DE2037948A1 - Schiffs bzw Deckwandung - Google Patents

Schiffs bzw Deckwandung

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DE2037948A1 DE19702037948 DE2037948A DE2037948A1 DE 2037948 A1 DE2037948 A1 DE 2037948A1 DE 19702037948 DE19702037948 DE 19702037948 DE 2037948 A DE2037948 A DE 2037948A DE 2037948 A1 DE2037948 A1 DE 2037948A1
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Description

Patentanwälte Dipl,-Ing. F. Weickmann, 2037948
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. FiNCKE Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22
<983921/22>
CONSTRUCTIONS MECANIQUES DE NORMANDIE 26, rue de Montevideo
75-Paris (i6e) /Frankreich
Schiffs- bzw. Deckwandung
Die Erfindung betrifft eine Schiffs- bzw. Deckwandung sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung ihrer Elemente.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wandung zu schaffen, die sich besonders durch Biegefestigkeit, Homogenität, Schall- und Erschütterungsabsorptionsver-Bögen, Leichtigkeit, und einfache und wirtschaftliche Herstellungsmöglichkeit auszeichnet.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass sie aus trägerartigen Elementen aus Schaumstoff oder einem anderen zellenförmigen Material besteht, die im wesentlichen Quarderform aufweisen, dass an wenigstens einer Längsseite der Elemente eine Folie aus Glasgewebe oder einem entsprechenden Material mit überstehenden Bahnen befestigt ist, dass die Elemente Seite an Seite, nebeneinander angeordnet und miteinander verklebt sind, wobei ein Teil einer jeden überstehenden Bahn der an jedem Element befestigten Folie an wenigstens einer der beiden an dieses Element angrenzenden Elemente in der Wandung anliegt.
Um eine solche Wandung aus Schaumstoffelementen herzustellen, werden die Elemente nebeneinander angeordnet und miteinander verleimt, wobei wenigstens ein Teil einer jeden vorstehenden Bahn der Folie, die an jedem Element befestigt wird, an wenigstens einem der beiden an dieses Element in der Wandung angrenzenden Elemente anliegt, und vorzugsweise eines der übrigen Teile der Folie, die bereits mit dem betrachteten angrenzenden Element sind, zwischengelegt wird.
Bei bevorzugten Ausführungsformen weisen die Wandungen und ihre Bauelemente vorzugsweise zusätzlich wenigstens eines der folgenden Merkmale auf, nämlich
dass zwei Folien an jeweils zwei gegenüberliegenden Seitenflächen eines jeden Schaumstoffelements befestigt sind, und dass die überstehenden Bahnen dieser Folien derart dimensioniert sind, dass sie die jeweiligen komplementären Teile der Seitenflächen dar beiden
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an dieses Element in der herzustellenden Wandung angrenzenden Elemente dicht bedecken,
dass alle Elemente gleiche Form aufweisen, und dass der Querschnitt eines jeden Elements durch zwei parallele Halbkreise mit gleichem Radius, die durch zwei parallele gerade Abschnitte gleicher Länge verbunden sind, begrenzt wird,
dass der Schaumstoff ein starrer Polyurethanschaumstoff mit geschlossener Porosität ist, dessen Dichte zwischen 60 und 200 kg/cm3 beträgt,
und dass der gegenseitige Zusammenhalt der verschiedenen nebeneinander angeordneten Elemente und der überstehenden Bahnen durch ein bei Abkühlung härtbares Harz sichergestellt wird. Die Herstellung der Schaumstoffelemente kann dadurch erfolgen, dass man die Seiten einer Form mit Folien belegt, die an dem Element befestigt werden sollen, dass danach das zur Bildung des Schaumstoffes bestimmte Gemisch in die Form fortschreitend von einem Ende der Form zum
man
anderen eingebracht wird, dass die Form fortschreitend in Abhängigkeit von dem eingebrachten Gemisch abschliesst, bis sie völlig abgeschlossen ist, dass man den Schaumstoff in der Form bis zur ausreichenden Imprägnierung der gewünschten Folienteile aufschäumen lässt, und dass danach das Element aus der Form entfernt wird, wobei die Teile der Folie, die dazu bestimmt sind, die überstehenden Bahnen des geformten Elements zu bilden, durch das Volumen getrennt gehalten werden, in dem der Schaumstoff bei der Formgebung aufschäumt·
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Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass der Boden und der Deckel der Form durch von den Seitenwänden der Form lösbare Bretter gebildet werden, und dass zwischen den Boden und den Deckel und die Seitenwände die überstehenden Bahnen bzw. zumindest deren Verbindungsbereiche mit den übrigen Teilen der Folien angeordnet werden können.
In den Figuren 1 bis 5 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es äeigt:
Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt einer Schiffswandung gemäss der Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Schaumstoffbauelements der Wandung,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Wandung,
Fig. k und 5 einen Längsschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 5 bzw. einen Querschnitt längs der Linie V-V in Fig. 4 einer Form zur Herstellung von Schaumstoffelementen gemäss der Erfindung.
Eine Schiffs- bzw. Deckwandung besteht aus einer wasserdichten Umhüllung 1 (Fig. i), die an dem Spantenwerk eines Schiffes oder eines Schiffsdecks angebracht ist, das aus Quergurten 2 besteht, die in Längsrichtung durch Träger 3 ausgesteift sind.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, derartige Wandungen aus Schaumstoff herzustellen« es handelt sich dabei jedoch um Schiffswandungen, die ein geschlossenes Ganzes bilden und wegen des hohen Preises des notwendigen Schaumstoffs ausschliessIicn für kleine Boote bestimmt sind·
Ausserdem weisen diese Wandungen, die in einem Stück gegossen sind, gewisse Nachteile auf, insbesondere was die Längsfestigkeit und Homogenitätsfehler betrifft.
Das Verfahren gemäss der Erfindung beseitigt diese Nachteile.
Es ermöglicht, trägerartige Elemente zu verwenden, die völlig identisch sind bzw. wenigstens aus einer kleinen Anzahl von verschiedenen Modellen ausgewählt sind und die leicht einzeln geformt und leicht mittels überstehender Bahnen von Folien aneinandergereiht werden können, die an bestimmten Flächen der Elemente befestigt sind.
Die Wandungen, die man durch Nebeneinanderordnen und Verkleben dieser Schaumstoffelemente erhält, ergeben eine grosse Längssteifigkeit und sind sehr homogen.
Jedes Element 5 besitzt allgemein eine Zylinderform mit einer nicht kreisförmigen Basis.
Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform wird diese Basis durch zwei Halbkreise A und B mit gleichem Radiu· begrenzt, die parallel zueinander ver-
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1aufen,d.h. deren Konkavität in der gleichen Richtung verläuft (der Halbkreis A verläuft an einem Element nach innen und der Halbkreis B nach aussen). Die Halbkreise sind miteinander durch zwei gerade, parallele Abschnitte C und D gleicher Länge verbunden ·
Die beiden scharfkantigen Ränder, die jeweils den Verbindungsbereichen der halbzylindrischen, hohlen Seite mit den ebenen Seiten des Elements entsprechen, sind tiefer gelegt, so dass bei einer Nebeneinanderordnung längs ihrer halbzylindrischen, komplementären Flächen die verschiedenen Elemente nach Belieben in der seitlichen Verlängerung oder statt dessen leicht gegeneinander geneigt angeordnet werden können.
An den beiden gegenüberliegenden ebenen Seiten eines jeden Elemente sind die zentralen Bänder 4- der beiden Folien 4 befestigt, die an beiden Seiten der Bänder zwei überstehende Bahnen 4O aufweisen.
Diese Folien bestehen aus einem weichen Material, das eine ausreichende mechanische Festigkeit und; ein ausreichendes Benetzungsvermögen gegenüber dem in der Formung befindlichen Schaumstoff aufweist.
Sie müssen ausserdem ausreichend grosse Foren aufweisen, um einen Durchgang für den Schaumstoff während der Formung des Elements zu bilden und so die feste Verankerung an den Schaumstoffelementen, die sie begrenzen, sicherzustellen.
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Sie bestehen zweckmässigerweise aus einem Glasgewebe, das insbesondere eine Kette oder einen Schuss aus dem bekannten Rowing-Material oder einen Schuss bzw. eine Kette aus dem bekannten Veranne-Material mit z.B. eine« Gewicht von 300 g/m . aufweist.
Die überstehenden Bahnen 4_ sind entsprechend einem jeden Element 5 derart dimensioniert, dass jedes einen Teil der Seitenfläche eines Elements umgibt, das in der Wandung unmittelbar an dieses grenzt. Die beiden jeweils durch diese Bahnen bedeckten Teile der beiden aneinandergrenzenden Elemente ergänzen sich gegenseitig, d.ho dass jedes Element völlig durch die überstehenden Bahnen der beiden in der Schiffswandung benachbarten Elemente bedeckt wird·
Bei der gezeigten Auführungsform wird angenommen, dass die Elemente vertikal übereinander angeordnet sind· Die untere, rechts überstehende Bahn hat eine Breite, die dem unteren Halbkreis A gleich ist, um an der halbzylindrischen Fläche entsprechend dem Pfeil F bei der Bildung der Schiffswandung angelegt zu werden· Die obere, rechts Überstehende Bahn hat eine Breite, die dem rechten Abschnitt C gleich ist, um die entsprechende Flanke des oberen angrenzenden Elements zu bedecken· Die untere, links überstehende Bahn hat eine Breite, die dem rechten Abschnitt D gleich ist, um die entsprechende Flanke des unteren angrenzenden Elements zu bedecken. Die obere, linke überstehende Bahn hat eine Breite, die der Summe des Halbkreises B und des rechten Abschnitts C gleich ist, um die entsprechenden Flächen des oberen angrenzenden Elements zu bedecken, nachdem sie in der Richtung des Pfeils F 2 gefaltet wurde.
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Beispielsweise beträgt bei einem Boot mit einer Länge von 13 m entsprechend Schaumstoffelementen mit einer Länge von 13 m die Höhe dieser Elemente etwa 5 cm und ihre Breite etwa 2 cm. Dabei betragen die Längen der überstehenden Bahnen 4„ jeweils etwa 3 cm unten links, 5 cm oben rechts und unten links und 8 cm oben links (unter der Annahme des Aufbaus der Fig. 2),
Selbstverständlich kann.die Länge der mit solchen Schiffswandungen ausgerüsteten Schiffe grosser als 13m sein und sogar eine Länge von 50 m erreichen.
Für sehr grosse Längen kann man Schaumstoffelemente verwenden, die sich nicht in einem einzigen gegossenen Stück über die gesamte Länge des Schiffes erstrecken. Diese Elemente werden abwechselnd angeordnet, damit die Verbindungsstellen der in Längsrichtung nebeneinander angeordneten Elemente sich in Querrichtung nicht überdecken.
Um eine Schiffswandung mittels der Elemente 5 mit daran befestigten Folien 4 der oben angegebenen Art herzustellen, ordnet man fortlaufend jedes Element in der folgenden Weise auf dem vorhergehenden an*
Man streicht eine Leimschicht 6, z.B. bekanntes, beim Abkühlen hartwerdendes Polyesterharz auf wenigstens eine der beiden Seiten eines jeden Paars von Seiten, die dazu bestimmt sind, bei dem Zusammenbau nebeneinander angeordnet zu werden.
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Die bestrichenen Seiten können die Seiten der Quergurte 2 und Teile der Folie k des zuletzt angeordneten Elements (linkes Band 4.., untere linke Bahn 4„ und obere linke Bahn 4„, die entsprechend dem Pfeil F„ gefaltet ist) sein, auf die die rechte Bahn des nächsten Elements gelegt wird, sowie wenigstens eine der unteren und oberen Seiten der Folie und des Schaumstoffs des nächsten Elements, die dazu bestimmt sind, beim Zusammenbau nebeneinander angeordnet zu werden·
Man schlägt die untere rechte Bahn 4_ des neuen EIements in der Richtung des Pfeils F1 derart um, dass sie an der gekrümmten Unterseite dieses Elements anliegt, ordnet es dann auf dem bereits angeordneten Element an, wodurch dessen rechte, teilweise umgeschlagene Folie an der geleimten, komplementären und in Bereitstellung befindlichen Oberfläche zur Anlage kommt.
Man beendet dann die Montage dieses neuen Elements, indem man zum Zwecke der Verleimung seine untere linke Bahn an das linke Band 4. des vorhergehenden Elements anlegt und seine obere linke Bahn entsprechend dem Pfeil Fp gegen die Oberseite dieses Elements und gegen seine bereits angebrachte Bahn k2 legt.
Um die geleimten Elemente während des Härtens des Harzes gegeneinander und gegen die Quergurte zu halten, ohne besondere Pressen zu Hilfe zu nehmen, ist ea insbesondere von Vorteil, Befestigungselemente 7 (Fig. 3) zu verwenden, die die Schaumstoffelemente und die Quergurt· durchqueren·
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Das neu auf diese Weise angeordnete Element kann wieder ein anderes aufnehmen, das in der gleichen Weise befestigt wird wie dieses, wobei sich beide gegenseitig mit ihren jeweiligen überstehenden Folienbahnen bedecken.
Die fertiggestellte Schiffswandung besteht aus drei Ubereinandergelegten Gewebeschichten mit zwei dazwischenliegenden Harzschichten auf der Seite der Wandung, die mit den Quergurten in Berührung steht, zwei ubereinandergelegten Gewebeschichten mit einer Harzav&schenschicht an der Aussenseite und zwei über-' einandergelegten Gewebeschichten mit drei Harzschichten längs der halbzylindrischen Verbindungsbereiche der verschiedenen Schaumstoffelemente·
Diese halbzylindrischen Sereiche bilden nach der Verfestigung des Harzes lsängsversteifungselemente, die der gesamten Schiffswandung eine ausgezeichnete Festigkeit verleihen· Diese Abschnitte unterteilen die Schiffswandung unbiegsam und verleihen ihr praktisch den unverformbaren Aufbau eines Rahmenträgers·
Aufgrund des geringen Querschnitts eines jeden Schaumstoff elements wird sichergestellt, dass der Schaumstoff das gesamte Volumen des Schaumstoffelements ausfüllt. Dadurch wird die Homogenität der gesamten gebildeten Schiffswandung sichergestellt.
Die Schiffswandung besitzt ausserdem die verschiedenen bekannten Eigenschaften des Schaumstoffs, nämlich
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einen hohen Schall- und Vibrationsabsorptionskoeffizienten, weder metallische noch magnetische Beschaffenheit (ein Vorteil, der insbesondere für eine Schiffswandung von Bedeutung ist, wenn man das Schiff für Minen und Radareinrichtungen so wenig wie möglich ansprechbar machen will), Leichtigkeit usw.
Selbstverständlich kann man die so erhaltene Wandung innen oder aussen mit jeder gewünschten Schutzschicht überziehen und sie sogar durch eine nach dem gleichen Prinzip aufgebaute und mit den vorher (erwähnten
Schaumstoff elementen identischen oder anderen Elemen- t|
ten bestehenden Wandung verdoppeln.
Um jedes Schaumstoffelement 5 herzustellen und an ihm die beiden Glasgewebefolien zu befestigen, verfährt man vorteilhafterweise wie folgt:
Man belegt mittels der Folien k, die zuvor auf die gewünschte Länge geschnitten wurden, die vertikalen Seiten, die den beiden'Platten 8 (Fig. 5) gegenüberliegen, die in horizontaler Richtung verlängert sind und die "Seitenwande der Form bilden. Die Folien
werden über-die vertikalen Seiten mittels Haken 9 μ
gespannt. "
Man bildet den Boden der Form mittels eines Brettes 10, dessen Oberseite halbzylindrisch gekrümmt ist und das zwischen den unteren Enden der beiden Platten 8 angeordnet ist, wobei sich wenigstens ein Teil der unteren Ränder der Folien h dicht dazwischen, befindet·
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Man bringt nun fortschreitend das Gemisch 11, das den Schaumstoff bilden soll, mittels eines Spritzkopfes 12 (Fig. 4) ein, der sich horizontal längs der Form in der Richtung des Pfeils 13 verschiebt und schliesst fortschreitend diese Form in Abhängigkeit von dem eingebrachten Gemisch mittels eines Deckels 14, der an der Unterseite halbzylindrisch gewölbt ist. Die Ränder dieses Deckels werden zwischen den Platten 8 angeordnet, wobei wenigstens ein Teil der oberen Ränder der Folien 4 dicht dazwischenliegt.
Wenn die Form ganz geschlossen ist, schäumt das Gemisch auf und entwickelt einen starken Druck, wodurch das Gemisch in die Poren der Folien 4 eindringt.
Dieses Eindringen stellt sicher, dass der Schaumstoff bei der folgenden Verfestigung an de« Folien fest haftet. Die Folien können dann nicht mehr von den erhaltenen Schaumstoffelementen gelöst werden, ohne den Schaumstoff zu zerreissen.
Die Schaumstoffelemente haben die Form langer Bänder oder Stangen und die Folien, die längs ihrer Flanken befestigt sind, verstärken die Elemente, damit diese starke Biegungen und Torsionen ohne Rissbildung aushalten können. Ihre Handhabung wird dadurch wesentlich erleichtert.
Durch Nebeneinanderordnung und seitenweise Verleimung der Elemente in der oben angegebenen Art, die völlig identisch sind und mit einer einzigen Form besonders einfachen Aufbaus hergestellt sind, kann man leicht
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Schiffswandungen und Decks In allen gewünschten Formen, eben oder gekrümmt herstellen·
Selbstverständlich können die Schaumstoffelemente auch unterschiedliche Form aufweisen· Zum Beispiel können beide zylindrisch und flach sein, wobei jedoch der Querschnitt des ersten durch zwei gerade parallele Abschnitte gleicher Länge, die durch zwei Halbkreise mit gleichem Radius und entgegengesetzter, nach aussen gerichteter Konkavität und der Querschnitt des zweiten durch zwei gerade parallele Abschnitte gleicher Länge, die durch zwei Halbkreise mit gleichem Radius und entgegengesetzter, nach innen gerichteter Konkavität)gebildet werden.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    chiffs- bzw· Deckwandung, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus trägerartigen Elementen (5) aus Schaumstoff oder einem anderen zellenförmigen Material besteht, die im wesentlichen Quarderform aufweisen, dass an wenigstens einer Längsseite der Elemente eine Folie (k) aus Glasgewebe oder einem entsprechenden Material mit überstehenden Bahnen (^1^2) befestigt ist, dass die Elemente Seite an Seite nebeneinander angeordnet und mit» einander verklebt sind, wobei ein Teil einer jeden überstehenden Bahn (^1) der an jedem Element befestigten Folie an wenigstens einer der beiden an dieses Element angrenzenden Elemente in der Wandung anliegt.
    2· Wandung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verleimung jeder überstehenden Bahn (^1* 4_) der Folie (4) eines Elements (5) "it dem angrenzenden Element dadurch bewirkt ist, dass eines der Teile der Folie zwischengelegt wird, die bereits mit dem betrachteten angrenzenden Element verbunden sind.
    3· Wandung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Folien (4) an jeweils zwei gegenüberliegenden Seitenflächen eines jeden Schäumstoffelements (5) befestigt sind, und dass die überstehenden Bahnen (4 »4_) dieser Folien
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    derart dimensioniert sind, dass sie die jeweiligen komplementären Teile der Seitenflächen der beiden an dieses Element in der herzustellenden Wandung angrenzenden Elemente dicht bedeckeno
    4. Wandung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Elemente (5) gleiche Form aufweisen, und dass der Querschnitt eines jeden Elements durch zwei parallele Halbkreise mit gleichem Radius, die durch zwei parallele, gerade Abschnitte gleicher Länge verbunden sind, begrenzt wird.
    5. Wandung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff ein starrer Polyurethanschaumstoff mit geschlossener Porosität ist, dessen Dichte zwischen 60 und 200 kg/cm3 beträgt.
    6. Wandung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie während der Formgebung des Schaumstoffes mit diesem verbunden wird.
    7· Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffelements mit einer daran befestigten Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Seiten einer Form mit Folien belegt, die an dem Element befestigt werden sollen, dass danach das zur Bildung des Schaumstoffes bestimmte Gemisch in die Form fort-
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    schreitend von einem Ende der Form zum anderen
    man
    eingebracht wird, dass die Form fortschreitend in Abhängigkeit von dem eingebrachten Gemisch abschliesst, bis sie völlig abgeschlossen ist, dass man den Schaumstoff in der Form bis zur ausreichenden Imprägnierung der gewünschten Folienteile aufschäumen lässt, und dass danach das Element aus der Form entfernt wird, wobei die Teile der Folie,, die dasu bestimmt sind9 die überstehenden Bahnen des geformten Elements zu Bilden» durch das Volumen getrennt gehalten/ werden, in dem der Schaumstoff bei der Form= gebung aufschäumt.
    8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (10) und der Deckel (i4) der Form durch von den Seitenwänden (8) der Form lösbare Bretter gebildet werden, und dass zwischen den Boden und den Deckel und die Seitenwände die überstehenden Bahnen bzw. zumindest deren Verbindungsbereiche mit den übrigen Teilen der Folien angeordnet werden können.
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