DE202006003776U1 - Druckkammer - Google Patents

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    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H5/00Buildings or groups of buildings for industrial or agricultural purposes
    • E04H5/02Buildings or groups of buildings for industrial purposes, e.g. for power-plants or factories

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Abstract

Druckkammer aus mehreren Wandflächen (1), einer Deckenfläche (2) und einer Bodenfläche (11), die aus Flächenelementen zusammengesetzt sind, die luftdicht und druckfest miteinander verbunden sind, zur Aufnahme eines Teststandes (14) für Kraftfahrzeuge (15), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise die Flächenelemente im Querschnitt mäanderförmig sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckkammer aus mehreren Wandflächen, einer Deckenfläche und einer Bodenfläche, die aus Flächenelementen zusammengesetzt sind, die luftdicht und druckfest miteinander verbunden sind, zur Aufnahme eines Teststandes für Kraftfahrzeuge.
  • Bei der Entwicklung neuer Modelle in der Automobilindustrie werden Kraftfahrzeuge unter verschiedensten Umgebungs- bzw. Umweltbedingungen auf ihre Funktionalität und Zuverlässigkeit getestet. Eine dieser Umgebungsbedingungen entspricht den Verhältnissen bei Fahrten in höheren Lagen und/oder in Gebirgsregionen. Ein wesentlicher Aspekt der dortigen Umweltverhältnisse ist der aufgrund der Höhe reduzierte Luftdruck.
  • Um die Funktionalität und Zuverlässigkeit bei einem verminderten Umgebungsdruck überprüfen zu können, besteht eine Möglichkeit darin, reale Testfahrten in entsprechenden Regionen durchzuführen. Ein Nachteil besteht hierbei allerdings darin, dass die realen Umgebungsverhältnisse aufgrund der Wettereinflüsse komplex und nicht eindeutig reproduzierbar sind. Dadurch wird ein miteinander Vergleichen von ermit telten Messwerten und Versuchsergebnissen mehrerer Testfahrten erschwert oder gegebenenfalls unmöglich.
  • Eine andere, alternative Möglichkeit besteht darin, einen Teststand für ein Kraftfahrzeug in einer Messkammer anzuordnen, in der ein oder mehrere Parameter der Umgebungsbedingungen simuliert werden können. So kann beispielsweise eine Druckkammer, insbesondere eine Unterdruckkammer zur Höhensimulation, aus einer Stahlkonstruktion mit Trägerelementen und Flächenelementen zu Simulationszwecken aufgebaut werden. Die Trägerelemente sind beispielsweise aneinander gereihte T- bzw. Doppel-T-Profile, an deren Innenseite Flächenelemente aus Stahlplatten angebracht werden. Die Stahlplatten werden anschließend vertikal und horizontal miteinander verschweißt, damit die derart konstruierte Druckkammer luftdicht und druckfest wird.
  • Im Inneren der Druckkammer ist ein Teststand für ein Kraftfahrzeug angeordnet. Die Druckkammer weist zumindest eine verschließbare Öffnung auf, durch die das zu untersuchende Kraftfahrzeug in die Kammer verbracht und nach einem durchgeführten Funktions- und Zuverlässigkeitstest wieder herausgebracht werden kann.
  • Da ein kompletter Teststand für ein Kraftfahrzeug unterzubringen ist, weist die Druckkammer relativ große Dimensionen auf. Deshalb wird eine derartige Druckkammerkonstruktion vor Ort, d. h. am letztendlichen Standort der Druckkammer, aus den Stahlprofilen und den Stahlplatten zusammengebaut. Zur Herstellung der Druckkammer sind deshalb viele Montageschritte und Schweißnähte vor Ort durchzuführen, was mit hohen Kosten für die Montage verbunden ist.
  • Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckkammer der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass die Montage vor Ort vereinfacht und wirtschaftlich günstiger durchführbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Druckkammer mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Bei einer Druckkammer der eingangs beschriebenen Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest teilweise die Flächenelemente im Querschnitt mäanderförmig sind. Diese Flächenelemente weisen aufgrund ihrer Ausgestaltung eine höhere Biegesteifigkeit und höhere Stabilitätsgrenzlast als üblicherweise verwendete, ebene Stahlplatten auf. Da die Flächenelemente selbst eine ausreichende Stabilität bereitstellen, kann auf eine aufwändige Konstruktion aus Trägerprofilen weitgehend verzichtet werden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Druckkammer ergeben sich aus im Querschnitt wellenförmigen, zinnenförmigen oder trapezförmigen Flächenelementen. Bevorzugt sind die Flächenelemente Spundwandbohlen. Üblicherweise sind die Spundwandbohlen etwa 600 mm breit und können beliebig lang hergestellt werden. Auf diese Weise ist es nur noch erforderlich, luftdichte und druckfeste Verbindungen in Längsrichtung der Spundwandbohlen bereitzustellen. Es ist sowohl ein Einsatz von Spundwandbohlen der Bauart ohne Schloss als auch der Bauart mit Schloss möglich.
  • Damit eine luftdichte und druckfest Verbindung der Flächenelemente in den Bereichen möglich ist, in denen zwei Wandflächen oder eine Wandfläche mit der Deckenfläche aufeinander treffen, weisen die Flächenelemente im Bereich von Wand- und/oder Deckenknoten Stirnplatten mit einem Gehrungsschnitt auf. Die Stirnplatten können dann in einfacher Weise miteinander verbunden werden.
  • Um die Montage zu verbessern ist die Druckkammer in vorteilhafter Weise aus vormontierten Flächenelementen zusammengesetzt. Flächenelemente, beispielsweise Spundwandbohlen, können werkseitig zu Wand- bzw. Deckentafeln in einer transportierbaren Breite, beispielsweise mit einer Breite von etwa 2400 mm, verbunden werden, so dass die Montageschritte vor Ort weiter reduziert sind.
  • Bevorzugt sind die Flächenelemente der erfindungsgemäßen Druckkammer miteinander verschweißt, wodurch eine stabile und den Anforderungen entsprechende Verbindung zwischen den einzelnen Flächenelementen bereitgestellt ist.
  • Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Druckkammer anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert, in denen:
  • 1 – eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Druckkammer zeigt;
  • 2 – einen horizontalen Schnitt durch die Druckkammer aus 1 zeigt;
  • 3 – eine Draufsicht auf die Druckkammer aus 1 zeigt;
  • 4 – einen Längsschnitt durch die Druckkammer aus 1 zeigt;
  • 5 – einen Querschnitt durch die Druckkammer aus 1 zeigt;
  • 6 – eine Detailansicht eines Fußpunktes zeigt; und
  • 7 – eine vergrößerte Detailansicht eines Wand- bzw. Decken-Knotens zeigt.
  • In 1 ist in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckkammer dargestellt, die Wandflächen 1, eine Deckenfläche 2 und eine Bodenfläche (in 1 nicht gezeigt) aufweist. Die Wandflächen 1 sowie die Deckenfläche 2 sind aus einzelnen, aneinander geschweißten Spundwandbohlen 3a und 3b aufgebaut. Die Spundwandbohlen 3a der Wandflächen 1 sind vertikal angeordnet und erstrecken sich jeweils über die gesamte Höhe der Druckkammer. Dadurch sind nur vertikal verlaufende, die Spundwandbohlen 3a miteinander luftdicht und druckfest verbindende Schweißnähte erforderlich. Die Spundwandbohlen 3b, aus denen die Deckenfläche 2 zusammengesetzt ist, erstrecken sich über die gesamte Breite der Druckkammer. Auch dies verringert den Aufwand bei dem Aufbau, da nur zueinander parallele Schweißverbindungen ausgeführt werden müssen.
  • In den Wandflächen 1 sind verschließbare Öffnungen vorgesehen. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies ein Tor 4, durch das ein zu untersuchendes Kraftfahrzeug in die Druckkammer hinein und heraus gefahren werden kann. Ferner ist in einer anderen Wandfläche 1 eine zusätzliche Tür 5 eingelassen.
  • Die Druckkammer setzt sich aus den einzelnen Wand-, Decken und Bodenelementen zusammen, die vor Ort beispielsweise mittels eines Autokranes an die jeweils vorgesehene Montagestelle transportiert werden. Dort können sie zunächst provisorisch durch eine Aussteifung in der gewünschten Lage gehalten werden. Anschließend können die Lücken unter Verwendung von Passstücken, beispielsweise U-Profilen, luftdicht und druckfest verschweißt werden. Die Öffnungen des Tores 4 und/oder der Tür 5 werden in Abhängigkeit von der Öffnungsbreite und -höhe mittels Ergänzungen des Trapezquerschnittes der Spundwandbohlen 3a und/oder durch Stahlbaunormprofile verstärkt.
  • Je nach örtlichen Gegebenheiten des Standortes und der Geometrie der Druckkammer ist eine teilweise Vorfertigung oder eine Vollvorfertigung im Werk nach dem Prinzip einer Fertiggarage möglich. Der erfindungsgemäße Aufbau aus einzelnen Flächenelementen ermöglicht einen hohen Vorfertigungsgrad im Werk, da die einzelnen Spundwandbohlen 3a und/oder 3b mit Schweißautomaten in größeren transportfähigen Tafeln hergestellt werden können. Vor Ort sind anschließend nur Ausführungen von Montagestößen erforderlich. Statisch weist diese Konstruktion ein sehr hohes allgemeines Stabilitätsverhalten auf, da die druckbeanspruchten Bereiche der Druckkammer kontinuierlich gestützt sind.
  • In 2 ist eine horizontale Schnittdarstellung durch die Druckkammer aus 1 gezeigt. In dieser Figur ist deutlich der im Querschnitt trapezförmige Verlauf der aus den Spundwandbohlen 3a zusammengesetzten Wandflächen 1 zu erkennen. In den Wandflächen 1 sind Öffnungen für das Tor 4 sowie die Tür 5 vorgesehen. Die Druckkammer kann in ihrem Grundriss an vorgegebene Gebäudewandstrukturen angepasst werden, um eine optimale Raumausnutzung vor Ort zu gewährleisten. Aufgrund der eigenstabilen Formgestaltung der Spundwandbohlen 3a ist keine zusätzli che Konstruktion aus Stahlbauprofilen erforderlich. Sowohl an der Außenseite als auch an der Innenseite der Wandflächen 1 können zusätzlich Verkleidungselemente 7 angebracht sein.
  • In 3 ist eine Draufsicht auf die Druckkammer aus 1 dargestellt. Die zu erkennende Deckenfläche 2 ist aus mehreren Spundwandbohlen 3b zusammengesetzt, die jeweils miteinander an den Schweißnähten 8 luftdicht und druckfest verbunden sind. Da sich die Spundwandbohlen 3b über die gesamte Breite der Druckkammer erstrecken, sind alle Schweißnähte 8 der Deckenfläche 2 parallel zu einander.
  • 4 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch die Druckkammer mit den Wandflächen 1 und der Deckenfläche 2. Die Wandflächen 1 benötigen keine zusätzliche Trägerstruktur, sondern sie sind in sich selbst stabil. Die Deckenfläche 2 wird von Profilträgern 9 getragen, die ihrerseits an einer Decke 10 des Gebäudes befestigt sind. Um die Luftdichtigkeit gewährleisten zu können, ist eine Bodenfläche 11 aus aneinander gelegten und miteinander luftdicht verschweißten Stahlplatten oder Spundwandbohlen vorgesehen. Die Bodenfläche 11 ist in den jeweiligen Seitenrandbereichen 12 mit den Wandflächen 1 luftdicht verbunden. Dies wird nachfolgend unter Bezug auf 6 detaillierter gezeigt und erläutert.
  • In der Darstellung ist die Tür 5 zum Betreten der Druckkammer deutlich zu erkennen. Ferner ist innerhalb der Druckkammer ein in geeigneter Weise ausgestalteter Zwischenboden 13 vorgesehen, an dem zumindest ein Teststand 14 für das zu untersuchende Kraftfahrzeug 15 angeordnet ist.
  • 5 ist die Darstellung eines vertikalen Querschnittes durch die erfindungsgemäße Druckkammer aus 1, die aus den Wandflächen 1, der Deckenfläche 2 und der Bodenfläche 11 zusammengesetzt ist. In der 5 ist das Tor 4 zum Hineinfahren des Kraftfahrzeuges 15 und der entsprechend tragfähige Zwischenboden 13 zu erkennen. Mit einer Strichpunktlinie ist der Seitenrandbereich 12 gekennzeichnet, der in 6 vergrößert dargestellt ist.
  • In 6 ist in einer vergrößerten Detailansicht der Seitenrandbereich 12 mit einem der Fußpunkt einer seitlichen Wandfläche 1 dargestellt. Die aus den Spundwandbohlen 3a zusammengesetzte Wandfläche 1 steht aufrecht auf einer horizontal angeordneten Stahlplatte 16 und ist mittels einer Schweißnaht 17 mit der Stahlplatte 16 verschweißt. Die Stahlplatte 16 ist in einer Vertiefung in dem Betonboden 18 des die Druckkammer umgebenden Gebäudes eingelassen.
  • Auf der Oberseite des Gebäudebodens 18 sind weitere Stahlplatten 19 angeordnet, die ebenfalls mit der Stahlplatte 16 und miteinander (nicht gezeigt) verschweißt werden, so dass die gesamte Bodenfläche 11 (aus 4 und 5) luftdicht und druckfest ist. Da die Stahlplatten 19 auf dem Betonboden 18 aufliegen und von diesem getragen werden, ist eine zusätzliche Trägerkonstruktion für die Stahlplatten 19 nicht erforderlich. Der Betonboden 18 dient hierbei als stabilisierende Trägerstruktur der Stahlplatten 19, für die deshalb ebene Platten ohne besondere Querschnittsform verwendet werden können.
  • Optional ist auch das Bodenelement in Spundwandbauweise möglich.
  • In 7 ist eine Detailansicht eines Wand- oder Deckenknotens dargestellt, an dem. zwei Flächenelemente 20 und 21 aneinander stoßen. Die Flächenelemente 20 bzw. 21 weisen jeweils eine mit einem Gehrungsschnitt versehene Stirnplatte 22 bzw. 23 auf. Die Stirnplatten 22 bzw. 23 sind mit dem jeweiligen Flächenelement 20 bzw. 21 luftdicht und druckfest verschweißt. Weiterhin werden die Stirnplatten 22 und 23 miteinander verschweißt, um dadurch einen luftdichten und druckfesten Verbindungsanschluss der beiden Flächenelemente 20 und 21 bereitzustellen. Die Darstellung der 7 gilt sowohl für einen Wandknoten, bei dem die Flächenelemente 20 und 21 beide zu seitlichen Wandflächen 1 (aus 1) gehören, als auch für einen Deckenknoten, bei dem das Flächenelement 20 der seitlichen Wandfläche 1 (aus 1) und das Flächenelement 21 der Deckenfläche 2 (aus 1) zugeordnet ist.
  • Durch die Vorfertigung im Werk und dem dort möglichen Einsatz von Schweißautomaten ist eine hohe Qualität der Schweißverbindungen möglich. Weiterhin sind durch die Verwendung von im Prinzip beliebig langen Spundbohlen nur Schweißnähte in Längsrichtung der Bohlen erforderlich. Insgesamt wird die Gesamtlänge aller Schweißnähte dadurch reduziert, was sich wiederum positiv auf die Qualitätssicherung und die Wirtschaftlichkeit auswirkt. Schließlich kann durch den Wegfall der Stahlträgerkonstruktion eine deutliche Materialeinsparung erzielt werden.

Claims (6)

  1. Druckkammer aus mehreren Wandflächen (1), einer Deckenfläche (2) und einer Bodenfläche (11), die aus Flächenelementen zusammengesetzt sind, die luftdicht und druckfest miteinander verbunden sind, zur Aufnahme eines Teststandes (14) für Kraftfahrzeuge (15), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise die Flächenelemente im Querschnitt mäanderförmig sind.
  2. Druckkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenelemente im Querschnitt wellenförmig, zinnenförmig oder trapezförmig sind.
  3. Druckkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenelemente Spundwandbohlen (3a, 3b) sind.
  4. Druckkammer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenelemente im Bereich von Wand- und/oder Deckenknoten Stirnplatten (22, 23) mit einem Gehrungsschnitt aufweisen.
  5. Druckkammer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer aus vormontierten Flächenelementen zusammengesetzt ist.
  6. Druckkammer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenelemente miteinander verschweißt (8) sind.
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