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Die Nutzlast aufnehmender Fahrzeugkörper Die Erfindung besteht in
einem Fahrzeugkörper für Fahrzeuge (insbesondere für Personenbeförderung), und zwar
insbesondere für derartige Fahrzeuge, welche mit sehr großen Geschwindigkeiten betrieben
werden sollen, wie etwa Hängeschnellbahnwagen, Kraft@-agen, Flugzeugkörper u. dgl.
Bei derartigen Fahrzeugen bestand der Fahrzeugkörper bisher aus einem Gerippe von
starren versteifenden Trägern oder Leisten, Riegeln o. dgl. mit einer abdeckenden
Schicht, die auf dem Gerippe befestigt war und aus Holzflächen; Metallblech und
ähnlichem gebildet wurde. Für das starre Gerippe wurden Eisenträger, Holzleisten
oder auch Holzlatten verwandt.
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Eine derartige Verkleidung hat mancherlei Wachteile. Sie besitzt ein
hohes Gewicht, kann durch Stoß leicht infolge ihrer Starrheit beschädigt werden
und erzeugt vor allen Dingen infolge von Resonanzerscheinungen bei Erschütterungen
starken Lärm, was für die beförderten Personen wenig angenehm ist.
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Gemäß der Erfindung soll nun zwar ein Raumfachwerk aus einem starren
Hauptgerippe vorhanden sein. Die Fächer dieses Fachwerkes sollen aber ausgefüllt
sein durch ein elastisches Gerippe von Tragorganen aus elastischem Material, wie
Metallbändern, Metalldrähten ö. dgl., welche in gewissem Abstand voneinander angeordnet
sind und sich überkreuzen können, so daß die ganze Form des Raumfachwerkes hinsichtlich
der geschaffenen Oberfläche durch- dieses elastische Material gleichsam schon gebildet
ist. Diese so gebildete räumlich gekrümmte Fläche ist nun gemäß der Erfindung mit
einem weichelastischen Stoff, wie z. B. Gummi, gummiertem Gewebe, Kunstleder u.
dgl., überspannt.
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Die Rippen können parallel oder auch je nach Erfordernis der Form
schräg zueinander stehen; auch können sie gekreuzt zur Anwendung gelangen, indem
sie an den Kreuzungspunkten miteinander vernietet, verlötet, durch Punktschweißung
verbunden oder auch gewebeartig miteinander verflochten werden. Der resonierende
schwingungsdämpfende Baustoff kann auf diese Tragrippen _aufgelegt und in geeigneter
Weise befestigt sein, oder es können die Tragrippen zum Teil auf der einen, zum
Teil auf der anderen Seite des Baustoffes angeordnet sein, oder die Tragrippen können
in den Baustoff eingebettet sein.
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Die vorliegende Erfindung eignet sich ganz besonders für stromlinienförmige
Fahrzeuge von Hängeschnellbahnen o. dgl., wie sie beispielsweise in dem Patent 433
457 dargestellt und beschrieben= sind. Indessen läßt sich die Erfindung auch für
Kraftwagen, Eisenbahnwagen und auch für Wasserfahrzeuge anwenden.
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Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsformen
der Fahrzeugsbekleidung vorliegender Erfindung. Abb. i zeigt die Umrisse eines derartigen
Fahrzeuges in groben Zügen, Abb. a einen Teil des Raumfachwerkes mit den bandförmigenTraggliedern
für
die Verkleidung des Fahrzeuges, Abb.3, 4 und 5 verschiedene Befestigungsarten, Abb.
6 und 7 die fertige Haut und ihre Verbindung mit der Außenseite, Abb.8, 9 und io
weitere Ausführungsformen dieser Verbindungsart, Abb. i i einen Teil des Raumfachwerkes
in Verbindung mit einer Innenhaut gemäß der Erfindung und die Abb. 12 und 13 Einzelheiten
hierzu in größerem Maßstabe. Die Abb. 14 und 15 zeigen die Anwendung der nichtresonierenden
Leichthaut bei der Karosserie eines Kraftwagens.
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Das in Abb. i im Umriß dargestellte Fahrzeug besteht, wie Abb. 2 erkennen
läßt, aus Längsstäben 2o aus Stahlrohr und eben solchen Querstäben 21 sowie aus
diagonal verlaufenden Stäben 22.
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Zur Bildung der Außenhaut dieses aus derartigen Stäben hergestellten
Raumfachwerkes ist zunächst die Hautmuskulatur, das sind die Tragglieder 34, für
die Haut vorgesehen. Ihre Gestaltung richtet sich nach der äußeren Form des Fahrzeugkörpers
(kantiger oder kurvenförmiger Querschnitt) und nach den auf dessen Außenhaut wirkenden
Kräften. Sind diese z. B. sehr groß, wie bei einem im Wasser schwimmendenBootsrumpf,
und kann der Fahrzeugrumpf kantig gehalten sein, so werden die Hauptstäbe 2o als
äußeren Radialkräften gut widerstehende Träger ausgebildet, und die Bänder 34 werden
ohne jede Biegungsfestigkeit geradlinig von Hauptstab 2o zu Hauptstab 2o gespannt.
Diese Zugglieder können daher auch flachband- oder drahtförmige Gestalt besitzen.
Im Ausführungsbeispiel hat der Fahrzeugrumpf im Querschnitt einen stetig kurvenförmigen
Verlauf, nämlich den einer liegenden Ellipse. Die Bänder 34 müssen daher eine solche
elastische Biegefestigkeit besitzen, daß sie den Luftdruck ohne nennenswerte Formänderung
aufnehmen und auf die Hauptstäbe 2o übertragen, wobei sie den die Außenhaut treffenden
örtlichen- Stößen nachzugeben und dann wieder in ihre Ursprungslage zurückzuschnelleh
vermögen. In Abb. 2 bestehen die Bänder 34 aus profiliertem, gezogeneua Federstahlband,
sie werden nach Art von Faßbändern um das Gerippe gelegt; zur zuverlässigen Befestigung
sind gemäß Abb.3 aufgeklemmte Rohrschnellen 35, die in Schlitze von Anschlußbolzen
36 eingreifen, vorgesehen, während nach Abb. 4 durchgreifende Maschinenschrauben
37 als Befestigungsmittel dienen.
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Die Hauptstäbe 2o sind wie die Stringer eines Schiffes, dem jeweiligen
Längsschnitt des Stromlinienkörpers entsprechend, die Bänder 34 wie die Spanten
eines Schiffes gebogen. Über den so in seiner Form bestimmten Körper wird nun die
nicht resonierende, auf die bis jetzt erwähnten Stäbe und Bänder auch dämpfend wirkende,
gegen Schall- und Wärmewellen isolierende Baustoffschicht als zweite wesentliche
Komponente der Haut oder Verkleidung gelegt. Als Baustoff kommt nach dem heutigen
Stande der Technik vorzugsweise der Schaumgummi in Betracht, doch kann auch jedes
andere den angegebenen Forderungen entsprechende Material herangezogen werden. Als
Einzelteile des nicht resonierenden Bauelementes werden möglichst lange Streifen
benutzt, welche die von zwei Hauptstäben 2o begrenzte Fläche in einem Stück decken
(vgl. Abb.6). 38 sind Futterstücke, die auf die Hauptstäbe 2o gelegt sind, damit
über die Knotenpunkte hinweg-und in gleicher Höhe wie die Bänder 34 eine geradflächige
Auflage geschaffen wird. 39 sind zwei aneinanderstoßende Schaumgummistreifen, deren
Stoßfuge von einer Profilleiste 4o gedeckt wird. Die Streifen sind an ihrem Rande
wulstartig verdickt (Abb. 6) ; diese Verdickung kann aber auch durch eine weniger
kompressible Einlage hervorgerufen werden, damit die Profilleiste beim Anziehen
der Befestigungsschrauben 41 sich nicht zu stark eindrückt. Bei der Ausführung nach
Abb. 9 drücken auf ihre Außenseite ebene Deckleisten 48 mit keilartigen Teilen in
die Schaumgummistreifen ein. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Deckleisten
mit der Außenfläche der Haut im wesentlichen bündig sind.
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Zur Ausschaltung von sehr schwer an den Stoßrindern der Platten 39
anzubringenden Verdickungen oder Einlagen dient die Befestigungsart nach den Abb.
8 und io. Die Füllprofile 44 (an Stelle der in Abb. 8 dargestellten glatten Füllstreifen
38) werden an ihrer Oberseite mit einer Raspelung 45 versehen, so daß kleine Zacken
entstehen, die sich im Gummi eindrücken und verkrallen. Das Deckprofil46, das als
Hohl- oder Füllprofil ausgebildet ist, wird - in derselben Weise behandelt und besitzt
außerdem noch größere Zacken 47, die zur weiteren Sicherung gegen Herausziehen dienen.
Diese Zacken können als Grat durchlaufend angewalzt werden und dann dadurch entstehen,
daß Teile dieses Grates ausgestoßen oder sonstwie ausgearbeitet werden. Eine Befestigung
der Streifen 39 an dem Band 34 ist in Abb. 6 nicht vorgesehen. Es hängt von den
jeweiligen Verhältnissen ab, z. B. wenn die Schauingummiflächen flattern und auf
die Bänder 34 schlagen, ob eine derartige Verbindung zu treffen ist; für diesen
Fall könnten ähnliche Profilleisten wie 40 von außen aufgelegt und mit den Muskelbändern
34 verschraubt werden. Zweckmäßiger und um die Stromlinienform nicht zu stören,
ist es, Profilleisten 42 aus Federstahl der Länge
nach in die Schaumgummistreifen
einzubetten und womöglich durch Vulkanisieren damit zu verbinden (vgl. Abb. 7) ;
mittels Schraubenbolzen 43 o. dgl. werden die eingebetteten Profilleisten 42 mit
den Muskelbändern 34 verbunden. Der Abstand der einzelnen Hauptstäbe 2o der Bänder
34 und der Profilleisten 42 ist bedingt einerseits durch die Zerreißfestigkeit der
Schaumgummiplatten, anderseits durch die jeweiligen Erfordernisse des Einzelfalles,
das angestrebte Optimum an Resonanzlosigkeit und die Formerhaltung des Hohlkörpers.
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An Stelle einzelner parallel verlaufender Profilleisten 42 kann ein-
ganzes Netzwerk von Muskelträgern oder Muskelbändern 34 zur Anwendung gelangen.
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Zum Schutze der vorzugsweise wärme-und schallisolierend wirkenden
Schaumgummiplatten, insbesondere ihrer äußersten Schicht, gegen atmosphärische Beeinflussung
und gegen chemisch wirksame Strahlen wird erfindungsgemäß eine Folie aus solchen
Stoffen aufgebracht, die vorzugsweise dem Durchdringen der genannten Strahlen den
meisten Widerstand entgegensetzt, z. B. Blei; dieses hat auch den Vorzug, nicht
zu resonieren und vorübergehenden Verbeulungen der Verkleidung zu folgen, ohne zu
zerreißen.
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Da die Bleihaut, die wärmesammelnd wirkt, auch ein wenig schönes Aussehen
bietet, so wird auf ihr eine weitere Folie aus solchem Stoff angeordnet, der abwaschbar,
nicht entflammbar, ganz glatt und so gefärbt ist, daß er möglichst viele Strahlen
reflektiert, z. B. durchsichtiges oder milchiges Cellon. Die Bleifolie kann auf
die Schaumgummiplatten in einzelnen Stücken aufgeklebt oder auch aufgespritzt, die
Cellonschicht mit dem Pinsel aufgetragen oder ebenfalls aufgespritzt werden. Es
ist auch denkbar, beide Schichten zugleich aufzutragen, etwa so, daß ein Gemisch
aus Cellon und Blei hergestellt wird, wobei das letztere in kolloidaler Form in
das Cellon eingetragen ist. _ Um die Strahlenreflexionen noch zu erhöhen, kann die
äußerste Schicht als Spiegel ausgebildet werden, etwa so, daß die durchsichtige,
abwaschbare, vielleicht entsprechend gefärbte Cellonschicht einen Bleiamalgambelag
erhält; dieser Spiegel wird mit seiner Rückseite auf die mit ihren Muskelsträngen
versehene Schaumgummischicht aufgeklebt.
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Es ist auch möglich, eine Baustoffkombination zu treffen, bei
der die Schichten nicht scharf voneinander geschieden sind, sondern ganz allmählich
ineinander übergehen, also eine völlig homogene Schicht bilden. Soll die Haut als
Innenverkleidung dienen, so ist sie in geringem Maße chemisch wirkenden Strahlen,
Temperaturdifferenzen und sonstigen atmosphärischen Einwirkungen ausgesetzt, dagegen
werden erhöhte Anforderungen an ihre dämpfende Wirkung und an ihre geringe spezifische
Wärmeleitung gestellt; ferner muß sie leicht zu reinigen sein. Es ergibt sich hiernach
eine Kombination wie für die Außenhaut, nur kann die Dicke im allgemeinen und die
Dicke der Bleischicht im besonderen verringert werden. oder es kann die Bleischicht
ganz fehlen.
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Gemäß Abb. i i besteht eine solche Innenverkleidung aus der der Rumpfaußenhaut
parallel verlaufenden Innenhaut 49 und den seitlichen Wänden 5o; die Befestigung
am Gerippe geschieht mit Hilfe der aufgelegten Profilleisten 51.
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In Abb. 12 sind Einzelheiten der Befestigung gezeigt; die Hauptstäbe
2o werden in genauen Abständen mit Gewindelöchern versehen. Die Lage der Löcher
wird auf den Verkleidungsteil übertragen und letzterer ebenfalls gelocht. Alsdann
werden die in denselben präzisen Abständen mit Löchern versehenen Profilleisten
51 aufgelegt und mittels der Schrauben 53 angeschraubt; 39 bezeichnet die Schaumgummischicht
und 52 die nach innen gekehrte abwaschbare Cellonschicht.
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Die Seitenwände 5o dienen nur der Verkleidung der aus Stäben 2i, 22
und 23 bestehenden O_tzerwände. Man wird ihre Stärke möglichst gering wählen und
den Schaumgummi nur da nennenswert stark machen, wo er mit einem Schwingungen vollführenden
Fachwerkstab in Berührung kommt.
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In Abb. 13 ist ein Querschnitt einer inneren Trennwandkante dargestellt.
54 ist ein Profilstab aus Schaumgummi mit Cellonhaut. Die Wände 5o haben durch eingelegte
Federstahlbänder ausgesteifte Wülste 55. während etwa aus nicht rostendem Federstahl
hergestellte Bügel 56' in geeigneten Abständen die Verkleidungen 5o und den Profilstab
54 auf dem Stab 23 festhalten. Statt der Büge156 kann auch ein ähnlich geformtes
Federstahlprofil zur Anwendung gelangen.
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Bei der Beschreibung der Erfindung ist die Gestaltung des Schnellbahnwagens
nach Patent 433.ä.57 besonders berücksichtigt worden; als besondere Anwendungsbeispiele
der Erfindung werden noch Flugzeuge, Boots- und Unterseebootsrümpfe genannt. An
Stelle des weichen, hochelastischen Schaumgummimaterials können auch andere Werkstoffe
natürlichen oder künstlichen Ursprungs,
wie Kork, Rohrarten u. dgl.,
Verwendung finden.
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In den Abb. 1q. und 15 ist die Anwendung der Erfindung für die Karosserie
eines Kraftfahrzeuges perspektivisch dargestellt. Die Muskelstränge bestehen hier,
wie Abb. 1q. erkennen läßt, aus kreuzweise verflochtenen Federstahlbändern 59, die
an ihrem Ende mit einem Rahmen 57 verbunden sind. Die Bänder sind entsprechend der
zu bildenden Form der Karosserie gekrümmt. Der innere Überzug 58 kann aus Stahl
oder aus abwaschbarem Cellon o. dgl. bestehen. Je nach der zu bildenden Form des
Aufbaus für den Kraftwagen werden natürlich die Querschnittsform, die Stärke und
der gegenseitige Abstand der Stränge 59 variiert. Es ist nicht nötig, alle Stränge
als federnde Bauglieder auszubilden; sie können, soweit ihre formerhaltende Eigenschaft
nicht . benötigt wird, auch aus Baustoffen sein, die lediglich hohe Zugfestigkeit
besitzen. Die Schicht 6o aus Schaumgummi o. dgl. ist von -einer Schutzschicht 61,
die innen eine Bleifolie, außen als Cellon ausgeführt ist, überdeckt. Zur Erhöhung
der Widerstandsfähigkeit der Außenhaut kann, wenn erforderlich, diese noch besonders
armiert sein, z. B. durch Einlage eines Drahtgeflechtes in die Cellonschicht.