EP0332920B1 - Gestaltung von plattenförmigen Hohlprofilen - Google Patents

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EP0332920B1
EP0332920B1 EP89103475A EP89103475A EP0332920B1 EP 0332920 B1 EP0332920 B1 EP 0332920B1 EP 89103475 A EP89103475 A EP 89103475A EP 89103475 A EP89103475 A EP 89103475A EP 0332920 B1 EP0332920 B1 EP 0332920B1
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shaped
web
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shaped partial
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EP89103475A
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Michael Dr.-Ing. Wahle
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Duewag AG
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Duewag AG
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    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/10Floors
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    • E04BUILDING
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    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84Sound-absorbing elements
    • E04B1/86Sound-absorbing elements slab-shaped
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    • E04C2/02Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
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    • E04C2/322Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure formed of corrugated or otherwise indented sheet-like material; composed of such layers with or without layers of flat sheet-like material with parallel corrugations
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    • E04C2/30Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
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    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8423Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling
    • E04B2001/8428Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling containing specially shaped acoustical bodies, e.g. funnels, egg-crates, fanfolds

Definitions

  • the invention relates to a design of plate-shaped hollow profiles, which consist of flange and web-shaped sub-segments and are provided in particular for the construction of vehicle cells.
  • BE-A-447 505 discloses a plate which can be fastened to the walls and the ceiling of auditoriums, for example concert halls, with the aid of which the room acoustics are to be improved.
  • the plate has a corrugated cross-sectional profile with different wall thicknesses as well as different wave heights and distances between the respective waves. This allows the cladding panel to absorb sound waves of multiple frequencies.
  • the invention has for its object to design a profile of the generic type so that the vibration behavior, the structure-borne noise and the sound radiation of constructions thus created are significantly improved.
  • the profile has different substructure natural frequencies over its entire cross-sectional width or within periodically repeating areas due to the uneven geometry of its flange-shaped and / or web-shaped sub-segments.
  • Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below.
  • 1 to 5 each show the central surfaces of the generating geometries of different profiles.
  • each of these profiles has either geometrically unequal subsegments over their entire cross-sectional width or - as shown here - within periodically repeating areas with the length L w (full or periodically recurring asymmetry).
  • the flange-shaped subsegments 1 and the web-shaped subsegments 2 each have the same wall thickness.
  • the web-shaped subsegments 2 each meet at different angles with the flange-shaped subsegments 1; the nodes are thus offset from those of a symmetrical profile shown in broken lines by the distances a, b and c.
  • L1 to L12 the different lengths of the web or flange-shaped sub-segments are designated. In this way, a defined asymmetry with a not equal to b, a not equal to c and b not equal to c is generated.
  • the web-shaped subsegments 2 are of the same length L 1 and are arranged at right angles to the flange-shaped subsegments 1.
  • the generating geometries of the web-shaped subsegments 2 each have a different distance - see L2 to L5 of the flange-shaped subsegments 1 - to one another. Similar to FIG. 1, there is also an offset by the distances a and b. 2, the same wall thicknesses are preferred, in FIG. 3 different wall thicknesses h 1, h 2 for the flange-shaped subsegments 1 and different wall thicknesses h 3 to h6 of the web-shaped subsegments 2 are provided. Combinations between Fig. 2 and Fig.
  • Fig. 4 discloses a hollow profile with the same Bar distances L2 within the repeat length L w .
  • the extrusion profile shown in FIG. 5 has thickening 1a, 2a (noses) of different volume which influence the frequency and in an asymmetrical arrangement.

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  • Structural Engineering (AREA)
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  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gestaltung von plattenförmigen Hohlprofilen, die aus flansch- und stegförmigen Teilsegmenten bestehen und insbesondere zum Bau von Fahrzeugzellen vorgesehen sind.
  • Für den Bau von beispielsweise Fahrzeugzellen, die aus einer Bodengruppe, Seitenwänden und einem Dachaufbau bestehen, sind Profile der oben genannten Art üblich, die weitgehend symmetrisch gestaltet sind. Eine so gebildete Bodenplatte ist der DE-OS 29 08 823 entnehmbar. Solche Bauweisen werden hinsichtlich Schwingungsverhalten, Körperschalldurchgang und Schallabstrahlung als ungünstig angesehen.
  • Durch die BE-A-447 505 ist eine an den Wänden und an der Decke von Hörerräumen, beispielsweise von Konzertsälen, befestigbare Platte bekannt, mit deren Hilfe die Raumakustik verbessert werden soll. Die Platte hat ein gewelltes Querschnittsprofil mit unterschiedlichen Wanddicken sowie verschiedenen Wellenhöhen und Abständen zwischen den jeweiligen Wellen. Dadurch kann die Verkleidungsplatte Schallwellen mehrerer Frequenzen absorbieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Profil der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, daß das Schwingungsverhalten, der Körperschalldurchgang und die Schallabstrahlung von damit erstellten Konstruktionen wesentlich verbessert sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Profil über seine gesamte Querschnittsbreite oder innerhalb sich periodisch wiederholender Bereiche durch ungleiche Geometrie seiner flansch- und/oder stegförmigen Teilsegmente unterschiedliche Substruktur-Eigenfrequenzen aufweist.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in einer Verminderung der Körperschallweiterleitung innerhalb des Profils gegenüber bisher üblichen Bauweisen. Außerdem wird die schwingungsmäßige Ankopplung räumlich getrennter Segmente durch deren erfindungsgemäß realisierte Frequenzverstimmung reduziert.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Die Fig. 1 bis 5 zeigen jeweils die Mittelflächen der erzeugenden Geometrien unterschiedlicher Profile.
  • Die plattenförmigen Hohlprofile gemäß Fig. 1 bis 5 bestehen aus flanschförmigen Teilsegmenten 1 und stegförmigen Teilsegmenten 2. Jedes dieser Profile hat entweder über seine gesamte Querschnittsbreite oder - wie hier gezeigt - innerhalb sich periodisch wiederholender Bereiche mit der Länge Lw geometrisch ungleiche Teilsegmente (volle bzw. periodisch wiederkehrende Asymmetrie).
  • Im Beispiel nach Fig. 1 haben die flanschförmigen Teilsegmente 1 und die stegförmigen Teilsegmente 2 jeweils die gleiche Wandungsdicke. Innerhalb der Länge Lw treffen die stegförmigen Teilsegmente 2 jeweils unter verschiedenen Winkeln mit den flanschförmigen Teilsegmenten 1 zusammen; die Knotenpunkte sind also gegenüber denen eines strichpunktiert dargestellten symmetrischen Profils um die Strekken a, b und c versetzt. Mit L₁ bis L₁₂ sind die jeweils unterschiedlichen Längen der steg- bzw. flanschförmigen Teilsegmente bezeichnet. Auf diese Weise ist eine definierte Asymmetrie mit a ungleich b, a ungleich c und b ungleich c erzeugt.
  • Bei den Hohlprofilen gemäß Fig. 2 bis 5 sind die stegförmigen Teilsegmente 2 mit gleicher Länge L₁ ausgeführt und rechtwinklig zu den flanschförmigen Teilsegmenten 1 angeordnet. In Fig. 2 weisen die erzeugenden Geometrien der stegförmigen Teilsegmente 2 jeweils verschiedenen Abstand - siehe L₂ bis L₅ der flanschförmigen Teilsegmente 1 - zueinander auf. Ahnlich Fig. 1 besteht auch hier ein Versatz um die Strecken a und b. Während bei Fig. 2 gleiche Wandungsdicken bevorzugt werden, sind bei Fig. 3 unterschiedliche Wandungsdicken h₁, h₂ für die flanschförmigen Teilsegmente 1 und unterschiedliche Wandungsdicken h₃ bis h₆ der stegförmigen Teilsegmente 2 vorgesehen. Kombinationen zwischen Fig. 2 und Fig. 3 sind durchaus möglich, beispielsweise gleiche Wandungsdicken h₁ der flanschförmigen Teilsegmente 1. Die vielfachen Kombinationsmöglichkeiten mit insgesamt oder teilweise unterschiedlichen Wandungsdicken hn ergeben sich aus Fig. 4. Im übrigen offenbart Fig. 4 ein Hohlprofil mit gleichen Stegabständen L₂ innerhalb der Wiederhollänge Lw.
  • Zum Entkoppeln der Biegeeigenfrequenzen benachbarter Strukturelemente hat das in Fig. 5 gezeigte Strangpreßprofil frequenzbeeinflussende Verdickungen 1a, 2a (Nasen) unterschiedlichen Volumens und in asymmetrischer Anordnung.

Claims (6)

1. Gestaltung von plattenförmigen Hohlprofilen, die aus flansch- und stegförmigen Teilsegmenten (1, 2) bestehen und insbesondere zum Bau von Fahrzeugzellen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil über seine gesamte Querschnittsbreite oder innerhalb sich periodisch wiederholender Bereiche (Lw) durch ungleiche Geometrie seiner flansch- und/oder stegförmigen Teilsegmente (1, 2) unterschiedliche Substruktur- Eigenfrequenzen aufweist.
2. Hohlprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Teilsegmente (2) jeweils asymmetrisch angeordnet sind.
3. Hohlprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Teilsegmente (2) jeweils unter verschiedenen Winkeln mit den flanschförmigen Teilsegmenten (1) zusammentreffen.
4. Hohlprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Teilsegmente (2) rechtwinklig zu den flanschförmigen Teilsegmenten (1) angeordnet sind und jeweils verschiedenen Abstand zueinander aufweisen.
5. Hohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Teilsegmente (2) und/oder die flanschförmigen Teilsegmente (1) jeweils eine unterschiedliche Dicke aufweisen.
6. Hohlprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Teilsegmente (2) und/oder die flanschförmigen Teilsegmente (1) frequenzbeeinflussende Verdickungen (2a, 1a) aufweisen, die jeweils unterschiedliches Volumen haben und/oder asymmetrisch angeordnet sind.
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ATE63353T1 (de) 1991-05-15
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