Lauggestrechter, zusammengesetzter Baukörper, insbesondere für Flugzeuge. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein langgestreckter, zusammengesetzter Baukör per, insbesondere für Flugzeuge. Derselbe weist mindestens ein Konstruktionselement auf in Gestalt eines Hohlstabes, welcher aus zwei rinnenförmigen Profilstäben besteht. Dabei umschliesst der eine Profilstab den andern haubenartig derart, dass der Hohlstab zwei nach der gleichen Richtung. weisende, von seiner Innenseite wie von seiner Aussenseite unmittelbar zugängliche Flanschen besitzt.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise Teile verschiedener Ausführungsformen der Erfin dung, und zwar-.
Fig. <B>1-7</B> verschiedene Hohlstäbe im Querschnitt, Fig. <B>8</B> einen Querschnitt durch eine Knoten- punktverbindung solcher Hohlstäbe, <B>-</B> Fig. <B>9</B> bis 12 die Verwendung von Hohl stäben bei als Fachwerkträger ausgebildeten Ausführungsbeispielen des Baukörpers, <B>-</B> Fig. <B>13</B> bis<B>17</B> verschiedene Knotenpunkt- verbindungen in Ansichten und Schnitten, Fig. <B>18</B> bis 20 weitere Verwendungsbei spiele von Hohlstäben bei als Träger aus gebildetem Baukörper,
und Fig. 21 bis<B>23</B> ein Verwendungsbeispiel von Hohlstäben bei einem als Spiere ausge bildeten Baukörper.
Bei den Fig. <B>1</B> bis<B>8</B> umschliesst jeweilig ein Profilstab<B>A</B> von verhältnismässig grosser Pro filhöhe einen angenähert gleich breiten Profil stab B von geringer Profilhöhe haubenartig. Der Hohlstab weist hierbei zwei nach der gleichen Richtung weisende, von seiner Innen seite wie auch von seiner Aussenseite un mittelbar zugängliche Flanschen auf. Bei den Fig. <B>1</B> und <B>3</B> hat der Hohlstab rechteckige, Querschnittsform, ist aber an zwei Längs kanten abgerundet.
Stäbe, die möglichst ge ringen Stirnwiderstand mit grossem Trägheits- momentvereinigen sollen, haben als Querschnitt zweckmässig einen Halbkreis oder eine Halb ellipse gemäss Fig. 2 oder 4.
Der Steg des innern Profilstabes B kann eben sein gemäss Fig. <B>1,3,</B> 6,odernach dereinenRichtunggewölbt gemäss Fig. <B>7,</B> oder nach der andern Richtung (remäss Fig. 2, 4 und<B>5.</B> In letzterem Falle ist jedoch dafür Sorge zu tragen, dass beide Flanschen auch an der Innenseite unmittel bar zugänglich bleiben, um sowohl die Fertig stellung des Gesanitstabes wie, seinen An- schluf) an andere Bauteile zu erleichtern.
Die Flanschen des einen Profilstabes können, wie Fig. <B>3</B> und 4 zeigen, unten um die Enden des andern Profilstabes umgebogen sein. Dies ist vorteilhaft, wenn man z. B. die Verbin dung derselben durch elektrische Sohweissung herstellt, oder wenn man Stahlblechstäbe von so geringer Wandstärke verwendet, dass ein Vernieten nur zweier Blechlagen Schwierig- 1.:eiten bereitet. Bei den Fig. <B>5</B> und<B>6</B> hat der Hohlstab die Querschnittsform eines Trapezes.
Diese eignet sich besonders darin, wenn der Hohlstab einem Träger mit Drei- ecksausfachung als Gurtung dienen soll, wie dies in Fig. <B>9</B> und<B>10</B> dargestellt ist. Hierbei sind zwei Hohlstäbe<B>A</B> durch flache Füll stäbe<B>C</B> miteinander verbunden.
Wird Wert darauf gelegt, dass die ausserhalb der Flansche vorgesehenen Füllstäbe nicht über die Profil breite der Hohlstäbe hinausragen, so verwen det man Hohlstäbe mit einem Querschnittspro- fil nach Fig. <B>7,</B> bei welchem der Profilstab<B>A</B> eingezogene Flanschenteile besitzt.
Die Fig. <B>11</B> und 12 zeigen in Längsansicht und Quer schnitt einen entsprechend gebauten kasten- förmigen Träger als langgestreckten Bau- kUrper, bei welchem dieFaehwerkbreite trotz verhältnismässig hochkantiger Füllstäbe<B>D</B> die Breite der Gurtstäbe <B>A</B> nicht übertrifft.
Ein solcher Träger kann daher, wie es im Luft fahrzeugbau oft Dötig ist, allseitig mit (-xewebe überzogen werden, ohne dass durch Vorstehen von scharfen Kanten oder Spitzen eine Be schädigung des Ueberzuges befürchtet werden muss. Solche Hohlstäbe sind bei grosser Eigen- steifigkeit sehr leicht.
Sie lassen sich leicht züi mehreren zu einem Baukörper vereinigen und gewähren eine gute Anschlussmöglich- keit für andere Bauteile und unterein ander zur Vereinigung in Knotenpunkten.
Wie aus Fig. <B>8</B> zu ersehen ist, bieten die beiden gleichgerichteten Flanschen ohne, wei- teres eine gute Verbindungsmöglichkeit init Knotenpunktblechen <B>E</B> Es katin erforder lichenfalls auch die Mitte des äuf,)ern Profil stabes<B>A</B> vermittelst eines einfachen U-Strei- fens <B>F</B> leicht in feste Verbindung mit den Knotenpunktblechen gebracht werden.
Im Falle der äussere Stab<B>A</B> mit dem Streifen<B>F</B> vernietet werden soll, kann dies dureh Löcher im Stege des innern Stabes B erfolgen, deren Rand bl zweckmässig unigebördelt ist. Durch eine derartige Verbördelung wächst auch die Steifigkeit des Profilstabes B, so dass man derartige Löcher auf seiner ganzen Länge an bringen und so eine merkliche Gewichtsver ringerung ohne Einbusse an Festheit ei,- zielen kann.
Die Fig. <B>13</B> bis<B>15</B> zeigen eine einfache Knotenpunktverbindung der Hohlstäbe, und zwar mit zwei einander rechtwinklig schilei- denden Stäben in Draufsicht bei abgenommener Deckplatte in teilweise geschnittener Seiten- ansieht und im Schnitte durch die beiden Stabachsen. Für die einzelnen Teile sind die gleichen -Bezeichnungen wie in Fig. <B>8</B> ge wählt.
Die einfache, und doch völlig sichere Vereinigung des durchgehenden Stabes I mit zwei gleichartigen, rechtwinklig von ihm ab zweigenden Stäben<B>11</B> züi einem festen Knoten punkte, ist aus den Figuren ohne weiteres ersichtlich. Die Fi-. <B>16</B> und<B>17</B> zeigen in teilweise geschnittener Draufsicht und im Querschnitt einen Knotenpunkt, bei welchem von einem durchlaufenden Gurtstab I ein Füllstab II rechtwinklig und zwei Füllstäbe <B>111</B> schrägwinklig abzweigen. Alle vier Hohl stäbe haben den gleichen Querschnitt und sind durch Vernieten mit einem gemeinschaft lichen, den Gurtstab klammerartig umgreifen den Blech<B>B</B> vereinigt.
Im allgemeinen verwendet man für den innern und den äussern Profilstab der Hohl stäbe gleiche Baustoffe, namentlich dürine hochwertige Stahlbleche oder Blechstreifen aus Leichtmetall. Auch kann man bei ge eigneter Wahl der Abmessungen Holz oder Kunststoffe benutzen, besonders wenn deren spezifische Widerstandsfähigkeit durch geeig nete metallische Einlage vergrössert ist.
Aus bi,stimmteil G ründen, zum Beispiel bei Mangel olewisseil Baustoffe können aber auch Innen- und Aussenstab aus verschiedenem Material sein.
Geringes Gewicht und grosse Eigen- steifigkeit bei gleicher äusserer Querschnitts- form lässt sich in diesern. Falle am besten erzielen, wenn man den Aussenstab aus hoch wertigem Blech von geringer Stärke. und den Innenstab aus einem an sich weniger festen, aber etwas stärkeren Baustoff herstellt.
Wie Fig. <B>18</B> bis 20 erkennen lassen, kann der Baukörper auch so ausgebildet sein, dass die Füllstäbe den gleichen Querschnitt haben wie die Gurte, nämlich den der Hohlstäbe. Der Baukörper besitzt vier Gurtgtäbe <B>A-'</B> und eine Reihe von Füllstäben Bl. Je zwei beider seits der den Steg bildenden Füllstabreihe angeordnete Gurtstäbe bilden den Obergurt bezw. den Untergurt, so dass der ent stehende Baukörper doppel-T-förmigen Quer schnitt erhält.
Alle Hohlstäbe<B>A'</B> und BI be sitzen den gleichen Querschnitt und setzen sich aus zwei Profilstäben al und all von rechtwinklig U-förmigem Profil zusammen. Die Gurtstäbe .41 sind jeweilig mit der Steg- seite ihres Aussenstabes al an eine Flansch- seite der Füllstäbe BI genietet, so dass die Symnietrieebenen der Gurtstäbe rechtwinklig zur Symmetrieebene der Füllstäbe verlaufen.
Zufolge der hierdurch am Obergurt und Unter gurt übrigbleibenden freien Flanschen kann der Träger erforderlichenfalles leicht mit Deckplatte.ii versehen oder sonst mit andern Bauteilen fest verbunden werden. Urn das Vernieten der Gurtstäbe mit den Füllstäben zu erleichtern, können bei den Gurtstäben _42 die Stegseiten der innern Stäbe al an den zu vernietenden Stellen mit Öffnungen a3 zum Einführen der Niete bezw. der Gegenbalter und dergleichen versehen sein.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 21 bis<B>23</B> besitzen die Gurtstäbe <B>A3</B> und die Füllstäbe B' ebenfalls den gleichen Quer schnitt und sind auch als Hohlstäbe<B>je</B> aus zwei einander haubenartig umschliessenden Profilstäben al und a' von rechtwinklig U-förmigem Profil zusammengesetzt. Alle Stäbe liegen in einer Ebene, und die Flan- sehen der Gurtstäbe <B>A'</B> sind den Füllstäben BI zugekehrt Lind haben denselben Abstand wie die Flanschen der letzteren.
Laschen CI dienen zur festen Verbindung der Füllstäbe mit den Gurtstäben. Will man vermeiden, dass durch die Laschen CI die mit der Profil breite zusammenfallende Decke der Spiere vergrössert wird, so kann man zweckmässig bei den Aussenstäben der Gurturigen die Flanschteile <B>je</B> nach der Laschenstärke etwas einziehen und die mit glatten Flanschseiten versehenen Füllstäbe entsprechend Schmäler ausbilden.
Urn den Bespannungsstoff auf der Spiere rasch und dauei-haft befestigen zu können, ist der Steg des äussern Profilstabes bei den Gurtstäben mit Löchern al versehen, die durch Umbördelung oder eingesetzte Metall- oder Zellstoffüsen verstärkt sind.
Auf diese Weise kann der Bespannungsstoff unmittelbar auf den Steg der Gurtungsaussenstäbe aufge näht werden, ohne dass wegen scharfer oder rauher Lochränder ein Reissen des Nähfadens zu befürchten ist.
Laugstraight, composite structure, in particular for aircraft. The present invention is an elongated, composite Baukör by, in particular for aircraft. The same has at least one construction element in the form of a hollow bar, which consists of two channel-shaped profile bars. One profile rod encloses the other like a hood in such a way that the two hollow rods face the same direction. pointing flanges that are directly accessible from its inside and outside.
The drawing shows, for example, parts of various embodiments of the inven tion, namely-.
Fig. 1-7 </B> various hollow rods in cross section, Fig. 8 </B> a cross section through a node connection of such hollow rods, <B> - </B> Fig. <B> 9 to 12 show the use of hollow rods in embodiments of the structure designed as lattice girders, FIGS. 13 to 17 different junction points Connections in views and sections, Fig. <B> 18 </B> to 20 further examples of use of hollow rods in the form of a carrier made of a structure,
and FIGS. 21 to 23 show an example of use of hollow rods in a structure formed as a spar.
In FIGS. <B> 1 </B> to <B> 8 </B>, a profile rod <B> A </B> of a relatively large profile height encloses an approximately equally wide profile rod B of low profile height like a hood. The hollow bar has two flanges pointing in the same direction and indirectly accessible from its inside as well as from its outside. In FIGS. 1 and 3, the hollow rod has a rectangular cross-sectional shape, but is rounded on two longitudinal edges.
Rods, which should combine the lowest possible frontal resistance with a large moment of inertia, expediently have a semicircle or a semi-ellipse according to FIG. 2 or 4 as a cross-section.
The web of the inner profile bar B can be flat according to FIGS. 1, 3, 6, or arched in one direction according to FIG. 7, or in the other direction (according to FIG. 2, 4 and <B> 5. </B> In the latter case, however, care must be taken that both flanges also remain directly accessible on the inside, in order to complete both the sanitary bar and its connection to other components to facilitate.
The flanges of one profile bar can, as shown in FIGS. 3 and 4, be bent around the ends of the other profile bar at the bottom. This is advantageous when z. B. the connec tion of the same by electrical welding, or if one uses sheet steel rods with such a small wall thickness that riveting only two sheet metal layers is difficult. In FIGS. 5 and 6, the hollow rod has the cross-sectional shape of a trapezoid.
This is particularly suitable when the hollow bar is intended to serve as a girder for a carrier with triangular infill, as shown in FIGS. 9 and 10. Here, two hollow bars <B> A </B> are connected to one another by flat filler bars <B> C </B>.
If it is important that the cross bars provided outside the flanges do not protrude beyond the profile width of the hollow bars, then hollow bars with a cross-sectional profile according to FIG. 7 are used, in which the profile bar A </B> has retracted flange parts.
FIGS. 11 and 12 show, in a longitudinal view and cross-section, a correspondingly constructed box-shaped girder as an elongated structural body, in which the width of the chassis is the same as the width of the chassis despite the relatively upright cross bars Belt bars <B> A </B> does not exceed.
Such a carrier can therefore, as is often necessary in aircraft construction, be covered on all sides with xeweb, without the need to fear damage to the cover due to protruding sharp edges or points. Such hollow rods are very rigid with great inherent rigidity light.
They can easily be combined into one building structure and allow other components to be easily connected to one another for connection in nodes.
As can be seen from Fig. 8, the two unidirectional flanges without, furthermore, offer a good connection option with junction plates <B> E </B> If necessary, the center of the flange can also be used) The profile rod <B> A </B> can easily be firmly connected to the junction plates by means of a simple U-strip <B> F </B>.
In the event that the outer rod <B> A </B> is to be riveted to the strip <B> F </B>, this can be done through holes in the webs of the inner rod B, the edge of which is usefully unflared. Such a crimping also increases the rigidity of the profile bar B, so that such holes can be made along its entire length and thus a noticeable reduction in weight without loss of strength can be achieved.
FIGS. 13 to 15 show a simple junction point connection of the hollow rods, namely with two rods shielding each other at right angles in a plan view with the cover plate removed in a partially cut side view and in FIG Sections through the two rod axes. The same designations as in Fig. 8 have been selected for the individual parts.
The simple, yet completely secure union of the continuous rod I with two similar rods branching at right angles from it to a fixed node point is readily apparent from the figures. The Fi-. <B> 16 </B> and <B> 17 </B> show in a partially sectioned plan view and in cross section a node point at which, of a continuous chord bar I, one crossbar II at right angles and two crossbars <B> 111 </B> Branch off at an angle. All four hollow rods have the same cross-section and are united by riveting with a common metal sheet <B> B </B> that encompasses the belt rod like a clamp.
In general, the same building materials are used for the inner and outer profile bars of the hollow bars, namely high-quality steel sheets or sheet metal strips made of light metal. With a suitable choice of dimensions, wood or plastics can also be used, especially if their specific resistance is increased by a suitable metallic insert.
For bi-part reasons, for example if there is a lack of olewisseil building materials, the inner and outer rods can also be made of different materials.
Low weight and great rigidity with the same external cross-sectional shape can be used in these. The best way to achieve this is to use the outer rod from high-quality sheet metal of low thickness. and the inner bar is made of a less solid, but somewhat stronger building material.
As can be seen in FIGS. 18 to 20, the structure can also be designed so that the filler bars have the same cross section as the chords, namely that of the hollow bars. The structure has four chord bars <B> A- '</B> and a row of cross bars Bl. Two chord bars arranged on either side of the cross bar row forming the web form the upper chord and / or. the lower chord so that the resulting structure has a double-T-shaped cross-section.
All hollow bars <B> A '</B> and BI have the same cross-section and are composed of two profile bars al and all with a right-angled U-shaped profile. The chord bars 41 are each riveted with the web side of their outer bar a1 to a flange side of the cross bars BI, so that the planes of symmetry of the chord bars run at right angles to the plane of symmetry of the cross bars.
As a result of the free flanges remaining on the upper and lower chords, the carrier can, if necessary, easily be provided with cover plate.ii or otherwise firmly connected to other components. Urn to facilitate the riveting of the chord bars with the filler bars, the web sides of the inner bars al at the points to be riveted with openings a3 for inserting the rivets or. the counterbalter and the like.
In the exemplary embodiment according to FIGS. 21 to 23, the chord bars A3 and the cross bars B 'also have the same cross-section and are also made as hollow bars two profile rods al and a 'which surround each other like a hood, are composed of a rectangular U-shaped profile. All bars lie in one plane, and the flanges of the chord bars <B> A '</B> face the cross bars BI and have the same distance as the flanges of the latter.
Clasps CI are used for the firm connection of the cross bars with the chord bars. If you want to avoid that the straps CI increase the width of the roof of the spar, which coincides with the profile, the flange parts of the outer bars of the girders can be drawn in a little depending on the thickness of the straps and those with smooth flange sides formed cross bars correspondingly narrower.
In order to be able to fasten the covering material on the spar quickly and permanently, the web of the outer profile bar on the belt bars is provided with holes a1, which are reinforced by flanging or inserted metal or cellulose feet.
In this way, the covering material can be sewn directly onto the web of the outer girth bars without the fear of tearing of the sewing thread due to sharp or rough hole edges.