NL2013806B1 - Samenstel van staafvormige elementen, alsmede een gebruik van een dergelijk samenstel. - Google Patents

Abstract

Samenstel van massieve, gekruist aan elkaar bevestigde staafvormige elementen, vervaardigd uit metaal en/of een legering, met het kenmerk dat ten minste één van de staafvormige elementen een ovaalvormige dwarsdoorsnede heeft. De uitvinding biedt voorts een hekwerk omvattende een dergelijk samenstel. Daarnaast verschaft de uitvinding een gebruik van een dergelijk samenstel als bewapening in een uithardbare substantie, bijvoorbeeld beton.

Description

Titel: Samenstel van staafvormige elementen, alsmede een gebruik van een dergelijk samenstel.

De uitvinding heeft betrekking op een samenstel van massieve, gekruist aan elkaar bevestigde staafvormige elementen, vervaardigd uit metaal en/of een legering.

Een dergelijk samenstel is uit de praktijk bekend, bijvoorbeeld in de vorm van een hekwerk of een draadmat die een patroon van aan elkaar gelaste, uit staal vervaardigde staven omvatten. Doorgaans is het gewenst dat het samenstel robuust en duurzaam is, hetgeen wordt bereikt door toepassing van een constructie die uit veel materiaal bestaat. Dit brengt echter relatief hoge constructie- en transportkosten met zich mee, alsmede een relatief hoge massa.

De uitvinding beoogt genoemde problemen op te heffen of te verminderen. In het bijzonder beoogt de uitvinding een samenstel te verschaffen dat uit relatief weinig materiaal kan worden vervaardigd, en relatief goedkoop te produceren en makkelijk te vervoeren is bij behoud van een gewenste robuustheid.

Hiertoe wordt de uitvinding gekenmerkt doordat ten minste één van de staafvormige elementen van het samenstel een ovaalvormige dwarsdoorsnede heeft.

Op deze manier kan relatief veel materiaal bespaard worden ten opzicht van het bekende samenstel, onder behoud van een gewenste stevigheid. Gebleken is dat op deze manier wel meer dan 10% materiaal- en gewichtsbesparing kan worden bereikt. Aldus kan een lichtgewicht robuust samenstel worden verkregen.

Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding is het genoemde staafvormige element uit massieve staaldraad gemaakt, in het bijzonder staaldraad met een cirkelvormige dwarsdoorsnede. Tijdens vervaardiging kan die dwarsdoorsnede, bijvoorbeeld door walsen of draadtrekken, , worden vervormd van cirkel- tot ovaalvormig. Zo kan het staafvormige element uit relatief weinig materiaal worden geproduceerd.

Goede resultaten kunnen worden bereikt in een nadere uitvoering, waarbij de ovaalvorm van de genoemde dwarsdoorsnede wordt gedefinieerd door een lange as lengte LI en een korte as lengte L2, met L1>L2, waarbij de verhouding van de lange op de korte as lengte LI : L2 ligt in het bereik van 5:1 tot 1:1, bijvoorbeeld het bereik 2:1 - 1,5:1.

Verder verschaft de uitvinding een hekwerk omvattende een samenstel volgens de uitvinding. Op deze manier kunnen bovengenoemde voordelen worden geboden in het hekwerk.

Voorts levert de uitvinding een gebruik van een samenstel volgens de uitvinding als bewapening in een uithardbare substantie, bijvoorbeeld beton. Op deze manier kunnen bovengenoemde voordelen worden geboden in een te bewapenen element, bijvoorbeeld een betonnen plaat.

Verder biedt de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van genoemd een samenstel. Volgens de werkwijze wordt het ten minste ene element met ovaalvormige dwarsdoorsnede op een kruisend element gelast, bijvoorbeeld zodanig dat een lange as van een ovaalvormige dwarsdoorsnede van dat ten minste ene staafvormig element in hoofdzaak loodrecht staat op een langsrichting van het kruisende element. Op deze manier kan een relatief krachtige lasverbinding worden bereikt.

De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van de tekening van uitvoeringsvoorbeelden. Daarin toont:

Figuur 1 een bovenaanzicht van een eerste uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding;

Figuur 2a en 2b respectievelijk een linker zijaanzicht en een vooraanzicht van het in Fig. 1 getoonde bovenaanzicht;

Figuur 3 een dwarsdoorsnede over fijn III-III van Fig. 2b;

Figuur 4 een bovenaanzicht van een tweede uitvoeringsvoorbeeld;

Figuur 5 een opengewerkt vooraanzicht van een derde uitvoeringsvoorbeeld.

Gelijke of overeenkomstige maatregelen worden in deze aanvrage met gelijke of overeenkomstige verwijzingstekens aangeduid.

Figuur 1 is een bovenaanzicht van een eenvoudig samenstel volgens de uitvinding. Het samenstel omvat massieve, gekruist aan elkaar bevestigde staafvormige elementen (bijvoorbeeld langwerpige strips, stangen, draadvormige elementen), vervaardigd uit metaal en/of een legering, waarbij ten minste één van de staafvormige elementen een ovaalvormige dwarsdoorsnede heeft.

Het in Figuren 1-3 getoonde voorbeeld omvat vier staafvormige elementen (a), (b), (c) en (d) en vier kruisingen (ac), (ad), (bc) en (bd) waar telkens twee staafvormige elementen aan elkaar bevestigd zijn. Een bevestiging op een genoemde kruising kan bijvoorbeeld een lasverbinding omvatten. In dit voorbeeld zijn twee van de staafvormige elementen (a) en (b) zijn evenwijdig aan een eerste richting, en de twee overige staafvormige elementen (c) en (d) zijn evenwijdig aan een tweede richting die in hoofdzaak haaks op de eerste richting staat. De staafvormige elementen hebben bijvoorbeeld elk een minimale lengte van 1 m (gemeten in een langsrichting van het respectieve element), maar dit is niet noodzakelijk.

Figuren 2a en 2b zijn respectievelijk een linker zijaanzicht en een vooraanzicht van het in Fig. 1 getoonde samenstel. Zoals uit de tekening volgt hebben de vier staafvormige elementen (a), (b), (c) en (d) elk een ovaalvormige dwarsdoorsnede. In het bijzonder is de ovaalvormige dwarsdoorsnede van elk van de elementen (a), (b), (c) en (d) gelijk, dat is echter niet essentieel. Genoemde ovaal wordt bijvoorbeeld gedefinieerd door een lange as met lengte LI en een korte as met lengte L2 (L2 < LI), zoals aangegeven met pijlen in Fig. 3.

In de uitvoering getoond in Fig. 1 en Fig. 2 staat de lange as van de ovaalvormige dwarsdoorsnede van de staafvormige elementen (a) en (b) loodrecht op de korte as van de ovaalvormige dwarsdoorsnede van de staafvormige elementen (c) en (d). Deze onderlinge positie van de elkaar kruisende staafvormige elementen laat een relatief diep insmelting toe bij het aan elkaar lassen van deze elementen, zodat een stevige lasverbinding kan worden verkregen.

Figuur 3 toont een genoemde ovaalvormige dwarsdoorsnede, waarbij de ovaalvorm van de dwarsdoorsnede wordt gedefinieerd door een lange as en een korte as. Lengtes van deze assen zijn met pijlen LI respectievelijk L2 weergegeven. Volgens een extra voordebge uitwerking hgt de lengteverhouding van de lange op de korte as LI : L2 in het bereik van 2:1 - 1,5:1. De arcering van het ovaal toont het massieve karakter van de staafvormige elementen, dit in tegenstelling tot een niet-massief element zoals een holle buis, een open profiel of dergelijke. Volgens een extra voordelige uitwerking worden de staafvormige elementen worden uit massief staal vervaardigd.

Figuur 3 toont voorts een cirkel in streeplijn, de contour van een dergelijk element met een ronde dwarsdoorsnede, volgens de stand der techniek. Het in Fig. 3 zichtbare witte gebied’ tussen het ovaal en de gestreepte cirkel toont zo materiaalbesparing die kan worden gekregen in vergelijking met een klassiek staafvormig element met een cirkelvormige dwarsdoorsnede.

Om de ovaalvormige dwarsdoorsnede te bekomen kunnen verschillende reeds bekende technieken gebruikt worden; bijvoorbeeld walsen of draadtrekken. In beide gevallen wordt klassieke staaldraad in een of meer stappen vervormd tot staaldraad met een ovaalvormige dwarsdoorsnede.

Een minimale dikte van elk van de staafvormige elementen, welke minimale dikte in de onderhavige uitvoeringsvoorbeelden overeenkomt met de lengte van de korte as L2, bedraagt bij voorkeur circa 5 mm. Een maximale dikte, bepaald door de lengte van de lange as LI, kan bij voorkeur circa 5 cm bedragen.

Figuur 4 toont een uitvoeringsvoorbeeld dat daarin van het in Figuren 1-3 getoonde voorbeeld verschilt, dat het een systeem of netwerk omvat met een groot aantal elementen omvat, welke verschillende (in dit geval vierhoekige) mazen definiëren. Mazen van het in Fig. 4 getoonde samenstel zijn vierkant, maar kunnen bijvoorbeeld ook een rechthoek vormen, of ruitvormig zijn. Indien uitgevoerd in bijvoorbeeld een massief stalen versie, kan het samenstel de basis van een stalen hekwerk vormen.

Figuur 5 toont een nadere uitwerking van een uitvoeringsvoorbeeld, waarbij een samenstel volgens de uitvinding (bijvoorbeeld een samenstel zoals in Fig. 4 is weergegeven) is gebruikt als bewapening in een uithardbare substantie B, bijvoorbeeld beton. De substantie kan bijvoorbeeld zijn vervaardigd, en door bewapening (a-h) zijn versterkt ter vorming van een plaat, plateau, wand, muur of ander product. Voor de vakman zal duidelijk zijn hoe een dergelijk product kan worden vervaardigd, bijvoorbeeld door genoemde substantie B in een matrijs te gieten en te laten uitharden, waarbij de bewapening (a-h) in de matrijs wordt gepositioneerd alvorens de substantie B is uitgehard. Op deze manier kunnen bovengenoemde voordelen aan het met de substantie gevormde product worden geleverd.

Het spreekt vanzelf dat de uitvinding niet beperkt is tot de beschreven uitvoeringsvoorbeelden. Diverse wijzigingen zijn mogelijk binnen het raam zoals is verwoord in de navolgende conclusies.

In de hierboven beschreven voorbeelden zijn de lange en korte assen zoals gedefinieerd in Fig. 3 tevens symmetrieassen van een genoemde ovaal. De korte as hoeft in een ovaal echter geen symmetrieas te zijn, zoals het voorbeeld van een eivormige ovaal duidelijk maakt. Bij voorkeur is de ovaalvormige doorsnede van de staafvormige elementen echter een ellips (met twee normaal ten opzichte van elkaar uitstrekkende symmetrieassen, zoals in de onderhavige uitvoeringsvoorbeelden.

Een andere variatie betreft de vorm van de staafvormige elementen. Die hoeven niet noodzakelijk allemaal recht te zijn, zoals in de getoonde uitvoeringsvoorbeelden, maar kunnen ook gebogen zijn, voor een toepassing in bijvoorbeeld een sierhekwerk.

Een volgende variatie bestaat in de onderlinge posities van de elkaar kruisende staafvormige elementen. In tegenstelling tot de hierboven beschreven voorbeelden is het mogelijk dat slechts één van twee elkaar kruisende staafvormige elementen een ovaalvormige dwarsdoorsnede heeft. Dat laatste element kan dan nog in verschillende richtingen op bijvoorbeeld een anderszins gevormd staafvormige element worden aangebracht, bijvoorbeeld zo dat ófwel de lange as, ófwel de korte as, van de ovaalvormige dwarsdoorsnede loodrecht staat op het een langsrichting van het kruisende staafvormige element.

Verder kan wordt elk genoemd staafvormige element bijvoorbeeld worden voorzien van een of meer coatings, bijvoorbeeld verzinkt, ten behoeve van het verminderen of verhinderen van corrosie. Het coaten of verzinken wordt bijvoorbeeld uitgevoerd na de vorming van genoemde ovale dwarsdoorsnede.

Claims (16)

1. Samenstel van massieve, gekruist aan elkaar bevestigde staafvormige elementen, vervaardigd uit metaal en/of een legering, met het kenmerk dat ten minste één van de staafvormige elementen een ovaalvormige dwarsdoorsnede heeft.

2. Samenstel volgens conclusie 1, waarbij de ovaalvorm van de dwarsdoorsnede wordt gedefinieerd door een lange as lengte LI en een korte as lengte L2, met L1>L2, waarbij de verhouding van de lange op de korte as lengte LI : L2 hgt in het bereik van 5:1 tot 1:1, bijvoorbeeld het bereik 2:1 -1,5:1.

3. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies waarbij een lange as LI van de ovaalvormige dwarsdoorsnede van een eerste staafvormig element loodrecht staat op een het eerste staafvormig element kruisend tweede staafvormig element.

4. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies waarbij de korte as L2 van de ovaalvormige dwarsdoorsnede van een eerste staafvormig element loodrecht staat op een het eerste kruisend tweede staafvormig element.

5. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies, ten minste voorzien van een eerste en een tweede staafvormig element met elk een ovaalvormige dwarsdoorsnede, waarbij het eerste en tweede element elkaar kruisen, waarbij een lange as LI van de ovaalvormige dwarsdoorsnede van het eerste staafvormig element loodrecht staat op een korte as L2 van de ovaalvormige dwarsdoorsnede van het tweede staafvormig element.

6. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies, voorzien van tenminste twee kruisende staafvormige elementen met elk een ovaalvormige dwarsdoorsnede waarbij een korte as van de ovaalvormige dwarsdoorsnede van het ene staafvormige element loodrecht staat op een korte as van de ovaalvormige dwarsdoorsnede van het andere staafvormige element.

7. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies waarbij een deel van de staafvormige elementen evenwijdig zijn aan een eerste richting, en een ander deel van de staafvormige elementen evenwijdig aan een tweede richting die in hoofdzaak haaks op de eerste richting staat.

8. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies waarbij de staafvormige elementen een minimale dikte van circa 5 mm hebben.

9. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies waarbij de staafvormige elementen een maximale dikte van circa 5 cm hebben.

10. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies waarbij ten minste één van de staafvormige elementen een lengte van ten minste 1 m heeft.

11. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies waarbij de staafvormige elementen uit massief staal vervaardigd zijn.

12. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies waarbij de staafvormige elementen aan elkaar bevestigd zijn door lassen.

13. Samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies, waarbij de ovaalvormige dwarsdoorsnede van het ten minste ene staafvormige element bekomen is door walsen of draadtrekken.

14. Hekwerk omvattende een samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies.

15. Gebruik van een samenstel volgens ten minste één der voorgaande conclusies 1-13 als bewapening in een uithardbare substantie, bijvoorbeeld beton.

16. Werkwijze voor het vervaardigen van een samenstel volgens een der conclusies 1-13, waarbij het ten minste ene element met ovaalvormige dwarsdoorsnede op een kruisend element wordt gelast, bijvoorbeeld zodanig dat een lange as van een ovaalvormige dwarsdoorsnede van dat ten minste ene staafvormig element in hoofdzaak loodrecht staat op een langsrichting van het kruisende element.