DE579805C - Metallfachwerktraeger - Google Patents

Description

Bibliotheek
Bur. Ind. Eigendorn,

19 JUL 1933

AUSGEGEBEN ι
1. JULI 1933

Die Erfindung betrifft die Ausbilduni? von Metall f ach werkträgern, insbesondere für Flugzeugrümpfe.

Es sind bereits Metallfachwerkträger in Vorschlag gebracht worden, deren Gurtungen aus Holilstäbeii bestehen, die aus winkelförmigen, mit nach au Wen weisenden Flanschen versehenen Blechstreifen gebildet sind.

Der Fachwerkträger gemäß der Erfindung ist so ausgebildet, daß seine einzelnen Teile aus einer leichten, nicht rostenden hochwertigen Stahl legierung hergestellt werden.

Der Metal !fachwerkträger gemäß der Erfindung unterscheidet sicli von dem Bekannten dadurch, daß der Scheitel des einen der die Hohlstäbe bildenden Blechwinkel nach dem Inneren des Fachwerkträgers weist und seine Schenkel senkrecht zu den Ebenen der stumpf anstoßenden Streben liegen, wobei alle Teile, des Trägers miteinander durch Funktschweißung verbunden sind.

Die Funkisch weißung ist die festeste und billigste Verbindung von Teilen mit in weiten Grenzen veränderlicher Querschnittsform. Hie durch elektrische Funkisch weißung hergestellte Verbindung weist an sich nahezu keinerlei zusätzliches Gewicht auf, da weitere· Verbindungsmittel, wie. Nieten oder Schrauben, nicht benötigt werden, und sie ergibt eine gleiche oder noch größere Festigkeit, wie clic zu verbindenden Teile sie aufweisen. Ferner wird der Querschnitt der zu verbindenden Teile durch Wegnahme von Material nicht geschwächt. Alle die erwähnten Vorteile sind besonders für den Flugzeugbau von entscheidernier Bedeutung.

Gemäß der Erfindung bestehen die Streben · aus U-förmigen, mit ihrer offenen Seite nach auWenliegenden Blechstreifen, deren Schenkel in an sich bekannter Weise mit nach außen umgebogenen Flanschen versehen sind, mit denen sie au den AuWenflanschen der Gurtimgshohlstäbe befestigt sind.

Zur Verbindung der iiinenliegenden Blechwinkel des Gtirtungshohlstabes mit den Scheitclflächen der Unförmigen Streben kann ein innenliegendes Knotenblech verwendet werden, tlas den iiinenliegenden Blechwinkel des , Gurtungshohlstabes an seinem abgeflachten Scheitel berührt. Ferner kann ein äußeres Knotenblech den -innen! legenden Blech winkel des Gurtungshohlstabes mit den nach außen umgebogenen Flanschen der Schenkel der U-förmigen Streben verbinden. Das äußere Knotenblech ist erfindungsgemäß diagonal zwischen den den Gurtungshohlstab bildenden winkelförmigen Blechstreifen angeordnet.

Tn der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigen Abb. ι ein Schaubild eines

Flugzeugrumpfes oder Flugbootes, Abb. 2 ein Schaubikl einer Knotenpunktverbindung eines erfindungsgemäß hergestellten Rumpfes,. Abb. 3 in einem Schaubikl die sich ergänzenden Längsteile der Gurtungen und der inneren und äußeren Verbindungsknotenbleche in dichter Zusammenbau I age nebeneinander, aber für eine klare Übersicht der Teile im Abstande voneinander, Abb. 4 ein Schaltbild des nach außen weisenden Teils der Diagonalstrebe. Abb. 5 ein Schaubild der nach außen weisenden Teile einer Verbindung einer Gurtung und Quer- und Diagonalstreben, wie sie zunächst erfindungsgemäß zusammengebaut werden, Abb. 6 ein Schaubild einer Verbindung des nach außen weisenden Teils einer Gurtung und von Quer- und Diagonalstreben an aneinanderstoßenden Seiten eines Rumpfes mit Versteifungen durch Knotenbleche und Ouerstreben innerhalb des Rumpfes und ein Knotenblech innerhalb der Verbindung selbst gemäß den Zwischenarbeitsstufen der Erfindung und Abb. 7 einen Querschnitt des FI ugzeugrump f es.

Gemäß Abb. 1 besitzt der Rumpf im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und die übliche angenäherte Stromlinienform; dabei erweitert sich der Querschnitt alimählich von der ISTase 10 zu einer Mittelzone 11, während er nach dem Ende 12 allmählich abnimmt. In der Nase des Rumpfes ist ein Teil des Fachwerks dargestellt, das die Maschinenträger 13 trägt. Dieser Teil ist gegenüber dem Hauptrumpf unregelmäßig, während letzterer durch die übliche Regelmäßigkeit des Fachwerks gekennzeichnet ist. In seiner üblichen Form enthält er Längsgurtungen 14, die in den Außenflächen des Körpers durch Quer- und Diagonalstreben 15 und 16 verbunden sind. Die Funktionen dieser Teile sind so allgemein bekannt, daß sich eine Beschreibung erübrigt. Gewöhnlich werden sie aus Stählrohren hergestellt und ah den Knotenpunkten τ8 mit Gurtungen 14 verschweißt, ebenso an anderen Knotenpunkten wie 19 an dem vorderen Stützende und in 20 am Schwänzende.

Abb. 2 zeigt die Ausbildung eines Knotenpunktes 18 gemäß der Erfindung. Anstatt aus Rohren oder aus einem einzigen Stück bestehenden Körpern sind diese Teile aus in der Längsrichtung geteilten Längskörpern mit mehrteiligem Querschnitt zusammengesetzt. ~

Die Gürtungen oder Holme bestehen aus dem Tnnenteil 21 mit nach außen weisendem winkligem Querschnitt und dem ergänzenden Außenteil 22 mit nach innen weisendem winkligem Querschnitt. Die Ouerschnittskanten von Teil 21 sind zu Flanschen 23 nach außen Go umgebogen, die von Kanten 24 des Außenteils 22 überlappt werden. Somit erhält man einen Holm 14 von kastenförmigem, in der Längsrichtung geteilten Querschnitt, und zwar erfolgt die Teilung wesentlich in der Diagonalebene. . Der Scheitel 25 des Quer-Schnitts des Iniienteils 2τ ist diagonal zu dem Inneren des Körpers abgeflacht, um das Anbringen von Streben zu erleichtern. Der, Scheitel 26 des Außenteils 24 ist abgerundet, damit Stoff oder eine andere Verkleidung über die Rundung gezogen werden kann.

Die Streben 15, 16 haben ebenfalls kastenförmigen Hohlquerschiutt 27 mit nach außen umgebogenen Flanschen 2y. Die Diagonalstreben liHben gemäß Abb. 4 in einem Stück mit ihnen Verlängerungen 33 in einem Winkel zu den Seitenwänden, der dem Winkel der Diagonale selbst entspricht. Die Knotenbleche 34 innerhalb des Körpers haben gemäß Abb. 2, 3 und Cx einen winkelförmigen Querschnitt und einen flachen, dem flachen Scheitel 25 der Holme 14 entsprechenden Scheitel 35. In seitlicher ,und Längsrichtung überdecken sie eine erhebliche Fläche von gleicher Ausdehnung des Knotenpunktes itf, und sie vermögen "jedes der Gurtungs- und Strebenglieder des Knotenpunktes beträchtlich zu überlappen.

Die Knotenbleche 36 (Abb. 2, 3 und 6) an den Knotenpunkten IcS sind ebenfalls winklig und haben flache Scheitel 2>7> .ihre seitliche Ausdehnung reicht in ebener Form diagonal über den geschlossenen Querschnitt der Gurtungen 14 von Verbindung zu Verbindung der Teile. Ihre Ausdehnung ist im allgemeinen gleich der des Knotens einschließlich des Bleches 34 und überlappt" die verschiedenen Streben beträchtlich.

Die Diagonalstreben 17 gleichen in ihrem Querschnitt im wesentlichen den Streben 15 und 16, -

Der Zusammenbau,der Teile des Rumpfes erfolgt in der folgenden Weise: Die nach außen weisenden Winkel profile 21 der Gurtungen 14 werden zuerst auf im .Abstand an- geordnete Stützen gelegt. Hierauf werden die nach außen weisenden .JJ-förmigen Teile 27 entweder der Diagonalstreben oder Ouerstreben oder beider in die Stellungen gelegt, die sie in dem fertiggestellten Rümpf einnehmen sollen. Ihre Enden werden mit dem Teil 21, an dem sie anliegen, in der Reihenfolge, in der sie in Stellung gebracht werden, durch Punktschwei llung oder auf sonstige Weise von dem Inneren des nach außen-weisenden Profils der Gurtungen bzw. Streben herausgeführt. Die l'unktschweißungen verbinden die verlängerten Wände, wie 33 der Streben und die Seitenwand der Gurtung 2.1 miteinander. Zuerst werden die Ouerstreben verbunden und hierauf die Diagonalstreben. Tn jeden; Falle wird eint* Verlängerung 33 der

Diagonalstreben 1(> mit einer Seitenwand der Gurtung 14 durch PunktschweiBung verbunden, während die andere Verlängerung mit einer Seitenwand einer Ouerstrebe 15 durch I'unktschweißung verbunden wird. Die Tiefe des U-Querschnitts der Teile 27 ist wesentlich gleich der Wandhöhe der Gurtung 21. au der sie befestigt sind, so daß sie den Scheitel 35 von Teil 21 nicht überlappen. Daher können sich auch die Kanten flansche 29 dieser U-fönuigen Teile der Streben überlappen und passend durclv Punktschweißung miteinander -und mit den Kantcnflanschen 23 des Teils 21, die sie ebenfalls überlappen, verbunden wer-15 de».

Abgesehen von dem den Maschineriträger ; 13 tragenden Nasenteil 10 und dem Schwanz-, j ende 12 ist das Fachwerk genau in der Form ! des fertigen Rumpfes hergestellt. Nach Ent- ; so fernen der zum Zusammenbau dienenden Stützen werden die Knotenbleche 34 innerhalb der Gurtungen und Streben angebracht. j Die flachen Scheitel 35 der Knotenbleche werden durch Punktschwei Rung mit den flachen ' 25 Scheiteln der Gurtungen verbunden, wobei sie von der nach außen weisenden Gurtung 21 ; nach innen verlaufen. Sie werden gleichfalls ! mit der Bodenwand der nach außen weisen- ; ilen Unförmigen Streben durch Punktschweiliung verbunden. IZs ist zu beachten, daß diese Arbeiten, gerade wie die vorhergehenden bei der Verbindung der Streben und Gurtungen von der Außenseite des Fachwerks her mit freier Zugänglichkeit zu allen inneren Teilen ausgeführt werden.

Hierauf werden die Knotenbleche 36, die innerhalb der Verbindung liegen sollen, angebracht. Der Mittelteil 37 dieser Diagonale überspannt den offenen Mund von Teil 21 an dem Knotenpunkt. Die gegenüberliegenden Schenkel des Knotenbleches liegen flach auf den Flanschen 23 und 29 der Gurtungen und Streben 21 und 27 und sind mit diesen Flanschen durch Punktschwei ßung verbunden (Abb. C)).

Diese auf gegenüberliegende. Seiten der Streben aufgebrachten Knotenbleche, von denen das innere 34 mit der Bodemvaud der Streben und dem Scheitel des Teils 21 an der Außenseite der Kantenflanschen der Teile verbunden sind, bilden mit den Seitenwänden des Teils 25 Fassungen, die die Enden der Streben aufnehmen und sie in ihrer Lage halten. Aber im Gegensatz zu der üblichen Praxis, bei der die Fassung zuerst hergestellt wird und hierauf die Teile eingesetzt werden, werden erfindungsgemäß die Teile eingesetzt und hierauf die Fassung außerhalb derselben hergestellt und mit ihnen verbunden. Hierauf werden die Querstrebeu 17 montiert, deren Wandverlängerungen die Streben 27 überlappen. Diese Teile können vor den Knotenblechen 36 in ihre Lage gebracht werden, da sie die Zugänglichkeit nicht stören. Falls jedoch zwischen ihnen und den inneren Knotenblechen 34 eine Störung erfolgen könnte, kann die Strebenverbindung dieser Befestigung vorangehen. Sollte das Fachwerk wegen seiner außerordentlichen Größe nicht so vollkommen starr sein, wie es für die nachfolgende Herstellung erwünscht ist, können die Ouerstreben 17 vor den Knotenblechen 34 und 35 angebracht werden, da das Anbringen dieser Streben dem Knotenpunkt eine große Steifigkeit verleiht, und das Ausrichten der Teile kann nach ihrem Anbringen leicht durchgeführt werden. In einem solchen Italic kann das Fachwerk so lange auf dem Montagegestell verbleiben, bis die Stützen 17 angebracht sind.

Schließlich werden, nachdem alle Teile zusammengebaut sind, die von dem Inneren des Querschnitts aus zu verbinden sind, und ein Bedürfnis für einen Zugang nach innen zu den Teilen nicht mehr besteht, die offenen, nach außen weisenden Profile der Teile 21 und 2j der Gurtungen und Streben geschlossen. Die nach innen weisenden ergänzenden Längsteile 24 und 2& der Gurtungen 14 und der Streben 15 und 16 werden auf die bisher offenen Querschnitte 21 und 27 dieser Teile aufgebracht. Bei den Streben werden die verlängerten Kanten 30 auf die nach außen umgebogenen Flanschen 29 aufgebracht und durch Punktschweißung verbunden. Bei den Gurtungen T4 werden die verlängerten Kanten 24 auf die nach außen umgebogenen Flanschen 23 aufgebracht und mit ihnen durch Punktschweißung verbunden, und ebenso an den Kanten 18 werden die Kanten 24 gleichfalls mit Teilen mindestens der Knotenbleche 36 durch Punktschweißung verbunden. Es ist unwesentlich, ob die Streben 15, 16 oder die Gurtungen 14 zuerst fertiggestellt werden, vorzugsweise werden aber die Gurtungen T4 zuerst» fertiggestellt, damit das Innere des Knotenpunktes τ8 bis zur letzten Minute für einen möglichen Bedarfsfall offen gehalten wird. Nach ihrem Schließen ist der Rumpf, falls die Nasen- und Schwanzknotenpunkte fertiggestellt sind, für das Aufbringen der Bespannung fertig. Die Knotenpunkte am Maschinenträger werden ähnlich konstruiert und unterscheiden sich nur durch die Anzahl der zu verbindenden Teile und in den Winkein, unter denen sie verbunden werden.

Beim Zusammenbau werden die Enden der nach außen weisenden inneren Teile 21 der oberen und unteren Gurtungspaare aneinandergebracht und an ihren äußersten Enden durch Punktschweißung verbunden. Die Enden der hintersten Diagonalstreben 16 werden

in ähnlicher Weise auch mit den Seitenwänden der Teile 21 durch Punktschweißung verbunden. Hierauf werden die Teile 21 der Gurtungen 14 durch Aufbringen der nach innen \veisenden Teile 22 verschlossen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι. Metallfachwerkträger, insbesondere

   ίο für Flugzeugrümpfe, dessen Gurtungen aus Hohlstäben bestehen, die aus winkelförmigen, mit nach außen weisenden Flanschen versehenen Blechstreifen gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitel (25) des einen der die Hohlstäbe (14) bildenden Blechwinkel nach dem Inneren des Fachwerkträgers weist und seine Schenkel senkrecht zu den Ebenen der stumpf anstoßenden Streben (15,

   16) liegen, λντ^εί alle Teile des Trägers miteinander durch Punktschweißung verbunden sind.
2. 2. Metallfaclnverkträger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (15, 16) aus LJ-förmigen, mit ihrer offenen Seite nach außen liegenden Blechstreifen (27) bestehen, deren Schenkel in an sich bekannter Weise mit nach außen umgebogenen Flanschen versehen sind, mit denen sie an den Außenflansclicn (23) der Gurtungshohlstäbe befestigt sind.
3. 3. Metallfach werkträger nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein innenliegendes Knotenblech (34), das den innenliegenden Blechwinkel des Gurtungshohl-Stabes mit den Scheitelflächen der U-förmigen Streben verbindet, wobei es den innenliegenden Blechwinkel des Gürtungshohlstabes an seinem abgeflachten Scheitel berührt. .
4. - 4. Metallfachwerkträger nach Anspruch ι bis 3, gekennzeichnet durch ein äußeres Knotenblech (36), das den innenliegenden Blechwinkel des Gurtungshohlstabes mit den nach außen umgebogenen Flanschen der Schenkel der U-förmigen Streben verbindet.
5. 5. Metal Ifach werkträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Knotenblech diagonal zwischen den den Gurtungshohlstab bildenden win.-" kelförmigen Blechstreifen angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen