DE763356C - Eine Fuellmasse enthaltender, duennwandiger, hohler Metall-Bauteil - Google Patents

Description

• Eine Füllmasse enthaltender,' dünnwandiger, hohler Metall-Bauteil Es ist bekannt, als dünnwandige Hohlkörper ausgebildete Metall-Bauteile mit einer festen, zweckmäßig anfangs flüssigen oder plastischen, später erhärtenden Masse zu füllen, welche den dünnen Metallwänden als Widerlager dient. Als Füllmasse kamen bisher in erster Linie mörtel- oder betonartige Massen in Frage, welche nach ihrem Einbringen in den Hohlraum und nach ihrer Erhärtung diesen Hohlraum völlig ausfüllen, also einen massiven Körper darstellen. Derartige Füllmassen haben den Nachteil hohen. Gewichts, großer Sprödigkeit, also mangelnder Elastizität, und geringer:!=Haftung. an: der Blechwand. Ein solche Füllung versteift den Metall-Bauteil im wesentlichen. nur gegen solche äußere Kräfte, welche bestrebt sind, die Metallwände einzubeulen, d. h. in Richtung zum Innern des Hohlkörpers hin zu deformieren, also insbesondere gegen örtlich auftretende, etwa senkrecht zur Wandoberfläche gerichtete Druckkräfte; sie ist aber wenig geeignet, die Metallwände in der Aufnahme ausbeulend wirkender Kräfte, wie sie bei Biegungs-, Knickungs- und Verdrehungsbeanspruchungen auftreten, zu unterstützen.
• Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer spezifisch leichten und die Metallwände in der Aufnahme aller auf sie einwirkenden Kräfte wirksam unterstützenden, also besonders gute Versteifungseigenschaften aufweisenden Füllung.
• ach der Erfindung besteht die Füllung des Hohlraumes des Metall-Bauteils aus einer schaumfflrmigehy:'.festen Masse aus einem Kunststoff-(Iiunstharz öd. dgj=), der fest an dtlöbriäce: des, llaüels haftet.
• Die bekannte gute Haftfähigkeit von Kunstharz odz ägl* an 1-2tall h%t zur Folge, daß der Metall-Baüteil und die Füllung festigkeitsmäßig einen einheitlichen Körper bilden; die dünne Metallwand des Hohlkörpers wird also nicht nur gegen Einbeulen, in dej Richtung zum Innerrz..dp@ -@'Tnh 1-ürn r__g,hln, an sehr vielen dicht nebeneinanderliegenden Stellen wirksam abgestützt, sondern auch gegen Ausbeulen, vom Hohlraum weg, wirksam festgehalten. Desgleichen wirkt die Füllung der Bildung von schräg zu einer Schubkraft verlaufenden Falten in den Metallwänden entgegen. Demzufolge weist der erfindungsgemäße Bauteil bei allen Beanspruchungsarten eine erheblich gesteigerte Kraftaufnahmefähigkeit auf.
• Der schaumförmige Kunststoff hat ein sehr geringes spezifisches Gewicht, so daß der Gewichtszuwachs des Hohlkörpers durch Ein-' bringen der Füllung verhältnismäßig gering bleibt.
• Der schaumförmige Kunststoff hat eine verhältnismäßig hohe Elastizität, so daß die Füllung des Hohlkörpers den Formänderungen, welche der Bauteil infolge der auf ihn einwirkenden Kräfte erfährt, ohne Zerstörung folgen kann.
• Die hier in Frage kommenden Kunststoffe sind bis etwa ioo° C wärmefest, so daß die erfindungsgemäßen Bauteile für alle bautechnisch vorkommenden Fälle geeignet sind. Die schaumförmige Kunststoffüllung des Hohlkörpers läßt sich im Bedarfsfall verhältnismäßig gut anbohren u. dgl., z. B. zum Einbringen oder Durchführen von Nägeln, Bolzen, Schrauben u. dgl., zum Festlegen anderer Teile am Hohlkörper oder zur Verbindung von Hohlkörpern untereinander.
• Da das die kleinen Hohlräume des schaumförmigen Kunststoffes erfüllende Gas an einer Strömung innerhalb der großen Bauteilhohlräume verhindert ist, weist eine solche Füllung gute wärmeisolierende Eigenschaften auf.
• Schließlich trägt die gegenseitige gute Abstützung und Verbindung der metallenen Hohlkörperwände durch die schaumförmige Kunststoffüllung dazu bei, den Hohlkörper schallhemmend zu machen, was namentlich dann von Vorteil ist, wenn dieser plattenförmig gestaltet ist und als Wand- oder Deckenbauteil Verwendung finden soll. Die Zeichnung zeigt die Querschnittsgestaltungen einiger Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands, und zwar flacher Hohlplatten.
• Abb. r zeigt eine im Querschnitt flachrechteckige Hohlplatte, deren Hauptwänd_ i, 2 außer durch die schmalen Seitenwände 3, 4 auch noch durch im Innern des Hohlkörpers im Abstand voneinander angeordnete und in der Längsrichtung des Hohlkörpers verlaufende Zwischenwände 5 miteinander verbunden sind. Die von den Hauptwänden i, 2, den Seitenwänden 3, 4 und den Zwischenwänden 5 begrenzten Hohlräume der Hohlplatte sind mit einer schaumförmigen festen Masse io aus einem an der Metalloberfläche festhaftenden Kunststoff ausgefüllt.
• Da eine solche Füllung infolge ihres Festhafteres an den Metallwänden selbst eine widerstandsfähige Verbindung der beiden Hauptwände i, 2 darstellt, ist es für viele Verwendungszwecke zulässig, die die Herstellung der Hohlplatte erschwerenden Zwischenwände 5 fortzulassen. Ein Beispiel dieser Art zeigt Abb. 2. Hiernach weist der Querschnitt des Metall-Hohlkörpers lediglich die Hauptwände 1,:2 und die schmalen Seitenwände 3, -. auf. Der Hohlraum ist mit einer schaumförmigen festen Kunststoffmasse io- ausgefüllt, welche infolge ihres Festhafteres an den Wänden einer Formänderung des Querschnitts durch äußere Kräfte beträchtlichen Widerstand entgegenzusetzen vermag, also eine sehr wirksame Versteifung des Hohlkörpers darstellt, welche die Festigkeit des Hohlkörpers sowohl gegen Biegung als gegen Kniekung oder Verdrehung beträchtlich erhöht.
• Falls an die Haftverbindung zwischen den Metallwänden des Hohlkörpers und der schaumartigen Füllung besonders hohe Anforderungen gestellt werden müssen, wie z. B. bei Bauteilen, die durch äußere Kräfte verhältnismäßig hoch oder stoßweise oder in raschere Wechsel, z. B. durch Erschütterungen, beansprucht werden, kann die Haftsicherheit erhöht werden, indem die Innenwände des Bauteils mit Wandvorsprüngen versehen werden, durch welche die von der Füllmasse berührte Oberfläche gegenüber der Oberfläche einer glatten Wand vergrößert wird. Ein Beispiel hierfür zeigt Abb. 3. Hierbei sind an jeder der Hauptwände i und 2 des Bauteils in dessen Längsrichtung sich erstreckende, in Abständen voneinander angeordnete, rippenartig in den Hohlraum hinein vorspringende Leisten 6, befestigt. Diese Leisten stellen, da sie von der Füllmasse io beiderseits berührt werden, eine erhebliche Vergrößerung der Haftoberfläche der Hauptwände i und 2 dar und tragen somit weiterhin zur Erhöhung der Versteifungswirkung der Füllmasse bei. Diese Oberflächenvergrößerung kann auch viele andere Formen aufweisen.
• Falls die Bauteile beim Einbringen der Füllmasse einem nennenswerten Innendruck ausgesetzt sind, beispielsweise wenn die Füllmasse als Flüssigkeit in senkrecht stehende Bauteile erheblicher Höhe eingefüllt wird oder wenn die Füllmasse beim Erstarren ein Ausdehnungsbestreben hat, ist es zweckmäßig, die Metallwände nach außen zu wölben. Für flache Bauteile ergeben sich - hierbei Querschnittsformen, wie sie in den Abb. 4 und 5 dargestellt sind.
• Beim Gegenstand der Abb. 4 sind die durch die schmalen Seitenwände 3, 4 und durch dazwischenliegende Zwischenwände 5 miteinander verbundenen Hauptwände 11, 12 zwischen je zweien der Verbindungsglieder 3, 4, 5 schwach nach außen gewölbt.
• Abb. 5 zeigt einen Bauteil mit einem einheitlichen, von den Hauptwänden 21, 22 und den schmalen Seitenwänden 3, 4 umschlossenen-Hohlraum. Dementsprechend weist jede der beiden Hauptwände 21, 22 auch nur eine, über ihre ganze Breite sich erstreckende, nach außen gerichtete schwache Wölbung auf.
• Abb. 6 zeigt einen Teil einer Hohlplatte gemäß Abb. i oder 2, deren schaumartige Füllung 2o so beschaffen ist, daß die Schaumhohlräume in der den Metallwänden zunächstliegenden Füllungsschicht am kleinsten sind, während sie nach der Mitte des Hohlplattenquerschnittes zu immer größer werden. Ein solcher Bauteil weist ein besonders-g>ites..yerhältnis zwi Viderstands-. 'fliigkeit auf.

Claims (1)

1. PAT1:NTANS1'1;U1:11L;: i. Eilee 1" iillmasseentlialtelider, ditnnwandiger, hohler IIetall-Iiauteil, dadurch gektnnzeichnet, daß der Hohlraum mit einer schauinförrnigen festen Masse aus einem Kunststoff (Kunstharz od, dgl.), der fest an der Metalloherfläclie des Bauteils haftet, ausgefüllt ist. z. Bauteil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Füllmasse berührte Innenoberfläche durch Wandvorsprünge (6) gegenüber einer glatten Fläche vergrößert ist (Abb. 3). 3. Flacher Bauteil nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß seine Hauptbegrenzungswände (1, 2) innerhalb des Hohlkörperrandes (3, 4) lediglich durch die an ihnen festhaftende schaumförmige Füllung (io) miteinander verbunden und gegeneinander versteift sind (Abb. 2). 4. Bauteil nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbegrenzungswände (1, 2) zwischen den sie verbindenden Gliedern (3, 4, 5) schwach nach außen gewölbt sind (Abb. 4 und 5). 5. Bauteil nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schaumartige Füllung (2o) so beschaffen ist, daß deren Hohlräume in der den metallischen Hohlkörperwänden (i, 2, 3). zunächstliegenden Schichten am kleinsten!1 sind, während sie nach der Mitte des Hohl-, körperquerschnitts zu immer größer werden (Abb.6).