DE3313986C2

DE3313986C2 - Wandverbindung

Info

Publication number: DE3313986C2
Application number: DE3313986A
Authority: DE
Inventors: André Rueil Malmaison Bordat
Original assignee: Constructions Mecaniques de Normandie
Current assignee: Constructions Mecaniques de Normandie
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1983-04-18
Publication date: 1987-01-22
Also published as: GB2118905A; FR2525656B1; NL181861C; SE8302204D0; GB8310426D0; IT8309398A0; NL181861B; DE3313986A1; SE449204B; IT8309398A1; FR2525656A1; GB2118905B; NL8301369A; US4508047A; SE8302204L; IT1198558B

Abstract

Zum Verbinden wenigstens zweier leichter Wände, die widerstandsfähig gegen Zugbeanspruchung sind und gegebenenfalls kurvenförmig verlaufen, wird eine Anzahl von Verbindungsstücken (4, 5) benutzt, die sich, ausgehend von einem Drehpunkt (6) radial in wenigstens einer Richtung erstrecken, wobei die Drehpunkte der Verbindungsstücke in axialer Richtung längs der Achse (L) übereinander angeordnet werden, die in der Schnittlinie der Mittelebenen der Wände liegt und die Verbindungsstücke, die in dem Stapel aneinandergrenzen, so orientiert sind, daß sie sich abwechselnd in Richtung der Mittelebenen der Wände erstrecken. Die auf diese Weise im Bereich der Drehpunkte miteinander verbundenen Verbindungsstücke bilden unterbrochene Anlageflächen, deren Ausgangspunkte gegenseitig verschachtelt sind, wobei an die Anlageflächen anschließend die Wände angesetzt werden, die aus zwei parallelen Schalen bestehen, die an die Anlageflächen geklebt werden und deren Zwischenraum mit Schaumstoff ausgefüllt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wandverbindung zum Verbinden wenigstens zweier Wände, deren parallel zu ihren Oberflächen verlaufende Mittelebenen sich in einer Achse L schneiden, mit einer Anzahl von Verbindungsstücken, die zueinander und zur Achse L parallel verlaufen und die sich ausgehend von der Achse L radial in wenigstens einer Richtung erstrecken, wobei die Drehpunkte der Verbindungsstücke in Richtung längs der Achse L übereinander angeordnet sind und die aneinander angrenzenden Verbindungsstücke sich abwechselnd in Richtung der Mittelebenen der zu verbindenden Wände erstrecken.
Eine derartige Wandverbindung, bei der die Verbindungsstücke durch Armierungsschlaufen gebildet werden, ist aus der AT-PS 2 36 611 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Wandverbindungen so auszubilden, daß die mit ihnen verbundenen Wände außerordentlich fest zusammengehalten werden, insbesondere wenn die gegebenenfalls kurvenförmig verlaufenden Wände aus einem leichten Material, wie Kunststoff oder Holz, bestehen und wechselseitigen Abrißbeanspruchungen im Bereich der Verbindung unterworfen werden, wie es z. B. bei Wänden der Fall ist, die die Außenhaut, Decks und Zwischenwände von Bootsrümpfen bilden.
Ausgehend von einer Verbindung der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß die Verbindungsstücke die allgemeine Form einer länglichen prismatischen Platte haben, die von zwei ebenen, in Querrichtung, senkrecht zur Achse L verlaufenden Oberflächen und von zwei ebenen seitlichen Oberflächen begrenzt werden, die zueinander und zur Achse L parallel verlaufen und einen Stapel bilden, daß die seitlichen Oberflächen jedes Verbindungsstückes mit einem Gewebeband beschichtet sind, dessen Hauptfasern senkrecht zur Achse L verlaufen, daß die Wände aus zwei Schalen bestehen, die sich parallel zueinander und zur Achse L erstrecken und daß die Schalen an die Gewebebänder, mit denen die entsprechenden Verbindungsstücke beschichtet sind, angeklebt sind. Die Verbindungsstücke für jede Wand, die mit der gleichen Verbindung zusammengehalten werden, sind somit wechselseitig verschachtelt mit Verbindungsstücken für jeweils eine andere Wand.
Mit dem Ausdruck "Achse L" ist die gegebenenfalls kurvenförmig verlaufende Linie bezeichnet, längs der sich die parallel zu den Oberflächen verlaufenden Mittelebenen der Wände schneiden, die mit einer Wandverbindung verbunden werden sollen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung von zwei aneinander befestigten Wandabschnitten,
Fig. 2 und 3 in schematischer Darstellung zwei Möglichkeiten der Verteilung und Anordnung der für die Verbindung benutzten Verbindungsstücke,
Fig. 4 und 5 die einzelnen Elemente einer Verbindung gemäß Fig. 2 in zwei aufeinanderfolgenden Herstellungsstadien,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Verbindung,
Fig. 7 einen axialen Schnitt gemäß der Linie VII-VII der Fig. 6,
Fig. 8 eine Variante der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform und
Fig. 9 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der den Fig. 4 bis 7 entsprechenden Wandverbindung.
Ganz allgemein sieht die Erfindung vor, zwei Wände 1 und 2 miteinander zu verbinden, deren Mittelebenen S 1 und S 2 sich längs der Linie L schneiden, die im folgenden als "Achse L" bezeichnet wird und die geradlinig oder, wie auf der Zeichnung dargestellt, leicht gekrümmt verlaufen kann. Die Wände 1 und 2 bestehen aus einem leichten Material, insbesondere aus Kunststoff oder Holz.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bestehen die Wände aus zwei Blättern oder Schalen 3, insbesondere aus einem mit Kunstharz imprägnierten Glasgewebe oder einem mit Glasfasern verstärkten Kunstharz. Dabei erstrecken sich die beiden Schalen parallel zueinander und schließen einen Zwischenraum ein, der mit einem festen Material, z. B. einem Polyurethan-Schaumstoff, ausgefüllt wird, wobei darüber hinaus vorteilhafterweise starre Teile zur Versteifung oder Abstandshalterung in die Füllung eingebettet werden.
Um die Wände 1 und 2 besonders fest aneinander anzubringen, werden erfindungsgemäß Verbindungsstücke benutzt, die divergierende Anlageflächen enthalten, von denen die Wände ausgehen und die äußerst fest durch Verschachtelung miteinander verbunden sind. Auf diese Weise genügt es, die Wände in Verlängerung der die Anfangsabschnitte bildenden Anlageflächen, vorzugsweise während des Herstellungsprozesses der Wände, zu montieren.
Die Verbindung besteht aus mehreren Verbindungsstücken 4, 5 mit einem Drehpunkt 6 und wenigstens einer Lasche oder einem Arm 7, der sich, ausgehend von dem Drehpunkt, in radialer Richtung erstreckt. Die Drehpunkte 6 der Verbindungsstücke sind so übereinander angeordnet, daß ihre Achsen mit der Achse L zusammenfallen, während die Arme 7 der aufeinander gestapelten Verbindungsstücke abwechselnd entsprechend den Mittelebenen S 1 und S 2 der zu verbindenden Wände orientiert sind.
Man erhält auf diese Weise eine Art Wirbel- oder Gelenksäule, die sich in der Achse L erstreckt und deren Wirbel in radialer Richtung durch parallele Rippen verlängert sind, die im gegenseitigen Abstand zueinander verlaufen und, ausgehend von der Säule, mehrere divergierende Anlageflächen bilden.
Die Verbindungsstücke des so gebildeten Gerippes können einfach oder doppelt ausgeführt werden. Die einfachen Verbindungsstücke 4 enthalten einen einzigen Arm 7, während die doppelten Verbindungsstücke 5 zwei Arme 7 enthalten, die identisch sind und sich in bezug auf die Achse L diametral gegenüberliegen, wobei der Drehpunkt 6 im Mittelpunkt dieses Verbindungsstückes angeordnet ist.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft eine T-förmige Verbindung zwischen einer ersten Wand 1, die den Fuß des T darstellt, und einer zweiten Wand 2, die den Kopfteil des T bildet. Eine der Kanten der Wand 1 liegt somit im Bereich der Achse L der Verbindung, während sich die Wand 2 auf beiden Seiten dieser Achse erstreckt. Die Wand 1 kann beispielsweise eine senkrechte Innenwand und die Wand 2 die Außenwand des Rumpfes eines Bootes sein.
In diesem Fall kann die Verbindung aus einfachen Verbindungsstücken 4, die entsprechend der Wand 1 ausgerichtet sind und doppelten Verbindungsstücken 5, die entsprechend der Wand 2 ausgerichtet sind, bestehen, wobei die Verbindungsstücke 4 und 5, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, abwechselnd übereinander gestapelt sind.
Die Verbindung kann auch aus einem Stapel aus einfachen Verbindungsstücken 4 bestehen, die aufeinanderfolgend und abwechselnd in drei radiale Richtungen ausgerichtet sind, die dem Verlauf der Wand 1 und dem Verlauf der beiden Abschnitte der Wand 2 entsprechen, die durch die Achse L voneinander getrennt werden (Fig. 3).
Wenn die Verbindung zum Zusammenfügen von zwei Wänden an einer bei L liegenden Kante oder Ecke verwendet wird, genügen einfache Verbindungsstücke 4, die so übereinander angeordnet werden, daß sie sich radial abwechselnd entsprechend dem Verlauf der Mittelebenen der beiden Wände erstrecken. Das gleiche ist der Fall, wenn es sich darum handelt, zwei Wände miteinander zu verbinden, die sich kreuzen. In diesem Fall verwendet man einen Stapel aus doppelten Verbindungsstücken, die sich aufeinanderfolgend kreuzen.
Die auf den Fig. 4 bis 9 dargestellte Ausführungsform bezieht sich auf eine T-förmige Verbindung, insbesondere auf eine Konstruktion mit sich abwechselnden einfachen und doppelten Verbindungsstücken gemäß Fig. 2.
Die einzelnen Verbindungsstücke 4 haben die allgemeine Form einer prismatischen Platte, die von zwei senkrecht zur Achse L verlaufenden ebenen Oberflächen T, die einen Abstand a voneinander haben, sowie zwei ebenen Seitenflächen S begrenzt wird, die parallel zueinander und zur Achse L verlaufen und einen Abstand b voneinander haben. Anders ausgedrückt handelt es sich bei dem Arm 7 um ein Prisma, dessen Grundfläche ein Rechteck mit den Seiten a und b ist. Der Abstand a beträgt vorzugsweise die Hälfte des Abstandes b und liegt in der Praxis vorteilhafterweise zwischen 1 und 6 cm.
Bei der auf den Fig. 4 bis 7 und 9 dargestellten Ausführungsform besteht der Drehpunkt 6 aus einer zylindrischen Bohrung mit der Achse L, die mit einem starren Verstärkungsring, der nicht dargestellt ist, versehen werden kann. Der Teil des Verbindungsstückes, der die Bohrung 6 auf der, bezogen auf die Achse L, dem Arm 7 gegenüberliegenden Seite umgibt, ist nach außen zu durch eine Ober -fläche C begrenzt, die die Form eines Halbzylinders hat, dessen Erzeugende parallel zur Achse L verläuft und dessen Umfang ein Halbkreis mit dem Durchmesser b ist. Die Oberfläche C geht tangential in die beiden Seitenflächen S über.
Der Arm enthält ferner eine radiale Ausnehmung 8, die von dem Ende des Armes ausgeht, das am weitesten von der Achse L entfernt und so ausgebildet ist, daß der Arm die Form einer Haarnadel mit zwei Schenkeln erhält. Das Material, aus dem die Platte besteht - im allgemeinen Kunststoff - wird so ausgewählt, daß die Schenkel der Haarnadel leicht nachgeben. Diese Eigenschaft kann ausgenutzt werden, um die Arme leicht kurvenförmig verlaufenden Wänden anzupassen und ergibt darüber hinaus den Vorteil, daß die Verbindung leicht deformierbar oder nachgiebig in Richtung ihrer Breite oder Dicke wird, so daß der Widerstand gegenüber Schlägen oder Stößen infolge von Explosionen verbessert wird.
Die Ausnehmungen 8 werden später mit Füllblöcken 9 (Fig. 5) ausgefüllt, die die gewünschte Nachgiebigkeit haben. Diese Blöcke bestehen insbesondere aus einem Zellenmaterial mit geringer Dichte, wie z. B. einem Polyurethan- Schaumstoff.
Die beiden Seitenflächen S und die halbzylindrische Oberfläche C, die diese miteinander verbindet, werden mit einem einseitig gerichteten Gewebeband 10 beschichtet, dessen Hauptfäden oder -fasern sich längs der Querebenen, d. h. senkrecht zur Achse L, erstrecken. Die Gewebebänder 10 werden dadurch befestigt, daß man ihre Enden 11 an den Enden der beiden Schenkel des haarnadelförmigen Armes in das Innere der Ausnehmung 8 umbiegt und die beiden Enden durch Eindrücken eines Füllblockes 9 in die Ausnehmung in dieser verklemmt. Eine zusätzliche Befestigung kann selbstverständlich durch Verkleben erfolgen. Die doppelten Verbindungsstücke 5 entsprechen im wesentlichen einer Verdoppelung eines einfachen Verbindungsstückes 4. Sie haben das gleiche rechteckige Profil und in jeder Hälfte eine Ausnehmung, so daß sich eine H-förmige Gestalt ergibt (Fig. 4). Die aus einem Band mit einem gerichteten Gewebe bestehende Beschichtung 10 die bei dem einfachen Verbindungsstück U-förmig ist, besteht bei dem doppelten Verbindungsstück aus zwei Gewebebändern 12, die sich längs der beiden ebenen und parallelen Seitenflächen erstrecken. Die beiden Bänder werden ebenfalls in der Weise befestigt, daß ihre in die Ausnehmungen 8 umgebogenen Enden durch Eindrücken von Füllblöcken 9 in den Ausnehmungen verklemmt werden.
Zum Aufbau einer Verbindung der beschriebenen Art mittels derartiger Verbindungsstücke, die mit Füllblöcken 9 und Bändern 10 und 12 ausgestattet sind, steckt man die Verbindungsstücke mit ihren Bohrungen 6 auf eine Stange 14 (Fig. 7) mit der Achse L. Die Stange 14 kann beispielsweise aus Metall bestehen und z. B. einen kreisförmigen Querschnitt haben und vollwandig sein, oder aus einem Rohr aus einem mit Kunstharz imprägnierten Glasgewebe bestehen.
Nach dem Aufstecken der Verbindungsstücke auf die Stange gibt man diesen die gewünschte, oben beschriebene abwechselnde Ausrichtung und schiebt ebenfalls dicht anliegend prismatische Füllkörper 15 zwischen die einzelnen, in radialer Richtung und parallel zueinander verlaufenden Arme der Verbindungsstücke, so daß durchgehende Anlageflächen gebildet werden. Die Füllkörper 15 bestehen vorteilhafterweise aus einem Schaumstoff mit einer gerade ausreichenden Dichte, um eine Anpassung an kurvenförmig verlaufende Oberflächen zu ermöglichen. Eine so aufgebaute Verbindung enthält verschiedene Anlageflächen, die sich in mehreren unterschiedlichen Richtungen erstrecken und von der gleichen Stange mit der Achse L ausgehen, an der sie sehr fest angebracht sind. Diese Anbringung ist besonders fest, wenn die quer verlaufenden Oberflächen an den Abschnitten, an denen die Verbindungsstücke eines Stapels gegeneinanderliegen, miteinander verklebt werden. Ein derartiger Abschnitt der Oberfläche ist auf Fig. 6 mit s bezeichnet.
Die Festigkeit der Anbringung durch Verkleben der Oberflächen s ist so groß, daß es unnötig sein kann, zusätzlich die Widerstandsfähigkeit der Stange 14 gegen Abscheren einzusetzen, so daß die Stange selbst überflüssig werden und in bestimmten Fällen fortgelassen werden kann.
Statt einer Bohrung, die mit einer derartigen Stange zusammenwirkt, kann der Drehpunkt 6, wie in Fig. 8 darge -stellt, durch eine Ausbuchtung 16 mit der Achse L verwirklicht werden, die vorzugsweise die Form einer Halbkugel hat, die gegenüber einer der beiden quer verlaufenden Oberflächen des Verbindungsstückes vorspringt, sowie durch eine Einbuchtung 17 mit einer entsprechenden Form, die in der anderen quer verlaufenden Fläche angebracht ist. Jede Ausbuchtung fügt sich in die Einbuchtung des danebenliegenden Verbindungstückes ein.
Nachdem man die verschiedenen Anlageflächen der Verbindung ausgerichtet und ihnen die endgültige Form gegeben hat, hält man das gesamte Gerüst in seiner Form fest, vorzugsweise indem man ein Harz in die Öffnungen 18, 19, 20 gießt, die vorher in den einzelnen Teilen der Verbindung angebracht wurden. Dabei handelt es sich um Bohrungen, von denen einige, nämlich die Bohrungen 18 und 19, nach der Montage parallel zur Achse L ausgerichtet sind. Durch das Aushärten des Harzes während der späteren Polymerisation wird das Gerüst verfestigt. Die Verfestigung kann vervollständigt werden, indem man als Stange 14 ein Rohr benutzt und zusätzlich ein polymerisierbares Harz in dieses Rohr gießt. Es genügt dann, die verschiedenen, so entstandenen Anlageflächen, die die Ausgangsabschnitte der Wände bilden, durch die Wände selbst zu verlängern.
Diese Arbeitsweise wird bevorzugt angewandt, wenn man die einzelnen Wände wie folgt herstellt: man klebt auf jede der beiden parallelen, vorbereiteten Anlageflächen zwei Schalen 3 und füllt den Zwischenraum zwischen den beiden Schalen mit einem geeigneten Material, z. B. einem synthetischen Schaumstoff und Einlagen aus,die als Abstandshalter, Führung, Versteifung oder dergleichen dienen.
Die so erfolgte Befestigung der Wände an den Anlageflächen der Befestigungsstücke ist äußerst fest, insbesondere wegen der großen Widerstandsfähigkeit gegen Zugbeanspruchungen durch die aus gerichtetem Gewebe bestehenden Bänder 10 und 12, an die die Schalen 3 direkt geklebt werden.
Auf Fig. 9 sind Zwischenstücke 21 aus einem Glasgewebe oder einem anderen geeigneten Material, das mit einem polymerisierbaren Kunstharz getränkt ist, dargestellt. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Zwischenstücke, die die Form eines T haben, in Querrichtung und sind in axialer Richtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stufen oder Schichten von Verbindungsstücken angeordnet, d. h. zwischen einem doppelten Verbindungsstück 5 mit einem Füllkörper 15 und einem einfachen Befestigungsstück 4 mit zwei Füllkörpern 15.

Claims

1. Wandverbindung zum Verbinden wenigstens zweier Wände, deren parallel zu ihren Oberflächen verlaufende Mittelebenen sich in einer Achse (L) schneiden, mit einer Anzahl von Verbindungsstücken, die zueinander und zur Achse (L) parallel verlaufen und die sich ausgehend von der Achse (L) radial in wenigstens einer Richtung erstrecken, wobei die Drehpunkte der Verbindungsstücke in Richtung längs der Achse (L) übereinander angeordnet sind und die aneinander angrenzenden Verbindungsstücke sich abwechselnd in Richtung der Mittelebenen der zu verbindenden Wände erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstücke (4, 5) die allgemeine Form einer länglichen prisma -tischen Platte haben, die von zwei ebenen, in Querrichtung, senkrecht zur Achse (L) verlaufenden Oberflächen (T) und von zwei ebenen seitlichen Oberflächen (S) begrenzt werden, die zueinander und zur Achse (L) parallel verlaufen und einen Stapel bilden, daß die seitlichen Oberflächen (S) jedes Verbindungsstückes mit einem Gewebeband (10, 12) beschichtet sind, dessen Hauptfasern senkrecht zur Achse (L) verlaufen, daß die Wände aus zwei Schalen (3) bestehen, die sich parallel zueinander und zur Achse (L) erstrecken und daß die Schalen (3) an die Gewebebänder (10, 12), mit denen die entsprechenden Verbindungsstücke beschichtet sind, angeklebt sind.

2. Wandverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Verbindungsstücke (4) die Form einer U-förmigen Haarnadel haben, deren Schenkel durch Biegung leicht verformbar sind.

3. Wandverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Verbin -dungsstücke (5) die Form eines H haben und aus zwei U-förmigen Verbindungsstücken bestehen, die sich bezogen auf die Achse (L) des Drehpunktes (6), diametral gegenüberliegen, wobei die Schenkel der beiden U-förmigen Verbindungsstücke durch Biegung leicht deformierbar sind.

4. Wandverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (8) in jedem U-förmigen Verbindungsstück mit einem Block (9) aus Schaumstoff ausgefüllt ist.

5. Wandverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung zwischen den einzelnen Verbindungsstücken Zwischenstücke (21) aus einem mit Kunstharz imprägnierten Gewebe angeordnet sind.

6. Wandverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen (3), die die Wände bilden und an die die Gewebebänder (10, 12), mit denen die Verbindungsstücke beschichtet sind, angeklebt sind, aus einem mit Kunstharz imprägnierten Glasgewebe oder einem mit Glasfasern verstärkten Kunstharz bestehen.

7. Wandverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Achse (L) verlaufenden Oberflächen (T) der Verbindungsstücke (4, 5), an denen die abwechselnd angeordneten Verbindungsstücke (4, 5) eines Stapels gegeneinanderliegen, miteinander verklebt sind.

8. Wandverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die halbzylindrische Oberfläche (C), die die Seitenflächen der U-förmigen Verbindungsstücke miteinander verbindet, mit einem Gewebeband (10) beschichtet ist.