DE354201C - Flach gebauter, metallener Hohlkoerper fuer Tragflaechen von Flugzeugen u. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sicih auf scheibenartige Körper, wie solche z. B. im Luftfahrzeugbau als Trag- und Steuerflächen verwendet werden. Um derartigle große Scheiben genügend leicht und widerstandsfähig zu machen, stellte man sie bisher meist als hölzerne Gerüste mit besonderen Abdeckflächen her. Diese Bauarten verlangen aber viel Zeitaufwand bei der Anfertigung und Zuisammensetaung der einzelnen Teile. Außerdem kann der Zusammenbau nur durch Handarbeit erfolgen.

Die Erfindung bezweckt, die genannten Übelstände zu vermeiden und scheibenartige Körper herzustellen, die sich selbst bei den größten Abmessungen durch geringes Gewicht, große Widerstandsfähigkeit und vor allem leichte und rasche Herstiellbarkeit auszeichnen. Dieser Zweck wind nach der Erfindung dadurch erreicht, daß man die wesentliehen Teile des hohlscheibenartigen Körpers aus Blech herstellt, die Einzelteile in gleicher Weise zur inneren Versteifung wie zur BiI-■dung der Außenhaut heranzieht und die Verbindungsnähte so legt, daß die Vereinigung ausschließlich oder wenigstens zum großen Teil durch Maschinenarbeit erfolgen kann.

Den Erfindungsgegenstarad bildet demgemäß ein flach gebauter, metallener Hohlkörper, bei dem Blechbahnen im wesentlichen winkelförmigen öder U-förmigen Querschnitts unter Verwendung von Außennietreihen so aneinandergesetizt sind, daß jede Blechbahn zum Teil die Außenhaut des Körpers, zum Teil eine wenigstens an die eine Außenseite des Körpers sich anschließende Zwischenwand darstellt.

Die Blechbaihnen werden gemäß der Erfm-

dung so aneinanidergesetzt, daß die einzelne Bahn mit der einen oder anderen Seite einen Streifen der Scheibenaußenhaut bildet, im übrigen aber eine die .Scheibenaußenseiten verbindende Zwischenwand darstellt. Zur Erhöhung der Festigkeit wird jeweilig die eine Blechbahn durch die als Zwischenwand dienende Seite der benachbarten Blechbahn zu einem langen röhrenartigen Körper geschlossen. Da die Bahnen zum Teil der einen ader anderen Außenseite der Hohlsoheiben angehören, lassen sich die Verbindungsnähte mit Leichtigkeit so legen, daß sie längs der Außenhaut verlaufen, und 'daß man die einzelnen Bahnen durch maschinenmäßig herstellbare lange Nietreihen vereinigen kann.

Die Blechbahnen können durchgängiggleiche Breiten besitzen oder auch nach der einen odier anderen Richtung sich verjüngen.

Im ersteren Falle erhält man parallele Nietreihen und bei gleicher Länge der Bahnen eine Hohlscheibe von im wesentlichen viereckiger Grundform. Bei entsprechender Anordnung einseitig sich verjüngender Bahnen gleicher Länge erhält man eine HoMscheibe von kreisförmiger Grundform, bei der die Nietreihen radial verlaufen. Entsprechend kann man auch jede gewünschte Zwischenform erhalten.

Die Erfindung läßt sich mit Vorteil auch in der Weise anwenden, daß man die eine Außenseite aus einer vollen Blechfläche herstellt und die Blechbahnen nur zur Bildung der anderen Außenseite und der Zwischenwände benutzt. Die Zusammensetzung ist dann im wesentlichen ebenso einfach wie bei der ausschließlichen Verwendung von Blechbahnen. Die völlige Glätte der einen Außenseite aber erweist sich gerade bei Tragflächen besonders vorteilhaft; denn eine glatte Oberseite der Tragfläche verringert deren Luftwiderstand merklich. Außerdem ist gerade für die gedrückte Oberseite einer Tragfläche deren Herstellung aus einem einzigen Stück wegen der erziel'baren Festigkeitsvergrößerung sehr günstig.

Bei großen Abmessungen der Hohlscfaeibe" kann man die einzelnen röhrenartigen Hohlräume auch noch durch plattenartige Versteifungsbleche ausfachen, die senkrecht zu den Längsnähten der Blechbahinen verlaufen. Bei Tragflächen ergänzen sich dann jeweilig die in einer Ebene hintereinanderfolgenden Versteifungsbleche zu einer Art mehrteiliger Spieren und sichern so in jeder gewünschten Weise die Formhaltung der Hohlscheibe. Erwünschtenfalls lassen sich solche plattenartigen Versteifungsbleche auch bei radscheibenähnlichen Hohlkörpern anwenden; sie verlaufen in diesem Falle im wesentlichen ringförmig. Die einzelnen Seiten der Blechbahnen

• brauchen im übrigen nicht vollwandig zu sein, i sondern können (durch fachwerkartige Aus-ι sparungen erleichtert werden.

Auf der Zeichnung sind einige Ausfüh-' rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigen in schematischer Darstellung:

Abb. ι bis 4 je einen zur Flugrichtung par-' allelen Querschnitt durch den vorderen Teil

• einer Tragfläche,

ί Abb. 5 eine zum Teil im Schnitt gehaltene Ansicht eines Anlaufrades,

Abb. 6 eine Oberansiriht des Anlaufrades

! zum Teil ian Achsialschnitt nach 6-6 der I Abb. S,

Abb. 7 die Abwickelung eines Umfang-

I schnittes nach 7-7 der Abb. 5 sowie in grö-

1 ßerem Maßstabe,

i Abb. 8 und 9 in Querschnitt und Achsial- ! schnitt eine Einzelheit (Stoßstelle des zwei-

j teiligen Radkranzes).

ί Bei der Tragfläche nach Abb. 1 folgen Blechschüsse von spitzwinkligem Querschnitt A¹ abwechselnd so aufeinander, daß sie im Dreieckverband liegen, und daß jeder Schuß mit dem Schenkel A eine Zwischenwand sowie mit dem Schenkel A¹ einen Streifen abwechselnd der Oberseite und der Unterseite der Tragfläche darstellt. Die zur BiI-dung der Tragfläche dienenden Schenkel A¹ besitzen kurz vor der Scheitelkante eine um die doppelte Blechstärke abgesetzte Abkröpfunga², damit an den Nietstellen jede Störung des Flächenprofils vermieden wird.

Die Zwischenwandschenkel A weisen am freien Ende einen Flansch a³ auf. Die Verbindung der einzelnen Blechschüsse erfolgt durch Nietreihen in der Weise, daß jeweilig das freie Ende des Schenkels A¹ des einen Schusses zusammen mit dem Flansch α-³ des umgekehrt gestellten nächsten Schusses auf die innen liegende Abkröpfunig ar des gleichartig zum ersten Schuß angeordneten übernächsten Schusses genietet ist. Jede Nietnaht kann durch Maschinennietung gewonnen werden. Der Zusammenbau der Tragfläche erfolgt dabei in der Weise, 'daß man von der Eintrittskante der Tragfläche her beginnend jeden folgenden Schuß mit dem vorangehenden durch je eine oibere und eine untere Nietreihe verbindet. Das Vorderstück A^ und das Hinterstück A⁵ ist je einteilig angefügt. Das Endstück könnte aber ebensogut in Fachwerkausführung mit Stoffbespannung· hergestellt sein.

Die Tragfläche nach Abb. 2 zeigt gegenüber der eben beschriebenen Form eine Abweichung, indem außer den Blechschüssen A₁ A¹ noch U-förmige Zwischenwände B und eine fortlaufende obere Außenhaut C- vorgesehen sind. Letztere bildet einen einheitlichen

Körper mit dem Vorderstück c¹. Die neue Form geht aus der erst beschriebenen idiaidurch hervor, daß die Blechschüsse mit 'den oberen Außenhautschenkeln je in ihre beiden Schenkel zerlegt sind. Die oberen Außenhautschenkel A¹ sind zu der einheitlichen Außenhaut C vereinigt. Die ursprünglichen Zwischenwandschenkel A bilden die nunmehr selbständigen Zwischenwände B. Unter Bei-

ό behaltung der grundsätzlichen Bauweise wird bei dieser Tragfläche der Vorteil der glatten einheitlichen Tnagflächenaberseite erzielt. Falls es erwünscht erscheint, könnte man statt der Tragflächenoberseite auch die Unter-

'5 seite aus einer fortlaufenden Blechhaut herstellen. Das Endstück C² ist mittels Scharnierverbindung an den Hauptkörper angelenkt und aus Blech bestehend gedacht. Es könnte aber auch in Fachwerksauisführung hergestellt sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 besteht die Tragfläche in ihrem wesentlichen Teile aus hintereinander angeordneten gleichartigen Blechschüssen £> von U-förmi'gemOuerschnitt mit verhältnismäßig breiten Schenkelseiten d¹. Letztere bilden in ihrer Aufeinanderfolge die obere bz>w. die untere Tragflächenhaut, während die Stegseiten die Zwischenwände 'darstellen. Die Schenkelseiten d¹ sind Je an ihrem inneren Ende mit einer um die Blechstärke versetzten ,Abkröpfung d^z versehen, ium einen völlig glatten Verlauf der Ober- und ,der Unterhaut zu erzielen. Die Verbindung ider einzelnen Blechschüsse erfolgt durch außen liegende, der Maschinennietung zugängliche Nietreihen in der Weise, daß jeder folgende Schuß mit den beiden Abkröpfungen d^z zwischen die freien Schenkelenden d¹ des vorangehenden Schusses eingeschoben und mit ihnen vernietet wird. Die von den einzelnen Schüssen in ihrer Aufeinanderfolge gebildeten kanalartigen Hohlräume sind durch plattenartige Versteifungsbleche E ausgefacht, die gruppenweise je in einer Ebene hintereinander folgen und sich so zu einer Art von mehrteiligen Spieren ergänzen. Die Versteifiungsbleche B besitzen entsprechend dem Querschnitt der auszufachenden Hohlräume im wesentlichen viereckige Gestalt und sind zur Erleichterung des Annietens an den den durchlaufenden Nietreihen . entsprechenden Ecken ausgespart. Außerdem enthalten sie eine größere mittlere Aussparung e¹ mit umgebördeltem Rande. Der Vorteil dieser Bauart gegenüber (den beiden früher beschriebenen besteht darin, daß die fertige Tragfläche bei im wesentlichen gleichem Gewicht eine erheblich größere Widerstandsfähigkeit aufweist und in weitestgehendem Maße in ihrer Formhaltung gesichert ist. Ein Vonderstück D³ ist durch innen liegende Scharnierverbindung· lös-I bar mit der oberen und der unteren Trag-' flächenseite des Hauptkörpers verbunden. I Die Tragfläche nach Abb. 4 vereinigt die : Vorteile der Bauarten nach Abb. 2 und 3. Sie geht aus der eben beschriebenen dadurch hervor, daß die oberen Schenkelseiten der einzelnen Blechschüsse von diesen losgelöst und ; zu einer einheitlichen oberen Außenhaut F : vereinigt sind. Mit dieser sind dann im we- ! sentlichen Blechschüsse von rechtwinkligem ¹ Querschnitt G, G¹ in 'der Weise zu einer Tragfläche ergänzt, daß die Schenkel G die Zwi-. ¹ sohenwändie, die Schenkel G¹ die untere

Außenhaut bilden. Hierdurch wird der ein- ; fachste Aufbau der ganzen Tragfläche erzielt. '. Die einzelnen kanalartigen Hohlräume sind I wie bei dem vorangehenden Ausführungsbei- ! spiel durch plattenartige Versteifungsbleche B ausgefacht, die je eine Art zusammengesetzter Spiere bilden. Doch ist es nicht unbedingt notwendig, daß die hintereinander angeord- : neten Versteifiiingsibleche E jeweilig in ein und derselben (Spieren-) Ebene liegen, viel- ^: mehr könnte die Ausfaohung auch so ge- : troffen sein, daß jeweilig nur die Versteifungsbleche der ersten, dritten und fünften , Reihe in einer Ebene liegen, während die ent- ' sprechenden Bleche der zweiten, vierten usw. : Reihe in einer anderen gegenüber der ersten versetzten Ebene verlaufen. Zwecks größerer Vereinfachung sind die Schenkel G¹ in der Nähe der Scheitelkante nicht abgekröpft. Ein Vorderstück D³ und ein Hinterstück D⁴ sind j je wie bei dem Ausführungsbeispiel nach ! Abb. 3 angelenkt.

Das Anlaufrad nach Abb. 5 bis 7 'besteht im wesentlichen aus einer größeren Anzahl schlanker Blechsektoren H von je U-förmigem Querschnitt. Die in dien Achsialebenen verlaufenden Stegseiten h¹ besitzen auf ihrer ganzen Länge gleiche Höhe, da das Rad keinen Sturz zeigt. Bei Rädern mit Sturz könnten die Stegseiten ebensogut eine von der Nabe nach 'dem Kranz veränderliche Höhe erhalten. Die zur Bildung der Scheibenflachen benutzten Flanschseiten h² nehmen mit ihrem Abstand von der Achse an Breite zu. Wie Abb. 7 erkennen läßt, folgen die einzelnen Sektoren in der Weise aufeinander, no daß der nahe der Stegfläche etwas nach innen abgesetzte jeweilig folgende Sektor mit dem abgesetzten Teile zwischen die freien .Flanschenden des jeweilig vorangehenden Sektors eingeschoben und mit diesem durch radiale Niet'reihen verbunden wird. Nächst der Radachse sind die Sektoren mit einer Radnabe vernietet. Nahe dem Scheibenrande sind noch kurze, ebenfalls radial verlaufende Zwischenwände / vorgesehen. Ein zweiteiliger Radkranz K, K^x schließt die Scheibenflächen längs ; ihres Umfanges ab, so 'daß ein völlig gesoblos-

senes hohles Scheibenrad aus Blech entsteht. Mindestens für je eine volle Radhälfte läßt sich die Aneinaniderreihung· der einzelnen Sektoren idiurch Maschinennietung· erzielen. Die beiden Halbscheiben kann man 'dann zu einer j vollen Scheibe zusammensetzen und durch i Aufschrauben des Radkranzes K₁ K¹ zum fer- ι tigen Riad vervollständigen. Die Außenränder | der Flanschseiten h~ tragen zu diesem Zweck, ίο wie Abib. 8 und 9 erkennen lassen, durch Heftniete -befestigte Bleche H\ die mit Ge- j • windelöchern zum Einschrauben von Kranz- j schrauben versehen sind. In ähnlicher Weise ι ist an den beiden Stoßstellen der HaIbkränze K und K¹ je ein Stoßblech K~ mit der I einen Kranzhälfte vernietet und mit der ande- [ ren Kranzhälfte dürdi versenkte Schrauben [ verbunden. Zur Erleichterung sind die Stegseiten h¹ der einzelnen .Sektoren und die Zwiseihenwände / mit Aussparungen h^a bzw. i¹ versehen. An Stelle je einer radial verlaufenden Zwischenwand/ könnte man auch deren mehrere verwenden, die z. B. den Winkelraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stegseiten h¹ am Umfang in 'drei Teile teilen und sich nach der Achse zu schneiden.

An Stelle der Verbindung- durch Nietung kann man auch jede andere zur festen Vereinigung von Metallblechen geeignete Verbindungsart anwenden. Der Vorteil der Anordnung in fortlaufender, der Maschinenarbeit zugänglicher Reihe und die günstige Kraftverteilung auf Scheibenaußenhaut und Zwischenwände ist bei allen geschilderten Ausführungsbeispielen vorhanden. Man kann daher sehr dünnwandige Stahl- oder Leichtmetallbleche verwenden und so mit einem Mindestmaß von Gewicht auskommen. Die einzelnen Scheibenbestandteile aber lassen sich ohne weiteres in Massenherstellung mit jader ■gewünschten Genauigkeit anfertigen, da sie durchgängig· sehr einfache !durch Walzen, Pressen, Ziehen ader Biegen herstellbare Grundformen !besitzen, die erforderlichenfalls auch leicht ausgestanzt werden können. Ebenso wie die Tragflächen können auch andere fiäohenartige Gebilde, wie Stauer- und Stabilisierungsflächen, Rumpfwände usw., in der der Erfindung entsprechenden Weise ausgebildet werden. Ebenso kann der Erfindungsgegenstand z. B. als leichtes und Widerstands- ' fähiges Blechrad von Kraftfahrzeugen An- , Wendung finden. |

Claims (7)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Flach gebauter, metallener Hohlkörper für Tragflächen von Flugzeugen

   u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß Bledhbahnen im wesentlichen winkelförmigen oder U-förtnigen Querschnitts unter Verwendung von Außennietreihen so aneinandergesetzt sind, daß die einzelne Blechbahn zum Teil die Außenhaut des Körpers, zum Teil eine wenigstens mit der einen Außenseite des Körpers aus einem Stück bestehende Zwischenwand darstellt.
2. 2. Aueführungsforan des Hohlkörpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ganz ader zum größten Teil aus hintereinander angeordneten gleichartigen Blechschüssen von winkelförmigem Querschnitt besteht, die so aufeinanderfolgen, daß jeder Schuß mit einem Schenkel eine Zwischenwand, mit dem anderen Schenkel abwechselnd einen Streifen der Ober- und der Unterseite der Tragfläche darstellt.
3. 3. Ausführungsform des Hohlkörpers nach Anspruch 1, 'dadurch, gekennzeichnet, daß sie ganz oder zum größten Teil aus hintereinander angeordneten gleichartigen Blechschüssen von U-förmigem Querschnitt besteht, deren Schenkel die beiden Tragflächenseiten und deren Stege die Zwischenwände bilden, 'die gleichzeitig die vorangehenden Schüsse zu in der Holmrichtung röhrenartigen Körpern schließen.
4. 4. Ausführungsform des Hohlkörpers nach Anspruch 1, dadurch !gekennzeichnet, daß gleichartige Blechstreifen von winkel- go förmigem Querschnitt in solcher Anordnung mit der auf einer Seite vorgesehenen Außenhaut vernietet sind, daß jeder Streifen mit seinem einen Schenkel eine Zwischenwand des Hohlkörpers und mit idem anderen Schenkel einen Streifen der mehrteiligen anderen Außenhautfläche bildet.
5. 5. Ausführungsform des Hohlkörpers nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Außenhautteilen und den Zwischenwänden gebildeten rohrartigen Hohlräume der Tragfläche durch plattenartige, sich in ihrer Aufeinanderfolge von vorn nach hinten zu einer Art Spiere ergänzende Teile versteift sind,
6. 6. Ausführungsform des Hohlkörpers nach Anspruch 1, 'dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Blechschüsse sektorartig geformt sind.
7. 7. Ausführungsform des Hohlkörpers n₀ nach Anspruch 4 und 6, idadurch gekennzeichnet, daß die sektorartigen Blechstreifen von U- oder winkelförmigem Querschnitt durch einen Streifen geschlossen wenden, der mittels umgebogener n₅ Randstücke angenietet wind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.