DE3416589A1 - Konstruktionskoerper und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Konstruktionskoerper und verfahren zur herstellung desselben

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DE3416589A1 DE19843416589 DE3416589A DE3416589A1 DE 3416589 A1 DE3416589 A1 DE 3416589A1 DE 19843416589 DE19843416589 DE 19843416589 DE 3416589 A DE3416589 A DE 3416589A DE 3416589 A1 DE3416589 A1 DE 3416589A1
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Konstruktionskörper, vorzugsweise von komplizierter Form, der insbesondere dazu vorgesehen ist, eine ganze tragende Konstruktion oder einen Teil derselben zu bilden, die aus einer Anzahl von aneinandergereihten und zusammengefügten Scheiben besteht. Kennzeichnend für die Erfindung ist, daß die aus Urethanschaum oder ähnlichem Kunststoffmaterial bestehenden Scheiben wenigstens auf einer Seite, zweckmäßigerweise auf beiden Seiten mit einem dünnen Blech versehen sind, sowie daß die verschiedenen Scheiben so ausgeformt sind, daß die einander zugewandten Verbindungsflächen derselben kongruent sind.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren bei der Herstellung eines Konstruktionskörpers, welcher insbesondere dazu vorgesehen ist, einen Teil einer oder eine ganze tragende Konstruktion zu bilden, und der aus einer Anzahl von aneinandergereihten und zusammengefügten Scheiben besteht, die aus Urethanschaum oder ähnlichem Kunststoffmaterial bestehen und wenigstens auf einer Seite, zweckmäßigerweise auf beiden Seiten mit einem dünnen Blech versehen sind, und wobei die verschiedenen Scheiben so ausgeformt sind, daß die einander zugewandten Verbindungsflächen derselben kongruent sind. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander gelegten Scheiben mit einander zugewandten kongruenten Verbindungsflächen aus Scheiben zweckmäßigerweise durch einen Computer-gesteuerten Laser ausgeschnitten werden.
Durch die Erfindung wurde es möglich, zu angemessenen Kosten innerhalb sehr kurzer Zeit Konstruktionskörper von komplizierter Form herzustellen. 35
Der erfindungsgemäße Konstruktionskörper kann auf vielen verschiedenen Gebieten zur Verwendung kommen. Er kann
zu Bootrümpfen geformt werden. Er läßt sich zu allen Arten von Modellen sowohl in natürlicher als auch maßstäblicher Größe formen, was Karosserien, Chassis, Versuchsmodelle für die Industrie, Kulissen etc. betrifft. Er läßt sich zu komplettierender Isolierung von Fassaden formen. Unter übrigen Einsatzgebieten können Möbel- und Inneneinrichtungsindustrie erwähnt werden.
Der Computer nimmt die Spezifikation entgegen oder arbeitet eine eigene Spezifikation vom Basinput aus. Wenn man beispielsweise einen Bootsrumpf auszuformen wünscht, werden die Spantenrisse eingegeben, während der Computer den Rest besorgt. Der Computer wählt Sektionen und Schnittwinkel so, daß der ganze Bootskörper aus direkt aneinandergereihten Sektionen aufgebaut werden kann. Gleichzeitig wählt der Computer das Schnittmuster so, daß man so wenig Abfall wie möglich erhält.
Das mit dem Laser zu schneidende Scheibenmaterial wird auf einen Schneidetisch aufgelegt. Ein Laser wird oberhalb des Schnittes montiert und auf die Oberfläche des Werkstoffes fokussiert, die aus einem dünnen Blech aus Aluminium oder Stahl besteht. Ein zweiter Laser wird unter dem Schneidpunkt montiert und dessen Fokus an die Unterseite des Materials gelegt, die ebenfalls zweckmäßigerweise aus einem dünnen Blech besteht. Der Laser schneidet dann das Material nach den vom Computer gegebenen Anweisungen zu. Eine berechnete Schnittgeschwindigkeit für einen zweckmäßig bemessenen Laser liegt in der Größenordnung von einigen Laufmetern pro Minute.
Das Material muß sich natürlich mit einer Laserausrüstung mit einigermaßen mäßigem Leistungsverbrauch geschnitten werden können, was das Material auf dünne Bleche und Urethan ο. dgl. begrenzt. Ein zweckmäßiges Plattenmaterial besteht aus Urethanschaum und Blech. Durch Wahl verschiedener Blechtypen und innerhalb gewisser Grenzen
bez. Dicke sowie Dichte des voluminösen Materials, kann man große Variationen im Endergebnis und ein flexibles Produkt erhalten. Normalerweise dürfte die Blechstärke zwischen 0,7 - 1,0 mm liegen.
Die Erfindung sei nun näher im Anschluß an beiliegende Zeichnung beschrieben, welche die Herstellung eines Bootsrumpfes veranschaulicht, wobei der fertige Rumpf den eigentlichen Konstruktionskörper darstellt. Fig. 1 zeigt zum Bootkörper gehörende Spantenrisse. Fig. 2 zeigt die durch die Spanten bestimmte Form des Rumpfes. Fig. 3 zeigt das fertige Heck des Bootsköpers und Fig. 4 den ganzen fertigen Rumpf.
Fig. 1 zeigt Spanten 1 oder Spantenrisse, die die Form des Rumpfes 2 bestimmen, wie dieser in Fig. 2 dargestellt ist. Ausgehend von dieser Form werden die nachfolgenden benachbarten Sektionen 3 mit dem computergesteuerten Laser aus Platten ausgeschnitten. Die zur Aneinanderreihung und Zusammenfügung mit Leim o. dgl. vorgesehenen Sektionen 3 werden beim Schneiden so geformt, daß die einander zugewandten Verbindungsflächen derselben kongruent sind. Fig. 3 zeigt das aus Sektionen 3 aufgebaute Heck des Rumpfes 2, während Fig. 4 den ganzen aus Sektionen 3 aufgebauten Bootskörper 2 zeigt.
Die Oberfläche des Rumpfes 2 kann zweckmäßigerweise mit biegsamen, eventuell computergeschnittenen Platten aus Urethanschaum oder Blech verkleidet werden, die direkt mit den Kanten stumpf gegeneinander auf die Außenseite des Bootskörpers 2 geklebt werden. Das Blech kann dünnes Alu- Blech oder nichtrostendes Blech sein, das mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit verleiht. Gleichzeitig stellt das Blech auch ein Zug- und Druckkräfte aufnehmendes Organ für in Längsrichtung verlaufende Beanspruchungen dar. Das mit dem Blech kombinierte Urethan dürfte dichter sein als das Urethan in den Sektionen 3.
Bei größeren Bootskörpern 2 wird im allgemeinen Längsstabilität verlangt, die man durch Verstärkung des Rumpfes mit einer in Längsrichtung verlaufenden Trägerkonstruktion oder besonders ausgeformten Zug- und Druck-5 Organen erhalten kann. Es ist leicht, in den Sektionen 3 Platz für solche Versteifungen vorzusehen. Diese Zonen können später als Befestigungspunkte bei der Montage verwendet werden, d.h. beim Zusammenleimen der Sektionen 3,
Anstatt den Bootskörper 2 außen mit Blech zu verkleiden, kann man den Rumpf 2 mit einem Glasfasergewebe o. dgl. an der Oberfläche belegen. Eventuell verkleidet man beide Seiten der Konstruktion.
Das Produkt läßt sich durch Veränderung der Dicke und Dichte der Urethanschicht sowie der Stärke und Qualität der Bleche abwandeln.
Statisch funktioniert die Konstruktion, als sei sie aus dünnen Blechen oder Schalen aufgebaut, die über ein Distanzmaterial zusammenwirken, d.h. den Urethanschaum. Dieses Material verhindert auch ein Ausknicken der dünnen Konstruktion. Durch den Aufbau der Konstruktion wird Schrumpfen im voluminösen Material praktisch vollständig verhindert.
Eine komplettierende Isolierung für Fasaden, die erfindungsgemäß hergestellt werden, kann als Ausgangswerkstoff urethanschaum und dünnes nichtrostendes Blech aufweisen. Das Aussehen der Fassade wird in den Computer eingegeben, der mit Hilfe des Lasers das zweckmäßige Muster für die Fassade ausschneidet und dabei alle wichtigen An-Schlüsse berücksichtigt.
wie bereits oben aus der Beschreibung hervorgeht, kann der erfindungsgemäße Konstruktionskörper innerhalb der unterschiedlichsten Bereiche zum Einsatz kommen. Er läßt
sich beispielsweise als Flugzeugflügel oder künstliches Herz ausführen. Im letztgenannten Fall ist es wichtig, ein mit dem Körper verträgliches Plattenmaterial zu wählen.
Der erfindungsgemäße Konstruktionskörper läßt sich außerdem als Modell verwenden, um eine Gußform für beispielsweise Hartbeton auszuführen. Die Gußform wird in zwei Hälften geteilt, die jeweils auf einem Rahmen montiert werden. Die beiden Rahmen werden mit hydraulischen Vorrichtungen verbunden, so daß man die Gießform hydraulisch öffnen und schließen kann. Das Modell selbst wird dann aus Hartbeton direkt in der Form hergestellt.
Hartbetonformen können dazu verwendet ..werden, die dünne Blechoberfläche beiderseits des Kernes aus Urethanschaum kalt zu verformen. Dies erfolgt mit dem Betonmodell in den Formen. Wenn man das Modeil herausnimmt, kann man den Zwischenraum zwischen den kaltgeformten dünnen Blechen mit Urethan ausschäumen.
Das Verfahren eignet sich für kurze Serien, da der Beton allmählich an der Oberfläche beschädigt wird. Beim Kaltformen der Bleche kann man die Betonformen mit einem Gummituch o.dgl. belegen, um ein besseres Produkt zu erhalten.
Dank dieses Verfahrens wird es möglich, die Oberfläche aus kaltgeformtem dünnen Blech auch beo komplizierten Oberflächen zu formen, sowie das Laserschneiden auf das Modell zu begrenzen.
Die Erfindung jLst nicht darauf begrenzt, was oben beschrieben und in der Zeichnung dargestellt ist, sondern kann im Rahmen der Patentansprüche abgewandelt werden.

Claims (3)

  1. Konstruktionskörper und Verfahren zur Herstellung desselben;
    10
    Patentansprüche:
    1/ Konstruktionskorper, der insbesondere dazu dient, eine ganze tragende Konstruktion oder einen Teil derselben zu bilden, und der aus einer Reihe von Scheiben (3) besteht, die aneinandergereiht und miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (3) aus ürethanschaum oder ähnlichem Kunststoffmaterial bestehen, wenigstens auf einer Seite, zweckmäßigerweise auf beiden Seiten, mit einem dünnen Blech versehen sind, und daß die verschiedenen Scheiben (3) so zugeschnitten sind, daß die einander zugewandten Verbindungsflächen derselben kongruent sind.
  2. 2. Verfahren zur Herstellung eines Konstruktionskörpers, der insbesondere dazu dient, eine ganze tragende Konstruktion oder einen Teil derselben zu bilden, und dex aus einer Reihe von Scheiben (3) besteht, die aneinan-
    dergereiht und miteinander verbunden sind, wobei die Scheiben (3), die aus Urethanschaum oder ähnlichem Kunststoffmaterial bestehen, wenigstens auf einer Seite, zweckmäßigerweise auf beiden Seiten, mit einem dünnen Blech versehen sind und wobei die verschiedenen Scheiben (3) so zugeschnitten sind, daß die einander zugewandten Verbindungsflächen derselben kongruent sind, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinandergelegten Scheiben (3), deren einander zugewandte Verbindungsflächen kongruent sind, aus Platten mit einem zweckmäßigerweise computergesteuerten Laser ausgeschnitten werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß ein Laser die eiije Seite der Platten beaufschlagt, während ein zweiter Laser die andere Seite der Platten beaufschlagt.
DE19843416589 1983-05-04 1984-05-04 Konstruktionskoerper und verfahren zur herstellung desselben Ceased DE3416589A1 (de)

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