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Pa i portante pour avions ou pour véhicules terrestres
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(Invention de onsieur.Heinrich August BORGMANN)
Dans la construction des paroiss d' avions, faites en acier, on n'est pas descendu, jusqu'à présent, au-dessous d'une épaisseur de tôle d'environ 0,65 mm. Dans le cas d'emploi d'alu- minium les épaisseurs des tôles étaient sensiblement supérieures.
L'invention a pour but de permettre l'emploi d'épaisseurs de tôles très faibles et d'obtenir, malgré cela, avec un encom- brement minime, une légèreté aussi grande que possible de la paroi. Suivant la présente invention on y arrive en appliquant différentes mesures qui servent séparément, ou combinées à plu- sieurs, à la solution du problème indiqué.
Ces mesures résident en ceque:
1) au moins une tôle ondulée est assemblée à une autre tôle, plane ou ondulée, après avoir été, toutes les deux, préala- blement courbées ou cintrées et plus spécialement gauchies;
2) les ondulations présentent des parties plates ou aplaties, dont l'ampleur ou la hauteur est de par exemple 50 % de la longueur totale et qui s'appliquent, suivant une grande surfa- ce, contre la surface plane ou contre la paroi ondulée, destinées
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à être assenblées avec elles; .3) l'assemblage des tôles entre elles est effectué, par'soudure ou de façon analogue, seulement après le cintrage ou le gauchissement.
4) dans le cas d'emploi de plusieurs parois ondulées, les directions des ondulations de différentes parois se croisent;
5) le rapport de la longueur d'une ondulation à sa hauteur est d'environ 4 : 1 ;
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6) l'épaisseur d'une paroi Elémentaire est, pour l'acier, d'environ 0,2 rnm., tandis que pour d'autres matériaux elle est plus forte ou moins forte, suivant leurs résistances propres;
7) les ondulations distinctes présentent, en section transversale, une longueur ne dépassant pas essentiellement 20 mm. et une hauteur ne dépassant pas sensiblement 10 mm.
Ces parois peuvent servir indistinctement comme parois latérales, comme parois pour toitures et comme parois de fond.
Les parois sont très légères et peuvent résister à des efforts considérables. Elles occupent un très petit espace qui ne compte partiquement pas comme perte spatiale, parce que la paroi ainsi constituée n'exige pas d'entretoisement spécial, mais présente par elle-même la résistance nécessaire. '
Au lieu de deux tôles, dont une au moins est ondulée, on peut naturellement assembler entre elles aussi trois, quatre ou un plus grand nombre de tôles ondulées, respectivement non ondulées.
L'assemblage par soudure peut être exécuté, par exemple, au moyen d'électrodes, dites à percussion, si un soudage par points est autrement impossible à exécuter.
L es ondulations des tôl es ondul ées peuvent être aussi plus larges à une extrémité qu'à l'autre, ce qui donne des confi- gurations essentiellement en éventail. Ceci peut être obtenu, par exemple, par le fait qu'on déplie les ondulations légèrement à une extrémité et qu'on les serre un peu à l'autre extrémité.
Si les parois doivent glisser dans l'air, on peut dis- poser la longueur des ondulations dans la direction du vent, ou l'on peut recouvrir les ondulations p.ar une tôle plane.
Une paroi constituée de la manière indiquée, par exem- ple en fer oxydable, peutêtre facilement protégée contre la rouille p.ar immersion dans de la résine synthétique.
Lorsque les ondulations présentent une section trans- versale sensiblement rectangulaire, on jouit d'une sécurité spéciale contre le tir en gerbe de mitrailleuses. Le danger qu'une aile en soit emportée est sessentiellement réduit. Les ailes de ce genre offrent aussi une sécurité beaucoup plus grande contre le tir des canons anti-avions, que les ailes usuelles jusqu'à pré- sent.
Aux endroits où la paroi doitetre assemblée avec des membrures ou d'autres pièces, plus larges que la distance entre les ondulations normalement employées, on peut omettre ou réapla- nir une ou plusieurs ondulations.
Aux endroits d'assemblage des tôles avec d'autres tôles les ondulations peuvent se terminer en s'aplatissant, pour permettre un simple recouvrement des tôles, malgré qu'elles pré- sentent des ondulations, c'est-à-dire que les tôles sont ondulées seulement sur la majeure partie de leur étendue, alors qu'à leurs bords, où doit se faire leur assanblage avec d'autres tôles, elles sonplanes.
Les tôles planes et/ou ondulées peuvent présenter des évidements d'allégement.
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Une tôle ondulée recouverte par une tôle plane peut être employée aussi pour conduire aux endroits voulus de l'air chaud ou refroidi, dans des buts de chauffage ou de réfrigération, respectivement pour chauffer ou pour réfrigérer la paroi formée par ces tôles.
Une ou plusieurs des ,tôles Qndulées minces présentent utilement des nervures ou des ondulations rondes très plates, réunies entre elles par des surfaces planes. La hauteur des on- dulations ou des nervures rondes et plates par rapport à leur base peut être de 1 : Les dessins annexés représentent des exemples d'exécu- tion de l'invention, à savoir: -
Les figures 1 et 2, deux tôles ondulées, gauchies l'une par rapport à l'autre, présentant des ondulations de forme rec- tangulaire, à surfaces planes et occupant deux positions, décalées l'une par rapport à l'autre de 180 , ces tôles étant soudées l'une à l'autre après gauchissement et pouvant constituer une partie de paroi;
La figure 3, une tôle ondulée, exécutée similairment aux tôles ondulées suivant les figures 1 et 2, mais où les extré- mités des ondulations se terminent en une partie plate et plane;
La figure 4, une coupe dans une aile d'avion;
La figure 5, une partie ou un élément de-paroi d'une exécution modifiée;
Les figures 6 et 7, des parties ou éléments de parois présentant d'autres modifications visà visdes formes d'exécu- tion suivant les figuresal et 2.
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Suivant les figures 1 et 2 les tôles, présentant des ondulations angulaires à faces plahes, sont assemblées entre elles, à leurs endroits de contact, par points de soudure. Dans ce cas les tôles ont supposées avoir des ondulations d'environ 20 mm. de largeur sur 10 mm. de hauteur.
Sur la figure 3 la lettre de référence a désigne une paroi munie d'ondulations b, u'ne ondulation étant omise à l'en- droit c, pour y assanbler des membrures d, ou analogues, avec la paroi. L' extrémité al de la paroi ne présente pas d'ondulations, de manière à pouvoir être assemblée avec une extrémité de tôle correspondante, comme c'est représenté sur la figure 4. Sur la figure 4 les lettres de référence fl et f2 désignent dès tôles ondulées recouvertes extérieurement par des tôles gl et g2 entourant en- tièrenent les premières et dont les -'ondulations sont orientées à 90 par rapport aux ondulations des tôles I1, f2. Les extrémités des tôles gl et g2 sont également assemblées entre elles par un joint à recouvrement.
La tôle ondulée f peut être recouverte aussi par deux plaques ou tôles planes g3, g4 .comme c'est re- présenté sur la figure 5. Une paroi- exécutée sous cette forme présente déjà une résistance considérable, surtout dans la direc- tion des ondulations de la tôle ondulée f. Par 1 sont désignés des évidements ou trous d'allégement que l'on peut prévoir lors- qu'il sagit d'obtenir une légèreté spéciale et lorsque les canaux, formés par la tôle f et les tôles g3, respectivement g4, ne sont pas destinés à servir de conduites de gaz ou d'àir. Si les on- dulations sont recouvertes par des tôles fermées, elles peuvent très bien servir de conduites de gaz de chauffage, de réfrigération, ou analogues.
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Une paroi suivant la figure 3 peut servir de paroi ex- térieure suivant la figure 4. Dans les canaux formas par les on- dulations f et par les parois g3, respectivement g4, on peut loger aussi, par exemple, des filaments de chauffage ou autres fils.
La transition des ondulations b à la partie plate ou plane a peut être obtenue, soit par le fait que les ondulations b s'étendent, d'abord sur toute la longueur de la tôle a, en .étant ensuite reaplaties à l'extrémité, soit par le fait que la forme exacte des ondulations est repoussée d'emblée d'une tôle plane..
La figure 6 corresond essentiellement à la figure 1.
Cependant, dans ce cas la tole inférieure est munie, non pas d'ondulations angulaires, mais d'ondulations rondes, très apla- ties, en supposant, par exemple, que ,la hauteur des ondulations courtes et plates est de 4 mm. par rapport à une longueur de base de la partie courbe de l'ondulation d'environ 20 mm., de sorte que la hauteur d'une ondulation est à la longueur de la base dans le rapport d'environ 1 : 5. Dans le cas de tôles d' aci er, l'épais- seur de la tôle peut être, ici également, d'environ 0,2 mm., alors que dans le cas de matériaux d'une autre résistance, l'é- paisseur doit évidemment changer en conséquence.
La figure 7 représente deux tôles assemblées 1-lune l'autre, à ondulations arrondies et plates.
La figure 6 représente en outre la disposition dévide- ment ou de trous d'allégement.
Les éléments de parois ou les parois élémentaires peuvent être constitués aussi d'autres matériaux que la tôle.
REVENDICATIONS
1) Paroi portantepour avions ou pour véhicules terres- tres, caractérisée par l'assemblage de parois courbées, ou, plus spécialement, gauchies avant d'être assemblées, dont l'une au moins est ondulée et présente des parties ou éléments en forme d'ondulations plates dont l'ampleur ou la hauteur est de par exemple 50 % de la longueur totale d'une ondulation et qui s'ap- pliquent, suivant une grande surface, contre la paroi plane ou ondulée, destinée à être assemblée avec elles, les dttes parois étant assemblées entre elles par soudure, ou de façon analogue, seulement après avoir été courbées ou gauchies.
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Bearing load for airplanes or land vehicles
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(Invention of onsieur.Heinrich August BORGMANN)
In the construction of aircraft parishes, made of steel, one has not so far gone below a sheet thickness of about 0.65 mm. When aluminum was used, the thicknesses of the sheets were appreciably greater.
The object of the invention is to allow the use of very small sheet thicknesses and to obtain, despite this, with a minimal space requirement, as light as possible of the wall. According to the present invention, this is achieved by applying various measures which serve separately, or in combination with several, for the solution of the indicated problem.
These measures lie in that:
1) at least one corrugated sheet is assembled with another sheet, flat or corrugated, after having both been previously bent or bent and more especially warped;
2) the corrugations have flat or flattened parts, the width or height of which is for example 50% of the total length and which apply, over a large area, against the flat surface or against the corrugated wall , destiny
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to be assembled with them; .3) the assembly of the sheets together is carried out, by welding or similar, only after bending or warping.
4) when using several corrugated walls, the directions of the corrugations of different walls intersect;
5) the ratio of the length of a corrugation to its height is about 4: 1;
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6) the thickness of an Elementary wall is, for steel, about 0.2 mm, while for other materials it is stronger or weaker, depending on their own resistance;
7) The distinct corrugations have, in cross section, a length not substantially exceeding 20 mm. and a height not substantially exceeding 10 mm.
These walls can be used indistinctly as side walls, as walls for roofs and as back walls.
The walls are very light and can withstand considerable strain. They occupy a very small space which does not count in part as a spatial loss, because the wall thus formed does not require any special bracing, but presents by itself the necessary resistance. '
Instead of two sheets, at least one of which is corrugated, it is of course also possible to assemble between them three, four or a greater number of corrugated sheets, respectively non-corrugated.
Welding assembly can be performed, for example, by means of so-called percussion electrodes, if spot welding is otherwise not possible.
The corrugations of the corrugated sheets may also be wider at one end than the other, resulting in essentially fan-shaped configurations. This can be achieved, for example, by unfolding the corrugations slightly at one end and tightening them a little at the other end.
If the walls are to slide in the air, the length of the corrugations can be arranged in the direction of the wind, or the corrugations can be covered with a flat sheet.
A wall made in the manner indicated, for example of oxidizable iron, can easily be protected against rust by immersion in synthetic resin.
When the corrugations have a substantially rectangular cross-section, special safety is provided against the blast of machine guns. The danger of a wing being blown away is essentially reduced. Wings of this kind also offer much greater security against fire from anti-aircraft guns than wings customary to date.
In places where the wall is to be assembled with chords or other pieces, wider than the distance between the corrugations normally employed, one or more corrugations can be omitted or resurfaced.
At the places of assembly of the sheets with other sheets, the corrugations can end in flattening, to allow a simple covering of the sheets, despite the fact that they present corrugations, that is to say that the sheets are undulated only over the major part of their extent, while at their edges, where they must be cleaned with other sheets, they are flat.
The flat and / or corrugated sheets may have relief recesses.
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A corrugated sheet covered by a flat sheet can also be used to conduct hot or cooled air to the desired locations, for heating or refrigeration purposes, respectively for heating or for cooling the wall formed by these sheets.
One or more of the thin corrugated sheets usefully have very flat round ribs or corrugations, joined together by flat surfaces. The height of the corrugations or of the round and flat ribs with respect to their base may be 1: The accompanying drawings represent examples of execution of the invention, namely: -
Figures 1 and 2, two corrugated sheets, warped with respect to each other, presenting corrugations of rectangular shape, with flat surfaces and occupying two positions, offset with respect to each other by 180 , these sheets being welded to one another after warping and being able to constitute a wall part;
FIG. 3, a corrugated sheet, made similar to the corrugated sheets according to FIGS. 1 and 2, but where the ends of the corrugations end in a flat and planar part;
Figure 4, a section through an airplane wing;
Figure 5, a part or a wall element of a modified embodiment;
Figures 6 and 7, parts or elements of walls exhibiting other modifications with respect to the embodiments according to Figures 1 and 2.
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According to Figures 1 and 2 the sheets, having angular corrugations with flat faces, are assembled together, at their places of contact, by welding points. In this case the sheets are assumed to have corrugations of about 20 mm. 10 mm wide. height.
In FIG. 3 the reference letter a denotes a wall provided with corrugations b, a corrugation being omitted at the point c, in order to connect therein chords d, or the like, with the wall. The end a1 of the wall does not have corrugations, so that it can be assembled with a corresponding sheet end, as shown in FIG. 4. In FIG. 4 the reference letters fl and f2 denote from Corrugated sheets covered on the outside by sheets gl and g2 completely surrounding the first ones and whose corrugations are oriented at 90 relative to the corrugations of the sheets I1, f2. The ends of the sheets gl and g2 are also assembled together by a lap joint.
The corrugated sheet f can also be covered by two plates or flat sheets g3, g4. As shown in figure 5. A wall made in this form already presents considerable resistance, especially in the direction of the walls. corrugations of the corrugated iron f. By 1 are designated recesses or relief holes which can be provided when it comes to obtaining a special lightness and when the channels formed by the sheet f and the sheets g3, respectively g4, are not intended for use as gas or air conduits. If the corrugations are covered by closed sheets, they may well serve as gas conduits for heating, refrigeration, or the like.
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A wall according to FIG. 3 can serve as an external wall according to FIG. 4. In the channels formed by the undulations f and by the walls g3, respectively g4, one can also accommodate, for example, heating filaments or other sons.
The transition from the corrugations b to the flat or plane part a can be obtained, either by the fact that the corrugations b extend, first over the entire length of the sheet a, by being then flattened at the end, or by the fact that the exact shape of the corrugations is immediately repelled from a flat sheet.
Figure 6 corresponds essentially to Figure 1.
However, in this case the lower sheet is provided, not with angular corrugations, but with round, very flattened corrugations, assuming, for example, that the height of the short, flat corrugations is 4 mm. relative to a base length of the curved part of the corrugation of about 20 mm., so that the height of one corrugation is to the length of the base in the ratio of about 1: 5. In the in the case of steel sheets, the thickness of the sheet can be, here also, about 0.2 mm., while in the case of materials of other strength, the thickness must be obviously change accordingly.
FIG. 7 represents two sheets assembled 1-moon the other, with rounded and flat corrugations.
FIG. 6 further shows the arrangement of the pay-out or relief holes.
The wall elements or the elementary walls can also be made of materials other than sheet metal.
CLAIMS
1) Load-bearing wall for airplanes or land vehicles, characterized by the assembly of curved walls, or, more especially, warped before being assembled, at least one of which is corrugated and has d-shaped parts or elements. 'flat corrugations the width or height of which is, for example, 50% of the total length of a corrugation and which apply, over a large area, against the flat or corrugated wall, intended to be assembled with them , the walls being assembled together by welding, or similarly, only after having been bent or warped.