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Hohler Blechbauteil Gegenstand des Patents 585 656 ist ein als flacher
Hohlkörper ausgebildeter Blechbauteil, dessen beide an ihren Rändern gegeneinander
abgestützte Hauptwandungen an einer oder an mehreren innerhalb der Ränder gelegenen
Stellen durch anspannbare Queranker gegeneinandergemgen werden. Dirne Hauptwandungen
werden dadurch nach verschiedenen Richtungen hin unter Zugspannung gesetzt und erfahren
gleichzeitig eine Forrnänderung in der Weise, daß die ursprünglich ebenen Blechflächen
in einem durch die Queranker gelegten Schnitt einen Verlauf nach Art einer sog.
Seillinie aufweisen (d. i. die Form einer gebrochenen Linie, welche ein gewichtlos
gedachtes, an seinen Enden festgehaltenes Seil unter dem Einfluß einzelner an ihm
angreifender Kräfte annimmt).
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Wenn das dünne Blech aber bis zur Erreichung der Seillinienform ,angepaßt
wird, so erfährt es mindestens an den lsnickstellen eine dauernde Formänderung,
d. h. es. wird dort über die Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht.
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Die Bemerkung im Patent 585 656, daß die Blechwände von vornherein
mit einer solchen schwachen. Ein- bzw. Ausbuchtung versehen sein können, die dann
durch die Einwirkung der Spannglieder verstärkt wird, besagt also nur, daß auch
schon das vorverformte Blech im Querschnitt eine gebrochene Linie (nur mit im Verhältnis
zur Endform kleinen. Ordinaten) aufweisen soll. Da bei der Weiterverformung eines
derartiggeknickten Bleches die Formänderung sich im wesentlichen auf die Knickstellen
konzentriert, so erfolgt auch diese Weiterverformung unter Überschreitung der Elastizitätsgrenae,
d. h. das Blech erfährt an diesen Knickstellen eine bleibende weitere Formänderung.
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Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Benutzer der hier in Frage
kommenden Bauelemente vielfach stetig gewölbte Flächen den gemäß dem Patent 585
656 sich ergebenden Flächen mit scharfen Knicken vorziehen, insbesondere deshalb,
weil bei stetig verlaufenden Flächen die Erzielung einer besonders glatten Oberflächenschicht
(durch Spachteln, Streichen, Schleifen, Polieren u. dgl.) leichter ist als bei Flächen
mit scharfen Knicken. Ferner aber hat sich gezeigt, daß es bei dem Vorgehen nach
dem Patent 585 656 dann schwierig ist, saubere Flächenformen zu erhalten, wenn die
Umrißform sich nicht mehr nach allen Seiten ziemlich gleichmäßig um einen Mittelpunkt
verteilt (wie beim Kreis, Quadrat oder Sechseck), sondern wenn, wie es im Hochbau
meistens der Fall ist, langgestreckte,
rechteckige Flächen vorliegen.
Es ist hierbei sehr schwierig, in den Feldern zwischen den einzelnen Knicklinien
glatte Flächen zu erzielen, vielmehr wird durch die
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| namentlich vom Rand ausgehenden uni-er' |
| ureidlichen Nebenspannungen eine Beule"@ |
| und Faltenbildung hervorgerufen, welche fü» |
die Verwendbarkeit solcher Bauelemente äußerst nachteilig ist.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es möglich ist, eine
dünne Blechtafel durch quer zu ihr gerichtete Einzelkräfte dadurch unter die zur
Erzielung genügender Eigensteifigkeit ausreichende Vorspannung zu setzen, daß eine
bestimmte Vorwölbung der Blechfläche durch Anziehen der Spannglieder vergrößert
wird, ohne daß dabei aber die Elastizitätsgrenze des Baustoffes überschritten wird.
Es ist infolgedessen möglich, diese Vorwölbung nach einer stetig gekrümmten Fläche
vorzunehmen; es ist dann nach dem Anziehen der Spannglieder ebenfalls noch eine
stetig gekrümmte Fläche, nur mit stärkerer Krümmung, vorhanden. Auch das fertige
Bauelement weist deshalb eine stetige Wölbung auf, so@ daß die obenerwähnten Nachteile
des Blechbauteils nach dem Patent 585 656 nunmehr vermieden sind. Gegenstand der
Erfindung sind demnach Hohlbauteile mit derart vorgeformten Hauptwänden, deren Krümmung
lediglich durch elastische Formänderung weiterhin verstärkt ist und die hierdurch
unter Spannung gesetzt sind. Die Wölbung dieser Hauptwände kann nach innen gerichtet
sein, und es werden in diesem Falle die gewölbten Wände durch auf Zug beanspruchte
Queranker noch weiter nach innen gezogen, oder die Wölbung ist nach außen gerichtet,
und es werden dann die gewölbten Wände durch auf Druck beanspruchte Queranker noch
stärker nach außen gedrückt.
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Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
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Die Abb. i bis 3 zeigen in Vorderansicht, im senkrechten Mittelschnitt
nach Linie II-II der Abb. i und im waagerechten Mittelschnitt nach Linie III-III
der -Abb. i einen Blechbauteil nach der Erfindung.
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Abb.4 zeigt einen Blechbauteil nach der Erfindung im Querschnitt,
und zwar in der linken Hälfte vor dem Anspannen, in der rechten Hälfte nach dem
Anspannen der Queranker.
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Abb.5 zeigt den 'gleichen Bauteil wie Abb.4, jedoch mit anderer Ausbildung
des Querankers.
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Alle bisher erwähnten Beispiele haben nach innen gewölbte Hauptwände.
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Abb.6 zeigt eine Hälfte eines Bauteiles mit nach außen gewölbten Hauptwänden
im Querschnitt. Abb.7 zeigt eine Ausbildungsmöglichkeit eines auf Zug beanspruchten
Querankers in größerem Maßstabe.
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@_Der in den Abb. i bis 4. dargestellte Bau-
| besteht aus den beiden Hauptwänden i |
| 2, die am Rande mit ringsum laufenden |
| 'bblegungen 3, 4. versehen sind, mit welchen |
sie die den Bauteil seitlich abschließenden und die Hauptwände i, 2 zugleich am
Rande gegeneinander abstützenden Seitenwände 5 übergreifen. Die Hauptwände i und
2 sind schon anfänglich in der in Abb. 4, linke Hälfte, ersichtlichen Weise schwach
durchgewölbt und im Bauteil derart angeordnet, daß die Wölbungsscheitel einander
zugekehrt sind. über die Fläche des Bauteils verteilt sind Queranker angeordnet,
die _ aus einer das Blech i erfassenden Hülse 9 mit Innengewinde und einer das Blech
2 erfassenden Schraube io bestehen. Beim Einschrauben der Schraube i o in die Hülse
9 werden, wie in der rechten Hälfte der Abb. 4 gezeigt, die Blechflächen i, 2 einander
noch mehr genähert, die Bleche also unter Zugspannung gesetzt, dabei bleibt aber
die ursprüngliche Muldenform, abgesehen von der Vergrößerung ihrer Pfeilhöhe, im
wesentlichen erhalten.
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Bei dem in Abb. 5 dargestellten Beispiel sind die Bleche i und 2 zur
Aufnaharie der von außen her einzuführenden Ankerschrauben 16 und 17 mit
Löchern versehen, deren Rand nach innen versenkt ist. Gegen die im Bauteilinnern
liegende Seite dieses Randes stützt sich das an den Enden entsprechende Versenkungen
aufweisende und mit Innengewinde versehene Rohr 18. Die versenkten Lochränder der
Bleche i und 2 werden also zwischen die versenkten Rohrenden und die konischen Köpfe
der Schrauben 16 und 17
eingespannt. Die Länge des Distanzrohres i 8 ist um
eine bestimmte Strecke kleiner als der Abstand der beiden vorgeformten, aber noch
nicht unter Spannung gesetzten Blechwände i und 2. Das Gegeneinanderziehen und Unterspannungsetzen
dieser Blechwände erfolgt durch Einschrauben der Schrauben 16 und 17
in das
Rohr 18, und zwar so lange, bis die Lochränder der Bleche zum Anschlag gegen
die Rohrenden kommen. Die Größe der Weiterverformung der Bleche ist hierbei also
begrenzt. Diese Ausbildung der Spannglieder hat also den Vorteil, da.ß eine übermäßige
Anspannung der Blechwände, die zu einer seillinienartigen Querschnittgestaltung
führen könnte, nicht möglich ist. Außerdem besteht der Vorteil, daß eine senkrecht
zur Muldenfläche neben dem Queranker angreifende Kraft die Blechwand nicht vom Ankerkopf
nach innen hin abheben kann.
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Beim Bauteil mach Abb. 6 sind die Hauptwände i i, 12 nach außen gewölbt.
Sie sind
gemäß den gestrichelten Linien vorgeformt und werden mittels
der auf Druck beanspruchten Queranker 2 i noch weiter nach außen in die mit vollen
Linien gezeichnete Lage ausgebaucht. Der Queranker wird mit seinem Gewindeteil in
eine Mutter 2o eingeschraubt, die sich gegen die Innenseite des versenkten Lochrandes
der Blechwand i i abstützt, und drückt mit seinem Ende gegen eine Eintief ung 23
der anderen Blechwand 12. Die Länge des Querankers 21 ist so abgepaßt, daß sein
Kopf 22 sich fest gegen die Außenseite der Versenkung in der Blechwand i i anlegt,
wenn die gewollte Mehrausbauchung der Blechwände i i und 12 erreicht ist. Dieser
Kopf bildet also zugleich einen die Stärke der zusätzlichen Ausbauchung begrenzenden
Anschlag.
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Bei der Querankerausbildung nach Abb.7 ist der hülsenartige Querankertei125
in einer durchlochten Einprägung 27 der Blechfläche i festgenietet. Der konische
Schraubenkopf des anderen Querankerteils 26 legt sich von außen her in eine konische
Vertiefung 28 der Blechwand 2. Damit nun auch hier kein Abdrücken des Bleches 2
von diesem Schraubenkopf möglich ist, wird der Schraubenkopf mit der Wand dieser
Vertiefung 28 durch Löten oder Schweißen fest verbunden. Durch die aufzubringende
Lö.t- oder Schweißmasse 3o kann ein völlig dichter Abschluß und eine ganz glatte
Außenfläche der Blechwand 2 erreicht werden. In gleicher Weise können auch die neben
dem Nietkopf der Hülse 25 etwa noch vorhandenen Vertiefungen durch eine aufzubringende
Kitt-, Löt-- oder Schweißmasse 30 ausgefüllt werden, so daß auch dort ein völlig
glatter Abschluß erreicht ist.