DE6922867U - Tragkoerper insbesondere fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Dipl.-Phys. Karl H. Olbricht

Patentanwalt

8000 München 22
Maximilianstrahe 43

G 122 - Ot/Ba

AIfons Brem, 89 Augsburg, Donauwörterstr. 128

"Tragkörper insbesondere für Fahrzeuge"

Die vorliegende Neuerung betrifft einen Tragkörper insbesondere für Fahrzeuge, namentlich Luft- und Wasserfahrzeuge sowie Teile davon.

Für viele Fahrzeuge dieser Art ist es wichtig, stabile und doch leichte Bauteile zu haben, welche verhältnismäßig große Beanspruchungen aufnehmen können. Für manche Anwendungsfälle hat man sich mit einer Rippen- oder Spantbauweise beholfen, wobei auf ein Traggestell aus längs- und/oder querverrippten Halteelementen eine Kunststoffbespannung aufgebracht wird. Beispiele hierfür sind Faltboote, Modellflugzeuge und dergleichen. Ferner ist in der deutschen Patentschrift 1 919 896 ein Bootsrumpf beschrieben, bei dem zwischen einer Doppelhaut Versteifungsrippen vorhanden sind. Diese sind im Profil z. B. dreieck- oder trapezförmig angeordnet, und jede zweite von diesen Rippen gebildete Kammer kann mit einem

Schaumstoff gefüllt sein, der zu einer gesteigerten Sinksicherheit beitragen soll. Verletzungen der Außenhaut werden im allgemeinen jedoch kaum auf die geschäumten Kammern beschränkt bleiben. Beschädigungen der übrigen, hohlen Kammern sind vielmehr leicht möglich. Nachteilig ist auch, daß die
Notwendigkeit vieler Eippen und einer zusätzlichen Innenhaut das Gewicht der Konstruktion stark erhöht.

Andere bekannte Tragkörper bestehen von vornherein nur aus
Rippenwerken. So zeigt die deutsche Patentschrift 1 965 726
einen schwimmfähigen Ponton, der in eine Anzahl von Einzelkammern unterteilt ist. Bei diesem Aufbau handelt es sich im Grunde nur um die aus dem Schiffbau übernommene Anordnung von abgeschotteten Einzelräumen. Letztere verbessern die Sinksicherheit dann, wenn nur ein kleiner Teil des im Wasser befindlichen Schwimmkörpers beschädigt werden sollte. Tritt hingegen ein größerer Schaden auf, etwa das Aufreissen der Pontonhaut entlang der Wasserlinie, so werden die aufgerissenen Einzelkammern sämtlich geflutet und das Sinken des Pontons ist unvermeidlich. Man könnte dem entgegenwirken, indem man eine
Anzahl der Kammern sehr groß und die Einzelkammern selbst
sehr klein macht; derartige Gebilde sind aber nicht nur sehr schwer und damit für leichte Fahrzeuge wie z. B. Flugmodelle prinzipiell wenig geeignet, sondern auch wegen der großen
Zahl von Verbindungsstellen und des hohen Materialaufwandes
sehr unwirtschaftlich in der Herstellung.

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Aufgabe der Neuerung ist es, diese und weitere Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden und mit geringstem Aufwand einen stabilen Leicht-Tragkörper zu schaffen, der insbesondere für Luft- und Wasserfahrzeuge verwendbar ist und nicht nur den auftretenden Belastungen standhält, sondern zugleich die Eigenschaften des Fahrzeuges verbessert.

Ein Tragkörper der eingangs erwähnten Art besteht nach der Neuerung aus einem von einer Kunststoffumhüllung umschlossenen Schäumstoffkörper. Die Umhüllung verleiht dem Schaumkörper hohe Festigkeit und dient dank ihrer vollständigen Korrosionsbeständigkeit zugleich zu seinem mechanischen und/oder chemischen Schutz.

An den Schaumstoffkörper kann die Umhüllung als rohrförmiger oder rohrähnlicher Körper satt anschließen. Der Querschnitt eines Hüllrohres kann jede geeignete Gestalt haben, also beispielsweise Kreis-, Ellipsen-, Oval-, Quadrat-, Eechteck-, Dreieck- oder Jede andere in Betracht kommende Form wie z. B. das Profil eines Tragflügels.

Schäumstoffkörper und Umhüllung können lediglich kraft- oder formschlüssig aneinander anliegen, aber auch miteinander flächig verbunden, z. B. vernetzt sein. Verbundkörper haben den Vorteil besonders hoher Gestaltfestigkeit und können deshalb erhebliche Kräfte aufnehmen. Dies gilt für jede Art der

Beanspruchung, so daß Zug- und Druckkräfte ebenso rufgefangen werden wie Biege-, Tor, .sions- und Scherkräfte bzw. -momente.

Wichtig ist, daß die Umhüllung nach der Neuerung f lüssigkei"csdicht und außen glatt ist. Sie kann aus einer dünnwandigen, ein- oder mehrlagigen Schicht wenigstens eines aushärtbaren oder ausgehärteten und vorzugsweise klebbaren Kunststoffes bestehen, z. B. aus polymerisierbaren Stoffen wie Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Polyesterharzen sowie aus irgendwelchen Thermo- oder Duroplasten. Des weiteren kann die Umhüllung Versteifungseinlagen enthalten, z. B. Glasfasern oder Netzwerke aus solchen.

Eine Ausführungsform der Neuerung, bei welcher der Schaumstoff körper porös ist, eignet sich namentlich für solche Tragelemente, deren Inneres mit anschließenden Räumen in Strömungsverbindung stehen soll. Solche Tragkörper bilden alsdann gas- oder flüssigkeitsdurchlässige Rohre oder Kanäle, die auch zu Filterzwecken dienen können.

Bei einer anderen Ausführungsform des neuerungsgemäßen Tragkörpers weist der Schäumstoffkörper geschlossene Zellen auf. Die mit Luft oder anderen Gasen gefüllten Hohlräume dieser Zellen stehen untereinander nicht in Strömungsverbindung, und ein solcher Aufbau ist daher insbesondere für Tragkörper bzw. Tragelemente geeignet, die auch im Falle einer Beschädigung

der Kunststoff-Umhüllung unsinkbar sein sollen. Beispiele hierfür sind Schwimmkörper wie Pontons, Schiffs- und Bootsrümpfe, Bojen, Plugzeugschwimmer und dergleichen.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Schaumstoffkörper aus elastisch verformbaren Werkstoff wie Natur- oder Kunstgummi besteht. Der Tragkörper kann dann in Teilchen oder als Ganzes elastische Verformungen aufnehmen, und insbesondere in Verbindung mit eirer gleichfalls dehnungselastischen Umhüllung sind große Federwege und hohe Dämpfungen erzielbar. Derartige Tragelemente sind deshalb bevorzugt für Verwendungen geeignet, bei denen flächenhafte Krafteinwirkungen aufgefangen werden müssen, die auch in Vibrationen oder unregelmäßigen Stoßen bestehen können» Unter den zahlreichen möglichen Anwendungsbeispielen seien Tragpolsterungen für Sitze und Liegen, Schwimmatratzen, Schwimm- bzw. Rettungcgürtel, Schlauchboote usw. genannt. Aus vielen geschlossenen Zellen aufgebaute Schaumkörper sind dabei in besonders hohem Maße sinksicher, doch ist auch bei porösem Aufbau wegen des außerordentlich geringen spezifischen Gewichts der Schaumstoffe stets ein Auftrieb des Tragkörpers gegenüber Flüssigkeiten wie Wasser gewährleistet.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung ist vorgesehen, daß der Tragkörper mit abgedichteten Aufnahmeöffnungen für einsetzbare Elemente, Verbindungsstücke usw. versehen ist. Dadurch wird eine bequeme und sichere Verbindung mit weiteren Bauteilen

ermöglicht. Diesem Zweck dient es auch, wenn die Umhüllung mit flächigen Verbd" dungsteilen stoffschlüssig verbunden, insbesondere einstückig ist. Beispielsweise kann ein als Trag- oder Leitflugel ausgebildeter Tragkörper nach der Neuerung über Kunststoff- oder auch Gewebe-Folienstücke mit Klappen verbunden sein, die zur Änderung der Strömungsverhältnisse dienen (Landeklappen, Höhen- und Seitenruder).

Nach der Neuerung können ferner in den Schäumstoffkörper Trennwände eingebettet sein, die gegebenenfalls mit der Umhüllung stoffschlüssig verbunden sind. Diese Ausgestaltung schafft eine weitere Unterteilung im Inneren des Schaumstoffkörpers, der infolgedessen aus voneinander getrennten, jedoch unter Umständen nicht nur miteinander, sondern auch mit der Umhüllung zumindest punkt- oder linienweise verbundenen Elementen besteht. Anordnungen dieser Art sind beispielsweise für Pontons, Bojen und andere Schwimm- oder Flugkörper geeignet. Trotz einfacher und billiger Herstellung erzielt man so einen auch bei schweren Beschädigungen noch völlig sinksicheren und vor allem leichten Tragkörper; die Trennwände müssen keine Stützfunktion für die Umhüllung übernehmen und können daher aus Folien von niedrigem spezifischem Gewicht bestehen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Schrägansicht eines aufgeschnittenen

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Tragkörpers nach der Neuerung,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines als Tragflügel ausgebildeten neuerungsgemäßen Tragkörpers,

Fig. 5 ^ine schematisierte Längsschnittansicht eines als Bootskörpers ausgebildeten neuerungsgemäßen Tragkörpers,

Fig. 4- einen Querschnitt längs der Linie IV-IV aus Fig. 3 und

Fig. 5 noch eine andere abgewandelte Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Tragkörpers.

Die in Fig. 1 dargestellte Gestaltung läßt einen Tragkörper 1 erkennen, der aus einem inneren Schaumstoffkörper 2 und einer äußeren Umhüllung 3 besteht. Der Schaumstoffkörper 2 kann porös oder auch zellig aufgebaut sein und aus Kunststoff, beispielsweise aus geschäumtem Polystyrol, oder aus einem elastisch verformbaren Werkstoff wie Natur- oder Kunstgummi begehen. Der Schaumstoffkörper 2 kann mit der Umhüllung 3 nicht, stellenweise oder flächig verbunden sein, beispielsweise durch Vernetzung. Die Kunststoff-Umhüllung 3 besteht aus einem rohrförmigen oder rohrähnlichen Körper, der im gezeichneten Ausführongsbeispiel Rechteck-Querschnitt besitzt. Die Kanten 4- des Hüllkörpers 3 dienen zur Versteifung, an ihrer Stelle oder zusätzlich können auch Sicken und/odjr Kippen vorgesehen sein. Derartige Versteifungselemente sind selbstverständlich auch an den übrigen Teilen

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der Mantelfläche des Hüllkörpers·'3 möglich. Dieser besteht vorzugsweise aus einer dünnwandigen, ein- oder mehrlagigen Schicht wenigstens eines aushärtbaren oder ausgehärteten und insbesondere klebbaren Kunststoffes. In die Umhüllung können Versteifungseinlagen eingebettet sein, beispielsweise Glasfasern oder Netzwerke daraus. Die Kunststoff-Umhüllung 3 nimmt auf den Tragkörper 1 wirkende Kräfte auf und dient gleichzeitig zum Schutz des inneren Schäumstoffkörpers 2, welcher nicht nur den Hüllkörper 3 allseitig abstützt, sondern außerdem dank seines niedrigen spezifischen Gewichts einen sehr leichten Tragkörper hoher Festigkeit ermöglicht. Die äußere Form kann dabei den jeweiligen Gegebenheiten bzw. Anforderungen schon bei der Herstellung angepaßt werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zeigt einen Tragflügel 11, bei dem ein Schaumstoffkörper 12 von einer Umhüllung 13 umgeben ist, deren Profil nach aerodynamischen Gesichtspunkten gestaltet ist. Der Hauptteil des Tragflügels 11 weist eine gerade Hinterkante 14 auf, die zum Flügelende zu in einen Ansatz 15 übergeht. Verbindungslaschen 16, welche als Folien-

: stücke ausgebildet sein können, sind einerseits in die Um-

hüllung 13 des Tragflügels 11 und andererseits in eine Um-

hüllung 19 einer Landeklappe 17 eingebettet, welche auf diese , Weise mit dem Tragflügel 11 gelenkig verbunden ist. Auch die

Landeklappe 17 kann einen inneren Schaumstoffkörper 18 aufweisen. Die Herstellung eines solchen, außen völlig glatten

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Kunststoff-Tragkörpers kann beispielsweise so erfolgen, daß zuerst der Hüllkörper 3 etwa durch Gießen als konisches Rohr von geeignetem Zuschnitt erzeugt wird, das unter Formgebung zusammengedrückt und anschließend innen ausgeschäumt wird. Verbindungselemente nach Art der Laschen 16 sind hierbei von vornherein mit den Hüllkörpern 13 bzw. 19 verbunden, ohne daß irgendwelche die Strömungsverhältnisse störenden Oberflächen-Unebenheit eii entstünden.

Dieser Vorteil äußert sich auch bei der Ausführung gemäß Fig. 3 und 4, wo der neuerungsgemäße Tragkörper als Bootskörper 21 gestaltet ist. Dieser besteht wiederum aus einem inneren Schäumst off körper 22 mit einer äußeren Umhüllung 23. Der Schäumstoffkörper 22 ist hier zweckmäßig zellig aufgebaut und gegebenenfalls in an sich bekannter Weise unterteilt. Wegen der erhöhten Anforderungen kann die Bootshaut 23 beispielsweise aus glasfaserverstärktem Polyesterharz bestehen, das nicht allein hohe Festigkeit hat, sondern zusätzlich absolut korrosionsbeständig ist. Soweit erforderlich, können abgedichtete Aufnahmeöffnungen 24 für einsetzbare Elemente, Verbindungsstücke usw. vorgesehen sein, wie das am Beispiel eines Mastes 25 gezeigt ist. Bei der Formgebung können notwendige Ausnehmungen von vornherein vorgesehen werden, z. B. ein vertiefter Sitzraum oder Cockpit 26.

Noch eine andere Ausführungsform der Neuerung ist in Fig. 5

dargestellt. Dort ist der Tragkörper als Pontonkörper 31 ausgebildet, der aus Schäumstoffζeilen 32 innerhalb einer Umhüllung 33 "besteht. Die Schaumstoff zellen 32 sind durch Trennwände 3^ voneinander getrennt, die in der Zeichnung wegen des abgehoben dargestellten Deckels 35 erkennbar sind, der normalerweise mit der Umhüllung 33 verbunden ist. Es ist nicht notwendig, aber ohne weiteres möglich und auch vorteilhaft, wenn die Trennwände 34- untereinander und gegebenenfalls auch mit der Außenhaut 33 stoffschlüssig verbunden sind. Sie können aus dünnen Folien bestehen, doch sind im Bedarfsfalle auch steifere Elemente möglich, welche zu festigkeitsmäßigen Abstützung der Umhüllung 33 beitragen.

Die gestaltgebende Umhüllung (3, 13, 19, 23, 33) des neuerungsgemäßen Tragkörpers kann für gewisse Anwendungsfälle auch aus dehnungselastischem Material bestehen, so daß der innere Schaumstoffkörper (2, 12, 18, 22, 32) eine Polsterung mit vibrationsdämpfenden Eigenschaften bildet.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Neuerung einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims (1)

1. Schut zansprüche

   1. Tragkörper insbesondere für Fahrzeuge, namentlich Luft- und Wasserfahrzeuge sowie Teile davon, gekennzeichnet durch einen von einer Kunststoffumhüllung ($) umschlossenen Schaumstoffkörper (2).

   2. Tragkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Umhüllung (3, 13) aus einem rohrförmigen oder rohr ähnlichen Körper "besteht, der satt an dem Schaumstoffkörper (2, 12) anschließt.

   3. Tragkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schäumstoffkörper (2, 12, 18, 22, 32) und Umhüllung (3, 13, 19» 23, 33) miteinander flächig verbunden,

   z. B. vernetzt sind.

   4-, Tragkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Umhüllung (3, 13, 19, 23, 33) gas- und/oder flüssigkeitsdicht sowie außen glatt ist.

   5. Tragkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch

   gekennzeichnet , daß die Umhüllung (3, 13, 19, 23, 33) aus einer dünnwandigen, ein- oder mehrlagigen Schicht wenigstens eines aushärfbaren oder ausgehärteten und vorzugsweise klebbaren Kunststoffes besteht.

   6. Tragkörper nach Anspruch 5» aadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (3, 13, 19, 23, 33) Versteifungseinlagen enthält, z. B. Glasfasern oder Netzwerke aus solchen.

   7· Tragkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Schaumstoffkörper (2, 12, 18) porös ist.

   8. Tragkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Schaumstoffkörper (22, 32) geschlossene Zellen aufweist.

   9. Tragkörper nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Schaumstoffkörper (.2, 12, 18, 22, 32) aus elastisch verformbaren Werkstoff wie Natur- oder Kunstgummi besteht.

   10. Tragkörper nach einem derAnsprüche 1 bis 9, dadurch g e kennzeichnet , daß er mit abgedichteten Aufnahmeöffnungen (24) für einsetzbare Elemente (25), Verbindungsstücke u. dgl. versehen ist.

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   11. Tragkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
   gekennzeichnet , daß die Umhüllung(15, 19)
   mit flächigen Verbindungsteilen stoffschlüssig verbunden, insbesondere einstückig ist.

   12. Tragkörper nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Schaumstoffkörper (32) Trennwände (34) eingebettet sind, die gegebenenfalls mit der Umhüllung (33, 35) stoffschlüssig verbunden sind.

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