nach einem der Ansprüche 1 bis 1J,
dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Verlängerung eines Schürzenteilcs (7; 7o; Ib) angeordnet
ist, uer keine Ringe (3) aufweist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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