DE7345633U - Balkenfoermiges bauelement - Google Patents
Balkenfoermiges bauelementInfo
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Karl Hartmann
P 036 06
P 036 06
BaIkenförmiges Bauelement
Die Erfindung betrifft ein balkenförmiges Bauelement und aus solchen Bauelementen
zusammengesetzte Bauelemente.
Ba I kenf örmi ge Bauelemente sind in einer Vielzahl von Querschnittsformen und
Qualitäten aus Stahl, Metallen, Holz und auch Kunststoffen bekannt. Da sie nur zur Herstellung so weit wie möglich steifer Konstruktionen verwendet werden, bestehen
sie aus einem starren, Formbeständigkeit verleihenden Werkstoff. Deswegen fuhren Überbeanspruchungen sehr schnell zu bleibender Verformung und sogar Bruch.
Die für die starren Werkstoffe, unter denen Stahl wirtschaftlich am bedeutsamsten ist,
notwendigen Produktions- und Verformungsverfahren, wie z.B. das Walzen, Gießen oder das Spritzen setzen der Formgebung und den Eigenschaften der aus starren Werkstoffen
hergestellten profilform!gen Bauelemente bestimmte Grenzen. So werden z.B.
Bauelemente in der Praxis Jeweils immer nur aus in sich einheitlichen Werkstoffen hergestellt.
Lediglich Holz macht hier eine gewisse Ausnahme, jedoch nur auf Kosten aufwendiger, zusätzlicher Fertigungsgänge. Schließlich sind wegen der Transportschwierigkeiten
die Auslieferungslängen der aus starren Werkstoffen bestehenden , steifen Bauelements begrenzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein balkenförmiges Bauelement
zu schaffen, das einen breiteren Einsatzbereich als die bekannten Bauelemente hat und in seinen Eigenschaften, insbesondere seiner Form einzelnen
Anwendungsfällen kostengünstig speziell anpaßbar ist.
Ein diese Aufgabe lösendes balkenförmiges Bauelement ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement insgesamt aus einem elastomeren Werkstoff besteht und daß zwei mit Abstand parallel zueinander angeordnete
Gurte untereinander durch mindestens ein Stegelement verbunden sind, das in Längsrichtung der Gurte verschiedene Stellen der Gurtbreite
einnimmt.
Der Werkstoff des erfindungsgemäßen Bauelementes ist ein Elastomer, z.B.
Gummi, und daher nachgiebig und flexibel. Die für ein Bauelement mit tragenden Funktionen notwendige Steifigkeit und Formbeständigkeit erhält
das erfindungsgemäße Bauelement durch die Formgestaltung mit dem oder den in Longsrichtung der Gurte verschiedene Stellen der Gurtbreite einnehmenden
Stegelementen. Durch die bei dem erfindungsgemäßen Bauelement verwirklichte Kombination von Materialwahl und Formgebung hat das neue
Bauelement Eigenschaften, die es für eine Vielzahl von Anwendungsfällen
geeignet machen, die mit dem bekannten balkenförmigen Bauelementen aus
starrem, brechbarem Material nicht zu bewältigen waren. Hierbei handelt es sich insbesondere um Anwendungsfälle, bei denen große, stoßartige Belastungen
weich aufzufangen sind oder bei denen neben einer tragenden oder versteifenden Funktion eine große elastische Nachgiebigkeit in einer bestimmten
Richtung verlangt wird, wobei bei Ausnutzung dieser Nachgiebigkeit auch unter häufig wechselnder Beanspruchung wegen des elastomeren
Werkstoffs des Bauelementes keine Gefahr von ErmUdungsbrUchen besteht.
j Das erfindungsgemäße Bauelement läßt sich mittels der fUr die Verarbeitung
elcstomerer Materialien bekannten Verfahren sehr lelchi· und kostengünstig
in den vielfältigsten, dem jeweiligen Anwendungsfall genau angepaßten For-
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men hersteilen. Er. ist korrosionsfest und läßt sich, da es aufgerollt werden
kann, auch in großen Längen leicht transportieren.
Bei einer grundsätzlichen Ausfuhrung des neuen Bauelementes ist eine Vielzahl
einzelner Stegelemente vorgesehen, die nach einen in Längsrichtung periodisch wiederholten Muster angeordnet sind. Das Muster wird so gewählt, daß die
Stegelemente mindestens zwei verschiedene Stellen der Gurtbreite einnehmen. Bei einer anderen grundsätzlichen Ausfuhrungsform des neuen Bauelementes ist
ein einziges Stegelement in Form eines durchgehenden Steges mit einzelnen, sich zwischen den Gurten erstreckenden Querrippen vorgesehen. Hier wird vorzugsweise
durch die Querrippen erreicht, daß das Stegelement, bzw, der Steg' verschiedene Stellen der Gurtbreite einnimmt. Bei einer weiteren grundsätzlichen
und besonders wichtigen Ausfuhrung des Bauelementes ist das Stegelement wiederum
ein durchgehender Steg, der jedoch mit einer quer zu seiner Hauptebene
gerichteten Amplitude in Längsrichtung gewellt ist und aufgrund der Wellung verschiedene Stellen der Gurtbreite einnimmt.
Im Rahmen der zuletzt genannten grundsätzlichen Ausfuhrung des neuen Bauelementes
ergibt sich eine bevorzugte Ausbildungsform der Erfindung dadurch, duß
der Steg die Form einer Halbkreiswelle hat, d.h. ein Querschnitt durch den Steg in Längsrichtung des Bauelementes hat die Form gegenläufig aneinander
gereihter Halbkreise. Hierbei ergibt sich eine besonders große Belastbarkeit des Bauelementes quer zur Längsrichtung der Hauptebene des Steges und ausserdem
eine etwas erhöhte Torsionssteifigkeit, wenn der Steg die Form einer Halbkreiswelle mit Jeweils einer konkaven Einwölbung geringerer Amplitude als die
eigentliche Welle an den Scheiteln hat.
Neben den gekrümmten Formen kann der Steg auch abgewinkelte Formen haben.
Hierbei kommt insbesondere die Form einer Rechteckwelle infrage. Daneben kann
aber auch in manchen Fällen z.B. sine zick-zack-förmige Gestaltung des Steges
oder eine andere, in der Wirkung ähnliche Gestaltung geeignet sein.
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Bei allen vorgenannten Formen kann die Ltlng« der einseinen Wellenabschnitte
des Steges Über die Höhe des Bauelementes, d.h. beim Fortschreiten von einem
Gurt zum anderen variieren, sodaß die Welle des Steges z.B. zwar gerade, aber
schräg zueinander verlaufenaVSeheltellinien hat. Ein schräger Verlauf der Scheitellinien fst zwangsläufig dann vorhanden, wenn das Bauelement, was ohne weiteres möglich ist, schon bei der Herstellung eine quer zu den Ebenen der Gurte verlaufende Krümmung erhält. Aber auch bei einem geraden Bauelement ist
ein zueinander schräger, z.B. fächerförmiger Verlauf der Scheitel linien möglich,
wenn die Zuordnung der entsprechend längeren und kürzeren Wellenabschnitte des Steges zu den beiden Gurten des Bauelementes in Längsrichtung desselben
abwechselt, wobei eine symmetrische Gestaltung bevorzugt wird. Die mit einer solchen Formgebung erzielbare Formsteifigkeit in bestimmten, ausgezeichneten
Richtungen wird aber nur in wenigen speziellen Anwendungsfällen von Nutzen sein. Aus GrUnden der einfachen Herstellbarkeit wird deshalb bei geraden Bauelementen ein zueinander paralleler Verlauf der Scheitel linien des gewellten
Steges bevorzugt.
Hierbei wird man wiederum im Allgemeinen die Ausbildung des Steges so treffen,
daß die Scheitel linien senkrecht zur Längsachse des Bauelementes und damit zu den Ebenen der Gurte verlaufen. Diese Ausbildung ist für alle Fälle einer
gleichförmigen Biegebeanspruchung oder Beanspruchung in Richtung der Höhe des Bauelementes geeignet.
Es gibt aber auch Anwendugsfälle, bei denen eine Verschiebbarkeit des einen
Gurtes in Längsrichtung des Bauelementes relativ zum anderen Gurt in einer bevorzugten Richtung erwünscht ist. Um einen solchen Anwendungsfall handelt
es sich bespielsweise dann, wenn das neue Bauelement die seitlichen Stutzwände
einer Schüttelrinne oder -rutsche bildet, wobei ein Gurt jeweils mit einet Längskante der Rinne oder Rutsche und der andere mit einem ortsfesten Gestell oder
Fundament verbunden ist, und das Bauelement hierbei nicht nur zur Abstutzung
der Rinne oder Rutsche dient, sondern gleichzeitig deren Längsschwingung gegen-
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über dem Gestell oder Fundament ermöglichen soll. Bei einem derartigen Anwendungsfall wird man die zueinander parallelen Scheitel linien des gewellten
Steges gegenüber der Längsachse des Bauelementes geneigt vorlaufen lassen.
Durch diese Ausrichtung der Scheitel linien wird eine bevorzugte Richtung festgelegt, in der sich ein Gurt relativ zum anderen unter Überwindung der elastischen Rückstellkraft bewegen läßt. Beim genannten Beispiel der Schüttelrinne bestimmt die Neigung der Scheitellinien also z.B. die Richtung, in
der die Schüttelrinne von ihrer Ruhestellung fort ausgelenkt wird.
Die Ausfuhrung des neuen Bauelementes mit dem Querrippen aufweisenden Steg
ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der Steg geradlinig verläuft, und auf beiden Seiten Querrippen mit gleichem gegenseitigen Abstand in Längsrichtung
aufweist. Natürlich können die Querrippen am durchgehenden Steg auch dann
vorgesehen sein, wenn der Steg in der zuvor erläuterten Weise in Längsrichtung gewellt ist. Sie verstärken dann die durch die Wellung bewirkte Versteifung.
Wenn es der örtliche Kräfteverlauf des jeweiligen Anwendungsfalles zuläßt,
kann der durchgehende Steg des neuen Bauelementes Ausnehmungen, und zwar vorzugsweise in gleichmäßiger Verteilung in Längsrichtung, aufweisen.
Solche Ausnehmungen ersparen Material, können aber auch den Zweck haben, irgendwelche Verbindungen quer durch das Bauelement hindurch zu ermöglichen. Mit den Ausnehmungen kann aber auch bewußt eine strukturweise
lokale Unterbrechung des Kräfteflusses oder eine bestimmte Dehnungsmöglichkeit herbeigeführt werden.
Wünscht man besonders große Ausnehmungen im Steg, kann nicht mehr von
der Ausführung mit durchgehendem Steg ausgegangen werden, da die dann verbleibenden ReststUcke des Steges keine ausreichende Tragfähigkeit und Formsteif igkeit ergeben würden. Es ist dann die bereits genannte Ausführung mit
einzelnen, nach einem bestimmten Muster angeordneten Stegelementen vorzusehen. Vorzugsweise sind diese Stegelemente säulenförmig, d.h. als einzelne
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die beiden Gurte verbindende Stäbe, von z.B. Kreis- oder Rechteckquerschnitt
ausgebildet und in zwei parullelen, in Richtung der Breite des Bauelementes
einen Abstand voneinander aufweisenden Reihen in Längsrichtung des Bauelementes angeordnet. Hierbei haben die Stegelemente am besten in beiden
Reihen in Längsrichtung den gleichen gegenseitigen Abstand und sind um einen Teil des Abstandes in den beiden Reihen gegeneinander versetzt, sodass sie an
den Spitzen einer gedachten Zick-Zack-Welle angeordnet sind. Auch durch
diese Formgestaltung wird ein Bauelement mit günstiger Formsteifigkeii und
Tragfähigkeit erhalten,
Der Steg oder die Stegelemente des erfindungsgemäßen Bauelementes sind regelmäßig
senkrecht zu den Ebenen der Gurte ausgerichtet. Die Gurte sind im allgemeinen geradlinig, d.h. in Längsrichtung glatt durchgehend ausgebildet
in etwa
und haben/einen Rechteck-Querschnitt, wobei auf der einen Flachseite jedes Gurtes der Steg aufsteht und die andere F'achseite zur Verbindung, vorzugsweise durch Kleben und/oder durch mechanische Verbindungselemente, mit einem angrenzenden Bauteil dient. Manchmal kommt aber auch eine andere Ausbildung der Gurte infrage. Z.B. kann eine andere Querschnittsform vorgesehen sein, die für eine formschlüssige Verbindung der Gurte mit benachbarten Bauelementen geeignet ist. Auch kann mindestens ein Gurt Ausnehmungen in Längs- und/oder Querrichtung haben. Bei einer bevorzugten Abwandlung hinsichtlich der Gurte ist einer der Gurte mit einer parallel zur Verbindungsebene zwischen den Gurten ausgerichteten Amplitude in Längsrichtung gewellt. Eine solche Ausbildung eines Gurtes gestattet eine besonders leichte Krümmung des Bauelementes quer zu den Ebenen der Gurte derart, daß dabei der gewellte Gurt die notwendige Dehnung in Längsrichtung gegenüber dem anderen Gurt erfährt. Bei einer solchen Ausbildung kann das Bauelement z.B. relativ leicht zu einem in sich geschlossenen Ring geformt werden, bei dem die Hauptebene des Steges des Bauelementes in der Ebene des Ringes liegt. Ein denkbarer Anwendungsfall für derartige ringförmige Bauelemente nach der Erfindung ist z.B, die gegenseitige konzentrische Verbindung rotationssymmetrischer Tei Ie,
und haben/einen Rechteck-Querschnitt, wobei auf der einen Flachseite jedes Gurtes der Steg aufsteht und die andere F'achseite zur Verbindung, vorzugsweise durch Kleben und/oder durch mechanische Verbindungselemente, mit einem angrenzenden Bauteil dient. Manchmal kommt aber auch eine andere Ausbildung der Gurte infrage. Z.B. kann eine andere Querschnittsform vorgesehen sein, die für eine formschlüssige Verbindung der Gurte mit benachbarten Bauelementen geeignet ist. Auch kann mindestens ein Gurt Ausnehmungen in Längs- und/oder Querrichtung haben. Bei einer bevorzugten Abwandlung hinsichtlich der Gurte ist einer der Gurte mit einer parallel zur Verbindungsebene zwischen den Gurten ausgerichteten Amplitude in Längsrichtung gewellt. Eine solche Ausbildung eines Gurtes gestattet eine besonders leichte Krümmung des Bauelementes quer zu den Ebenen der Gurte derart, daß dabei der gewellte Gurt die notwendige Dehnung in Längsrichtung gegenüber dem anderen Gurt erfährt. Bei einer solchen Ausbildung kann das Bauelement z.B. relativ leicht zu einem in sich geschlossenen Ring geformt werden, bei dem die Hauptebene des Steges des Bauelementes in der Ebene des Ringes liegt. Ein denkbarer Anwendungsfall für derartige ringförmige Bauelemente nach der Erfindung ist z.B, die gegenseitige konzentrische Verbindung rotationssymmetrischer Tei Ie,
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Bei der Verarbeitung elastomerer Werkstoffe ist es wie sons! bei praktisch
keinem Werkstoff sehr leicht möglich, dem Werkstoff unter Beibehaltung der Homogenität bereichsweise unterschiedliche Eigenschaften, z.B. eine
unterschiedliche Elastizität oder Härte zu geben. Diese Möglichkeit kann auch bei dem erfindungsfemäßen Bauelement mit Vorteil dazu ausgenutzt
werden, das Bauelement in seinen Eigenschaften besonderen Anwendungsfällen anzupassen. So kann beispielsweise einer der beiden Gurte statt in
Längsrichtung gewellt zu sein, aus einem besonders dehfähigen Elastomer
bestehen. Andererseits können Teile des Steges oder der Steg insgesamt für eine besonders hohe Formsteifigkeit aus einem relativ harten Elastomer
geformt sein. Auch können bei allen Auführungsformen mit durchgehendem
Steg die Wellen des Steges oder die Ecken zwischen dem Steg und den Querrippen auf mindestens einer Seite des Steges wenigstens teilweise mit
einem elasromeren Werkstoff ausgefüllt sein, der sich von dem des eigentlichen
Bauelementes bezüglich der Härte und/oder Beständigkeit gegen äußere Einflüsse unterscheidet. Mit dieser Maßnahme kann nicht nur das
elastische Verhalten des Bauelementes ganz nach Wunsch beeinflußt werden, sondern es kann auch der Ansatz von Verschmutzungen in den WeI lenvertiefungen
und den Ecken verhindert werden. Will man diesen Effekt ohne Beeinflussung der elastischen Eigenschaften des Bauelementes erreichen,
wählt man einen besonders weichen Elastomer für die Ausfüllung.
Eine andere Möglichkeit, das neue Bauelement bezüglich seiner Eigenschaften
bestimmten Anwendungsfällen speziell anzupassen, besteht darin, das Bauelement
mit Verstärkungen zu versehen. Auch dies ist eine Maßnahme, die bei elastomeren Werkstoffen besonders leicht auszuführen ist. Solche Verstärkungen
können beispielsweise in Längsrichtung durchgehend oder abschnittsweise nach Fertigstellung des eigentlichen Bauelementes mit diesem verbunden werden.
Die Verstärkungen, die z.B. aus Metall bestehen, können nachträglich angeklebt, anvukanisiert oder mit mechanischen Mitteln, z.B. durch Nieten
am Bauelement angebracht werden.
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Vorzugsweise-sind die Verstärkungen jedoch in Form von Einlagen in den
elastomeren Werkstoff des Bauelementes eingebettet. Sie werden in der bei der Kautschukverarbeitung Üblichen Weise in den noch rohen Formling eingelegt und verbinden sich bei der anschließenden Vulkanisation oder Vernetzung fest mit dem elastomeren Werkstoff.
Als solche Verstärkungseinlagen kommen insbesondere die an sich bekannten
Gewebeeinlagen infrage. Speziell der in Längsrichtung gewellte Steg des neuen Bauelementes kann zur Erhöhung seiner Formsteifigkeit und Tragfähigkeit ein oder mehrere dUnne Gewebeeinlagen aufweisen. Andere Verstärkungseinlagen sind.z.B. dem Elastomer beigemischte Textilflocken oder gewebeähnliche Einlagen, z.B. Fadengelege.
Bei einem Bauelement nach der Erfindung mit einer besonders günstigen
Kombination von Eigenschaften sind in die Gürte in Längsrichtung durchge- '''·'
hende Zugträger, vorzugsweise Stahlseile eingelassen. Ein derart ausgebildetes Bauelement ist insbesondere als frei abgestutzter Tragbalken mit in
Richtung der Höhe des Bauelementes ausgerichteter Belastung zu verwenden, bei dem eine gewisse Durchbiegung tolerierbar oder sogar erwünscht ist. , ■■.-, ,■
des als Tragbalken verwendeten Bauelementes/ ohne daß sich die eingangs t
geschilderten Nachteile starrer oder quasi-starrer Konstruktionen einstellen.
dem das neue Bauelement beruht, aber auch dann gewahrt bleiben, wenn
die Funktion eines Gurtes durdi ein benachbartes Bauelement ersetzt ist,
mit dem dann der Steg unmittelbar verbunden ist. Dies gilt insbesondere
bei einer durchgehenden Verbindung des Bauelementes mit einem starren j
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Bauteil/ bei der, wenn man das Bauteil an einem Gurt- verbindet, dessen
elastische Eigenschaften sowieso verloren gehen. Da allerdings die glatten
Flachseiten der Gurte besser für die Herstellung einer Verbindung mit benachbarten
Bauteilen als die bei Fortlassung eines Gurtes erscheinende gewellte Stirnkante des Steges geeignet ist, wird man aus Gründen eines leichten
Einbaus des neuen Bauelementes in aller Regel ein solches mit zwei Gurten verwenden. Alternativ besteht, auch die Möglichkeit, einen Gurt
nicht in Längsrichtung durchgehen zu lassen, sondern nur abschnittsweise vorzusehen. An den dann verbleibenden Gurtabschnitten kann das Bauelement
leicht mit benachbarten Konstruktionen verbunden werden, während die zwischen den Gurtabschnitten liegenden Zonen des Steges sich wegen
der fehlenden Verbindung mit dem einen Gurt besonders leicht verformen können. Diese Ausbildung fördert die in Längsrichtung gegenläufige Verschiebbarkeit
des Bauelementes in den beiden Gurtbereichen, z.B. in der bereits erläuterten Anwendung fUr Vibrationseinrichtungen.
Das neue Bauelement kann aber auch unter Fortlassung eines Gurtes mit einem
weiteren elastomeren Bauelement verbunden werden, von dem ein Teil die
Funktion des fortgelassenen Gurtes Übernimmt, sodass praktisch keine Änderung
der Eigenschaften gegenüber einem Bauelement mit zwei Gurten eintritt.
Zur Verbindung kommt insbesondere ein weiteres erfindungsgemäßes balkenförmiges Bauelement in Frage. Demgemäß ist ebenfalls ein Gegenstand
der Erfindung ein Bauelement, das aus mindestens zwei Bauelementen der zuvor erläuterten Ausbildungsformen zusammengesetzt und dadurch gekennzeichnet
ist, dass jeweils zwei Bauelemente mit Doppel-T-Querschnitt einen ihrer
Gurte gemeinsam haben.
Durch ein derartiges Zusammensetzen lassen sich balkenförmige Bauelemente
auch komplizierter Querschnittsformen verwirklichen. Durch paralleles Aneinanderfügen
einer entsprechend großen Anzahl von balkenförmigen Bauelementen
können dabei auch plattenförmige Strukturen erhalten werden. Wegen des
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besseren Zusammenhalts ist die Ausbildung dabei zweckmäßig so getroffen,
dass mit einem Gurt genau immer nur zwei Stege verbunden sind, die gemeinsamen Gurte also abwechselnd zu beiden Seiten der Höhe des Bauelementes
liegen.
Bei einer entsprechenden Breite der gemeinsamen Gurte können die Stege eines
derartigen zusammengesetzten Bauelementes mit ihren Hauptebenen parallel nebeneinander stehen, sodass das Bauelement einen meanderförmigen Querschnitt
hat. Hierbei hat aber das zusammengesetzte Bauelement genauso wie ein einfaches Bauelement seine größte Tragfähigkeit in Richtung der Höhe.
Eine richtungsmäßig besser verteilte Tragfähigkeit ergibt sich, wenn die Stege
der jeweils zwei einen gemeinsamen Gurt aufweisenden Bauelemente irr. Querschnitt
V-förmig zueinander stehen, sodass sich bei Zusammensetzung von mehr als zwei einfachen Bauelementen ein zick-zack-förmiger Querschnitt ergibt.
Der Winkel, unter dem die Stege mit ihren Hauptebenen zueinander stehen, kann dem jeweiligen Belastungsfall angepasst sein und auch innerhalb eines zusammen-*
gesetzten Bauelementes variieren, sodass sich z.B. an den beiden Längsseiten ein senkrechter Abschluss ergibt. Ein aus zwei einfachen Bauelementen V-förmig
zusammengesetztes Bauelement, dass ausser-dem ringförmig in sich geschlossen ist,
läßt sich beispielsweise als Einsatz fUr Luftreifen verwenden, der bei einer Undichtigkeit
des Reifens den vollkommenen Zusammenfall des Reifens verhindert.
Hierbei wird der gemeinsame Gurt an der Felge angeordnet, von wo die beiden
Stege zum Außenumfang des Reifens wegstehen und aufgrund ihrer V-Stellung
nicht nur eine Tragfähigkeit in Radialrichtung, sondern auch eine Seitenführung bewirken.
Im folgenden selen noch einige weitere Anwendungsbeispiele für die zuvor erläuterten
einfachen und zusammengesetzten Bauelemente nach der Erfindung ge~
nanr.t. Zu den Anwendungsfüllen, bei denen stoßartige Belastungen weich abz ·-
-U-
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• · Dt« ,
fangen sind, gehören z.B. Schiffsanlegestege, Pritschenböden bet LKWs1 '[ γ
Prallkissen für die Handhabung von Schutt- und Stückgütern, die man auf
diese Prallkissen fallen läßt, Siloböden oder Bewehrung*- und Leitplanken im Verkehrswesen. Besonders geeignet erscheint das Neubauelement auch
als Schiffs fender.
Zu einer anderen Gruppe von Anwendungsfallen gehören unter Verwendung
der neuen Bauelemente hergestellte Grossbehälter/ insbesondere für Schuttgut.
Diese können leicht schwimmfähig mit Flut- und Luftkammern ausgebildet sein. Auch andere floßähnliche Gebilde unter Anwendung der neuen
Bauelemente, so z.B. schwimmfähige Fördergurte, sind denkbar.
Als Anwendungsfälle cuf dem Gebiete des Bauwesens seien Verschalungselemente, kleine Hängebrücken , Dehnfugendichtungen mit gleichzeitig
tragender Funktion, Grußbunkerwände oder Unterbau für Behelfsstraßen auf weichem Grund genannt.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand
schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: - '·'
Fig, 1 eine isometrische Ansicht eines Bauelementes nach der Erfindung, ' jf
Fig. 2 eine isometrische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Bauelementes
nach der Erfindung,
Fig. 3 eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Bauelementes
nach der Erfindung,
Fig. 4 eine schematisierte Darstellung einer Anwendung des Bauelementes nach
der Erfindung als Reifenstutze,
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• J » · I I ι ι !.
FIg, 5 eine Reihe alternativer Formen de· Stege· de» erflndung«gema8en Bau·
elemental In ichematlilerter Darstellung,
Fig. 6 eine Seitenamlcht einer noch anderen AusfUhrungtform eine· Bauelemente·
nach der Erfindung,
Fig. 8 eine Abwandlung des Bauelementes nach din Fig. 6 und 7 in einer Fig. 5
entsprechenden Darstellung,
Fig. 9 ein Bauelement nach der Erfindung mit einzelnen Stegelementen in einer
Fig. 5 entsprechenden Darstellung.
Das in Figur 1 dargestellte balkenförmige Bauelement besteht insgesamt aus Gummi
und umfaßt zwei zueinander parallele, in Längsrichtung durchgehende geradlinige
Gurte 1 und 2 von jeweils flachrechteckigem Querschnitt, zwischen denen sich ', |
mit einer zur Ebene der Gurte senkrechten Hauptebene ein Steg 3 erstreckt. Der
Steg 3 ist in Längsrichtung des Bauelementes mit einer quer zu seiner Hauptebene κ
ausgerichteten Amplitude in Form einer Halbkreiswelle gewellt. Dabei ist die Amplitude etwas kleiner als die halbe Breite der Gurte, sodaß der wellenförmige !'1' W
Steg innerhalb der Umrißlinie der Gurte 1 und 2 liegt. Die Wellung ist in Längsrichtung des Bauelementes gleichmäßig und senkrecht zu den Ebenen der Gurte
ausgerichtet, d.h. die Scheitellinien der Wellung verlaufen senkrecht zu diesen Ebenen* Die übergänge zwischen dem Steg und den beiden Gurten sind etwas
verrundet.
In den oberen Gurt 1 sind parallel nebeneinander drei in Längsrichtung durchgehende
21ugträger in Form von Stahlseilen 4 eingebettet. Das Bauelement wird mit den
dazu bekannten Herstellungsverfahren als Strangprofil hergestellt, wobei die Stahlseile 4 gleich bei der Herstellung mit eingearbeitet und mit Gummi zusammen
vulkanisiert werden.
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Das gezeigte Bauelement ist insbesondere als Tragbalken geeignet, wobei
der die Stahlseile 4 enthaltende Gurt 1 auf Zug und der andere Gurt 2
auf Druck oder Stauchung belastet wird. FUr andere Anwendungsfälle kann das Bauelement durchgehend z.B. durch Klobung an den beiden äußeren
Flachseiten der Gurte, In Fig. 1 ist die Flachseite 5 des oberen Gurtes 1 sichtbar, mit benachbarten Bauteilen verbunden werden.
Eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Bauelementes zeigt Fig. 2, Der
untere Gurt 12 ist wie bei dem Bauelement nach Fig. 1 in ganzer Länge durchgehend. Der obere Gurt 11 ist von in Querrichtung durchgehenden
Ausnehmungen 16 unterbrochen, sodaß nur einzelne, in Längsrichtung des
Bauelementes gleichmäßigen Abstand voneinander aufweisende Gurtabschnitte vorhanden sind. Der Steg 13 ist wiederum mit einer zu den Ebenen der Gurte senkrechten Hauptebene in Längsrichtung gleichmäßig halbkreisförmig gewellt, jedoch ist die Wellung in Längsrichtung geneigt, sodaß die Scheitellinien der einzelnen Wellen schräg zu den Ebenen der Gurte verlaufen. Das
ganze Bauelement besteht aus Gummi; Einlagen sind nicht vorhanden. Dieses Bauelement ist insbesondere als seitliche Stutzwand fUr eine Schüttelrutsche
oder ein Vibrationssieb geeignet, bei welcher sich im Betrieb die Abschnitte des
Gurts 11 und der Gurt 12 in Längsrichtung des Bauelementes gegeneinander verschieben.
Fig. 3 zeigt ein Bauelement, das durch Zusammensetzung zweier Bauelemente
mit einer Gestalt des Bauelementes nach Fig. 1 entstanden ist. Zwei jeweils halbkreisförmig gewellte Stege 23 und 23' stehen im Querschnitt V-förmig
auf einem gemeinsamen unteren Gurt 22 und sind an ihren freien oberen Längskanten jeweils mit einem eigenen Gurt 21 bzw. 21' abgeschlossen. Die
Gurte 21 und 21' sind so ausgerichtet, daß ihre oberen Flachseiten 25 bzw.
25' parallel zur Flachseite des unteren, gemeinsamen Gurtes sind.
Das in Fig. 3 gezeigte Bauelement kann auch als in sich geschlossener Kreisring mit einer quer zur Flachseite der Gurte gerichteten Krümmung ausgebildet
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sein, bei welchem der gemeinsame Gurt 22 dem inneren Umfang und die bei- ^- '
den einzelnen Gurte 21 bzw. 21' dem äußeren Umfang folgen. In Anpassung
an die gekrümmte Form haben die Wallen der Stege 23 bzw. 23' zwischen
den Gurten nicht Überall die gleiche Wellenlänge. Letztere nimmt vielmehr
beim Fortschreiten vom gemeinsamen inneren Steg 22 zu den äußeren Stegen 21 bzw· 21' stetig zu, sodaß die Scheitellinien der Wellung das in Fig. 4
stark vereinfacht gezeigte strahlenförmige Bild ergeben. Die erläuterte ringförmige
Ausbildung des im Querschnitt V-förmigen Bauelementes ist speziell als Reifenstutze geeignet, die in Luftreifen eingesetzt wird und einen vollständigen
Zusammenfall des Reifens bei Undichtigkeit verhindert.
Das «rfindungsgemäße Bauelement ist nicht auf eine halbkreisförmige WeIlung
des Steges 3 beschränkt. Andere infragekommende Querschnittsfo'rmen des
Steges sind abstrahiert in Fig. 5 gezeigt. Der Steg 3a hot die Form einer
RechtecUwelle. Der Steg 3b verläuft in Längsrichtung zick-zack-förmig.
Der Steg 3c hat die Form einer Halbkreiswelle, die durch eine an jedem Scheitel vorgesehene konkave Einwölbung geringerer Amplitude als die eigentliche
Welle ein höckerförmiges Aussehen erhalten hat.
Eine weitere AusvUhrungsfo.rm eines Bauelementes nach der Erfindung zeigen die
Fig. 6 und 7. Hier erstreckt sich zwischen 2 Gurten 31 und 32, die wie die
Gurte 1 und 2 des Bauelementes nach Fig. 1 ausgebildet sind, ein in Längsrichtung
durchgehender, geradliniger, also nicht gewellter Steg 33« Der Steg
ist senkrech zu den Ebenen der Gurte ausgerichtet und verläuft in der Mitte
des Bauelementes. Er weist auf beiden Seiten Querrippen 37 auf, die jeweils den gleichen Abstand in Längsrichtung haben und auf den beiden Seiten um einen
halben Abstand gegeneinander versetzt sind. Alle Querrippen 37 nehmen jeweils die ganze Höhe des Steges 33 zwischen den Gurten 31 und 32 ein. Das Bauelement
ist insgesamt einschließlich der Querrippen aus Gummi gefertigt.
Eine Abwandlung des Bauelementes nach den Figuren 6 und 7 zeigt Fig. 8. Der
Steg 33a verläuft nicht geradlinig, sondern wie der Steg 3b bei der Ausführung
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nach Fig. 5 zick-zack-förmig. Jeweils an den Spitzen der Zick-Zack-Form
weist der Steg 33a Querrippen 37a auf, die quer zur Längsrichtung des Bauelementes
in die jeweilige Öffnung der Zick-Zack-Form weisen. Wie die Querrippen 37 erstrecken sich die Querrippen 37a Über die gesamte Höhe des
Steges 33a.
Fig. 9 zeigt ein Bauelement nach der Erfindung, bei dem statt eines durchgehenden
Steges zwei zueinander parallele Reihen einzelner, im Querschnitt kreisförmiger Stegelemente 43 vorgesehen sind, die in Längsrichtung den gleichen
Abstand voneinander aufweisen und in den beiden Reihen um einen halben Abstand gegeneinander versetzt sind.
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Claims (24)
1. Balkenförmiges Bauelement, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bauelement aus einem elastomeren Werkstoff besteht und daß zwei mit
Abstand parallel zueinander angeordnete Gurte (1, U, 21, 31; 2, 12,
22, 32) untereinander durch mindestens ein Stegelement (3, 13, 23, 33,
43) verbunden sind, das in Längsrichtung der Gurte verschiedene Stellen
der Gurtbreite einnimmt.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Vielzahl einzelner Stegelemente (43) vorgesehen ist, die nach einem in Längsrichtung periodisch wiederholten Muster angeordnet sind.
3. Bauelement nach Anspruc 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stegelement ein durchgehender Steg (33) mit einzelnen, sich zwischen den Gurten erstreckenden Querrippen (37) ist.
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4. Bauelement nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegelement ein durchgehender Steg (3, 13, 23) ist, der mit
einer quer zu seiner Hauptebene gerichteten Amplitude in Längsrichtung
gewellt ist.
5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (3, 13, 23) etwa die Form einer Halbkreiswelle hat.
6. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Steg (3c) etwa die Form einer Halbkreiswelle mit jeweils einer konkaven
Einwölbung geringerer Amplitude als die eigentliche Welle an den
Scheiteln hat.
7. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Steg (3a) etwa die Form einer Rechteckwelle hat.
8. Bauelement nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheitellinien des gewellten Steges (3, 13, 23) parallel zueinander ve rl au fen c
Ί
9. Bauelement nach Anspruch 8, dadruch gekennzeichnet, daß
die Scheitellinien des gewellten Steges (13) gegenüber der Längsachse
des Bauelementes geneigt verlaufen.
•
10. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Steg (33) geradlinig verläuft und auf beiden Seiten Querrippen (37) mit
! gleichem gegenseitigen Abstand in Längsrichtung aufweist.
11. Bauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Wellen des Steges oder die Ecken zwischen dem Steg und den Querrippen auf mindestens einer Seite des Steges wenigstens teilweise
mit einem elastomeren Werkstoff ausgefüllt sind, der sich von dem des ei-
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gentlichen Bauelementes bezüglich der Härte und/oder Beständigkeit gegen
äußere Einflüsse unterscheidet.
12. Bauelement nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Steg Ausnehmungen aufweist.
13. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
parallele Reihen säulenförmiger Stegelemente (43) vorgesehen sind.
14. Bauelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die .
Stegelemente (43) in beiden Reihen in Längsrichtung den gleichen gegenseitigen Abstand aufweisen und um einen Ta I des Abstandes gegeneinan-
d der versetzt sind.
15. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Stegelement (3, 13, 23, 33, 43) senkrecht zu den Ebenen der Gurte (1, 11, 21, 31; 2, 12, 22, 32) ausgerichtet ist.
16. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Gurte mit einer parallel zur Verbindungsebene zwischen den Gurten ausgerichteten Amplitude in Längsrichtung gewellt ist.
17. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Gurt (11) Ausnehmungen (16) in Längs- und/oder Querrichtung hat.
18. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bauelement aus elastomerem Werkstoff mit bereichsweise unterschiedlichen
Eigenschaften hergestellt ist.
19. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bauelement Verstärkungen (4) aufweist.
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20. Bauelement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verstärkungen (4) in Form von Einlagen in den elastomeren Werkstoff des Bauelementes eingebettet sind.
21. Bauelement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
in die Gurte (1) in Längsrichtung durchgehende Zugträger (4) eingelassen
sind.
22. Bauelement, das aus mindestens zwei Bauelementen nach einem der
Ansprüche 1 bis 21 zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zwei Bauelemente mit Doppel-T-Querschnitt einen (22)
ihrer Gurte (21, 21', 22) gemeinsam haben.
23. Bauelement nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (23, 23') der jeweils zwei einen gemeinsamen Furt (22) aufweisenden Bauelemente im Querschnitt V-förmig zueinander stehen.
24. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement zu einem Ring geformt ist (Fig. 4).
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19737345633 DE7345633U (de) | 1973-12-22 | 1973-12-22 | Balkenfoermiges bauelement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19737345633 DE7345633U (de) | 1973-12-22 | 1973-12-22 | Balkenfoermiges bauelement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7345633U true DE7345633U (de) | 1976-12-23 |
Family
ID=31956820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19737345633 Expired DE7345633U (de) | 1973-12-22 | 1973-12-22 | Balkenfoermiges bauelement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE7345633U (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19501208A1 (de) * | 1994-03-03 | 1995-09-07 | Budd Co | Hybridrahmenträger |
-
1973
- 1973-12-22 DE DE19737345633 patent/DE7345633U/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19501208A1 (de) * | 1994-03-03 | 1995-09-07 | Budd Co | Hybridrahmenträger |
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