DE2364297A1

DE2364297A1 - Balkenfoermiges bauelement

Info

Publication number: DE2364297A1
Application number: DE2364297A
Authority: DE
Inventors: Karl Hartmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-12-22
Filing date: 1973-12-22
Publication date: 1975-07-24
Also published as: NO744636L; ATA473874A; FI354874A; FR2255443B3; JPS5096021A; SE7416127L; AU7676474A; BR7410678D0; FR2255443A1; GB1495983A; JPS556136B2; NL7416647A; ZA748181B; AT341737B; CA1011074A

Description

Die Erfindung betrifft ein balkenförmiges Bauelement und aus solchen Bauelementen zusammengesetzte Bauelemente.

Balkenförmige Bauelemente sind in einer Vielzahl von Querschnittsformen und Qualitäten aus Stahl, Metallen, Holz und auch Kunststoffen bekannt. Da sie nur zur Herstellung so weit wie möglich steifer Konstruktionen verwendet werden, bestehen sie aus einem starren, Formbeständigkeit verleihenden Werkstoff. Deswegen führen Überbeanspruchungen sehr schnell zu bleibender Verformung und sogar Bruch. Die für die starren Werkstoffe, unter denen Stahl wirtschaftlich am bedeutsamsten ist, notwendigen Produktions- und Verformurigsverfahren, wie z.B. das Walzen, Gießen oder das Spritzen setzen der Formgebung und den Eigenschaften der aus starren Werkstoffen hergestellten profilform!gen Bauelemente bestimmte Grenzen. So werden z.B. Bauelemente in der Praxis jeweils immer nur aus in sich einheitlichen Werkstoffen hergestellt. Lediglich Holz macht hier eine gewisse Ausnahme, jedoch nur auf Kosten aufwendiger, zusätzlicher Fertigungsgänge. Schließlich sind wegen der Transportschwierigkeiten die Auslieferungslängen der aus starren Werkstoffen bestehenden , steifen Bauelemente begrenzt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein balkenförmiges Bauelement zu schaffen, das einen breiteren Einsatzbereich als die bekannten Bauelemente hat und in seinen Eigenschaften, insbesondere seiner Form einzelnen Anwendungsfällen kostengünstig speziell anpaßbar ist.

Ein diese Aufgabe lösendes balkenförmiges Bauelement ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement insgesamt aus einem elastomeren Werkstoff besteht und daß zwei mit Abstand parallel zueinander angeordnete Gurte untereinander durch mindestens ein Stegelement verbunden sind, das in Längsrichtung der Gurte verschiedene Stellen der Gurtbrette einnimmt.

Der Werkstoff des erfindungsgemäßen Bauelementes ist ein Elastomer, z.B. Gummi, und daher nachgiebig und flexibel. Die für ein Bauelement mit tragenden Funktionen notwendige Steifigkeit und Formbeständigkeit erhält das erfindungsgemäße Bauelement durch die Formgestaltung mit dem oder den in Längsrichtung der Gurte verschiedene Stellen der Gurtbreite einnehmenden Stegelementen. Durch die bei dem erfindungsgemäßen Bauelement verwirklichte Kombination von Materialwahl und Formgebung hat das neue Bauelement Eigenschaften, die es für eine Vielzahl von Anwendungsfällen geeignet machen, die mit dem bekannten balkenförmigen Bauelementen aus starrem, brechbarem Material nicht zu bewältigen waren. Hierbei handelt es sich insbesondere um Anwendungsfälle, bei denen große, stoßartige Belastungen weich aufzufangen sind oder bei denen neben einer tragenden oder versteifenden Funktion eine große elastische Nachgiebigkeit in einer bestimmten Richtung verlangt wird, wobei bei Ausnutzung dieser Nachgiebigkeit auch unter häufig wechselnder Beanspruchung wegen des elastomeren Werkstoffs des Bauelementes keine Gefahr von Ermüdungsbrüchen besteht. Das erfindungsgemäße Bauelement läßt sich mittels der für die Verarbeitung elastomerer Materialien bekannten Verfahren sehr leicht und kostengünstig in den vielfältigsten, dem jeweiligen Anwendungsfall genau angepaßten For-

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men herstellen. Es ist korrosionsfest und läßt sich, da es aufgerollt werden kann, auch in großen Längen leicht transportieren.

Bei einer grundsätzlichen Ausführung des neuen Bauelementes ist eine Vielzahl einzelner Stegeiemente vorgesehen, die nach einem in Längsrichtung periodisch wiederholten Muster angeordnet sind. Das Muster wird so gewählt, daß die Stegelemente mindestens zwei verschiedene Stellen der Gurtbreite einnehmen. Bei einer anderen grundsätzlichen Ausführungsform des neuen Bauelementes ist ein einziges Stegeiement in Form eines durchgehenden Steges mit einzelnen, sich zwischen den Gurten erstreckenden Querrippen vorgesehen. Hier wird vorzugsweise durch die Querrippen erreicht, daß das Stegelement, bzw. der Steg' verschiedene Steilen der Gurtbreite einnimmt. Bei einer weiteren grundsätzlichen und besonders wichtigen Ausführung des Bauelementes ist das Stegelement wiederum ein durchgehender Steg, der jedoch mit einer quer zu seiner Hauptebene gerichteten Amplitude in Längsrichtung gewellt ist und aufgrund der Wellung verschiedene Stellen der Gurtbreite einnimmt.

im Rahmen der zuletzt genannten grundsätzlichen Ausführung des neuen Bauelementes ergibt sich eine bevorzugte Ausbildungsform der Erfindung dadurch, daß der Steg die Form einer Halbkreiswelle hat, d.h. ein Querschnitt durch den Steg in Längsrichtung des Bauelementes hat die Form gegenläufig aneinander gereihter Halbkreise. Hierbei ergibt sich eine besonders große Belastbarkeit des Bauelementes quer zur Längsrichtung der Hauptebene des Steges und ausserdem eine etwas erhöhte Torsionssteifigkeit, wenn der Steg die Form einer Halbkreisweile mit jeweils einer konkaven Einwölbung geringerer Amplitude als die eigentliche Welle an den Scheiteln hat.

Neben den gekrümmten Formen kann der Steg auch abgewinkelte Formen haben. Hierbei kommt insbesondere die Form einer Rechteckwelle infrage. Daneben kann aber auch in manchen Fällen z.B. eine zick-zack-förmige Gestaltung des Steges oder eine andere, in der Wirkung ähnliche Gestaltung geeignet sein.

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Bei allen vorgenannten Formen kann die Länge der einzelnen Wellenabschnitte des Steges über die Höhe des Bauelementes, d.h. beim Fortschreiten von einem Gurt zum anderen variieren, sodaß die Welle des Steges z.B. zwar gerade, aber schräg zueinander verlaufende Scheitel linien hat. Ein schräger Verlauf der Scheitellinien ist zwangsläufig dann vorhanden, wenn das Bauelement, was ohne weiteres möglich ist, schon bei der Herstellung eine quer zu den Ebenen der Gurte verlaufende Krümmung erhält. Aber auch bei einem geraden Bauelement ist ein zueinander schräger, z.B. fächerförmiger Verlauf der Scheitellinien möglich, wenn die Zuordnung der entsprechend längeren und kürzeren Wellenabschnitte des Steges zu den beiden Gurten des Bauelementes in Längsrichtung desselben abwechselt, wobei eine symmetrische Gestaltung bevorzugt wird. Die mit einer solchen Formgebung erzielbare Formsteifigkeit in bestimmten, ausgezeichneten Richtungen wird aber nur in wenigen spezieilen Anwendungsfällen von Nutzen sein. Aus Gründen der einfachen Herstellbarkeit wird deshalb bei geraden Bauelementen ein zueinander paralleler Verlauf der Scheitel linien des gewellten Steges bevorzugt.

Hierbei wird man wiederum im Allgemeinen die Ausbildung des Steges so treffen, daß die Scheitel linien senkrecht zur Längsachse des Bauelementes und damit zu den Ebenen der Gurte verlaufen. Diese Ausbildung ist für alle Fälle einer gleichförmigen Biegebeanspruchung oder Beanspruchung in Richtung der Höhe des Bauelementes geeignet.

Es gibt aber auch Anwendugsfälle, bei denen eine Verschiebbarkeit des einen Gurtes in Längsrichtung des Bauelementes relativ zum anderen Gurt in einer bevorzugten Richtung erwünscht ist. Um einen solchen Anwendungsfall handelt es sich bespielsweise dann, wenn das neue Bauelement die seitlichen Stutzwände einer Schüttelrinne oder -rutsche bildet, wobei ein Gurt jeweils mit einer Längskante der Rinne oder Rutsche und der andere mit einem ortsfesten Gestell oder Fundament verbunden ist, und das Bauelement hierbei nicht nur zur Abstützung der Rinne oder Rutsche dient, sondern gleichzeitig deren Längsschwingung gegen-

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über dem Gestell oder Fundament ermöglichen soll. Bei einem derartigen Anwendungsfall wird man die zueinander parallelen Scheitellinien des gewellten Steges gegenüber der Längsachse des Bauelementes geneigt verlaufen lassen. Durch diese Ausrichtung der Scheitel linien wird eine bevorzugte Richtung festgelegt, in der sich ein Gurt relativ zum anderen unter Überwindung der elastischen Rückstellkraft bewegen läßt. Beim genannten Beispiel der Schüttelrinne bestimmt die Neigung der Scheitellinien also z.B. die Richtung, in der die Schüttelrinne von ihrer Ruhestellung fort ausgelenkt wird.

Die Ausführung des neuen Bauelementes mit dem Querrippen aufweisenden Steg ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der Steg geradlinig verläuft, und auf beiden Seiten Querrippen mit gleichem gegenseitigen Abstand in Längsrichtung aufweist. Natürlich können die Querrippen am durchgehenden Steg auch dann vorgesehen sein, wenn der Steg in der zuvor erläuterten Weise in Längsrichtung gewellt ist. Sie verstärken dann die durch die Wellung bewirkte Versteifung.

Wenn es der örtliche Kräfteverlauf des jeweiligen Anwendungsfalles zuläßt, kann der durchgehende Steg des neuen Bauelementes Ausnehmungen, und zwar vorzugsweise in gleichmäßiger Verteilung in Längsrichtung, aufweisen. Solche Ausnehmungen ersparen Material, können aber auch den Zweck haben, irgendwelche Verbindungen quer durch das Bauelement hindurch zu ermöglichen. Mit den Ausnehmungen kann aber auch bewußt eine strukturweise lokale Unterbrechung des Kräfteflusses oder eine bestimmte Dehnungsmöglichkeit herbeigeführt werden.

Wünscht man besonders große Ausnehmungen im Steg, kann nicht mehr von der Ausführung mit durchgehendem Steg ausgegangen werden, da die dann verbleibenden Reststücke des Steges keine ausreichende Tragfähigkeit und Formsteif igkeit ergeben würden. Es ist dann die bereits genannte Ausführung mit einzelnen, nach einem bestimmten Muster angeordneten Stegelementen vorzusehen. Vorzugsweise sind diese Stegelemente säulenförmig, d.h. als einzelne

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die beiden Gurte verbindende Stäbe, von z.B. Kreis- oder Rechteckquerschnitt ausgebildet und in zwei parallelen, in Richtung der Breite des Bauelementes einen Abstand voneinander aufweisenden Reihen in Längsrichtung des Bauelementes angeordnet. Hierbei haben die Stegelemente am besten in beiden Reihen in Längsrichtung den gleichen gegenseitigen Abstand und sind um einen Teil des Abstandes in den beiden Reihen gegeneinander versetzt, sodass sie an den Spitzen einer gedachten Zick-Zack-Welle angeordnet sind. Auch durch diese Formgestaltung wird ein Bauelement mit günstiger Formsteifigkeit und Tragfähigkeit erhalten.

Der Steg oder die Stegelemente des erfindungsgemäßen Bauelementes sind regelmäßig senkrecht zu den Ebenen der Gurte ausgerichtet. Die Gurte sind im allgemeinen geradlinig, d.h. in Längsrichtung glatt durchgehend ausgebildet

in etwa
und haben/einen Rechteck-Querschnitt, wobei auf der einen Flachseite jedes Gurtes der Steg aufsieht und die andere Flachseite zur Verbindung, vorzugsweise durch Kleben und/oder durch mechanische Verbindungselemente, mit einem angrenzenden Bauteil dient. Manchmal kommt aber auch eine andere Ausbildung der Gurte infrage. Z.B. kann eine andere Querschnittsform vorgesehen sein, die für eine formschlüssige Verbindung der Gurte mit benachbarten Bauelementen geeignet ist. Auch kann mindestens ein Gurt Ausnehmungen in Längs- und/oder Querrichtung haben. Bei einer bevorzugten Abwandlung hinsichtlich der Gurte ist einer der Gurte mit einer parallel zur Verbindungsebene zwischen den Gurten ausgerichteten Amplitude in Längsrichtung gewellt. Eine solche Ausbildung eines Gurtes gestattet eine besonders leichte Krümmung des Bauelementes quer zu den Ebenen der Gurte derart, daß dabei der gewellte Gurt die notwendige Dehnung in Längsrichtung gegenüber dem anderen Gurt erfährt. Bei einer solchen Ausbildung kann das Bauelement z.B. relativ leicht zu einem in sich geschlossenen Ring geformt werden, bei dem die Hauptebene des Steges des Bauelementes in der Ebene des Ringes liegt. Ein denkbarer Anwendungsfall für derartige ringförmige Bauelemente nach der Erfindung ist z.B. die gegenseitige konzentrische Verbindung rotationssymmetrischer Tei Ie,

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Bei der Verarbeitung elastomerer Werkstoffe ist es wie sonst bei praktisch keinem Werkstoff sehr leicht möglich, dem Werkstoff unter Beibehaltung der Homogenität bereichsweise unterschiedliche Eigenschaften, z.B. eine unterschiedliche Elastizität oder Härte zu geben. Diese Möglichkeit kann auch bei dem erfindungsfemäßen Bauelement mit Vorteil dazu ausgenutzt werden, das Bauelement in seinen Eigenschaften besonderen Anwendungsfälien anzupassen. So kann beispielsweise einer der beiden Gurte statt in Längsrichtung geweilt zu sein, aus einem besonders dehfähigen Elastomer bestehen. Andererseits können Teile des Steges oder der Steg insgesamt für eine besonders hohe Formsteifigkeit aus einem relativ harten Elastomer geformt sein. Auch können bei allen Auführungsformen mit durchgehendem Steg die Wellen des Steges oder die Ecken zwischen dem Steg und den Querrippen auf mindestens einer Seite des Steges wenigstens feilweise mit einem elastomeren Werkstoff ausgefüllt sein, der sich von dem des eigentlichen Bauelementes bezüglich der Härte und/oder Beständigkeit gegen äußere Einflüsse unterscheidet. Mit dieser Maßnahme kann nicht nur das elastische Verhalten des Bauelementes ganz nach Wunsch beeinflußt werden, sondern es kann auch der Ansatz von Verschmutzungen in den WeI lenvertiefungen und den Ecken verhindert werden. Will man diesen Effekt ohne Beeinflussung der elastischen Eigenschaften des Bauelementes erreichen, wählt man einen besonders weichen Elastomer für die Ausfüllung.

Eine andere Möglichkeit, das neue Bauelement bezüglich seiner Eigenschaften bestimmten Anwendungsfällen speziell anzupassen, besteht darin, das Bauelement mit Verstärkungen zu versehen. Auch dies ist eine Maßnahme, die bei elastomeren Werkstoffen besonders leicht auszuführen ist. Solche Verstärkungen können beispielsweise in Längsrichtung durchgehend oder abschnittsweise nach Fertigstellung des eigentlichen Bauelementes mit diesem verbunden werden. Die Verstärkungen, die z.B. aus Metall bestehen, können nachträglich angeklebt, anvukanisiert oder mit mechanischen Mitteln, z.B. durch Nieten am Bauelement angebracht werden.

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Vorzugsweise sind die Verstärkungen jedoch in Form von Einlagen in den elastomeren Werkstoff des Bauelementes eingebettet. Sie werden in der bei der Kautschukverarbeitung üblichen Weise in den noch rohen Formling eingelegt und verbinden sich bei der anschließenden Vulkanisation oder Vernetzung fest mit dem elastomeren Werkstoff.

Als solche Verstärkungseinlagen kommen insbesondere die an sich bekannten Gewebeeinlagen infrage. Speziell der in Längsrichtung gewellte Steg des neuen Bauelementes kann zur Erhöhung seiner Formsteifigkeit und Tragfähigkeit ein oder mehrere dünne Gewebeeinlagen aufweisen. Andere Verstärkungseinlagen sind.z. B. dem Elastomer beigemischte Textilflocken oder gewebeähnliche Einlagen, z.B. Fadengelege.

Bei einem Bauelement nach der Erfindung mit einer besonders günstigen Kombination von Eigenschaften sind in die Gjrte in Längsrichtung durchgehende Zugträger, vorzugsweise Stahlseile eingelassen. Ein derart ausgebildetes Bauelement ist insbesondere als frei abgestützter Tragbalken mit in Richtung der Höhe des Bauelementes ausgerichteter Belastung zu verwenden, bei dem eine gewisse Durchbiegung tolerierbar oder sogar erwünscht ist. Es lassen sich damit beispielsweise Dächer mit einer natürlichen, durch die Durchbiegung vorgegebenen Muldung z.B. für den Regenwasserablauf bauen. Die Zugträger, bzw. Stahlseile verhindern eine übermäßige Durchbiegung des als Tragbalken verwendeten Bauelementes, ohne daß sich die eingangs geschilderten Nachteile starrer oder quasi-starrer Konstruktionen einstellen.

Es wurde bisher davon ausgegangen, daß das neue Bauelement selber den Steg und beide Gurte umfasst. Ersichtlicherweise kann das Prinzip, auf dem das neue Bauelement beruht, aber auch dann gewahrt bleiben, wenn die Funktion eines Gurtes duraS ein benachbartes Bauelement ersetzt ist, mit dem dann der Steg unmittelbar verbunden ist. Dies gilt insbesondere bei einer durchgehenden Verbindung des Bauelementes mit einem starren

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Bauteil, bei der, wenn man das Bauteil an einem Gurt verbindet, dessen elastische Eigenschaften sowieso verloren gehen. Da allerdings die glatten Flachseiten der Gurte besser für die Herstellung einer Verbindung mit benachbarten Bauteilen als die bei Fortlassung eines Gurtes erscheinende gewellte Stirnkante des Steges geeignet ist, wird man aus Gründen eines lei chten Einbaus des neuen Bauelementes in aller Regel ein solches mit zwei Gurten verwenden. Alternativ besteht, auch die Möglichkeit, einen Gurt nicht In Längsrichtung durchgehen zu lassen, sondern nur abschnittsweise vorzusehen. An den dann verbleibenden Gurtabschnitten kann das Bauelement leicht mit benachbarten Konstruktionen verbunden werden/ während die zwischen den Gurtabschnitten liegenden Zonen des Steges sich wegen der fehlenden Verbindung mit dem einen Gurt besonders leicht verformen können. Diese Ausbildung fördert die in Längsrichtung gegenläufige Verschiebbarkeit des Bauelementes in den beiden Gurtbereichen, z.B. in der bereits erläuterten Anwendung für Vibrationseinrichtungen.

Das neue Bauelement kann aber auch unter Fortlassung eines Gurtes mit einem weiteren elastomeren Bauelement verbunden werden, von dem ein Teil die Funktion des fortgelassenen Gurtes übernimmt, sodass praktisch keine Änderung der Eigenschaften gegenüber einem Bauelement mit zwei Gurten eintritt. Zur Verbindung kommt insbesondere ein weiteres erfindungsgemäßes balkenförmiges Bauelement in Frage. Demgemäß ist ebenfalls ein Gegenstand der Erfindung ein Bauelement, das aus mindestens zwei Bauelementen der zuvor erläuterten Ausbildungsformen zusammengesetzt und dadurch gekennzeichnet ist, dass jeweils zwei Bauelemente mit Doppel-T-Querschnitt einen ihrer Gurte gemeinsam haben.

Durch ein derartiges Zusammensetzen lassen sich balkenförmige Bauelemente auch komplizierter Querschnittsformen verwirklichen. Durch paralleles Aneinanderfügen einer entsprechend großen Anzahl von balkenförmigen Bauelementen können dabei auch plattenförmige Strukturen erhalten werden. Wegen des

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besseren Zusammenhalts ist die Ausbildung dabei zweckmäßig so getroffen, dass mit einem Gurt genau immer nur zwei Stege verbunden sind, die gemeinsamen Gurte also abwechselnd zu beiden Seiten der Höhe des Bauelementes liegen.

Bei eirier entsprechenden Breite der gemeinsamen Gurte können die Stege eines derartigen zusammengesetzten Bauelementes mit ihren Hauptebenen parallel nebeneinander stehen, sodass das Bauelement einen meanderförmigen Querschnitt hat. Hierbei hat aber das zusammengesetzte Bauelement genauso wie ein einfaches Bauelement seine größte Tragfähigkeit in Richtung der Höhe. Eine richtungsmäßig besser verteilte Tragfähigkeit ergibt sich, wenn die Stege der jeweils zwei einen gemeinsamen Gurt aufweisenden Bauelemente im Querschnitt V-förmig zueinander stehen, sodass sich bei Zusammensetzung von mehr als zwei einfachen Bauelementen ein zick-zack-förmiger Querschnitt ergibt. Der Winkel, unter dem die Stege mit ihren Hauptebenen zueinander stehen, kann dem jeweiligen Belastungsfall angepasst sein und auch innerhalb eines zusammen" gesetzten Bauelementes variieren, sodass sich z.B. an den beiden Längsseiten ein senkrechter Abschluss ergibt. Ein aus zwei einfachen Bauelementen V-förmig zusammengesetztes Bauelement, dass ausser-dem ringförmig in sich geschlossen ist, läßt sich beispielsweise als Einsatz für Luftreifen verwenden, der bei einer Undichtigkeit des Reifens den vollkommenen Zusammenfall des Reifens verhindert.

Hierbei wird der gemansame Gurt an der Felge angeordnet, von y/o die beiden Stege zum Außenumfang des Reifens wegstehen und aufgrund ihrer V-Stellung nicht nur eine Tragfähigkeit in Radialrichtung, sondern auch eine Seitenführung bewirken.

Im folgenden seien noch einige weitere Anwendungsbeispiele für die zuvor erläuterten einfachen und zusammengesetzten Bauelemente nach der Erfindung genannt. Zu den Anwendungsfällen, bei denen stoßartige Belastungen weich abzu-

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fangen sind, gehören z.B. Schiffsanlegestege, Pritschenböden bei LKWs, Pral !kissen für die Handhabung von Schutt- und Stückgütern, die man auf diese Prallkissen fallen läßt, Siloböden oder Bewehrungs- und Leitplanken im Verkehrswesen. Besonders geeignet erscheint das Neubauelement auch als Schiffsfender.

Zu.einer anderen Gruppe von Anwendungsfällen gehören unter Verwendung der neuen Bauelemente hergestellte Grossbehälter, insbesondere für Schüttgut. Diese können leicht schwimmfähig mit Flut- und Luftkammern ausgebildet sein. Auch andere floßähnliche Gebilde unter Anwendung der neuen Bauelemente, so z.B. schwimmfähige Fördergurte, sind denkbar.

Als Anwendungsfälle auf dem Gebiete des Bauwesens seien Verschalungselemente, kleine Hängebrücken , Dehnfugendichtungen mit gleichzeitig tragender Funktion, Grußbunkerwände oder Unterbau für Behelfsstraßen auf weichem Grund genannt.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines Bauelementes nach der Erfindung,

Fig. 2 eine isometrische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Bauelementes nach der Erfindung,

Fig. 3 eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Bauelementes nach der Erfindung,

Fig. 4 eine schematisierte Darstellung einer Anwendung des Bauelementes nach der Erfindung als Reifenstütze,

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Fig. 5 eine Reihe alternativer Formen des Steges des erfindungsgemäßen Bauelementes in schematisierter Darstellung,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer noch anderen Ausführungsform eines Bauelementes nach der Erfindung,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7 - 7 in Fig. 6,

Fig. 8 eine Abwandlung des Bauelementes nach den Fig. 6 und 7 in einer Fig. 5 entsprechenden Darstellung,

Fig. 9 ein Bauelement nach der Erfindung mit einzelnen Stegelementen in einer Fig. 5 entsprechenden Darstellung.

Das in Figur 1 dargestellte balkenförmige Bauelement besteht insgesamt aus Gummi und umfaßt zwei zueinander parallele, in Längsrichtung durchgehende geradlinige Gurte 1 und 2 von jeweils flachrechteckigem Querschnitt, zwischen denen sich mit einer zur Ebene der Gurte senkrechten Hauptebene ein Steg 3 erstreckt. Der Steg 3 ist in Längsrichtung des Bauelementes mit einer quer zu seiner Hauptebene ausgerichteten Amplitude in Form einer Halbkreiswelle gewellt. Dabei ist die Amplitude etwas kleiner als die halbe Breite der Gurte, sodaß der wellenförmige Steg innerhalb der Umrißlinie der Gurte 1 und 2 liegt. Die Wellung ist in Längsrichtung des Bauelementes gleichmäßig und senkrecht zu den Ebenen der Gurte ausgerichtet, d.h. die Scheitellinien der Wellung verlaufen senkrecht zu diesen Ebenen. Die Übergänge zwischen dem Steg und den beiden Gurten sind etwas verrundet.

In den oberen Gurt 1 sind parallel nebeneinander drei in Längsrichtung durchgehende Zugträger in Form von Stahlseilen 4 eingebettet. Das Bauelement wird mit den dazu bekannten Herstellungsverfahren als Strangprofil hergestellt wobei die Stahlseile 4 gleich bei der Herstellung mit eingearbeitet und mit Gummi zusammen vulkanisiert werden.

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Das gezeigte Bauelement ist insbesondere als Tragbalken geeignet, wobei der die Stahlseile 4 enthaltende Gurt 1 auf Zug und der andere Gurt 2 auf Druck oder Stauchung belastet wird. Für andere Anwendungsfälle kann das Bauelement durchgehend z.B. durch Klebung an den beiden äußeren Flachseiten der Gurte, in Fig. 1 ist die Flachseite 5 des oberen Gurtes sichtbar, mit benachbarten Bauteilen verbunden werden.

Eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Bauelementes zeigt Fig. 2. Der untere Gurt 12 ist wie bei dem Bauelement nach Fig. 1 in ganzer Länge durchgehend. Der obere Gurt 11 ist von in Querrichtung durchgehenden Ausnehmungen 16 unterbrochen, sodaß nur einzelne, in Längsrichtung des Bauelementes gleichmäßigen Abstand voneinander aufweisende Gurtabschnitte vorhanden sind. Der Steg 13 ist wiederum mit einer zu den Ebenen der Gurte senkrechten Hauptebene in Längsrichtung gleichmäßig halbkreisförmig gewellt, jedoch ist die Wellung in Längsrichtung geneigt, sodaß die Scheitellinien der einzelnen Wellen schräg zu den Ebenen der Gurte verlaufen. Das ganze Bauelement besteht aus Gummi; Einlagen sind nicht vorhanden. Dieses Bauelement ist insbesondere als seitliche Stützwand für eine Schüttelrutsche oder ein Vibrationssieb geeignet, bei welcher sich im Betrieb die Abschnitte des Gurts 11 und der Gurt 12 in Längsrichtung des Bauelementes gegeneinander verschieben.

Fig. 3 zeigt ein Bauelement, das durch Zusammensetzung zweier Bauelemente mit einer Gestalt des Bauelementes nach Fig. 1 entstanden ist. Zwei jeweils halbkreisförmig gewellte Stege 23 und 23' stehen im Querschnitt V-förmig auf einem gemeinsamen unteren Gurt 22 und sind an ihren freien oberen Längskanten jeweils.mit einem eigenen Gurt 21 bzw. 21' abgeschlossen. Die Gurte 21 und 21' sind so ausgerichtet, daß ihre oberen Flachseiten 25 bzw. 25' parallel zur Flachseite des unteren, gemeinsamen Gurtes sind.

Das in Fig. 3 gezeigte Bauelement kann auch als in sich geschlossener Kreisring mit einer quer zur Flachseite der Gurte gerichteten Krümmung ausgebildet

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sein, bei welchem der gemeinsame Gurt 22 dem inneren Umfang und die beiden einzelnen Gurte 21 bzw. 21 ^r dem äußeren Umfang folgen. In Anpassung an die gekrümmte Form haben die Wellen der Stege 23 bzw. 23' zwischen den Gurten nicht überall die gleiche Wellenlänge. Letztere nimmt vielmehr beim Fortschreiten vom gemeinsamen inneren Steg 22 zu den äußeren Stegen 21 bzw. 21' stetig zu, sodaß die Scheitel linien der Wellung das in Fig. 4 stark vereinfacht gezeigte strahlenförmige Bild ergeben. Die erläuterte ringförmige Ausbildung des im Querschnitt V-förmigen Bauelementes ist speziell als Reifenstütze geeignet, die in Luftreifen eingesetzt wird und einen vollständigen Zusammenfall des Reifens bei Undichtigkeit verhindert.

Das erfindungsgemäße Bauelement ist nicht auf eine halbkreisförmige Wellung des Steges 3 beschränkt. Andere inf ragekommende Querschnittsfa'rmen des Steges sind abstrahiert in Fig. 5 gezeigt. Der Steg 3a hat die Form einer Rechteckwelle. Der Steg 3b verläuft in Längsrichtung zick-zack-förmig. Der Steg 3c hat die Form einer Halbkreiswelle, die durch eine an jedem Scheitel vorgesehene konkave Einwölbung geringerer Amplitude a|s die eigentliche Welle ein höckerförmiges Aussehen erhalten hat.

Eine weitere Ausführungsfo.rm eines Bauelementes nach der Erfindung zeigen die Fig. ό und 7. Hier erstreckt sich zwischen 2 Gurten 31 und 32, die wie die Gurte 1 und 2 des Bauelementes nach Fig. 1 ausgebildet sind, ein in Längsrichtung durchgehender, geradliniger, also nicht gewellter Steg 33. Der Steg ist senkrecht zu den Ebenen der Gurte ausgerichtet und verläuft in der Mitte des Bauelementes. Er weist auf beiden Seiten Querrippen 37 auf, die jeweils den gleichen Abstand in Längsrichtung haben und auf den beiden Seiten um einen halben Abstand gegeneinander versetzt sind. Alle Querrippen 37 nehmen jeweils die ganze Höhe des Steges 33 zwischen den Gurten 31 und 32 ein. Das Bauelement ist insgesamt einschliesslich der Querrippen aus Gummi gefertigt.

Eine'Abwandlung des Bauelementes nach den Figuren 6 und 7 zeigt Fig. 8. Der Steg 33a verläuft nicht geradlinig, sondern wie der Steg 3b bei der Ausführung

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nach Fig. 5 zick-zack-förmig. Jeweils an den Spitzen der Zick-Zack-Form weist der Steg 33a Querrippen 37a auf, die quer zur Längsrichtung des Bauelementes in die jeweilige Öffnung der Zick-Zack-Form weisen. Wie die Querrippen 37 erstrecken sich die Querrippen 37a über die gesamte Höhe des Steges 33a.

Fjg. 9 zeigt ein Bauelement nach der Erfindung, bei dem statt eines durchgehenden Steges zwei zueinander parallele Reihen einzelner, im Querschnitt kreisförmiger Stegelemente 43 vorgesehen sind, die in Längsrichtung den gleichen Abstand voneinander aufweisen und in den beiden Reihen um einen halben Abstand gegeneinander versetzt sind.

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Claims

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KARL HARTAMNN
P 036 06

Ansp rüche

Ikenförmiges Bauelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement aus einem elastomeren Werkstoff besteht und daß zwei mit Abstand parallel zueinander angeordnete Gurte (I₇ 11, 21, 31; 2, 12, 22, 32) untereinander durch mindestens ein Stegelement (3, 13, 23, 33, 43) verbunden sind, das in Längsrichtung der Gurte verschiedene Stellen der Gurtbreite einnimmt.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl einzelner Stegelemente (43) vorgesehen ist, die nach einem in Längsrichtung periodisch wiederholten Muster angeordnet sind.
3. Bauelement nach Anspruc 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegelement ein durchgehender Steg (33) mit einzelnen, sich zwischen den Gurten erstreckenden Querrippen (37) ist.

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4. Bauelement nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegelement ein durchgehender Steg (3, 13, 23) ist, der mit einer quer zu seiner Hauptebene gerichteten Anplitude in Längsrichtung gewellt ist.
5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (3, 13, 23) etwa die Form einer Halbkreisweile hat.
6» Bauelement nach Anspruch A_r dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (3c) etwa die Form einer Halbkreiswelle mit jeweils einer konkaven Einwöibung geringerer Amplitude als die eigentliche Welle an den Scheiteln hat.
7. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (3a) etwa die Form einer Rechteckwelle hat.
8. Biuelement nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitellinien des gewellten Steges (3, 13, 23) parallel zueinander verlaufen.
9. Bauelement nach Anspruch 8, dadruch gekennzeichnet, daß die Scheitellinien des gewellten Steges (13) gegenüber der Längsachse des Bauelementes geneigt verlaufen.
10. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (33) geradlinig verläuft und auf beiden Seiten Querrippen (37) mit gleichem gegenseitigen Abstand in Längsrichtung aufweist.
11. Bauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen des Steges oder die Ecken zwischen dem Steg und den Querrippen auf mindestens einer Seite des Steges wenigstens teilweise mit einem elastomeren Werkstoff ausgefüllt sind, der sich von dem des ei-

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gentlichen Bauelementes bezüglich der Härte und/oder Beständigkeit gegen äußere Einflüsse unterscheidet.
12. Bauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg Ausnehmungen aufweist.
13. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallele Reihen säulenförmiger Stegelemente (43) vorgesehen sind.
14. Bauelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegelemente (43) in beiden Reihen in Längsrichtung den gleichen gegenseitigen Abstand aufweisen und um einen Tei I des Abstandes gegeneinan-

d der versetzt sind.
15. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stegelement (3, 13, 23, 33, 43) senkrecht zu den Ebenen der Gurte (1, Π, 21, 31; 2, 12, 22, 32) ausgerichtet ist.
16. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Gurte mit einer parallel zur Verbindungsebene zwischen den Gurten ausgerichteten Amplitude in Längsrichtung gewellt ist.
17. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gurt (11) Ausnehmungen (16) in Längs- und/oder Querrichtung hat.
18. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement aus elastomerem Werkstoff mit bereichsweise unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt ist.
19. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement Verstärkungen (4) aufweist.

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20. Bauelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungen (4) in Form von Einlagen in den elastomeren Werkstoff des Bauelementes eingebettet sind.
21. Bauelement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß

in die Gurte (1) in Längsrichtung durchgehende Zugträger (4) eingelassen sind.
22. Bauelement, das aus mindestens zwei Bauelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 21 zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Bauelemente mit Doppel-T-Querschnitt einen (22) ihrer Gurte (21, 21', 22) gemeinsam haben.
23. Bauelement nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (23, 23') der jeweils zwei einen gemeinsamen Furt (22) aufweisenden Bauelemente im Querschnitt V-förmig zueinander stehen.
24. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement zu einem Ring geformt ist (Fig. 4).

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