WO2023222158A1 - Structured sheet-metal profile for a load-bearing structure, load-bearing structure, and method for production - Google Patents

Structured sheet-metal profile for a load-bearing structure, load-bearing structure, and method for production Download PDF

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WO2023222158A1
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sheet
frame
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PCT/DE2023/100364
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Hartwig HUNTEMÜLLER
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Huntemueller Hartwig
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Definitions

  • Structural sheet metal profile for a supporting structure, supporting structure and method for producing it
  • the invention relates to a structural sheet metal profile for a support structure and such a support structure. Furthermore, a boat hull with the supporting structure, a catamaran with the supporting structure and a method for producing a supporting structure as well as a method for producing a catamaran are provided.
  • DE 10 2011 111 530 B3 shows such a structural sheet metal profile that can be used in particular in the side hulls of a catamaran.
  • the structural sheet metal profiles are each formed by a folded profile sheet with recesses in their flanks, whereby parallel cross struts are subsequently placed through the recesses, and cover elements are then placed and fastened on the top and bottom. This means that a lightweight yet rigid design in sandwich construction is possible.
  • DE 20 2009 011 263 U1 shows a device for protecting a ship's hull against the influences of shock waves, with a substantially flat element being provided on the outside of the ship's hull
  • PCT Bre/kl 05/17/2023 is designed to be flexible and has such deformability that it is able to at least partially destroy the energy transmitted by a shock wave before the shock wave reaches the ship's hull.
  • the flat element can be elastic or plastic and serve to form an outer skin.
  • the invention is based on the object of creating a structural sheet metal profile for a support structure, such a support structure, a boat hull and methods for manufacturing which enable quick and precise production with low weight.
  • the support structure according to the invention and/or the catamaran according to the invention can in particular be produced by a method according to the invention.
  • the catamaran can in particular be a Swath catamaran (Small Waterplane Area Twin Hull - catamaran) or a catamaran with a double hull with a small waterline area.
  • a structural sheet metal profile is thus created, which is designed and intended in particular to be placed between two frames.
  • the structural sheet metal profile has a folded profile sheet, which is formed by folding a perforated starting sheet and preferably has parallel elevations and depressions formed between them, which thus enable high rigidity and bending strength. Furthermore, an upper cover element is placed on the profiled sheet.
  • the two frames and corresponding support surfaces of the profiled sheet for resting on the two spaced frames run in a transverse direction, in particular parallel.
  • the transverse direction can also extend partially or completely in the vertical direction, corresponding to the course of the frames, which can be angled, for example.
  • no continuous struts are provided, which run continuously through the structural sheet metal profile in the transverse direction and reinforce the folded sheet metal profile.
  • no struts that extend at least partially in the transverse direction can be provided, preferably without any reinforcing struts.
  • stiffening can take place without the complex insertion of continuous struts through recesses in several elevations.
  • recesses are formed in several, preferably all, elevations and struts are placed through the recesses.
  • obliquely sloping flanks can run between the elevations (20) and the depressions, in which the recesses are formed, the struts running at least partially in the transverse direction of the folded profile sheet and being inserted through the recesses of several elevations.
  • the struts run obliquely to the elevations and depressions, in particular crossing each other or as an X-formation, and are attached or attachable to the frames in their end regions, e.g. B. welded. This achieves a high level of rigidity, as a direct connection between the frames is achieved through the oblique struts, in addition to the connection through the folded sheet metal.
  • a stable and rigid structure can be formed with high manufacturing precision, in which the structural sheet metal profiles form the connection between the frames to ensure. Furthermore, a support structure is thereby formed which can advantageously be sealed over the entire surface towards the top and bottom.
  • Frames are elongated support elements, e.g. square tubes.
  • frames are understood to mean the load-bearing, in particular U-shaped, cross members which run at least in some areas in the transverse direction through the boat hull.
  • An upper cover element is placed on the top of the profiled sheet and in particular the frames, which is made of metal according to a preferred embodiment.
  • An upper cover element hole grid is formed in the upper cover element.
  • an upper profile hole grid is formed in the top of the profile sheet, which preferably corresponds to the hole pattern of the upper cover element.
  • the hole grid can be aligned so that the upper cover elements and/or the profile elements with their hole grid are placed on the two adjacent frames and the frames and the upper cover element and/or the profile element are aligned with one another with little effort, precisely and safely .
  • the frames are preferably already set up, but are initially adjustable and can therefore be aligned or adjusted by adjustment to the upper hole grid of the profile element and the upper cover element hole grid.
  • Aligning or adjusting two hole grids is understood to mean, in particular, an arrangement of the two hole grids that coincides or is concentric at least in some holes.
  • the upper cover element hole grid also has support surfaces for resting on the frames and fastening holes for fastening to the frames, that is, the upper cover element is not only fastened to the structural profile sheet with its fastening holes, but also on the adjacent or opposite frames. This support can be done directly or with an intermediate element, in particular the profiled sheet.
  • the alignment and attachment of the upper cover element and/or the profiled sheet to the frames also interacts in particular with the manufacturing method according to the invention for the support structure, as will be described further below.
  • the profile sheets have support webs with which they are placed on the frames.
  • the support webs can in particular limit the depressions formed between the elevations of the structural profile to the sides.
  • the profiled sheets can thus be placed with their side, preferably circumferential, support webs on the top of the frames, which enables quick and safe training, since the profiled sheets only have to be placed here from the top.
  • the hole pattern on the top of the profile sheets, in particular the holes in the support webs is aligned with the hole pattern on the top of the frames.
  • the frames in particular can be readjusted somewhat in the longitudinal direction of the support structure in order to achieve a match, in particular a concentric match.
  • the upper cover element is then placed and aligned with the hole pattern of the frames and the profiled sheet, so that secure fixation and fastening is subsequently possible using fasteners used. Rivets in particular can be used as fasteners, but also screws or e.g. B. plastic clips. This means that the profile sheets and cover elements can be firmly connected to the frames and thus form a unit.
  • the upper cover element is advantageously made of metal, ie as a cover plate, which is connected to the top of the profiled sheet and the top of the frames via rivets serving as fastening elements.
  • the lower cover element is advantageously made of metal, ie as a cover plate, which is fastened via rivets serving as fastening elements.
  • an insulating cover plate can also be placed as the upper and / or lower cover element, for example made of a plastic such as GRP, or wood or plywood.
  • a plastic such as GRP, or wood or plywood.
  • the cover element can in turn be attached and fixed via the hole grid, with plastic clips, for example, being able to serve as fastening elements.
  • the cover elements can also be retrofitted, e.g. B. as meter goods.
  • the upper and/or lower cover elements can, for example, also be designed in two parts, for example a layer made of sheet metal and a further layer made of a different material.
  • the two layers of the cover element preferably each have a perforated grid, in particular aligned or matching perforated grids, and can thus be connected to the profiled sheet and/or frames via common or separate fastening means.
  • the respective hole may not be continuous.
  • the structural sheet metal profile according to the invention is formed in particular by the folded profile sheet and the upper, and possibly also lower, cover element, the elements of the structural sheet metal profile thus being successively fastened to or on the frames, so that the structural sheet metal profile is completely formed on the frames.
  • No struts are required here;
  • a significant advantage of the invention is that the connection of two adjacent frames takes place in the unedged longitudinal direction of the profile sheets; This means that the upper profile hole grid in the profile sheet connects two adjacent frames in the longitudinal direction of the support structure, without the distance between the holes of the upper profile hole grid in this longitudinal direction being influenced by folds.
  • the support structure is modular and can also be extended using many identical parts to form boat hulls of different lengths or dimensions. Standardized frames and standardized profile sheets as well as cover elements and, if necessary, insulating cover elements can be used.
  • Another advantage is the high degree of automation through computer-aided production.
  • the prefabricated formation of the hole pattern in the initial sheet metal before edging enables computer-aided production;
  • Another advantage of using identical parts and, in particular, computer-aided manufacturing is that it enables easy adjustment to areas of the boat hull that are subject to different loads. Thanks to the high degree of automation and computer-aided production, topology optimization can be achieved, for example by forming topology holes in areas of the folded profile sheets that are not subject to such loads. This makes it possible to reduce weight and reduce manufacturing and operating costs.
  • the topology optimization can be adapted to the load on the various points of the support structure; so can e.g. B. in areas of a support structure that are exposed to greater stress from waves, a different topology optimization, e.g. B. with fewer recessed areas can be used than in less stressed areas. Nevertheless, standardized folded profile elements can be used, which are optimized with different topologies depending on the load.
  • the topology holes can be formed by simply cutting out; Alternatively or additionally, the topology holes can also be flanged at their edges or reinforced by bending, so that greater rigidity is achieved.
  • the transitions between the elevations and depressions in the folded profile sheets are through flanks, e.g. B. oblique flanks.
  • reinforcing elements are inserted into the folded profile sheets.
  • the reinforcing elements can be inserted from the top into the recesses of the folded profile sheets, and/or from the bottom into the elevations, for example as plug-in inserts that are inserted into suitable fastenings of the folded profile sheet.
  • the reinforcing elements can be used, for example, as reinforcing ribs, in particular trapezoidal sheets, or as wedge-shaped elements, preferably Sheet metal elements can be formed and are attached to the profiled sheet. As a result, a significant increase in rigidity can be achieved with little material and manufacturing effort. Reinforcing elements can in particular also be provided instead of the struts.
  • the construction time can be reduced while increasing the accuracy of fit.
  • the profile sheets and/or the upper and lower profile elements can be placed between exactly two adjacent frames.
  • the folded profile sheet and/or the upper cover element and/or the lower cover element can extend over more than two, in particular over three frames, i.e. cover a central frame. This means that flat surface areas in particular can also be covered with a smaller number of parts, with reduced assembly time.
  • a high degree of fitting accuracy and rapid production is achieved, in particular through the formation of perforated grids in the elements to be used, with the perforated grids having high accuracy, e.g. B. can be designed computer-aided by lasers.
  • the step of forming the profiled sheets can take place before or after the formation of the frames and before or after setting up the frames and connecting an upper and lower frame in a transverse plane.
  • the frames are first aligned parallel to one another and the profile sheets are then inserted, in particular placed from above.
  • the upper cover elements in particular cover elements, are placed at least from the top and are preferably connected to one another via the hole grids that are fitted or aligned with one another, so that the structural sheet metal profiles formed in this way securely fix the frames in their position on the one hand and connect them on the other. Further fixation is preferably carried out by the lower cover elements, which are attached to the folded profile sheets and the frames and thus increase the strength as parts of the structural sheet metal profiles.
  • the profile elements and cover elements can be placed on the frames and these parts can be adapted to one another by aligning the hole grid, so that e.g. B. the frames can be aligned slightly, especially adjusted in the longitudinal direction, in order to correspond to the hole pattern of the profile sheets and cover elements. This means that the neighboring elements align with each other.
  • the profile sheets, preferably also the cover elements connect two adjacent frames with each other, in which the hole grid of the profile sheets and the cover elements are each placed on the hole grid of both the left and right frames and thus connect them.
  • the hole grids of adjacent frames overlap each other via the hole grids of the profile sheets and cover elements and enable a secure, successive alignment of the elements during production.
  • the profile sheets and cover elements can thus be successively placed, aligned and fixed between two frames in order to subsequently attach and align the subsequent structural profiles on the frames and the adjacent frames.
  • the underside of the frames and profile sheets is also advantageously reinforced by lower cover elements.
  • a hole grid is therefore provided on the underside of the profile sheets and the underside of the frames, onto which the lower cover element with its lower cover hole grid is placed and aligned. Fixation here is advantageously carried out via fastening means, e.g. B. Rivet.
  • the air volumes formed in this way can in principle also be formed with a vacuum and/or a protective gas.
  • the support structure designed in this way or the boat hull designed in this way can in particular further have lower profile pieces for inclusion in floating bodies of a catamaran, in particular Swath catamarans.
  • the lower ends of a bow-shaped support structure can be z.
  • vertically extending profile pieces can be formed, which are inserted into suitable, matching receptacles of the floating bodies.
  • Aluminum or an aluminum alloy is advantageously used as the material for the frames and profile sheets, and possibly also the cover elements, in particular a seawater-resistant aluminum alloy such as AIMg3 or AIMg4.5.
  • a seawater-resistant aluminum alloy such as AIMg3 or AIMg4.5.
  • Such an aluminum material is very light with high rigidity, so that a low weight is achieved with high seawater resistance.
  • the aluminum material also enables the process steps of cutting and edging with little technical effort.
  • B. the rivet holes in the flanks, as well as topology holes, can be formed by laser cutting.
  • the cover elements can also extend over several frames, so that fewer joints are required.
  • module-based training allows for equal parts and in particular specially adapted parts in the shaped areas of the boat hull.
  • B. in the bow area of the ship curved areas through special training z.
  • B. the folded profile sheet and the cover elements can be achieved.
  • curves or radii can be designed appropriately by using the profile sheet z. B. with a rounding, further z. B. is also formed in two parts by two attached parts.
  • the profiled sheet can also be formed by folded support bars instead of with support webs, i.e. in particular with a 90° fold relative to the profiled sheet, so that the folded support web is placed on the end face against a side surface of a frame and fastened via a hole pattern.
  • the profile sheets can be folded on several sides so that they have upstands on the sides.
  • Two opposing upstands can in turn have a hole pattern that continues in the frames and on the inside and/or outside of the frames.
  • radii are divided into different segments and these are folded up to support the cover element.
  • notches can be formed here, which are reflected on the cover elements of the two levels.
  • the desired radii can also be achieved by flanging around an upstand in order to continue a hole circle in the sheet metal.
  • a design can be achieved which serves to position the corresponding hole grid towards the frames.
  • the support structure can therefore be provided in particular in the boat hull.
  • the structure that is provided above the boat hull can also have a support structure according to an embodiment of the invention. For example, windows can also be provided between the frames,
  • the elements described can be designed in several parts and designed to be pluggable along the radii for positioning.
  • the sheet metal strips inserted upright can be inserted into the hole pattern of the cover elements so that a high level of rigidity is achieved through the attached sheet metal parts.
  • the production of a ship hull takes place with the following steps
  • Fig. 1 shows a structural sheet metal profile as a folded profile sheet, before placing an upper cover element
  • Fig. 2 shows a structural sheet metal profile with additional lugs on the underside
  • Fig. 3 is a detailed view of the fastening of the profile sheets and cover elements to the frames
  • Fig. 4 shows a further representation of the fastening of the profile sheets and the upper cover element to the frames
  • FIG. 5 top views of areas of a boat hull with and without cover element
  • Fig. 6 shows a perforated sheet as a starting sheet before folding
  • Fig. 7 shows another perforated sheet as a starting sheet to form a folded profile sheet with lugs on the underside
  • Fig. 8 is a bottom view of a structural sheet metal profile with lugs on the underside
  • Fig. 9 is a bottom view of a folded profile sheet with lugs on the underside, before inserting the struts;
  • FIG. 10 shows a reinforcing element as a wedge-shaped sheet metal insert
  • Fig. 11 shows a profile element with the reinforcing element from Fig. 25.
  • Fig. 13 shows an angled frame
  • Fig. 14 shows the design of the angled frame and the attachment of a profile sheet
  • Fig. 17 shows the illustration from Fig. 16 with a longer cover element
  • Fig. 18 shows an embodiment with three struts in the profile sheets
  • Fig. 20 is a bottom view of a folded profile sheet with side folded tabs, for front attachment to a frame;
  • Fig. 21 shows the structural design of the structure of the catamaran
  • Fig. 22 shows a design of a structural sheet metal profile with reinforcing plates inserted, before inserting the struts and placing the cover elements.
  • Fig. 24 shows a section of the boat hull with floating bodies
  • 26 shows a flowchart of a manufacturing method according to the invention
  • Fig. 28 shows a design of the support structure with the reinforcing intermediate sheet:
  • Fig. 29 shows an embodiment of the folded profile sheet without recesses and struts:
  • Fig. 30 shows an embodiment of the folded profile sheet with reinforcing T-profiles inserted into the recesses
  • Fig. 31 is a rear view of Fig. 30,
  • Fig. 39 shows an embodiment of a folded profile sheet with folded webs
  • Fig. 40 shows an embodiment of a folded profile sheet with laterally folded webs on the recesses for frontal contact.
  • Structural sheet metal profiles 10 shown in the embodiments, in particular in Figures 1 and 2 are essentially formed by a folded profile sheet 18, struts 26, 27 set through the profile sheet 18 and an upper cover element 36, preferably also a lower cover element 38.
  • a starting sheet 12 made of aluminum is first provided from a coil or as a sheet metal strip, in which a hole pattern 16 is formed in a method step B), for example by cutting or punching the starting sheet 12, the hole pattern 16 rivet holes 28, recesses 14, 14a and topology holes 15. 6 and 7 show starting sheets 12 designed in this way.
  • the starting sheet 12 is bent or folded along edge lines 17, so that the formation of the folded profile sheet 18 shown in FIG. 6 results.
  • the profiled sheet 18 has a parallel, regular arrangement of parallel elevations 20 extending in a longitudinal direction x and depressions 22 formed between the elevations 20.
  • flanks 24 run downwards on both sides, whereby they can run obliquely or, for example, vertically downwards, so that the depressions 22 are trapezoidal or rectangular.
  • the elevations thus form a flat top 21 interrupted by the depressions 22.
  • the depressions 22 preferably also form a flat underside 23.
  • the elevations 20 are designed to have a larger area than the depressions 22.
  • Fig. 9 and 22 show a design of the folded profile sheet 18, in addition in Fig. 9 Noses 9 are formed on the underside 23 or on the recesses 22, which extend in the longitudinal direction x, and to enable further contact here, in particular contact with frames 8 and for receiving a lower cover element 36.
  • the recesses 14, 14a run in the flanks 24, through which struts 26, 27 running obliquely as shown in FIGS. 1 and 2 are subsequently placed.
  • the struts 26, 27 cross each other or are arranged in an X-shape; they run thus not exactly in the transverse direction y, but in the XY plane, but diagonally or obliquely to the longitudinal direction x and transverse direction y.
  • 1, 2 and 8 show the design with the struts 26 and 27 inserted.
  • two long struts 26 can be used, which cross each other or are placed one inside the other;
  • two short struts 27 can be attached at an angle to a long strut 26 in order to form the X-shape.
  • four short struts 27 can be connected to one another in the middle.
  • the struts 26, 27 thus cross each other in a central region of the profile sheet 18, this region having a central recess 14a which is slightly wider than the further recesses 14. Furthermore, topology holes 15 are formed in the starting sheet 12 in such a way that the folded profile sheet 18 shown in FIGS.
  • support webs 32 run on the sides in the transverse direction y, which thus limit the recesses 22 at their ends, that is to say in the longitudinal direction x.
  • the support webs 32 preferably run at the level of the top 21, i.e. in the upper level, with rivet holes 28 being formed in the support webs, which thus form part of the upper profile hole grid 110.
  • the lugs 9 on the underside 23 extend outwards in the longitudinal direction x in order to form a further, lower support surface here, so that the folded profile sheet 18 comes from the side can be placed in the frames 8.
  • the support webs 32 are advantageously separated from the material areas of the flanks 24 by cuts or cutting lines 33, so that when folding, the tool bends the flanks 24 inwards on the edge lines or downwards in the Z direction
  • support webs 32 are not folded so that they remain in the plane of the top 20.
  • the starting sheet 12 is shortened in the transverse direction Y, so that the support webs 32 of adjacent elevations 20 can, for example, come into contact with one another, for example in a suitable end-side contact of the support webs 32, so that continuous support webs 32 are formed on the sides.
  • a circumferential top 21 is formed.
  • the support webs 32 can also be spaced apart from one another in the transverse direction y after folding, and intermediate sheets can be placed, for example welded, into gaps between the support webs 32 on the top of the frame 8 and/or the folded profile sheet 18, for example welded on, so that the support webs 32 are together Cover the top in the edge area of the folded profile sheet 18 with the intermediate pieces.
  • the support webs 32 can be cohesively bonded to one another, e.g. B. connected by gluing or welding; In principle, however, it is sufficient if they are subsequently riveted to the frame 8 and/or the upper cover element 36.
  • reinforcing elements 34, 35 are inserted from the top 21 into the depressions 22 and/or from the bottom 23 into the elevations 20, which rest on the flanks 24, and in particular in a materially bonded manner, e.g. B. can be attached by welding and/or gluing and/or in a form-fitting manner.
  • the reinforcing elements are designed as trapezoidal sheets 34, which thus rest on the flanks 24 and in the recesses 22.
  • 22 shows, for illustration, a folded profile sheet 18 with inserted trapezoidal sheets 34 without struts 26, 27.
  • the reinforcing elements are designed as wedge-shaped sheet metal inserts 35.
  • the reinforcing elements 34, 35 can themselves have topology holes 41 to optimize weight.
  • the struts 26, 27 are placed through the recesses 14, 14a and connected to them by welding and/or gluing, so that the training shown, for example, in FIGS. 1, 2, 8 and 11 results.
  • the frames 8 are produced according to process step G) and set up according to process step F), initially without fixation in the X direction.
  • the folded profile sheets 18, reinforced by struts 26, 27, are then placed with their support surfaces 19 on the two adjacent frames 8 in a method step I), as can be seen, for example, in FIG. 12.
  • the reinforced, folded profile sheets are used
  • An upper frame hole grid 81 is formed on the top side 80 of the frames 8. As stated above, additional intermediate plates can be placed between the support webs 32.
  • the upper frame hole grid 81 of the two adjacent frames 8 is aligned with the upper profile hole grid 110.
  • a lower frame hole grid 83 is formed on the underside 82 of the frames 8, which in the above-mentioned embodiments with the holes of the Noses 9 are aligned.
  • upper cover elements 36 and preferably lower cover elements 38 are placed on or under the frames 8 and fastened to the frames and the profile sheets 18, so that the structural sheet metal profiles 10 are formed, as can be seen, for example, in FIG. 12.
  • the cover elements 36 and 38 in particular have cover element hole grids 30, 31 of rivet holes 128 corresponding to the hole grid of the rivet holes 28 of the folded profile sheet 18, preferably an upper cover element hole grid 30 on the upper cover element 36 and a lower cover element on the lower cover element 38 -Hole grid 31 is formed.
  • the rivet holes are 28 and 128 thus aligned or aligned with one another so that rivets 40 can be used for the connection.
  • the rivet 40 can z. B. can only be used from the top.
  • the rivet holes 28 are advantageously provided both in the elevations 20 and in the depressions 22, and also in the support webs 32, and thus enable the cover elements 36, 38 to be attached and fixed over the entire surface.
  • Plastic layers can be inserted between the profiled sheet 18 and the cover elements 36, 38 can be placed.
  • an upper cover element 36 is placed on the top 21, i.e. H. on the elevations 20 and support webs 32 of the profile sheet 18, if necessary also on the intermediate sheets, and the hole grids 30 and 110 are connected to one another. Furthermore, the underside 23, i.e. H. a lower cover element 38 is placed under the recesses 22 and the hole grids 31 and 112 are connected to one another.
  • the upper cover element is also placed with support surfaces 119 provided on the edge on the support surfaces 19 of the profile sheets 19, if necessary also on intermediate sheets, and on the frames 8, i.e. in this area the support surfaces 19 and 119 lie on the frames.
  • the upper cover element 36 thus rests on the top side 21 of the structural sheet metal profile 10 and on the frame top sides 80.
  • the support web 32 is accommodated between the upper cover element 36 and the frame top 80, whereby fixation can also be carried out with the continuous rivets 40, which are thus through the upper cover element hole grid 30, the upper profile hole grid 110 and the upper Frame hole grid 81 can be set.
  • the lower cover elements 38 are attached from the underside 23 of the profile sheets 18 and placed on the frame undersides 82, and over the lower cover element hole grid 31 and the lower hole grid the structural sheet metal profiles and the lower frame hole grids are aligned and secured.
  • the starting sheet 12 and the reinforcing ribs 34 are advantageously made of aluminum, so that no electrical stresses or corrosion occur in the contact areas, and the expansion behavior of the material continues to correspond.
  • the cover elements 36, 38 can also be designed as cover plates made of aluminum, so that no electrical stresses or corrosion occur and the expansion behavior of the material continues to correspond. If necessary, the cover elements can also be made of plastic or, for example, coated wood.
  • the structural sheet metal profile 10 can form a closed volume.
  • Method steps I) and K) are used to position or fix the position of the frames 8.
  • the frames 8 are first set up next to one another, that is, essentially parallel to one another; Here, the frames 8 are not firmly fixed in their position, but are initially placed next to each other in an adjustable manner. Their position relative to each other is determined by placing profile sheets 18 and upper cover elements 36 and, if necessary, the lower cover elements 38, ie by method steps I) and K).
  • the frames and profile sheets 18 and upper cover elements 36 are aligned via the hole grid.
  • the individual frames 8 are thus spaced apart in the longitudinal direction x of the boat, and in this longitudinal direction not by z.
  • B. profiles or other structural parts connected. Fixation in the longitudinal direction only takes place subsequently through the attached profile sheets 18 and the cover elements 36 and 38. This can be done However, the cover elements 36 and 38 may also be added subsequently, for example. B. can be set up as meter goods.
  • two frames 8 are first placed upright next to each other, i.e. spaced apart in the longitudinal direction x, and profile sheets 18 and upper cover elements 36 are successively placed between the two frames 8 in such a way that the upper profile Hole grid 110 and upper cover element hole grid 30 are aligned with the upper frame hole grids 81 of both frames 8.
  • the frames run in the transverse direction y and on the sides also in the vertical direction z, as can be seen from FIGS. 21 to 24.
  • the transverse direction y which is shown in the figures for the structural profile sheets 10, also extends partially in the Z direction of the support structure 6 or the catamaran 1 in FIGS. 21 to 24.
  • the frames 8 are adjusted accordingly in the longitudinal direction of the boat hull 4 so that they are aligned with the upper profile hole grid 110.
  • the frames 8 and profile sheets 18 are thus aligned solely based on the hole pattern of the two elements.
  • the elements 8, 18 can first be fixed to one another using rivet holders, so that rivets 40 can subsequently be inserted.
  • the frames 8 can be aligned and fixed to one another using some profile sheets 18. In this step, all profile sheets 18 can be placed between the frames 8, or a sufficient number so that the frames 8 are fixed in position relative to one another.
  • the adjacent frames 8 are attached, and profile sheets 18 are again placed between them, with alignment again taking place via their hole grids 81, 110, and the frames 8 are thus fixed relative to one another.
  • an intermediate placement is initially provided; with a double tab at the top and bottom, the frames are threaded or inserted between them and then riveted.
  • the boat hull 4 is successively aligned and fixed in its structure, with the CN C prefabricated hole grid, ie in particular the upper frame hole grid 81 and the upper profile hole grid 110, being aligned with one another. This means that no rivet holes have to be drilled on site.
  • Fig. 25 shows the catamaran 1 produced in this way, in particular a Swath (Small Waterplane Area Twin Hull) catamaran or catamaran with a double hull with a small waterline area.
  • the catamaran 1 has a hull 4 on which a structure 5 is formed, for example with cabins for the passengers and control devices.
  • the ship's hull 4 in turn has two lateral floating bodies 2, 3 and a support structure 6 connecting the floating bodies 2, 3, which is designed with a plurality of bow-shaped or half-open frames 8 arranged parallel to one another.
  • Structural sheet metal profiles 10 are provided between the frames 8, which on the one hand serve to connect the frames 8 and also form a flat finish with the frames 8.
  • the support structure 6 can have upper and lower frames 8, which define a transverse plane or YZ plane.
  • a lattice structure 130 in particular a lattice tube structure 130, is provided, for example by a truss structure made of connecting profiles 131, for example square tubes 131, which, however, does not connect frames 8 to one another in the longitudinal direction x.
  • the lattice tube structure 130 can be inserted into the lower frames and/or upper frames 8, preferably in finger-jointed engagements and/or inserted laterally.
  • the profile sheets are first
  • step A) Providing the starting sheet 12 and, if necessary, other materials
  • step B) punching the starting sheet 12, i.e. forming a hole pattern 16 with recesses 14, 14a, topology holes 15 and rivet holes 28
  • step I) successively aligning two adjacent frames 8 on the profile sheet(s) 18 placed between them and fastening the profile sheets 18 between the frames 8,
  • the upper cover elements 36 and preferably lower cover elements 38 are attached to the frames 8 and the profile sheets 18, so that the structural sheet metal profiles 10 are formed.
  • the profile sheets 18 are formed with lateral support webs 32, which thus form part of the top 21.
  • the upper profile hole grid 110 thus extends over the top 21 including the support webs 32.
  • the support webs 32 are therefore provided in the non-folded part of the starting sheet 12.
  • the upper profile hole grid 110 also extends over the support webs 32.
  • the two hole grids 81 are aligned and 110 to each other in this longitudinal direction x alone, i.e. H. perpendicular to the bending line or folding direction y of the structural sheet metal profiles.
  • This ensures a high fit of the CN C prefabricated hole grids 81 and 110, which is not affected by the bending process.
  • the entire structure of the boat hull 4 is thus determined by the CN C prefabricated hole grids 81, 110, with the profile sheets 18 being successively placed between the frames 8 and aligned or fixed.
  • the upper frame hole grids 81 are formed on the frame tops 80, fixation and alignment also takes place independently of tolerances in the frames 8.
  • the frames 8 z. B. form a 10O square tube, which has production-related tolerances of e.g. B. 1 mm
  • the width of the frames can also be 99 mm or 101 mm.
  • the upper frame hole grids 81 are formed from the top on the frames 8, whereby they are related to a center line 85 of the frame tops 80 as shown in FIG.
  • the manufacturing-related tolerances i.e. H. the width of the individual frames 8 is not included in the further alignment and assembly.
  • the upper (and lower) frame hole grid 81 is formed from the center line 85, systematic tolerances cannot add up: For each frame 8, the upper frame hole grid 81 is in turn formed from the center line 85, so that the profile -Hole grid 110 can be fixed to this frame hole grid. These tolerances do not add up. Only the CNC-manufactured hole pattern, i.e. H. the upper and lower frame hole grid 81 as well as the upper profile hole grid 110 and lower profile hole grid 112 define the distances to this.
  • the structural sheet metal profiles do not form any support webs 32 on the side, but rather the profile sheet 18 is bent downwards in the lateral area and attached to the front side of the side surfaces of the frames 8.
  • a corresponding tolerance of the frames 8 therefore results in a shift in the hole pattern.
  • this training is preferably only used as a supplement in special areas of the boat hull.
  • the upper frame hole grid 81 is formed from the side surface. This means that system-related tolerances, for example: B. the profiles each have a width of 101 mm (millimeters), add up successively, which is not possible when aligned with the center line 85.
  • the prefabricated hole grids in all elements can therefore enable secure fastening without having to compensate for tolerances on site.
  • the profile sheets 18, frames 8 and cover elements 36, 38 can also be fastened in a materially bonded manner using adhesive and/or by welding.
  • an adhesive can be introduced between the top of the frame 80 and the support webs 32, as well as between the top of the frame 80 and the underside of the upper cover elements, which on the one hand provides a material bond and also enables a seal.
  • plastic layers can also be placed between the frame tops 80 and the support webs 32 as well as the upper cover element 36 in order to achieve a seal. This means that closed, sealed volumes can be created in the individual structural sheet metal profiles 10, which thus improve the buoyancy and ensure unsinkability.
  • a waterproof outer cover advantageously comes on the top of the upper cover elements 36, and preferably a waterproof underlayer on the outside of the lower cover elements 38.
  • a common upper cover element 36 can also be used, for example. B. be placed on two profile sheets 18, ie placed on three frames 8, the upper cover element 36 being an upper cover element. Hole grid 30, which enables attachment to both profile sheets 18 and the three frames 8.
  • special components can be used in the curved areas, in particular the bow of the boat hull 4. Thanks to these special elements, the design according to the invention with frames and structural sheet metal profiles as well as cover elements can also be carried out consistently in these curved areas.
  • Figures 16, 17 show the use of a curved cover element, which thus describes a radius on its upper side, whereby a profiled sheet 18 according to Figures 19 and 22 can be used.
  • Figures 19 and 22 show the design of modified structural sheet metal profiles 10, with a radius being formed on the top of the curved profile sheet 18 according to FIG 18, lugs 98 of an attached connecting plate 97 are inserted from above, the attached connecting plate 97 in turn forming a hole grid, which can thus be placed on the front side of the side surface of a frame 8 and aligned and fastened.
  • no support webs 32 are provided here, but the starting sheet 12 is preferably folded in such a way that it is subsequently placed on the front side of the inside of the frames 8, and there z. B. is attached via hole grids formed on the side surfaces of the frames 8.
  • angled frames 8 which are used to form the bracket shape or the U-shape of the frames 8 is provided.
  • a frame 8 is first milled out on three sides, that is, a wedge-shaped recess 90 is formed in the frame 8 by cutting out three of the four sides of the frame 8 designed as a square tube, and the fourth side remains to form a bending line 91 .
  • the top of the frame 8 is designed for a finger-jointed engagement 92.
  • the frame 8 formed in this way is subsequently bent along the bending line 81 so that the finger-jointed engagement 92 is formed, the frame 8 being additionally welded here, so that the angled frame 8 shown in FIG. 13 is formed.
  • FIG. 13 shows the formation of angled frames 8, which are used to form the bracket shape or the U-shape of the frames 8 is provided.
  • a frame 8 is first milled out on three sides, that is, a wedge-shaped recess 90 is formed in the frame 8 by cutting out three of the four sides of the
  • reinforcement is provided by laterally attached reinforcing plates 95, which are attached to the side surfaces of the frame 8.
  • a lateral perforated grid 93 is provided on the side surfaces of the frames 8
  • a corresponding reinforcing plate perforated grid 86 is formed on the reinforcing plates or side plates 95, so that the reinforcing plates 95 are attached directly to the frames 8 and reinforce them.
  • Fig. 27 shows a reinforcement or stiffening intermediate plate 140 or stiffening plate, which is formed from a metal strip with rivet holes 218 and edge lines 217 and, for example, support surfaces 232. 28, for reinforcement or stiffening in the vertical direction z, it is placed between two structural sheet metal profiles 10, for example riveted by means of rivet holes 218 to the rivet holes of the cover elements 36, 38, and/or glued or welded, for example with folded support surfaces 232 for support the cover elements 36, 38.
  • This reinforcement is particularly helpful in an upper region of the support structure 6 or the superstructure 4 of the catamaran 1, in which a larger vertical distance is formed between the levels, as can be seen in particular from FIGS. 23 and 24.
  • FIGS. 10 and 11 show an embodiment of the folded profile sheet 18 without recesses 14, 14a and without struts.
  • additional reinforcing elements for example the wedge-shaped sheet metal elements 35 from FIGS. 10 and 11, can be used.
  • the upper and lower cover plates 36, 38 are attached as in the previous embodiments.
  • FIG. 30, 31 shows an embodiment of the folded profile sheet 18, in particular a folded profile sheet without struts, with reinforcing T-profiles 141 inserted into the recesses 22.
  • the elevations and depressions do not run exactly in the transverse direction y, but rather obliquely, which can increase the rigidity - especially in designs without struts.
  • Fig. 31 represents a rear view of Fig. 30.
  • FIG. 32 shows a further embodiment in which no strut is provided. It corresponds to Fig. 30 without the T-profiles. Here the elevations 20 and depressions 22 run obliquely to the struts 8.
  • the folded profile sheet 10 extends over three frames 8.
  • the folded profile plate 10 can also extend over more than two frames 8.
  • the struts are designed with recesses for receiving the central frame 8, and a continuous recess, for example, is also formed in the recesses 22.
  • Fig. 33 shows the reinforcement with a cross; for placement, the folded profile sheet 18 lies with its central recess on the central frame 8.
  • a strut with a recess can extend in the transverse direction, which thus receives the frame and forms a cross with the frame.
  • the struts 26, 27 are additionally used.
  • the middle frame 8 is recorded accordingly.
  • the fastening holes 28 are shown on the top.
  • the profile sheets and/or the upper and lower profile elements can be placed between exactly two adjacent frames.
  • the folded profile sheet and/or the upper cover element and/or the lower cover element can also extend over more than two, in particular over three frames, i.e. cover a central frame. This means that flat surface areas in particular can also be covered with a smaller number of parts, with reduced assembly time.
  • Figures 38 to 40 show further embodiments of a folded profile sheet 18, which in particular serves completely or partially for frontal contact with the frames 8.
  • areas of the webs, the elevations and/or the depressions on the sides can be folded over so that they rest against the frames at the front.
  • step StO After starting in step StO initially
  • Reinforcing element as a reinforcing rib, in particular trapezoidal sheet metal
  • lattice structure e.g. lattice tube structure

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Abstract

The invention relates to a structured sheet-metal profile (10) for a load-bearing structure, in particular for a boat hull, the structured sheet-metal profile comprising: - a profiled metal sheet (18), which is bent at bend lines (17) and can be inserted between two parallel adjacent framing regions of the load-bearing structure and can be fastened to the framing regions, wherein the profiled metal sheet (18) comprises on its upper face (21) an upper profile hole grid (110); and - an upper cover element, which comprises an upper cover element hole grid and is placed on the profiled metal sheet (18), wherein the upper profile hole grid (110) and the upper cover element hole grid are aligned with one another and connected via fastening means. Here, the upper cover element and/or the bent profiled metal sheet comprises support surfaces (19) to be placed on the two framing regions, - the upper cover element hole grid and/or the upper profile hole grid (110) are provided for alignment on framing region hole grids of the framing regions and for connection to the framing region hole grids of the framing regions via fastening means.

Description

Strukturblechprofil für eine Tragstruktur, Tragstruktur und Verfahren zur Herstellung Structural sheet metal profile for a supporting structure, supporting structure and method for producing it
Die Erfindung betrifft ein Strukturblechprofil für eine Tragstruktur und eine derartige Tragstruktur. Weiterhin sind ein Bootsrumpf mit der Tragstruktur, ein Katamaran mit der Tragwerksstruktur und ein Verfahren zur Herstellung einer Tragstruktur sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Katamarans vorgesehen. The invention relates to a structural sheet metal profile for a support structure and such a support structure. Furthermore, a boat hull with the supporting structure, a catamaran with the supporting structure and a method for producing a supporting structure as well as a method for producing a catamaran are provided.
Die DE 10 2011 111 530 B3 zeigt ein derartiges Strukturblechprofil, das insbesondere in seitliche Rümpfe eines Katamarans eingesetzt werden kann. Die Strukturblechprofile sind jeweils durch ein gekantetes Profilblech mit Ausnehmungen in ihren Flanken ausgebildet, wobei durch die Ausnehmungen nachfolgend parallel verlaufende Querstreben gesetzt werden, und anschließend auf die Ober- und Unterseite Deckelemente gesetzt und befestigt werden. Hierdurch ist bereits eine leichtbauende und dennoch steife Ausbildung in Sandwich-Bauweise möglich. DE 10 2011 111 530 B3 shows such a structural sheet metal profile that can be used in particular in the side hulls of a catamaran. The structural sheet metal profiles are each formed by a folded profile sheet with recesses in their flanks, whereby parallel cross struts are subsequently placed through the recesses, and cover elements are then placed and fastened on the top and bottom. This means that a lightweight yet rigid design in sandwich construction is possible.
Es zeigt sich, dass derartige Ausbildungen relativ aufwändig sind, um den hohen Anforderungen an die auftretenden Belastungen standzuhalten und einen relativ geringen Fertigungsaufwand zu ermöglichen, insbesondere auch da es schwierig ist, entsprechende gekantete Ausrichtelemente insbesondere bei hohen Materialstärken präzise zu fertigen. DE 20 2009 011 263 U1 zeigt eine Vorrichtung zum Schutz eines Schiffsrumpfes gegen Einflüsse von Schockwellen, wobei an der Außenseite des Schiffsrumpfes ein im Wesentlichen flächiges Element vorgesehen ist, dasIt turns out that such designs are relatively complex in order to withstand the high demands on the loads that occur and to enable relatively low production costs, especially since it is difficult to precisely manufacture corresponding folded alignment elements, especially with high material thicknesses. DE 20 2009 011 263 U1 shows a device for protecting a ship's hull against the influences of shock waves, with a substantially flat element being provided on the outside of the ship's hull
4609-3 PCT Bre/kl 17.05.2023 nachgiebig ausgebildet ist und dabei über eine solche Verformbarkeit verfügt, dass es in der Lage ist, zumindest teilweise die durch eine Schockwelle übertragene Energie zu vernichten, bevor die Schockwelle den Schiffsrumpf erreicht. Das flächige Element kann elastisch oder plastisch sein und zur Ausbildung einer Außenhaut dienen. 4609-3 PCT Bre/kl 05/17/2023 is designed to be flexible and has such deformability that it is able to at least partially destroy the energy transmitted by a shock wave before the shock wave reaches the ship's hull. The flat element can be elastic or plastic and serve to form an outer skin.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strukturblechprofil für eine Tragstruktur, ein derartige Tragstruktur, einen Bootsrumpf und Verfahren zur Herstellung zu schaffen, die eine schnelle und präzise Fertigung bei geringem Gewicht ermöglichen. The invention is based on the object of creating a structural sheet metal profile for a support structure, such a support structure, a boat hull and methods for manufacturing which enable quick and precise production with low weight.
Diese Aufgabe wird durch ein Strukturblechprofil, eine Tragstruktur, einen Bootsrumpf, einen Katamaran mit dem Bootsrumpf und Verfahren zur Herstellung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen. This object is achieved by a structural sheet metal profile, a support structure, a boat hull, a catamaran with the boat hull and methods of production according to the independent claims. The subclaims describe preferred further developments.
Die erfindungsgemäße Tragstruktur und/oder der erfindungsgemäße Katamaran können insbesondere durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt werden. Der Katamaran kann insbesondere ein Swath-Katamaran (Small Waterplane Area Twin Hull - Katamaran) bzw. ein Katamaran mit Doppelrumpf mit geringer Wasserlinienfläche sein. The support structure according to the invention and/or the catamaran according to the invention can in particular be produced by a method according to the invention. The catamaran can in particular be a Swath catamaran (Small Waterplane Area Twin Hull - catamaran) or a catamaran with a double hull with a small waterline area.
Somit wird ein Strukturblechprofil geschaffen, das insbesondere dafür ausgebildet und vorgesehen ist, zwischen zwei Spanten gesetzt zu werden. Das Strukturblechprofil weist ein gekantetes Profilblech auf, das durch Abkanten eines gelochten Ausgangsblechs ausgebildet wird und vorzugsweise parallel verlaufende Erhöhungen und dazwischen ausgebildete Vertiefungen aufweist, die somit eine hohe Steifigkeit und Biegefestigkeit ermöglichen. Weiterhin ist ein oberes Deckelement auf das Profilblech gesetzt. Die beiden Spanten und entsprechend Auflageflächen des Profilblechs zur Auflage auf die beiden beab- standeten Spanten verlaufen in einer Querrichtung, insbesondere parallel. Die Querrichtung kann sich entsprechend bei einer U-Förmigen oder halboffenen Form der Tragstruktur auch teilweise oder ganz in vertikaler Richtung erstrecken, entsprechend dem Verlauf der Spanten, die z.B. abgewinkelt sein können. A structural sheet metal profile is thus created, which is designed and intended in particular to be placed between two frames. The structural sheet metal profile has a folded profile sheet, which is formed by folding a perforated starting sheet and preferably has parallel elevations and depressions formed between them, which thus enable high rigidity and bending strength. Furthermore, an upper cover element is placed on the profiled sheet. The two frames and corresponding support surfaces of the profiled sheet for resting on the two spaced frames run in a transverse direction, in particular parallel. The In the case of a U-shaped or semi-open shape of the support structure, the transverse direction can also extend partially or completely in the vertical direction, corresponding to the course of the frames, which can be angled, for example.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind - anders als z.B. in der DE 10 2011 111 530 B3 - keine durchgängigen Streben vorgesehen, die durchgängig durch das Strukturblechprofil in Querrichtung verlaufen und das gekantete Blechprofil verstärken. Insbesondere können keine sich zumindest teilweise in Querrichtung verlaufende Streben vorgesehen sein, vorzugsweise ganz ohne verstärkende Streben. Vorteilhafterweise kann eine Versteifung ohne das aufwändige Einsetzen von durchgängigen Streben durch Ausnehmungen mehrerer Erhöhungen erfolgen. According to an advantageous embodiment - unlike, for example, in DE 10 2011 111 530 B3 - no continuous struts are provided, which run continuously through the structural sheet metal profile in the transverse direction and reinforce the folded sheet metal profile. In particular, no struts that extend at least partially in the transverse direction can be provided, preferably without any reinforcing struts. Advantageously, stiffening can take place without the complex insertion of continuous struts through recesses in several elevations.
Gemäß einer hierzu alternativen Ausbildung sind Ausnehmungen in mehreren, vorzugsweise sämtlichen, Erhöhungen ausgebildet und Streben durch die Ausnehmungen gesetzt. Insbesondere können zwischen den Erhöhungen (20) und den Vertiefungen schräg abfallende Flanken verlaufen, in denen die Ausnehmungen ausgebildet sind, wobei die Streben zumindest teilweise in Querrichtung des gekanteten Profilblechs verlaufen und durch die Ausnehmungen mehrerer Erhöhungen gesteckt sind. Vorteilhafterweise verlaufen bei dieser Ausführungsform die Streben schräg zu den Erhöhungen und Vertiefungen, insbesondere sich kreuzend oder als X-Ausbildung, und sind in ihren Endbereichen an den Spanten befestigt oder befestigbar, z. B. verschweißt. Hierdurch wird eine hohe Steifigkeit erreicht, da eine direkte Verbindung zwischen den Spanten durch die schräg verlaufenden Streben erreicht wird, zusätzlich zu der Verbindung durch das gekantete Blech. According to an alternative design, recesses are formed in several, preferably all, elevations and struts are placed through the recesses. In particular, obliquely sloping flanks can run between the elevations (20) and the depressions, in which the recesses are formed, the struts running at least partially in the transverse direction of the folded profile sheet and being inserted through the recesses of several elevations. Advantageously, in this embodiment, the struts run obliquely to the elevations and depressions, in particular crossing each other or as an X-formation, and are attached or attachable to the frames in their end regions, e.g. B. welded. This achieves a high level of rigidity, as a direct connection between the frames is achieved through the oblique struts, in addition to the connection through the folded sheet metal.
Indem die Strukturblechprofile zwischen die Spanten gesetzt werden, kann mit hoher Fertigungsgenauigkeit eine stabile und steife Struktur ausgebildet werden, bei der die Strukturblechprofile die Verbindung zwischen den Spanten sicherstellen. Weiterhin wird hierdurch eine Tragstruktur ausgebildet, die zur Oberseite und Unterseite hin vorteilhafterweise vollflächig abgedichtet werden kann. By placing the structural sheet metal profiles between the frames, a stable and rigid structure can be formed with high manufacturing precision, in which the structural sheet metal profiles form the connection between the frames to ensure. Furthermore, a support structure is thereby formed which can advantageously be sealed over the entire surface towards the top and bottom.
Als Spanten werden längliche Tragelemente verstanden, z.B. Vierkant- Rohre. Bei einem Bootsrumpf eines Katamarans werden unter Spanten die tragenden, insbesondere U-förmigen Querträger verstanden, die zumindest bereichsweise in Querrichtung durch den Bootsrumpf verlaufen. Frames are elongated support elements, e.g. square tubes. In the case of a boat hull of a catamaran, frames are understood to mean the load-bearing, in particular U-shaped, cross members which run at least in some areas in the transverse direction through the boat hull.
Auf die Oberseite des Profilblechs und insbesondere der Spanten wird ein oberes Deckelement gesetzt, das gemäß einer bevorzugten Ausbildung aus Metall ist. In dem oberen Deckelement ist ein oberes Deckelement-Lochraster ausgebildet. Weiterhin ist in der Oberseite des Profilblechs ein oberes Profil - Lochraster ausgebildet, das vorzugsweise mit dem Lochraster des oberen Deckelementes übereinstimmt. Diese Lochraster dienen zur gegenseitigen Befestigung und zum Ausrichten benachbarter Spanten, die jeweils zumindest ein oberes Spanten-Lochraster aufweisen. An upper cover element is placed on the top of the profiled sheet and in particular the frames, which is made of metal according to a preferred embodiment. An upper cover element hole grid is formed in the upper cover element. Furthermore, an upper profile hole grid is formed in the top of the profile sheet, which preferably corresponds to the hole pattern of the upper cover element. These hole grids are used to mutually fasten and align adjacent frames, each of which has at least one upper frame hole grid.
Somit kann erfindungsgemäß eine Ausrichtung der Lochraster erfolgen, so dass die oberen Deckelemente und/oder die Profilelemente mit ihrem Lochraster auf die beiden benachbarten Spanten aufgelegt und die Spanten und das obere Deckelement und/oder das Profilelement mit geringem Aufwand, präzise und sicher zueinander ausgerichtet werden. Die Spanten sind hierzu vorzugsweise bereits aufgestellt, aber zunächst verstellbar aufgenommen und können somit durch Verstellung an das obere Lochraster des Profilelements und das obere Deckelement- Lochraster ausgerichtet bzw. angepasst werden. Thus, according to the invention, the hole grid can be aligned so that the upper cover elements and/or the profile elements with their hole grid are placed on the two adjacent frames and the frames and the upper cover element and/or the profile element are aligned with one another with little effort, precisely and safely . For this purpose, the frames are preferably already set up, but are initially adjustable and can therefore be aligned or adjusted by adjustment to the upper hole grid of the profile element and the upper cover element hole grid.
Als Ausrichten bzw. Anpassen zweier Lochraster wird insbesondere eine sich zumindest in einigen Löchern deckende bzw. konzentrische Anordnung der beiden Lochraster verstanden. Anders als in der eingangs genannten DE 10 2011 111 530 B3 weist somit das obere Deckelement-Lochraster auch Auflageflächen zur Auflage auf den Spanten und Befestigungslöcher zur Befestigung an den Spanten auf, d.h. das obere Deckelement wird mit seinen Befestigungslöchern nicht nur an dem Strukturprofilblech befestigt, sondern auch an den benachbarten bzw. gegenüber liegenden Spanten. Diese Auflage kann direkt oder mit einem dazwischenliegenden Element, insbesondere dem Profilblech, erfolgen. Die Ausrichtung und Befestigung des oberen Deckelements und/oder des Profilblechs an den Spanten wirkt insbesondere auch mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für die Tragstruktur zusammen, wie weiter unten beschrieben wird. Aligning or adjusting two hole grids is understood to mean, in particular, an arrangement of the two hole grids that coincides or is concentric at least in some holes. Unlike in the aforementioned DE 10 2011 111 530 B3, the upper cover element hole grid also has support surfaces for resting on the frames and fastening holes for fastening to the frames, that is, the upper cover element is not only fastened to the structural profile sheet with its fastening holes, but also on the adjacent or opposite frames. This support can be done directly or with an intermediate element, in particular the profiled sheet. The alignment and attachment of the upper cover element and/or the profiled sheet to the frames also interacts in particular with the manufacturing method according to the invention for the support structure, as will be described further below.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung weisen die Profilbleche Auflagestege auf, mit denen sie auf die Spanten gelegt werden. Die Auflagestege können insbesondere die zwischen den Erhöhungen des Strukturprofils ausgebildeten Vertiefungen zu den Seiten hin begrenzen. Die Profilbleche können somit mit ihren seitlichen, vorzugsweise umlaufenden, Auflagestegen auf die Oberseite der Spanten aufgelegt werden, wodurch eine schnelle und sichere Ausbildung ermöglicht ist, da die Profilbleche lediglich von der Oberseite hier aufzulegen sind. Hierbei wird das Lochraster an der Oberseite der Profilbleche, insbesondere die Löcher in den Auflagestegen, mit dem Lochraster der Oberseite der Spanten ausgerichtet. Somit können hier insbesondere die Spanten etwas in Längsrichtung der Tragstruktur nachjustiert werden, um zu einer Übereinstimmung, insbesondere konzentrischen Übereinstimmung, zu gelangen. Nachfolgend wird das obere Deckelement aufgelegt und an dem Lochraster der Spanten und des Profilblechs ausgerichtet, so dass nachfolgend eine sichere Fixierung und Befestigung durch eingesetzte Befestigungsmittel ermöglicht ist. Als Befestigungsmittel können insbesondere Niete gesetzt werden, weiterhin aber auch Schrauben oder z. B. Kunststoff-Clips. Somit können die Profilbleche und Deckelemente fest mit den Spanten verbunden werden und bilden somit eine Einheit. Das obere Deckelement ist vorteilhafterweise aus Metall ausgebildet, d.h. als Deckblech, das über als Befestigungselemente dienende Niete mit der Oberseite des Profilblechs und der Oberseite der Spanten verbunden wird. Entsprechend ist das untere Deckelement vorteilhafterweise aus Metall ausgebildet, d.h. als Deckblech, das über als Befestigungselemente dienende Niete befestigt wird. According to a particularly preferred embodiment, the profile sheets have support webs with which they are placed on the frames. The support webs can in particular limit the depressions formed between the elevations of the structural profile to the sides. The profiled sheets can thus be placed with their side, preferably circumferential, support webs on the top of the frames, which enables quick and safe training, since the profiled sheets only have to be placed here from the top. Here, the hole pattern on the top of the profile sheets, in particular the holes in the support webs, is aligned with the hole pattern on the top of the frames. Thus, the frames in particular can be readjusted somewhat in the longitudinal direction of the support structure in order to achieve a match, in particular a concentric match. The upper cover element is then placed and aligned with the hole pattern of the frames and the profiled sheet, so that secure fixation and fastening is subsequently possible using fasteners used. Rivets in particular can be used as fasteners, but also screws or e.g. B. plastic clips. This means that the profile sheets and cover elements can be firmly connected to the frames and thus form a unit. The upper cover element is advantageously made of metal, ie as a cover plate, which is connected to the top of the profiled sheet and the top of the frames via rivets serving as fastening elements. Accordingly, the lower cover element is advantageously made of metal, ie as a cover plate, which is fastened via rivets serving as fastening elements.
Gemäß einer hierzu alternativen Ausbildung kann als oberes und/oder unteres Deckelement auch eine isolierende Deckplatte aufgesetzt werden, z.B. aus einem Kunststoff wie GFK, oder Holz bzw. Sperrholz. So können z.B. Bereiche, die nicht dem Wasser ausgesetzt sind, mit anderen Materialien versehen sein. Das Deckelement kann in solchen Ausbildungen wiederum über die Lochraster befestigt und fixiert werden, wobei als Befestigungselemente z.B. Kunststoff-Clipse dienen können. Alternativ hierzu können die Deckelemente auch nachträglich z. B. als Meter-Ware, aufgesetzt werden. According to an alternative design, an insulating cover plate can also be placed as the upper and / or lower cover element, for example made of a plastic such as GRP, or wood or plywood. For example, areas that are not exposed to water can be covered with other materials. In such designs, the cover element can in turn be attached and fixed via the hole grid, with plastic clips, for example, being able to serve as fastening elements. Alternatively, the cover elements can also be retrofitted, e.g. B. as meter goods.
Die oberen und/oder unteren Deckelemente können z.B. auch zweiteilig ausgebildet sein, z.B. einer Schicht als Blech und einer weiteren Schicht aus einem anderen Material. Die beiden Schichten des Deckelementes weisen vorzugsweise jeweils ein Lochraster auf, insbesondere fluchtende oder übereinstimmende Lochraster, und können somit über gemeinsame oder auch getrennte Befestigungsmittel mit dem Profilblech und/oder Spanten verbunden werden. Bei einer Schicht aus Holz kann z.B. das jeweilige Loch auch nicht durchgängig ausgebildet sein. The upper and/or lower cover elements can, for example, also be designed in two parts, for example a layer made of sheet metal and a further layer made of a different material. The two layers of the cover element preferably each have a perforated grid, in particular aligned or matching perforated grids, and can thus be connected to the profiled sheet and/or frames via common or separate fastening means. In the case of a layer of wood, for example, the respective hole may not be continuous.
Somit wird das erfindungsgemäße Strukturblechprofil durch insbesondere das gekantete Profilblech und das obere, gegebenenfalls auch untere Deckelement gebildet, wobei die Elemente des Strukturblechprofils somit sukzessive an bzw. auf den Spanten befestigt werden, sodass die vollständige Ausbildung des Strukturblechprofils an den Spanten erfolgt. Hierbei sind keine Streben erforderlich; es können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform Streben, die sich in Querrichtung, z.B. auch in Quer- und Längsrichtung, d.h. einer schrägen Richtung erstrecken, vorgesehen sein, Es können aber auch Strukturblechprofile ohne Streben vorgesehen sein. Thus, the structural sheet metal profile according to the invention is formed in particular by the folded profile sheet and the upper, and possibly also lower, cover element, the elements of the structural sheet metal profile thus being successively fastened to or on the frames, so that the structural sheet metal profile is completely formed on the frames. No struts are required here; According to a preferred embodiment, there can be struts which extend in the transverse direction, for example also in the transverse and longitudinal directions, ie an oblique direction Extend direction, but structural sheet metal profiles without struts can also be provided.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Verbindung zweier benachbarter Spanten in der ungekanteten Längsrichtung der Profilbleche erfolgt; dies bedeutet, dass das obere Profil-Lochraster in dem Profilblech zwei benachbarte Spanten in der Längsrichtung der Tragstruktur verbindet, ohne dass der Abstand zwischen den Löchern des oberen Profil-Lochrasters in dieser Längsrichtung durch Abkantungen beeinflusst wird. A significant advantage of the invention is that the connection of two adjacent frames takes place in the unedged longitudinal direction of the profile sheets; This means that the upper profile hole grid in the profile sheet connects two adjacent frames in the longitudinal direction of the support structure, without the distance between the holes of the upper profile hole grid in this longitudinal direction being influenced by folds.
Somit kann die hohe Steifigkeit eines gekanteten Profilblechs kombiniert werden mit einer hohen Passgenauigkeit durch ein vorgefertigtes Lochraster, das nicht durch Biegungen verändert ist. Hierdurch ist die genaue Herstellung mit geringen Kosten und weiterhin die Montage bzw. Fertigung durch sukzessives Ausrichten und Verbinden der Spanten zueinander möglich. Die Biegungen bzw. Abkantungen der Profilbleche wirken sich somit vorteilhafterweise nicht in Längsrichtung der Tragstruktur, z.B. des Bootes, aus. This means that the high rigidity of a folded profile sheet can be combined with a high level of accuracy thanks to a prefabricated hole pattern that is not changed by bends. This enables precise production at low costs and assembly or production by successively aligning and connecting the frames to one another. The bends or folds of the profile sheets therefore advantageously do not have an effect in the longitudinal direction of the supporting structure, for example the boat.
Ein weiterer Vorteil der Tragstruktur liegt darin, dass die Tragstruktur modular ausgebildet und durch viele Gleichteile auch verlängert werden kann, zur Ausbildung unterschiedlich langer bzw. unterschiedlich dimensionierter Bootsrümpfe. Hierbei können standardisierte Spanten und standardisierte Profilbleche sowie Deckelemente und ggf. isolierende Deckelemente eingesetzt werden. Another advantage of the support structure is that the support structure is modular and can also be extended using many identical parts to form boat hulls of different lengths or dimensions. Standardized frames and standardized profile sheets as well as cover elements and, if necessary, insulating cover elements can be used.
Ein weiterer Vorteil liegt in dem hohen Automatisierungsgrad durch eine computerunterstützte Fertigung. Insbesondere die vorgefertigte Ausbildung der Lochraster in dem Ausgangsblech vor dem Kanten ermöglicht eine computergestützte Fertigung; somit sind nicht - wie beim Stand der Technik - während der Montage, d.h. beim Aufsetzen der Profilelemente, Löcher für die Verbindungen zwischen Spanten und weiteren Elementen zu setzen. Ein weiterer Vorteil des Einsatzes von Gleichteilen und insbesondere der computergestützten Fertigung liegt darin, dass eine einfache Anpassung an unterschiedlich belastete Bereiche des Bootsrumpfs ermöglicht wird. Durch den hohen Automatisierungsgrad und die computergestützte Fertigung kann eine Topologie-Optimierung erreicht werden, bei der z.B. in nicht so belasteten Bereichen der gekanteten Profilbleche Topologielöcher ausgebildet werden. Hierdurch wird eine Gewichtsreduzierung und Reduzierung der Herstellungs- und Betriebskosten ermöglicht. Vorteilhafterweise kann die Topologie-Optimierung an die Belastung der verschiedenen Stellen der Tragstruktur angepasst werden; so kann z. B. in Bereichen einer Tragstruktur, die einer stärkeren Belastung durch Wellengang ausgesetzt sind, eine andere Topologie-Optimierung, z. B. mit weniger ausgesparten Bereichen, eingesetzt werden als in nicht so belasteten Bereichen. Dennoch können standardisierte gekantete Profilelemente eingesetzt werden, die je nach Belastung mit unterschiedlicher Topologie-optimiert werden. Another advantage is the high degree of automation through computer-aided production. In particular, the prefabricated formation of the hole pattern in the initial sheet metal before edging enables computer-aided production; This means that holes for the connections between frames and other elements do not have to be set during assembly, ie when placing the profile elements, as is the case in the prior art. Another advantage of using identical parts and, in particular, computer-aided manufacturing is that it enables easy adjustment to areas of the boat hull that are subject to different loads. Thanks to the high degree of automation and computer-aided production, topology optimization can be achieved, for example by forming topology holes in areas of the folded profile sheets that are not subject to such loads. This makes it possible to reduce weight and reduce manufacturing and operating costs. Advantageously, the topology optimization can be adapted to the load on the various points of the support structure; so can e.g. B. in areas of a support structure that are exposed to greater stress from waves, a different topology optimization, e.g. B. with fewer recessed areas can be used than in less stressed areas. Nevertheless, standardized folded profile elements can be used, which are optimized with different topologies depending on the load.
Die Topologielöcher können durch einfaches Ausschneiden ausgebildet werden; alternativ oder ergänzend können die Topologielöcher auch an ihren Rändern umgebördelt oder durch Kantung verstärkt werden, so dass hierdurch wiederum eine höhere Steifigkeit erreicht wird. The topology holes can be formed by simply cutting out; Alternatively or additionally, the topology holes can also be flanged at their edges or reinforced by bending, so that greater rigidity is achieved.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind in den gekanteten Profilblechen die Übergänge zwischen den Erhöhungen und Vertiefungen durch Flanken, z. B. schräg verlaufende Flanken, ausgebildet. According to an advantageous development, the transitions between the elevations and depressions in the folded profile sheets are through flanks, e.g. B. oblique flanks.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung sind in den gekanteten Profilblechen Verstärkungselemente eingesetzt. Die Verstärkungselemente können von der Oberseite her in die Vertiefungen der gekanteten Profilbleche, und/oder von der Unterseite her in die Erhöhungen eingesetzt werden, z.B. als steckbare Einsätze, die in geeignete Befestigungen des gekanteten Profilblechs eingesteckt werden. Die Verstärkungselemente können z.B. als Verstärkungsrippen, insbesondere Trapezbleche, oder auch als keilförmige Elemente, vorzugsweise Blechelemente, ausgebildet sein und werden an dem Profilblech befestigt. Hierdurch kann mit geringem Material- und Fertigungsaufwand eine deutliche Erhöhung der Steifigkeit erreicht werden. Verstärkungselemente können insbesondere auch statt der Streben vorgesehen sein. According to a preferred embodiment, reinforcing elements are inserted into the folded profile sheets. The reinforcing elements can be inserted from the top into the recesses of the folded profile sheets, and/or from the bottom into the elevations, for example as plug-in inserts that are inserted into suitable fastenings of the folded profile sheet. The reinforcing elements can be used, for example, as reinforcing ribs, in particular trapezoidal sheets, or as wedge-shaped elements, preferably Sheet metal elements can be formed and are attached to the profiled sheet. As a result, a significant increase in rigidity can be achieved with little material and manufacturing effort. Reinforcing elements can in particular also be provided instead of the struts.
Durch die erfindungsgemäß erreichte hohe Vorfertigung der einzelnen Elemente, und insbesondere die Selbstausrichtung der Elemente kann die Bauzeit reduziert werden, bei Erhöhung der Passgenauigkeit. Due to the high degree of prefabrication of the individual elements achieved according to the invention, and in particular the self-alignment of the elements, the construction time can be reduced while increasing the accuracy of fit.
Grundsätzlich können die Profilbleche und/oder das obere und untere Profilelement zwischen genau zwei benachbarte Spanten gesetzt werden. Weiterhin kann sich auch das gekantete Profilblech und/oder das obere Deckelement und/oder das untere Deckelelement über mehr als zwei, insbesondere über drei Spanten erstrecken, d.h. einen mittleren Spanten überdecken. Somit können insbesondere ebene Flächenbereiche auch mit einer kleineren Teileanzahl überdeckt werden, mit verringerter Montagezeit. In principle, the profile sheets and/or the upper and lower profile elements can be placed between exactly two adjacent frames. Furthermore, the folded profile sheet and/or the upper cover element and/or the lower cover element can extend over more than two, in particular over three frames, i.e. cover a central frame. This means that flat surface areas in particular can also be covered with a smaller number of parts, with reduced assembly time.
Erfindungsgemäß wird somit insbesondere auch durch die Ausbildung von Lochrastem in den einzusetzenden Elementen eine hohe Passgenauigkeit und schnelle Fertigung erreicht, wobei die Lochraster mit hoher Genauigkeit, z. B. durch Lasern, computergestützt ausgebildet werden können. According to the invention, a high degree of fitting accuracy and rapid production is achieved, in particular through the formation of perforated grids in the elements to be used, with the perforated grids having high accuracy, e.g. B. can be designed computer-aided by lasers.
Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann der Schritt des Ausbildens der Profilbleche vor oder nach der Ausbildung der Spanten und vor oder nach dem Aufstellen der Spanten sowie der Verbindung einer oberen und unteren Spante in einer Querebene erfolgen. In the manufacturing method according to the invention, the step of forming the profiled sheets can take place before or after the formation of the frames and before or after setting up the frames and connecting an upper and lower frame in a transverse plane.
Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann eine schnelle und sichere Fertigung erfolgen, bei der zunächst die Spanten parallel zueinander ausgerichtet werden, und nachfolgend die Profilbleche eingesetzt, insbesondere von oben aufgelegt werden. Bereits hierdurch wird eine sichere, feste Tragstruktur gebildet. Nachfolgend werden zumindest von der Oberseite her die oberen Deckelemente, insbesondere Deckelemente, aufgelegt und vorzugsweise über die aneinander ausgepassten bzw. ausgerichteten Lochraster miteinander verbunden, sodass die hierdurch ausgebildeten Strukturblechprofile die Spanten sicher zum einen in ihrer Position festlegen und zum anderen verbinden. Vorzugsweise erfolgt eine weitere Fixierung durch die unteren Deckelemente, die an den gekanteten Profilblechen und den Spanten befestigt werden und somit als Teile der Strukturblechprofile die Festigkeit erhöhen. With the manufacturing method according to the invention, quick and safe production can take place, in which the frames are first aligned parallel to one another and the profile sheets are then inserted, in particular placed from above. This already creates a secure, solid Supporting structure formed. Subsequently, the upper cover elements, in particular cover elements, are placed at least from the top and are preferably connected to one another via the hole grids that are fitted or aligned with one another, so that the structural sheet metal profiles formed in this way securely fix the frames in their position on the one hand and connect them on the other. Further fixation is preferably carried out by the lower cover elements, which are attached to the folded profile sheets and the frames and thus increase the strength as parts of the structural sheet metal profiles.
Somit können insbesondere auch Toleranzen klein gehalten oder verringert werden, da durch das Ausrichten der Lochraster jeweils Toleranzen beseitigt werden. Die Profilelemente und Deckelemente können auf die Spanten gelegt und diese Teile somit durch Ausrichten der Lochraster aneinander angepasst werden, so dass z. B. die Spanten passend etwas ausgerichtet, insbesondere in Längsrichtung verstellt werden, um dem Lochraster der Profilbleche und Deckelemente zu entsprechen. Somit richten sich die benachbarten Elemente aneinander aus. Die Profilbleche, vorzugsweise auch die Deckelemente, verbinden hierbei jeweils zwei benachbarte Spanten miteinander, in denen die Lochraster der Profilbleche und der Deckelemente jeweils auf Lochraster sowohl des linken als auch des rechten Spanten aufgelegt werden und diese somit verbinden. Somit greifen die Lochraster benachbarter Spanten über die Lochraster der Profilbleche und Deckelemente aufeinander über bzw. ermöglichen eine sichere, sukzessive Ausrichtung der Elemente bei der Fertigung. Die Profilbleche und Deckelemente können somit sukzessive zwischen zwei Spanten aufgesetzt, ausgerichtet und fixiert werden, um nachfolgend die sich anschließenden Strukturprofile auf die Spanten und die benachbarten Spanten anzubringen und auszurichten. In this way, tolerances in particular can be kept small or reduced, since tolerances are eliminated by aligning the hole grids. The profile elements and cover elements can be placed on the frames and these parts can be adapted to one another by aligning the hole grid, so that e.g. B. the frames can be aligned slightly, especially adjusted in the longitudinal direction, in order to correspond to the hole pattern of the profile sheets and cover elements. This means that the neighboring elements align with each other. The profile sheets, preferably also the cover elements, connect two adjacent frames with each other, in which the hole grid of the profile sheets and the cover elements are each placed on the hole grid of both the left and right frames and thus connect them. This means that the hole grids of adjacent frames overlap each other via the hole grids of the profile sheets and cover elements and enable a secure, successive alignment of the elements during production. The profile sheets and cover elements can thus be successively placed, aligned and fixed between two frames in order to subsequently attach and align the subsequent structural profiles on the frames and the adjacent frames.
Durch die Fixierung der Deckelemente mit Nieten können weiterhin fehlerhafte Spannungen, die im Allgemeinen zu einem Lösen der Nieten führen, sicher erkannt werden, hierdurch können auch gegebenenfalls vorliegende Strukturschwächen der nicht sichtbaren Profile von außen erkannt werden. By fixing the cover elements with rivets, incorrect tensions can still occur, which generally lead to the rivets coming loose. can be reliably identified, which means that any existing structural weaknesses in the invisible profiles can also be recognized from the outside.
Ein weiterer Vorteil der modulweisen Fertigung und der Zugänglichkeit von außen liegt darin, dass schadhafte Segmente leicht ausgetauscht werden können. Bei einer Beschädigung z. B. eines Deckelements und eines Profilblechs können diese von oben abgenommen, ausgetauscht und wiederum zwischen den Spanten befestigt werden. Hierbei wirkt sich insbesondere die Zugänglichkeit von oben vorteilhaft aus. Another advantage of modular production and external accessibility is that damaged segments can be easily replaced. If there is damage, e.g. B. a cover element and a profile sheet, these can be removed from above, replaced and then fastened between the frames. Accessibility from above is particularly advantageous here.
Vorteilhafterweise ist auch die Unterseite der Spanten und Profilbleche durch untere Deckelemente verstärkt. Somit ist an der Unterseite der Profilbleche und der Unterseite der Spanten jeweils ein Lochraster vorgesehen, auf das somit das untere Deckelement mit seinem unteren Deck-Lochraster aufgelegt und ausgerichtet wird. Eine Fixierung erfolgt hier vorteilhafterweise wiederum über Befestigungsmittel, z. B. Niete. The underside of the frames and profile sheets is also advantageously reinforced by lower cover elements. A hole grid is therefore provided on the underside of the profile sheets and the underside of the frames, onto which the lower cover element with its lower cover hole grid is placed and aligned. Fixation here is advantageously carried out via fastening means, e.g. B. Rivet.
Durch diese Sandwich-Ausbildung aus Profilblechen mit oberen und unteren Deckelementen sowie seitlichen Spanten können geschlossene Luftkam- mern der einzelnen des Strukturblechprofils ausgebildet werden, die somit auch als Auftriebskörper wirken. Durch die Luftkammer des Strukturblechprofils, d.h. zwischen den Blechen bzw. dem Blech und den Deckelementen, wird weiterhin eine thermische Isolierung erreicht. Dies kann durch den Einsatz einer Trennschicht weiter verstärkt werden, wobei als Trennschicht z. B. eine Kunststoffschicht oder Kunststoffplatte zwischen den Ebenen bzw. Blechebenen, insbesondere zwischen den Spanten und den Deckelementen angebracht werden kann, ergänzend oder alternativ kann die Trennschicht auch über einen Kleber erreicht werden kann, der die Ebenen verbindet. Through this sandwich design made of profiled sheets with upper and lower cover elements as well as side frames, closed air chambers can be formed in each of the structural sheet metal profiles, which therefore also act as buoyancy bodies. Thermal insulation is also achieved through the air chamber of the structural sheet metal profile, i.e. between the sheets or the sheet and the cover elements. This can be further enhanced by using a separating layer, with z. B. a plastic layer or plastic plate can be attached between the levels or sheet metal levels, in particular between the frames and the cover elements, additionally or alternatively, the separating layer can also be achieved via an adhesive that connects the levels.
Die so gebildeten Luftvolumina können grundsätzlich auch mit einem Vakuum und/oder einen Schutzgas ausgebildet werden. Alternativ hierzu können die Luftvolumina bzw. Hohlräume in der Struktur, d. h. insbesondere zwischen den Deckelementen und den Spanten, geeignet ausgeschäumt werden, so dass die Steifigkeit erhöht wird und die Dichtigkeit gegenüber Leckagen verbessert ist. Durch die versiegelten Auftriebskörper, insbesondere auch mit der Schäumung, kann eine hohe Unsinkbarkeit erreicht werden. The air volumes formed in this way can in principle also be formed with a vacuum and/or a protective gas. Alternatively, you can the air volumes or cavities in the structure, ie in particular between the cover elements and the frames, are suitably foamed so that the rigidity is increased and the tightness against leaks is improved. Thanks to the sealed buoyancy bodies, especially with the foaming, a high level of unsinkability can be achieved.
Die so ausgebildete Tragstruktur bzw. der so ausgebildete Bootsrumpf kann insbesondere weiterhin untere Profilstücke zur Aufnahme in Schwimmkörpern eines Katamarans, insbesondere Swath-Katamarans aufweisen. Hierzu können die unteren Enden einer bügelförmigen Tragstruktur mit z. B. vertikal verlaufenden Profilstücken ausgebildet sein, die in geeignete, passende Aufnahmen der Schwimmkörper eingesetzt werden. The support structure designed in this way or the boat hull designed in this way can in particular further have lower profile pieces for inclusion in floating bodies of a catamaran, in particular Swath catamarans. For this purpose, the lower ends of a bow-shaped support structure can be z. B. vertically extending profile pieces can be formed, which are inserted into suitable, matching receptacles of the floating bodies.
Als Material für die Spanten und Profilbleche, weiterhin gegebenenfalls auch die Deckelemente, wird vorteilhafterweise Aluminium bzw. eine Aluminium- Legierung eingesetzt, insbesondere eine Seewasser-feste Aluminium-Legierung wie AIMg3 oder AIMg4,5. Ein derartiges Aluminium-Material ist sehr leicht bei hoher Steifigkeit, so dass ein geringes Gewicht bei hoher Seewasser-Festigkeit erreicht wird. Das Aluminium-Material ermöglicht weiterhin auch mit technisch geringem Aufwand die Verfahrensschritte des Schneidens und Kantens. So können z. B. die Nietlöcher in den Flanken, weiterhin auch Topologielöcher, durch Laserschneiden ausgebildet werden. Aluminum or an aluminum alloy is advantageously used as the material for the frames and profile sheets, and possibly also the cover elements, in particular a seawater-resistant aluminum alloy such as AIMg3 or AIMg4.5. Such an aluminum material is very light with high rigidity, so that a low weight is achieved with high seawater resistance. The aluminum material also enables the process steps of cutting and edging with little technical effort. For example, B. the rivet holes in the flanks, as well as topology holes, can be formed by laser cutting.
Erfindungsgemäß können deutliche Gewichtsersparungen von z. B. über 30 % gegenüber herkömmlichen Tragstrukturen und Herstellungsverfahren erreicht werden, so dass die Umweltbilanz bereits bei der Herstellung verbessert ist, und auch für den Betrieb ein geringerer Treibstoffaufwand erforderlich ist. According to the invention, significant weight savings of e.g. B. over 30% can be achieved compared to conventional support structures and manufacturing processes, so that the environmental balance is improved during production and less fuel is also required for operation.
Die Deckelemente können sich gegebenenfalls auch über mehrere Spanten erstrecken, so dass weniger Fügestellen erforderlich sind. Grundsätzlich ermöglicht die modulweise Ausbildung gleiche Teile und in besonders ausgeformten Bereichen des Bootsrumpfs speziell angepasste Teile. So können z. B. im Bug-Bereich des Schiffes gekrümmte Bereiche durch spezielle Ausbildungen z. B. des gekanteten Profilblechs und der Deckelemente erreicht werden. Hierbei können z. B. Rundungen bzw. Radien geeignet ausgebildet werden, indem das Profilblech z. B. mit einer Rundung, weiterhin z. B. auch zweiteilig durch zwei aufgesetzte Teile, ausgebildet wird. If necessary, the cover elements can also extend over several frames, so that fewer joints are required. Basically, module-based training allows for equal parts and in particular specially adapted parts in the shaped areas of the boat hull. For example, B. in the bow area of the ship curved areas through special training z. B. the folded profile sheet and the cover elements can be achieved. Here, e.g. B. curves or radii can be designed appropriately by using the profile sheet z. B. with a rounding, further z. B. is also formed in two parts by two attached parts.
Weiterhin kann das Profilblech in einigen Bereichen statt mit Auflagestegen auch durch umgekantete Auflagestege, d.h. insbesondere mit 90°-Umkan- tung gegenüber dem Profilblech, ausgebildet werden, so dass der umgekantete Auflagesteg stirnseitig gegen eine Seitenfläche eines Spantens gelegt und über ein Lochmuster befestigt wird. Furthermore, in some areas, the profiled sheet can also be formed by folded support bars instead of with support webs, i.e. in particular with a 90° fold relative to the profiled sheet, so that the folded support web is placed on the end face against a side surface of a frame and fastened via a hole pattern.
Um entsprechende Radien z. B. in Bug oder Heck auszubilden, können die Profilbleche an mehreren Seiten gekantet werden, so dass sie an den Seiten Aufkantungen aufweisen. Zwei gegenüberliegende Aufkantungen können wiederum ein Lochmuster aufweisen, welches sich in den Spanten fortsetzt und auf der Innenseite und/oder Außenseite der Spanten. Hierbei können z. B. an einer Stelle, wo die Deckelemente aufliegen, Radien auf unterschiedliche Segmente aufgeteilt werden, und diese als Unterstützung des Deckelements aufgekantet werden. Weiterhin können hier Auskerbungen ausgebildet werden, welche sich auf den Deckelementen der beiden Ebenen widerspiegeln. To obtain appropriate radii e.g. B. to form the bow or stern, the profile sheets can be folded on several sides so that they have upstands on the sides. Two opposing upstands can in turn have a hole pattern that continues in the frames and on the inside and/or outside of the frames. Here, e.g. B. at a point where the cover elements rest, radii are divided into different segments and these are folded up to support the cover element. Furthermore, notches can be formed here, which are reflected on the cover elements of the two levels.
Alternativ hierzu oder ergänzend hierzu können die gewünschten Radien auch durch Aufbördeln um eine Aufkantung erreicht werden, um einen Lochkreis im Blech fortzusetzen. Weiterhin kann durch einfaches Verschweißen des Deckelements mit dem flachen an den Enden hochgekanteten Profil eine Ausbildung erreicht werden, welche zur Positionierung des entsprechenden Lochraster zu den Spanten hin dient. Die Tragstruktur kann somit insbesondere im Bootsrumpf vorgesehen sein. Weiterhin kann auch der Aufbau, der oberhalb des Bootsrumpfs vorgesehen ist, eine Tragstruktur gemäß einer Ausbildung der Erfindung aufweisen. So können z.B. auch zwischen den Spanten Fenster vorgesehen sein, Alternatively or in addition to this, the desired radii can also be achieved by flanging around an upstand in order to continue a hole circle in the sheet metal. Furthermore, by simply welding the cover element to the flat profile with the ends folded up, a design can be achieved which serves to position the corresponding hole grid towards the frames. The support structure can therefore be provided in particular in the boat hull. Furthermore, the structure that is provided above the boat hull can also have a support structure according to an embodiment of the invention. For example, windows can also be provided between the frames,
Weiterhin können die beschriebenen Elemente mehrteilig ausgebildet werden und diese entlang der Radien steckbar zur Positionierung gestaltet werden. Die hochkant eingesteckten Blechstreifen können entsprechend in das Lochraster der Deckelemente eingesetzt werden, so dass durch die aufgesetzten Blechteile eine hohe Steifigkeit erreicht wird. Furthermore, the elements described can be designed in several parts and designed to be pluggable along the radii for positioning. The sheet metal strips inserted upright can be inserted into the hole pattern of the cover elements so that a high level of rigidity is achieved through the attached sheet metal parts.
Die Herstellung eines Schiffrumpfs erfolgt gemäß einem Aspekt der Erfindung mit den Schritten According to one aspect of the invention, the production of a ship hull takes place with the following steps
- Herstellung der Schwimmkörper - Production of the floating bodies
- Herstellung der Spanten - Production of the frames
- Ausbilden der Profilbleche, wobei diese drei ersten Schritte in beliebiger Reihenfolge vorgenommen werden,- Forming the profile sheets, with these first three steps being carried out in any order,
- Einsetzen der Spanten in die Schwimmkörper, zunächst ohne genaue Fixierung der Spanten in Längsrichtung - Inserting the frames into the floating bodies, initially without precisely fixing the frames in the longitudinal direction
- Anbringen der Profilbleche an den Spanten, unter Ausrichtung und Fixierung der Spanten in der Längsrichtung und Anbringen zumindest der oberen Deckelemente, vorzugsweise auch der unteren Deckelemente, und gegebenenfalls weiterer Elemente - Attaching the profile sheets to the frames, aligning and fixing the frames in the longitudinal direction and attaching at least the upper cover elements, preferably also the lower cover elements, and possibly other elements
- gegebenenfalls weitere Ausbildung, z.B. dichtender Folien, Abdeckungen. - If necessary, further training, e.g. sealing foils, covers.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below using some embodiments using the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 ein Strukturblechprofil als gekantetes Profilblech, vor Aufsetzen eines oberen Deckelements; Fig. 1 shows a structural sheet metal profile as a folded profile sheet, before placing an upper cover element;
Fig. 2 ein Strukturblechprofil mit zusätzlichen Nasen an der Unterseite; Fig. 3 eine Detailansicht der Befestigung der Profilbleche und Deckelemente an den Spanten; Fig. 2 shows a structural sheet metal profile with additional lugs on the underside; Fig. 3 is a detailed view of the fastening of the profile sheets and cover elements to the frames;
Fig. 4 eine weitere Darstellung der Befestigung der Profilbleche und des oberen Deckelements an den Spanten; Fig. 4 shows a further representation of the fastening of the profile sheets and the upper cover element to the frames;
Fig. 5 Aufsichten auf Bereiche eines Bootsrumpfs mit und ohne Deckelement;Fig. 5 top views of areas of a boat hull with and without cover element;
Fig. 6 ein Lochblech als Ausgangsblech vor dem Abkanten; Fig. 6 shows a perforated sheet as a starting sheet before folding;
Fig. 7 ein weiteres Lochblech als Ausgangsblech, zur Ausbildung eines gekanteten Profilblechs mit Nasen an der Unterseite; Fig. 7 shows another perforated sheet as a starting sheet to form a folded profile sheet with lugs on the underside;
Fig. 8 eine Unteransicht eines Strukturblechprofils mit Nasen an der Unterseite; Fig. 8 is a bottom view of a structural sheet metal profile with lugs on the underside;
Fig. 9 eine Unteransicht eines gekanteten Profilblechs mit Nasen an der Unterseite, vor Einsetzen der Streben; Fig. 9 is a bottom view of a folded profile sheet with lugs on the underside, before inserting the struts;
Fig. 10 ein Verstärkungselement als keilförmiger Blecheinsatz; 10 shows a reinforcing element as a wedge-shaped sheet metal insert;
Fig. 11 ein Profilelement mit dem Verstärkungselement aus Fig. 25. Fig. 11 shows a profile element with the reinforcing element from Fig. 25.
Fig. 12 eine Darstellung der Ausrichtung der Lochraster des Profilblechs und Deckelements an den Spanten, unter Ausbildung eines Strukturprofilblechs; 12 shows a representation of the alignment of the hole pattern of the profiled sheet and cover element on the frames, forming a structural profiled sheet;
Fig. 13 einen abgewinkelten Spanten; Fig. 13 shows an angled frame;
Fig. 14 die Ausbildung des abgewinkelten Spantens und die Anbringung eines Profilblechs; Fig. 14 shows the design of the angled frame and the attachment of a profile sheet;
Fig. 15 die nachfolgende Befestigung von Verstärkungsblechen an dem abgewinkelten Spanten, 15 shows the subsequent attachment of reinforcing plates to the angled frame,
Fig. 16 einen Ausschnitt aus dem Bugbereich eines Bootsrumpfs; 16 shows a detail from the bow area of a boat hull;
Fig. 17 die Darstellung aus Fig. 16 mit längerem Deckelement; Fig. 17 shows the illustration from Fig. 16 with a longer cover element;
Fig. 18 eine Ausführungsform mit drei Streben in den Profilblechen Fig. 18 shows an embodiment with three struts in the profile sheets
1 ig. 19 ein zweiteiliges Profilblech zur Anbringung in gekrümmten Bereichen des Bootsrumpfs, in auseinandergezogener Darstellung; 1 ig. 19 a two-part profile sheet for attachment in curved areas of the boat hull, in an exploded view;
Fig. 20 eine Unteransicht eines gekanteten Profilblechs mit seitlichen abgekanteten Laschen, zur stirnseitigen Anbringung an einen Spanten; Fig. 20 is a bottom view of a folded profile sheet with side folded tabs, for front attachment to a frame;
Fig. 21 die Strukturausbildung des Aufbaus des Katamarans; Fig. 22 eine Ausbildung eines Strukturblechprofils mit eingesetzten Verstärkungsblechen, vor Einsetzen der Streben und Aufsetzen der Deckelemente.Fig. 21 shows the structural design of the structure of the catamaran; Fig. 22 shows a design of a structural sheet metal profile with reinforcing plates inserted, before inserting the struts and placing the cover elements.
Fig. 23 die erste Anordnung der Spanten der Fig. 21 , vor Aufsetzen der Strukturblechprofile, 23 shows the first arrangement of the frames of FIG. 21, before placing the structural sheet metal profiles,
Fig. 24 einen Ausschnitt aus dem Bootsrumpf mit Schwimmkörpern; Fig. 24 shows a section of the boat hull with floating bodies;
Fig. 25 einen Katamaran gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 25 shows a catamaran according to an embodiment of the invention;
Fig. 26 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens;26 shows a flowchart of a manufacturing method according to the invention;
Fig. 27 ein Verstärkungs-Zwischenblech Fig. 27 a reinforcing intermediate plate
Fig. 28 eine Ausbildung der Tragstruktur mit dem Verstärkungs-Zwischenblech: Fig. 29 eine Ausführungsform des gekanteten Profilblechs ohne Ausnehmungen und Streben: Fig. 28 shows a design of the support structure with the reinforcing intermediate sheet: Fig. 29 shows an embodiment of the folded profile sheet without recesses and struts:
Fig. 30 eine Ausführungsform des gekanteten Profilblechs mit in die Vertiefungen eingesetzten, verstärkenden T-Profilen Fig. 30 shows an embodiment of the folded profile sheet with reinforcing T-profiles inserted into the recesses
Fig. 31 eine Rückansicht der Fig. 30, Fig. 31 is a rear view of Fig. 30,
Fig. 32 eine Ausbildung des gekanteten Profilblechs mit schräg verlaufenden Erhöhungen, ohne Streben, 32 shows a design of the folded profile sheet with sloping elevations, without struts,
Fig. 33 bis 36 Ausführungsformen, bei denen sich das gekantete Profilblech über drei Spanten erstreckt, 33 to 36 embodiments in which the folded profile sheet extends over three frames,
Fig. 37 eine weitere Ausführungsform eines Strukturprofilblechs, 37 shows a further embodiment of a structural profile sheet,
Fig. 38 ein gekantetes Profilblech gemäß einer Ausführungsform; 38 shows a folded profile sheet according to an embodiment;
Fig. 39 eine Ausführungsform eines gekanteten Profilblechs mit umgeklappten Stegen Fig. 39 shows an embodiment of a folded profile sheet with folded webs
Fig. 40 eine Ausführungsform eines gekanteten Profilblechs mit seitlich umgeklappten Stegen an den Vertiefungen, zur stirnseitigen Anlage. Fig. 40 shows an embodiment of a folded profile sheet with laterally folded webs on the recesses for frontal contact.
In den Ausführungsformen, insbesondere den Figuren 1 und 2 gezeigte Strukturblechprofile 10 werden im Wesentlichen durch ein gekantetes Profilblech 18, durch das Profilblech 18 gesetzte Streben 26, 27 und ein oberes Deckelement 36, vorzugsweise auch ein unteres Deckelement 38, ausgebildet. Zur Ausbildung eines Profilblechs 18 wird gemäß einem Verfahrensschritt A) zunächst ein Ausgangsblech 12 aus Aluminium vom Coil oder als Blechstreifen bereitgestellt, in dem in einem Verfahrensschritt B) ein Lochmuster 16 ausgebildet wird, zum Beispiel durch Schneiden oder Stanzen des Ausgangsblechs 12, wobei das Lochmuster 16 Nietlöcher 28, Ausnehmungen 14, 14a und Topologielöcher 15 aufweist. Fig. 6 und 7 zeigen derartig ausgebildete Ausgangsbleche 12. Structural sheet metal profiles 10 shown in the embodiments, in particular in Figures 1 and 2, are essentially formed by a folded profile sheet 18, struts 26, 27 set through the profile sheet 18 and an upper cover element 36, preferably also a lower cover element 38. To form a profiled sheet 18, according to a method step A), a starting sheet 12 made of aluminum is first provided from a coil or as a sheet metal strip, in which a hole pattern 16 is formed in a method step B), for example by cutting or punching the starting sheet 12, the hole pattern 16 rivet holes 28, recesses 14, 14a and topology holes 15. 6 and 7 show starting sheets 12 designed in this way.
Nachfolgend wird im Verfahrensschritt C) das Ausgangsblech 12 entlang von Kantlinien 17 abgekantet bzw. gefaltet, sodass sich die in Figur 6 gezeigte Ausbildung des gekanteten Profilblechs 18 ergibt. Das Profilblech 18 weist eine parallele, regelmäßige Anordnung von sich in einer Längsrichtung x erstreckenden, parallelen Erhöhungen 20 und zwischen den Erhöhungen 20 ausgebildeten Vertiefungen 22 auf. An den Erhöhungen 20 verlaufen zu beiden Seiten jeweils Flanken 24 nach unten, wobei sie schräg oder auch z.B. senkrecht nach unten- verlaufen können, sodass die Vertiefungen 22 trapezförmig oder auch rechteckig ausgebildet sind. Die Erhöhungen bilden somit eine plane, durch die Vertiefungen 22 unterbrochene Oberseite 21 . Entsprechend bilden die Vertiefungen 22 vorzugsweise auch eine plane Unterseite 23. Die Erhöhungen 20 sind hierbei großflächiger als die Vertiefungen 22 ausgebildet. Die Nietlöcher 28 bilden nach dem Abkanten ein an der Oberseite 21 vorgesehenes oberes Profil-Lochraster 110 und ein an der Unterseite 23 vorgesehenes unteres Profil-Lochraster 112. Fig. 9 und 22 zeigen eine Ausbildung des gekanteten Profilblechs 18, wobei in Fig. 9 ergänzend Nasen 9 an der Unterseite 23 bzw. an den Vertiefungen 22 ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung x erstrecken, und hier eine weitere Anlage zu ermöglichen, insbesondere eine Anlage an Spanten 8 und zur Aufnahme eines unteren Deckelements 36. Subsequently, in method step C), the starting sheet 12 is bent or folded along edge lines 17, so that the formation of the folded profile sheet 18 shown in FIG. 6 results. The profiled sheet 18 has a parallel, regular arrangement of parallel elevations 20 extending in a longitudinal direction x and depressions 22 formed between the elevations 20. On the elevations 20, flanks 24 run downwards on both sides, whereby they can run obliquely or, for example, vertically downwards, so that the depressions 22 are trapezoidal or rectangular. The elevations thus form a flat top 21 interrupted by the depressions 22. Accordingly, the depressions 22 preferably also form a flat underside 23. The elevations 20 are designed to have a larger area than the depressions 22. After folding, the rivet holes 28 form an upper profile hole grid 110 provided on the top 21 and a lower profile hole grid 112 provided on the bottom 23. Fig. 9 and 22 show a design of the folded profile sheet 18, in addition in Fig. 9 Noses 9 are formed on the underside 23 or on the recesses 22, which extend in the longitudinal direction x, and to enable further contact here, in particular contact with frames 8 and for receiving a lower cover element 36.
In den Flanken 24 verlaufen die Ausnehmungen 14, 14a, durch die nachfolgend gemäß Figur 1 und 2 schräg verlaufende Streben 26, 27 gesetzt werden. Die Streben 26, 27 kreuzen sich bzw. sind X-förmig angeordnet; sie verlaufen somit nicht genau in der Querrichtung y, sondern in der XY-Ebene, aber diagonal bzw. schräg zu der Längsrichtung x und Querrichtung y. Fig. 1 , 2 und 8 zeigen die Ausbildung mit den eingesetzten Streben 26 und 27. Hierbei können z.B. zwei lange Streben 26 eingesetzt werden, die sich kreuzen bzw. durcheinander gesteckt sind; weiterhin können wie in Fig. 2 gezeigt an ein lange Strebe 26 zwei kurze Streben 27 angewinkelt angesetzt werden, um die X-Form auszubilden. Weiterhin können auch z.B. vier kurze Streben 27 in der Mitte miteinander verbunden werden. The recesses 14, 14a run in the flanks 24, through which struts 26, 27 running obliquely as shown in FIGS. 1 and 2 are subsequently placed. The struts 26, 27 cross each other or are arranged in an X-shape; they run thus not exactly in the transverse direction y, but in the XY plane, but diagonally or obliquely to the longitudinal direction x and transverse direction y. 1, 2 and 8 show the design with the struts 26 and 27 inserted. Here, for example, two long struts 26 can be used, which cross each other or are placed one inside the other; Furthermore, as shown in FIG. 2, two short struts 27 can be attached at an angle to a long strut 26 in order to form the X-shape. Furthermore, for example, four short struts 27 can be connected to one another in the middle.
Die Streben 26, 27 kreuzen sich somit in einem mittleren Bereich des Profilblechs 18, wobei dieser Bereich eine mittlere Ausnehmung 14a aufweist, die etwas breiter als die weiteren Ausnehmungen 14 ausgebildet ist. Weiterhin sind in dem Ausgangsblech 12 Topologielöcher 15 derartig ausgebildet, dass das in Figur 6, 7 gezeigte, gekantete Profilblech 18 gewichtsoptimiert ist, wobei nicht so belastete Bereiche durch die Topologielöcher 15 ausgespart sind. The struts 26, 27 thus cross each other in a central region of the profile sheet 18, this region having a central recess 14a which is slightly wider than the further recesses 14. Furthermore, topology holes 15 are formed in the starting sheet 12 in such a way that the folded profile sheet 18 shown in FIGS.
In dem gekantetem Profilblech 18 verlaufen an den Seiten in Querrichtung y Auflagestege 32, die somit die Vertiefungen 22 an deren Enden, das heißt in Längsrichtung x, begrenzen. Vorzugsweise verlaufen die Auflagestege 32 auf der Höhe der Oberseite 21 , d.h. in der oberen Ebene, wobei in den Auflagestegen Nietlöcher 28 ausgebildet sind, die somit einen Teil des oberen Profil-Lochrasters 110 bilden. In den Ausführungsformen insbesondere der Fig. 2, 7, 8, 9 erstrecken sich ergänzend die Nasen 9 an der Unterseite 23 in Längsrichtung x nach außen, um hier eine weitere, untere Auflagefläche zu bilden, so dass das gekantete Profilblech 18 von der Seite her in die Spanten 8 gesetzt werden kann. In the folded profile sheet 18, support webs 32 run on the sides in the transverse direction y, which thus limit the recesses 22 at their ends, that is to say in the longitudinal direction x. The support webs 32 preferably run at the level of the top 21, i.e. in the upper level, with rivet holes 28 being formed in the support webs, which thus form part of the upper profile hole grid 110. In the embodiments in particular of FIGS. 2, 7, 8, 9, the lugs 9 on the underside 23 extend outwards in the longitudinal direction x in order to form a further, lower support surface here, so that the folded profile sheet 18 comes from the side can be placed in the frames 8.
In dem flachen Ausgangsblech 12 sind die Auflagestege 32 hierzu vorteilhafterweise durch Schnitte bzw. Schnittlinien 33 von den Materialbereichen der Flanken 24 getrennt, sodass beim Abkanten das Werkzeug die Flanken 24 an den Kantlinien nach innen bzw. in Z-Richtung nach unten abgekantet, die Auflagestege 32 jedoch nicht abkantet, so dass sie in der Ebene der Oberseite 20 verbleiben. Durch das Abkanten wird das Ausgangsblech 12 in Querrichtung Y gekürzt, sodass die Auflagestege 32 benachbarter Erhöhungen 20 z.B. gegenseitig zur Anlage gelangen können, zum Beispiel in einem geeigneten stirnseitigen Kontakt der Auflagestege 32, sodass an den Seiten durchgängige Auflagestege 32 ausgebildet werden. Somit bildet sich z.B. eine umlaufende Oberseite 21 aus. Alternativ hierzu können die Auflagestege 32 auch nach dem Abkanten zueinander in Querrichtung y beabstandet sein, und in Zwischenräume zwischen den Auflagestegen 32 auf der Oberseite des Spanten 8 und/oder des gekanteten Profilblechs 18 Zwischenbleche aufgesetzt, z.B. aufgeschweißt werden, so dass die Auflagestege 32 zusammen mit den Zwischenstücken die Oberseite in dem Randbereich des gekanteten Profilblechs 18 bedecken. In the flat starting sheet 12, the support webs 32 are advantageously separated from the material areas of the flanks 24 by cuts or cutting lines 33, so that when folding, the tool bends the flanks 24 inwards on the edge lines or downwards in the Z direction However, support webs 32 are not folded so that they remain in the plane of the top 20. By folding, the starting sheet 12 is shortened in the transverse direction Y, so that the support webs 32 of adjacent elevations 20 can, for example, come into contact with one another, for example in a suitable end-side contact of the support webs 32, so that continuous support webs 32 are formed on the sides. Thus, for example, a circumferential top 21 is formed. Alternatively, the support webs 32 can also be spaced apart from one another in the transverse direction y after folding, and intermediate sheets can be placed, for example welded, into gaps between the support webs 32 on the top of the frame 8 and/or the folded profile sheet 18, for example welded on, so that the support webs 32 are together Cover the top in the edge area of the folded profile sheet 18 with the intermediate pieces.
Die Auflagestege 32 können miteinander stoffschlüssig, z. B. durch Kleben oder Schweißen, verbunden werden; grundsätzlich ist es aber ausreichend, wenn sie nachfolgend mit dem Spanten 8 und/oder dem oberen Deckelement 36 vernietet werden. The support webs 32 can be cohesively bonded to one another, e.g. B. connected by gluing or welding; In principle, however, it is sufficient if they are subsequently riveted to the frame 8 and/or the upper cover element 36.
Ergänzend werden in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt D) des Herstellungsverfahrens Verstärkungselemente 34, 35 von der Oberseite 21 her in die Vertiefungen 22 und/oder von der Unterseite 23 her in die Erhöhungen 20 eingesetzt, die an den Flanken 24 anliegen, und insbesondere stoffschlüssig, z. B. durch Verschweißen und/oder Kleben, und/oder formschlüssig befestigt werden. Gemäß Fig. 8 sind die Verstärkungselemente als Trapezbleche 34 ausgebildet, die somit an den Flanken 24 und in den Vertiefungen 22 anliegen. Fig. 22 zeigt zur Veranschaulichung ein gekantetes Profilblech 18 mit eingesetzten Trapezblechen 34 ohne Streben 26, 27. Gemäß der Ausführungsform der Fig. 10 und 11 sind die Verstärkungselemente als keilförmige Blecheinsätze 35 ausgebildet. Die Verstärkungselemente 34, 35 können selbst wiederum zur Gewichtsoptimierung ein Topologie-Löcher 41 aufweisen. Nachfolgend werden in einem Verfahrensschritt E) die Streben 26, 27 durch die Ausnehmungen 14, 14a gesetzt und mit diesen durch Verschweißen und/oder Kleben verbunden, so dass sich die z.B. in Fig. 1 , 2, 8 und 11 gezeigte Ausbildung ergibt. In addition, in a subsequent processing step D) of the manufacturing process, reinforcing elements 34, 35 are inserted from the top 21 into the depressions 22 and/or from the bottom 23 into the elevations 20, which rest on the flanks 24, and in particular in a materially bonded manner, e.g. B. can be attached by welding and/or gluing and/or in a form-fitting manner. 8, the reinforcing elements are designed as trapezoidal sheets 34, which thus rest on the flanks 24 and in the recesses 22. 22 shows, for illustration, a folded profile sheet 18 with inserted trapezoidal sheets 34 without struts 26, 27. According to the embodiment of FIGS. 10 and 11, the reinforcing elements are designed as wedge-shaped sheet metal inserts 35. The reinforcing elements 34, 35 can themselves have topology holes 41 to optimize weight. Subsequently, in a method step E), the struts 26, 27 are placed through the recesses 14, 14a and connected to them by welding and/or gluing, so that the training shown, for example, in FIGS. 1, 2, 8 and 11 results.
Die Spanten 8 werden gemäß Verfahrensschritt G) hergestellt und gemäß Verfahrensschritt F) aufgestellt, zunächst noch ohne Fixierung in X-Richtung. The frames 8 are produced according to process step G) and set up according to process step F), initially without fixation in the X direction.
Die durch Streben 26, 27 verstärkten, gekanteten Profilbleche 18 werden dann in einem Verfahrensschritt I) mit ihren Auflageflächen 19 auf die auf die beiden benachbarten Spanten 8 gelegt, wie z.B. aus Fig. 12 ersichtlich. Bei den Ausführungsformen mit Nase 9 werden die verstärkten, gekanteten ProfilblecheThe folded profile sheets 18, reinforced by struts 26, 27, are then placed with their support surfaces 19 on the two adjacent frames 8 in a method step I), as can be seen, for example, in FIG. 12. In the embodiments with nose 9, the reinforced, folded profile sheets are used
18 entsprechend von der Seite bzw. in x-Richtung angesetzt. Die Auflageflächen18 is set accordingly from the side or in the x direction. The supporting surfaces
19 erstrecken sich insbesondere über die Auflagestege 32 und die Enden der Erhöhungen 20. Auf der Oberseite 80 der Spanten 8 ist jeweils ein oberes Spanten- Lochraster 81 ausgebildet. Wie oben ausgeführt können ergänzend Zwischenbleche zwischen die Auflagestege 32 gelegt werden. Hierbei erfolgt eine Ausrichtung der oberen Spanten- Lochraster 81 der beiden benachbarten Spanten 8 an dem oberen Profil- Lochrasters 110. Entsprechend ist auf der Unterseite 82 der Spanten 8 ein unteres Spanten-Lochraster 83 ausgebildet, dass bei den oben genannten Ausführungsformen mit den Löchern der Nasen 9 fluchtet. 19 extend in particular over the support webs 32 and the ends of the elevations 20. An upper frame hole grid 81 is formed on the top side 80 of the frames 8. As stated above, additional intermediate plates can be placed between the support webs 32. Here, the upper frame hole grid 81 of the two adjacent frames 8 is aligned with the upper profile hole grid 110. Correspondingly, a lower frame hole grid 83 is formed on the underside 82 of the frames 8, which in the above-mentioned embodiments with the holes of the Noses 9 are aligned.
Anschließend werden in einem Verfahrensschritt K) obere Deckelemente 36 und vorzugsweise untere Deckelemente 38 auf bzw. unter die Spanten 8 gesetzt und an den Spanten und den Profilblechen 18 befestigt, sodass die Strukturblechprofile 10 ausgebildet werden, wie z.B. aus Fig. 12 ersichtlich. Die Deckelemente 36 und 38 weisen insbesondere Deckelement-Lochraster 30, 31 von Nietlöchern 128 entsprechend dem Lochraster der Nietlöcher 28 des gekanteten Profilblechs 18 auf, wobei vorzugsweise an dem oberen Deckelement 36 ein oberes Deckelement-Lochraster 30 und an dem unteren Deckelement 38 ein unteres Deckelement-Lochraster 31 ausgebildet ist. Die Nietlöcher 28 und 128 sind somit aufeinander ausgerichtet bzw. fluchten, so dass Niete 40 zur Verbindung eingesetzt werden können. Die Niete 40 können z. B. lediglich von der Oberseite her eingesetzt werden. Die Nietlöcher 28 sind vorteilhafterweise sowohl in den Erhöhungen 20 als auch in den Vertiefungen 22, weiterhin in den Auflagestegen 32, vorgesehen und ermöglichen somit eine vollflächige Anbringung und Fixierung der Deckelemente 36, 38. Hierbei können Kunststoffschichten zwischen das Profilblech 18 und die Deckelemente 36, 38 gelegt werden. Subsequently, in a method step K), upper cover elements 36 and preferably lower cover elements 38 are placed on or under the frames 8 and fastened to the frames and the profile sheets 18, so that the structural sheet metal profiles 10 are formed, as can be seen, for example, in FIG. 12. The cover elements 36 and 38 in particular have cover element hole grids 30, 31 of rivet holes 128 corresponding to the hole grid of the rivet holes 28 of the folded profile sheet 18, preferably an upper cover element hole grid 30 on the upper cover element 36 and a lower cover element on the lower cover element 38 -Hole grid 31 is formed. The rivet holes are 28 and 128 thus aligned or aligned with one another so that rivets 40 can be used for the connection. The rivet 40 can z. B. can only be used from the top. The rivet holes 28 are advantageously provided both in the elevations 20 and in the depressions 22, and also in the support webs 32, and thus enable the cover elements 36, 38 to be attached and fixed over the entire surface. Plastic layers can be inserted between the profiled sheet 18 and the cover elements 36, 38 can be placed.
Hierbei wird ein oberes Deckelement 36 auf die Oberseite 21 , d. h. auf die Erhöhungen 20 und Auflagestege 32 des Profilblechs 18, gegebenenfalls auch auf die Zwischenbleche, gesetzt und es werden die Lochraster 30 und 110 miteinander verbunden. Weiterhin wird an die Unterseite 23, d. h. unter die Vertiefungen 22, ein unteres Deckelement 38 gesetzt und es werden die Lochraster 31 und 112 miteinander verbunden. Here, an upper cover element 36 is placed on the top 21, i.e. H. on the elevations 20 and support webs 32 of the profile sheet 18, if necessary also on the intermediate sheets, and the hole grids 30 and 110 are connected to one another. Furthermore, the underside 23, i.e. H. a lower cover element 38 is placed under the recesses 22 and the hole grids 31 and 112 are connected to one another.
Somit wird das obere Deckelement auch mit am Rand vorgesehenen Auflageflächen 119 auf die Auflageflächen 19 der Profilbleche 19, gegebenenfalls auch auf Zwischenbleche, und auf die Spanten 8 gelegt, d.h. in diesem Bereich liegen die Auflageflächen 19 und 119 auf den Spanten. Thus, the upper cover element is also placed with support surfaces 119 provided on the edge on the support surfaces 19 of the profile sheets 19, if necessary also on intermediate sheets, and on the frames 8, i.e. in this area the support surfaces 19 and 119 lie on the frames.
Das obere Deckelement 36 liegt somit auf der Oberseite 21 des Strukturblechprofiles 10 und auf den Spanten-Oberseiten 80 auf. Somit wird der Auflagesteg 32 zwischen dem oberen Deckelement 36 und der Spanten-Oberseite 80 aufgenommen, wobei hier eine Fixierung auch mit den durchgängigen Nieten 40 erfolgen kann, die somit durch das obere Deckelement-Lochraster 30, das obere Profil-Lochraster 110 und das obere Spanten-Lochraster 81 gesetzt werden. The upper cover element 36 thus rests on the top side 21 of the structural sheet metal profile 10 and on the frame top sides 80. Thus, the support web 32 is accommodated between the upper cover element 36 and the frame top 80, whereby fixation can also be carried out with the continuous rivets 40, which are thus through the upper cover element hole grid 30, the upper profile hole grid 110 and the upper Frame hole grid 81 can be set.
Ergänzt werden die unteren Deckelemente 38 von der Unterseite 23 der Profilbleche 18 her angesetzt und auf die Spanten-Unterseiten 82 aufgelegt, und über das untere Deckelement-Lochraster 31 sowie die unteren Lochraster der Strukturblechprofile und den unteren Spanten-Lochrastern ausgerichtet und befestigt. In addition, the lower cover elements 38 are attached from the underside 23 of the profile sheets 18 and placed on the frame undersides 82, and over the lower cover element hole grid 31 and the lower hole grid the structural sheet metal profiles and the lower frame hole grids are aligned and secured.
Das Ausgangsblech 12 und die Verstärkungsrippen 34 sind vorteilhafterweise aus Aluminium gefertigt, so dass auch in den Kontaktbereichen keine elektrischen Spannungen oder Korrosionen auftreten, und sich weiterhin das Ausdehnungsverhalten des Materials entspricht. Auch die Deckelemente 36, 38 können als Deckbleche aus Aluminium ausgebildet sein, so dass keine elektrischen Spannungen oder Korrosionen auftreten, und sich weiterhin das Ausdehnungsverhalten des Materials entspricht. Gegebenenfalls können die Deckelelemente auch z.B. aus Kunststoff oder z.B. beschichtetem Holz ausgebildet sein. Das Strukturblechprofil 10 kann hierbei ein geschlossenes Volumen ausbilden. The starting sheet 12 and the reinforcing ribs 34 are advantageously made of aluminum, so that no electrical stresses or corrosion occur in the contact areas, and the expansion behavior of the material continues to correspond. The cover elements 36, 38 can also be designed as cover plates made of aluminum, so that no electrical stresses or corrosion occur and the expansion behavior of the material continues to correspond. If necessary, the cover elements can also be made of plastic or, for example, coated wood. The structural sheet metal profile 10 can form a closed volume.
Durch das Kanten ergeben sich Toleranzen, d.h. die Abmessungen der Profilbleche 18 in y-Richtung ändert sich durch die Toleranzen, nicht jedoch die Abmessung in x-Richtung, in der die Profilbleche 18 die Spanten 8 verbinden. Bending results in tolerances, i.e. the dimensions of the profiled sheets 18 in the y-direction change due to the tolerances, but not the dimension in the x-direction in which the profiled sheets 18 connect the frames 8.
Durch die Verfahrensschritt I) und K) erfolgt die Positionierung bzw. Fixierung der Position der Spanten 8. Zur Ausbildung des Bootsrumpfs 4 werden zunächst die Spanten 8 nebeneinander aufgestellt, d. h. im Wesentlichen parallel zueinander; hierbei werden die Spanten 8 nicht fest in ihrer Position fixiert, sondern zunächst verstellbar nebeneinander gesetzt. Ihre Position zueinander wird durch Auflegen von Profilblechen 18 und obere Deckelementen 36 sowie gegebenenfalls die unteren Deckelemente 38 festgelegt, d.h. durch die Verfahrensschritte I) und K). Hierbei erfolgt eine Ausrichtung der Spanten und Profilbleche 18 sowie oberen Deckelementen 36 über die Lochraster. Die einzelnen Spanten 8 sind somit in Längsrichtung x des Bootes beabstandet, und in dieser Längsrichtung auch nicht durch z. B. Profile oder andere Strukturteile verbunden. Eine Fixierung in Längsrichtung erfolgt lediglich nachfolgend durch die aufgesetzten Profilbleche 18 sowie die Deckelemente 36 und 38. Hierbei können die Deckelemente 36 und 38 jedoch gegebenenfalls auch nachträglich z. B. als Meter-Ware aufgesetzt werden. Method steps I) and K) are used to position or fix the position of the frames 8. To form the boat hull 4, the frames 8 are first set up next to one another, that is, essentially parallel to one another; Here, the frames 8 are not firmly fixed in their position, but are initially placed next to each other in an adjustable manner. Their position relative to each other is determined by placing profile sheets 18 and upper cover elements 36 and, if necessary, the lower cover elements 38, ie by method steps I) and K). The frames and profile sheets 18 and upper cover elements 36 are aligned via the hole grid. The individual frames 8 are thus spaced apart in the longitudinal direction x of the boat, and in this longitudinal direction not by z. B. profiles or other structural parts connected. Fixation in the longitudinal direction only takes place subsequently through the attached profile sheets 18 and the cover elements 36 and 38. This can be done However, the cover elements 36 and 38 may also be added subsequently, for example. B. can be set up as meter goods.
Zur Montage werden somit, wie insbesondere aus Fig. 21 bis 24 ersichtlich, zunächst zwei Spanten 8 aufrecht nebeneinandergesetzt, d.h. in Längsrichtung x beabstandet, und aufeinander folgend Profilbleche 18 und obere Deckelemente 36 derartig zwischen die beiden Spanten 8 gesetzt, dass die oberen Profil-Lochraster 110 und oberen Deckelement-Lochraster 30 mit den oberen Spanten- Lochrastern 81 beider Spanten 8 ausgerichtet sind. Die Spanten verlaufen in Querrichtung y und an den Seiten entsprechend auch in vertikaler Richtung z, wie aus Fig. 21 bis 24 ersichtlich. Entsprechend erstreckt sich die Querrichtung y, die in den Figuren bei den Strukturprofilblechen 10 gezeigt ist, in Fig. 21 bis 24 auch teilweise in Z-Richtung der Tragstruktur 6 bzw. des Katamarans 1. For assembly, as can be seen in particular from FIGS. 21 to 24, two frames 8 are first placed upright next to each other, i.e. spaced apart in the longitudinal direction x, and profile sheets 18 and upper cover elements 36 are successively placed between the two frames 8 in such a way that the upper profile Hole grid 110 and upper cover element hole grid 30 are aligned with the upper frame hole grids 81 of both frames 8. The frames run in the transverse direction y and on the sides also in the vertical direction z, as can be seen from FIGS. 21 to 24. Correspondingly, the transverse direction y, which is shown in the figures for the structural profile sheets 10, also extends partially in the Z direction of the support structure 6 or the catamaran 1 in FIGS. 21 to 24.
Somit werden zur genauen Ausrichtung und Anpassung die Spanten 8 in Längsrichtung des Bootsrumpfs 4 entsprechend verstellt, so dass sie an dem obere Profil-Lochraster 110 ausgerichtet sind. Somit erfolgt eine Ausrichtung der Spanten 8 und Profilbleche 18 allein aufgrund der Lochraster der beiden Elemente. Nach dem Ausrichten können die Elemente 8, 18 zueinander zunächst durch Niethalter fixiert werden, so dass nachfolgend Niete 40 eingesetzt werden können. Somit können durch einige Profilbleche 18 bereits die Spanten 8 zueinander ausgerichtet und fixiert werden. In diesem Schritt können bereits sämtliche Profilbleche 18 zwischen die Spanten 8 gesetzt werden, oder aber eine hinreichende Anzahl, so dass die Spanten 8 zueinander in ihrer Position fixiert sind. Thus, for precise alignment and adjustment, the frames 8 are adjusted accordingly in the longitudinal direction of the boat hull 4 so that they are aligned with the upper profile hole grid 110. The frames 8 and profile sheets 18 are thus aligned solely based on the hole pattern of the two elements. After alignment, the elements 8, 18 can first be fixed to one another using rivet holders, so that rivets 40 can subsequently be inserted. Thus, the frames 8 can be aligned and fixed to one another using some profile sheets 18. In this step, all profile sheets 18 can be placed between the frames 8, or a sufficient number so that the frames 8 are fixed in position relative to one another.
Nachfolgend werden die angrenzenden Spanten 8 angesetzt, und wiederum Profilbleche 18 zwischen sie gesetzt, wobei wiederum eine Ausrichtung über ihre Lochraster 81 , 110 erfolgt, und die Spanten 8 somit relativ zueinander fixiert werden. Somit ist allgemein zunächst ein Zwischensetzen vorgesehen, bei einer doppelten Lasche oben und unten werden die Spanten eingefädelt, beziehungsweise dazwischen gesteckt und dann genietet. Somit kann sukzessive der Bootsrumpf 4 in seiner Struktur ausgerichtet und fixiert werden, wobei die CN C-vorgefertigten Lochraster, d. h. insbesondere das obere Span- ten-Lochraster 81 und das obere Profil-Lochraster 110, aneinander ausgerichtet werden. Somit müssen keine Nietlöcher vor Ort gebohrt werden. Subsequently, the adjacent frames 8 are attached, and profile sheets 18 are again placed between them, with alignment again taking place via their hole grids 81, 110, and the frames 8 are thus fixed relative to one another. Thus, in general, an intermediate placement is initially provided; with a double tab at the top and bottom, the frames are threaded or inserted between them and then riveted. Thus can the boat hull 4 is successively aligned and fixed in its structure, with the CN C prefabricated hole grid, ie in particular the upper frame hole grid 81 and the upper profile hole grid 110, being aligned with one another. This means that no rivet holes have to be drilled on site.
Fig. 21 und 22, 24 zeigen die Ausbildung des Schiffsrumpfs 4, Fig. 25 den so hergestellten Katamaran 1 , insbesondere einen Swath- (Small Waterplane Area Twin Hull) - Katamaran bzw. Katamaran mit Doppelrumpf mit geringer Wasserlinienfläche. Der Katamaran 1 weist gemäß Figur 25 einen Schiffsrumpf 4 auf, auf dem ein Aufbau 5 ausgebildet ist, z.B. mit Kabinen für die Passagiere und Steuereinrichtungen. Der Schiffsrumpf 4 weist wiederum zwei seitliche Schwimmkörper 2, 3 und eine die Schwimmkörper 2, 3 verbindende Tragstruktur 6 auf, die mit mehreren, zueinander parallel angeordneten, jeweils bügelförmigen bzw. halboffenen Spanten 8 ausgebildet ist. Zwischen den Spanten 8 sind Strukturblechprofile 10 vorgesehen, die somit zum einen der Verbindung der Spanten 8 dienen und weiterhin mit den Spanten 8 einen flächigen Abschluss bilden. 21 and 22, 24 show the design of the ship's hull 4, Fig. 25 shows the catamaran 1 produced in this way, in particular a Swath (Small Waterplane Area Twin Hull) catamaran or catamaran with a double hull with a small waterline area. 25, the catamaran 1 has a hull 4 on which a structure 5 is formed, for example with cabins for the passengers and control devices. The ship's hull 4 in turn has two lateral floating bodies 2, 3 and a support structure 6 connecting the floating bodies 2, 3, which is designed with a plurality of bow-shaped or half-open frames 8 arranged parallel to one another. Structural sheet metal profiles 10 are provided between the frames 8, which on the one hand serve to connect the frames 8 and also form a flat finish with the frames 8.
Gemäß Fig. 24 kann die Tragstruktur 6 obere und untere Spanten 8 aufweisen, die eine Querebene bzw. YZ-Ebene definieren. Zwischen der oberen und unteren Spante 8 ist eine Gitterstruktur 130, insbesondere eine Gitterrohrstruktur 130 vorgesehen, z.B. durch eine Fachwerk-Struktur aus Verbindungsprofilen 131 , z.B. Vierkant-Rohren 131 , die jedoch nicht Spanten 8 in Längsrichtung x miteinander verbindet. Somit können in X-Richtung jeweils die oberen Spanten 8 miteinander über Strukturprofilbleche 10, insbesondere mit Deckelementen 36, 38, verbunden werden, und entsprechend die unteren Spanten 8 jeweils miteinander über Strukturprofilbleche 10, insbesondere mit Deckelementen 36, 38, verbunden werden. Die Gitterrohrstruktur 130 kann in die unteren Spanten und/oder oberen Spanten 8 eingesetzt sind, vorzugsweise in Keilzinkeneingriffen und/oder seitlich eingeschoben werden. Bei dem in Fig. 26 gezeigten Verfahren werden zunächst die ProfilblecheAccording to Fig. 24, the support structure 6 can have upper and lower frames 8, which define a transverse plane or YZ plane. Between the upper and lower frames 8, a lattice structure 130, in particular a lattice tube structure 130, is provided, for example by a truss structure made of connecting profiles 131, for example square tubes 131, which, however, does not connect frames 8 to one another in the longitudinal direction x. Thus, in the The lattice tube structure 130 can be inserted into the lower frames and/or upper frames 8, preferably in finger-jointed engagements and/or inserted laterally. In the method shown in Fig. 26, the profile sheets are first
18 ausgebildet durch 18 trained by
- Verfahrensschritt A) Bereitstellen des Ausgangsblechs 12 und gegebenenfalls weiterer Materialien - Process step A) Providing the starting sheet 12 and, if necessary, other materials
- Verfahrensschritt B) - Lochen des Ausgangsblechs 12, d.h. Ausbilden eines Lochmusters 16 mit Ausnehmungen 14, 14a, Topologielöchern 15 und Nietlöchern 28 - Method step B) - punching the starting sheet 12, i.e. forming a hole pattern 16 with recesses 14, 14a, topology holes 15 and rivet holes 28
- Verfahrensschritt C) Abkanten des gelochten Ausgangsblechs 12 entlang von Kantlinien 17; - Process step C) folding the perforated starting sheet 12 along edge lines 17;
- Verfahrensschritte D), E) - in beliebiger Reihenfolge - Verfahrensschritt D) Einsetzen der Verstärkungsrippen 34 bzw. Trapezbleche, in die Vertiefungen 22, insbesondere Verbinden durch Stoffschluss, d.h. insbesondere Verschweißen und/oder Kleben, Verfahrensschritt E) Einsetzen der langen schrägen Strebe 26 und der beiden zwei kurzen Streben 27, die zusammen eine X-Form bzw. Kreuzform ausbilden, und Verbinden durch Stoffschluss, d.h. insbesondere Verschweißen und/oder Kleben, - Process steps D), E) - in any order - Process step D) Insertion of the reinforcing ribs 34 or trapezoidal sheets into the recesses 22, in particular connecting by material bonding, i.e. in particular welding and / or gluing, Process step E) Insertion of the long oblique strut 26 and the two short struts 27, which together form an
- Verfahrensschritt G) Herstellen der Spanten 8 unter Ausbildung der Spanten-Lochraster 81 , 83 - Process step G) producing the frames 8 to form the frame hole grids 81, 83
- Verfahrensschritt H) Aufstellen der Spanten 8 und - Process step H) Setting up the frames 8 and
- Verfahrensschritt I) sukzessives Ausrichten zweier benachbarter Spanten 8 an dem oder den dazwischen gelegten Profilblechen 18 und Befestigung der Profilbleche 18 zwischen den Spanten 8, - Method step I) successively aligning two adjacent frames 8 on the profile sheet(s) 18 placed between them and fastening the profile sheets 18 between the frames 8,
- Verfahrensschritt K) die oberen Deckelemente 36 und vorzugsweise unteren Deckelemente 38 werden auf den Spanten 8 und den Profilblechen 18 befestigt, sodass die Strukturblechprofile 10 ausgebildet werden. Wie oben beschrieben, werden die Profilbleche 18 mit seitlichen Auflagestegen 32 ausgebildet, die somit einen Teil der Oberseite 21 bilden. Das obere Profil-Lochraster 110 erstreckt sich somit über die Oberseite 21 einschließlich der Auflagestege 32. Somit sind die Auflagestege 32 in dem nicht-gekanteten Teil des Ausgangsblechs 12 vorgesehen. Das obere Profil-Lochraster 110 erstreckt sich auch über die Auflagestege 32. Beim Abkanten des Ausgangsblechs 12 erfolgt eine Verringerung der Länge des Ausgangsblechs 12 in Querrichtung y, d. h. das gekantete Profilblechs 18 ist kürzer. In Längsrichtung X erfolgt entsprechend keine Veränderung. Somit ist das obere Profil-Lochraster 110 in Längsrichtung x durch den Abkant-Vorgang nicht beeinflusst. - Method step K) the upper cover elements 36 and preferably lower cover elements 38 are attached to the frames 8 and the profile sheets 18, so that the structural sheet metal profiles 10 are formed. As described above, the profile sheets 18 are formed with lateral support webs 32, which thus form part of the top 21. The upper profile hole grid 110 thus extends over the top 21 including the support webs 32. The support webs 32 are therefore provided in the non-folded part of the starting sheet 12. The upper profile hole grid 110 also extends over the support webs 32. When the starting sheet 12 is folded, the length of the starting sheet 12 is reduced in the transverse direction y, ie the folded profile sheet 18 is shorter. Accordingly, there is no change in the longitudinal direction X. Thus, the upper profile hole grid 110 in the longitudinal direction x is not influenced by the folding process.
Indem nachfolgend die Profilbleche 18 mit den Auflagestegen 32 auf die Spanten-Oberseiten 80 der Spanten 8 aufgelegt werden, und das obere Profil- Lochraster 110 in den Auflagestegen 32 mit den oberen Spanten-Lochrastern 81 ausgerichtet wird, erfolgt somit eine Ausrichtung der beiden Lochraster 81 und 110 zueinander allein in dieser Längsrichtung x, d. h. senkrecht zur Biegelinie bzw. Abkant-Richtung y der Strukturblechprofile. Somit wird eine hohe Pass-Genauigkeit der CN C-vorgefertigten Lochraster 81 und 110 gewährleistet, die durch den Abkant-Vorgang nicht beeinträchtigt ist. Die gesamte Struktur des Bootsrumpfs 4 wird somit durch die CN C-vorgefertigten Lochraster 81 , 110 vorgegeben, wobei die Profilbleche 18 sukzessive zwischen die Spanten 8 gesetzt und ausgerichtet bzw. fixiert werden. Entsprechendes ergibt sich vorzugsweise bei den Ausführungsformen mit unteren Nasen 9, die sich in Längsrichtung x erstrecken und an der Spanten-Unterseite anliegen. By subsequently placing the profile sheets 18 with the support webs 32 on the frame upper sides 80 of the frames 8, and aligning the upper profile hole grid 110 in the support webs 32 with the upper frame hole grids 81, the two hole grids 81 are aligned and 110 to each other in this longitudinal direction x alone, i.e. H. perpendicular to the bending line or folding direction y of the structural sheet metal profiles. This ensures a high fit of the CN C prefabricated hole grids 81 and 110, which is not affected by the bending process. The entire structure of the boat hull 4 is thus determined by the CN C prefabricated hole grids 81, 110, with the profile sheets 18 being successively placed between the frames 8 and aligned or fixed. The same applies preferably to the embodiments with lower lugs 9, which extend in the longitudinal direction x and rest against the underside of the frame.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform, bei der auf den Spanten-Oberseiten 80 die oberen Spanten-Lochraster 81 ausgebildet sind, erfolgt somit auch eine Fixierung und Ausrichtung unabhängig von Toleranzen in den Spanten 8. Wenn die Spanten 8 z. B. ein 10Oer-Vierkantrohr ausbilden, das fertigungsbedingt Toleranzen von z. B. 1 mm ausbildet, so kann entsprechend die Breite der Spanten auch 99 mm oder 101 mm betragen. Für die Ausrichtung und Ausbildung des Bootsrumpfs 4 ist dies jedoch nicht relevant; die oberen Span- ten-Lochraster 81 werden von der Oberseite her auf den Spanten 8 ausgebildet, wobei sie gemäß Fig. 3 auf eine Mittellinie 85 der Spanten-Oberseiten 80 bezogen werden. Indem nachfolgend ein Strukturblechprofil 10 auf die beiden benachbarten Spanten 8 aufgesetzt wird und die Lochraster 81 , 110 aneinander ausgerichtet werden, ist somit eine relative Verschiebung des oberen Spanten- Lochrasters 81 auf der Spanten-Oberseite 80 nicht relevant, da das obere Spanten-Lochraster 81 an der Mittellinie 85 ausgerichtet ist In the embodiment shown here, in which the upper frame hole grids 81 are formed on the frame tops 80, fixation and alignment also takes place independently of tolerances in the frames 8. If the frames 8 z. B. form a 10O square tube, which has production-related tolerances of e.g. B. 1 mm, the width of the frames can also be 99 mm or 101 mm. For alignment and However, this is not relevant to the design of the boat hull 4; The upper frame hole grids 81 are formed from the top on the frames 8, whereby they are related to a center line 85 of the frame tops 80 as shown in FIG. By subsequently placing a structural sheet metal profile 10 on the two adjacent frames 8 and aligning the hole grids 81, 110 with one another, a relative displacement of the upper frame hole grid 81 on the frame top 80 is not relevant, since the upper frame hole grid 81 is aligned with the center line 85
Da die oberen Spanten-Lochraster 81 somit an den Mittellinien 85 ausgerichtet sind, und auch die Montage der Profilbleche 18 an den Spanten-Loch- rastern 82 erfolgt, gehen die fertigungsbedingten Toleranzen, d. h. die Breite der einzelnen Spanten 8, in die weitere Ausrichtung und Montage nicht ein. Since the upper frame hole grids 81 are aligned with the center lines 85, and the profile sheets 18 are also mounted on the frame hole grids 82, the manufacturing-related tolerances, i.e. H. the width of the individual frames 8 is not included in the further alignment and assembly.
Da das obere (und untere) Spanten-Lochraster 81 von der Mittellinie 85 aus ausgebildet wird, können sich auch systematische Toleranzen nicht aufsummieren: Bei jeder Spante 8 ist das obere Spanten-Lochraster 81 wiederum von der Mittellinie 85 aus ausgebildet, so dass die Profil-Lochraster 110 jeweils an diesem Spanten-Lochraster fixiert werden. Diese Toleranzen summieren sich nicht auf. Lediglich die CNC-gefertigten Lochraster, d. h. das obere und untere Spanten-Lochraster 81 sowie das obere Profil-Lochraster 110 und untere Profil-Lochraster 112, definieren die Abstände hierzu. Since the upper (and lower) frame hole grid 81 is formed from the center line 85, systematic tolerances cannot add up: For each frame 8, the upper frame hole grid 81 is in turn formed from the center line 85, so that the profile -Hole grid 110 can be fixed to this frame hole grid. These tolerances do not add up. Only the CNC-manufactured hole pattern, i.e. H. the upper and lower frame hole grid 81 as well as the upper profile hole grid 110 and lower profile hole grid 112 define the distances to this.
Bei einer hierzu abgewandelten Ausführungsform bilden die Strukturblechprofile seitlich keine Auflagestege 32 aus, sondern das Profilblech 18 wird in seitlichem Bereich nach unten abgekantet und stirnseitig an die Seitenflächen der Spanten 8 angesetzt. Somit geht eine entsprechende Toleranz der Spanten 8 in eine Verschiebung des Lochrasters ein. Diese Ausbildung wird aber vorzugsweise nur ergänzend in speziellen Bereichen des Bootsrumpfes eingesetzt. Bei der abgewandelten Ausbildung für spezielle Bereiche werden z.B. die oberen Spanten-Lochraster 81 von der Seitenfläche her ausgebildet. Somit können systembedingte Toleranzen, bei denen z. B. die Profile jeweils eine Breite von 101 mm (Millimeter) ausbilden, sich sukzessive addieren, was hingegen bei einer Ausrichtung an der Mittellinie 85 nicht möglich ist. In a modified embodiment, the structural sheet metal profiles do not form any support webs 32 on the side, but rather the profile sheet 18 is bent downwards in the lateral area and attached to the front side of the side surfaces of the frames 8. A corresponding tolerance of the frames 8 therefore results in a shift in the hole pattern. However, this training is preferably only used as a supplement in special areas of the boat hull. In the modified design for special areas, for example, the upper frame hole grid 81 is formed from the side surface. This means that system-related tolerances, for example: B. the profiles each have a width of 101 mm (millimeters), add up successively, which is not possible when aligned with the center line 85.
Somit können die vorgefertigten Lochraster in sämtlichen Elementen bereits eine sichere Befestigung ermöglichen, ohne dass vor Ort wiederum Toleranzen auszugleichen sind. The prefabricated hole grids in all elements can therefore enable secure fastening without having to compensate for tolerances on site.
Die Profilbleche 18, Spanten 8 und Deckelemente 36, 38 können weiterhin stoffschlüssig durch Kleber, und/oder durch Verschweißen weiter befestigt werden. Insbesondere kann ein Kleber zwischen die Spanten-Oberseite 80 und die Auflagestege 32, sowie auch zwischen die Spanten-Oberseite 80 und die Unterseite der oberen Deckelemente, eingebracht werden, der zum einen eine stoffschlüssige Haftung vermittelt, und weiterhin eine Abdichtung ermöglicht. The profile sheets 18, frames 8 and cover elements 36, 38 can also be fastened in a materially bonded manner using adhesive and/or by welding. In particular, an adhesive can be introduced between the top of the frame 80 and the support webs 32, as well as between the top of the frame 80 and the underside of the upper cover elements, which on the one hand provides a material bond and also enables a seal.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können auch Kunststoffschichten zwischen die Spanten-Oberseiten 80 und die Auflagestege 32 sowie das obere Deckelement 36 gesetzt werden, um eine Abdichtung zu erreichen. Somit können in den einzelnen Strukturblechprofilen 10 geschlossene, abgedichtete Volumina erzeugt werden, die somit die Schwimmfähigkeit verbessern und eine Unsinkbarkeit gewährleisten. According to a further embodiment, plastic layers can also be placed between the frame tops 80 and the support webs 32 as well as the upper cover element 36 in order to achieve a seal. This means that closed, sealed volumes can be created in the individual structural sheet metal profiles 10, which thus improve the buoyancy and ensure unsinkability.
Weiterhin kommt ergänzend vorteilhafterweise eine wasserdichte Außenhülle auf die Oberseite der oberen Deckelemente 36, und vorzugsweise eine wasserdichte Unterschicht auf die Außenseite der unteren Deckelemente 38. Furthermore, in addition, a waterproof outer cover advantageously comes on the top of the upper cover elements 36, and preferably a waterproof underlayer on the outside of the lower cover elements 38.
Wie aus Figur 12 erkennbar, kann auch ein gemeinsames oberes Deckelement 36 z. B. auf zwei Profilbleche 18 gelegt werden, d. h. auf drei Spanten 8 gelegt werden, wobei das obere Deckelement 36 ein oberes Deckelement- Lochraster 30 aufweist, das eine Befestigung an beiden Profilblechen 18 und den drei Spanten 8 ermöglicht. As can be seen from Figure 12, a common upper cover element 36 can also be used, for example. B. be placed on two profile sheets 18, ie placed on three frames 8, the upper cover element 36 being an upper cover element. Hole grid 30, which enables attachment to both profile sheets 18 and the three frames 8.
Weiterhin können besondere Bauteile in den gebogenen Bereichen, insbesondere dem Bug des Bootsrumpfs 4, eingesetzt werden. Durch diese speziellen Elemente kann die erfindungsgemäße Ausbildung mit Spanten und Strukturblechprofilen sowie Deckelementen auch in diesen gebogenen Bereichen durchgängig durchgeführt werden. Furthermore, special components can be used in the curved areas, in particular the bow of the boat hull 4. Thanks to these special elements, the design according to the invention with frames and structural sheet metal profiles as well as cover elements can also be carried out consistently in these curved areas.
Figur 16, 17 zeigt den Einsatz eines gebogenen Deckelements, das somit auf seiner Oberseite einen Radius beschreibt, wobei ein Profilblech 18 gemäß Fig. 19 und 22 eingesetzt werden kann. Figures 16, 17 show the use of a curved cover element, which thus describes a radius on its upper side, whereby a profiled sheet 18 according to Figures 19 and 22 can be used.
Figur 19 und 22 zeigt die Ausbildung geänderter Strukturblechprofile 10, wobei gemäß Fig. 19 ein Radius an der Oberseite des gebogenen Profilblechs 18 ausgebildet ist und eine stirnseitige Anbindung ermöglicht wird, indem auf das gebogene Profilblech 18, insbesondere in Ausnehmungen an der Oberseite des gebogenen Profilblechs 18, von oben Nasen 98 eines aufgesetzten Verbindungs-Blechs 97 eingesetzt werden, wobei das aufgesetzte Verbindungs -Blech 97 wiederum ein Lochraster ausbildet, das somit stirnseitig an die Seitenfläche eines Spanten 8 gesetzt und ausgerichtet sowie befestigt werden kann. Hier werden insbesondere keine Auflagestege 32 vorgesehen, sondern das Ausgangsblech 12 wird vorzugsweise derartig gekantet, dass es nachfolgend stirnseitig an die Innenseite der Spanten 8 gesetzt wird, und dort z. B. über an den Seitenflächen der Spanten 8 ausgebildete Lochraster befestigt wird. Figures 19 and 22 show the design of modified structural sheet metal profiles 10, with a radius being formed on the top of the curved profile sheet 18 according to FIG 18, lugs 98 of an attached connecting plate 97 are inserted from above, the attached connecting plate 97 in turn forming a hole grid, which can thus be placed on the front side of the side surface of a frame 8 and aligned and fastened. In particular, no support webs 32 are provided here, but the starting sheet 12 is preferably folded in such a way that it is subsequently placed on the front side of the inside of the frames 8, and there z. B. is attached via hole grids formed on the side surfaces of the frames 8.
Durch Einsatz derartiger, speziell geänderter Elemente ist somit auch die Ausbildung in den gebogenen Bereichen des Bootsrumpfs 4 möglich. By using such specially modified elements, training in the curved areas of the boat hull 4 is also possible.
In Figur 13, 14, 15 ist die Ausbildung von abgewinkelten Spanten 8 gezeigt, die zur Ausbildung der Bügelform bzw. der U-Form der Spanten 8 vorgesehen ist. Für die Abwinkelung wird zunächst ein Spant 8 an drei Seiten ausgefräst, d. h. in dem Spant 8 wird eine keilförmige Ausnehmung 90 ausgebildet, indem drei der vier Seiten des als Vierkantrohr ausgebildeten Spantens 8 entsprechend ausgeschnitten werden, und die vierte Seite zur Ausbildung einer Biegelinie 91 verbleibt. Weiterhin wird die Oberseite des Spant 8 für einen Keilzinken-Eingriff 92 ausgebildet. Der so ausgebildete Spant 8 wird nachfolgend entlang der Biegelinie 81 gebogen, so dass der Keilzinken-Eingriff 92 zur Ausbildung kommt, wobei der Spant 8 hier ergänzend geschweißt wird, so dass der in Figur 13 gezeigte abgewinkelte Spant 8 ausgebildet ist. Ergänzend erfolgt gemäß Fig. 15 eine Verstärkung durch seitlich angesetzte Verstärkungsbleche 95, die an die Seitenflächen des Spanten 8 angesetzt werden. Hierbei ist ein seitliches Lochraster 93 an den Seitenflächen des Spanten 8 vorgesehen, sowie an den Verstärkungsblechen bzw. Seitenblechen 95 ein entsprechendes Verstärkungsblech-Lochraster 86 ausgebildet, so dass die Verstärkungsbleche 95 direkt an die Spanten 8 angesetzt werden und diese verstärken. Durch die Ausbildung des Verstärkungsblech-Lochrasters 86 in den Verstärkungsblechen 85 wird hierbei die Formgebung der Spanten bzw. die Abwinkelung genau festgelegt, so dass hier Toleranzen vermieden werden können. 13, 14, 15 show the formation of angled frames 8, which are used to form the bracket shape or the U-shape of the frames 8 is provided. For the bending, a frame 8 is first milled out on three sides, that is, a wedge-shaped recess 90 is formed in the frame 8 by cutting out three of the four sides of the frame 8 designed as a square tube, and the fourth side remains to form a bending line 91 . Furthermore, the top of the frame 8 is designed for a finger-jointed engagement 92. The frame 8 formed in this way is subsequently bent along the bending line 81 so that the finger-jointed engagement 92 is formed, the frame 8 being additionally welded here, so that the angled frame 8 shown in FIG. 13 is formed. In addition, as shown in FIG. 15, reinforcement is provided by laterally attached reinforcing plates 95, which are attached to the side surfaces of the frame 8. Here, a lateral perforated grid 93 is provided on the side surfaces of the frames 8, and a corresponding reinforcing plate perforated grid 86 is formed on the reinforcing plates or side plates 95, so that the reinforcing plates 95 are attached directly to the frames 8 and reinforce them. By forming the reinforcing plate hole grid 86 in the reinforcing plates 85, the shape of the frames or the angle is precisely determined, so that tolerances can be avoided here.
Fig. 27 zeigt ein zur Verstärkung bzw. Versteifung dienendes Verstärkungs-Zwischenblech 140 bzw. Versteifungsblech, das aus einem Blechstreifen mit Nietlöchern 218 und Kantlinien 217 und z.B. Auflageflächen 232 ausgebildet wird. Es wird gemäß Fig. 28 zur Verstärkung bzw. Versteifung in vertikaler Richtung z zwischen zwei Strukturblechprofile 10 gesetzt, z.B. mittels Nietlöchern 218 an den Nietlöchern der Deckelemente 36, 38 genietet, und/oder geklebt oder geschweißt, z.B. mit umgelegten Auflageflächen 232 zur Auflage auf den Deckelementen 36, 38. Diese Verstärkung ist insbesondere in einem oberen Bereich der Tragstruktur 6 bzw. des Aufbaus 4 des Katamaran 1 hilfreich, in dem ein größerer vertikaler Abstand zwischen den Ebenen ausgebildet ist, wie insbesondere aus Fig. 23 und 24 ersichtlich. Fig. 29 zeigt eine Ausführungsform des gekanteten Profilblechs 18 ohne Ausnehmungen 14, 14a und ohne Streben. Hier können insbesondere ergänzend Verstärkungselemente, z.B. die keilförmigen Blechelemente 35 aus Fig. 10 und 11 eingesetzt werden. Das obere und untere Deckblech 36, 38 werden entsprechend wie in den bisherigen Ausführungsformen befestigt. Fig. 27 shows a reinforcement or stiffening intermediate plate 140 or stiffening plate, which is formed from a metal strip with rivet holes 218 and edge lines 217 and, for example, support surfaces 232. 28, for reinforcement or stiffening in the vertical direction z, it is placed between two structural sheet metal profiles 10, for example riveted by means of rivet holes 218 to the rivet holes of the cover elements 36, 38, and/or glued or welded, for example with folded support surfaces 232 for support the cover elements 36, 38. This reinforcement is particularly helpful in an upper region of the support structure 6 or the superstructure 4 of the catamaran 1, in which a larger vertical distance is formed between the levels, as can be seen in particular from FIGS. 23 and 24. Fig. 29 shows an embodiment of the folded profile sheet 18 without recesses 14, 14a and without struts. Here, in particular, additional reinforcing elements, for example the wedge-shaped sheet metal elements 35 from FIGS. 10 and 11, can be used. The upper and lower cover plates 36, 38 are attached as in the previous embodiments.
Fig. 30, 31 zeigt eine Ausführungsform des gekanteten Profilblechs 18, insbesondere eines gekanteten Profilblechs ohne Streben, mit in die Vertiefungen 22 eingesetzten, verstärkenden T-Profilen 141. 30, 31 shows an embodiment of the folded profile sheet 18, in particular a folded profile sheet without struts, with reinforcing T-profiles 141 inserted into the recesses 22.
In der Ausführungsform der Fig. 30 verlaufen die Erhöhungen und Vertiefungen nicht genau in Querrichtung y, sondern schräg, was - insbesondere bei Ausbildungen ohne Streben, die Steifigkeit erhöhen kann. In the embodiment of FIG. 30, the elevations and depressions do not run exactly in the transverse direction y, but rather obliquely, which can increase the rigidity - especially in designs without struts.
Fig. 31 stellt eine Rückansicht der Fig. 30 dar. Fig. 31 represents a rear view of Fig. 30.
In Fig. 32 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der keine Strebe vorgesehen ist. Sie entspricht Fig. 30 ohne die T-Profile. Hier verlaufen die Erhöun- gen 20 und Vertiefungen 22 schräg zu den Streben 8. 32 shows a further embodiment in which no strut is provided. It corresponds to Fig. 30 without the T-profiles. Here the elevations 20 and depressions 22 run obliquely to the struts 8.
Fig. 33 bis 37 zeigen Ausführungsformen, bei der sich das gekantete Profilblech 10 über drei Spanten 8 erstreckt. So wie in Fig. 12 das obere Deckblech 36, so kann entsprechend auch das gekantete Profilblech 10 sich über mehr als zwei Spanten 8 erstrecken. Hierzu sind gemäß Fig. 34 die Streben mit Ausnehmungen zur Aufnahme des mittleren Spanten 8 ausgebildet, weiterhin ist in den Vertiefungen 22 z.B. eine durchgängige Ausnehmung ausgebildet. 33 to 37 show embodiments in which the folded profile sheet 10 extends over three frames 8. Just like the upper cover plate 36 in FIG. 12, the folded profile plate 10 can also extend over more than two frames 8. For this purpose, as shown in FIG. 34, the struts are designed with recesses for receiving the central frame 8, and a continuous recess, for example, is also formed in the recesses 22.
Fig. 33 zeigt die Verstärkung mit einem Kreuz, zum Aufsetzen liegt das gefaltete Profilblech 18 somit mit seiner mittleren Aussparung auf dem mittleren Spanten 8 auf. Hierbei kann sich gemäß einer Ausbildung eine Strebe mit Ausnehmung in Querrichtung erstrecken, die somit den Spanten aufnimmt und ein Kreuz mit dem Spanten bildet. In Fig. 34 sind ergänzend die Streben 26, 27 eingesetzt. In Fig. 35 ist entsprechend der mittleren Spanten 8 aufgenommen. In der Aufsicht der Fig. 37 sind die Befestigungslöcher 28 an der Oberseite gezeigt. Fig. 33 shows the reinforcement with a cross; for placement, the folded profile sheet 18 lies with its central recess on the central frame 8. According to one embodiment, a strut with a recess can extend in the transverse direction, which thus receives the frame and forms a cross with the frame. In Fig. 34 the struts 26, 27 are additionally used. In Fig. 35 the middle frame 8 is recorded accordingly. In the top view of FIG. 37, the fastening holes 28 are shown on the top.
Grundsätzlich können die Profilbleche und/oder das obere und untere Profilelement zwischen genau zwei benachbarte Spanten gesetzt werden. Weiterhin kann sich auch das gekantete Profilblech und/oder das obere Deckelement und/oder das untere Decklelement über mehr als zwei, insbesondere über drei Spanten erstrecken, d.h. einen mittleren Spanten überdecken. Somit können insbesondere ebene Flächenbereiche auch mit einer kleineren Teileanzahl überdeckt werden, mit verringerter Montagezeit. In principle, the profile sheets and/or the upper and lower profile elements can be placed between exactly two adjacent frames. Furthermore, the folded profile sheet and/or the upper cover element and/or the lower cover element can also extend over more than two, in particular over three frames, i.e. cover a central frame. This means that flat surface areas in particular can also be covered with a smaller number of parts, with reduced assembly time.
Die Figuren 38 bis 40 zeigen weitere Ausführungsformen eines gekanteten Profilblechs 18, das insbesondere ganz oder teilweise zur stirnseitigen Anlage an den Spanten 8 dient. Hierbei können somit Bereiche der Stege, der Erhöhungen und/oder der Vertiefungen an den Seiten zur stirnseitigen Anlage an den Spanten umgelegt sein. Figures 38 to 40 show further embodiments of a folded profile sheet 18, which in particular serves completely or partially for frontal contact with the frames 8. In this case, areas of the webs, the elevations and/or the depressions on the sides can be folded over so that they rest against the frames at the front.
Die Verfahrensschritte der Ausbildung der Tragstruktur 6 und/oder des Schiffsrumpfes 4 sind somit gemäß Fig. 26: The process steps for forming the support structure 6 and/or the ship's hull 4 are thus according to FIG. 26:
Nach dem Start in Schritt StO zunächst After starting in step StO initially
A) bis E) wie oben beschrieben das Ausbilden der Profilbleche 18 mit Streben 26, 27 und Verstärkungsrippen 34 A) to E) as described above, the formation of the profile sheets 18 with struts 26, 27 and reinforcing ribs 34
F) Herstellung der Schwimmkörper 2, 3 F) Production of the floating bodies 2, 3
G) Herstellung der Spanten 8 G) Production of the frames 8
- in veränderbarer Reihenfolge der Schritte A) bis G), danach erfolgt die Herstellung der Tragstruktur 6 bzw. des Bootsrumpfs 4 durch - in variable order of steps A) to G), The support structure 6 or the boat hull 4 is then manufactured
H) Aufstellen der Spanten 8, durch Einsetzen der Spanten 8 in die Schwimmkörper 2, 3, zunächst ohne genaue Fixierung der Spanten in Längsrichtung x H) Setting up the frames 8 by inserting the frames 8 into the floating bodies 2, 3, initially without precisely fixing the frames in the longitudinal direction x
I) sukzessives Ausrichten zweier benachbarter Spanten 8 an dem oder den dazwischen gelegten Profilblechen 18, und Anbringen der Profilbleche 18 an den Spanten 8, unter Ausrichtung und Fixierung der Spanten 8 in der Längsrichtung x I) successively aligning two adjacent frames 8 on the profiled sheets 18 placed between them, and attaching the profiled sheets 18 to the frames 8, while aligning and fixing the frames 8 in the longitudinal direction x
K) Anbringen zumindest der oberen Deckelemente 36, vorzugsweise auch der unteren Deckelemente 38, und K) Attaching at least the upper cover elements 36, preferably also the lower cover elements 38, and
L) Anbringen weiterer Elemente wie z.B. dichtende Folien. L) Attaching additional elements such as sealing foils.
Bezugszeichenliste Katamaran , 3 Schwimmkörper Rumpf Aufbau auf Rumpf 4 Tragstruktur Spanten a Spantenenden Nasen an Unterseite 0 Strukturblechprofil 2 Ausgangsblech 4 Ausnehmung 4a Ausnehmung im mittleren Bereich 5 Topologielöcher 6 Lochmuster in Ausgangsblech 12, enthält die Nietlöcher 28 der Profilraster 110, 112, die Ausnehmungen 14, 14a und die Topologielöcher 157 Kantlinien 8 gekantetes Profilblech 9 Auflageflächen des gekanteten Profilblechs 18 zur Auflage auf denList of reference symbols catamaran, 3 floating body hull structure on hull 4 supporting structure frames a frame ends lugs on the underside 0 structural sheet metal profile 2 starting sheet 4 recess 4a recess in the middle area 5 topology holes 6 hole pattern in starting sheet 12, contains the rivet holes 28 of the profile grid 110, 112, the recesses 14, 14a and the topology holes 157 edge lines 8 folded profile sheet 9 support surfaces of the folded profile sheet 18 for resting on the
Spanten 8 0 Erhöhung 1 Oberseite des gekanteten Profilblechs 18 2 Vertiefung 3 Unterseite des gekanteten Profilblechs 18 4 Flanken 6, 27 schräge Streben 8 Befestigungslöcher, insbesondere Nietlöcher, im gekanteten Profilblech 18 0 oberes Deckelement-Lochraster, d.h. Lochraster des oberen Deckelements 36 31 unteres Deckelement-Lochraster, d.h. Lochraster des unteren Deckelements 38 Frames 8 0 elevation 1 top of the folded profile sheet 18 2 recess 3 underside of the folded profile sheet 18 4 flanks 6, 27 sloping struts 8 fastening holes, especially rivet holes, in the folded profile sheet 18 0 upper cover element hole pattern, ie hole pattern of the upper cover element 36 31 lower cover element hole grid, ie hole grid of the lower cover element 38
32 Auflagestege, Stege 32 support bars, bars
33 Schnitte bzw. Einschnitte zwischen den Stegen 32 und den Flanken 2433 cuts or incisions between the webs 32 and the flanks 24
34 Verstärkungselement als Verstärkungsrippe, insbesondere Trapezblech 34 Reinforcing element as a reinforcing rib, in particular trapezoidal sheet metal
35 Verstärkungselement als keilförmiges Blechelement 35 reinforcing element as a wedge-shaped sheet metal element
36 oberes Deckelement 36 upper cover element
38 unteres Deckelement 38 lower cover element
40 Niete 40 rivets
41 Topologieloch in Verstärkungselement 41 topology hole in reinforcement element
80 Spanten-Oberseite 80 frame top
81 oberes Spanten-Lochraster 81 upper frame hole grid
82 Spanten-Unterseite 82 frame underside
83 unteres Spanten-Lochraster 83 lower frame hole grid
85 Mittellinie der Spanten-Oberseite 80 85 Center line of the frame top 80
86 Verstärkungsblech-Lochraster 86 reinforcement plate hole grid
90 dreiseitige Ausnehmung in dem Spant 8 90 three-sided recess in the frame 8
91 Biegelinie in dem Spant 8 91 bending line in the frame 8
92 Verzahnung, z.B. Keilzinkeneingriff 92 toothing, e.g. finger joint engagement
93 seitliches Lochraster 93 side hole grid
95 Verstärkungsbleche 95 reinforcement plates
97 aufgesetztes Verbindungs-Blech 97 attached connecting plate
98 Nasen des Verbindungs-Blechs 97 98 lugs of the connecting plate 97
110 oberes Profil-Lochraster 110 upper profile hole grid
112 unteres Profil-Lochraster 112 lower profile hole grid
119 Auflageflächen des oberen Deckelements 36 zur Auflage auf den Spanten 8 128 Befestigungslöcher, insbesondere Nietlöcher in Deckelementen 36, 38119 support surfaces of the upper cover element 36 for resting on the frames 8 128 fastening holes, in particular rivet holes in cover elements 36, 38
130 Gitterstruktur, z.B. Gitterrohrstruktur 130 lattice structure, e.g. lattice tube structure
140 Verstärkungs-Zwischenblech 140 reinforcement intermediate plate
141 verstärkendes T-Profil 141 reinforcing T-profile
218 Nietlöcher in dem Verstärkungs-Zwischenblech 140 217 Kantlinien in dem Verstärkungs-Zwischenblech 140 218 rivet holes in the reinforcement intermediate plate 140 217 edge lines in the reinforcement intermediate plate 140
232 Auflageflächen des Verstärkungs-Zwischenblechs 140 232 contact surfaces of the reinforcing intermediate plate 140
X Längsrichtung X longitudinal direction
Y Querrichtung Y transverse direction
Z vertikale Richtung Z vertical direction

Claims

Patentansprüche Strukturblechprofil (10) für eine Tragstruktur (6), insbesondere für einen Bootsrumpf, das aufweist: Claims Structural sheet metal profile (10) for a support structure (6), in particular for a boat hull, which has:
- ein an Kantlinien (17) gekantetes Profilblech (18), das zwischen zwei parallele, benachbarte Spanten (8) der Tragstruktur (6) einsetzbar und an den Spanten (8) befestigbar ist, wobei das Profilblech (18) auf seiner Oberseite (21 ) ein oberes Profil-Lochraster (110) aufweist, - a profiled sheet (18) folded along edge lines (17), which can be inserted between two parallel, adjacent frames (8) of the support structure (6) and fastened to the frames (8), the profiled sheet (18) being on its upper side (21 ) has an upper profile hole grid (110),
- ein oberes Deckelement (36), das ein oberes Deckelement-Lochraster (30) aufweist und auf das Profilblech (18) aufgelegt ist, wobei das obere Profil-Lochraster (110) und das obere Deckelement- Lochraster (30) aufeinander ausgerichtet und über Befestigungsmittel (40) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass - an upper cover element (36), which has an upper cover element perforated grid (30) and is placed on the profiled sheet (18), the upper profile perforated grid (110) and the upper cover element perforated grid (30) being aligned with one another and over Fastening means (40) are connected, characterized in that
- das obere Deckelement (36) und/oder das gekantete Profilblech (18) Auflageflächen (19, 119) zur Auflage auf die beiden Spanten (8) aufweist,- the upper cover element (36) and/or the folded profile sheet (18) has support surfaces (19, 119) for resting on the two frames (8),
- das obere Deckelement- Lochraster (30) und/oder das obere Profil-Lochraster (110) vorgesehen ist zur Ausrichtung auf Spanten-Lochraster (81 ) der Spanten (8) und zur Verbindung mit den Spanten-Lochrastern (81 ) der Spanten (8) über Befestigungsmittel (40). Strukturblechprofil (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass- the upper cover element hole grid (30) and/or the upper profile hole grid (110) is intended for alignment with the frame hole grid (81) of the frames (8) and for connection to the frame hole grid (81) of the frames ( 8) via fasteners (40). Structural sheet metal profile (10) according to claim 1, characterized in that
- das gekantete Profilblech (18) an seitlichen Bereichen Auflagestege (32) aufweist, - the folded profile sheet (18) has support webs (32) on the side areas,
- das obere Profil-Lochraster (110) sich über die Auflagestege (32) erstreckt und in den Auflagestegen (32) Befestigungslöcher (28) des oberen Profil-Lochrasters (110) ausgebildet sind, - the upper profile hole grid (110) extends over the support webs (32) and fastening holes (28) of the upper profile hole grid (110) are formed in the support webs (32),
- jeder Auflagesteg (32) jeweils als Teil der Auflagefläche (19) des Profilblechs (18) ausgebildet sind zur Auflage auf eine Spanten-Oberseite (80) einer der Spanten (8) und zur Positionierung zwischen der Spanten- Oberseite (80) und dem oberen Deckelement (36), - Each support web (32) is designed as part of the support surface (19) of the profile sheet (18) for resting on a frame top (80) of one of the frames (8) and for positioning between the frame Top (80) and the upper cover element (36),
- die Löcher der Auflagestege (32) mit dem oberen Spanten-Lochraster (81 ) ausrichtbar und über Befestigungsmittel (40) befestigbar sind. - The holes in the support webs (32) can be aligned with the upper frame hole grid (81) and fastened using fasteners (40).
3. Strukturblechprofil (10) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Profilblech (18) aufweist: eine gekantete Querrichtung (y), deren Abmessung durch die Kantungen bestimmt ist, und eine ungekantete Längsrichtung (x), wobei die Abmessung des Profilblechs (18) in der ungekanteten Längsrichtung (x) und die Abstände der Löcher des Profil-Lochrasters in der ungekanteten Längsrichtung (x) durch die Abkantungen nicht bestimmt sind, wobei die Spanten (8) durch die Profilbleche (18) der Strukturblechprofile3. Structural sheet metal profile (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the profile sheet (18) has: a folded transverse direction (y), the dimension of which is determined by the folds, and an unfolded longitudinal direction (x), whereby the dimension of the profile sheet (18) in the unedged longitudinal direction (x) and the distances between the holes of the profile hole grid in the unedged longitudinal direction (x) are not determined by the folds, with the frames (8) through the profile sheets (18) of the structural sheet metal profiles
(10) in der ungekanteten Längsrichtung (x) miteinander verbindbar sind. (10) can be connected to one another in the unedged longitudinal direction (x).
4. Strukturblechprofil (10) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Profilblech aus einem gelochten Ausgangsblech (12) durch Kanten derartig ausgebildet ist, dass es aufweist 4. Structural sheet metal profile (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the profile sheet is formed from a perforated starting sheet (12) by edges in such a way that it has
- mehrere parallel zueinander verlaufende, beabstandete, in einer oberen Ebene verlaufende Erhöhungen (20) und - several parallel, spaced-apart elevations (20) running in an upper level and
- zwischen den Erhöhungen (20) ausgebildete, in einer unteren Ebene verlaufende Vertiefungen (22), wobei zwischen den Erhöhungen (20) und den Vertiefungen (22) schräg abfallende Flanken (24) verlaufen, . - Depressions (22) formed between the elevations (20) and running in a lower plane, with obliquely sloping flanks (24) running between the elevations (20) and the depressions (22), .
5. Strukturblechprofil (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass 5. Structural sheet metal profile (10) according to claim 4, characterized in that
- von der Oberseite (21 ) her in die Vertiefungen (22) und/oder - from the top (21) into the recesses (22) and/or
- von der Unterseite her in die Erhöhungen (20)- from the bottom into the elevations (20)
Verstärkungselemente (34, 35) zur Versteifung der Strukturblechprofil (10) eingesetzt und befestigt sind, insbesondere an schräg abfallenden Flanken, z.B. als Verstärkungsrippen (34) und/oder keilförmige Elemente (35). Reinforcing elements (34, 35) for stiffening the structural sheet metal profile (10) are inserted and fastened, in particular on sloping flanks, for example as reinforcing ribs (34) and/or wedge-shaped elements (35).
6. Strukturblechprofil (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen an seitlichen Bereichen nach unten abgekantet sind, zur Ausbildung einer stirnseitigen Anlage an der benachbarten Spante, wobei an den abgekanteten Bereichen der Erhöhungen ein Lochraster ausgebildet ist, das in einem Lochraster an Seitenflächen der Spanten (8) ausrichtbar und befestigbar ist. 6. Structural sheet metal profile (10) according to one of claims 4 to 5, characterized in that the elevations on the side areas are bent downwards to form a frontal contact with the adjacent frame, a hole pattern being formed on the bent areas of the elevations, which can be aligned and fastened in a hole pattern on the side surfaces of the frames (8).
7. Strukturblechprofil (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin ein unteres Deckelement (38) mit einem unteren Deckelement-Lochraster (31 ) aufweist, das auf die Unterseite (23) des gekanteten Profilblechs (18) aufgelegt und befestigt ist, wobei sein unteres Deckelement-Lochraster (31 ) mit einem unteren Profil-Lochraster (112) des gekanteten Profilblechs (18) ausgerichtet und/oder über Befestigungsmittel (40) verbunden ist. 7. Structural sheet metal profile (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it further has a lower cover element (38) with a lower cover element hole grid (31), which is placed on the underside (23) of the folded profile sheet (18) and is attached, its lower cover element hole grid (31) being aligned with a lower profile hole grid (112) of the folded profile sheet (18) and/or connected via fastening means (40).
8. Strukturblechprofil (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es außer dem gekanteten Profilblech (18), dem oberen Deckelement (36) und dem unteren Deckelement (38) keine weiteren sich über mindestens zwei Spanten (8) erstreckenden Elemente aufweist. 8. Structural sheet metal profile (10) according to claim 7, characterized in that, apart from the folded profile sheet (18), the upper cover element (36) and the lower cover element (38), it has no further elements extending over at least two frames (8).
9. Strukturblechprofil (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilblech (18) ohne sich zumindest teilweise in Querrichtung (y) verlaufende Streben, vorzugsweise ganz ohne verstärkende Streben, ausgebildet ist. Strukturblechprofil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilblech (18) Ausnehmungen (14, 14a) aufweist, wobei durch die Ausnehmungen (14, 14a) des Profilblechs (18) verstärkende Streben (26, 27), des gekanteten Profilblechs (18) verlaufende Streben (26, 27), gesetzt sind, insbesondere in einer der folgenden Ausrichtungen der Streben (26, 27) 9. Structural sheet metal profile (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the profile sheet (18) is designed without struts extending at least partially in the transverse direction (y), preferably completely without reinforcing struts. Structural sheet metal profile (10) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the profile sheet (18) has recesses (14, 14a), with struts (26, 27) reinforcing through the recesses (14, 14a) of the profile sheet (18). , struts (26, 27) running on the folded profile sheet (18) are set, in particular in one of the following orientations of the struts (26, 27)
- zumindest teilweise in Querrichtung (y) des Profilblechs (18) verlaufend, - running at least partially in the transverse direction (y) of the profiled sheet (18),
- sich kreuzend oder als X-Ausbildung, - crossing or as an X-formation,
- in den Endbereichen der Streben (26, 27) an den Spanten (8) befestigbar, z. B. verschweißbar. Strukturblechprofil (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den gekanteten Profilblechen (18) zusätzlich zu den Löchern der Lochraster Topologielöcher (15) zur Gewichtsoptimierung ausgebildet sind. Tragstruktur (6), insbesondere für einen Bootsrumpf (4), wobei die Tragstruktur (6) aufweist: mehrere parallel zueinander angeordnete Spanten (8), die jeweils in einer Querrichtung (y) verlaufen und in einer Längsrichtung (x) beabstandet sind, wobei die Spanten (8) Auflageflächen (80, 82) mit mindestens einem Spanten-Lochraster (81 , 83) aufweisen, mehrere Strukturblechprofile (10) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, die jeweils zwischen zwei benachbarte Spanten (8) gesetzt sind, wobei die oberen Deckelement-Lochraster (30) der oberen Deckelemente (36) jeweils auf zwei benachbarte Spanten (8) und das zwischen die Spanten (8b) gesetzte gekantete Profilblech (18) aufgelegt sind, wobei die Spanten-Lochraster (81 , 83) der beiden Spanten (8) und das obere Deckelement- Lochraster (30) aufeinander ausgerichtet und über Befestigungsmittel (40) verbunden sind. Tragstruktur (6) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageflächen der Spanten (8) Spanten-Oberseiten (80) sind, auf denen obere Spanten-Lochraster (81 ) ausgebildet sind, wobei das obere Deckelement (36) mit seinem oberen Deckelement- Lochraster (30) auf den oberen Spanten-Lochrastern (81 ) der beiden benachbarten Spanten (8) aufliegt, ausgerichtet und befestigt ist. Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanten (8) auf ihren Spanten-Unterseiten (82) jeweils ein unteres Spanten-Lochraster (83) aufweisen, ein unteres Deckelement (38) mit einem unteren Deckelement-Lochraster (31 ) auf die Unterseite (23) des gekanteten Profilblechs (18) und auf die Spanten-Unterseiten (82) der beiden benachbarten Spanten (8) aufgelegt ist, wobei das untere Spanten-Lochraster (83) ausgerichtet und über Befestigungsmittel (40) befestigt ist mit - Can be attached to the frames (8) in the end regions of the struts (26, 27), e.g. B. weldable. Structural sheet metal profile (10) according to one of the preceding claims, characterized in that topology holes (15) are formed in the folded profile sheets (18) in addition to the holes in the perforated grid to optimize weight. Supporting structure (6), in particular for a boat hull (4), the supporting structure (6) having: a plurality of frames (8) arranged parallel to one another, each of which extends in a transverse direction (y) and is spaced apart in a longitudinal direction (x), wherein the frames (8) have support surfaces (80, 82) with at least one frame hole grid (81, 83), a plurality of structural sheet metal profiles (10) according to one or more of the preceding claims, each of which is placed between two adjacent frames (8), wherein the upper cover element hole grid (30) of the upper cover elements (36) are each placed on two adjacent frames (8) and the folded profile sheet (18) placed between the frames (8b), the frame hole grid (81, 83) of both frames (8) and that Upper cover element hole grid (30) are aligned with one another and connected via fasteners (40). Supporting structure (6) according to claim 12, characterized in that the support surfaces of the frames (8) are frame tops (80) on which upper frame hole grids (81) are formed, the upper cover element (36) with its upper cover element - Hole grid (30) rests on the upper frame hole grids (81) of the two adjacent frames (8), is aligned and fastened. Supporting structure (6) according to one of claims 12 to 13, characterized in that the frames (8) each have a lower frame hole grid (83) on their frame undersides (82), a lower cover element (38) with a lower cover element -Hole grid (31) is placed on the underside (23) of the folded profile sheet (18) and on the frame undersides (82) of the two adjacent frames (8), the lower frame hole grid (83) being aligned and secured via fasteners ( 40) is attached with
- dem unteren Deckelement-Lochraster (31 ) und/oder - the lower cover element hole grid (31) and/or
- einem an der Unterseite (23) des gekanteten Profilblechs (18) ausgebildeten unteren Profil-Lochrasters (112). Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand der beiden benachbarten, parallelen Spanten (8) in Längsrichtung (X) festgelegt ist, insbesondere ausschließlich festgelegt ist, durch - A lower profile hole grid (112) formed on the underside (23) of the folded profile sheet (18). Support structure (6) according to one of claims 12 to 14, characterized in that a distance between the two adjacent, parallel frames (8) in the longitudinal direction (X) is determined, in particular exclusively determined by
- das Profil-Lochraster (110) des zwischen die benachbarten Spanten (8) gesetzten Profilblechs (18), und/oder - the profile hole grid (110) of the profile sheet (18) placed between the adjacent frames (8), and/or
- das obere Deckelement-Lochraster (30) des auf die beiden Spanten (8) gesetzten oberen Deckelements (36), und/oder - the upper cover element hole grid (30) on the two frames (8) set upper cover element (36), and/or
- das untere Deckelement-Lochraster (31 ) des auf die beiden Spanten- the lower cover element hole grid (31) on the two frames
(8) gesetzten unteres Deckelements (38). (8) set lower cover element (38).
16. Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanten (8) in Längsrichtung ausschließlich durch die dem Strukturblechprofile (10) verbunden und/oder fixiert sind. 16. Support structure (6) according to one of claims 12 to 15, characterized in that the frames (8) are connected and / or fixed in the longitudinal direction exclusively by the structural sheet metal profiles (10).
17. Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in Teilbereichen der Tragstruktur (6), z. B. einem vorderen gekrümmten Bereich der Tragstruktur (6), weitere strukturierte Strukturblechprofile vorgesehen sind, die ein flaches Lochblech aufweisen. 17. Support structure (6) according to one of claims 12 to 16, characterized in that in partial areas of the support structure (6), e.g. B. a front curved area of the support structure (6), further structured structural sheet metal profiles are provided which have a flat perforated sheet metal.
18. Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine thermische Isolationsschicht, z. B. Kunststoff, vorgesehen ist zwischen 18. Support structure (6) according to one of claims 12 to 17, characterized in that a thermal insulation layer, e.g. B. plastic, is provided between
- dem oberen Deckelement (36) und dem Strukturblechprofil (10) und/oder den Spanten (8), und/oder - the upper cover element (36) and the structural sheet metal profile (10) and/or the frames (8), and/or
- dem unteren Deckelement (38) und dem Strukturblechprofil (10) und/oder den Spanten (8). - the lower cover element (38) and the structural sheet metal profile (10) and/or the frames (8).
19. Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine obere Spante (8) und eine untere Spante (8) in einer gemeinsamen Querebene (YZ) verlaufen, in vertikaler Richtung (Z) beabstandet und über eine Gitterstruktur (130) miteinander verbunden sind, wobei die Gitterstruktur (130) die beiden Spanten (8) in der Querebene (XY) miteinander verbindet, wobei 19. Support structure (6) according to one of claims 12 to 18, characterized in that an upper frame (8) and a lower frame (8) run in a common transverse plane (YZ), spaced apart in the vertical direction (Z) and across a lattice structure (130) are connected to one another, the lattice structure (130) connecting the two frames (8) to one another in the transverse plane (XY), whereby
- zwei in Längsrichtung (X) benachbarte obere Spanten (8) und/oder- two upper frames (8) and/or adjacent in the longitudinal direction (X).
- zwei in Längsrichtung (X) benachbarte untere Spanten (8) miteinander nur durch die Strukturblechprofile (10) verbunden sind, so dass der Abstand der beiden benachbarten oberen Spanten (8) in Längsrichtung (X) und/oder der Abstand der beiden benachbarten unteren Spanten (8) in Längsrichtung (X) nur durch die Strukturblechprofile (10) festgelegt ist. Tragstruktur (6) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterrohrstruktur (130) Verbindungsprofile (131 ) aufweist, die mit der unteren Spante (8) und der oberen Spante (8) ineinander gesetzt sind, vorzugsweise in Keilzinkeneingriffen und/oder seitlich eingeschoben. Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in abgewinkelten Bereichen (8b) der Tragstruktur (6) die Spanten (8) an drei Seiten ausgespart und in einer Biegelinie (91 ) derartig umgebogen sind, dass in dem Spant (8) ein Winkel, insbesondere ein stumpfer Winkel, ausgebildet ist. Tragstruktur (6) nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem abgewinkelten Bereich (8b) des Spanten (8) an der der Biegelinie (91 ) gegenüberliegenden Seite eine Verzahnung (92) ausgebildet ist, z. B. durch von einer Seite hervorragende Vorsprünge und an der anderen Seite ausgebildete Aufnahmen, zur Umleitung auftretender Risse. Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 21 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass an dem abgewinkelten Bereich des Spanten (8) seitliche Verstärkungsbleche (95) mit Lochmustern (94) angesetzt und an Lochmustern (93) des Spanten (8) befestigt sind, wobei die Lochmuster (94) der Verstärkungsbleche (95) die Abwinkelung des Spanten (8) festlegen. Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung eines gebogenen Bereichs der Tragstruktur (6) ein Strukturblechprofil (10) derartig ausgebildet ist, dass an seinem längsseitigen Ende ein Verbindungs-Blech (97) senkrecht durch das Profilblech (18) gesetzt ist, wobei ein Radius am längsseitigen Ende des Profilblechs (18) und ein Biegeradius des aufgesetzten Verbindungs-Bleches (97) aufeinander abgestimmt sind, zur Ausbildung eines gekrümmten längsseitigen Endes des Strukturblechprofiles (10). Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturblechprofile (10), die Spanten (8) und die Deckelemente (36, 38) aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung, insbesondere einer seewasserfesten Aluminium-Legierung, gefertigt sind. Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Strukturblechprofilen (10) in einer vertikalen Richtung (z) mindestens ein Verstärkungs-Zwischenblech (140) gesetzt und befestigt ist, insbesondere als an Kantlinien (217) gekantetes Blech, z.B. mit umgelegten Auflageflächen (232) und/oder Nietlöchern (218) zur Befestigung an Deckelementen (36, 38) der beiden Strukturblechprofile (10). Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens ein Strukturprofilblech und/oder ein gekantetes Profilblech und/oder ein oberes Deckelement (36) und/oder ein unteres Deckelelement (38) über mehr als zwei, insbesondere über drei Spanten (8) erstreckt und somit einen mittleren Spanten (8) überdeckt. Bootsrumpf (4), insbesondere eines Katamarans (1 ), der eine Tragstruktur (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 27 aufweist, wobei auf einer Oberseite des Bootsrumpfs (4) eine umlaufende, dichte Außenhülle ausgebildet ist, und auf einer Innenseite des Bootsrumpfs eine durchgehende Innenbeschichtung ausgebildet ist derartig, dass die Spanten (8), die Strukturprofilelemente (10) und Deckelemente (36, 38) zwischen der Außenhülle und der Innenbeschichtung aufgenommen sind. Bootsrumpf (4) nach Anspruch 28 dadurch gekennzeichnet, dass durch die Deckelemente (36, 38) und die Spanten (8) jeweils ein geschlossenes, abgedichtetes Volumen ausgebildet ist, in dem das Strukturblechprofil (10) aufgenommen ist, so dass der Bootsrumpf (4) mehrere geschlossene, separate Volumina aufweist. Bootsrumpf (4) nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanten (8) jeweils bügelförmig oder U-förmig und nach unten offen ausgebildet sind, und an ihren unteren Enden nach unten verlaufende Profilstücke aufweisen, mit denen die Spanten (8) in untere Aufnahmekörper, insbesondere Schwimmkörper (2, 3), eingesetzt sind. Katamaran (1 ), der aufweist: zwei untere, parallele Schwimmkörper (2, 3), einen Bootsrumpf (4) nach Anspruch 30, der mit seinen nach unten verlaufenden Profilstücken in die Schwimmkörper (2, 3) eingesetzt und in diesen befestigt ist, und ein auf einer Oberseite des Bootsrumpfs (4) vorgesehener Aufbau (5), insbesondere zur Aufnahme von Passagieren. Verfahren zum Herstellen einer Tragstruktur, insbesondere für einen Bootsrumpf (4) eines Katamarans (1 ), wobei das Verfahren mindestens folgende Schritte aufweist: - two lower frames (8) adjacent in the longitudinal direction (X) are connected to each other only by the structural sheet metal profiles (10), so that the distance between the two adjacent upper frames (8) in the longitudinal direction (X) and / or the distance between the two adjacent lower frames (8) in the longitudinal direction (X) only through the structural sheet metal profiles (10) is fixed. Supporting structure (6) according to claim 19, characterized in that the lattice tube structure (130) has connecting profiles (131) which are placed one inside the other with the lower frame (8) and the upper frame (8), preferably in finger-joint engagement and/or inserted laterally . Support structure (6) according to one of claims 12 to 20, characterized in that in angled areas (8b) of the support structure (6), the frames (8) are recessed on three sides and bent in a bending line (91) in such a way that in the Frame (8) an angle, in particular an obtuse angle, is formed. Support structure (6) according to claim 21, characterized in that in the angled region (8b) of the frame (8) on the side opposite the bending line (91) a toothing (92) is formed, e.g. B. through projections outstanding from one side and receptacles formed on the other side to redirect cracks that occur. Supporting structure (6) according to one of claims 21 to 22, characterized in that lateral reinforcing plates (95) with hole patterns (94) are attached to the angled region of the frame (8) and fastened to hole patterns (93) of the frame (8), wherein the hole patterns (94) of the reinforcing plates (95) determine the angle of the frame (8). Support structure (6) according to one of claims 12 to 23, characterized in that in order to form a curved region of the support structure (6), a structural sheet metal profile (10) is designed in such a way that a connecting sheet metal (97) extends vertically through it at its longitudinal end Profile sheet (18) is set, a radius at the longitudinal end of the profile sheet (18) and a bending radius of the attached connecting sheet (97) being coordinated with one another to form a curved longitudinal end of the structural sheet metal profile (10). Supporting structure (6) according to one of claims 12 to 24, characterized in that the structural sheet metal profiles (10), the frames (8) and the cover elements (36, 38) are made of aluminum or an aluminum alloy, in particular a seawater-resistant aluminum alloy, are manufactured. Supporting structure (6) according to one of claims 12 to 25, characterized in that at least one reinforcing intermediate plate (140) is placed and fastened between two structural sheet metal profiles (10) in a vertical direction (z), in particular as folded on edge lines (217). Sheet metal, for example with folded support surfaces (232) and/or rivet holes (218) for fastening to cover elements (36, 38) of the two structural sheet metal profiles (10). Support structure (6) according to one of claims 12 to 26, characterized in that at least one structural profile sheet and/or a folded profile sheet and/or an upper cover element (36) and/or a lower cover element (38) extends over more than two, in particular extends over three frames (8) and thus covers a middle frame (8). Boat hull (4), in particular a catamaran (1), which has a support structure (6) according to one of claims 12 to 27, wherein a circumferential, tight outer shell is formed on an upper side of the boat hull (4), and on an inside of the boat hull A continuous inner coating is designed in such a way that the frames (8), the structural profile elements (10) and cover elements (36, 38) are accommodated between the outer shell and the inner coating. Boat hull (4) according to claim 28, characterized in that a closed, sealed volume is formed by the cover elements (36, 38) and the frames (8), in which the structural sheet metal profile (10) is accommodated, so that the boat hull (4 ) has several closed, separate volumes. Boat hull (4) according to claim 28 or 29, characterized in that the frames (8) are each bow-shaped or U-shaped and open at the bottom, and have profile pieces running downwards at their lower ends with which the frames (8) are inserted into lower receiving bodies, in particular floating bodies (2, 3). Catamaran (1), which has: two lower, parallel floating bodies (2, 3), a boat hull (4) according to claim 30, which is inserted into the floating bodies (2, 3) with its downwardly extending profile pieces and is fastened in them, and a structure (5) provided on an upper side of the boat hull (4), in particular for accommodating passengers. Method for producing a support structure, in particular for a boat hull (4) of a catamaran (1), the method having at least the following steps:
- Kanten eines gelochten Ausgangsblechs (12) zu einem gekanteten Profilblech (18), wobei die Befestigungslöcher (28) auf der Oberseite des Profilblechs- Edges of a perforated starting sheet (12) to a folded profile sheet (18), with the fastening holes (28) on the top of the profile sheet
(18) ein oberes Profil-Lochraster (110) ausbilden, und (18) form an upper profile hole grid (110), and
- Ausbilden von Spanten (8) mit einem oberen Spanten-Lochraster (81 ) auf der Oberseite der Spanten (8), - Forming frames (8) with an upper frame hole grid (81) on the top of the frames (8),
- Anordnen oder Aufstellen der Spanten (8) parallel zueinander, - Arranging or setting up the frames (8) parallel to one another,
- Einsetzen der Profilbleche (18) zwischen jeweils mindestens zwei benachbarte Spanten (8) und Befestigen an den Spanten (8), - Inserting the profile sheets (18) between at least two adjacent frames (8) and attaching them to the frames (8),
- Aufsetzen eines oberen Deckelements (36), das ein oberes Deckelement-Lochraster (30) aufweist, auf zwei benachbarte Spanten (8) und das dazwischen aufgenommene Profilblech (18) derartig, dass das obere Deckelement-Lochraster (30) zum einen auf das obere Spanten-Lochraster (81 ) und zum anderen auf das obere Profil- Lochraster (110) ausgerichtet wird und hierdurch der Abstand der beiden benachbarten Spanten (8) festgelegt wird, und - Placing an upper cover element (36), which has an upper cover element hole grid (30), on two adjacent frames (8) and the profiled sheet (18) held between them in such a way that the upper cover element hole grid (30) on the one hand The upper frame hole grid (81) and on the other hand are aligned with the upper profile hole grid (110), thereby determining the distance between the two adjacent frames (8), and
Verbinden der Lochraster (30, 81 , 110) durch Befestigungselemente (40). Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass Ausnehmungen (14, 14a) in Flanken (24) des Profilblechs (18) und/oder des Ausgangsblechs (12) ausgebildet werden, und Connecting the hole grid (30, 81, 110) using fastening elements (40). Method according to claim 32, characterized in that recesses (14, 14a) are formed in flanks (24) of the profile sheet (18) and/or the starting sheet (12), and
- verstärkende Streben (26, 27) durch die Ausnehmungen (14, 14a) des gekantetes Profilblechs (18) eingesetzt und an dem gekanteten Profilblech (18) oder mehreren gekanteten Profilblechen (18) befestigt werden. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass- reinforcing struts (26, 27) are inserted through the recesses (14, 14a) of the folded profile sheet (18) and attached to the folded profile sheet (18) or several folded profile sheets (18). Method according to claim 32 or 33, characterized in that
- an einer Unterseite der Spanten (8) ein unteres Spanten-Lochraster (83) ausgebildet wird, - a lower frame hole grid (83) is formed on the underside of the frames (8),
- durch das Kanten ein Teil der Befestigungslöcher (28) an der Unterseite des Profilblechs (18) ein unteres Profil- Lochraster (112) ausbilden,- by folding some of the fastening holes (28) on the underside of the profile sheet (18) to form a lower profile hole grid (112),
- an die Unterseite des Profilblechs (18) und die Unterseite der Spanten (8) ein unteres Deckelement (38) aufgelegt wird, das ein unteres Deckelement-Lochraster (31) aufweist, - a lower cover element (38) is placed on the underside of the profile sheet (18) and the underside of the frames (8), which has a lower cover element hole grid (31),
- wobei das untere Deckelement-Lochraster(31 ) ausgerichtet wird an oder mit dem unteren Spanten-Lochraster (83) und/oder an oder mit dem unteren Profil- Lochraster (112), und - wherein the lower cover element hole grid (31) is aligned on or with the lower frame hole grid (83) and / or on or with the lower profile hole grid (112), and
- wobei das untere Deckelement (38) an der Unterseite der Spanten (8) und an der Unterseite des Strukturblechprofiles (10) mittels Befestigungsmitteln (40) in den Lochrastem (83, 112) befestigt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung mechanischer Spannungen in dem ausgebildeten Bootsrumpfs (4) die Spanten (8) sukzessive in einer Längsrichtung (x) positioniert und über die Lochraster (30, 31 , 81 , 83, 110, 112) der dazwischen gesetzten Strukturblechprofile (10) und/oder Deckelemente (36, 38) ausgerichtet, miteinander verbunden und fixiert werden. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zweier benachbarter Spanten (8) eingestellt wird durch Ausrichten der Lochraster (81 , 83) der benachbarten Spanten (8) an den Lochrastem (30, 31) der zwischen sie gesetzten Deckelemente (30, 38) und/oder der Strukturblechprofile (10), woraufhin nachfolgend an eine so ausgerichtete und fixierte Spante (8) wiederum eine nachfolgende, in der Längsrichtung benachbarte Spante (8) durch Zwischenlegen der Deckelemente (30, 38) und/oder der Strukturblechprofile (10) ausgerichtet und verbunden wird. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden benachbarten Spanten (8) zunächst zueinander in der Längsrichtung (x) nicht fixiert und verstellbar sind und erst durch die Deckelemente (36, 38) und/oder die Strukturblechprofile (10) in ihrem Abstand in Längsrichtung (x) zueinander festgelegt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass beim Kanten der Profilbleche eine Oberseite (21 ) aus parallel verlaufenden Erhöhungen (20) und eine Unterseite (23) aus zwischen den Erhöhungen (20) verlaufenden Vertiefungen (22) ausgebildet wird, wobei die Flanken (24) zwischen den Erhöhungen (20) und den Vertiefungen (22) ausgebildet werden, wobei an der Oberseite Auflagestege (32) ausgebildet werden, die die Vertiefungen (22) in Längsrichtung (x) begrenzen und insbesondere bündig mit den Erhöhungen (20) verlaufen, wobei in den Auflagestegen (32) Löcher ausgebildet werden, die einen Teil des oberen Profil- Lochrasters ausbilden, und wobei die Auflagestege (32) auf die Oberseite der Spanten (8) gelegt werden und das obere Lochraster der Spanten (8) und die Löcher der Auflagestege (32) aneinander ausgerichtet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kleber angebracht wird: - The lower cover element (38) is fastened to the underside of the frames (8) and to the underside of the structural sheet metal profile (10) in the hole catches (83, 112) using fasteners (40). Method according to one of claims 32 to 34, characterized in that in order to prevent mechanical stresses in the formed boat hull (4), the frames (8) are successively positioned in a longitudinal direction (x) and via the hole grid (30, 31, 81, 83, 110, 112) of the structural sheet metal profiles (10) and / or cover elements (36, 38) placed between them are aligned, connected to one another and fixed. Method according to claim 35, characterized in that a distance between two adjacent frames (8) is set by aligning the hole grids (81, 83) of the adjacent frames (8) to the hole grids (30, 31) of the cover elements (30) placed between them. 38) and/or the structural sheet metal profiles (10), whereupon a subsequent frame (8) which is aligned and fixed in this way is followed by a subsequent frame which is adjacent in the longitudinal direction (8) is aligned and connected by interposing the cover elements (30, 38) and/or the structural sheet metal profiles (10). Method according to claim 36, characterized in that the two adjacent frames (8) are initially not fixed and adjustable relative to one another in the longitudinal direction (x) and are only spaced apart by the cover elements (36, 38) and/or the structural sheet metal profiles (10). in the longitudinal direction (x) to each other. Method according to one of claims 32 to 37, characterized in that when the profile sheets are bent, a top side (21) is formed from parallel elevations (20) and a bottom side (23) from depressions (22) running between the elevations (20), wherein the flanks (24) are formed between the elevations (20) and the depressions (22), with support webs (32) being formed on the top, which delimit the depressions (22) in the longitudinal direction (x) and in particular flush with the elevations (20), with holes being formed in the support webs (32) which form part of the upper profile hole grid, and the support webs (32) being placed on the top of the frames (8) and the upper hole grid of the frames ( 8) and the holes in the support bars (32) must be aligned with one another. Method according to one of claims 32 to 38, characterized in that an adhesive is applied:
- zwischen dem gefalteten Profilblech und den Spanten (8), und/oder zwischen dem oberen Deckelement (36) und dem Strukturblechprofil (10), zur stoffschlüssigen Verbindung und Ausbildung einer Dichtigkeit. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung abgewinkelter Bereiche eines Spanten (8) eine dreiseitige Ausnehmung in dem Spanten (8) ausgebildet, und nachfolgend der Spant (8) an einer Biegelinie in der verbleibenden Fläche gebogen wird, und nachfolgend Verstärkungsbleche seitlich an den abgewinkelten Bereich des Spanten (8) befestigt, vorzugsweise genietet werden, insbesondere mit einem geeigneten Lochraster in den Verstärkungsblechen und den Seiten des Spanten (8). Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausrichtung des oberen Spanten-Lochraster an ihrer Mittellinie und/oder einer Mittellinie des Spanten (8) erfolgt insbesondere derartig, dass systematische Toleranzen sich nicht addieren. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ausgangsblech (12) Auflagestege (32) durch Schnittlinien (33) getrennt werden, insbesondere von den Materialbereichen der Flanken (24), ohne Zerteilen des Ausgangsblechs (12), und Abkanten derartig, dass die Flanken (24) nach unten abgekantet werden, die Stege 32 jedoch nicht abgekantet werden, so dass sie in der Ebene der Oberseite (20) verbleiben. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Abkanten das Ausgangsblech (12) in Querrichtung (Y) gekürzt wird, sodass die Auflagestege (32) benachbarter Erhöhungen (20) aneinander angenähert werden, insbesondere gegenseitig zur Anlage gelangen, und an Randbereichen ganz oder weitgehend durchgängige Stege (32) ausgebildet werden, insbesondere als am Randbereich umlaufende Oberseite (21 ). Verfahren zum Herstellen eines Katamarans (1 ), bei dem ein Bootsrumpf (4) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 43 ausgebildet wird, zwei Schwimmkörper (2, 3) parallel und beabstandet zueinander ange- ordnet werden, wobei die Spanten (8) jeweils nach unten offen bügelförmig oder U-förmig ausgebildet und mit ihren unteren Spantenenden (8a) von oben in die Schwimmkörper (2, 3) eingesetzt werden. - between the folded profile sheet and the frames (8), and/or between the upper cover element (36) and the structural sheet metal profile (10), for a material connection and the formation of a seal. Method according to one of claims 32 to 39, characterized in that to form angled areas of a frame (8), a three-sided recess is formed in the frame (8), and the frame (8) is subsequently bent at a bending line in the remaining area, and subsequently reinforcing plates are attached laterally to the angled area of the frame (8), preferably riveted, in particular with a suitable hole pattern in the reinforcing plates and the sides of the frame (8). Method according to one of claims 32 to 40, characterized in that the upper frame hole grid is aligned with its center line and/or a center line of the frame (8) in particular in such a way that systematic tolerances do not add up. Method according to one of claims 32 to 41, characterized in that in the starting sheet (12) support webs (32) are separated by cutting lines (33), in particular from the material areas of the flanks (24), without cutting the starting sheet (12), and Folding in such a way that the flanks (24) are folded downwards, but the webs 32 are not folded so that they remain in the plane of the top (20). Method according to claim 42, characterized in that during folding, the starting sheet (12) is shortened in the transverse direction (Y), so that the support webs (32) of adjacent elevations (20) are brought closer to one another, in particular to come into contact with one another, and completely at edge areas or largely continuous webs (32) are formed, in particular as a top (21) surrounding the edge area. Method for producing a catamaran (1), in which a boat hull (4) is formed using a method according to one of claims 32 to 43, two floating bodies (2, 3) are arranged parallel and spaced apart from one another, the frames (8 ) each open at the bottom, bow-shaped or U-shaped and inserted with their lower frame ends (8a) into the floating bodies (2, 3) from above.
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