DE1609787A1

DE1609787A1 - Aufbausystem mit Leichtbauplatten

Info

Publication number: DE1609787A1
Application number: DE19661609787
Authority: DE
Inventors: Giovannucci Julius Louis
Original assignee: Revere Copper and Brass Inc
Current assignee: Revere Copper and Brass Inc
Priority date: 1966-02-25
Filing date: 1966-02-25
Publication date: 1971-09-16

Description

Aufbau:eystem.mit Leichtbauplgtten Die Erfindung.betrifft ein Aufbausystem mit.Leichtbauplatteng die mit anderen Bauteilen zu großen Auf-Pe#uten -mit geringem Gewicht und hoher 5tabilität zusamm-4,awas entl'ohen paral setzbar sind und-zwei im 1. lel zueinander an-#eordnete Außenschalen aufweisen, die durch eine Anzahl von zwischen ihnen angeordneten Stegen voneinander getrennt sind. Eine bekannte Art von zusammengaesetzten Bauplatten, die eine hohe Festig-' keit und geringes Gewicht in sich vereinen, umfaßt zwei im wesentlichen parallele äußere Schichten oder Häute, die voneinander durch einen Kern'geringen-Gewichtes getrennt sind, der mit den Innenfläuhen der Außenhäute verbunden ist. Diese Art von Platten wird häufig als Bauelement in Flugzeugen* Schiffen und dgl, benutzt, wo seine Eigenschaft-en hoher Festigkeit und geringen Gewichtes besonders erwün,seht -sind. Solche Leichtbauplatten werden gewöhnlich aus relativ dünnem Blech hergestellt. Die beiden äußeren Bleche oder RKute sind durch eine innere-ge#Ilstruktur verbunden, die aus dem gleichen Material besteht, das mit den--Innenflächen der beiden UtLuteJ2art verlötet oder auf andere Weise verbunden Ist. Der inn.erekern umfaßt eine Vielzahl von,Blechelementen in einer beliebigen brauchbaren Anordnungg die im wesentlichen senkrecht zu den Au-Benblechen angeordnet sind. Eine gebräuchliche Form des inneren Kernes umfaßt Blechelemente in einer Ansechseckigen Zellen einer Honigwabeähnelt. Von dieser Konstruktion ist die allgemeine Bezeichnung "lionigwabenplatten" -abgeleitetg die, jetzt für alle Leichtbauplatten der beschriiebenen Art, wendung findet.
Die lierstellung einer itblichen Honigwabenplatte iet sowohl schwierig als auch kostspielig. Up-Müß.bäioä spielaweise der innere Kern zuerst hergestellt.,una' dann mit den beiden äußeren Häuten zusammengesetzt werden, win die Ilonigwabenstruktur zu- bild en Dann müssen die drei Teile -dieser zusammengesetzten -S'truktur fest miteinander-Verbunden werdent beiepiblB-m weise-durch Löten# Schweißen o. dgl,. bie. 2roti-e:1-9, die den kompliäieiten'0 rationen beim llers-tillen PP teile-, Zusammensetzen Mn4 Ye:;reinigen 6er".'gi-n-ze-l. wohnen, machen tigen Erzeurniel#iguerZüäQh4l,#9n' #.»gr.gb.er die glatte uncl-WirksA4d-#. j#ndung, clei z stoßenden--,Rändet soh-,#er zu lösen' äihä #venn- eiiIe. Aegen.' #4 hiea eie öder einen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Leichtbäuplatte-vo'n der Art der*Honigwabenplätten,zu schaffen, welche die Nachteile vermeidet, die-den lionigwabenplatten bekannter Konstruktion anhaften. Insbesondere wird durch die Erfindung eine solche Ausbildung der Platten angestrebt, daß sie leicht hetstpllbar und gLuch leicht zu Aufbausystemen vereinigbar sind. Diese Aufgabe wird nach der ErfinrIung dadurch gelöst, daß sich die Stegeg die die Augenschalen der Platten miteinander verbinden, im Abotänd voneinander in längerichtung-der Platten er--etrecken und ihre Längsachsen im wesentlichen parer verl allel:aueinand aurgn$ so daß die Platten im Que7reL-hni tt eine im wesentlichen gitterartige Struktür aufweiseno und daß die die Außensthalen und die Stege#timtäseenden Platten ein integraleo" durch Stten beesseh hergestelltes Bauteil-bilden. Bei ei. ner- bevorztWten Küe,fUhmngeform. der Erfindung bei3 t ehet j e- Platt-'eh `au 0 Alüiiiniümo iel herStel lung- der 21-tten als einettlektäs #teAr.#Baüt -Wo AZI--d'io#'9.Ohw -ket.t n 3 tö h9-mengesetzteh bekannten Platten aufgetreten ein-cl. Bei einer bevorzugten AusfiU-irungdform der--Erfinduns Ul-.,ifaßt das, Aufbausystem wenigstens eine Platteg die entlang mindestens einet,1 Längsrand einen Kanal aüfweist, der von den Randabschnitt,en-d6r beiden Aw# ßenschalen und dem an diese Kantenabschnitte angrenzenden längssteg gebildet wird. In (liesen--Kanal greift ein zur Verbindung mit-der benachbarten Platte dienendes Verbindunbrsi,!-li-ed ein". Mit Hilfe dieser Kan. äle und der Verbindungsglieder ist.es möglich, einem beliebi e Anzahl.von 9 Platten zu-iner größeren Struktur miteinander, zu, vereinigeng. ohne daß dieVerbindung der-Platten miteinander i. gendwelche Schwierigkeiten bereitet,» Ins-beeo-nderm.,_ ist -es bei dieser Ar ,t der Verbindung ohne Kühe möglich, einen glatt en über gang zwie Chen - den Oberflächen benachbarter Platten zu schaften.. indung weist das In weiterer Ausgestaltung der Er£ Verbindungsglied mindestens zwel ebene, zueinander an M. geordnete Flächen Auß -b stand -ion.einand-er so groß igt:, daß a:te iii den Kanal einer Platte, einfWwb-ar:#eind I.a diesem zusäLuiienhanG- sei bemerkt, daß entweder beide längeränder einer Plattemit den LängakanN.-len, wie nie vorstehend beschrieben worden sind, versehen sein können oder daß die Platten an einem Längsränd zwei zu den Außenschalen parallele und zu diesen versetzteg sich längs des Randes erstreckenJo-Verbindung,slappen aufweisen können, die in den Kanal einer benachbarten Platte einführbar siadt mit der die erste Platte verbunden werden solle Weiterd Ninzelheiten und Auagestal-tungen der Erfindung eind, 4 er folgenden Beschreibung zu entnehmen# in der-d,Je.-t3r£indung. an Hand der in der Zeichnung dargeatellten,-AusfUhrungebeispiele näher beschrieben und erläutert#wird..Es zeigen*.
Pig, 1 zwei Platten des erfindungegemäßen Aufbauoy#tema$ die-zur Bildung einer größeren Einheit Rand ah Rand angeordnet.eindv In per-Opiktivischer Daratelluns, 2 eine Endansicht einer bevorzusten-Ausführunge-- form einer strariggepreßten Platte zur Verahschaulichung der gitterartigen's#truktur-i Plig 4 -und 5 Teilansichten, von ähd.eren- vor-'teil--haften Ausführungeformen der erfindungege--,---mäßen Platten mit andereartigen-Gittörstruk. turen, Fig. 6 -elnen Querechnitt durch die Randabechnittezweier mit Hilf e eines Verbindungi3glieeen vereinigter Platten..
Fig. 79 89 und 10 Schnitte zur Veransoliauliöhung von anderen vorteilhaften.?brmen von-Verbinaungsgliedernt Fig, 11 eine per-,spektivische Teilail#oie.ht-## ren Ausführungs -.i f 10 -d Et die ofi#dfien'obe'ren. iüd-e-n-. äh e aüfgebrou,hen dar--'-Platten durch --tih a ge s-te eW V C)t riß. 12 - eine Bleä.m emäßen Auf it 0,1. ß e #btü-"- 01 f I - Fig. 13,und.14 Teilansichten von Verschlußstücken für die Ober- und Unterkante der Tür nach Figl, 12.
Die wabenartige Leichtbauplatte d'es erfindungegemäßen -Aufbausystehis ist als Ganzes in einem Stück durch Strangpressien nach herkömmlichen Strangpreßtechniken für Aluminium hergestellt. Eine typische.Platte ist ungefähr 200 cm (7 ft) lang, 30 cm (1 ft) breit und inagesamt 2,5_cm (1 ineh) stark. In Fig. 1 der Zeichnung sind zwei solche Platten 10 gezeigt, die zur Bildurig einer größeren ebenen Struktur Rand an Rand miteinander- verbunden sind.
Wie am besten aus Pig. 2 zu ersehen ist, hat die ein geringes Gewicht aufweisende, stran(Itgepreßte Alumintumplatte eine erste äußere Schale 11 und eine zu dieser Sch-alA im wesentlichen parallel angeordnete zweite äußere Schale- 12,- die durch eine Vielzahl von sich in Längsrichtung der Platte erstreckenden Stegen 13 in eigem Abstand von der ersten Außenschale gehtilten- ist. Die Stege 13 werden während des Strangprea-sone zusamuten mit den beiden Außenschalen -11 und-12 gebilidet4 Die Längestege 13 sind im Abstand von-. einander so angeordnet, daß die Längsgoliße eineie jeden Steges im wesentlichen parallel.zu den,liäng.aachsen der anderen Stege--13 verläuft. beiden Im. wesentlie hen -äußeren-dohalih 11 uüd#. 1:e - und die'Vielzahl der zwischen diesen:jehalen-getrennt =geordneten Längsstege-13 bilden zusämmen eine heitliche gitterartige Strukturlvienn die Plat-tA- - von einem 3nde her betrachtet wird# wie es deutlich zeigt. Die in Fig. 2 dargestellten StOge 13 haben einen im wesentlichen geradlinigen Querschnitt und sind annähernd senkrecht zu den ebenen--äUßeren Schalen 11 und 12 angeordnet. Bei den in-den eig.--5e, 4 und 5 dargestellten Ausführungstormen von Zelehtbauplatten haben-dIe Stege 213,-313 und 41-3 einen-X-förmigen, halbkreiaförmigen und wellen- oder:zie,#k-# zackförmigen Querschnitt. In jedem-Palle ist den ve:rr hältnis von FestigkeJ:t, zu Gewicht bei den erfindun'-gemäßen einstUckig, gebildeten 21atten--ungewöhnlioh ,hoaii. Die Außenschalen sind durc4 die- -Stege in einem Abstan voneinander-gebaltene -so- daß sie Bießelprätten en In seitlicher Riehtung'',wid-eeSterli und die im Abstand vone,:tnM-dg:c- a sind zwischen den an-eo'rdnOt$-daß sie Biegekräften wiäeriBtehOnt die die :Platt-'- c! er Tjänge nach, deformieren Unntene hindestens einer der und vorzugsweise beide Längsränder der Platte 10 weisen einen sich in'Längsrichtung der Platte erstreckenden Kanal-15 auf, der durch die angrenzenden Randabschnitte der beiden Äußenachalen 11 und 12 und den an diesen Längsrand angrenzenden Steg 13 gebildet wird. Die entlang der Längsränder der Platten gebildeten Kanäle 15 erleichtern eine glatte und wirkungsvolle Verbindung der Ränder zweier aneinanderstoßenden Platten, Um eine Verbindung der aneinanderstoßenden Ränder zweler aneinandergrenzender Platten herzustelleng wird ein'Verbindungeglied 169 das vorteilhaft von einera stranggepreßten Aluminiumrohr gebildet wirdo in die Längskanäle 15-der aneinander angrenzenden Platten eingefügty wie es Fig. 6 deutlich zeigt. Das Verbindungeglied 16-weist mindestens zwei flache oder ebene Oberflächen 17 auf, die im-wesentliehen parallel zueinander in eineia solchen Abstand enaeordnet sind, daß diese beiden Flächen den VerbJ.ndimgegliedes zwischen die Innenflächen der aneinander angtenzenden, Längekanäle 15 zweier Platten 10 eingeführt werden können. Die Verbindung zwiechen ,dem Verbindungeglied 16 und den angrenzenden Rändern der beiden Platten kann von vorübergehender Natur oder auch dauerhaft ausgebildet seing, Imersten Falle wird d as ro hrförmige Verbindungsglie4 16 in den Längskanälen 15 hauptsächlich durch Reibungskfäfte gehalten, während im zweiten Falle das Verbindunge'-glied durch Verschweißent Vetnietent Verkleben oder auf andere Weise in den Längskanäl en 15 der beiden angrenzenden Platten in-seiner Lage dauerhaft befestigt wird.
In Fig. 7 ist eine andere vorteilhafte Ausführungeform einer stranggepreßten Platte dargestellt. Hier ist ein längsrand der Platte 110 mit einem Iängekanal 115 der oben beschriebenen Art versehen, wogegen der andere Längsrand. der Platte mit einem einstückig angeformten Verbindungeglied versehen ist$ das von zwei sich längs des Randes erstreckenden Lappen 118 gebildet wird* Die lappen.118 haben tot wesentlichen ebene Flächen 117, die in einein solchen Abstand parallel zueinander angeordnet sind, daß sie in den Längskanal 115 einer angrenzenden Platte' 110 eingeführt werden können. Wenn-lediglich eine vorübergehende Verbindung, gefor-dert.wird-,-dann können die beiden Platten 110, wie bereits oben erdurch Reibwigskräfte zusamengehalten worden, die zwischen den Innenflächen der d-en Kanal 115 bildenden Teile und den mit diesen Teilen in Berührung kommenden Außenflächen 117 des Verbindungelappens 118 vorhanden sind. Ist eine bleibende Verbindung zwischen den beiden Platten erwünscht# dann können die Lappen 118 an'den Innenflächen des längskanales 115, in den sie eingefügt sind, wieder durch Schweißeni Nieteng V'erschr.m.uben# Kleben oder auf andere Weise dauerhaft befestigt werden.
Das in Fig. 6 gezeigte, rohrförmige Verbindungeglied 16 und das in Fig. 7 dargestellteg mit der Platte einstückig ausgebildete lappenartige Verbindungeglied 118 sind dann besonders brauchbar# wenn zwei ,oder mehr Platten zu einer größeren Struktur zusammengefügt-werden sollen, bei der alle Platten in der ,gleichen Ebene liegen.-Wenn es andererseits erwünscht istu zwei Platten unter Bildung eines rechten Winkels miteinander zu verbindeng wie z.B. an einer Zimmereckeg dann kann ein spezielles, in Pig. 8 dargestelltes rechtwinkliges Verbindungsglied 519 verwendet werden, Das Verbindungsglied 519 weist zweimal je zwei Verbindungslappen 518 auft die den in Yig. 7 gezeigten, mit der Platte einstückig aungebildeten Verbindurigelappen 118 ähnlich sind. Die beiden Lappen 518 einer jeden Seite des Verbindungsstückes 519 können in die an der Längskante einer der Platten 10 oder 110 vorgesehenen Kanäle 15 oder 115 eingeführt werden. Bei den erfindungegemäßen Platten,ist- mit Hilfe von speziell ausgebildeten, winkelförmigen Verbindungegliedern, so z.B. mit Hilfe des in Fig. 9 dargestellten Lappen aufweisenden Verbindungue;ltedeo 620pauch eine-Stoßverbindung unter einem von 900 verschiedenen Winkel möglich. Darüber hinaus kann dau Verbindungsglied. auch ein aus Aluminium stranggeproßter Hohlkörper sein, wie etwa das in eig, 10 dargestellte gebogene Verbindungsglied 721s Das Verbindungeglied 721 gleicht bis zu einem gewiesen Grade den 21atten 1109 es sind-jedoch.beide L4ngekanten den .Verbindungegliedes mit jeweils zwei angeformten Ver. bindungslappen 718 versehen$ die, in den längo»=l 15 oder 115 der Platte 10 oder 110 eingefUhrt worden können., k Durch Kombination von einem der Verbindunäerliedeti beispielsweise den Verbindungegliedes 16, mit einer der erfindurZogemäßen Platten wird ein Aufbausystem erhalten, das mit anderen Bauteilen# z.B. mit. anderen Platteng zur-Bilduncr von großen-ebenen Strukturen beliebigär Größe kombiniert oder zusammengefügt werden kann.-Die so zusammengefügten Strukturen bilden mit Vorteil Bödeng Wände und Decken von Abteilen und anderen Räumen in Schiffen und in Flugzeugen wie auch in an Land brrichteten Bauten. Die Platten 10 und 110 weisen natürlich rohrförmige Durchgänge auft die sich in Längerichtung einer jeden Platte erstrecken. Diene rohrförmigen Durchgänge können in bequemer Weise als Kanäle zum Verlegen von-elekt-.;ischen Leitungen und anderen Installationen oder Vorrichtunken dienen, Wenn en erwünscht ist, die Enden der Platten zu verechließene dann kann ein kanaltörmiges Verschlußatüali 23 der in Fig. 11.deutlich.ge*zeigten Art auf -di Enden aufgebracht werden #.Wielechon en erwähnt» können die Platten'und Verbindunb-,.eot40ke des Aufbauaystema mit anderen apeziell-gefö,=ten.Bau#eilen zur Bildung einer Vielzahl von nolchen speziellen ebenen Strukturenp wie Z.B. Türen$ vergehiebbaren Platten, Wandeahränken und dgl... zuaammengetügt werden.- So weist z-. U.- die in Pia. 12 in Endaneicht dargentellte TUr--drei.-,stranggepr-eßte wabenartige Aluminiumplatten 25, 26 und 27 auf# die gemäß- der Errindung -durch, Verbindungsglieder. 28 Rand an Rand-Miteinander verbunden aind. -Die oberen und unteren Ränder.der-4re-i-,Platten sind-- durch Ver" ach lußäti[Iöke 29 und #30 ab gecleckt--iider#.irerfighleissen-. - wie es -in den Fig. 13 und- 1,4- geaeigt# ist" Die- mitt4.. 1-ere Platte -26 weisti-ent er lamorä-nde r-, -angeformte LängskanIdle, 15 Kauf Die beiden äußeren Platt en .25 ünd 27 weisen -dagegen jöwoile nur an einem Rande einen Dängskanal, 15# auf lAhrend der and 0 re Längarand einer jeden - Platte und:,27, wieg in der Z ei chnung - dargestellt einen einteilig &nao.tO=ten geschlossenen Rmd -aufweist*- -Die Ve-r'bindtMagliede-r 28 vorden iron str bpre. enen um niumrobten gebildet* die den-- in Pigt, 6 gez.eigten-# rohrförmigen Verbindungeg;liedern 16,-ähnlith-eincl*# Die Verschlußatücke-29 und#30 bestehen ebenfallä---vorteil-haft aus einem ätränggepreste.n.-,odbt- gezogenen Aluminiumprofil.
Den flachen Strukturen*,-zdg.*Türent Wändezt -und- dgl.$ die aus den Bautelleü des erfindungsgemäSen. Aufbaw systems zusammengesetzt sind kann ihre natürliche Aluminiumoberfläche belaäsen.worden. Wenn erwünschtg können-aber auch eine oder beide Olerflächen.der-ibenen Strukturen mit einem beliebigen Oberflächerimaterial bedeckt oder beschichtet werden. So kann die Alu. miniumoberfläche.beispielaweise mit einer dünnen Schicht aus Kupfer oder rostfreiem Stahl bedeckt sein, die mechanisch oder durch Kleben an der Alu. miniumoberfläche befestigt ist. Bei einer besonders vorteilhaften Ausfühlrungeform-ist die Aluminiumoberfläche mit einer aufgeklebten Schicht aus ei. nem dekorativen Kunstotoffi z.B. aus Melamin, bedeckt.
Aus der vorhergehenden Beschreibung der stranggepreßten Aluminiumplatten ist zu ersehen# daß die Erfindung einen bedeutenden Beitrag zum Stand der Technik geleistet hat.

Claims

Patentana12rüche 1) &ufbäusystera mit Leichtbauplatten# die mit anderen Bauteilen zu Großen Aufbauten mit geringem Gewicht und hoher Stabilität zusammensetzbar eind und zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordn ete Außenschalen aufweiseng die durch eine Anzahl-von zwischen ihnen angeordneten Stegen voneinander getrennt-sind, dadurch gekennzeichnetg daß &ich die Stege (13) im Abstand voneinander in Idtngerichtung der Platten-(10) eretrecken und Ihre Unge-# achaen im wesentlichen parallel zueinander vorlaufen, so daß die platten im Querschnitt eine iin wesentlichen gitterartige Struktur aufweieen und daß die die Außenschalen und die Stege - uzhtaesenden Platten ein integrales .durch Strangpreesen hergestelltes Bauteil bilden.
2) System nach Ansprach 1, dadutch gekennzeichnet,-daß die Platten (10) entlang.mindesteno einem Längerand einen Kanal (15) autweiseni der von den. Randabachnitten der beiden Außenochalen (11 und 12) und dem an diese Kantenabachnitte angrenzenden Längesteg (13) gebildet wird und in den ein zur Verbindung mit der benachbarten Platte dienendes Verbindungeglied (16) eingreift. System nach den An'sprUchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (16) mindeutens zwei ebene, parallel zueinander angeordnete Flächen (17) aufwe-istg deren Außenabotand voneinander so groß ist, daß nie in den Kanal (15) einer-Platte (10) einführbar sind. 4) System* ='oh den AnsprUchen 1 bis-3, dadurch gekennzeichnet# daß das Verbindungsglied von einem Rohr (16) mit endentene zwei eueinander paralle,-len Flächen (17), vorzugsweise von einem Vierkantrohr mü im wesentlichen rechteckigem Querschnitt #gebildet'wird. 5) System nach-den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnety daß die Platten (110) an mindestens einem Längsrand zwei zu den Außenschalen (111 und 112) parallele und zu diesen versetztet eich län&0 des Randes erstreckende Verbindunrf31appen (118) aufweisen,- deren Außenflächen (117) einen eolchen Abstand voneinander Gaben, daß die Verbindungelappen in den Bnal (115) einer anderen leichtbanplatte (110) einfübrbar sind. 6) System nach Anspruch 2 oder 3,-dadurch gekennzeichnet, daß das-Verbindungeglied einen stranggepreßten Formkörper (519) aus Aluminium aufweist, an dem mindestens vier an verschiedenen Seiten jeweils paarweise angeordnete" oich längo den VerbindungestUckes erstreckende Verbindungs. lappen (518) vorgesehen bindv wobei die Verbindungslappen eines jeden Paares ebene$ zueinander parallele Außenflächen (517) aufweiseng deren Abstand voneinander so groß ist, daß die Verbindungslappen in einen X.-,umal (15) einer Leichtbauplatte einführbar sind. 7) System nach Ansp=ch"61, dadurch,gekennzeichnett daß mindestens zwei der Lappenpaare e:tneä Vor. bindungsatUekeo (620) in einem Winkel zueinander etehen, der von 1800 verschieden ißt. 8) System nach Anspruch 6 oder 79 dadurch gekenn. zeichnet,- daß das Verbindunegatück (721) einen. den Platten ähnlichen Aufbau aufweist und im wesentlichen die gleiche Stärke wie die Platten hat. 9) System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet" daß das Verbindungsatück (721) gebogen ist. 10) System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnetg daß die Stege (13) der Leichtbauplatten (10) einen im wesentliohen geradlinigein Querschnitt aufweisen und im wesentlichen senkrecht zu den 4ußenschalen (11 und 12) angeordnet sind. 11) System nach einem der Ansprüche 1 bis 99 dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (213) der Leiohtbauplatten (210) einen X-förmigen Querschnitt haben. 12) System nach einem der Anaprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (313) der Leichtbauplatten (310) einen im wesentlichen halbkreieförmigen Querschnitt haben. 13) System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichneti daß die Stege (413) der leichtbauplatten (410) einen im wesentlichen wellen-oder zickzacktörmigen Querschnitt haben. 14) System nach eineiu der vorhergehenden Ansprüche, dadurch,gekennzeichnetg daß die Platten aus Aluminium bestehen.