NL1001974C2 - Buswand met rillen en bus. - Google Patents

Description

--1

BUSWAND MET RILLEN EN BUS

De uitvinding heeft betrekking op een buswand met rillen welke buswand gezien in een dwarsdoorsnede loodrecht op de rillen een profiel vertoont dat - in één richting gezien - achtereenvolgens omvat een eerste aansluitdeel voor aansluiten op een bodemdeel, een 5 eerste ongerild deel, een gerild deel met n rillen btl i - 1, ....

n, elke ril omvattende een rildal en een rilberg, die zich uitstrekken over een geprojecteerde lengte Xi en loodrecht daarop tussen top rilberg en bodem rildal een rilhoogte VA insluiten, een tweede ongerild deel en een tweede aansluitdeel voor aansluiten op 10 een dekseldeel.

Een dergelijke buswand is bekend uit de praktijk.

Een van een bodem en deksel voorziene bus moet qua axiale en radiale sterkte aan bepaalde eisen voldoen; De bus moet in ongevulde toestand zonder bezwijken een axiale belasting door een kracht van 15 bijvoorbeeld 2000 N kunnen weerstaan en in gevulde toestand een radiale belasting behorend bij een overdruk van buitenaf van bijvoorbeeld 1.2 bar. Om aan deze eisen van stijfheid en sterkte te voldoen is de bekende bus aan zijn buswand van rillen voorzien. De rillen zorgen voor verhoogde axiale en - in hogere mate - radiale 20 sterkte.

In het streven om de materiaalhoeveelheid en het gewicht van de bus almaar verder terug te brengen door de materiaaldikte steeds verder omlaag te brengen loopt men tegen een grens aan waarbij niet meer aan bovengenoemde eisen van stijfheid en sterkte kan worden 25 voldaan.

Volgens de uitvinding is het nu mogelijk door aanpassingen aan de rilgeometrie van de buswand bij kleinere materiaaldikte eenzelfde sterkte als voorheen te bereiken, respectievelijk bij dezelfde materiaaldikte een qua stijfheid en/of sterkte betere bus te 30 verschaffen.

Volgens de uitvinding wordt de buswand daartoe voorzien van een 1001974 - 2 - rilgeometrie die erdoor is gekenmerkt dat althans ter plaatse van ril bZ) 1 < x < n, vaar de buswand in de toestand waarbij bodemdeel en dekseldeel erop aansluiten het meest gevoelig is voor vervorming door een radiale belasting, Xif i ^x > λχ.

5 Het voorkomen van blijvende vervorming in de buswand onder een bepaalde belasting wordt in principe natuurlijk gerealiseerd door kiezen van de juiste materiaaldikte en de juiste materiaaleigenschappen. Haar hieraan kan volgens de uitvinding in grotere mate dan bekend is worden bijgedragen door een juiste keuze 10 van de rilgeometrie. Behalve dat het golvende patroon van de rilgeometrie géén discontinuïteiten moet vertonen, is het zo dat volgens de uitvinding gunstige de rilgeometrie bepalende parametertrends de volgende zijn: grotere rildiepte

15 - grotere rilafrondingsstraal RA

groter gerild gebied.

Deze parameters zijn echter niet onafhankelijk. Het is wel in te zien dat een oneindig grotere rildiepte bij fysieke belichaming in een bus gepaard gaat met een kleine rilafrondingsstraal.

20 Volgens de uitvinding is het optimaal om voor de meest bezwijkgevoelige ril bx een zo klein mogelijke nog acceptabele rillengte λχ te kiezen, en de rillengte elders, in afhankelijkheid van de mindere bezwijkgevoeligheid aldaar, een grotere rillengte X± > X, te geven.

25 Bij voorkeur neemt de rillengte toe met de afstand tot de meest bezwijkgevoelige ril bx.

Hiermede is het materiaalverbruik ten opzichte van de stijfheid/sterkte van de bus te optimaliseren. Meer bij voorkeur geschiedt dit door de rillengte te laten verlopen met de 30 bezwijkgevoeligheid van de buswand. De uitvinding is tevens belichaamd in een buswand met rillen welke buswand gezien in een dwarsdoorsnede loodrecht op de rillen een profiel vertoont dat - in één richting gezien - achtereenvolgens omvat een eerste aansluitdeel voor aansluiten op een bodemdeel, een eerste ongerild deel, een 35 gerild deel met n rillen bi( i - 1, ..., n, elke ril omvattende een rildal en een rilberg, die zich uitstrekken over een geprojecteerde lengte X* en loodrecht daarop tussen top rilberg en bodem rildal een rilhoogte VL insluiten, een tweede ongerild deel en een tweede aansluitdeel voor aansluiten op een dekseldeel waarbij rildal en 40 rilberg aan hun extremen een cirkelsegment omvatten met kromtestraal 1001974 - 3 - R* waarbij voor althans ril bx van het profiel geldt R, a (X*2 + 4 Vx2) / 16 Vx. De rilgeometrie is dan in zichzelf optimaal.

Voor een goede stijfheid en sterkte van de buswand heeft het de voorkeur indien deze én althans ter plaatse van ril bxi 1 < x < n, 5 waar de buswand in de toestand waarbij bodemdeel en dekseldeel erop aansluiten het meest gevoelig is voor vervorming door een radiale belasting, X*, i ^ x > λχ én dat rildal en rilberg aan hun extremen een cirkelsegment omvatten met kromtestraal RA en dat voor althans ril bx van het profiel geldt Rx s (Χχ2 + 4VX2) / 16VX.

10 Hiermede is bereikt dat maximale stijfheid en sterkte optreden bij minimaal materiaalverlies. Zeker als hierbij elke ril bi voldoet aan het voorgestelde geometrieverband. In de praktijk worden qua stijfheid en sterkte significant betere bussen gerealiseerd indien de buswand erdoor is gekenmerkt dat voor elke ril bt van het profiel 15 geldt Ra s (X^ + 4Vi2) / 16νΑ.

Een goede verdeling van het verloop van de rillengte wordt in de praktijk gevonden met een verloopfactor c, d vanaf 1,05.

Terwijl de eisen van stijfheid en sterkte voor een deel gesteld worden met het oog op het doorstaan van belastingen van de 20 (ongevulde) buswand, is de uitvinding ook belichaamd in de gerede (gevulde) bus. De axiale stijfheid en sterkte zijn na vulling van de bus niet kritisch meer; wél een radiale belasting van buitenaf. De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin 25 Fig. 1 lijnen van constant busgewicht toont bij een driedelige stralen bus bij verschillende dikte voor buswand en bodem/deksel.

Fig. 2 een bezwijkbelastingsdiagram voor een driedelige bus bij verschillende dikten buswand toont.

Fig. 3 de betekenis van de parameters X, t, R, L en V geeft.

30 Fig. 4 een bezwijkbelastingsdiagram voor een driedelige bus bij verschillende toplengtes L toont.

Fig. 5 een bezwijkbelastingsdiagram voor een driedelige bus van verschillende kwaliteiten verpakkingsstaal toont.

Fig. 6 een bezwijkbelastingsdiagram voor een driedelige bus met 35 verschillende aantallen rillen N toont.

Fig. 7 grafisch aangeeft hoe de optimale rilgeometrie volgens de uitvinding wordt gevonden.

Fig. 8 een impressie toont van een bus met 24 equidistante rillen waarbij de rillen de volgens de uitvinding optimale geometrie 40 hebben.

1001974 - 4 -

Fig. 9 een impressie toont van een bus met 16 rillen waarbij de rillen volgens de uitvinding behalve elk een optimale geometrie voorts een verlopende rillengte hebben.

In fig. 1 is de relatie tussen de dikte van de bodem en deksel, 5 verticaal uitgezet in mm, en de dikte van de buswand, horizontaal uitgezet in mm, met het gewicht van een bus 0 73 x 100 (mm x mm) aangegeven met lijnen van constant gewicht van 40, 45, 50, 55, 60 g. Voor een dergelijke bus geldt dat ongeveer 2/3 van het gewicht van de bus door de buswand wordt gevormd en 1/3 door deksel en bodem. 10 Het loont dus zeker de moeite om de dikte van de buswand terug te brengen als men het gewicht van een bus wenst terug te brengen als aangegeven met de pijl die is getekend vanuit een startpunt dat hier als referentiepunt voor het bekende blikje is gekozen.

In de fig. 2, 4, 5 en 6 staat horizontaal steeds de radiale 15 sterkte van een buswand in bar en verticaal de axiale sterkte in N. In elk van de bezwijkdiagrammen is een als kritische axiale sterkte 2060 N en als kritische radiale sterkte 1,2 bar met een dikte lijn aangegeven. In het kwadrant rechtsboven voldoet de betreffende buswandgeometrie.

20 In fig. 2 is te zien wat het belangrijke effect is van verandering van de dikte van de buswand t, en van de rilhoogte V.

Hierbij was het aantal rillen N - 20, de rillengte λ - 3,22 mm, de toplengte (zie fig. 3) L - 0 en de materiaalkwaliteit DR 580 verpakkingsstaal.

25 In fig. 3 zijn aangegeven als λ de rillengte, als t de dikte van de buswand, als R de afrondingsstraal waarmee rilberg en rildal worden ingegaan respectievelijk verlaten, als L de toplengte en als V de rilhoogte.

Uit fig. 4 blijkt dat volgens de uitvinding de toplengte L - 0 30 moet worden gekozen.

Uit fig. 5 blijkt dat bij voorkeur verpakkingsstaal met een kwaliteit aangeduid als DR 580 wordt ingezet.

Uit fig. 6 blijkt dat het aantal rillen N bij voorkeur groot moet zijn, en de rilhoogte V relatief klein. Dit geldt voor een 35 buswand in ongemonteerde toestand, dus een die steun van bodem en deksel ontbeert.

In fig. 7 wordt schematisch getoond hoe X, V en R samenhangen bij een relatief stompe ril (links) en een scherpe (rechts).

Fig. 8 toont een impressie van een buswand met een relatief 40 groot aantal rillen N = 24 en een relatief kleine rillengte X - 1001974 - 5 - 2.68 mm waarbij de rilgeometrie voldoet aan de eerder genoemde betrekking tussen X, V en R: V - 0,35 mm, R - 1,58 mm.

Door V tussen 0,3 en 0,4 mm te kiezen is de buswandsterkte het 5 minst afhankelijk van variaties in de rilhoogte, die altijd optreden in de fabricagepraktijk.

Fig. 9 tenslotte toont een impressie van een buswand met een 16-tal rillen N - 16 waarbij X verloopt met een factor c - d — 1,11323 zodanig dat X, - 2,68 en Ij - X16 - 5,68. V - 0,35 mm en R* 10 voldoet aan eerder genoemde betrekking.

Het name in deze laatste buswand wordt een optimaal compromis gevonden qua stijfheid en sterkte met bovendien een verrassend nieuw uiterlijk voor een gerede bus.

1001974

Claims (10)

1. Buswand met rillen welke buswand gezien in een dwarsdoorsnede loodrecht op de rillen een profiel vertoont dat - in één 5 richting gezien - achtereenvolgens omvat een eerste aansluitdeel voor aansluiten op een bodemdeel, een eerste ongerild deel, een gerild deel met n rillen bi, i - 1, n, elke ril omvattende een rildal en een rilberg, die zich uitstrekken over een geprojecteerde lengte Xi en loodrecht daarop tussen top rilberg 10 en bodem rildal een rilhoogte VA insluiten, een tweede ongerild deel en een tweede aansluitdeel voor aansluiten op een dekseldeel, met het kenmerk, dat althans ter plaatse van ril bx, 1 < x < n, waar de buswand in de toestand waarbij bodemdeel en dekseldeel erop aansluiten het meest gevoelig is voor vervorming 15 door een radiale belasting, , i > X*.

2. Buswand volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat Xi > X± + x voor i - 1..... x-1 en Xi + x > XA voor i - x+1, . . . , n.

3. Buswand volgens conclusie 1 of: 2, met het kenmerk, dat Xt + x — c λΑ, i>xenXisdXi + 1 voor i < x waarin c en d factoren zijn die worden bepaald door het verloop van de gevoeligheid van vervorming door de radiale belasting over het gerilde deel i £ x respectievelijk i < x. 25

4. Buswand met rillen welke buswand gezien in een dwarsdoorsnede loodrecht op de rillen een profiel vertoont dat - in één richting gezien - achtereenvolgens omvat een eerste aansluitdeel voor aansluiten op een bodemdeel, een eerste ongerild deel, een 30 gerild deel met n rillen bA, i - 1.....n, elke ril omvattende een rildal en een rilberg, die zich uitstrekken over een geprojecteerde lengte XA en loodrecht daarop tussen top rilberg en bodem rildal een rilhoogte VA insluiten, een tweede ongerild deel en een tweede aansluitdeel voor aansluiten op een 35 dekseldeel, met het kenmerk, dat rildal en rilberg aan hun extremen een cirkelsegment omvatten met kromtestraal RA en dat voor althans ril bx van het profiel geldt R* = (λχ2 + *VX2) / 16VX.

5. Buswand volgens conclusie 1 en 4. 1001974 - 7 -

6. Buswand volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat voor elke ril bi van het profiel geldt a (XA2 + 4Vi2) / lóVi.

7. Buswand volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 5 dat de concentratie van rillen 1 / althans ter plaatse van ril bx, 1 < x < n, waar de hoogste radiale busbelasting aan de buswand te verwachten is, groter is dan 0,25.

8. Buswand volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat c ad 2 1,05. 10

9. Bus omvattende een buswand volgens een der voorgaande conclusies.

10 0 19/4