[发明专利]弯曲的气动梁

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序所述的伸长、弯曲的气动梁。

背景技术

伸长的气动梁在技术背景中是已知的，其特征在于一种直的、一般为圆柱形或者心轴形的可承载的物体，其中沿着纵向在物体上有一个压力构件，其端部与柔性的拉伸构件连接，后者呈螺旋线状围绕物体而卷绕，正如WO01/73245所示的那样。

因此可以承受一种垂直作用在压力构件上的均布载荷；而在非均布载荷时，承载力较小。

这样的梁具有以下优点：它们可以承受与其重量相比大得多的载荷（例如两个这样的梁，其重量各为大约70kg，长度8m，它们能够作为可以加上载荷的桥而支承起一个汽车），而且它们在折叠状态下可以方便地进行运输。同时装配特别简单：梁由于其刚性而可以用其节点基本上简单地放置在支承部位上。

在所列的公开专利中建议：将这样的梁相互并列地连接合并成一个复合件，并因此形成一个可承载的面，它假定是一个平台或者一个顶盖面，这样最佳地满足梁的承载能力。

此外还建议：一个梁设计成圆环形，从而压杆就形成一个具有至少一个节点的圆。根据这方案，一个这样的梁可以承受径向指向其中心的载荷。事实上梁的凸起的（也就是说向着载荷作用处的）一侧适合，而凹下侧就不适合，这是因为在那里载荷的作用来自一个并没有设计考虑的方向。因此这样一个梁只能用于周围均匀或者不变地作用的载荷这样的特殊情况。要是这样一个梁可以从一个方向承受载荷，那么必须在梁的加载部段的两边，设有在一个支座上静止的节点。那么梁的其余部位不承载，并且因此也没有不许可地承载，正如在没有附加节点时可能的那样。换句话说，梁的其余部位是不需要的，并且可以取消。

因此出现了下面所述的WO2005/007991的情况，这里介绍了一种弯曲的梁，其端部从外面固定，这个梁具有一种成型的桁架，设计成固定夹紧在支座上的压力构件

这样的梁的各种不同的改进设计方案涉及到性能的改进，例如承载性能方面和梁组装成一个更大的单元方面，如优选为顶盖面的单元。

在WO2007/071100里表示了一种半圆形弯曲的气动梁（图10），然而它通过平行撑杆具有一种成型固定的内桁架，并且因此“即使没有气动中空物体也是预稳定的”。因此气动梁的设定优点就不再起作用了。

在WO2005/007991里表示了一种心轴形的气动梁，具有对峙布置的压力-和拉伸构件，其中“压杆3和拉伸元件4”位于“载荷矢量的作用平面里”。为了使这种梁也可以用于反向作用的力，将拉伸构件改变设计成一种压力-/拉伸构件。在另外一种实施例中公开了：这种梁设有若干个围绕其圆周均布的压力-/拉伸构件，以便可以承受从不同方向指向梁的载荷。因此形成一个由压力-/拉伸构件组成的保持架，它相当于一个固有稳定的桁架，该桁架即使没有压力也可以在可承载的物体里被加载。此外还表示了一个弯曲的梁，然而梁的端部必须从外面固定，或者通过支座，或者通过附加的拉伸元件，这元件与施加的载荷无关地将两端固定。这种梁因此也具有一种成型的桁架，设计成压力-/拉伸构件，这构件在物体里有压力或者没有压力时，使梁的形状固定住。

在WO2007/071100里，试图使梁平面地伸长，其中通过连板连接的，成横梁和肋材形式的压力-/拉伸构件布置成一种在梁里固有稳定的桁架，而且其中压力物体的壳罩则满足了固有稳定桁架的张紧。

结果是有一种吸引人的用于设计气动梁的设计方案，但有以下缺点：这样的梁只适合于桥、平台和顶盖，因为在那里载荷矢量布置在一个包含有压力构件和拉伸构件的垂直平面里。对于其它情况在物体里必须设有一个固有稳定的桁架，因此就不能实现本身可以想到的方案方面的优点。

尤其是在飞行物体的部位里需要有梁，它们与重量相比可以实现高承载。直的，有可能平面的梁，即使这些梁在剖面中具有心轴状等等的轮廓，然而也不太适合，这是因为尤其是在支承面方面还有其它的要求。

目前越来越多地使用飞行物体，如风筝，其中技术上利用了通过亚麻绳传递的拉力。例如对于船舶来说，如MS 白鲸天帆，一种集装箱货船，其长度大于140m，它具有一个牵拉风筝形式的辅助驱动，这风筝在风力强度3至8浦福氏等级时，飞行在几百米的高度上。

在陆地上有支持的风筝可以用于备选地获得能量。