JPH02502901A - 高空用気球および該気球を製作する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高空用気球および該気球を製作する方法および装置発明の説明 発明の分野 本願は高空用気球に係り、特に高空用気琢ｔａ作する方法および装置に関する。

本発明はまたビアを非対称のパターンから製作しかつ予め緊張させた気球に関し かつこれらのビアを製作しかつ組みユてるために使用される方法および特別に設 計されたテーブルに関する。

先行技術の説明 多くの高空用気球は複数個のビアにより構成されたふくらませることができる構 造体である。これらのビアは軽量であり、頑丈であり、非孔質でありかつ可撓性 でなければならず、かつ低温においてこれらの性質を維持可能でなければならな い材料から構成されている。

代表的な気球は、ふくらませたときに、長さが９１．５米（３００フイート）か ら１８３米（６００フイート）まで色々あり、頂部が丸くなりかつ低部の一点ま で先細になっている。ふくらませたときに気球を所望の形状にするために、気球 を組立てる場合には特定の形状のビアを選択することが必要である。この形状は 気球の頂部を底部よりも平坦にしかつ気球の上半分を下半分よりも球形にし、そ れにより気球のより高い圧力およびより太き９重量に耐える抵抗力が増す。

代表的な気球の基本的な部分は、端縁において一緒に取り付けられて継目を形成 するビアから組み立てられるビアの気嚢と、気球の頂部においてビアを固定する 装置と、気球の底部においてビアを固定する装置と、ペイロードを取り付ける付 属具とを含む。

慣用の方法で製作された気球においては、ふくらませてｂないときにおける夫々 のビアの形状および寸法は同一である。ビアを二次元平面上に平坦に配置したと きに、各々のビアの形状は二つの点において交わる二つの曲線を結合したものに なり、これらの点はビアの上側の頂点および下側の頂点である。ビアの長さは上 側の頂点から下側の頂点まで引いた直線である。各各のビアはビアの長さ方向の まわりに対称であり、ビアの端縁はビアの長さよりも長い。ビアの幅はビアの頂 部から底部まで変化する。

ビアの気嚢は二次元平面上で組み豆てられる。このためには、細長いビア材料の 部分を細長いテーブルの表面上に配置することが必要である。このテーブルは各 々のビアの面積よりも大きい面積を有する平坦な平滑な上面を有している。

慣用の気球製作方法においては、テーブルの一方の端縁はビアの所望の曲率に相 当する形状に湾曲している。この湾曲したテーブルの端縁はビアの端縁を切断し かつシールするガイドである。湾曲したテーブルの端縁の反対側に、湾曲した標 線がテーブルの表面上に印されている。この標線により、各々のビアの対向端縁 のための対称のパターンが得られる。したがって、単一のビアの形状は、テーブ ル上で片側が湾曲したテーブルの端縁により形成されかつ他方の側が標殊により 形成される。

ビア組立てテーブルは、このテーブルの湾曲した端縁に沿った湾曲した通路内で 移動させる切断およびシール機械と共に使用される。切断およびシール機械はビ ア材料を所望のビア形状に切り落しかつビアの隣接した端縁を一緒にヒートシー ルする。切断およびシール機械をテーブルに沿って一回送る都度、各々が隣接し たビアになる二つのビア端縁が一緒にヒートシールされて一つの継目を形成する 。所望されれば、負荷テープ、すなわち、補強用テープを継目に付は加えること ができる。

気球のビアは逐次切断されかつシールされる。第１シールを形成するために、２ 枚のビア材料シートがテーブルに沿って一方が他方の上になるように配置される 。下側シート、すなわち、第１シートが最後のビアとなり、かつ上側シート、す なわち、第２シートが１枚のビアになる。第１シートの第１端縁は最後のシール を形成するために使用される。テーブルの湾曲したｇｓ縁に沿って配置される第 １シートの第２端縁および第２シートの第１鴻緑が切断およびシール機械により 一緒に切断されかつシートされる。シートは第１のシールが形成された後、反転 されかつ標線に沿って配置される。これにより、切断しかつシールしようとする 次のビアの端縁が以前のビアの端縁と対称になることが保証される。それと同時 に、第２シートのシールされていない第２端縁がテーブルの湾曲した端縁に向か って引っ張られてそれにより該湾曲端縁と重なり合う。

ビア材料の第３シートが第２シート上に配置される。

その後、第２シートの第２端縁および第３シートの第１鴻縁が切断されかつ一緒 にシールされる。これにより、第２の継目が形成される。そのとき、第１継目と 第２継目との間の１枚のビアが完成する。

最後の継目が異なる方法で形成されることを除いては、残りのビアは同一の方法 で組み立てられる。この最後の継目は新しい１枚のビア材料を配置するのではな く、最後のシート上にビア材料の第１シートのシールされていない第１端縁を引 っ張ることにより形成される。その後、第１シートのシールされて込ない端縁が 最後のシートのシールされていない端縁にシールされる。

この慣用のビアを組み立てる方法および該方法を行うテーブル装置は米国特許第 ２．６６６，００６号（１９５４年にラメア氏その他に発行）および米国籍許第 ２，６３５，６７１号（１９５３年にラメア氏その他に発行）の各明細書に記載 されている。米国特許第２，６６６．００６号明細書に開示された方法は、前述 したように、２枚のボアを向き合せて配置しかつ切断し、シールする工程を教示 している。完成した継目には、補強用テープが付は加えられる。ラメア氏の方法 では、継目の完成後にテープおよび継目に長手方向の張力を与えて込る。この長 手方向の張力を与える目的は、組立て工程を通じてテープおよび継目に均一な一 定の張力を作用させた状態に保つことである。米国特許第２，６３５，６７１号 明細書に開示されたテーブルは固定された湾曲したｙｉｉＭを有しており、この 湾曲ｆｉ縁の曲率は気球のボアの湾曲した端縁の形状に合致しなければならない 。テーブルの湾曲した端縁およびそれと対称に湾曲した標線は、単一サイズのボ アを形成し、したがって単一サイズの気球を形成する。例えば、ボアの長さが９ １．５米（３００フイート）である気球は、ボアの端縁に対してボアの長さおよ び曲率を変更することが必要であり、したがって、ボアの長さが１８３米（６０ ０フイート）である気球とは異なる形状のテーブルを必要とする。したがって、 湾曲した端縁を有するテーブルは、特定のサイズの気球を構成するために特別に 構成しなげればならな込。したがって、その他のいかなるサイズの気球にも使用 することはできない。

もしも複数の異なるサイズの気球が所望されるとすれば、各々のサイズ用のテー ブルを準備しなければならない。他の問題は、切断およびシール機械が湾曲した 端縁に沿って走行するので、該機械が連続して方向転換し、その結果、欠陥のあ る継目、すなわち、きすのある継目が生ずる傾向が増す。

発明の要約 本発明の一つの目的はボアのパターンを対称の形状に形成する必要がなり気球を 提供することである。

本発明の他の目的は気球が組み立てられてはいるがふくらまされてはいなり状態 にあるときにおけるボアの端縁の長さかがアの長さにほぼ等しｂ気球を提供する ことである。

本発明の更に他の目的はボアを気球の所望の曲率になるまで予め緊張させた気球 を提供することである。

本発明の更に他の目的はボアのパターンを対称の形状に形成する必要がない気球 を製作する方法を提供することである。

本発明の更に他の目的は異なる形状および異なるサイズの気球を単一のテーブル 上で形成することができる方法を提供することである。

本発明の更に他の目的は各々が湾曲してはおらず、むしろまっすぐである一つの 端縁を有する気球のボアを切断しかつシールするテーブルを提供することである 。

本発明の更に他の目的は切断およびシールが湾曲した通路ではなく、一つの直線 に沿って行われるがアを切断しかつシールする方法を提供することである。例え ば、切断およびシール機械は床またはテーブルのめずれか一方に固定されたまっ すぐな軌道に沿って跨乗させることができる。この方法はテーブルの湾曲した端 縁に沿った切断およびシールに起因する欠陥をなくすこ、とによりシールの質を 向上することができる。また、この方法により継目をより迅速に形成することが 可能になりそれにより気球を組み立てるための全体の時間を短縮することができ る。

本発明の更に他の目的は切断およびシールガイドとして使用するためのまっすぐ な端縁を有する平坦でありかつ平滑な恒久的なテーブルを提供することである。

床の凹凸およびその他の影響をなくすために、切断およびシール機械をこのまっ すぐな端縁に恒久的に固定することができる。

図面の説明 第１図は組み立てられかつふくらまされた気球の正両立面図、 第２図は気球用ボアを切断しかつ組み立てるために使用されるテーブルの斜視図 でありかつボア材料ディスペンサと切断およびシール機械とを示した図、第３図 は第２図に示したテーブルの正面斜視図、第４図は第２図および第６図に示した テーブルの側面図でありかつ気球の第１シールが形成された後の２枚のがアの側 面を示す略図、 第５図は完成した継目の部分の正面図、第６図は切断およびシール工程中の第２ 図および第３図に示したテーブルの平面図、 第７図は男２図および第６図に示したテーブルの側面図でありかつ第４継目の形 成前のボア材料の第４シートおよび第５シートの三つの反転した継目および二つ の瑞緑の側面を示す略図、 第８図は第２図および第３図に示したテーブルの側面図でありかつ組み立てられ た気球の４枚の代表的なボアおよび該気球の最後の継目の側面を示す略図、第９ 図は負荷テープの抵抗と組ユ中にボアの継目を反転することにより生じたボアの 継目のひずみとの関係を例示した図、 第１０図はボアの長さとボアの幅との関係を例示した図である。

好ましい実施例の説明 第１因はこの明細書に開示した方法により製作されたふくらませた気球を例示し ている。この気球は一緒に相並んで取り付けられた複数個のボア１２を有してｂ る。代表的な気球は多数のボアを有してｂる。この気球は上側の頂点１４と下側 の頂点１６とを有している。各々のボア１２は頂点１４および１６に向かって先 細になって因る。

符号１２（１）、１２（２）および１２（ｎ）を付けた３枚の代表的なビアを図 示しである。ビア１２は継目１８により形成されて因る。符号１８（１）。

１８（２）、１８（ｎ−１）および１　Ｂ（ｎ）をつけた四つの代表的な継目を 図示しである。負荷テープ１３が気球の継目１８にシールされている。気球の形 状および負荷テープ１３の両方が気球の下方に吊すことができる荷重の重量を配 分しかつ担持する。負荷テープ１３は荷重の重量によるビア材料の延伸を減少す る。

各々のビアは少なくとも１枚の標準の長さのビアからなりかつ１枚またはそれ以 上の部分的なビアを含むことができる。標準の長さのビアは気球の気−を構成し て込る。部分的なビアは標準の長さのビアの上に敷かれまたはその下に敷かれ、 同一の継目を標準の長さのビアと共有している。第１図においては、気球は部分 的なビアの一つの層を有し、この層はキャップ１９を構成している。

距離Ａは任意の所定の点における各々のビア１２の幅である。距離Ｂは上側の頂 点から下側の頂点にわたって測定された隣接したビア１２の各々の継目１８の長 さである。

ビア１２の両遇部は、上側および下側の頂点において、該両端部をそれぞれ一緒 にシールしまたは締め付けることにより結合される。また、ビアの端部には、気 球をふくらませまたはすぼませるために、弁またはその他の装置を取り付けるこ とができる。この好ましい実施例においては、上側および下側の頂点に特殊の付 属具が設けられている。上側の付属具は一般に弁を挿入するための穴を有するリ ングのまわりに配置された複数個のフランジからなってｂる。下側の付属具は一 般にボルトにより一緒に引き締められた２個のくさびかなる内側片に対してビア の端部のまわりに締め付けられた外側カラーからなって論る。また、下側の付属 具は気球が空中に担持することができる任意の荷重の取付は箇所としての役目を する。この技術分野においては、ビアの上端部および下端部をそれぞれ結合する ための多くのその他の装置が知られてｂる。

ビア１２を製作する材料は可撓性のプラスチックインフレートフィルムである。

このような材料の一例は５ＴＲＡＴＯ？工ＬＭ　（ウィンツエン・インターナシ ョナル・インコーホレーテッドの登録商標）である。

５ＴＲＡＴＯＦ工ＬＭは大きな高空用気球のために特に開発されたものであり、 低密度ポリエチレン重合体により製造されている。ビアを製作するために使用さ れる材料は継目の無いロールの形態で購入される。巻取られた材料は所望のビア よりも広くなげればならない。これらのロールの幅は、通常、２７４．３２工（ １０８インチ）である。この材料はこの好ましい実施例に使用されているけれど も、これとｒ＋！１程度の可撓性、弾性、ヒートシール適性、不透過性を有する 他のプラスチック材料または他の合成材料も使用することができよう。

第２図および第３図は上面にビアの気ｊ１が組み立てられるテーブル２０を例示 してｂる。テーブル２０の表面２２は平坦かつ平滑でありかつその形状は細長い 長方形であることが好ましｂ０テーブル２０は二つの長辺２４および２６を有し ている。少なくとも一方の長辺２４または２６は第２図および第６図に辺２４と して示したようにまっすぐに形成されて因る。端縁２８はまっすぐでありかつま っすぐな辺２４と表面２２との直角な交差部分を形成している。端部３０および ３２はまっすぐな辺２４に直角でありかつ互いに平行であることが好まし一〇テ ーブル２０の脚３４はこのテーブルを支持するために十分に強固でありかつその 移動を阻止するために十分に安定していなげればならない。テーブル２０は、好 ましい実施例においては、２６９α（１０６インチ）の幅を有しかつ少なくとも 所望のビアの長さと同じ長さを有している。

第２図に示したように、高架ディスペンサ３６がテーブル２０の上方にまたがっ たフレ゛−ム３７に装着されている。フレーム３７は車輪に装着されそれにより フレーム３７をテーブル２０に沿いかつ該テーブルの上方を容易に移動すること ができる。高架ディスペン？３６はビア材料の一つまたはそれ以上のロールを保 持している。ビア材料のロールは回転可能でありそれにより高架ディスペンサ３ ６がテーブル２０に沿込かつ該テーブルの上方を移動するときにビア材料をテー ブル２０上に配置することができる。この実施例においては、テーブル２０の辺 ２６および２４はまっすぐであり、したがって、ディスペンサ３６は移動すると きに辺２６にもたれることができる。別の一実施例においては、ディスペンサ３ ６を高架し〜ルに装着するこ々ができる。この場合には、端縁２６、すなわち、 切断およびシール用の辺ではない辺がまっすぐであるか否かは重要ではなり０ 切断およびシール機械３８がテーブル２０に固定された軌道３９上に装架されて 層る。軌道３９から切断およびシール機械３８に動力が伝達され、かつ加熱およ びシール機械３８の速度が自動的に制御される。この型式の機械はこの技術分野 において知られておりかつ一般にアンビル部材と協働する加熱される部材からな っている。この機械は材料を一緒に溶融しかつまっすぐなｍ縁２８において該端 縁に泊って過剰な材料を切り落とす。

標線４０が第３図に示すように表面２２上に配置されて−る。標線４０の形状は 気球をふくらませたときに所望の形状になることを促進するために予め決定され てｂる。標線４０は数学的に計算される曲線であり、その数学的な計算について は、以下に詳細に説明する。

標線４０の長さＣは継目Ｂの長さよりも大きくかつ継目Ｂの所望の曲率および長 さにより変化する。標線４０は該標線を適正な形状に湾曲させることができかつ 表面２２上に容易に再配置することができるようにテープのような取外し可能な 可撓性材料により構成されている。

点４２および４４は標線４０と端縁２８との交差点を形成しかつ各々のビアの上 側および下側の頂点と合致する。線４２−４４は点４２と点４４とを結ぶ直線で ある。距離りは線４２−４４の長さでありかつ距離Ｃよりも小さ−。距離Ａ′は 線４２−４４に沿った各々の点において線４２−４４から標１１ｊ１４０まで！ ４２−４４に対して垂直に測定される。

第４図は気球の組立中に形成された第１シールを例示している。図示を簡単にす るために、部分的なビアを備えてｂなり単一層の気球の気嚢の組立てを示しであ る。高架ディスペンサ３６をテーブル２０の上方に移動させる。ディスペンサ３ ６は移動するときにビア材料を小出しすΣ。ビア材料がテーブル２００表面２２ 上に配置されかつ適当な長さに切断されて第１シート５０を形成する。その後、 ディスペンサ３６をテーブル２０の上方に再び移動させ、第１シート５０上に第 ２シート５２を小出しする。また、別の態様として、１回のパス中に１枚以上の シートを小出しすることができる。シート５０および５２をテーブル２０上で平 滑化してそれにより両方のシートを標線４０および端縁２８と重なり合わせる。

切断およびシールを容易にするために、初期切断により標！４０および端縁２８ を越えて延びる過剰材料を除去することができる。

切断およびシール中にシート５０および５２を所定位るために、錘り４８が点４ ２および４４に配置されかつ端縁２８に沿って所定間隔で配置される。

次に、切断およびシール機械３８を端縁２８に沿って移動させる。切断およびシ ール機械３８がシート５０の第２溜緑５０′をシート５２の第１端縁５２′と一 緒に切断しかクヒートシールする。これにより第１継目１８（１）が形成される 。

第５図は完成した継目１８（１）を示す。継目１８（１）はその他のすべての継 目１８と同じである。切断およびシール工程中、負荷テープ１３が継目１８（１ ）内に組み込まれかつ同時に二つのビアの端縁５０′および５２′において継目 １８（１）にシールされる。また、継目１８（１）に材料を付加する目的のだ上 の束をフィルム層の間に封入しかつ該フィルム層を積層することにより前記束を 所定位置に保持することにより段進される。負荷テープの製造方法と関係無く、 繊維６２にはゆるみがある。このゆるみを与えた結果、負荷テープを延伸さ芦る ときに繊維６２がまっすぐになるまでの抵抗は小さい。負荷テープ１３は第５図 に示すように継目１８にシールされそれにより継目１８から延びるフィン６３を 形成する。負荷テープ１３は気球を組み立てたときに外側に配置されるように継 目１８に取り付けられる。

次の工程は第１継目１８（１）を反転することを含む。これは先ず端縁２８から 該端縁に沿っ−た錘り４８を取り外し、その後第２シート５２を僅か持ち上げか つ第１継目１８（１）をシート５０および５２の間のスペースを通して標！４０ に向かって後方に引っ張ることにより行われる。第６図は反転されか、っ標線４ ０に沿って整列させた後の第１継目１８（１）を示す。

点４２および４４においては、線４２−４４および標線４０からの距離が小さｂ ので、継目１８（１）の大きな移動は生じない。したがって、点４２および４４ において、錘り４８を直ちにもとの位置にもどして点４２および４４において継 目１−８（１）を固定する。

反転中に点４２および４４において継目１をさらに固定するために、継目１８（ １）をこれらの点におりては、端縁２８に垂直な方向にシート５０および５２か も外方に向ぐ力を作用させることにより反転される。

この力は継目１８（１）が標に４０に整列するまで作用させる。標＠４０に対す る継目１８（１）の整列を理解するために、標線４０に沿った距離Ｃがまっすぐ な端縁２８に沿った距離り、よりも大きいことを認識することが必要である。し ため；って、継目１Ｂ（１）を反転するときに、継目１Ｂ（１）を予め反転した 長さＤからその反転した長さＣまで延伸させなげればならない。代表的なビアは 、例えば、まっすぐな端縁２８に沿った１８２．９ｍ（６００フイート）の予め 反転した継目の長さを有してｂる。しかしながら、この継目は反転中湾曲した標 線４０に沿って整列させるときに延伸する。標線４０の長さは、例えば、１８３ −２ｍ（６０１フイート）である。その結果、ビア材料にひずみが生ずる。継目 １Ｂ（１）を反転するためには、継目１８（１）に緯線方向および長手方向の両 方の分力を有する張力を作用させることが必要である。負荷テープ１３はこの延 伸に適応するように設計されている。負荷テープ１３を延伸させるときに、該テ ープは該テープがシールされたビア材料を延伸する。以下にさらに詳細は説明す るように、ビア材料に生ずる張力の量は負荷テープの稼維６２のゆるみの量と所 定の関係にある。反転工程中に継目１８（１）を延伸することにより生ずる張力 により、点４２および４４に力が発生する。したがって、点４２および４４にお 込てテープ４９と組み合わされた鰹り４８の数および１量は継目１８（１）を延 伸することにより生じた横方向および長手方向の反力に打ち勝つために十分でな ければならない。その後の切断およびシール中に継目１８（１）を所定位置に平 滑な状態に保持するために、錘り４８が標線４０に沿って所定の間隔で配置され る。さらに、テープ４９は点４２および４４におりて継目１８　（１）を固定す る。

第７図は継目１８（１）、継目１Ｂ（２）および継目１８（３）と対応したビア １２（１）および１２（２）を示す。第２継目１８（２）を形成するために、ビ ア材料の第６シート５４がビア材料ディスペンサから小出しされてテーブル上の シート５０および５２の上に配置され、それにより端縁２８および標線４０の上 に配置される。その後、錘り４８が端縁２８に沿った第２シート５２の第２端縁 ５ｒおよび第３シート５４の第１端縁５４′上に配置される。これらの端縁の切 断およびシールは前述したように行われ、第２シート５２の第２端縁５ｒが第３ シート５４の第１Ｍ縁５４’にシールされる。その結果、継目１８（２）が形成 される。

継目１８（２）を反転することにより第１ゴア１２（１）が完成する。継目１８ （２）およびそれに引続いて形成されるすべての継目の反転は継目１８（１）の 反転と同じである。端縁２８に沿った錘り４８が取り除かれそれにより継目１８ （２）の移動が可能になる。継目１Ｂ（２）を反転したときに点４２および４４ において、錘りをもとの位置にもどし、継目１Ｂ（２）をこれらの点においてテ ープで留めてそれによりビア材料を点４２および４４において固定する。

継目１８（２）を反転させるときに、標！４０から各各の錘り４８を持ち上げ、 継目１８（２）を継目１８（’１）の上に配置し、その後、錘り４８をもとの位 置にもどす。第３シート５４の第２端縁５４′を鴻緑２８に向かって引っ張りか つ端縁２８に沿いかつ点４２および４４に配置された錘り４８の下に配置する。

第７図に示すように、三つの継目の各々が完成されかつ反転されかつ逐次積み重 ねられる。各々の反転させた継目が標線４０に達したときに、錘り４８が一時的 に持ち上げられ、その間新しく反転した継目が標線４０の上に配置される。次の 継目を形成する準備のために、シート５６の第２端部５６’ｔ一端縁２８上に配 置する。前述した方法と同じ方法で、ディスペンサ３６からのシート５８をシー ト５６の上に配置する。次の工程は切断およびシール機械３８を一回パスさせる ことである。

第８図は閉鎖継目１Ｂ（ｎ）をシールして最後のが７１２（ｎ）を形成する方法 を例示してｂる。閉鎖継目１８（ｎ）は完成した気球の気嚢を製作するために必 要な最後の継目である。４枚の代表的なビアのみを図示したが、代表的な気球は 多数のこのようなビアを有することになる。新しいビア材料のシートを配置する よりもむしろ第１シート５０のシールされていなり第１端縁５０′を反転させた 継目を積み重ねたものの上に引っ張りかつ端縁２８の上方に配置する。第１シー ト５０が最後のシート８０の上に配置されかつ以前の継目が切断されかつシール された方法と同じ方法でその第１端縁５０′がシート８０の第２端縁８０′と一 緒に切断されかつシールされる−０ 閉鎖継目１８（ｎ）が形成された後、すべてのビアが互に取り付けられる。これ によりシール工程のすべてが完了し、かつふくらませ名ことができる気球の気嚢 構体がほぼ完了する。閉鎖継目１８（ｎ）が形成された後、錘り４８を除去しか つ気球の気嚢をテーブル２０から持ち上げることができる。予め緊張させた継目 １８はそれらの予め反転させた長さ、すなわち、距離りまで弛緩する。

気球が組み立てられしかもふくらませていない状態にあるときに、各々の継目１ ８の長さは、はぼ距離りの長さに等しい。遇Ｒ２Ｂおよび標線４０により形成さ れたビアのパターンは非対称であるけれども、各々のビアを同様に反転させかつ 延伸させるので、ビアの端縁は対称である。従来技術により裏作された気球とこ の明細書に開示した方法により製作された気球との重要な差異はビアの長さの差 異である。従来の技術による気球では、継目の長さをビアの長さよりも大きくす ることが必要であった。この長さの差異により所望の気球の形状が得られ、長さ の差異が大きいと曲率が大きくなる。しかしながら、本発明においては、気球は 延伸していないときの継目の長さがビアの長さとほぼ同じであるビアを有してい る。各々のビアを予め緊張（ｐｒｅａｔｒａｉｎｅｄ　）　１．であるので、気 球はふくらませたときに所定の形状を有することになる。所定の気球の形状に対 して生ずる予備緊張量（ａｍｏｕｎｔ　ｏｆｐｒｅｓｔｒａｉｎ　）を計算しか つ適当な標線および負荷テープを使用することにより、所望の形状を得ることが できる。

この明細書に開示した発明におりては、反転中に継目１８を延伸させるときに、 負荷テープの繊維６２のゆるみが若干除去される。このゆるみの除去は負荷テー プ１３に所望される弾性の程度を決定するときに勘案しなげればならない。（Ｅ Ｏ）は負荷テープの繊維６２のゆるみが実質的に除去される点であり、それ以上 の延伸に対する大きい抵抗が発生する点すなわち「ひずみ制限値」である。この （Ｅｏ　）の値は負荷テープの製造中において繊維のゆるみを変更することによ り調整され、（Ｅｏ　）の値は代表的には１％から５％の範囲内にある。例えば 、１％の（ＥＯ）の値は延伸抵抗が有意になる前に負荷テープをその延伸してい ないときの長さの１％延伸させることができることを意味する。

第９図は継目１８を端縁２８から標線４０まで延伸させることにより生ずるひず みの作用を例示している。

このひずみ、すなわちＥは継目１８の長さの変化を長さで割った値として計算さ れ、換言すると次式により表わされる。

Ｅ−（（１８−ｄＯ）　／　ａｓ□ 例えば、もしも１８２．９ｍ（６００フイート）の継目が１９２ｍ（６３０フイ ート）まで延伸されると、（Ｅ）は５％である。もしも負荷テープの（Ｅｏ　） もまた５％であれば、プロットした線の勾配の変化で示したように、それ以上延 伸させるためには大きい力が必要である。この明細書に開示した構成方法は（Ｆ 、）が（Ｅｏ）よりも小さいかぎり使用することができる。

第１０図はこの方法および装置を使用して組み立てることができる気球のビアの 長さと幅との関係を示す。

テーブル２０上の距離ＤｉＣ沿った任意の点におけるビアの幅ｙの近似値は次の 放物線方程式により求められる。

ｙ／Ｗｏ　””　１−４　（Ｘ／Ｌ）２式中、（ＷＯ）はビアのパターンの最大 幅、（Ｘ）は［４２−４４の中点から（ｙ）が測定される点までの距離、かつ（ Ｌ）は８４２−４４の全長である。継目１８の反転中、継目１８上の一点が端縁 ２８に対して垂直に標線４０まで引っ張られるときに、継目１８に沿ってひずみ が生ずる。そのひずみは次の近似式により求められる。

Ｅ　＝　８　（ｘ／ＣＬ／２　）　）　２（Ｗｏ／Ｌ　）２このひずみはビアの 中心（Ｘ＝０）にお−てゼロでありかつ点４２および４４（ｘ−Ｌ／２）におり て最大である。この目的は（Ｅ）を（Ｅｏ　）よりも小さくする、すなわち、Ｅ ＜Ｅ。とすることである。（Ｅ）に代入して（Ｌ）について上式を解くと、（Ｅ ）が（Ｅｏ　）よりも小さいことを保証するために必要な距離りは次式により計 算される。

Ｌ≧（８／　Ｅｏ　）　１／２Ｗ。

第１０図に示すように、各々の所望のビアの長さについて、ひずみの制限値が存 在する特定のビア幅がある。この臨界値は負荷テープの（Ｅｏ）の値により変化 する。この明細書に開示した方法により製作された気球のサイズおよび形状は、 第１０図により例示した範囲内で標！４０を変更することにより無限に可変であ る。

本発明の一つの利点は、本来、負荷テープ６０を継目１８に沿って予め緊張する ことにある。気球を組み立てる慣用の方法においては、気球が組み立てられかつ ふくらませていないときに、継目の長さはビアの長さよりも大きかった。ふくら ませるときに、気球内に圧力が作用する結果、気球は均等に丸くなる傾向を生ず る。これにより、各々のビアの中心線に沿った材料が延伸して継目の長さに近づ く。これはビアの中心線がビアの端縁よりも大きいひずみをうけることを意味す る。したがって、ビアの中心線は気球の材料の破壊が発生しうる箇所である。本 発明におりては、気球が組み立てられしかも未だふくらまされていないときには 、継目１８はビアの長さと同じであるが、継目１８内の負荷テープ６０は予め緊 張させである。気球がふくらむときに、気球を組み立てる慣用の方法と対比して 、負荷テープ６０に生ずるゆるみが小さい。気球がふくらむときに、応力がビア の中心線に沿うよりもむしろ負荷テープ６０に作用する。

標線４０は種々のサイズの気球を製作するために計算しかつ変更することができ る。ふくらませた気球に対する所望のビアの形状およびサイズが基準として使用 される。ビアの長さに対する垂直方向の距離がビアの一方の端部を起点としてビ アの他方の端部に続く一定の間隔をおいた各々の点におりてビアの基準端縁に対 して測定される。前記の距離は８４２−４４に沿った対応した点から測定される 。各々の距離の端において−りの点が印される。テーブル２０上にテープが配置 されてこれらの点を連結する。このテープはこの明細書に開示した発明を使用し てビアを組みユてる非対称のビアパターンのビア端縁を形成する。標線４０の形 状を変更するためには約２時間を必要とするが、従来の技術においては、必要な 形状の湾曲した切断およびシール端縁を有する新しいテーブルを製作することが 必要であった。

所望されれば、キャップ１９を気球に付は加えることができる。キャラｆ′１９ を設ける目的は気球の打上げ力および上昇力に耐える能力を高めることである。

必要な付加的な工程は各々の標準の長さのビアのために余分のビア材料のシート を配置するディスペンサ３６上に付加的なローラを配置することである。この余 剰のビア材料のシートは代表的にはビアの標準の長さの半分よりも小さい所定の 長さに切断される。キャップ材料の端縁は標準の長さのビアの２ｉ！緑と合致し かつこれらの対応した標準の長さのがアの端縁と同時に切断されかつシールされ る。このようにして、１個またはそれ以上のキャップを構成することができる。

前述した好ましＩＡ笑実施におりては、切断およびシールのために使用されるテ ーブル２０の端縁２８はまっすぐである。しかしながら、本発明は湾曲した切断 およびシール端縁を有するテーブルに容易に適応され得る。この明細書に開示し た方法の利点は標線４０をテーブルの切断およびシール端縁と対称にする必要が なくかつ種々のサイズおよび形状の気球を製作するために変更しうろことである 。したがって、単一のサイズおよび形状の気球のみのために従来使用可能であっ たテーブルを異なるサイズおよび形状の気球のために使用することができる。も しも湾曲した端縁が所望の継目１８よりも短かければ、継目１８は前述した方法 と同じ方法で反転する際に予め緊張せしめられる。もしも湾曲した切断およびシ ール端縁が所望の継目１８よりも長ければ、標線４０は切断およびシール端縁よ りも短ｂ０本発明のこの実施例におりては、切断およびシール前に、継目を標線 に沿って予め緊張させるよりもむしろ切断およびシール端縁に沿って予め緊張さ せる。そのときに、反転が前述したように行われ、継目１８は反転時に弛緩せし められる。

以上、本発明を特定の実施例について記載したが、本発明は前述した特定の型式 に限定するように意図されたものではな−。その反対に、以上の説明は請求の範 囲に記載した本発明の精神および範囲内に包含することができるこのような代案 、変型および同等の装置を包含するように意図しである。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数個の細長いゴアを備えた高空用気球の気嚢であつて、前記ゴアの隣接し た端縁が気体を収納する気嚢を形成するように一緒にシールされてそれにより複 数個の垂直方向の継目を形成し、この継目は組立中に予め緊張せしめられ、前記 ゴアが上側の頂点および下側の頂点を形成するように前記気球の気嚢の頂部およ び底部において一緒に近接した両端部を有する高空用気球の気嚢。 ２．請求の範囲第１項に記載の気球の気嚢において、伸縮性材料を含む負荷テー プが前記継目内に組み込まれ、前記負荷テープを気球の組立中に予め緊張させた 気球用の気嚢。 ３．請求の範囲第２項に記載の気球の気嚢において、前記負荷テープが１％から ５％までの範囲内のひずみ制限値を有する気球の気嚢。 ４．請求の範囲第１項に記載の気球の気嚢において、前記ゴアが前記負荷テープ のひずみ制限値よりも小さい端縁に沿つたひずみ制限値を有する所定の形状の可 撓性プラスチック材料から構成された気球の気嚢。 ５．請求の範囲第２項に記載の気球の気嚢において、前記ゴアが所定の長さを有 し、前記所定の長さが数８を前記負荷テープのひずみ制限値で割り、それにより 得られた商の平方根を求め、この商の平方根にゴアの最大幅を掛けることにより 得られた数よりも大きいかまたはその数に等しい気球の気嚢。 ６、請求の範囲第１項に記載の気球の気嚢において、さらに、前記継目の長さよ りも短い長さを有する複数個の部分的なゴアからなるキヤップを備えた気球の気 嚢。 ７．請求の範囲第６項に記載の気球の気嚢において、前記の部分的なゴアの継目 が標準の長さを有する前記ゴアの前記継目と合致した気球の気嚢。 ８．複数個の細長いゴアを備えた高空用気球の気嚢であつて、前記ゴアの隣接し た端縁が一緒にシールされて気体を収納する気嚢を形成し、前記ゴアが非対称の ゴアパターンから組み立てられ、前記ゴアが下側の頂点および上側の頂点を形成 するように前記気球の気嚢の頂部および底部において一緒に近接した両端部を有 し、前記ゴアは気球の気嚢がふくらむときに丸味のついた形状になることを可能 にする気球の気嚢。 ９．ゴア材料の下側シートおよび上側シートを切断およびシール端縁を有する細 長い平坦面上に配置し、前記ゴア材料のシートを所定のゴアの長さに切断し、前 記下側シートの第２端縁を上側シートの第１端縁と一緒に前記切断およびシール 端縁に沿つて切断しかつシールしてそれにより一つの直線に沿つて継目を形成し 、所定のゴアの長さを示す線の各々の端部において各々の継目の両端部を固定し 、前記継目を移動して前記切断およびシール端縁よりも長い前記平坦面上の湾曲 した標線に整列させ、その間前記継目に沿つて張力を作用してそれにより作用さ せた力が長手方向の分力および緯線方向の分力を有するようにし、所望の数のゴ アが切断されかつシールされるまで前記工程を反復して行い、かつ前記第１シー トの第１端縁を最後のシートの第２端縁にシールして閉鎖継目を形成する諸工程 を含む気球の気嚢を組み立てる方法。 １０．請求の範囲第９項に記載の気球の気嚢を組み立てる方法において、負荷テ ープが前記継目に沿つて配置されかつ同時に前記継目内にシールされ、前記負荷 テープがその内部に伸縮性繊維材料を有し、それにより前記繊維が負荷テープを その長さの所定の％だけ大きな抵抗をうけないで延伸可能にすることにより該負 荷テープのひずみ制限値を増大するようにした気球の気嚢を組み立てる方法。 １１．請求の範囲第１０項に記載の気球の気嚢を組み立てる方法において、前記 移動および整列工程によりゴア材料に発生したひずみが前記負荷テープの前記ひ ずみ制限値よりも小さい気球の気嚢を組み立てる方法。 １２．請求の範囲第９項に記載の気球の気嚢を組み立てる方法において、ゴアの 最小の長さが数８を前記負荷テープの前記ひずみ制限値で割り、その商の平方根 を求め、かつその商の平方根にゴアの最大幅を掛けることにより計算される気球 の気嚢を組み立てる方法。 １３．請求の範囲第９項に記載の気球の気嚢を組み立てる方法において、キヤツ プが気球に付け加えられ、前記キヤツプの付加がさらに前記切断およびシール工 程前に前記平坦面上に１対の付加的なゴア材料のシートを配置しかつ前記切断お よびシール工程前に前記の付加的なゴア材料のシートを前記ゴアの長さよりも短 い所定の長さに切断し、かつ前記の付加的なゴア材料のシートの端縁を標準の長 さを有するゴアの切断およびシール工程と同時に切断しかつシールする諸工程を 含む気球の気嚢を組み立てる方法。 １４．ゴア材料の下側シートおよび上側シートを切断およびシール端縁を有する 細長い平坦面上に配置し、前記ゴア材料のシートを所定のゴアの長さに切断し、 前記上側シートおよび前記下側シートの１対の対応した端縁を前記端縁における 二つの点の間の線に沿つて整列する諸工程を含み、前記の二つの点の間の距離は 所定のゴアの長さにほぼ合致しており、さらに、前記切断およびシール端縁に近 い前記平坦面上の前記ゴア材料を前記の二つの点において固定し、前記継目を前 記切断およびシール端縁に沿つて整列し、前記下側シートの第２端縁を前記上側 シートの第１端縁と一緒に前記切断端縁に沿つて切断しかつシールしてそれによ り前記切断端縁に沿つて継目を形成し、前記継目を前記平坦面上の標線に向かつ て移動して該標線に整列させ、所望の奴のゴアが切断されかつシールされるまで 前記工程を反復して行い、前記第１シートの第１端縁を最後のシートの第２端縁 にシールして閉鎖継目を形成する諸工程を含む気球の気嚢を組み立てる方法。 １５．請求の範囲第１４項に記載の気球の気嚢を組み立てる方法において、負荷 テープが前記継目に沿つて配置されかつ同時に前記継目内にシールされ、前記負 荷テープがその内部に伸縮性の繊維材料を有しそれにより前記繊維が負荷テープ をその長さの所定の％だけ大きい抵抗をうけないで延伸可能にすることにより該 負荷テープのひずみ制限値を増大するようにした気球の気嚢を組み立てる方法。 １６．請求の範囲第１５項に記載の気球の気嚢を組み立てる方法において、前記 整列工程により前記切断およびシール端縁に沿つてゴア材料に生ずるひずみが前 記負荷テープの前記ひずみ制限値よりも小さい気球の気嚢を組み立てる方法。 １７．請求の範囲第１５項に記載の気球の気嚢を組み立てる方法において、ゴア の最小の長さが数８を前記負荷テープの前記ひずみ制限値で割り、その商の平方 根を求めかつその商の平方根にゴアの最大幅を掛けることにより計算される気球 の気嚢を組み立てる方法。 １８．請求の範囲第１４項に記載の気球の気嚢を組み立てる方法において、キヤ ツプが気球に付け加えられ、前記キヤツプの付加がさらに前記切断およびシール 工程前に前記平坦面上に１対の付加的なゴア材料のシートを配置し、前記の付加 的なゴア材料のシートを前記ゴアの長さよりも短い所定の長さに切断し、かつ前 記の付加的なゴア材料のシートの端縁を標準の長さを有するゴアの切断およびシ ール工程と同時に整列し、切断しかつシールする諸工程を含む気球の気嚢を組み 立てる方法。 １９．平坦面と切断およびシール用のまつすぐな端縁とを有するテーブルと、前 記のまつすぐな端縁に沿つて前記テーブルと作用関係に組み合わされた軌道と、 ゴア材料の端縁をシールするために前記軌道上に装着された切断およびシール機 械とを備え、前記ゴア材料をシールする間に前記切断およびシール機械が前記軌 道に沿つて移動するときに前記ゴア材料が前記テーブル上に配置され、さらに、 気球の所望の形状を得るために基準として使用するための可動標線を備えた気球 組立て用テーブル。