CZ294308B6 - Sendvičová deska s integrovaným profilem, zvláště pro stavbu vozidel - Google Patents

Abstract

Sendvičová deska s integrovaným profilem, zvláště pro stavbu vozidel, sestává z celistvé a dělené krycí vrstvy (2, 3), z jádra (4), v němž jsou uspořádány výztužné profily (1). Krycí vrstva (3) je příčně rozdělena. Mezi krycími vrstvami (2, 3) je v jádru (4) zapuštěn výztužný profil (1) ve tvaru písmene C, který je vyztužen pomocí místních a zčásti variabilně uspořádaných krytů (5, 6). Kryty (5, 6) jsou materiálově, tvarově a silově zpevněné. Tvar profilu (1) slouží pro připevnění známých upevňovacích prvků, které tvoří například kryt (6) a na něm upevněné nástavné díly (10).ŕ

Description

Sendvičová deska s integrovaným profilem, zvláště pro stavbu vozidel

Oblast techniky

Vynález se týká sendvičové desky s integrovaným profilem, zvláště pro stavbu vozidel, sestávající z celistvé krycí vrstvy, z dělené krycí vrstvy a z jádra, v němž jsou uspořádány výztužné profily.

Dosavadní stav techniky

Používání sendvičových desek různých tvarů je známo. Tyto desky pro svou nízkou specifickou hmotnost a vysokou tuhost a tím i odolnost proti lámání a vybourávání umožňují efektivní stavbu lehkých konstrukcí. Jsou známy sendvičové desky sestávající ze dvou spojených tuhých krycích vrstev vyrobených převážně z oceli, hliníku nebo ze spojených vláken a z lehkého pěnového, voštinového nebo jiného rozpěmého materiálu s relativně vysokou tuhostí ve smyku, které společně s krycími vrstvami vytvářejí materiálově spojitý svazek. Je známo opatřovat vnější strany krycích vrstev různě profilovanými prvky pro upevňování nástavných nebo montážních dílů například přilepením, přišroubováním nebo jiným způsobem spojení. Sendvičové desky přitom zůstávají nezměněny, vně upevněné prvky však mají tu nevýhodu, že zvětšují stavební výšku, čímž se zhoršují podmínky pro vestavbu sendvičových desek. Vyšší zatížení lze známým způsobem zabezpečit prostřednictvím vložek uspořádaných ve vrstvě jádra a spojených s oběma krycími vrstvami, do které se přes krycí vrstvu dodatečně ukládají známé upevňovací prvky. Nevýhodou těchto provedení je, že po uložení těchto vložek není již možná žádná dodatečná úprava, místo uspořádání vložek se obtížně zjišťuje a vložky jsou vhodné jen pro bodové upevňování. Ve spisu DE43 21 316 (Al) je popsána a znázorněna sendvičová deska se zesílenými připojovacími otvory, opatřená pouzdrovitými tenkostěnnými plášťovými díly, které beze švů přecházejí do krcích vrstev sendvičových desek. I toto provedení je však vhodné jen pro bodové upevňování.

Pevnost sendvičové desky závisí na její pevnosti v tahu a ve smyku, jakož i na pevnosti vzájemného spojení rozdílných materiálů. Namáhání ve směru kolmém na rovinu desky způsobuje u nezpevněných desek odtržení materiálu jádra. Tento jev lze odstranit pomocí vložek uspořádaných ve vrstvě jádra a spojených s neoddělenými krycími vrstvami, vyžaduje to však přesné určení polohy a tolerance. Krycí vrstvy sendvičových desek se dosud nedělily v delších oblastech, neboť by tím docházelo ke snížení vlastní tuhosti sendvičové desky, takže se v současné době používají zmíněná známá provedení včetně jejich nedostatků.

Tuhost sendvičové desky je u výrobku výsledkem plošného momentu setrvačnosti a modulu E jednotlivých složek sendvičového svazku. Z toho vyplývá, že tuhost sendvičových desek je zvětší části závislá na tuhosti krycích vrstev (modulE krycí vrstvy = 10 až 1000xmodulE vrstvy jádra). Pokud se za účelem integrace rozdělí jedna z obou krycích vrstev, je na tomto místě zbývající spojení v příčném směru přibližně ještě tak tuhé, jak je tuhá druhá krycí vrstva. Jsou známy velkoplošné, relativně tlusté sendvičové desky s integrovanými profily, které mají malé zmenšení průřezu (<20%). Vzhledem k tomu, že se pro výrobu těchto desek používají relativně tlustostěnné profily z ocelového plechu (asi 4 až 5 mm), jsou tato provedení velmi masivní a mají vysokou hmotnost.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit sendvičovou desku o nízké hmotnosti, u které by byly v dělené krycí vrstvě integrovány výztužné profily pro upevňovací účely, přičemž ztráta tuhosti, vznikající při zmenšení průřezu v důsledku rozdělení až o 80 %, by byla v oblasti rozdělení zcela vyrovnána

-1 CZ 294308 B6 konstrukční provedením vložených prvků a vytvořením oddělené krycí vrstvy v oblasti rozdělení, jakož i variabilní polohou upevňovaných nástavných dílů při malé celkové konstrukční výšce.

Tento úkol splňuje a uvedené nevýhody a nedostatky odstraňuje sendvičová deska s integrova5 ným profilem, zvláště pro stavbu vozidel, sestávající z celistvé krycí vrstvy, z dělené krycí vrstvy a z jádra, v němž jsou uspořádány výztužné profily, podle vynálezu, jehož podstatou je, že dělená krycí vrstva je příčně rozdělena a mezi krycími vrstvami je v jádru uspořádán výztužný profil ve tvaru písmene C, který je vyztužen pomocí místních a zčásti variabilně uspořádaných krytů, které jsou vytvořeny jako materiálově, tvarově nebo silově upevněné a výztužný profil je současně 10 určen pro připevnění upevňovacích prvků tvořených krytem a na něm upevněných nástavných dílů.

Je výhodné, když výztužný profil obsahuje můstek, mezi nímž a celistvou krycí vrstvou je uspořádána rozpěrka.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na výkresech, kde obr. 1 představuje řez 20 sendvičovou deskou s integrovaným výztužným profilem a s vně uspořádaným krytem, obr. 2 řez sendvičovou deskou s integrovaným výztužným profilem a v něm uspořádaným krytem, obr. 3 pohled z boku a částečný řez sendvičovou deskou s nástavným dílem a obr. 4 řez vedený podle čáry A-A v obr. 3.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 a 2 jsou znázorněna dvě příkladná provedení sendvičových desek s obvyklými krycími vrstvami 2, 3, z nichž jedna je celistvá krycí vrstva 2 a druhá je dělená krycí vrstva 3. Mezi nimi 30 je uspořádáno jádro 4. U obou příkladných provedení jsou mezi krycími vrstvami 2, 3 uspořádány výztužné profily 1 s výhodou hliníkové protlačované profily ve tvaru písmene C, určené rovněž pro upevnění nástavných dílů 10, jak je zřejmé z obr. 3 a 4. Každý výztužný profil 1 je opatřen dvojicí styčnic 7, pro jeho spojení s dělenou krycí vrstvou 3 sendvičové desky. Výztužný profil 1 obsahuje můstek 9, mezi nímž a celistvou krycí vrstvou 2 je uspořádána rozpěrka 8 pro 35 zajištění dostatečně pevného a tuhého spojení mezi krycími vrstvami 2 a 3. Výztužný profil 1 je integrován do konstrukce sendvičové desky tak, že není třeba zvětšovat konstrukční výšku, jako je tomu u známých řešení sendvičových desek. Typická základní vlastnost sendvičové desky, to je pevnost v ohybu, je realizována jedině spojením výztužného profilu 1 v místě jeho můstku 9, případně vložené rozpěrky 8 s celistvou krycí vrstvou 2. To předpokládá pevné spojení mezi 40 materiálem celistvé krycí vrstvy 2 a výztužným profilem L Toto pevné spojení je realizováno mezi materiálem dělené krycí vrstvy 3 a výztužným profilem 1 prostřednictvím dvojice styčnic 7 uspořádaných na výztužném profilu 1. Spojení výztužných profilů 1. s celistvou krycí vrstvou 2 se s výhodou provádí například slepením příslušných materiálů, je však také možno spojit je pomocí nýtů nebo šroubů a/nebo tvarovým spojením. Spojení materiálu sendvičových desek je možno 45 dosáhnout pomocí známých opatření zvětšujících povrch, například zdrsněním nebo profilováním povrchu, popřípadě specifickým ošetřením materiálu. Spojení dělených krycích vrstev 3 se styčnicemi 7 může být provedeno oboustranným tvarovým spojením tak, že konce dělených krycích vrstev 3 jsou rozdvojeny a nasazeny na styčnice 7, jak je zřejmé z prvního příkladného provedení podle obr. 1 nebo jsou pouze připevněny k vnějším plochám styčnic 7 jak je zřejmé z obr. 2. 50 Výslednou tuhost lze srovnat s výrobkem s plošným momentem setrvačnosti a modulem E.

Negativní vliv ztráty tuhosti se vyrovnává prostřednictvím místních přesahujících materiálových, tvarových nebo silově zčásti variabilně uspořádaných na libovolném místě nad otevřenou částí výztužného profilu 1 upevněných krytů 5 a 6, z nichž jeden kryt 5 (obr. 1) překrývá alespoň částečně šířku výztužného profilu 1 včetně styčnic 7. Podle obr. 2 může být kryt 5 integrován do 55 výztužného profilu 1- Nástavné díly 10 mohou být připevňovány pomocí známých upevňovaných

-2CZ 294308 B6 vodicích vložek silovým nebo tvarovým stykem do T drážky způsobem použitým u dalšího krytu 6. Tyto vodicí vložky se aktivně účastní na tuhosti sendvičové desky, čímž je minimalizováno případně potřebné další vyztužení sendvičové desky.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Sendvičová deska s integrovaným profilem, zvláště pro stavbu vozidel, sestávající z celistvé krycí vrstvy (2), dělené krycí vrstvy (3) a z jádra (4), v němž jsou uspořádány výztužné profily (1), vyznačující se tím, že dělená krycí vrstva (3) je příčně rozdělena a mezi krycími vrstvami (2, 3) je v jádru (4) uspořádán výztužný profil (1) ve tvaru písmene C, který je vyztužen pomocí místních a zčásti variabilně uspořádaných krytů (5, 6), které jsou vytvořeny jako materiálově, tvarově nebo silově upevněné a výztužný profil (1) je současně určen pro připevnění upevňovacích prvků tvořených krytem (6) a na něm upevněných nástavných dílů (10).
2. 2. Sendvičová deska podle nároku 1, vyznačující se tím, že výztužný profil (1) obsahuje můstek (9), mezi nímž a celistvou krycí vrstvou (2) je uspořádána rozpěrka (8).