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Bandförmiges Element zum Aufbau von flächigen Gebilden und aus solchen Elementen hergestellter Behälter
Die Erfindung bezieht sich auf ein bandförmiges Element mit durchwegs gleichem Profil aus elastischem Material, insbesondere Kunststoff, welches zum Aufbau von flächigen Gebilden, beispielsweise Behältern, geeignet ist und auf einen aus einem solchen bandförmigen Element hergestellten Behälter.
Das erfindungsgemässe bandförmige Element ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass es an einem Rand eine Nut und am andern Rand eine dieser Nut entsprechende Feder aufweist, wobei zweckmässig Nut und Feder parallel zur Bandebene liegen. Durch Zusammenfügen solcher Elemente in der Weise, dass die Feder in die Nut eingesetzt wird, können nun flächige Gebilde in beliebiger Grösse hergestellt werden.
Solche bandförmige Elemente können auch in besonderem Masse zum Aufbau von zylindrischen Behältern verwendet werden und ein solcher zylindrischer Behälter ist gemäss der Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass das bandförmige Element spiralförmig mit in die Nut eingreifender Feder gewickelt ist, wobei zweckmässig die erste und letzte Windung schräg abgeschnitten sind. Auf diese Weise wird ermöglicht, unter Verwendung eines solchen bandförmigen Elementes von einheitlichem Querschnitt zylindrische Behälter von beliebigem Durchmesser und beliebiger Höhe aufzubauen.
Naturgemäss können solche Behälter auch mit anderer als kreisförmiger Grundrissform, beispielsweise mit elliptischer Grundrissform aufgebaut werden, wobei für Behälter verschiedener Grösse das gleiche Profil des bandförmigen Elementes verwendet werden kann und lediglich die Länge dieses bandförmigen Elementes entsprechend der Grösse des Behälters gewählt werden muss. Solche Behälter eignen sich beispielsweise als in der Landwirtschaft verwendbare Silos usw. Es können aber auch ebene flächige Gebilde aus solchen bandförmigen Elementen aufgebaut werden und es sind solche bandförmige Elemente auch zum Aufbau von Wandverschalungen, beispielsweise in ähnlicher Art wie Schindelverschalungen, verwendbar.
Solche, aus elastischem Material, insbesondere Kunststoff, bestehende bandförmige Elemente ermöglichen auch den Aufbau dichter flächiger Gebilde, sofern eben die Feder dichtend in die Nut passt. Bei einer zweckmässigen Anordnung, bei welcher die Feder unten und die Nut oben liegt und bei welcher somit die die Nut begrenzenden Profilzungen die Feder nach unten überlappen, ist die Dichtheit gegen abfliessendes Wasser od. dgl. auf jeden Fall gegeben, auch wenn die Pressung zwischen Feder und Nut keine absolute Dichtheit gewährleistet.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Oberfläche des bandförmigen Elementes einschliesslich des die Nut aufweisenden Randbereiches plan und die Feder ist gegen diese Oberfläche um die Stärke der die Nut begrenzenden Zunge zurückversetzt. Auf diese Weise ergibt sich beim Aufbau der flächigen Gebilde eine ebene Fläche, welche beispielsweise im Falle eines Behälters, die Innenfläche desselben bilden kann. Im Falle des Aufbaues des ebenen flächigen Gebildes, beispielsweise einer Wandverschalung, kann diese ebene Fläche auch die äussere Sichtfläche darstellen.
Gemäss der Erfindung ist die Anordnung zweckmässig so getroffen, dass die Länge des Profiles der in der Bandebene liegenden, die Nut begrenzenden Zunge zumindest gleich der Länge des Profiles der Feder ist, während die Länge des Profiles der zweiten die Nut begrenzenden Zunge kleiner als die Länge des Profiles der in der Bandebene liegenden Zunge sein kann. Diese Ausbildung ist für den Aufbau flächiger Gebilde und insbesondere für den Aufbau von Behältern, bei welchen das bandförmige Element spiralförmig gewickelt wird, von besonderem Vorteil, da die Zunge mit dem längeren Profil ein Anlegen der Feder beim Aufbau des flächigen Gebildes bzw. beim Wickeln der spiralförmigen Windungen des Behälters gestattet, wodurch das Wickeln ohne Zuhilfenahme einer Lehre oder eines Kernes erfolgen kann.
Es ist nun möglich, beim Aufbau von flächigen Gebilden, insbesondere Behältern, die Dichtheit noch weiter
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dadurch zu erhöhen, dass in die Nut eine Dichtungsmasse oder ein Klebstoff eingebracht wird. In diesem Fall bietet es keine Schwierigkeiten, einen Behälter od. dgl. sogar gasdicht auszubilden, und es wird überdies auch die Druckfestigkeit durch die innigere Verbindung zwischen Nut und Feder erhöht.
Zweckmässig ist gemäss der Erfindung die Stärke des bandförmigen Elementes zwischen Nut und Feder kleiner als die Stärke desselben im Randbereich der Nut. Bei einer Ausbildung des bandförmigen Elementes, bei welcher die eine, die Nut begrenzende Zunge in der Ebene des bandförmigen Elementes liegt, ragt somit die andere, die Nut begrenzende Zunge ausserhalb der Ebenen der übrigen Teile des bandförmigen Elementes. Beim spiralförmigen Wickeln eines solchen bandförmigen Elementes zu einem Behälter, wobei die ebene Fläche innen liegt, gelangt somit die zweite, die Nut begrenzende Zunge auf einen grö- sseren Durchmesser und wird beim Wickeln gespannt, so dass sie sich fest an die Feder anpresst.
Hiedurch wird sowohl die Festigkeit des Aufbaues des Behälters als auch die Dichtheit desselben vergrössert und der Anpresseffekt kann noch gemäss der Erfindung dadurch erhöht werden, dass das Profil der von der planen Fläche abgewendeten, die Nut begrenzenden Zunge am Rand verdickt ist. Durch diese Verdickung des Profiles entsteht sozusagen ein Zugelement, durch welches die beim Wickeln eines Behälters auf grösserem Durchmesser liegende Zunge stärker in die Feder eingespannt wird. Es kann auch das Profil von Nut und Feder Vorsprünge und Ausnehmungen aufweisen, welche bei Einsetzen der Feder in die Nut ineinandergreifen. Durch eine solche Ausbildung wird einerseits die Festigkeit der Verbindung und anderseits die Dichtheit derselben noch weiter erhöht.
Gemäss der Erfindung kann nun die Ausbildung so getroffen sein, dass das bandförmige Element in seinem Bereich zwischen Nut und Feder auf der der planen Seite abgewendeten Seite eine sich in ihrem Grund erweiternde parallel zu den Bandränder verlaufende Nut aufweist, welche, im Profil gesehen, durch aus der Bandebene ragende hakenförmige Profilteile begrenzt ist. Diese Nut kann zum Anschluss von Befestigungselementen, wie beispielsweise Hammerkopfschrauben ausgenützt werden, mittels welcher das flächige Gebilde bzw. der Behälter an Stützen verankert werden kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.
Fig. 1 zeigt ein bandförmiges Element in schaubildlicher Darstellung. Fig. 2 zeigt das Profil eines solchen bandförmigen Elementes in grösserem Massstab. Fig. 3 zeigt ein Profil ähnlich dem Profil nach Fig. 2, wobei die Zusammensetzung mit dem benachbarten bandförmigen Element dargestellt ist. Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Form des Profiles eines bandförmigen Elementes und Fig. 5 zeigt eine andere abgewandelte Form eines solchen Profiles. Fig. 6 zeigt ein Profil eines bandförmigen Elementes mit Verstärkungseinlagen. Die Fig. 7 und 8 zeigen einen aus solchen bandförmigen Elementen aufgebauten zylindrischen Behälter, wobei Fig. 7 eine Seitenansicht und Fig. 8 einen Grundriss darstellt.
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Hammerkopfschraube in Seitenansicht und Stirnansicht zur Verankerung der einzelnen Windungen eines Behälters nach Fig. 7 und 8.
Das in Fig. 1 und 2 dargestellte bandförmige Element 1 weist an einem Rand eine Nut 2 und am andem Rand eine Feder 3 auf, welche in die Nut 2 passt. Die eine Oberfläche 4 dieses bandförmigen Ele- mentes 1 einschliesslich des Randbereiches der Nut 2 ist eben und geht über eine Stufe 5 in die Feder 3 über. Die Höhe der Stufe 5 entspricht der Stärke der die Nut 2 begrenzenden Zunge 6, welche in der Ebene 4 des bandförmigen Elementes liegt. Die Länge dieser Zunge 6 und damit die Tiefe der Nut 2 entspricht zumindest der Länge der Feder 3.
Wenn nun beim Aufbau eines flächigen Gebildes die Feder 3 in die Nut 2 eingreift, so liegen die Innenflächen 4 der benachbarten Teile des bandförmigen Elementes in
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ebene Oberfläche 4 des aus solchen Elementen aufgebauten flächigen Gebildes ergibt beispielsweise eine günstige innere Oberfläche bei der Herstellung von Behältern.
Die Stärke des bandförmigen Elementes 1 im mittleren Bereich 8 ist kleiner als die Stärke desselben im Randbereich der Nut 2, so dass einerseits Material erspart wird und anderseits auch beim Wickeln eines Behälters, wie beispielsweise in den Fig. 7 und 8 dargestellt, die zweite, die Nut 2 begrenzende Zunge 9
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Nut 11 vorgesehen, in welche beispielsweise Hammerkopfschrauben 12, wie sie in den Fig. 9 und 10 dargestellt sind, mit ihrem Kopf 13 eingeführt werden können, um das aufgebaute flächige Gebilde zu verankern. Diese Nut 10,11 wird von hakenförmigen Profilteilen 14 begrenzt, welche gleichfalls aus der Ebene 4 des bandförmigen Elementes vorragen und sich daher beim Wickeln eines zylindrischen Behälters gleichfalls nach innen spannen und die Köpfe 13 der eingesetzten Hammerkopfschrauben 12 festhalten.
An den Übergangsstellen der Feder 3 und der die Nut 2 begrenzenden Zunge 9 sind einspringende Schultern 15 vorgesehen, welche einerseits eine Angriffsstelle für ein Werkzeug bieten können, um die
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Feder 3 in die Nut 2 zu drücken und anderseits auch eine Anlage für Klammern 16 bilden, welche gegebenenfalls verwendet werden können. Diese Klammern 16 sind in Fig. 3 dargestellt. Im übrigen entspricht das Profil nach Fig. 3 dem Profil nach Fig. l und 2, wobei lediglich die im Mittelbereich des bandförmigen Elementes 1 vorgesehene Nut 10,11 fehlt,
Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, dass das Profil der Zunge 3 und der Nut 2 Vorsprünge 17 und Ausnehmungen 18 aufweist.
Die Vorsprünge 17, welche von durchlaufenden Wülsten gebildet sind, schnappen in die Ausnehmungen 18, welche von durchlaufenden Rillen gebildet sind, ein und verbessern Dichtheit und Festigkeit der Verbindung.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den Fig. l und 2 dadurch, dass die die Nut 2 begrenzende Zunge 9 am Rand durch einen Wulst 19 verstärkt ist. Dieser Wulst vergrössert die Spannung, welche beim Wickeln eines zylindrischen Behälters auftritt und verbessert damit die Festigkeit des Aufbaues und die Dichtheit. Hier weist wieder die Feder 3 einen Vorsprung 20 auf, welcher in eine Ausnehmung 21 der die Nut 2 begrenzenden Zunge 9 eingreift. Der Vorsprung 20 und die Ausnehmung 21 sind von Stufen 22 und 23 begrenzt, wodurch der Zusammenbau erleichtert und das Auseinandernehmen der Verbindung erschwert oder fast unmöglich gemacht wird.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 3. Bei dieser Ausführungsform sind nun zugfeste Verstärkungseinlagen 27 in das Material des bandförmigen Elementes eingebettet. Diese zugfesten Verstärkungseinlagen sind in der neutralen Phase angeordnet und um die Einbettung in der neutralen Phase zu ermöglichen, weisen die bandförmigen Elemente im Bereich dieser Einlagen 27 rippenartige Vorsprünge 28 auf. Diese zugfesten Verstärkungseinlagen verlaufen parallel nebeneinander über die ganze Länge des bandförmigen Elementes, u. zw. in gleichen Abständen a voneinander. Die an den Rändern der bandförmigen Elemente angeordneten Verstärkungseinlagen 27 sind auch so angeordnet, dass der Abstand a zwischen den Rahdeinlagen der benachbarten bandförmigen Elemente der gleiche ist, sobald die Feder in Eingriff in der Nut steht.
Diese bandförmigen Elemente können aus beliebigem zugfestem Material bestehen, wie beispielsweise auch aus zugfesten Kunstfasern oder Glasfasern, vorzugsweise aber bestehen diese zugfesten Verstärkungseinlagen aus Metall in Draht-oder Bandform.. Gegebenenfalls können die Verstärkungseinlagen auch gitterförmig oder in Form eines Metallgewebes vorgesehen sein.
Die Fig. 7 und 8 zeigen nun einen aus solchen bandförmigen Elementen, beispielsweise entsprechend den Fig. l und 2 aufgebauten zylindrischen Behälter 31, welcher als Silo verwendbar ist. Das bandförmige Element, welches in laufender Länge zur Verfügung steht, wird einfach spiralförmig gewickelt, wobei die Feder 3 oben und die Nut 2 unten liegt. Da die die Nut begrenzende Zunge 6 über die zweite Zunge 9 vorstehen, ist das Einführen der Feder 3 in die Nut 2 wesentlich erleichtert. Es ist nur darauf zu achten, dass die Feder 3 so tief in die Nut 2 eingedrückt wird, dass eine glatte Innenfläche entsteht, wie dies in
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angedeutet ist, unter einem Winkel zu abgeschnitten, welcher einem Steigungswinkel der spiralförmigen Wicklung entspricht.
Durchmesser und Höhe eines solchen Behälters kann beliebig gewählt werden, da ja das bandförmige Element in unbegrenzten Längen zur Verfügung steht.
Da die oben liegende Feder 3 durch die die unten liegende Nut 2 begrenzende Zunge nach unten überlappt wird, ist ein Austreten von abfliessende Feuchtigkeit aus dem Behälter verhindert und im gleichen Sinne verhindert auch die Zunge 9 ein Eintreten von abfliessender Feuchtigkeit in den Behälter. Da nun. aber die Feder 3 dicht in die Nut 2 passt und diese Dichtheit noch dadurch erhöht wird, dass sich die Zunge 9 beim Wickeln des Behälters unter Spannung an die Feder 3 anlegt, ist sogar eine völlige Dichtheit eines solchen Behälters ermöglicht.
An mehreren, beispielsweise an drei Stellen, können nun Stützen 24 im Erdboden 25 verankert werden, welche den aus dem bandförmigen Element aufgebauten Behälter haltem. Die Verbindung dieser Stützen mit den einzelnen Windungen des Behälters erfolgt durch die in den Fig. 9 und 10 dargestellten Hammerkopfschrauben 12, deren Kopf 13 in die Nut 10, 11 des bandförmigen Elementes eingesetzt und in die Verankerungsstellung verdreht wird. Die Verspannung erfolgt durch Muttern 25 und es können zwischen den Stützen 24 und dem bandförmigen Element l Beilagscheiben 26 angeordnet sein, so dass die ha- ke. nförmigen Profilteile 14 zwischen den Köpfen 13 der Hammerkopfschrauben 12 und den Stützen 24 gepresst und festgespannt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung ist für jede Windung des bandförmigen Elementes eine solche Hammerkopfschraube 12 vorgesehen, jedoch genügt es auch, wenn nur eine dieser Windungen an den Stützen 24 verankert wird. Zum Überfluss können aber auch noch die einzelnen Windungen durch Klammem 16 verbunden werden, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind. Beim Aufbau eines Behälters kann nun in die Nut des bandförmigen Elementes eine Dichtungsmasse oder ein Klebmittel
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eingebracht werden, so dass einerseits eine hermetische Dichtheit der Wand erzielt werden kann und anderseits kann diese Wand eine grosse Festigkeit aufweisen.
Es erweist sich als zweckmässig, hiezu einen bei Temperaturen zwischen + 5 und + 500C zähviskosen Haftklebstoff zu verwenden, der so in die Nut eingebracht sein muss, dass er sich beim Einpressen der Feder zwischen letzterer und der Nut gleichmässig verteilt.
Die erfindungsgemäss hergestellten Behälter können, soweit nicht ein die Feder in der Nut festhaltender Klebstoff verwendet wird, nach Entleerung wieder abgebaut werden, wobei das ohne Beschädigung aufgerollte Band jederzeit zum Aufbau eines neuen Behälters mit einem dem jeweiligen Erfordernis entsprechenden Durchmesser herangezogen werden kann. Es ist dann nur die Bandlänge von der geforderten Höhe des Behälters abhängig.
Behälter der beschriebenen Art erweisen sich z. B. auch zur Verwendung als selbsttragende Schalung bei der Herstellung von Betonrohre, Betonsilos und beim Tunnelbau geeignet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bandförmiges Element mit durchwegs gleichem Profil aus elastischem Material, insbesondere Kunststoff, zum Aufbau von flächigen Gebilden, insbesondere Behältern, dadurch gekennzeichnet, dass das bandförmige Element (1) an einem Rand eine Nut (2) und am andern Rand eine dieser Nut entsprechende Feder (3) aufweist, wobei zweckmässig Nut und Feder parallel zur Bandebene liegen.