DE1103550B - Plattenfoermiges Bauelement mit kuppel-foermigen Ausbuchtungen, aus derartigen Elementen hergestellter Schichtkoerper und Verfahren zum Herstellen des Schichtkoerpers - Google Patents

Description

• Plattenförmiges Bauelement mit kuppelförmigen Ausbuchtungen, aus derartigen Elementen hergestellter Schichtkörper und Verfahren zum Herstellen des Schichtkörpers Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges Bauelement mit kuppelförmigen Ausbuchtungen lotrecht zur Plattenfläche, die so angeordnet sind, daß jeder beliebige Schnitt lotrecht zur Plattenfläche eine im wesentlichen wellenförmig verlaufende Schnittlinie ergibt.
• Bei den bekannten Elementen sind die Ausbuchtungen in regelmäßigen Flächenmustern, beispielsweise in geraden Reihen, angeordnet. Die einzelnen Schnittlinien zeigen in diesem Fall sehr unterschiedliche Wellenhöhen, d. h., die Verformung der Bauelemente ist in geradlinigen Schnitten zum Teil sehr groß, zum "feil sehr gering. Dadurch wird die Bildung von Bruchkanten begünstigt.
• Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil durch eine unregelmäßige Anordnung der Ausbuchtungen, so daß jeder durch die auf die Ursprungsebene projizierten Scheitel der Ausbuchtungen gelegte Linienzug in jedem Scheitel seine Richtung ändert.
• In einer zweckmäßigen Form sind die Ausbuchtungen paarweise sich berührend angeordnet, steht die semeinsame Mittellinie jedes Paares lotrecht auf der lyemeinsamen Mittellinie jedes derbenachbarten Paare, kreuzen sich die Mittellinien in den Berührungspunkten der einzelnen Paare und berührt jede-Ausbuchtung eines Paares beide Ausbuchtungen des in Richtung der Mittellinie anschließenden Paares.
• Das erfindungsgemäße Bauelement eignet sich für die Verwendung im Bauwesen, im Fahrzeugbau, für die Herstellung von Behältern, Rohren, Masten, für Panzerungen und für Isolierungen. Es kann beispielsweise aus Stahl, Aluminium oder sonstigem Metall oder aus allen geeigneten Kunststoffarten hergestellt sein.
• Die Wirkung kann verstärkt werden, wenn mehrere in diesem Fall als Grundelemente bezeichnete Elemente übereinandergeschichtet und an den Scheiteln mindestens eines Teiles der Ausbuchtungen miteinander verbunden sind. Ein derartiger Schichtkörper kann auch in einem Gieß- oder Preßvorgang gefertigt werden.
• Gegebenenfalls können die Hohlräume solcher Schichtkörper mit Füllmaterial, beispielsweise mit Kieselsteinen, Quarz, hartem Basalt, Siliziumcarbid, Hartglas, Porzellan, Steatit oder mit einem Gemisch verschiedener mineralischer Stoffe, gefüllt sein.
• Das in den Hohlräumen befindliche Füllmaterial erhöht die Festigkeit des Bauelementes in jeder Hinsicht. Im besonderen verhindert es die Durchdringung durch Körper, insbesondere durch Geschosse, aber auch durch Hitze, z. B. Schweißflammen, Temperaturdurchgang, Schalldurchgang. Es dämpft auch Schwingungen jeder Art, z. B. Flüssigkeitsinhalt bei Gefäßen, wie Kesselwagen.
• In den Zeichnungen sind zur Erläuterung der Erfindung einige der beispielsweise genannten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 im Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau eines Bauelementes, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Bauelement, Fig. 3 einen Schichtkörper, Fig. 4 eine Ausführungsform eines gebogenen Bauelementes, Fig. 5 und 6 eine Ansicht auf die Front- bzw. die Stirnseite eines Ausschnittes aus einem aus erfindungsgemäßen Bauelementen hergestellten plattenförmigen Schichtkörper (Fig. 6 teilweisegeschnitten), bei dem ein Füllmaterial in die Hohlräume eingefüllt ist.
• Das in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Bauelement ist mit auf seiner ganzen Fläche verteilten unmittelbar aneinander gereihten kuppelförmigen Ausbuchtungen 1 und 2 versehen. Zum besseren Verständnis sind in der Fig. 2 die Ausbuchtungen in der einen Richtung mit dem Zeichen »-« und die Ausbuchtungen in der anderen Richtung mit dein Zeichen »-E-« angedeutet, wobei die gestrichelt ausgeführten Zeichen eine Ausführungsvariante darstellen. Jeder beliebige Schnitt durch das Bauelement zeigt kuppelförrnig gekrümmte Baustoffschichten. Werden die Scheitelpunkte benachbarter Ausbuchtungen verbunden, so bilden die Projektionen dieser Verbindungslinien auf die Planebene an jedem Scheitelpunkt einen Winkel. Neben den dargestellten Ausbuchtungen mit kreisförmiger Basisfläche sind auch solche von elliptischer oder ähnlicher Form denkbar. Die Ausbuchtungen 1 und 2 liegen paarweise sich berührend nebeneinander. Die gemeinsame Mittellinie n des einen Paares steht lotrecht auf der gemeinsamen Mittellinie h der benachbarten Paare, wobei sich die Mittellinien in den Berührungspunkten des ersten Paares kreuzen. Ferner berührt jede Ausbuchtung eines Paares beide Ausbuchtungen des in Richtung der -Mittellinie anschließenden Paares.
• ES brauchen selbstverständlich auch nicht alle Ausbuchtungen die gleiche Form und Größe zu haben, und es können Ausbuchtungen nur in einer Richtung vorgesehen sein, besonders für einzeln oder außenseitig verwendete Schichten. Ferner können die Aushuchtungen ringförmig wie etwa die gewellte Membran eines Aneroids ausgebildet sein. Die Ausbuchtungen können von verschiedener Größe sein.
• Es ist möglich, einen Schichtkörper herzustellen, der z. B. aus mehreren Bauelementen gemäß den Fig. 1 und ? derart zusammengefügt ist, daß die Ausbuchtungen des einen Elementes und die Ausbuchtungen des benachbarten Elementes aufeinanderliegen. Die Elemente können an den Berührungsstellen beispielsweise zusammengeschweißt oder genietet sein. Mit besonderem Vorteil wird dagegen der Schichtkörper aus einem Guß hergestellt. Ein solcher Schichtkörper enthält zahlreiche gegeneinander abgedichtete Hohlräume. Infolgedessen wird ein großer Widerstand gegen die Durchdringung von Körpern jeglichen Aggregatzu->tandes erzielt. Außerdem ist ein solcher Körper wärme- und schalldämmend. In vielen Fällen soll der Schichtkörper als Bauteil eine glatte Außenwand besitzen (z. B. für die Schalen von Fahrzeugen). Zu diesem Zweck kann er an wenigstens einer Hauptseite durch eine Sicht begrenzt sein, die keine Ausbuchtungen, sondern eine ebene Oberfläche besitzt.
• Es können aber auch Elemente miteinander v erbunden werden, deren kuppelförmige Ausbuchtungen verschieden in Abstand und Größe sind, sofern die Zahl der Ausbuchtungen bei dem einen Element ein ganzzahliges Mehrfaches der Ausbuchtungen des anderen Elementes ist. Beispielsweise können die Ausbuchtunen der Begrenzungsschicht voneinander einen Abstand von einem Drittel oder der Hälfte desjenigen der 1Zittelschichten aufweisen.
• In Fig.3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Abstand der Ausbuchtungen 1 bzw. 2 der Be-`renzungsschichten 15 nur halb so groß ist wie bei den 1littelschichten 16. Derartige Schichtkörper sind z. B. als Bauteile für begehbare Flächen vorteilhaft. Die Mittelschicht oder Mittelschichten- werden mit verhältnismäßig großen Ausbuchtungen versehen, während die äußere Schicht mit kleinen Ausbuchtungen versehen wird. Dabei kann die Tiefe der Ausbuchtungen in den Begrenzungs bzw. Mittelschichten ebenfalls verschieden sein. Die kuppelförmigen Ausbuchtungen können auch nur nach einer Seite vorhanden sein, um beispielsweise bei Dachbedeckungen mit kleiner Neigung das Stehenbleiben von Wasser und Staubablagerungen zu verhindern oder doch zu erchiveren. Solche Bauelemente mit einseitig angeordneten Ausbuchtungen können aber auch als Schutzmäntel für Kessel, Behälter u. dgl. verwendet werden.
• In Fig. 4 ist gezeigt, wie eine Dachkonstruktion 17 beispielsweise mit einem Bauelement nach der Erfindung versehen werden kann, das nur einseitige Ausbuchtungen 18 aufweist.
• In Fig.3 sind die Hohlräume des Schichtkörpers mit 10 bezeichnet. Der Schichtkörper gemäß Fig.3 ist einseitig mit einer ebenen Lage 13 abgedeckt.
• Das Bauteil bzw. der Schichtkörper nach den Fig. 5 und 6 setzt sich zusammen aus fünf Bauelementen 19, die mit auf ihrer ganzen Fläche verteilten, unmittelbar aneinandergereihten, schematisch dargestellten Ausbuchtungen 20 bzw. 21 versehen und derart zusammengefügt sind, daß mindestens ein Teil der Ausbuchtungen 20' des einen Bauelements 19' mit mindestens einem Teil der Ausbuchtungen 21" des benachbarten Elementes 19" mit ihren Scheiteln aufeinanderliegen. An den Berührungsstellen sind die Elemente miteinander verbunden. In die Hohlräume ist das aus Körnern von mit Vorteil annähernd gleicher Größe bestehende mineralische Füllmaterial 22 eingefüllt. Zum Einfüllen und Ablassen des Füllmaterials sind in einer stirnseitigen, mit den Elementen 19 verbundenen Abschlußplatte 23 Öffnungen vorgesehen, die mittels der Schrauben 24 verschlossen sind. An einer anderen Stirnseite ist ein Flansch 25 angeordnet, um das Bauteil mit anderen, gleich ausgebildete; Bauteilen verbinden zu können, wie dies in Fig. 6 angedeutet ist.
• Das erfindungsgemäße Bauelement bzw. der daraus hergestellte Schichtkörper ohne oder mit Füllmaterial vereinigt höchste Elastizität mit höchster Belastbarkeit, bezogen auf sein Gewicht. Der Schichtkörper --erträgt höchste und schroffe Temperaturdifferenzen ohne gefährliche innere Spannung oder Rißbildung. ist hochisolierend gegen Temperaturen, Schall und Erschütterungen und fast unzerreißbar auch bei großen Deformationen. Durch den mineralischen Füllstoff wird der Reibungswiderstand gegen Durchdringung, z. B. durch Geschosse, auf ein Vielfaches erhöht.

Claims (6)

1. PATENT ANSPRVCHI- 1. Plattenförmiges Bauelement mit kuppelförmigen Ausbuchtungen lotrecht zur Plattenfläche, die so angeordnet sind, daß jeder beliebige Schnitt lotrecht zur Plattenfläche eine im wesentlichen wellenförmig verlaufende Schnittlinie ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder durch die auf die Ursprungsebene projizierten Scheitel der Ausbuchtungen gelegte Linienzug in jedem Scheitel seine Richtung ändert.
2. 2. Plattenförmiges Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen paarweise sich berührend angeordnet sind, daß die gemeinsame Mittellinie jedes Paares lotrecht auf der gemeinsamen Mittellinie jedes der benachbarten Paare steht, daß sich die Mittellinien in den Berührungspunkten der einzelnen Paare kreuzen und daß jede Ausbuchtung eines Paares beide Ausbuchtungen des in Richtung der Mittellinie anschließenden Paares berührt.
3. 3. Aus Bauelementen nach Anspruch 1 oder 2 hergestellter Schichtkörper, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Ausbuchtungen der einzelnen Grundelemente an den Scheiteln miteinander verbunden ist.
4. 4. Schichtkörper nach Anspruch 3, gekennzeichnet, durch die Herstellung in einem einzigen Gieß-oder Preßvorgang.
5. 5. Schichtkörper nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume mit Füllmaterial ausgefüllt sind.
6. 6. Verfahren zum Herstellen eines Schichtkörpers nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sein Aufbau durch wechselweises Aufschichten von Grundelementen nach Anspruch 1 oder 2 und von Füllmaterial erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 101437, 714167; österreichische Patentschrift Nr. 26 908; französische Patentschriften Nr. 335 605, 477 408, 800 258; britische Patentschriften Nr. 126 780, 127 321, 554 856; USA.-Patentschriften Nr. 619 295, 787 065.