DE1952298A1 - Tragender Leichtbaukoerper - Google Patents

Description

• Tragender Leichtbaukörper In dem Bestreben, eine möglichst leichte und wir4-schaftliche Bauweise auf verschiedenen Gebieten der Technik zu erzielen, sind hohle sowie ausgeschäumte Kunststoffkörper entwickelt worden, die durch Glasfaser-Einlagen oder im Earbon»Verfahren verstärkt sind. Diese bekannten Leichtbaukörper haben aber den Nachteil der Yorm-UnbeständigkeitO Das heißt, bei solchen Körpern tritt ein Schwinden auf, das von der jeweiligen Art des Kunststoffes, der Art des Büllstoffes, der Temperatur, dem Alter und der Feuchtigkeit abhängt. Außerdem sind solche Körper je nach ihrer Zug- oder Druckbeanspruchung zusätzlich zu der elastischen Verformung Kriech-Verformungen ausgesetzt. Sowohl das Schwinden als auch das Kriechen ergibt Xnderungen der Abmessungen von beträchtlicher Größenordnung. Infolgedessen kann die aus wirtschaftlichem Grund meistens geforderte Austauschbarkeit bei solchen der Verformung unterworfenen Leichtbaukörpern nur unter Anwendung besonderer, umständlicher Maßnahmen erzielt werden0 Auch ist es bei solchen Körpern schwierig, die in vielen Fällen für den Zusammenbau erforderlichen knschluß«2eite ans zubringen.
• Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zux grunde, einen tragenden Leichtbaukörper zu schaffen, der nicht in nennenswertem Ausmaß dem Schwinden und Kriechen unterworfen ist und der ohne besonderen Aufwand mit Anschluß-Teilen ftir den Zusammenbau versehen werden kann.
• Die Erfindung geht aus von einem tragenden Leichtbaukörper aus einem nur in einer Fläche widerstands fähigen Tragelement, aus einem mit diesem schubfest verbundenen, leichten raumfüllenden Körper und aus einer umkleidenden Haut; und die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß das nur in einer Fläche widerstandsfähige Tragelement stellenweise aus dem raumfüllenden Körper und der umkleidenden Haut heraustritt und dabei Anschlußkörper bildet.
• Belspielsweise können zwei oder mehr nur in je einer Fläche widerstandsfähige Tragelemente in Verbindung mit dem leichten, raumfüllenden Körper nebeneinander parallel zu einer Außenfläche angeordnet sein, Zweckmäßig ist das nur in einer Fläche widerstandsfähige Tragelement als Fachwerk ausgebildet, dessen Diagonal-Verband statt aus Stäben aus einem Gitter von sich kreuzenden Drähten oder Seilen, gegebenenfalls aus einem engmaschigen Drahtnetz, bestehen kann. In jedem Fali ist das Tragelement diinnwandigs und es bietet große Haftflächen ftir den leichte raums füllenden Körper, so daß mit diesem ein widerstands fähiger Verbund geschaffen wird0 Infolgedessen verhindert das flächenhafte Tragelement weitgehend ein Schwinden und ein Kriechen des vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden raumfüllenden Körpers.
• Beispielsweise kann das nur in einer Fläche widerstandfähige Tragelement in eine dünne Schicht des raumfiillenden Körpers eingebettet und diese Schicht beiderseits mit Häuten belegt sein, von denen eine die den Leichtbaukdrper umkleidende Haut-' ist, während die andere zwischen die dünne Schicht und den übrigen Teilig des raumfiillenden EUrpers eingefügt ist.
• Gegenstand der Erfindung ist auch ein Ponton oder Teilponton, das aus einem tragenden Leichtbaukörper gemäß der Erfindung besteht. Wenn das Ponton oder Teilponton als einteiliger Körper aus geschäumtez Kunststoff besteht, erstrecken sich zweckmäßig Tragelemente, die nur in je einer Fläche widerstandsfähig sind, im Inneren des Kunststoffkörpers zumindest nahe an dessen Außenflächen; wenigstens soweit sich diese Tragelemente nahe an den Seitenflächen des Pontons oder Teilpontons erstrecken, ragen sie aus deren Bordwinden nach oben heraus und bilden Anschlußkörp,er als Auflager für Schwimmbrücken-FahrbPhnteile. Zweckmäßig werden diese Auflager durch die Obergurte der als Fachwerk auges bildeten, mit dem raumfüllenden Körper verbundenen Tragelemente gebildet. Auch weisen diese Dragee mente an den Stirnseiten oder an einer Stirnseite eines Teilpontons Anschlußelemente zum Ankuppeln eines anderen Teilpontons auf.
• Auf der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch ein bekanntes Ponton, dessen Schwimmkörper 1 vollständig aus geschäumtem Kunststoff besteht, und zwar erstreckt sich der Kunststoff nahezu ueber den gesamten etwa rechtetckigen Querschnitt, und nur an den Seiten befinden sich niedrige BordwEnde 2. Der Körper ist in der Weise geschäumt, daß die kleinen Hohlräume des Schaumes keine Verbindung nach außen haben, so daß der Körper immer schwimmfähig ist. Er hat aber den eingangs erwähnten Nachteil, daß der Kunststoffkörper Verformungen durch Schwinden und Kriechen ausgesetzt ist. Er kann daher nicht unmittelbar in kleinen Auflage.
• flächen belastet werden0 Deshalb muß auf seine Oberseite ein großflächiger Rahmen 3, z.B. aus Aluminium, aufgesetzt werden, auf dem dann erst z.BO Fahrbahnteile 4 einer Schwimmbrücke montiert werden. Das geschieht mit Hilfe von Sattelträgern 5, die mit Scharnieren an dem Rahmen 3 befestigt sind und in der hochgestellten Lage nach der linken Hälfte von Fig. 1 durch Streben 6 gehalten werden. Sie können, wenn die Brücke abgebaut ist, in die aus der rechten Hälfte von Fig. 1 ersichtliche Lage heruntergeklappt werden.
• Demgegenüber zeigen Figo 2 und 3 ein/Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes bildendes Ponton in Seitenansicht beziehungsweise in einem QuerschnittO Das Ponton ist z.B. aus zwei Halbpontons 7 und 8 zusammengesetzt0 Jedes dieser Halbpontons hat zwar auch einen einteiligen, voll ausgeschäumten SchwimskörperO Doch enthält dieser nahe den Außenflächen fachwerkartige Tragelemente, die für sich nur in je einer Fläche widerstandsfähig, aber mit dem Schaumstoff so verbunden sind, daß sie nicht ausbeulen können und andererseits ein Schwinden und Kriechen des Schaumstoffes auch unter Belastung verhindern. Beispielsweise sind die Tragelemente metallische Fachwerke, deren Diagpnalen mit 9, deren Untergurte mit 10 und deren Obergurte mit 11 bezeichnet sind. An den Enden, d.h. nahe an den Stirnflächen der Halbpontons 7, 8 sind diese Fachwerke durch dünne lotrechte Stäbe 12abgeschlossen, In dem Haltponton 8 sind die Untergurte 11 in Anpassung an die Bug-Form in einem Bogen bis zu dem Obergurt 11 hochgezogen. Derartige flächenhaften Fachwerke erstrecken sich innerhalb der Pontonkörper sowohl nahe an den Seitenflächen als auch nahe an den Stirnflächen und auch dazwischen quer durch den Pontonkörper. Die sich an den Seitenflächen der Pontonkörper erstreckenden Fachwerke treten nach oben aus dem Schaumstoff der Bordwände 2 heraus, so daß ihre Obergurte 11 sich außerhalb der Bordwände 2 über deren ganze Längen erstrecken.
• Auf diesen Obergurten können unmittelbar die Bruk kenteile 4 montiert werden. Die an den Obergurten sitzenden Anschlußelemente sind mit lta bezeichw net. Denn durch den Verbund zwischen dem Schaumstoffkörper t und den eingebetteten Fachwerken wird der Schwimmkörper in die Lage versetzt, die Last des Uberbaues in den kleinen Flächen auf den Oberseiten der Bordwinde 2 aufzunehmen0 Eine schädliche Verformung des Schwimmkörpers unter dieser Last ist in Folge dieses Verbundes nicht zu befurchten.
• Demnach entfällt die bei der bekannten Bauart nach Fig. 1 benötigte Aufrtistung mit dem großflächigen Rahmen 3, den Sattelträgern 5 und den Streben 6.
• Hierdurch wird eine erhebliche Ersparnis erzielte s Außerdem wird der Schwerpunkt des Pontons und der Fahrbahnteile niedriger gelegt. Der Schwimmt körper ist im übrigen ringsum von einer Haut 13 aus Kunststoff, z.B. Polyester, eingeschlossen.
• Die Haut ist zweckmäßig durch Einlagen, etwa durch Glasfaserns verstärkt.
• Dies sich an den Seitenflächen entlang erstreckenden Pachwerke 9, 10, 11 haben ferner an den Stirnseiten der Halbpontons 7, 8 Anschlußkörper 14, die aus dem Schaumstoff sowie aus der umgebenden Haut 13-heraustreten. Sie ermöglichen das Aneinanderkuppeln der Halbpontons.
• Figur 2 zeigt ferner, daß die Diagonalen des Fachwerks, welches das in den Schaumstoff einge- bettete Tragelement bildet, auch durch ein Netz 15 aus innen, sich diagonal kreuzenden Drähten oder Seilen gebildet werden können, sofern die Diagonalen nur auf Zug beansprucht werden0 Figur 4 zeigt als weiteres Ausfuh'rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes einen Querschnitt durch ein Ponton, dessen Schwimmkörper nicht voll ausgeschäumt ist, sondern einen U-förmigen Querschnitt hato Hierbei sind fachwerkartige Tragelemente 16, 17 nur innerhalb der Seitenwände t8, des Bodens 19, sowie der Stirnwände angeordnet. Auch hierbei treten die in den Seitenwänden befindlichen Fachwerke nach oben aus dem Schaumstoff und der Kunststoff-Haut 13 heraus, so daß die Obergurte 11 die unmittelbaren Auflager für die Schwlmmbrücken-Fahrbahnteile 4 bilden können.
• Figur 5 zeigt in größerem Maßstab einen Querschnitt durch denjenigen Teil eines Ponton-Körpers nach Figur 4, in welchem der Boden 19 und eine Seitenwand 18 mit einer Abrundung ineinander übergehend Hierbei sind die fachwerkartigen Tragelemente dicht, an den Außenseiten des Ponton-Körpers zwischen zwei Häuten 13 und 20 angeordnet und in eine zwischen diesen befindliche Schicht 21 aus Kunststoff, zOB.
• Polyester, eingebettet. An die Haut 20, welche die Schicht 21 nach dem Inneren des Pontnns hin abschließt, ist die raumfullende Schicht 22, vorzug weise aus einem geschäunLten Kunststoff angeschlossen.
• Der Abrundung zwischen dem Boden 19 und der Seitenwand 18 sind die fachwerkartigen Tragelemente 16, 17 dadurch angepaßt, daß sie zusqmmen mit den Häuten 13 und 20 gefaltet sind.
• Eine andere Möglichkeit fur die Anpassung an den tbergang zwischen dem Boden und einer Seitenwand des Pontons zeigt Figur 6. Danach ist an der ueber gangsstelle ein Rohr 23 in Längsrichtung des Pontons verlegt, und an dieses sind die fachwerkartigen Dragelemente 16 und 17 cangeschlossen, Diese sind ebenfalls in eine Schicht 21 aus Kunststoff eingebettet, und diese Schicht ist außen von einer Kunststoffhaut 13 und innen von einer Kunststoffhaut 20 eingeschlossen. Diese beiden Häute umschließen unter Zwischenschaltung einer Kunststoffschicht 24 auch das Rohr 23. An die innere Haut 20 schließt sich beispielsweise ein Voll-Schaumstoffko'rper 25 an.
• Patentansprüche:

Claims (14)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e : Tragender Leichtbaukörper aus einem nur in einer Fläche widerstandsfähigen Tragelement, aus einem mit diesem schubfest verbundenen, leichten raumfüllenden Körper und aus einer umkle i denden Haut, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (9,10, 11, 12, 15) stellenweise aus dem raumfüllenden Körper (1) und der umkleidenden Haut (13) heraustritt und dabei Anschlußkörper (11, 11a, t4) bildet0
2. 2. Leichtbaukörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nur, in einer Fläche widerstandsfähige Tragelement als Fachwerk (19, 11, 12) ausgebildet ist.
3. 3. Leichtbaukörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fachwerk aus einem die Gurte bildenden Rahmen (10, 11) und einem die Diagonalen bildenden Gitter (15) besteht.
4. 4. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr nur in je einer Fläche widerstandsfähige Tragelemente (16, 17) in eine dünne Schicht (21) des-raumfüllenden Körpers eingebettet und diese Schicht beiderseits mit Häuten (13, 20) belegt ist, von denen eine die den Leichtbaukörper umkleidende Haut (13) ist, während die andere (20) zwischen die dünne Schicht (21) und den übrigen Teil (22, 25) des raumfüllenden Körpers eingefügt ist.
5. 5. Leichtbaukörper nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nur in einer Fläche widerstandsfähige Tragelement (16, 17) in eine dünne Schicht (21) des raumfüllenden Körpers eingebettet und diese Schicht beiderseits mit Häuten (13, 20) belegt ist, von denen eine die den Leichtbaukörper umkleidende Haut (t3) ist, während die andere (20) zwischen die dünne Schicht (21) und den übrigen Teil (22, 25) des raumfüllenden Körpers eingefügt ist.
6. 6. Leichtbaukörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum tbergang zwischen zwei Außenflächen des Leichtbaukörpers, die einen von 1800 abweichenden Winkel miteinander bilden, das nur in einer Fläche widerstandsfähige Tragelement (16, 17) mitsamt der dünnen Schicht (21) und den beiderseitigen Häuten (13, 20) gefaltet ist.
7. 7. Leichtbaukörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum uebergang zwischen zwei Außenflächen des Leichtbaukörpers, die einen von 1800 abweichenden Winkel miteinander bilden, ein Rohr (23) dient, an das zwei parallel zu den beiden Außenflächen verlaufende, nur in einer Fläche widerstandsfähige Tragelemente (16, 17) angeschlossen sind und um das zwei diesen beiden Tragelementen gemeinsame Häute (13, 20) außen und innen herumgelegt sind.
8. 8. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der leichte, raumfüllende Körper (1) aus geschäumtem Kunststoff besteht.
9. 9. Leichtbaukörper nach einem der Anspruche 1-bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Leichtbaukörper umkleidende Haut (13) aus Polyester besteht0 10. Leichtbaukörper nach einem der Anspruche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die den Leichtbaukörper umkleidende Haut (13) durch Einlagen, z.B.
10. Glasfasern, verstärkt ist.
11. 11. Ponton oder Teil-Ponton, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem tragenden Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10 besteht.
12. 12. Ponton oder Teilponton nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ansführung als einteiliger Körper aus geschäumtem Kunststoff Tragelemente (16, 17), die nur in je einer Fläche widerstandsfähig sind, sich im Innern dieses Körpers zumindest nahe an dessen Außenflächen erstrecken und, zumindest soweit sie sich nahe an den Seitenflächen des Pontons oder Teilpontons erstrecken, aus deren Bordwänden (2) nach oben herausragen und als Anschlußkörper Auflager für Schwimmbrücken-Fahrbahnteile (4) dienen,
13. 13. Ponton oder Teilponton nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ausbildung der sich nahe an den Seitenflächen erstreckenden Tragelemente als Fachwerke nach Anspruch 2 oder\3, deren Obergurte (11) die Auflager für die Schwimmbrücken-FaLhrb?hnteile (4) bilden0
14. 14. Teilponton nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die 9ich- nahe an den Seitenflächen erstreckenden Tragelemente -(9 10, fls 12) an den Stirnseiten odert-an.einer Stirhseite Anschlußelemente (14) zum Ankuppeln eines anderen Teilpontons aufweisen.