DE896610C

DE896610C - Process for the production of planked structures, in particular ships' bodies

Info

Publication number: DE896610C
Application number: DEG7718A
Authority: DE
Inventors: Francis Brian Sylvest Grimston
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-12-21
Filing date: 1951-12-21
Publication date: 1953-11-12

Description

Verfahren zur Herstellung von beplankten Baukörpern, insbesondere Schiffskörpern Es ist bekannt, daß eine unter Flächenspannung stehende Platte, d. Ih. eine Platte, deren eine Fläche unter Zugspannung' und deren andere Fläche unter Druckspannung steht, fester ist als eine nicht unter Flächenspannung stehende Platte. Der .sich daraus ergebende Grundsatz ist bei .der Herstellung von Bootsbeplankungen nutzbringend angewandt worden, indem flache Platten aus ihrem entspannten Zustand in die gewünschte Bootsform gebogen wurden, in der sie sich in gespanntem Zustand befinden. Flugzeugrümpfe, Kraftfahrzeugkörper, Körper für Beiwagen von Motorrädern und viele andere Baukörper können auf diese Weise hergestellt werden.A method for the production of planked structures, in particular ship hulls. It is known that a plate under surface tension, d. You a plate, one surface of which is under tensile stress and the other surface of which is under compressive stress, is stronger than a plate that is not under surface tension. The resulting principle has been used to good effect in the manufacture of boat skins by bending flat panels from their relaxed state into the desired boat shape in which they are in the tensioned state. Aircraft fuselages, automobile bodies, bodies for motorcycle sidecars, and many other structures can be made in this way.

Die Beplankung eines Bootes hat eine zusammengesetzte Krümmung; die Seitenwände eines Bootes sind größtenteils nach mehreren Richtwägen gekrümmt. Die anderen obererwähnten Baukörper haben, wenigstens örtlich, .in ähnlicher Weise eine zusammengesetzte Krümmung.The planking of a boat has a compound curvature; the Side walls of a boat are mostly curved after several directional carriages. the have other structures mentioned above, at least locally, in a similar way compound curvature.

Die Flächenspannung der Platten hat, besonders wenn die Platten eine zusammengesetzte Krümmung haben, den Vorteil, daß Platten von geringerer Stärke für einen gegebenen Zweck verwendet werden können. Es hat sich jedoch erwiesen, daß es schwierig ist, -diese Krümmung auszuführen, wenn die zusammengesetzte Krümmung besonders betont ist. Die Schwierigkeit nimmt bei verminderter Plattenstärke zu; die Platte ist bestrebt, sich zu verziehen oder auszubeulen. Die Schwierigkeit kann dadurch überwunden werden, daß die Platte in annähernd rechteckige Tafeln aufgeteilt wird, die so ei.ngefaßt sind, daß ihre Randabschnitte einen größeren Biegungswiderstand haben als ihre anderen Teile. Wenn dann,die Einfassungen zu der gewünschten Krümmung gebogen werden, so sind ,die Platten mit der von den Einfassungen begrenzten Form gleichförmig, ohne -daß ein Verziehen auftritt.The surface tension of the plates, especially if the plates have a compound curvature have the advantage that panels of lesser thickness can be used for a given purpose. However, it has been found that it is difficult to make this curvature when the compound curvature is particularly emphasized. The difficulty increases with reduced panel thickness; the plate tends to warp or bulge. The difficulty can be be overcome by dividing the plate into approximately rectangular panels will, which are so framed that their edge sections have a larger Have resistance to bending than their other parts. If so, the bezels to that the desired curvature, the panels match that of the bezels limited shape uniformly without distortion occurring.

Die Einfassungen können aus demselben oder einem anderen, Stoff wie die Platten hergestellt sein und verschiedenste Profile haben. Da, wo gegen das Bestehen von Vorsprüngen an: der gebogenen Platte nichts einzuwenden ist, können die Einfassungen zweckmäßig in der Form von Winkel- oder T-Eisen gehalten sein. Umgekehrt können sie in der Form von Metallstreifen oder einem Äquivalent von Streifen vorgesehen werden, das durch Überlappung zweier benachbarter Trafeln gebildet wird.The bezels can be made of the same, or a different, fabric as the panels are manufactured and have a wide variety of profiles. There where against that Existence of projections on: the curved plate can not be objectionable the bezels expediently be kept in the form of angle or T-irons. Conversely, they can be in the form of metal strips or an equivalent of strips can be provided, which is formed by the overlap of two adjacent trafels.

Die Größe der Tafeln hängt von der Krümmung ab, die der Platte gegeben werden soll, und ferner von der Dicke ,der Platte. Im allgemeinen sollten die Tafeln um so kleiner sein, je größer die Krümmung und je geringer die Stärke der Platte ist. Beteiner Bootsbeplankung sind die Teile, bei .denen die doppelte Krümmung besonders betont ist, jene, die sich normalerweise unterhalb oder eben oberhalb des Wasserspiegels befinden, und: die Krümmung ist im allgemeinen in :der Querebene größer als in der waagerechten Ebene. Die Teile der Platte, die dazu bestimmt sind, jene Teile zu bilden, sollten in Tafeln unterteilt sein, deren Länge und deren. Breite nicht das Fünfhundertfache der Plattenstärke überschreiten. Bei Teilen, wo die doppelte Krümmung besonders betont ist, werden zweckmäßig Tafeln benutzt, deren Länge und deren Breite nicht das Zweihundertfache der Plattenstärke übersteigt. Bootskörper werden am besten aus Platten von Leichtmetallegierungen in der Stärke von etwa 3 bis 6 =hergestellt. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann jedoch auch in einem größeren Bereich von Plattenstärken, beispielsweise von ü/2 bis 12 mm, angewandt werden.The size of the panels depends on the curvature given to the panel and also on the thickness of the plate. In general, the boards should the smaller the greater the curvature and the smaller the thickness of the plate is. In the case of boat planking, the parts where the double curvature is particularly important Emphasizes those that are usually below or just above the water level and: the curvature is generally greater in: the transverse plane than in the horizontal plane. The parts of the plate that are intended to be those parts form, should be divided into panels, their length and whose. Don't spread that Exceed five hundred times the plate thickness. For parts where the double curvature is particularly emphasized, panels are used expediently, their length and their width does not exceed two hundred times the panel thickness. Boat hulls are best made from plates of light metal alloys in a thickness of about 3 to 6 =. However, the method according to the invention can also be used in a larger range of Plate thicknesses, for example from ½ to 12 mm, can be used.

Die Zeichnung veranschaulicht die Anwendung der Erfindung beim Bau der Außenhautbeplankung eines Bootes.The drawing illustrates the application of the invention in construction the outer skin of a boat.

Füg. i, 2 und 3 zeigen die drei Stufen dies Biegens einer flachen Platte zur Bootsform; Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht von Fig. i ; Fig.5 ist ein vergrößerter halber Querschnitt durch das Boot .in ,der Nähe des Hecks; Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI in Fing. 4, und Fig. 7 zeigt eine konstruktive Einzelheit.Add i, 2 and 3 show the three stages of bending a flat Boat shape plate; Fig. 4 is an enlarged fragmentary view of Fig. I; Fig. 5 Figure 3 is an enlarged half cross-section through the boat .in, near the stern; Fig. 6 is a section along the line VI-VI in Fing. 4, and Fig. 7 shows a constructive one Detail.

F-ig. i zeigt eine zusammengesetzte flache Platte P, die so. gestaltet ist, daß sie über die in Fig. 2 dargestellte Form zu der in F:ig. 3 gezeigte Bootsform .gebogen werden kann.F-ig. i shows a composite flat plate P which is so. designed is that it has the form shown in Fig. 2 to that in F: ig. 3 boat shape shown .can be bent.

Das, Boot kann beispielsweise eine i8,3-m-Barkasse sein, anal die aus eitler Leichtmetallegierung bestechende Platte hat eine Stärke von etwa 3 mm. Das Biegen kann in beliebiger Weise durchgeführt werden, beispielsweise mit Hilfe von Flaschenzügen. Das Heck wird zuerst zu der gewünschten Form um eine Heckplatte S gezogen, wie in Fig. 2 dargestellt, und .der :davorliegende Teil der Platte wird dann um die in geeigneter Weise gestalteten Schotte B1 bis B6 in-,die ,gewünschte Form gezogen. Umgekehrt können die Schotte in ihre Stellung gedrückt werden, nachdem das vordere Ende geschlossen worden .ist, und: die Platte kann ihre natürliche Lage einnehmen., ehe die Schotte in ihre ordnungsmäßige Lage gebracht werden.The boat can be, for example, an 18.3-meter launch, and the Made of vain light metal alloy, the plate is about 3 mm thick. The bending can be carried out in any way, for example with the aid of pulley blocks. The tail is first made into the desired shape around a tail plate S is drawn, as shown in Fig. 2, and .the: part of the plate in front of it is then around the appropriately designed bulkheads B1 to B6 in, the, desired Shape drawn. Conversely, the bulkheads can be pushed into place after the front end has been closed, and: the plate can move to its natural position before the bulkheads are brought into their proper position.

Wo die zusammengesetzte Wölbung des Schiffsrumpfes nicht - groß ist, tritt keine besondere Schwierigkeit beim Biegen der Platte zu der gewünschten Form auf. Es hat sich jedoch erwiesen, daß in dem Falle, wo die zusammengesetzte Wölbung betont ist, die Platte sich örtlich verzieht, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, mit dem Ergebnis, @daß sie nicht die erstrebte Form annimmt und unerwünschten, örtlichen Spannungen unterworfen st.Where the composite curvature of the hull is not - great, there is no particular difficulty in bending the plate into the desired shape on. However, it has been found that in the case where the composite curvature it is emphasized that the plate warps locally, unless special precautions are taken be taken, with the result @ that it does not assume the desired shape and subject to undesirable local stresses.

Diese Schwierigkeit ist dadurch überwunden worden, daß Üie Platte vor -dem Biegen, wie in Fig. i, 4 und 5 dargestellt, in Tafeln unterteilt wird. Wie ersichtlich, ist an der Platte bereits in flachem Zustande eine Anzahl von: Versteifungsrippen R vorgesehen (Fig. i), :die sowohl längs als auch quer verlaufen. Es ist ferner ersichtlich, daß -die Platte aus: einer Anzahl von kleineren Platten P mit überlappten Stößen J zusammengesetzt ist, die in gleicher Weise wie die Rippen R eine örtliche Versteifung bewirken. Die Rippen R und die längs laufenden überlrappten Stöße bilden auf diese Weise ein Rahmenwerk, welches die Platte in annähernd rechteckige Tafeln aufteilt. Auf diese Weise wird, es ermöglicht, die Platte zu der gewünschten Bootsform zu biegen, ohne daß es notwendig ist, irgendeine besondere Vorkehrung gegen das Verziehen zu treffen.This difficulty has been overcome in that Üie Platte before bending, as shown in Fig. i, 4 and 5, is divided into panels. As can be seen, a number of: Stiffening ribs R provided (Fig. I),: which run both longitudinally and transversely. It can also be seen that the plate consists of: a number of smaller plates P is composed with overlapped joints J, in the same way as the ribs R cause local stiffening. The ribs R and the longitudinal ones overlapped In this way, joints form a framework, which the plate in approximately rectangular Dividing panels. In this way, it becomes possible to make the plate to the desired one To bend boat shape without the need of any special precaution to hit against warping.

Da die Neigung zum Verziehen mit abnehmender Stärke der Platte größer wird, sollte die Größe ,der Tafeln entsprechend vermindert werden. Im allgemeinen sollte bei Schiffsrümpfen weder die Länge noch,die Breite einer Tafel das Fünfhundertfache der Plattenstärke überschreiten. Wo die doppelte Krümmung sehr stark betont ist, das ist bei einem Boot der Teil des Rumpfes, der beim Gebrauch des Bootes im Wasser liegt, sollte die oberste Grenze für die Tafelgröße ungefähr bei der zweihundertfachen Plattenstärke liegen.Since the tendency to warp increases with the thickness of the plate the size of the panels should be reduced accordingly. In general in the case of ship hulls, neither the length nor the width of a board should be five hundred times as much exceed the plate thickness. Where the double curvature is very strongly emphasized, in a boat that is the part of the hull that is in the water when the boat is in use the upper limit for the board size should be approximately two hundred times this Plate thickness.

Die Steifigkeit der Rippen sollte ungefähr proportional zu der Wölbung liegen, die ihnen, verliehen werden soll. Wie oben erklärt, gibt der überlappte Stoß I zwischen zwei Platten P genügend Längssteifigkeih über einen :größeren Teil des Rumpfes. Wo größere Steifigkeit erforderlich ist, können die. Rippen R Winkelprofil haben oder, wie in der Zeichnung dargestellt, aus T-Schienen bestehen. Zwecks, noch größerer Steifigkeit können Rippen zur Anwendung kommen, die, wie in Fig. 6 dargestellt, aus Flach- und T-Eisen hergestellt sind. Eine Rippe von ähnlicher Steifigkeit kann durch Überdecken eines überlappten Stoßes mit einem T-Eisen ,geschaffen werden.The stiffness of the ribs should be roughly proportional to the curvature lie that is to be bestowed upon them. As explained above, there is the overlapped Joint I between two plates P has sufficient longitudinal stiffness over a larger part of the trunk. Where greater rigidity is required, the. Ribs R angle profile or, as shown in the drawing, consist of T-rails. In order, still greater rigidity ribs can be used, which, as shown in Fig. 6, are made of flat and T-iron. A rib of similar rigidity can by covering an overlapped joint with a T-iron.

Die Versteifungsrippen können an der Innenseite oder an der Außenseite der Platte angeordnet werden. Es. ist zweckmäßig, die Längs- und d.i:e Querrippen auf entgegengesetzten Seiten der Platte anzuordnen, weil dadurch Schwierigkeiten an den Kreuzungsstellen der Rippen vermieden werden. Bei Bootskörpern wäre es unzweckmäßig, die Querrippen an der Außenseite vorzusehen. Aus ästhetischen Gründen sollten die Längsrippen über dem Wasserspiegel außer am Dollbord, nicht an der Außenseite angebracht werden. In der Zeichnung ist der Dollbord so,da)rgestellt, daß er innen durch ein U-Eisen und außen. durch ein T-Eisen versteift ist. Diese beträchtliche Versteifung ist weniger zur Regelung -des Biegevorganges als zur Versteifung des fertigen Baukörpers vorgesehen.The stiffening ribs can be on the inside or on the outside arranged on the plate will. It. is appropriate to the longitudinal and d.i: e to arrange transverse ribs on opposite sides of the plate, because thereby Difficulties at the intersection of the ribs are avoided. With boat hulls it would be impractical to provide the transverse ribs on the outside. From aesthetic The longitudinal ribs above the water level should not grounds, except on the gunwale attached to the outside. In the drawing the gunwale is positioned so that he is inside by a U-iron and outside. is stiffened by a T-iron. These Considerable stiffening is less for regulating the bending process than for stiffening of the finished building.

Die Verbindungen zwischen den Platten P und zwischen .den Rippen und den Platten können entweder genietet oder geschweißt sein.The connections between the plates P and between .den ribs and the plates can either be riveted or welded.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of planked structures, especially Sch @ iffskörpezn, with double curvature by bending a flat one Plate to the desired shape, characterized in that the plate (P) before the Bending is divided into approximately rectangular panels (P), which are framed in such a way that that the resistance to bending is greater at the edge parts of the panels than at the others Share the panels.

2. The method according to claim i, characterized in that d, ate at least on one edge of the panels (P) ribs (R) are attached.

3. The method according to claim i or 2, characterized in that the panels (P) at least at one end bounded by overlapping joints (I) between associated panels of the plate will. q ..

Plate used for the method according to Claims 1 to 3, characterized in that that neither the length nor the width of the individual panels of each plate is five hundred times as large exceeds the plate thickness.

5. After the method according to claim i to 3 produced Boat hull, characterized in that the part of the plate (P) that the normal The use of the boat in the water forms part of the table (P), in which neither the chords nor the breadth are two hundred times the thickness of the plate overdone.