DE69209474T2 - Vorrichtung zum Herstellen von Böden oder verschiedener Sandwichplatten und verwendete Elemente zu deren Herstellung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung gestattet, leicht an Ort und Stelle hergestellte oder vorgefertigte zusammenhängende Gebilde zu schaffen, die als Fußböden, andere tragende Flächen oder Wände mit beliebigen Abmessungen verwendbar sind, indem leichte Bauelemente verwendet werden, die leicht lagerbar und transportierbar sind und miteinander vereinigt sind.
• Es ist bekannt, daß zum Herstellen von solchen Gebilden bereits Sandwichplatten vorgeschlagen worden sind, die, zusammengehalten zwischen zwei parallelen Platten, zwei Reihen von vorsprüngen oder Körpern mit Kegel- oder Pyramidenprofil aufweisen, welche in bezug aufeinander umgekehrt ausgerichtet sind, so daß die Vorsprünge der einen gegenüber zwischen den vorsprüngen der anderen eingefügt sind.
• Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß zwischen zwei parallelen Platten zwei Reihen von starren Körpern mit kegelstumpfartigen Profilen umgekehrt ausgerichtet in bezug aufeinander gehalten werden, so daß die versetzt angeordneten kegelstumpfartigen Körper der einen zwischen die versetzt angeordneten kegelstumpfartigen Körper der anderen eingefügt sind, damit sich jeder kegelstumpfartige Körper des Systems auf einer Mantellinie von jedem der drei kegelstumpfartigen Körper der gegenüberliegenden Reihe abstützt.
• Sie ist durch die Konzeption ihrer Modulelemente gekennzeichnet, die ihnen eine präzise Positionierung in der Vorrichtung gewährleistet. Die gegenseitige Verbindung der Körper und der äußeren Platten wird durch die in Kontakt befindlichen Mantellinien und durch die großen Basen gewährleistet, nicht durch die kleinen Basen, die frei bleiben und denen ein kleiner Zwischenraum in bezug auf die gegenüberliegende Ebene vorbehalten ist, wodurch nicht nur die Elastizität begünstigt wird, sondern auch ein dreidimensionales Gebilde mit "dreieckiger Basis" geschaffen wird (bei dem die Achsen der Körper mit kegelstumpfartigen Profilen durch die Ecken eines gleichseitigen Dreiecks hindurchgehen, das in Fig. 2 schraffiert dargestellt ist). Das so erhaltene System hat den Vorteil, daß das Belastungselement, das auf die große Basis eines kegelstumpfartigen Körpers ausgeübt wird, in drei um 120º versetzte Kräfte zerfällt, die sich auf die drei kegelstumpfartigen Körper, zwischen denen er eingefügt ist, allein über ihre in Kontakt befindlichen Mantellinien verteilen. Die resultierende Summe der drei um 120º versetzten Kräfte wird durch die Reaktionskräfte aufgehoben, die ihnen über die anderen kegelstumpfartigen Körper, welche ihnen gegenüberliegen, direkt entgegenwirken, wobei die Belastung an dem Umfang und an der Gesamtheit der Basis der drei kegelstumpfartigen, gegenüberliegenden, belasteten Körper natürlich übertragen werden. Daraus ergibt sich die normale Ermüdung, die für den belasteten kegelstumpfartigen Körper möglich gemacht wird, und infolgedessen eine größere Biegsamkeit der Vorrichtung. Das unterscheidet sie von Systemen, welche durch die Druckschriften GB- A-601 674 und US-A-4 495 237 vorgeschlagen worden sind und eine quadratische Basis haben (innere Vorsprünge mit Pyramidenprofil) und bei denen die Kräfte zu dem Auflager in zwei rechtwinkeligen Richtungen übertragen werden.
• Eine aus dem Dokument US-A-4 434 844 bekannte Vorrichtung besteht aus abgestumpften Tetradern mit ebenen und geschlossenen Köpfen, die verschachtelt sind und auf den flachen Seiten der drei umgekehrten Tetraeder, die gegenüber angeordnet sind, tragen, wobei sich die ebenen Köpfe auf der gegenüberliegenden Platte abstützen. Die Beanspruchungen werden nicht allein durch ihre flachen Seiten übertragen, sondern auch durch die ebenen Köpfe, was verhindert, ein System mit dreidimensionaler Verteilung zu schaffen, wie es die vorliegende Erfindung beschreibt, und was im Bereich der ebenen Köpfe störende Zwänge mit sich bringt.
• Die kegelstumpfartige Form der vorzugsweise an ihrer kleinen Basis offenen starren Körper, die gemäß der Erfindung gewählt wird, verteilt am besten die Beanspruchungen im Inneren des Materials, aus denen diese bestehen, gemäß der Schalentheone.
• Diese Form kann jedoch eine mehreckige Basis haben, deren Seitenzahl ein Vielfaches von sechs ist.
• In dem Dokument BE-A-498 839 sind Abstandselemente auf den ihnen gegenüberliegenden Platten allein durch ihre entgegengesetzten Enden und nicht durch ihre Mantellinien befestigt, welche nicht ausgenutzt werden, um die Beanspruchungen zu übertragen, die sie empfangen, weshalb diese direkt auf die Ebene übertragen werden, die ihnen gegenüberliegt Darüber hinaus sind die Elemente auf einer quadratischen Basis angebracht.
• Um die Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung möglich zu machen, werden zwei Typen von Modulelementen unterschieden, die sich natürlich ergänzen, nämlich der Typ I, der für die Konstruktion von Flächen mit großer Tragfähigkeit geeignet ist (unbeweglich: Brücken, Fußböden von Gebäuden), und der Typ II, der für die Herstellung von Flächen mit kleiner Tragfähigkeit geeignet ist (beweglich: Lagerung, Estraden, Wände ...).
• Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein erstes Modulelement, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Körper mit kegelstumpfartigem Profil besteht, dessen große Basis einen Sockel von sechseckiger Form aufweist, so daß der einbeschriebene Kreis, welcher seinen äußeren Umfang festlegt, mit dem Kreis zusammenfällt, welcher durch die Außenseite der großen Basis des kegelstumpfartigen Körpers festgelegt wird. Ein zweites Modulelement, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Gruppe von mehreren Körpern mit kegelstumpfartigem Profil besteht, die entweder vormontiert auf einem gemeinsamen Sockel vereinigt oder in einem Stück durch Formen oder andere Verfahren hergestellt sind, wobei die Kontur dieses Sockels Ausschnitte in Form von Zinnen (nach ox. Fig. 6) und in Form von Sägezähnen (nach oy. Fig. 6) aufweist und wobei jede Zinne oder jeder Sägezahn ein Teil mit sechseckiger Basis ist, deren einbeschriebener Kreis, welcher jeweils den äußeren Umfang derselben festlegt, mit dem Kreis zusammenfällt, der durch die Außenseite der großen Basis des kegelstumpfartigen Körpers festgelegt wird, zu dem er gehört.
• Die beigefügten Zeichnungen, die als Beispiel dienen sollen, werden das Verständnis der Erfindung, die kennzeichnenden Merkmale derselben und die Vorteile, die sie mit sich bringt, erleichtern:
• Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die zwei Modulelemente des Typs I nach der Erfindung zeigt, welche für die Herstellung einer Sandwichplatte umgekehrt ausgerichtet sind.
• Fig. 2 zeigt in Draufsicht und teilweise weggebrochen die Anordnung der Modulelemente des Typs I der beiden Reihen in einer fertigen Platte.
• Die Fig. 3 und 4 sind schematische Schnittansichten nach den Linien III-III bzw. IV-IV in Fig. 2, wobei jede dieser Figuren in ihrem oberen Teil die Elemente des Typs I der beiden Reihen zeigt, die bereit sind, ineinandergefügt zu werden, und in ihrem unteren Teil dieselben Elemente, nachdem diese ineinandergefügt worden sind.
• Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die der in Fig. 4 analog ist und die Herstellung einer tragenden Fläche mit gekrümmtem Profil zeigt.
• Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die das Modulelement des Typs II nach der Erfindung zeigt.
• Fig. 7 ist eine Schnittansicht nach der Linie VII-VII in Fig. 6.
• Das Modulelement des Typs I (vgl. Fig. 1) besteht im wesentlichen aus einem Vorsprung oder starren Körper 10 mit kegelstumpfartigem Profil, dessen große Basis mit einem Sockel 11 mit sechseckigem Profil verbunden ist; es ist hier wichtig zu beachten, daß der Kreis, der durch die vorgenannte große Basis gebildet wird, in den einbeschriebenen Kreis, der den äußeren Umfang des Sockels 11 festlegt, einbeschrieben ist.
• Die Art der Befestigung dieses Sockels 11 an dem Körper 10 kann absolut beliebig sein. Es kann sich nämlich entweder um zwei Teile handeln, die miteinander vereinigt sind, oder um einen einzelnen Block, der durch spanabhebende Bearbeitung, durch Pressen, durch Formen erhalten wird ... wobei dasselbe für die Art des Materials gilt, aus dem jedes Element 1 gebildet ist (Holz, Metall, Kunststoff, usw. ...), wobei die Auswahl des Materials von dem besonderen Einsatzzweck abhängig ist, der für die herzustellenden Sandwichplatten vorgesehen ist.
• Es ist klar, daß eine Reihe von solchen Elementen 1 leicht auf einer Platte angeordnet werden kann, wie sie bei A gezeigt ist. Diese Elemente kommen in gegenseitigen verbindenden Kontakt, Zeile für Zeile, wobei die Basen 11 eine vollkommen regelmäßige Verteilung gewährleisten. Die Längszeilen von Elementen 1 werden automatisch in eine derartige Position gebracht, daß die Elemente 1 versetzt angeordnet sind, und zwar auf die in Fig. 2 dargestellte Art und Weise. Es werden so zwischen die Modulelemente 1, die auf der Platte A angeordnet sind, die Modulelemente 1' eingefügt.
• Die Zentrierung, die dank der sechseckigen Basen 11 und 11' erzielt wird, ist so exakt, daß jeder der kegelstumpfartigen Körper 10' durch drei Mantellinien (in Fig. 2 mit f bezeichnet) an einer der Mantellinien der angrenzenden drei Körper 11 getragen wird. Die Höhe der kegelstumpfartigen Körper ist derart berechnet, daß ihre kleinen Basen sich nicht auf der Ebene abstützen werden, die ihnen gegenüberliegt (in den Fig. 3-4 und 5 mit e bezeichnet), was eine gute Biegsamkeit des Systems und den vollkommenen Kontakt der Mantellinien gewährleistet.
• Durch die Platte B wird die gesamte Anordnung schließlich verschlossen. Diese Montagereihenfolge gilt für die Montage an Ort und Stelle, wogegen zum Vorfabrizieren für die Platte B ebenso wie für die Platte A vorgegangen wird, wobei die beiden Gesamtanordnungen dann einander überlagert werden können, indem sie in bezug aufeinander horizontal verschoben werden, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist.
• Die Platten A und B bestehen aus ebenso vielen Elementen, wie es die betreffenden Flächen und Belastungen verlangen, sie könnten sogar in Schichten übereinander angeordnet und in der Horizontalebene derart verschoben werden, daß die Fugen einer Schicht durch die andere bedeckt werden, welche ihr überlagert ist, um monolithische Platten A und B zu erzielen.
• Das Modulelement des Typs II (Bezugszahl 2 in Fig. 6) besteht im wesentlichen aus mehreren kegelstumpfartigen, starren Körpern, deren Achsen, die so angeordnet sind, daß sie durch die Ecken eines gleichseitigen Dreiecks hindurchgehen (in Fig. 6 schraffiert dargestellt), sind entweder vormontiert auf einem gemeinsamen Sockel vereinigt oder sind in einem Stück durch Formen oder andere Verfahren hergestellt worden, wobei die Kontur dieses Sockels Ausschnitte in Form von Zinnen (gemäß ox Fig. 6) und in Form von Sägezähnen (gemäß oy Fig. 6) aufweist und wobei jede Zinne oder jeder Sägezahn ein Teil mit sechseckiger Basis ist, dessen einbeschriebener Kreis, der den äußeren Umfang jedes von ihnen festlegt, mit dem Kreis zusammenfällt, der durch die Außenseite der großen Basis des kegelstumpfartigen Körpers festgelegt wird, zu dem er gehört, was ihre perfekte Positionierung gestattet, wenn sie nach Art eines Puzzle nebeneinander angeordnet werden.
• Dieses Vorgehen bringt eine Vereinfachung bei der Fabrikation von gänzlich vorfabrizierten Platten oder Wänden mit sich, wobei in diesem Fall nicht die Ausschnitte in dem Umfang berücksichtigt zu werden brauchen, sondern seine Verwendung die Montage an Ort und Stelle von Platten nach Maß oder von Halbkugel- und Kugelform durch Erweiterung gestattet (z.B.: Lagerbehälter).
• Ebenso können die Modulelemente des Typs I für die Herstellung von Fußböden, Platten oder Wänden mit halbkugel- oder kugelförmigem Profil eingesetzt werden, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, wobei es zu diesem Zweck genügt, für den Aufbau auf zwei entgegengesetzte Reihen mit Elementen 1 und 1' zurückzugreifen, welche unterschiedliche Kegelwinkel aufweisen (was technisch ebenso für die Elemente des Typs II gilt).
• Die gegenseitige Verbindung der Modulelemente und der äußeren Platten wird durch Kleben oder alle anderen mechanischen Maßnahmen gewährleistet, was einerseits von der Art der gewählten Materialien in Anpassung an das zu lösende Problem und andererseits von der Wahl der Demontierbarkeit oder Nichtdemontierbarkeit der Konstruktion abhängig ist.
• Im übrigen dürfte klar sein, daß die vorstehende Beschreibung lediglich als Beispiel dienen soll und daß sie in keinster Weise den Schutzbereich der Erfindung begrenzen soll, der nicht verlassen wird, wenn die beschriebenen Ausführungseinzelheiten durch irgendwelche anderen Äquivalente ersetzt werden. Es ist klar, daß die Erfindung darüber hinaus Fußböden und andere Platten einschließt, die mit Hilfe der oben beschriebenen Modulelemente hergestellt worden sind.

Claims (9)

1. Modulelemente, die umgekehrt verschachtelt angeordnet und zwischen zwei parallele Platten (A.B.) eingefügt verwendbar sind, um Fußböden, Brücken, Wände oder andere Sandwichplatten herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Körper mit kegelstumpfartigem Profil bestehen, dessen große Basis einen Sockel (11) von sechseckiger Form aufweist, so daß der einbeschriebene Kreis, welcher seinen äußeren Umfang festlegt, mit dem Kreis zusammenfällt, welcher durch die Außenseite der großen Basis des kegelstumpfartigen Körpers festgelegt wird.

2. Modulelemente, die umgekehrt verschachtelt angeordnet und zwischen zwei parallele Platten (A.B.) eingefügt verwendbar sind, um Fußböden, Brücken, Wände oder andere Sandwichplatten herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Gruppe von mehreren Körpern mit kegelstumpfartigem Profil bestehen, die entweder vormontiert auf einem gemeinsamen Sockel vereinigt oder in einem Stück durch Formen oder andere Verfahren hergestellt sind, wobei die Kontur dieses Sockels Ausschnitte in Form von Zinnen (nach ox. Fig. 6) und in Form von Sägezähnen (nach oy. Fig. 6) aufweist und wobei jede Zinne oder jeder Sägezahn ein Teil mit sechseckiger Basis ist, deren einbeschriebener Kreis, welcher jeweils den äußeren Umfang derselben festlegt, mit dem Kreis zusammenfällt, der durch die Außenseite der großen Basis des kegelstumpfartigen Körpers festgelegt wird, zu dem er gehört.

3. Modulelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sechseckige Sockel angesetzt ist und in seinem Zentrum eine Öffnung aufweist.

4. Modulelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sechseckige Sockel in einem Stück mit dem Körper mit kegelstumpfartigem Profil durch Formen, Pressen, spanabhebende Bearbeitung ... oder andere Verfahren hergestellt ist.

5. Modulelement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit kegelstumpfartigem Profil eine mehreckige Basis hat, deren Seitenzahl ein Vielfaches von 6 ist.

6. Modulelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen Basen der Körper mit kegelstumpfartigem Profil quer verschlossen sind.

7. Vorrichtung zum Herstellen von Fußböden, Brücken, Wänden oder anderen Sandwichplatten, hergestellt unter Verwendung der Modulemente nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die, umgekehrt angeordnet, ineinander eingefügt sind und sich jeweils auf einer Mantellinie der drei kegelstumpfartigen Körper abstützen, welche ihnen gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen sich und den äußeren Platten durch ihre großen Basen und ihre in Kontakt befindlichen Mantellinien zusammengehalten werden und nicht durch ihre kleinen Basen, denen ein Zwischenraum vorbehalten ist, durch den sie ausreichend weit von der gegenüberliegenden Ebene entfernt sind, um zu vermeiden, daß sie sich berühren, und um den perfekten Kontakt der Mantellinien zu gewährleisten.

8. Fußböden, Brücken, Wände oder andere Sandwichplatten, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Hilfe von Modulelementen nach den Ansprüchen 1 bis 6 hergestellt sind.

9. Fußböden, Brücken, Platten oder andere Wände in Form eines Halbkugelteils, einer Halbkugel oder einer Kugel, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Hilfe von Modulelementen nach den Ansprüchen 1 bis 6 hergestellt sind, die in zwei entgegengesetzten Reihen angeordnet sind, wobei die beiden Reihen von entgegengesetzten Elementen unterschiedliche Kegelwinkel aufweisen.