DE3735463A1 - Leichtbaukoerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Leichtbaukörper mit mindestens zwei mit Abstand zueinander angeordneten festen Platten oder gekrümmten Flächen, zwischen denen Abstandshalter, durch welche die Platten miteinander fest verbindbar sind, angeordnet sind.

Bei herkömmlichen Leichtbauplatten der eingangs genannten Art, wie sie z.B. in der DE-OS 34 12 846 beschrieben sind, erfolgt die Verbindung zwischen den zwei äußeren festen Deckschichten durch einen Kern, der aus durch Tiefziehen hergestellten, miteinander verbundenen und mit Kunstharz versehenen Flächengebilden aus Fasermaterial besteht. Bei diesem flächenförmigen Sandwichkörper wird daher der Kern zunächst mit der einen Platte verbunden und danach durch Kleben mit der anderen Platte. Solche Platten werden wegen ihrer hohen Festigkeit und geringem Gewicht für unterschiedliche Zwecke benutzt. Sie können auch dort eingesetzt werden, wo höhere Betriebstemperaturen herrschen, die sich jedoch negativ auf die Klebverbindungen auswirken können. Schweißverbindungen kommen im bekannten Falle nicht in Betracht.

Eine weitere Leichtbauplatte ähnlicher Art ist in der DE-PS 23 30 492 beschrieben. Auch in diesem Falle ist es nicht möglich, zwischen den Platten eine feste Verbindung herzustellen, die auch hohen Temperaturen standhält.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Leichtbaukörper der eingangs genannten Art ohne unangemessenen konstruktiven Aufwand so weiterzubilden, daß die zwischen den Abstandshaltern in den Platten oder gekrümmten Flächen hergestellten Verbindungen hohen Temperaturen und Drücken genauso standhalten wie die Platten selbst.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einander zugekehrten Seiten der Platten Bolzen tragen, die in Bohrungen, Ausnehmungen, Durchbrüche oder dgl. von zwischen den Platten angeordneten Abstandshaltern einbringbar und mit diesen fest verbindbar sind.

Man erkennt, daß die Erfindung immer dann verwirklicht ist, wenn die eigentliche Verbindung zwischen den Platten mittels Bolzen und Abstandshalter herstellbar ist, wobei zunächst die Bolzen mit den Platten und dann die Bolzen mit den Abstandshaltern verbunden werden.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Maßnahmen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Bolzen mit den Abstandshaltern form- und kraftschlüssig verbindbar sind. Hierbei können die Maßnahmen auch so getroffen sein, daß die Bolzen auf den Platten gleichmäßig verteilt sind, wobei jeder Bolzen der einen Platte mit jeweils einem Bolzen der anderen Platte z.B. fluchtet. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung ist insbesondere erreichbar, daß die Leichtbauplatte Festigkeitseigenschaften eines einstückigen Körpers besitzt. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Bolzen mit den Platten einstückig ausgebildet sind.

Diese Ausführungsform der Erfindung kommt insbesondere bei Platten aus Kunststoff in Betracht, weil diese z.B. durch Tiefziehverfahren herstellbar sind.

Eine weitere Maßnahme der Erfindung sieht vor, daß die als separate Bauteile ausgebildeten Bolzen mit den Platten durch Schweißen, Kleben, Löten oder dgl. verbindbar sind. Von besonderer Bedeutung sind diese Maßnahmen insbesondere für Platten aus Kunststoff oder Metall, weil bei ihnen an sich bekannte Verbindungsmöglichkeiten voll genutzt werden können.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Abstandshalter die Form regelmäßiger geometrischer Figuren besitzen, deren Außenumhüllung eine mit der einen bzw. mit der anderen Platte verbindbare Auflage- und eine Deckfläche besitzt.

Bei dieser Maßnahme der Erfindung geht es insbesondere darum, bei den Abstandshaltern ein möglichst geringes Gewicht zu erreichen, zum anderen soll dies nicht auf Kosten der Festigkeit der Leichtbauplatte erreicht werden. Die Erfindung macht sich hierbei die Tatsache zunutze, daß die Kräfteübertragung bei regelmäßigen geometrischen Figuren nicht nur problemlos erfolgen kann, es ist auch gewährleistet, daß es zu keiner Verformung der Abstandshalter kommt.

Im Rahmen dieses Erfindungsgedankens ist es besonders zweckmäßig, wenn die Abstandshalter ring-, stern-, n-eck-, kreuzförmig oder dgl. sind. Die ringförmigen Abstandshalter sind hierbei deswegen von besonderer Bedeutung, weil sie besonders einfach herstellbar sind, sie können z.B. als Teile stranggepreßter Hohlprofile bestehen, in denen die gewünschten Durchbrüche, Öffnungen usw. bereits vorhanden sind. Nicht weniger einfach sind auch Abstandshalter herstellbar, die im Querschnitt sternförmig bzw. n-eckförmig sind. Hierbei können die Maßnahmen auch so getroffen sein, daß die Abstandshalter n-eckförmig oder zylinderförmig sind und von der Mitte ausgehende, bis zum benachbarten Abstandshalter sich erstreckende Rippen besitzen, deren Höhe der Höhe der Abstandshalter entspricht.

Eine weitere besonders zweckmäßige Maßnahme der Erfindung sieht vor, daß die Abstandshalter aus konzentrischen, mittels Stege verbundenen Körpern gleicher Höhe bestehen. Im Rahmen dieses Erfindungsgedankens ist es zweckmäßig, wenn mehrere Abstandshalter zu einem rostförmigen Abstandshalter zusammengefaßt sind. Hierbei geht es im wesentlichen darum, zwischen den Platten einen Körper anzuordnen, der die Eigenschaft eines einstückigen Körpers besitzt und somit die Festigkeit der Leichtbauplatte erhöht. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Abstandshalter sternförmig sind und wenn die Enden der Zacken Augen bzw. Schalen aufweisen, die mit den Schalen bzw. Augen der benachbarten Abstandshalter formschlüssig verbindbar sind.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß mindestens zwei Leichtbauplatten zu einer mehrschichtigen Leichtbauplatte zusammengefaßt sind. Diese Ausführungsform der Erfindung kommt insbesondere dann in Betracht, wenn das spezifische Gewicht der Leichtbauplatte sehr gering und ihre Belastbarkeit sehr hoch sein soll. Der Gedanke, eine Platte zu schaffen, die eine hohe Festigkeit und geringes spezifisches Gewicht aufweist, kann auch auf andere Körper übertragen werden, und zwar insbesondere auf Rohre oder Hohlkörper. Handelt es sich hierbei um ein Rohr, dann ist es zweckmäßig, wenn auf der zylindrischen Außenseite des Rohres radial verlaufende, mit dem Rohr fest verbindbare Bolzen angeordnet sind, wenn das Rohr in einem zylinderförmigen und koaxial angeordneten Hohlkörper mit radial nach innen gerichteten Bolzen oder Schrauben umgeben ist und wenn zwischen dem Rohr und dem Hohlkörper mit den Bolzen des Rohres und den Bolzen des Hohlkörpers verbindbare Abstandshalter angeordnet sind. Somit erhält man ein doppelwandiges Rohr mit einem sehr geringen spezifischen Gewicht bei gleichzeitiger Erhöhung seiner Festigkeit.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus den Zeichnungen hervor. Es zeigt:

Fig. 1 in Explosionsdarstellung einen Teil einer Leichtbauplatte mit dünnen Platten und ringförmigen Abstandshaltern,

Fig. 2 einen vertikalen und einen horizontalen Querschnitt durch einen ringförmigen Abstandshalter,

Fig. 3 einen vertikalen und einen horizontalen Querschnitt durch einen hexagonalen Abstandshalter,

Fig. 4 eine vertikale Draufsicht auf eine Platte mit den in Fig. 3 dargestellten Abstandshaltern,

Fig. 5 eine Leichtbauplatte in Explosionsdarstellung und mit Abstandshaltern nach Fig. 3,

Fig. 6 einen kreuzförmigen Abstandshalter in vertikalem und in horizontalem Querschnitt,

Fig. 7 eine vertikale Draufsicht auf eine Platte mit Abstandshaltern nach Fig. 6,

Fig. 8 in Explosionsdarstellung eine Leichtbauplatte mit Abstandshaltern nach Fig. 6,

Fig. 9 in Explosionsdarstellung eine Leichtbauplatte mit rostförmigen Abstandshaltern,

Fig. 10 einen kreuzförmigen Abstandshalter und einen Teil eines Querschnittes einer Leichtbauplatte mit einem kreuzförmigen Abstandshalter,

Fig. 11 eine mehrschichtige Leichtbauplatte,

Fig. 12 eine weitere Ausführungsform von Abstandshaltern, die miteinander verbunden sind,

Fig. 13 einen Teil eines Querschnitts durch ein doppelwandiges Rohr mit Abstandshaltern,

Fig. 14 eine Leichtbauplatte mit Abstandshaltern,

Fig. 15 eine axiale Draufsicht auf ein doppelwandiges Rohr mit Abstandshaltern,

Fig. 16 einen Teil eines Querschnittes durch ein doppelwandiges Rohr mit Abstandshaltern,

Fig. 17 ein zweischaliges Flächenblech als Wärmedämmpaneel mit integriertem Reflektor (Isometrie und Schnitt),

Fig. 18 ein dreischaliges Flächenblech als Wärmedämmpaneel mit integriertem Flächenwärmetauscher (Perspektive und Teilschnitt) und

Fig. 19 Schweißbolzen für Reibungsverbund, verschiedene Ausführungen (Ansichten und Schnitte).

In Fig. 1 ist ein Teil einer Leichtbauplatte mit zwei mit Abstand zueinander angeordneten Platten 10 und 12 dargestellt, zwischen denen Abstandshalter 14 angeordnet sind, durch welche die Platten 10,12 miteinander fest verbindbar sind. Die einander zugekehrten Seiten der Platten 10 und 12 tragen Bolzen 18 und 19, die in Bohrungen der zwischen den Platten 10 und 12 angeordneten Abstandshalter einbringbar und mit diesen fest verbindbar sind.

Man erkennt (vgl. Fig. 2), daß die Bolzen 18 und 19 mit den Abstandshaltern 14 form- und kraftschlüssig verbindbar sind. Die Bolzen 18 und 19 sind auf den Platten 10 und 12 gleichmäßig verteilt, wobei jeder Bolzen der einen Platte mit jeweils einem Bolzen der anderen Platte z.B. fluchtet. Die Bolzen 18 und 19 können als separate Bauteile ausgebildet sein, die mit den Platten 10 und 12 z.B. durch Schweißen, Kleben, Löten oder dgl. verbindbar sind.

Die Fig. 3, 4 und 5 lassen erkennen, daß die Abstandshalter 20 die Form regelmäßiger geometrischer Figuren besitzen, deren Außenumhüllung eine mit der einen bzw. mit der anderen Platte 10 bzw. 12 verbindbare Auflagefläche 23 und eine Deckfläche 22 besitzt. Man erkennt, daß die Abstandshalter 20 im Querschnitt die Form eines regelmäßigen Sechseckes besitzen und von der Mitte ausgehende, zu den benachbarten Abstandshaltern sich erstreckende Rippen 30, 32 besitzen, deren Höhe der Höhe der Abstandshalter 20 entspricht. Die Bohrungen 35 der Abstandshalter 20 sind so bemessen, daß die Bolzen 18 und 19 mit ihnen form­ und kraftschlüssig verbindbar sind. Der wesentliche Vorteil der Rippen 30 besteht darin, daß zwischen den Platten 10 und 12 ein gitterförmiges Gebilde herstellbar ist, durch das die Festigkeit der Leichtbauplatte einfach erhöht werden kann.

Die Fig. 6, 7 und 8 lassen erkennen, daß die Abstandshalter 60 in vertikaler Draufsicht die Form eines Kreuzes besitzen. Die Enden der Arme sind mit jeweils einer durchgehenden Bohrung 61 versehen, in die beidseitig Bolzen 19 einsteckbar sind. Die Deckfläche 66 und die Auflagefläche 67 der Abstandshalter 60 bestehen aus flachen Kreuzen, welche die sternförmigen Grundkörper 68 oben und unten abdecken, so daß die Abstandshalter satt auf den Platten 10 und 12 aufliegen können. Da die Fläche der Abschnitte 66 und 67 größer ist als die beiden Stirnflächen des Zentralabschnittes 68, kann auch der von den Platten 10 und 12 herrührende Druck bzw. die herrührende Belastung besser aufgefangen werden. In den Fig. 9 und 10 sind Abstandshalter 90 dargestellt, die ebenfalls kreuzförmig ausgebildet und zu einem Rost (Fig. 9) zusammengefaßt sind. In diesem Falle besitzen die beiden Stirnseiten der Abstandshalter 90 keine Abdeckabschnitte. In diesem Falle ist es auch nicht unbedingt notwendig, die Stirnflächen der Abstandshalter zu vergrößern, da durch die Vielzahl der Abstandshalter eine hinreichend große Fläche gebildet ist, durch die die von den Platten 10 und 12 herrührenden Belastungen ohne weiteres aufgefangen werden können. Der Vorteil dieser Abstandshalter, deren Enden ringförmige, die Bolzen aufnehmenden Durchgangsbohrungen 90 besitzen, besteht darin, daß sie einfach herstellbar sind. Bestehen sie z.B. aus Kunststoff oder Aluminium, dann besteht die Möglichkeit, sie als stranggepreßte Hohlprofile herzustellen, die danach auf die gewünschte Länge zugeschnitten werden.

Es ist auch ohne weiteres möglich, einen großen rostförmigen Abstandshalter herzustellen, wie er in Fig. 9 dargestellt ist, ohne daß es zuvor erforderlich wäre, einzelne Abstandshalter auszubilden.

Die Fig. 11 läßt erkennen, daß die Leichtbauplatte aus sechs Einzelplatten 110 bis 115 besteht, die miteinander mittels Abstandshalter 118 und Bolzen 119 verbindbar sind. Eine Leichtbauplatte aus Kunststoff oder Metall kann hierbei so hergestellt sein, daß die beiden Außenplatten 110 und 115 einseitig mit Bolzen 119 versehen sind, während die zwischen ihnen angeordneten Platten 111 bis 114 mit beidseitig vorstehenden Bolzen versehen sind. Die Bolzen 119 können widerhakenähnlich ausgebildet sein und einen geringfügig größeren Außendurchmesser besitzen als die Bohrungen 117 der Abstandshalter 118. Entscheidend ist hierbei, daß eine feste Verbindung zwischen dem Bolzen 119 und den Platten einerseits und dem Bolzen 119 und den Abstandshaltern 118 andererseits hergestellt wird.

Man erkennt, daß es ohne weiteres möglich ist, eine Leichtbauplatte mehrschichtig auszubilden. Es muß lediglich darauf geachtet werden, daß der gewünschte Form- und Kraftschluß zwischen den einzelnen Bauteilen erreicht wird.

Aus der Fig. 12 geht hervor, daß die Abstandshalter 120, 121 in vertikaler Draufsicht sechseckförmig sind und von der Mitte ausgehende Rippen 123 bzw. 124 besitzen, deren Enden Augen 125 bzw. Schalen 126 aufweisen. Die Augen 125 sind mit den Schalen 126 formschlüssig verbindbar. Jeder Abstandshalter 120 bzw. 121 besitzt 18 rechtwinklig zu den nicht näher dargestellten Platten verlaufende Bohrungen 127, in die nicht näher dargestellte Bolzen einsteckbar sind. Es ist nicht unbedingt erforderlich, sämtliche Bohrungen 127 mit Bolzen zu versehen, entscheidend ist vielmehr, daß die Bolzen zwischen den Platten gleichmäßig verteilt sind. Auch in diesem Falle sind die Abstandshalter 120 bzw. 121 einfach herstellbar.

In den Fig. 13, 15 und 16 ist ein Teil eines Rohres 150 dargestellt, auf dessen zylindrischen Außenseite 151 radial verlaufende, mit dem Rohr 150 fest verbindbare Bolzen 153 angeordnet sind. Das Rohr 150 ist in einem zylinderförmigen und koaxial zum Hohlkörper 156 (in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls ein Rohr) mit radial nach innen gerichteten Schrauben 157 angeordnet ist. Zwischen dem Rohr 150 und dem Hohlkörper 156 sind mit den Bolzen 153 des Rohres 150 und des Hohlkörpers 156 verbindbare Abstandshalter 159 angeordnet. Die beiden axialen Enden der Abstandshalter 159 besitzen jeweils einen Bund 158 und 160, die die eigentliche Stützfläche der Abstandshalter 159 bilden. Der Hohlkörper 156 könnte genauso aus zwei zu einem Rohr zusammenfaßbaren Schalen gebildet sein.

Beim Gegenstand nach Fig. 14 handelt es sich um eine zweiachsig gekrümmte Leichtbauplatte, die Schweißbolzen sind nicht dargestellt.

Die Fig. 17 läßt erkennen, daß die Leichtbauplatte aus zwei Flächenblechen 170 und 171 besteht, an deren Innenseiten angeformte oder angeschweißte Bolzen 177 und 178 angeordnet sind. Diese Bolzen sind mit Abstandshaltern 172 kraft- und formschlüssig verbindbar. Die im Querschnitt kreisrunden Abstandshalter 172 besitzen jeweils einen, etwa mittig angeordneten und radial verlaufenden Bund 173, auf dem sich ein Reflektor 175 abstützt. Umfangsseitig der Leichtbauplatte ist ein Umleimer aus wärmeisolierendem Material angeordnet, dessen Höhe der Höhe der Abstandshalter entspricht. Eine derartige Leichtbauplatte kann als Wärmedämmpaneel benutzt werden, dessen Eigenschaften wärmedämmend z.B. so verbessert werden können, daß der Hohlraum zwischen den Flächenblechen evakuiert wird.

Das in Fig. 18 dargestellte dreischalige Flächenblech kann ebenfalls als Wärmedämmpaneel benutzt werden. Es besteht aus drei Platten 180, 181 und 189. Die beiden unteren Platten 180 und 181 haben den gleichen Aufbau wie das zweischalige Flächenblech nach Fig. 17. Die Platten 180 und 181 sind innenseitig mit Bolzen 187 und 188 versehen, die mit den jeweils einen Bund 185 aufweisenden Abstandshaltern 184 form- und kraftschlüssig verbunden sind. Umfangsseitig sind die Platten 180 und 181 mit einem Umleimer 182 verbunden. Die obere Platte 181 weist nach außen abstehende Bolzen 188 auf, die mit den Abstandshaltern 186 und somit auch mit den Bolzen 187 der Deckplatte 189 verbindbar sind. Nachdem die Deckplatte 189 mit der Platte 181 verbunden worden ist, kann sie umfangsseitig mit der Platte 181 z.B. verschweißt werden. Die Schweißnaht 190 stellt eine dichte Verbindung der Deckplatte 189 mit der Platte 181 her. Ist der zwischen den Platten 180 und 181 vorhandene Raum evakuiert und mit einem Reflektor versehen worden, dann kann dieser Körper als Flächenwärmetauscher benutzt werden, wobei die Mediumzufuhr, z.B. Wasser, in den Raum 192 über eine Leitung 183 zugeführt bzw. abgeführt wird.

Schließlich zeigt die Fig. 19 drei verschiedene Schweißbolzen 194, 195 und 196. Bei dem Schweißbolzen 194 handelt es sich um einen Rillenbolzen mit einer Sacklochbohrung 197, so daß er teilweise elastisch nachgiebig ist.

An seiner radialen Außenseite sind etwa ringförmige Vorsprünge 193 ausgebildet. Ein axiales Ende des Rillenbolzens 194 besitzt einen axial ausgerichteten Zapfen 199, durch den eine Verbindung mit einer Platte z.B. durch Schweißen herstellbar ist. Der Schweißbolzen 195 ist als Zahnbolzen ausgebildet und besitzt widerhakenähnliche, radial ausgerichtete Vorsprünge 202, durch die unlösbare Verbindungen mit Abstandshaltern herstellbar sind. Im unteren Bereich besitzt der Bolzen 195 eine Einschnürung 200, die in einen Bund 210 ausläuft. Die Einschnürung 200 dient dazu, die nicht näher dargestellte Schweißnaht im Abstandshalter unterbringen zu können. Die umfangsseitig ausgebildete Schweißnaht ist somit nicht größer als der Außenumriß des Bundes 210. Der Schweißbolzen 196 ist mit dem Gewinde 205 versehen und besitzt einen Zapfen 199.

Einige Anwendungsbeispiele der Leuchtbaukörper

Aufgrund der zu erwartenden günstigen Eigenschaften bei statischer und dynamischer Beanspruchung und einem wirtschaftlichen, voll automatisierten Herstellungsverfahren, haben diese neuartigen Leichtbauelemente ein großes Anwendungsspektrum, das den Fahrzeug- und Flugzeugbau ebenso beinhaltet wie die Bautechnik und den Anlagenbau.

In der Bautechnik kommen zu den vorteilhaften Leichtbaueigenschaften eine Reihe weiterer günstiger Eigenschaften. Bei der Verwendung von Abstandshaltern aus Kunststoff entstehen flächenförmige, thermisch entkoppelte Fassadenbauteile. Der Hohlraum zwischen den Blechen kann entweder ausgeschäumt oder mit Mineralwolle ausgestopft werden. Er kann, zusammen mit einer entsprechenden Kondensbildung des Paneels, eine Schwergasfüllung für eine erhöhte Wärmedämmung enthalten und er kann auch von Luft oder Wasser durchströmt werden und dabei als Wärmetauscher dienen. Das Wärmedämmpaneel kann zusätzlich zu der Schwergasfüllung einen zweiseitigen Reflektor beinhalten, der die Wärmestrahlung der Flächenbleche zurückwirft.

Ein optimales Wärmedämmpaneel entsteht durch das Evakuieren des Hohlraumes. Um ein dauerhaftes Vakuum zu erzielen, ist jedoch die Verwendung von Edelstahlblechen mit einer entsprechenden Mindestdicke notwendig, die am Rand sorgfältig gekantet und verschweißt werden müssen.

Aufgrund der geringen Strahlungszahl metallisch blanker Oberflächen kann ein zusätzlicher Reflektor entfallen. Das Evakuieren steigert die Steifigkeit des Leichtbauelementes. Die Abstandshalter werden über die planmäßige Vorspannung, die durch die formschlüssige Verbindung mit den Schweißbolzen hervorgerufen wird, hinaus durch das Vakuum gegen die Deckbleche gepreßt.

Man kann die Deckbleche und die Abstandshalter so aufeinander abstimmen, daß während des Evakuierens eine planmäßige, plastische Verformung der Deckbleche eintritt. Damit wird die Steifigkeit des hochwärmedämmenden Bauteils um ein vielfaches gesteigert.

Für evakuierte Wärmedämmpaneele ist, wie bereits erwähnt, ein geschweißter Randverbund der Deckbleche unerläßlich. Bei einfacheren Ausführungen kommen auch gasdichte Umleimer in Frage. Die Auflösung des sonst üblichen Sandwichkernes in einzelne Abstandshalter erlaubt es, aneinander stoßende, zweischalige Flächenbleche miteinander zu verschweißen. So können, neben großen Flächen, auch vollständig isolierte Hohlräume und auch röhrenförmige Querschnitte hergestellt werden. Vor allem ein zweischaliges Rohr mit evakuiertem Hohlraum und dadurch hochdämmenden Eigenschaften kann für zukünftige Energietransportsysteme von Bedeutung sein.

Verwendet man Abstandshalter aus keramischem Material, können durch das kontinuierliche Verschweißen aneinander stoßender Deckbleche hochdämmende Kammern gebaut werden, die auch extrem hohen Temperaturen standhalten können. Hier könnten sich Anwendungsmöglichkeiten bei Verbrennungs- und Filteranlagen ergeben.

Die dämmenden Eigenschaften der Leichtbauelemente werden durch die vollständige, thermische Entkoppelung der beiden metallischen Deckschichten erzielt. Dafür werden Abstandshalter aus Kunststoff oder Keramik verwendet. Für ein Schalldämmpaneel gilt prinzipiell der gleiche konstruktive Aufbau, was die Verbindung der Flächenbleche betrifft. Bei einem Schalldämmpaneel ist jedoch der Luftraum zwischen den Abstandshaltern mit Mineralwolle gefüllt, das raumseitige Flächenblech ist gelocht.

Bei einem flächenförmigen Wärmetauscher ist das Leichtbauelement mit einer Zu- und Ablauföffnung versehen und der Raum zwischen den Abstandshaltern wird von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmt, das über die Oberfläche der Deckbleche Wärme aufnehmen oder abgeben kann.

In mehrschichtigen, flächenförmigen Leichtbauelementen können die besprochenen Funktionen auch kombiniert auftreten. So kann ein Flächenwärmetauscher mit einem Wärmedämmpaneel kombiniert werden, das seinerseits durch ein weiteres, gelochtes Blech zu einem Schalldämmpaneel wird.

Die vorgeschlagene Leichtbauverbundtechnik ist also besonders für elementierte Fassadenkonstruktionen geeignet. Eine Technik für die Eindeckung zweiachsig gekrümmter Konstruktionen mit entsprechend gekrümmten Hüllelementen ist bisher nicht bekannt. Mit den hier vorgestellten Paneelkonstruktionen wäre eine Lösung dieser Aufgabe gegeben.

Mehrere, durch Abstandshalter verbundene Flächenbleche bilden lammelierte Volumen, für die es eine Reihe spezieller Anwendungen gibt, auf die nur stichwortartig eingegangen werden kann. Beispielsweise könnten derartige Schichtbaukörper in der Batterietechnik oder auch zur Herstellung großer Filteranlagen eine Rolle spielen.

Ein ganz metallisches, ebenes Leichtbauelement erhält man durch die Verbindung eines elementierten Wabenkerns mit zwei Deckblechen. Der elementierte Wabenkern setzt sich aus Abschnitten von Strangpreßprofilen zusammen, die formschlüssig ineinandergreifen. Die gegenüberliegenden Seiten der Flächenbleche sind mit einer Vielzahl von Schweißbolzen versehen. Diese werden in die dafür vorgesehenen Kanäle der Strangpreßprofile eingepreßt. Während dieses Vorganges in einer Presse kommt es zu einer sogenannten Kalt-Preß-Schweißverbindung. Das dabei entstandene ganzmetallische Leichtbauelement hat glatte Oberflächen und ist außerordentlich biegesteif. Durch eine zusätzliche Verklebung des Wabenkerns mit den Flächenblechen kann die Stabilität des Elementes noch gesteigert werden. Diese hochwertigsten Leichtbauelemente kommen vor allem für den Fahrzeug- und Flugzeugbau in Betracht.

Claims (19)

1. Leichtbaukörper mit mindestens zwei mit Abstand zueinander angeordneten festen Platten oder gekrümmten Flächen, zwischen denen Abstandshalter angeordnet sind, durch welche die Platten miteinander fest verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Seiten der Platten (10, 12) Bolzen (18, 19) tragen, die in Bohrungen (21), Ausnehmungen, Durchbrüche oder dgl. der zwischen den Platten (10, 12) angeordneten Abstandshalter (14) einbringbar und mit diesen fest verbindbar sind.

2. Leichtbaukörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (18, 19) mit den Abstandshaltern (14) form­ und kraftschlüssig verbindbar sind.

3. Leichtbaukörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (18, 19) auf den Platten (10, 12) gleichmäßig verteilt sind, wobei jeder Bolzen (18) der einen Platte (12) mit jeweils einem Bolzen (19) der anderen Platte (10) z.B. fluchtet.

4. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen mit den Platten einstückig ausgebildet sind.

5. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als separate Bauteile ausgebildeten Bolzen (18, 19) mit den Platten (10, 12) durch Schweißen, Kleben, Löten oder dgl. verbindbar sind.

6. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (20) die Form regelmäßiger geometrischer Figuren besitzen, deren Außenumhüllung eine mit der einen bzw. mit der anderen Platte (10, 12) verbindbare Auflage- (23) und eine Deckfläche (22) besitzt.

7. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (20) ring-, stern-, n-eck-, kreuzförmig oder dgl. sind.

8. Leichtbaukörper nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (20) n-eckförmig oder zylinderförmig sind und von der Mitte ausgehende, bis zum benachbarten Abstandshalter sich erstreckende Rippen (30, 32) besitzen, deren Höhe der Höhe der Abstandshalter (20) entspricht.

9. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter aus konzentrischen, mittels Stege verbundenen Körpern gleicher Höhe bestehen.

10. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abstandshalter zu einem rostförmigen Abstandshalter zusammengefaßt sind.

11. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter sternförmig sind und daß die Enden der Zacken Augen bzw. Schalen aufweisen, die mit den Schalen bzw. Augen der benachbarten Abstandshalter formschlüssig verbindbar sind.

12. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Leichtbauplatten zu einer mehrschichtigen Leichtbauplatte zusammengefaßt sind.

13. Leichtbaukörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten und die Abstandshalter aus Kunststoff, Metall oder Keramik bestehen.

14. Leichtbaukörper, gekennzeichnet durch ein Rohr oder Hohlkörper, auf dessen zylindrischen Außenseite (151) radial verlaufende, mit dem Rohr (150) fest verbindbare Bolzen angeordnet sind, und dadurch, daß das Rohr (150) in einem zylinderförmigen und koaxial angeordneten Hohlkörper mit radial nach innen gerichteten Bolzen oder Schrauben (157) angeordnet ist und daß zwischen dem Rohr (150) und dem Hohlkörper (152) mit den Bolzen (153) des Rohres (158) und den Bolzen des Hohlkörpers (156) verbindbare Abstandshalter (159) angeordnet sind.

15. Verfahren zur Herstellung von Leichtbaukörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die einander zugekehrten Seiten der Platten, Zylinder oder gekrümmten Flächen mit Bolzen z.B. durch Schweißen, Kleben, Löten oder dgl. bestückt werden, daß daraufhin die Bolzen des einen Leichtbaukörperteiles, z.B. der Platte, mit Abstandshaltern versehen werden und daß schließlich das andere Leichtbaukörperteil, z.B. die andere Platte, mit den Abstandshaltern über seine Bolzen verbunden werden, indem die Platten gegeneinander gepreßt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15 zur Herstellung von Gefäßen, Behältern oder dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des inneren Grundbehälters mit etwa rechtwinklig zur Wand des Grundbehälters verlaufenden Bolzen versehen wird, daß daraufhin die Bolzen mit Abstandshaltern versehen werden und daß schließlich der Grundbehälter in einen Außenbehälter angeordnet wird, an dessen Innenseite sich die Abstandshalter abstützen und mit ihm z.B. durch Schrauben verbunden werden können.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines aus zwei Schalen bestehenden Außenbehälters, diese miteinander verschweißt und gasdicht mit dem Grundbehälter verbunden werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in den Außenbehälter oder in dem einem Leichtbaukörperteil ein Ventil eingebaut wird, um den Hohlraum des Leichtbaukörpers evakuieren zu können.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtbaukörperteile sowie die Abstandshalter aus Aluminium bestehen, wobei die Verbindung zwischen den Bolzen und den Abstandshaltern durch Kaltpress-Schweißen hergestellt wird.