DE1781262C - Selbsttragender, mindestens zweifach abgestutzter Blechkanal - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen an mindestens zwei Stellen abgestützten, selbsttragenden Blechkanal zum Transport eines Fluidums oder leicht beweglicher Festpartikeln von kleinen Abmessungen, bestehend aus mehreren ebenen Wandungsteilen, die einen geschlossenen Strömungsquerschnitt bilden, wobei der Wandbereich oberhalb der bei Durchbiegung neutralen Fläche auf Druck und derjenige unterhalb auf Zug beansprucht wird.

Es ist bekannt, ebene Wände von rohrförmigen Kanälen mit Rillen, Sicken od. dgl. zu versehen, die den Zweck haben, radial oder senkrecht auf die betreffende Wand einwirkende Beanspruchungen aufzunehmen und die Belastbarkeit der Wände gegen derartige Beanspruchungen zu erhöhen. Diese Rillen oder Sikken bilden in Längsrichtung des betreffenden Kanals verlaufende Wölbungen innerhalb des an sich ebenen Verlaufes der Wände. Es ist jedoch mit diesen Rillen oder Sicken nicht möglich, die Aufnahmefähigkeit des oberhalb deir neutralen-Zone Hegenden Teiles des Kanals für Druckbeanspruchungen zu verbessern, die bei selbsttragender Anordnung des Kanals zwischen zwei StützsteUen auftreten. Im übrigen erfordert das Herstellen der Rillen oder Sicken in jedem Fall einen zusätzlichen Arbeitsgang und einen entsprechenden Mehraufwand.

Es ist ferner bekannt, ein innerhalb des Erdreiches verlegtes Rohr, das über seine gesamte Länge eine feste Auflage hat, mit kreisförmigem Querschnitt auszuführen und an der Oberseite des Roh-.es zusätzlich eine kreisförmig gebogene Schale aufzusetzen, die zur Aufnahme von in radialer Richtung von oben her auf das kehr einwirkenden Kräften dienen soll. Infolge der durchgehenden Auflage des Rohres im Erdboden treten in diesem Falle Schwierigkeiten, die mit der Aufnahme von Druckbeanspruchungen in dem oberhalb der neutralen Zone liegenden Teil des Rohres in Zusammenhang stehen, überhaupt nicht auf, während im übrigen eine zusätzlich aufgesetzte Schale zu diesem Zweck auch nicht geeignet wäre.

Mit einer derartigen Problemstellung kann auch ein ebenfalls bekannter transportabler Formkern zur Herstellung von Kanalisationsrohren aus Zement nicht in Zusammenhang gebracht werden. Die Rohre sollen einen teils kreisförmig und teils elliptisch gebogenen Querschnitt erhalten. Auch Kanalisationsrohre liegen über ihre ganze Länge hin im Erdreich auf: im übrigen sind bei Zementrohren auftretende Druckspannungen bei weitem nicht so schwierig zu beherrschen wie die in einem selbsttragenden Blechkanal auftretenden Druckbeanspruchungen.

Es ist außerdem ein Blechkanal bekannt, der aus zwei konzentrisch ineinanderliegenden Blechen aufgebaut ist. Die durch das innere Blech gebildete Hülle hat im Bereich der unteren Kanalwand einen verhältnismäßig breiten Schlitz, der den Zweck hat, zur Aufnahme eines die äußere Blechhülle zusammenhaltenden Verbindungsfalzes zu dienen, der sich in Längsrichtung über den ganzen Kanal erstreckt. Im übrigen sind jedoch die Seitenwände des Kanals und die obere Wand, sofern es sich um eckige Kanalquerschnitte handelt, eben. Es sind also keine günstigen Voraussetzungen für die Aufnahme der oberhalb der neutralen Zone auftretenden Druckbeanspruchungen gegeben. Es ist zwar ein derartiger Kanal außerdem mit einem vollständig kreisförmigen Querschnitt bekannt; jedoch ist die Anwendung von Rohren mit kreisförmigem Querschnitt für einen frei tragend abzustützenden Blechkanal wesentlich aufwendiger, insbesondere dann, wenn verhältsnismäßig große Kanalqüerschnitte erforderlich sind. Es ist nämlich stets eine besondere Anfertigung dieser Rohre erforderlich, da derartige Größen nicht mehr handelsüblich sind und in großen Serien hergestellt werden. Die Einzelanfertigung von Blechkanälen mit rechteckigem Querschnitt ist demgegenüber wesentlich weniger aufwendig.

In vielen Fällen kann nämlich ein Blechkanal in so kurzen Abständen, wie sie zur Vermeidung eines Ausbeulens erforderlich sind, überhaupt gar nicht abgestützt werden, weil sich dieses durch räumliche Gegebenheiten der betreffenden Anlage verbietet. Dann wird für die Wahl der Blechstärke eventuell gar nicht mehr die durch das hindurchzuführende Medium bedingte Belastung ausschlaggebend sein, sondern die im druckbeanspruchten Bereich in axialer Richtung auftretende Belastung. Dies wiederum bedeutet, daß eine wesentlich größere Blechstärke gewählt werden müßte, als es auf Grund der eigentlichen Transportfunktion des Blechkanals erforderlich wäre. Auch dies stellt einen störenden Mehraufwand dar.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Wandung eines selbsttragenden, geschlossenen Blechkanals bei kleinstmöglichem Fertigungsaufwand und ohne Erhöhung der Blechstärke so zu gestalten, daß eine Abstützung in größcrem Abstand möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht für einen Blechkanal der eingangs genannten Art darin, daß die ursprünglich ebenen Wandungsteile oberhalb der neutralen Fläche in eine Mehrzahl sich schneidender Flächenelemente unterteilt sind und/oder ein quer zur

Kanallängsachse gekrümmtes Wandungsteil aufwei-

rjurch die Maßnahmen nach der Erfindung wird An Vorteil erreicht, daß in dem oberen, in axialer Richtung auf Druck beanspruchten Bereich des Riechkanals die Belastungskräfte wesentlich besser ufeenommen werden können und daß ein Ausbeulen dieses Wandungsteils vermieden wird. Hieraus ergibt ich daß sich der Abstand zwischen zwei abgestützten Punkten des Blechkanals vergrößern läßt oder daß man gegebenenfalls sogar die bisher erforderliche Bjechstärke herabsetzen kann. Auch ist die Herstellung des Blechkanal nach der Erfindung wesentlich billiger als die Herstellung eines Blechkanals von rein kreisförmigem Querschnitt, was sich bei größeren Ouerschnilten besonders stark auswirkt, da berücksichtigt werden muß, daß es sich in den meisten Fällen _unl Einzelanfertigungen und nicht um eine Serienherstellung handeln wird.

Wild ein quer zur Kanallängsachse gekrümmtes Wandungsteil im Bereich oberhalb der ne-Mraien Fläche verwendet, so erhält dieses vorteilhaft eine kreisförmige oder elliptische Krümmung.

fVner ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Gründung zweckmäßig, wenn die Schnittlinien der sich schneidenden Flächenelemente parallel zur KanalKingsachse verlaufen. In vielen Fällen ist es auch oünstie, wenn sich schneidende Flächenelemente mit Neigung in Richtung der Kanallängsachse vorhanden sind, deren Schnittlinien quer zur Kanallängsachse verlaufen.

Ausfühningsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert; im ein/einen zeigt

F i g. I die Vorderansicht eines Blechkanals in einer zum Stand der Technik gehörenden Ausführung,

F i g. 2 eine Seitenansicht zu der Darstellung nach Fig. K

F i g. 3 bis 11 verschiedene Ausführungsformen eines Blechkanals nach der Erfindung.

Bei der bekannten Ausführungsform nach den Fig 1 und 2 dienen zum Abstützen eines Kanals1 auf Stützen 2 und 3 ruhende Rahmen 4, die über ein Fachwerk 5 an dem Kanal 1 angreifen. Letzterer hat einen viereckigen Querschnitt und eine Länge von ζ B 20 oder 40 m. Entsprechend ist der Abstand zwischen der in dieser Darstellung vordersten Stütze und der mit der Bezugsziffer 3 bezeichneten hintersten Stütze, die in Fig.2 nicht mehr dargestellt ist, da F i g 2 nur eine Teillänge des Kanals 1 zeigt.

Letzterer ist durch die Rahmen 4 und das Fachwerk 5 so weitgehend abgestützt, daß im oberen Teii auftretende axiale Druckbeanspruchungen nicht zu Verformungen führen können. Die Rahmen 4 haben einen Abstand von z. B. etwa 1 m voneinander.

Der in Fig.3 dargestellte Blechkanal besteht in seinem oberen Teil aus mehreren Flüchenelementen bis 11 die sowohl einen Teil der Seitenwand als auch die Decke des Kanals bilden und die so zueinander angeordnet sind, daB sie sich in einem bestimmten Winkel schneiden. Die hierbei entstehenden Schnittlinien verlaufen parallel zur Längsachse des Kanals. Der untere Teil desselben hat nach wie vor einen Querschnitt, der einer einfachen Rechteckform entspricht. Letzteres gilt im übrigen gleichermaßen für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen. Bei dem in Fig.4 abgestellten Blechkanal ist der !hl der neutralen, in Längsrichtung des Kanals verlaufenden Fläche liegende Teil aus mehreeFla chenelcfnenten 12 bis 15 gebildet. Die^ ^™J. mentc 14 und 15 dienen als oberer Teil der Seiten

ebenfalls eine einfache im->...>

ίο Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 besteht obere Teil des Kanals aus plattenförmigen Flächenclementen 19 bis 21; eine Abweichung aus der eigentlichen Seitenwandebene bzw. Deckenebene entsteht hier dadurch, daß die Flächenelemente 19 bis 21 als sogenannte Buckelplatten ausgebildet sind, wie sie z. B. auch im Brücken- und Stahlhochbau verwendet werden. Auch eine solche Ausbildung der Decke und des oberen Teils des Kanals im Bereich der Seitenwände bewirkt eine solche Versteif <ig des Kanalkörao pers, daß Verformungen durch axia!: Druckbeanspruchung nicht auftreten.

Bei den Ausführungsformen nach F i g. 6 und 7 ist jeweils ein Deckenteil 22 bzw. 23 kreisbogenförmig um einen quer zur Kanallängsachse verlaufenden Ra-

»5 dius gewölbt.

Auch durch diese Ausbildung der Deckenteile 22 und 23 kann die erforderliche Versteifung bewirkt werden. Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 sind die oberhalb der neutralen Fläche Hegenden Teile der Seitenwände zusätzlich durch Flächenelemente 24 und 25 versteift, die ebenfalls in sich schneidender Lage angeordnet sind.

Aus F i g. 8 ist ersichtlich, daß der untere, im Querschnitt rechteckige Teil 18 des Kanalkörpers aus Seitenteilen 18 a, 18 b und 18 c gebildet sein kann, die eine treppenförmige Abstufung bilden. Du Kanal kann auf diese Weise sich stufenförmig vergrößernde bzw. vermindernde Querschnitte erhalten, wobei in jeder Stufe Zuleitungen oder Ableitungen ohne Schwierigkeiten angeschlossen werden können. Die gegen eine axiale Druckbanspruchung versteiften oberen Bereiche des Kanals werden hiervon nicht beeinflußt. Bei der Ausführungsform nach F i g. 9 ist der obere Teil des Kanalkörpers so ausgebildet, daß ständig ein sich nur geringfügig ändernder rechteckiger Querschnitt vorhanden ist, wobei Flächenelemente 32, 33 und 34 den oberen Teil der Seitenwand bilden und sich im Verlauf der Schnittlinien 35 und 36 schneiden, während Flächenelemente 27, 28 und 29 als Deckenveile dienen und zwischen sich Schnittlinien 30 und 31 entstehen lassen, die ebenso wie die Schnittlinien 35 und 36 in einer quer zur Kanallängsachse liegenden Richtung bzw. in Umfangsrichtung um den oberen Teil des Kanalkörpers verlaufen. Die Flächenelemente 27 bis 2ⁿ und 32 bis 34 haben also die Form eines Trapezes.

Eine letzte Ausführungsform ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf den Deckenteil eines Blechkanals, der durch Flächenelemente 37 und 38 gebildet ist. Diese sind in einer solchen Schrägstellung angeordnet, daß sie sich in einer wie eine Firstlinie schräg verlaufenden Schnittlinie 39 schneiden, deren höchster Punkt der Punkt F₁ und deren tiefster Punkt der Punkt P., ist. Die Punkte P, und P₄ liegen in gleicher Höhe wieder Punkt P₂.

F i g. 11 zeigt hierzu eine Seitenansicht mit der entsprechenden Ausbildung der Scitenwände, die durch schräge Flächenelemente 40 und 41 gebildet sind.

Letztere haben Schnittlinien 42 und 43, wobei die Schnittlinie 42 durch den Punkt P₁ verläuft, während die Schnittlinie 43 den Punkt P₄ durchsetzt. Auch durch eine solche Ausbildung des oberen Teiles des Blechkanals bzw. des Deckcnteiles ist eine ausrci-

fr

chcnde Versteifung zur Aufnahme der axialen Druckbeanspruchungen möglich. Wie Fig. 11 erkennen läßt, können die Flächenelemente 40 und 41, die die Seitenwand des Kanals bilden, sich nach unten hin auch bis zum Boden desselben erstrecken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. An mindestens zwei Stellen abgestützter, selbsttragender Blechkanal zum Transport eines Fluidums oder Weht beweglicher Festpartikeln von kleinen Abmessungen, bestehend aus mehreren ebenen Wandungsteilen, die einen geschlossenen Strömungsquerschnitt bilden, wobei der Wandbereich oberhalb der bei Durchbiegung neutralen Fläche auf Druck und derjenige unterhalb auf Zug beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ursprünglich ebenen Wandungsteile oberhalb der neutralen Fläche in eine Mehrzahl sich schneidender Flächenelemente (6 bis 15) unterteilt sind und/oder ein quer zur Kanallängsachse gekrümm'-ί Wandungsteil (22, 23) aufweisen.

2. Blechkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gekrümmte Wandungsteil *o (22, 23) mit kreisförmiger oder elliptischer Krümmung versehen ist.

λ Riechkanal nach Anspruch 1, dadurch ge-' kennzeichnet, daß die Schnittlinien der sich schneidenden Flächenelemente (6 bis 11) parallel zur Kanallängsachse verlaufen.

4. Blechkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daii sich schneidende Flnchenelemente (12 bis IS) mit Neigung in richtung der Kanallängsachse vorhanden sind, deren Schnittlinien (16,17) quer zur Kanallängsachse ν rlaufen.