DK141126B - Afstivningsorgan til et konstruktionselement. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆ6GELSESSKRIFT 141126 DANMARK «*> intci.’ε oi c s/οβ • (21) Anaagmngnr. 5579/75 (22) Indlever«den 5. Okt. 1973 (23) Lefaedag 3. okt. 1973 (44) Ansøgningen fremlagt eg _ fremtoggeteesskrift« offentliggjort den 21 . jan. 1980 DIREKTORATET FOR . .

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET <*» Priorit« begamt fra den

4. okt. 1972, I2777/72, SE

<71> HANS CHRISTER GEORGII, Rindoegatan 42, 115 35 Stockholm, SE.

(72) Opfinder: Samme (74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Firmaet Chas. Hade. ____ (B4) Afstivningsorgan til et konstruktions element.

Opfindelsen angår et afstivningsorgan til et konstruktionselement og bestående af i skrueform viklede tråde, der følger konturen af et tænkt rørformet legeme.

Det er kendt at fremstille bjælke- eller mastlignende konstruktioner ved vikling af stang- eller trådmateriale i skrueform omkring et antal langsgående stænger, til hvilke stang- eller trådvindingerne fastgøres f.eks. ved svejsning. Det er ligeledes kendt at fremstille armering til betonkonstruktioner ved at vikle tråd i skrueform om forskellige grupper langsgående armeringsjern, men denne konstruktion er ikke i sig selv bærende, men må anvendes i forbindelse med store mængder beton.

2 141126

Formålet med opfindelsen er at anvise et afstivningsorgan af den omhandlede art, som er velegnet til anvendelse i en bærende pladekonstruktion, såsom et bærende dæk, især ved fremstilling af sandwichkonstruktioner .

Afstivningsorganet ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved , at trådene er viklede i flere forskellige baner, som hver indeholder flere tråde, og som følger konturen af hver sit tænkte rørformede legeme, hvis tværsnit har rette sider, således at trådpartierne i de nævnte sider danner rette stivere, hvorhos banerne er beliggende således ind til hinanden, at sider af deres tværsnit er sammenfaldende, og de rette tråde i disse sider af banerne er forbundet med hinanden i sammenfaldende punkter.

Et sådant afstivningsorgan danner en stiv måtte eller plade, der fungerer som forskydningskraftoverførende element, idet de med hinanden forbundne rette tråde, der danner stivere i de ind til hinanden liggende trådbaner tilsammen udgør et gitterværk af stivere, der kan overføre kræfter fra afstivningsorganets ene side til den anden side. Gitterværkene af stivere kan betragtes som stive skiver, som afstiver den bærende konstruktion.

Som anført i krav 2 kan de mellem de sammenfaldende sider af trådbanerne liggende rette sider gå trinløst over i hinanden og derved danne underlag for et pladeformet konstruktionselement, og de i krav 3 og 4 beskrevne udførelsesformer udgør afstivningsorganer, som kan benyttes henholdsvis til fremstilling af en plan bærende pladekonstruktion eller et krumt pladeformet element.

Afstivningsorganet ifølge opfindelsen kan bekvemt anvendes i en sandwichkonstruktion, således som det fremgår af krav 5.

Endvidere kan disse udførelsesformer også finde anvendelse til andre former for buede konstruktionselementer, der kan være såvel enkeltsom dobbeltkrumme og f.eks. kan finde anvendelse ved bygning af bådskrog, karrosserier og flyvemaskinevinger.

Til forøgelse af afstivningsorganets bæreevne kan det ifølge opfindelsen være udformet med langsgående stænger som angivet i krav 6.

3 141126

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende i forbindelse med tegningen, der viser nogle udførelsesformer for afstivningsorganet ifølge opfindelsen samvirkende med konstruktionselementer.

På tegningen viser fig. 1 og 2 to forskellige udførelsesformer set fra den ene ende, fig. 3-5 skematisk endnu tre udførelsesformer ligeledes set fra den ene ende, / fig. 6 og 7 endnu to udførelsesformer set fra den ene ende og udgørende en af spiralsnoede tråde bestående bærende konstruktion, fig. 8-10 skematisk endnu tre udførelsesformer for en bærende konstruktion vist gennemskåret i tværretningen og fig. 11 oversiden af en bærende konstruktion.

I den i fig. 1 viste udførelsesform er tråde snoede i fire forskellige baner 1-4 med flere tråde i hver bane, idet trådene i samtlige baner 1-4 er snoede i samme retning. Hver bane følger konturen af en med rette sider 5-8 forsynet sektion, som i den viste udførelsesform er kvadratisk, men som f.eks. også kan være rektangulær, trekantet eller trapezformet. Trådpartierne i sektionernes rette sider 5-8 danner rette stivere. Trådene i samtlige sektioner har normalt samme tværsnit, men det vil forstås, at de også kan have forskellige tværsnit. Sædvanligvis består trådene af jern, men de kan også bestå af andet materiale, såsom aluminium, åluminiumtrådene kan være forsynede med en hulkerne til formindskelse af vægt og materialeforbrug.

Sektionerne 1-4 med de rette sider 5-8 er anbragt således ind til hinanden, at mod hinanden vendende sider 5 og 7 slutter sig til hinanden, og de rette tråde i op til hinanden· liggende sider 5 og 7 er f.eks. ved svejsning indbyrdes forbundne i sammenfaldende punkter.

Sektionerne 1-4 med de rette sider 5-8 er anbragt således ind til hinanden, at de rette sider 6 mellem de sammenstødende med hinanden 4 141126 forbundne sider 5 og 7 går trinløst over i hinanden og tilsammen danner underlag for et med trådene i disse sider forbundet plade-formet konstruktionselement 9, der kan bestå af en skive, en plade eller et lignende lag. Det pladeformede element 9 er f.eks. ved svejsning, limning eller med klemmer fastgjort til trådene i det af siderne 6 bestående underlag, som således afstiver selve overfladen på elementet 9· På tegningen er siderne 6 vist liggende i et fælles plan, og de udgør således et underlag for det med trådene i siderne forbundet plant konstruktionselement 9· De rette sider 6 kan ifølge en anden udførelsesform danne vinkler med hinanden, hvorved de tilsammen udgør underlag for et med trådene i siderne forbundet krumt, pladeformet konstruktionselement.

I udførelsesformen i fig. 1 er sektionernes 1-4 rette sider 8, som ligger modsat overfor de rette sider 9, hvortil konstruktions-elementet 9 er fastgjort, anbragt således, at de udgør underlag for et andet med trådene i disse sider forbundet pladeformet konstruktionselement 10. De rette sider 8 er på tegningen vist liggende i et og samme plan og danner underlag for et plant konstruktionselement 10, som er planparallelt med det plane element 9.

Ved udførelsesformen i fig. 2 følger hver bane 11-14 af de spiralsnoede tråde konturen af en med rette sider 15-18 forsynet sektion, der er rektangulær uden at være kvadratisk. Herudover adskiller udførelsesformen i fig. 2 sig kun fra udførelsesformen i fig. 1, ved at det plane konstruktionselement 10 er erstattet af langsgående konstruktionselementer 20 bestående af stænger eller lignende dele. Disse elementer 20 er forbundet med trådene, hvor siderne 18, som ligger modsat siderne 16 med det plane konstruktionselement 19, trinløst går over i hinanden, d.v.s. midt ud for de op til hinanden liggende og indbyrdes forbundne sider 15 og 17. Desuden er elementerne 20 anbragt ved den ydre kant af siderne 18 ved banerne II og 14.

Udførelsesformen i fig. 3 adskiller sig fra udførelsesformen i fig.

1 kun derved, at banerne 21-27 af de spiralsnoede tråde følger konturen af trekanter i stedet for kvadrater. Pilene i figuren tjener til at vise, at trådene i samtlige baner 21-27 er snoede i samme retning. Med 29 og 30 betegnes de med spiralmåtten forbundne plane, pladeformede konstruktionselementer.

5 141126 I det mindste ét af disse elementer kan være erstattet af til stængerne 20 svarende konstruktionselementer. Ved udførelsesformen i fig. 4 følger banerne 31-35 af de i spiral i samme retning snoede tråde konturen af trapezer, idet den af disse tråde frembragte plane spiralmåtte er forbundet med de to plane, pladeformede konstruktionselementer 39 og 40.

Også ved udførelsesformen i fig. 5 følger banerne 41-48 af de i spiral i samme retning snoede tråde konturen af trapezer. Disse trapezer er imidlertid anbragt således i forhold til hinanden, at de rette sider mellem de op til hinanden liggende, indbyrdes forbundne sider danner en vinkel med hinanden og tilsammen udgør et underlag for et par med trådene i disse sider forbundne rørformede ' konstruktionselementer 49 og 50. Andre udførelsesformer med såvel enkeltkrumme som dobbeltkrumme konstruktionselementer kan naturligvis også komme på tale.

De i baner snoede tråde skal ikke altid over spiralernes hele længde følge konturen af samme med rette sider forsynede sektion, men nævnte sektion kan i visse tilfælde ændres, især når det gælder afstivning af enkelt- og dobbeltkrumme konstruktionselementer. Således kan forandringer fremkomme ved ændring af spiralernes stigning. Ændringen kan også frembringes ved, at man under snoningen ændrer tværsnittet af den kerne, hvorpå spiralerne vikles. Desuden kan konturen naturligvis ændres ved ændring såvel af kernen som af spiralernes stigning. Udførelsesformen i fig. 5 kan f.eks. udsættes for en sådan forandring. Herved formindskes eller forøges størrelsen af de trapezformede sektioner successivt, således at der fås en mastekonstruktion eller en tilsvarende genstand med et i retning mod den ene ende aftagende tværsnit.

Hvert spiralsystem består af flere tråde. Antallet af tråde i spiralsystemet er afhængigt af trådenes tværsnit, den ønskede stigning og bø^ningslængden. Sektionens udseende betinges af afstanden mellem konstruktionselementerne ved de to sider, den ønskede afstivende virkning samt fordelingen af i længderetningen og i sideretningen virkende momenter. Således giver eksempelvis udførelsesformen med trekantform mulighed for at overføre store momenter i sideretningen.

Et stort antal tråde giver det med disse forbundne lag en stor overfladestivhed, som tillader en mindre tråddiameter.

141126 6

Ved fremstillingen fremstilles spiralmåtten først, idet således ind til hinanden liggende spiraler forenes ved svejsning eller på tilsvarende måde i berøringspunkterne. Derefter fastgøres den ene skive eller plade mod spiralmåtten. I næste fase fastgøres det andet konstruktionselement mod spiralmåtten. Den færdige konstruktion kan let udfyldes med en materialemasse, såsom urethanskum.

Den bærende konstruktion i fig. 6 har ligesom de øvrige viste udførelsesformer rektangulært tværsnit. Den bærende konstruktion indbefatter to flertrådede systemer af spiralsnoede tråde, idet trådene 52 i det ene system er viklet i den ene retning, og trådene 53 i det andet system er viklet i den anden retning. Metaltrådene 52 og 53 i de to systemer har fortrinsvis samme tværsnit, men trådene 52 og 53 kan også i visse tilfælde have forskelligt store tværsnit.

Trådene 52 i det ene system er viklet i en bane, som følger konturen af den bærende konstruktions rektangulære sektion, idet trådpartierne i konstruktionens sider danner rette stivere. Trådene 53 i det andet system er viklet i flere særskilte baner 54-58, som hver følger konturen af en rektangulær sektion, idet trådpartierne i sektionernes sider danner rette stivere. Banernes 54-58 rektangulære sektioner udfylder tilsammen helt den bærende konstruktions tværsnit, idet sektionernes 54-58 sider slutter sig til hinanden og til siderne af bærekonstruktionens sektion.

Trådene 52 og 53 i de to systemer er f.eks. ved svejsning forbundne med hinanden i sammenfaldende punkter. Bæreværket indbefatter foruden trådene 52 og 53 også langsgående metalstænger 59» som er anbragt i det mindste ved hjørnerne af konstruktionens tværsnit. Langsgående stænger 59 kan imidlertid også være anbragt ved fælles hjørner af sådanne sektioner 54-58 som tilsammen helt udfylder den bærende konstruktions tværsnit.

Som det fremgår af fig. 6, er trådene 52 i det ene system lejrede udvendigt i forhold til den bærende konstruktions langsgående stænger 59, medens trådene 53 i det andet system er lejrede indvendigt i forhold til de langsgående stænger 59.

Antallet af tråde 52 i den flertrådede spiral, som omslutter hele 141126 7 bærekonstruktionens tværsnit, kan eksempelvis være syv, medens hver spiral 54-58 kan indbefatte to tråde 53. Antallet af tråde 52 i den omsluttende spiral er afhængig af tværsnittets geometriske form, antallet af indvendige spiraler 54-58 og antallet af tråde i disse indre spiraler. Konstruktionen kan eksempelvis udformes således, at de ved siden af hinanden liggende spiraler mødes i sammenstødende hjørner, og at en langsgående stang 59 rammer i samme punkt. I samme krydsningspunkt tilsluttes også én af de omsluttende spiraltråde, således at der fås et rumligt gitterværk, d.v.s. et i rummet statisk bestemt konstruktionssystem.

Idet de langsgående stænger 59 er spredt ud over den bærende konstruktion kan belastninger mod dennes midte let optages dels ved, at de nærliggende træk- og trykstænger sættes i funktion og dels ved, at det rumlige gitterværk fordeler belastningen på tilstødende stænger, således at der sker en fordeling af belastningens virkninger og hele konstruktionen tvinges til at medvirke.

Udførelsesformen i fig. 7 adskiller sig væsentligst fra udførelsesformen i fig. 6, ved at trådene 53 i det andet system er snoede i flere særskilte baner 60-68, som hver følger konturen af et trekantformet tværsnit. Disse trekantede sektioner 60-68 udfylder tilsammen hele den bærende konstruktions rektangulære tværsnit, som kun ved hjørnerne er forsynet med langsgående stænger 59· Her er det således kun spiralerne, som uden hjælp af indre langsgående stænger foretager belastningsfordelingen i sideretningen til to træk- og trykstænger 59·

Den bærende konstruktion i fig. 7 består af syv tråde 52', medens hver enkelt af spiralerne 60-68 indbefatter tre tråde 53· Også I dette tilfælde foreligger der et rumligt gitterværk. En koncentreret kraft mod konstruktionens midte overføres til længdestængerne 59» ved at træk- og trykkræfterne overføres i det trådnet, som spiralerne danner på den bærende konstruktions overside henholdvis underside. De indre spiralers 60-68 stænger i vertikalplanet overfører tværkræfter mellem disse to planer.

I en udførelsesform er den bærende konstruktion kun opbygget af to systemer af spiralsnoede tråde 52 og 53· En af flere tråde 52

Claims (2)

141126 8 bestående omsluttende spiral udfyldes således med af flere tråde 53 bestående små indre spiraler. Af fig. 8-10 fremgår det, at de indre spiraler 53 kan varieres på mange måder indenfor pladsen, der omsluttes af yderspiralen 52. Således kan de indre spiraler 53 have forskellige størrelser, således som vist i fig. 9, hvor samtlige indre spiraler har rektangulært tværsnit. De indre spiraler kan have forskellig form, såmedens de øvrige indre spiraler har trekantformet tværsnit. Antallet af langsgående stænger 59 kan også variere indenfor vide grænser. Af pilene i fig. 8-10 fremgår det, at det kun er den ydre spiral 52, som er snoet i én retning, medens alle de indre spiraler 53 er snoede i den anden retning. Den bærende konstruktion, hvis overside er vist i fig. 11, kan være af den beskaffenhed, som fremgår af fig. 8 og 9. Siderne af tre indre spiraler 53 slutter sig således til den bærende konstruktions overside, som bestemmes af yderspiralen 52. Med henvisningstallet 59 betegnes stænger, der forløber ved oversidens langsgående kanter. I det mindste en del af spiralerne 53 kan være udfyldt med isolering. Isoleringen kan bestå af løs uld, som er fyldt i plastposer. Poserne indføres i konstruktionen under vakuum, hvorfor indføringen let kan foretages. Når vakuummet hæves, udfylder det i det mindste delvis elastiske isoleringsmateriale rummet i konstruktionen godt. Patentkrav.

1. Afstivningsorgan til et konstruktionselement og bestående af i skrueform viklede tråde, der følger konturen af et tænkt rørformet legeme, kendetegnet ved, at trådene er viklede i flere forskellige baner (1-4, 11-14, 21-27, 31-35, 41-48, 54-58, 60- 68), som hver indeholder flere tråde, og som følger konturen af hver sit tænkte rørformede legeme, hvis tværsnit har rette sider (5-8, 15-18), således at trådpartierne i de nævnte sider danner rette stivere,