DE602875C - Metallener raeumlicher Traeger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen metallenen räumlichen Träger, insbesondere Dreieck- oder Vieleckträger, der durch miteinander verbundene, zweckmäßig aus Blechprofilen bestehende Holme und Streben gebildet wird, wobei Wandungen der Streben gegen entsprechende Wandabschnitte des Holmes anliegen und mit diesen z. B. durch Punktschweißung verbunden sind, insbesondere für den Flugzeugbau.

Bei den bisher üblichen Ausführungen wurden die Verbindungen zwischen den Halmen und Streben entweder durch Anwendung von Verbindungsblechen o. dgl. verhältnismäßig verwickelt, teuer und schwer, oder die Verbindungen waren unvollkommen, indem nicht das gesamte Profil der Streben und Holme zur Übertragung der Kräfte herangezogen wurde.

Die Nachteile der bekannten Ausführungen werden gemäß der Erfindung mit äußerst einfachen Mitteln dadurch beseitigt, daß die einander gegenüberliegenden Schenkel jeder der verschiedenen an 'einer Stelle eines Holmes angreifenden, im Winkel zueinander verlaufenden Streben mit ihren einander gegenüberliegenden, in der Längsrichtung des Holmes liegenden Wandungen gegen entsprechende, einander gegenüberliegende Abschnitte der Schenkel des Holmes anliegen und mit diesen verbunden sind, wobei zweckmäßig die einander gegenüberliegenden Verbindungsstellen einer Strebe mit einem Holm in der Längsrichtung der Strebe gegeneinander versetzt sind.

Bei Trägern mit rinnenförmigen, die Enden der Streben erfassenden Holmen treten gemäß der Erfindung die Enden der verschiedenen im Winkel zueinander verlaufenden, mit den Holmen zu verbindenden Streben durch die gleiche, längs der einen Seite des Holmes angeordnete Öffnung in das Innere des Holmes ein.

Es sind zwar schon räumliche Träger bekannt, bei denen die Flächen der Streben und der Holme aufeinander aufliegen und die Verbindungsstellen durch die aneinander anliegenden Teile hindurchgeführt sind. Bei den bekannten Ausführungen von räumlichen Trägern liegt jedoch jeweils nur eine Fläche einer Strebe an einer Fläche eines Holmes an, wobei sich eine wenig feste, insbesondere wenigverwindungssteife Verbindung ergibt. Andererseits sind auch schon Träger bekannt, bei denen die Enden der Streben beiderseits durch die sie umgreifenden hohlen Holme erfaßt werden. Bei diesen Ausführungen handelt es sich aber nicht um räumliche Träger,

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dimitri Birkin in Berlin.

bei denen infolge der im Winkel zueinander verlaufenden Streben, die beide an ein und demselben Holm befestigt werden sollen, wesentlich schwierigere Verhältnisse vor-S liegen.

Zur Bildung der einzelnen Streben findet vorzugsweise Blech aus einer korrosionsfesten Stahllegierung, z. B. Chromnickelstahl, Verwendung, und die Vereinigung der EIemente erfolgt vorzugsweise durch elektrische Punktschweißung. Da Blechprofile an sich, und die erfindungsgemäß verwendeten Blechprofile im besonderen, im Verhältnis zu ihrem Gewicht sehr große Festigkeit, insbesondere auch Knickfestigkeit, besitzen, und da bei Verwendung korrosionsfesten Metalles bei der Festigkeitsberechnung keine Rücksicht auf Abrosten o. dgl. genommen zu werden braucht und auch kein Anstrich benötigt wird, so wird ein Träger gemäß der Erfindung äußerst leicht im Verhältnis zu bekannten Trägerkonstruktionen gleicher Festigkeit. Gemäß der Erfindung gestaltete Träger können insbesondere im Flugzeugbau und auch sonst im Fahrzeugbau und ferner für Antennen usw. Verwendung finden. Die Wichtigkeit einer Gewichtsverminderung bei Flugzeugkonstruktionen ist bekannt. Auch für Antennen ist ein geringes Gewicht bedeutungsvoll, da kleinere Antennen, z. B. für Militärzwecke, mitunter tragbar sein müssen und da für größere Antennen die Größe der sie tragenden Isolatoren und der übrigen Fundamente, deren Ausbildung häufig sehr schwierig ist, weitgehend vom Gewicht der Antenne abhängt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele, und zwar zeigen Abb. 1 einen Dreieckträger in schematischer schaubildlicher Darstellung, die Abb. 2 bis 7 Profile, die zweckmäßig für die Streben Verwendung finden können, Abb. 8 einen Querschnitt durch einen Dreieckträger, Abb. 9 einen Knotenpunkt in Ansicht, Abb. 10 einen der drei aus Abb. 9 ersichtlichen Knotenpunkte in vergrößertem Maßstab mit etwas abweichender Anordnung der Streben, Abb. 11 in der Abb. 10 entsprechender Darstellung einen Knotenpunkt mit im Winkel von 90 ° zueinander verlaufenden Streben und die Abb. 12 bis 16 in der Abb. 10 entsprechender Darstellung verschiedene Ausführungsformen der Verbindung zwischen Streben und Holmen.

' Der in Abb. 1 dargestellte Träger besteht aus Längsholmen 1, 2, 3, je drei ein Dreieck bildenden, die Holme miteinander verbindenden Streben 4, 5, 6 und zwischen je zwei Dreieckverbänden angeordneten Diagonalstreben 7, 8, 9.

Für die Streben finden Profile Verwendung, die, wie aus den Abb. 2 bis 7 ersichtlich, zwei gegenüberliegende, parallel zueinander verlaufende Wandungen α und b aufweisen.

Bei den in den Abb. 8 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen stellt der Holm, als . Ganzes betrachtet, eine Rinne dar, die aus einem Bodenteil 10 und zwei Seitenwandteilen 11 und 12 zusammengesetzt ist. Von den Rändern des Bodenteiles 10 sind hauptsächlich zur Verstärkung dienende Flanschen 13, 13 abgebogen. Die Verbindung der Seitenwandteile 11 und 12 mit der Bodenwandung 10 erfolgt mittels von den Seitenwandteilen abgebogener Flanschen 14, 14. Die Seitenwandteile 12 weisen zwei im Winkel zueinander verlaufende, im Querschnitt ein V bildende Abschnitte ii^a, n^& bzw. 12°, 12⁶ auf. Von den freien Rändern der Seitenwandteile 11,12 können noch zur Verstärkung dienende Flanschen 16,16 abgebogen sein.

Die Enden der Streben, z. B. 4, 5, treten in das Innere des aus den Teilen 10 bis 12 zusammengeschweißten Holmes ein. Die Strebe 4, deren Querschnitt gemäß Abb. 4 gestaltet ist, legt sich mit ihrer durch Flanschen gebildeten Wandung α gegen den Wandabschnitt n^a und mit ihrer Bodenwandung b gegen den Wandabschnitt I2⁶ des Holmes an und ist mit diesem verbunden, vorzugsweise verschweißt. In gleicher Weise ist die Wandung α der Strebe 5 mit dem Wandabschnitt I2^a und die Wandung & mit dem Wandabschnitt ΐΐ^δ des Holmes vereinigt.

Wie aus den Abb. 8 und 9 ersichtlich, verlaufen die miteinander einen Dreieckverband bildenden Streben 4, 5, 6 nicht genau senkrecht zur Längsrichtung der Holme, sondern jede von ihnen ist im gleichen Sinne etwas gegen die senkrechte Richtung verdreht, so daß zwei an einem Holm angreifende Strebenenden nebeneinanderliegen und ungehindert aneinander vorbeigeführt werden können.

Bei dem in den Abb. 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die rinnenförmigen Streben 4, 5, 6 ebenso wie die Diagonalstreben 7, 8, 9 so angeordnet, daß die Öffnung der Rinne auf das Innere des Dreieckträgers zu gewendet ist. Wie aus Abb. 10 ersichtlich, ist auch die umgekehrte Anordnung möglich. Bei der in Abb. 10 dargestellten Anordnung sind die Wandungen α der Streben 4, 5 mit den Wandabschnitten n^a, I2^fl und die Wandungen b mit den Wandäbschnitten I2^& bzw. ii^& des Holmes verbunden. Wenngleich das Aussehen der Konstruktion durch die nach außen offenen Streben verschlechtert wird, so weist diese Konstruktion gegenüber der in den Abb. 8 und 9 dargestellten Konstruktion den Vorteil auf, daß die Streben dichter aneinander herangerückt werden können, da

sich die einander zugewendeten seitlichen Flanschen α nicht kreuzen.

Das in Abb. ii dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Abb. io dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen nur dadurch, daß die Streben nicht wie für einen Dreieckverband im Winkel von 6o°, sondern in dem für einen Viereckverband erforderlichen Winkel von 90⁰ zueinander verlaufen.

Bei dem in den Abb. 8 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiel können die Stirnflächen der Streben parallel zum Bodenteil 10 des Holmes (Abb. 11) verlaufen oder auch in der in den Abb. 8 und 10 dargestellten Weise stärker abgeschrägt sein. Durch die stärkere Abschrägung wird einerseits bei der in den Abb. 10 und 11 dargestellten Anordnung des Strebenquerschnittes .ein Sichschneiden der einander zugewendeten Strebenflanschen verhindert. Außerdem kann in die Bodenwandung ιό des Holmes noch, eine in Abb. 10 strichliniiert angedeutete Versteifungsrippe 17 eingepreßt werden.

Die Öffnung der die Holme bildenden Rinne kann durch mit den Flanschen 16 verbundene, die Eintrittsöffnungen für die Streben frei lassende Platten 18 (Abb. 10 und 11) abgeschlossen werden. In entsprechender Weise können auch, wie aus Abb. 11 ersichtlich, die außerhalb der Holme liegenden Abschnitte der Streben durch mit den Flanschen α der Streben verbundene Blechstreifen i8^a verschlossen werden, so daß die Streben geschlossene Kastenträger darstellen.

Bei der in den Abb. 8 und 9 dargestellten Anordnung des Strebenquerschnittes können die Teile 10, 11 und 12 des Holmes vor ihrer Vereinigung mit den Streben zu dem fertigen Holm vereinigt werden; die Verbindungsstellen zwischen Holm und Streben bleiben ausreichend zugänglich. Bei der in den Abb. 10 und 11 dargestellten Anordnung der Strebenquerschnitte dagegen werden zweckmäßig erst die Streben mit den Teilen 11 und 12 der Holme verbunden, worauf dann nachträglich die Vereinigung der Bodenwandung 10 mit den Flanschen 14 der Teile 11 und 12 erfolgt. Andernfalls wäre es schwierig, zu den Verbindungsstellen der Wandungen b der Streben 4, 5 mit den Wandabschnitten 1 i^b, I2^b der Holme zu gelangen.

Das in Abb. 12 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorher dargestellten Ausführungsbeispielen im wesentlichen nur durch eine abweichende Gestaltung der Bodenplatte 10 des Holmes sowie dadurch, daß die zur Verbindung mit der Bodenplatte 10 dienenden Flanschen 14 der Seitenwandteile 11, 12 des Holmes aufeinander zu gerichtet sind. An Stelle des bei diesem Ausführungsbeispiel angenommenen Z-förmigen Querschnittes für die Streben 4, 5 kann naturgemäß ohne weiteres ein anderer Querschnitt Verwendung finden, ohne daß deshalb eine Änderung des Holmquerschnittes erforderlich wäre.

Das in Abb. 13 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorher dargestellten Ausführungsbeispielen grundsätzlich dadurch, daß der Holm aus zwei einander gegenüberliegenden Teilen 19 und 20 besteht. Der eine einfache Winkelschiene bildende Holmteil 9 ist mit den außenliegenden Wandungen b der Streben 4, 5 verbunden, während der im wesentlichen gleichfalls eine einfache Winkelschiene bildende Holmabschnitt 20 mit den innenliegenden Wandteilen α der Streben vereinigt ist. Die Öffnung der Winkelschiene 20 kann durch eine ihre öffnung überbrückende Schiene 21, die zweckmäßig erst nach der Vereinigung der Schiene 20 mit den Streben angebracht wird, zu einem geschlossenen Kastenträger umgestaltet werden. Zur Herstellung der Verbindung sind zweckmäßig sowohl von der Schiene 20 als auch von der Schiene 21 aneinander anliegende und vorzugsweise punktverschweißte Flanschen 22, 23 abgebogen. Auch die Schiene 19 könnte, abgesehen von den Eintrittsstellen für die Streben, durch entsprechend gestaltete Teile zu einem geschlossenen Kastenträger ergänzt werden.

Bei dem in Abb. 14 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Holm im wesentliehen aus einem doppelt rinnenförmigen Teil 24, wobei die eine Strebe 4 mit den Seitenwandungen 25^ß, 2S⁶ der einen Rinne und die zweite Strebe 5 mit den Seitenwandungen 26", 26^b verbunden ist. Zur Versteifung können von dem Teil 24 seitliche Flanschen 27 abgebogen sein, und zur weiteren Versteifung sowie zur Verbesserung des Aussehens kann eine rinnenf örmige Deckschiene 28 mittels von ihr abgebogener, gegen die Flanschen 27 anliegender Flanschen 29 mit der Schiene 24 verbunden sein.

An Stelle der in den Abb. 13 und 14 dargestellten Strebenprofile. können wiederum andere Strebenprofile Verwendung finden, ohne daß eine Änderung der Form der Holme erforderlich wäre.

Außer den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen gibt' es eine große Anzahl weiterer Ausführungsmöglichkeiten. Insbesondere lassen sich andere Querschnitte und Anordnungen für die Streben und Holme verwenden, in Anlehnung an die in den Abb. 8 bis 11 dargestellten Ausbildungen kann die Verbindungsstelle zwischen dem Bodenwandteil und den Seitenwandteilen 11 und 12 an anderer Stelle angeordnet und in anderer

Weise ausgebildet sein, wie dies in den Abb. 15 und 16 beispielsweise angedeutet ist. Bei der Ausbildung der Profile und ihrer Unterteilung muß naturgemäß darauf Rücksieht genommen werden, daß die Verbindungsstellen für die Einführung von Schweißelektroden oder Nieten und Nietwerkzeuge zugänglich sind. Bei Verwendung von korrosionsfesten Stahllegierungen erfolgt die Verschweißung unter Anwendung äußerst kurzer, zwischen ¹^g bis ¹ZsOOo Sekunde, zweckmäßig etwa bei ^200 Sekunde liegenden Schweißzeiten und unter Anwendung entsprechend großer Stromstärken, da hierbei die Eigenschäften des die Schweißstellen bildenden und um die Schweißstellen herumliegenden Materials der Streben und Holme, insbesondere die Festigkeitseigenschaften, nicht ungünstig verändert werden, wie dies bei Anwendung der bisher üblichen Sch weiß ver fahren der Fall ist.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Metallener räumlicher Träger, insbesondere Dreieck- oder Vieleckträger, der durch miteinander verbundene, zweckmäßig aus Blechprofilen bestehende Holme und Streben gebildet wird, wobei Wandungen der Streben gegen entsprechende Wandabschnitte des Holmes anliegen und mit diesen z. B. durch Punktschweißung verbunden sind, insbesondere für den Flugzeugbau, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Schenkel (a, b) jeder der verschiedenen an einer Stelle eines Holmes (1) angreifenden, im Winkel zueinander verlaufenden Streben (4,5) mit ihren einander gegenüberliegenden, in der Längsrichtung des Holmes liegenden Wandungen (a und b) gegen entsprechende, einander gegenüberliegende Abschnitte der Schenkel (ii°, I2^& und i2^a, 11⁶) des Holmes anliegen und mit diesen verbunden sind, wobei zweckmäßig die einander gegenüberliegenden Verbindungsstellen einer Strebe mit einem Holm in der Längsrichtung der Strebe gegeneinander versetzt sind.
2. 2. Träger nach Anspruch 1 mit rinnenformigen, die Enden der Streben erfassenden Holmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der verschiedenen im Winkel zueinander verlaufenden, mit den Holmen (1,2) zu verbindenden Streben (4 bis 9) durch die gleiche, längs der einen Seite des Holmes angeordnete öffnung in das Innere des Holmes eintreten.
3. 3. Träger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Seitenwandungen (a, b) der den Holm bilden- &> den Rinne aus zwei Abschnitten (n^a, ii⁶ bzw. I2^a, i2^&) besteht, die in dem Winkel, den die Streben (4, S) miteinander bilden, zueinander verlaufen, wobei mit dem einen Wandabschnitt die eine Wandung der einen Strebe und mit dem anschließenden anderen Abschnitt die eine Wandung der zweiten Strebe verbunden ist.
4. 4. Träger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Holm aus einem die Bodenwandung der Rinne und ' zwei die beiden Seitenwandungen bildenden Profilen (ι o, 11, 12) zusammengesetzt ist.
5. 5. Träger nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenwandungen der den Holm bildenden Rinne aus je einem im Querschnitt V-förmigen Profil (11 bzw. 12) bestehen, wobei von einem oder beiden Schenkeln des V Flanschen (14, 16) abgebogen sind, von denen der eine mit den die Bodenwandung der Rinne bildenden Profilen (10) verbunden ist.
6. 6. Träger nach Anspruch.5, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem V-förmigen Profil abgebogene, zur Verbindung mit dem Bodenteil der Rinne dienende Flansch (14)- sich nach außen erstreckt (Abb. 12).
7. 7. Träger nach einem der Ansprüche 4, S oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß von den Rändern des die Bodenwandung des rinnenförmigen Hohnes bildenden Metallstreifens (10) Flanschen (13) in Richtung auf die Streben (4, 5) zu abgebogen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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