WO2007088064A1 - Constructional element - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a component, in particular a supporting structure, comprising at least two spaced-apart and interconnected by spacers surface elements.
- Such components are known in the art, for example, as web plates, which comprise two substantially planar parallel surface elements, said surface elements are connected by running between the surface elements spacers (webs) and thus form a strong, stable yet lightweight composite, the can be used as a component.
- components of this type are known, which are designed as a sandwich construction in which a core is present between two surface elements, wherein this core forms a spacer.
- a core is configured as honeycomb honeycomb and connects the surface elements with each other.
- a disadvantage of these aforementioned known in the prior art devices and in particular of sandwich structures with traditional core structure is e.g. that the thickness is due to the nature and design of the core materials i.d.R. is severely limited (cm range). This results in a (strongly) limited load capacity. Also, the thicknesses are consistently constant.
- Core material is available i.d.R. an unfavorable weight ratio of core and
- the core structure is usually uniform / uniform and isotropic. Its adaptation in structure and spatial arrangement to special (stress) conditions
- Typical connections between core and cover layers as well as core materials are not high-temperature / fire-resistant and / or aging-resistant.
- the object of the invention is to provide a device of the generic type, which is characterized by a higher than the prior art devices in the prior art capacity, i. Load capacity per weight, characterized and avoids the disadvantages mentioned.
- This object is achieved according to the invention in that in a component having at least two spaced-apart and interconnected by in particular a plurality of individual spacers surface elements at least one of the surface elements arranged in the surface recesses, wherein in or at least one Recess a spacer is attached, which is formed at least in the vicinity of the attachment as a hollow profile.
- An essential core idea of the invention is that precisely the surface areas of a surface element on which spacers are arranged are supported / stiffened by the spacers so that the material for the supporting effect is dispensable within the spacers, so that the thicknesses of the surface elements are proportionately reinforced and As a result, components of higher load capacity can be formed. It is further provided according to the invention that a spacer is not formed as in the prior art, such as in the web plates, as a spacer of a solid material, but that it is formed at least in the vicinity of the attachment as a hollow profile.
- a spacer is designed as a hollow profile at least in its end region, if appropriate also completely, and the hollow profile-like end region is connected to the recess or the edge region of a recess.
- a spacer is formed at least in its mounting area as a hollow profile and not in solid construction.
- a recess is connected to the spacer or merges into the open end and thus into the wall of a hollow profile.
- Such a transition can for example also be made in one piece.
- a spacer extends from a recess in the direction of an adjacent surface element and is secured thereto, in particular in the same way on or in a recess of this adjacent surface element.
- the surface of a surface element in particular merges continuously into the inner surface of a spacer formed as a hollow profile, at least in the fastening region.
- Such a continuous transition can be done for example by a rounding at the transition between surface element and spacers.
- a spacer does not protrude beyond the surface of a surface element.
- one end of a spacer is inserted through a recess in a surface element and the surface element is connected in the region of the recess with an outer wall of the spacer.
- a connection can be done for example by gluing or welding or a screw or collar clamping.
- a spacer in its end region has a smaller cross section, in particular a smaller diameter, than the cross section or diameter of the recess in one Surface element, so that this end portion can be inserted through the recess.
- the spacer may further spaced from the end region have a larger cross-section, for example by a step, so that a spacer can be inserted through the recess only to this cross-sectional enlargement or step and comes to rest.
- connection can be made.
- a (detachable) screw as the aforementioned possible connection, it may be provided that one end of a spacer has an external thread / internal thread, which is hin trimsteckbar through a recess in a surface element, then a screw, in particular a nut / screw with an internal thread / Male thread, screw on / in this end of the spacer / einzaubrauben and thus to achieve a clamping force and possibly forrnschlüssige connection between the screw, surface element and spacers.
- a surface element has a specific thickness and the recess comprises a recess up to a certain depth or a surface element has a depression / embossment, so that a screw element, such as a screwdriver, is used.
- a nut, with a sufficiently low height completely rests in the recess, recess or impression of the surface element and does not protrude beyond the surface of the surface element.
- a spacer is formed at least in the region of both ends as a hollow profile.
- at least one of the ends of a spacer is fastened to or in a recess, preferably both hollow-profile-like ends. It is not inconsistent with the invention if the spacer between the two designed as a hollow profile ends has a solid area. Nevertheless, it will preferably be provided in the context of the invention that a spacer is formed over its entire length as a hollow profile. This produces the highest weight saving while achieving a high load capacity and thus leads to an increase in the specific carrying capacity of a component according to the invention.
- a spacer in the aforementioned embodiment of a spacer as a hollow profile over its entire length, a spacer can then channel-like connect two recesses in opposing surface elements.
- the two recesses it is not absolutely necessary for the two recesses to lie opposite each other directly, in particular in alignment, so that in this case, with a planar formation of the surface elements, a spacer would be arranged at a right angle to the surface elements.
- a spacer extends at an angle deviating from the right angle to a respective surface element and in this case connects two non-aligned recesses.
- both cross-sections may be round, elliptical or, for example, also polygonal, such as triangular or preferably quadrangular.
- any cross-sectional shape is possible.
- the cross section of the recess can be at least slightly larger than the cross section of the hollow profile in order to achieve an attachment to each other substantially at corresponding cross sections. This is the case in particular when a continuous, in particular rounded, transition is selected in the edge region between the recess and the hollow profile end of a spacer.
- juxtaposed spacers do not touch each other, which in the sense of the invention is understood to mean that two spacers arranged next to each other do not have a common wall section, as is the case, for example, in conventional honeycomb honeycombs where a wall area is always part of two adjacent honeycomb elements. In particular, this also means that there is a continuous area between two spacers. This ensures that the area between two surface elements is continuous, in particular in every possible direction has a patency.
- spacers in particular juxtaposed spacers are interconnected, for example by bracing.
- Such struts may run parallel to the surface elements, in another embodiment also not parallel, e.g. such that an upper end of a spacer is connected to a lower end of an adjacent spacer.
- Such struts may in a preferred embodiment be designed such that they themselves have the design features of the spacers described above, and e.g. are secured in or on a recess in a wall of a spacer.
- these struts which in turn may be formed as spacers, be braced again with each other, whereby these struts of the struts can be designed as the above-described spacers constructively and are fixed in or on recesses.
- Such a construction can be continued iteratively.
- the braces are arranged such that they form an auxetic grid, for example, in that the braces are tangentially fixed to spacers, especially if such spacers have round cross-sections.
- auxetic grating or an auxetic grating is known in the art and requires no further explanation in the context of this invention.
- the design of the struts in the form that they form an auxetic grid has particular advantages in a load of such a running component, since due to the auxeticity an internal stiffening and thus improved supporting effect is achieved.
- stiffening and / or beading or other profiling / embossing / surface structuring or curvature to be arranged at least on / on or in one side (upper and / or lower side) of a surface element, to achieve a further increase in specific carrying capacity.
- stiffeners or beads may extend in particular between spacers or recesses and in particular adjacent spacers or recesses.
- stiffeners or beads or other profilings can also be arranged as desired oriented to spacers or recesses.
- stiffeners or beads or other profiles it may be provided that these form an auxetic grid structure, which can be achieved, for example, as in the abovementioned struts, by a tangential arrangement of the stiffeners and / or beads and / or other Profiles to the recesses or spacers.
- a surface element is provided with at least one cover layer.
- Such a cover layer can for example help to cover the recesses in a surface element and thus lead in particular to an optically or eg haptically pleasing appearance or to a function (eg corrosion protection, wear protection, insulation), wherein such a cover layer does not necessarily contribute to the specific load-bearing capacity must, if appropriate, even be negligible with regard to such a contribution.
- a function eg corrosion protection, wear protection, insulation
- a cover layer is formed as a sheet-like element which forms projections which can engage in recesses / spacers in particular positive and / or non-positive.
- a connection e.g. Locking and / or snap connection takes place between the projections of a cover layer and the recesses or spacers, which may optionally be formed correspondingly.
- a cover layer can subsequently be applied to a surface element and, if necessary, also released again, wherein the cover layer can securely connect by a connection due to the interlocking projections and recesses / spacers.
- a cover layer may also have other external profiles, e.g. for visual or haptic reasons.
- the intermediate space between two surface elements ie those which are connected to spacers and / or the space in a spacer, which is at least partially hollow according to the invention, at least partially with a particular layered filling material.
- a filling material can have positive functions have, for example, with respect to vibration properties, insulation properties, such as heat and sound insulation and possibly also meet fire safety requirements.
- Such filling material may for example be formed from a foam-like or latticed or cellular material and / or ceramic plates or powder.
- a filling material is formed by at least one material web, in particular a plurality of mutually superposed material webs, such as fabric webs.
- fabric webs may e.g. surround the spacers, for which the fabric webs have corresponding recesses.
- Such fabric webs which may also be fiber composites, may provide a component with further functional properties, such as e.g. with armor or bullet resistance and / or vibration damping.
- the cavities in spacers and / or between surface elements with a fluid, e.g. to flow through a liquid.
- fluid lines with particular stability can be produced and / or e.g. Heat exchangers (also heating and cooling surfaces), when fluids flow in spacers and between surface elements or between adjacent surface elements.
- a surface element forms a grid, in particular a grid acting auxetically, through the arrangement or through the cross section of the recesses.
- the recesses may be formed in particular in deviation from a round cross section such that the remaining surface areas of the surface element form a grid, in particular with auxetic effect.
- the spacers can be adapted to these particular cross-sectional shapes.
- it can also be provided that at least in some areas the distances between recesses lying on / in opposite surface elements are different from each other and are connected by spacers, in particular of equal length or of different lengths. It can thus be formed, for example, a bent or corrugated component.
- a spacer has a structuring and / or a not straight, in particular curved extension.
- Spacers may thus also be bent or e.g. also be wavy or have any other shape to have a not straight extension. This also means that the diameter or the cross-sectional shape changes over the length of a spacer.
- surface elements or components according to the invention can also have one or two-axis curvatures.
- the structuring which may have at least one spacer, it may be provided that this structuring is formed by a non-smooth surface of a spacer.
- the surface inner and / or outer surface
- the surface may have an embossing and / or stiffening and / or beads and / or cutouts or recesses or form a grid.
- Spacers may include, for example, holes having arbitrary cross-sectional shapes connecting the interior and exterior of the spacer.
- non-continuous embossments / embossments for example, inward or outward-facing projections, for example, be designed as bumps. There may be recesses and / or indentations in be provided regular or irregular arrangement.
- stiffeners which may be formed, for example, as struts and may be arranged on an outer and / or inner surface of a spacer.
- Any type of structuring for example of the aforementioned type, can also be designed so that an auxetic effect results from this structuring, which further contributes to the stability of the spacers.
- the recesses are formed such that, in conjunction with the cross-sectional shape of the recesses, the remaining surface regions of the spacer form an auxetic grid.
- a spacer is formed from a different material than a surface element. It can also be provided that two surface elements which are connected by spacers, have different materials, so that a device according to the invention can also be constructed of three or more different materials.
- a metal can be chosen for the spacers and composite or ceramic materials for the surface elements or cover layers.
- other materials may be added by filling a device in the manner described above with foams, cellular or other materials such as tissue, etc.
- a surface element of the type described above may itself also comprise a classic sandwich construction or at least form part of a sandwich construction.
- a surface element can form part of a sandwich structure which consists of a plurality of interconnected planar elements which, if appropriate, have a traditional core material, for example, for their connection to one another.
- the entire sandwich structure can be considered as a surface element in the context of the invention barely it can form the surface element according to the invention at least one of the sheet-like elements of such a sandwich structure.
- the ratio of the open surface to the closed surface of a surface element it may be provided that this ratio is selected to be smaller than 0.8, in particular smaller than 0.7, and in particular in the range from 0.2 to 0.25.
- FIG. 1 shows a first simple embodiment with at least one side hollow profile-shaped spacers
- Figure 2 shows an embodiment with completely hollow spacers that merge steadily into the surface elements
- Figure 3 shows an embodiment according to Figure 2, in which spacers are interconnected again by hollow struts
- FIG. 4 shows an embodiment substantially according to FIG. 2 with or without cover layer, regular and irregular distribution of the spacers and with / without filling in of the areas between the spacers
- Figure 5 shows an embodiment in which the upper surface element in turn are formed as a sandwich construction, wherein the lower surface element has the recesses according to the invention with transition into the spacers and a cover layer on both sides
- Figure 6 shows an embodiment according to Figure 5, but with both surface elements of the invention recesses with Have spacers and both surface elements consist of a sandwich construction
- Figure 7 shows an embodiment with stiffeners on a surface of a
- Figure 8 stiffeners, which are arranged on the surface of a surface element, which has no recesses but a cover layer
- Figure 9 shows the arrangement of struts between spacers, each in the end region near a surface element not shown here
- Figure 10 is an illustration as in Figure 9 with a filling material between the spacers
- Figure 11 shows a different material pairing of spacers and surface elements, wherein between the spacers struts, as shown in Figure 9 are arranged and the upper surface element terminates the device
- Figure 12 shows an embodiment as in Figure 11, wherein between the surface elements, a filling material is provided.
- Figure 15 shows two versions with curved surface elements 1 shows first the simplest basic principle of the invention with a component 1 according to the invention, which comprises a first surface element 2 and a second surface element 3, which are interconnected by a plurality of (two are shown) spacers 4.
- a spacer 4 according to FIG. 1 has a lower region made of solid material which is connected to the lower surface element 3 and an upper region 4a which is hollow, ie designed as a hollow profile and with a recess or its edge 5 in FIG upper surface element 2 is connected. This connection can for example be done by gluing, welding, screwing, collar clamping or otherwise.
- Figure 2 shows an embodiment wherein the one spacer 4 is formed as a completely continuous hollow profile whose respective ends are continuous, i.
- the recesses 5 of the two surface elements 2 and 3 are directly opposite each other, which, however, is not absolutely necessary for the essence of the invention, so that an oblique or curved course of spacers 4 is possible.
- FIG. 3 shows a further construction according to the invention of a component with an upper surface element 2 and a lower surface element 3 which, as in FIG. 2, have mutually aligned recesses 5, which are respectively connected by spacers 4.
- two adjacent spacers 4 are connected to each other again with a strut 6, wherein such a strut 6 is formed in the construction of a spacer, ie in turn forms a completely continuous or at least partially formed hollow profile, which at its ends with a Recess 7 is connected, which is arranged in the wall region of a spacer 4.
- 2 essentially show an upper surface element 2 and a lower surface element 3, of which preferably both, but here at least the upper, several recesses arranged in an irregular grid 5, which are connected together by spacers 4 in the manner described above.
- the intermediate space 8 between the spacers 4 can be filled with a filling material 9.
- a filling material may be formed, for example, by a foam, cellular materials, ceramic plates or powder or fabric.
- the cavities 10 of the spacers 4 formed as a hollow profile may also have such a filling material, which is not shown here, however.
- FIG. 4 c shows an embodiment as in FIG. 4 a, wherein, however, a surface of a surface element 2 or 3 is provided with a further covering layer 11, in particular in order to achieve an attractive appearance and / or feel and / or function.
- a cover layer does not necessarily contribute to the load-bearing capacity of the component.
- Figure 4d shows an embodiment according to the combination of Figures 4b and 4c, i. the arrangement of two cover layers as well as the provision of a filling material 9.
- FIG. 5 shows an embodiment according to the invention in principle, as in FIG. 4 c, surface element 3 having an inner and outer cover layer 11 and upper surface element 2 consisting of a sandwich composite 12.
- FIG. 6 shows an embodiment according to the invention in principle, as in FIG. 4 c, surface element 3 having an inner and outer cover layer 11 and upper surface element 2 consisting of a sandwich composite 12.
- FIG. 6 shows an embodiment according to the invention in principle, as in FIG. 4 c, surface element 3 having an inner and outer cover layer 11 and upper surface element 2 consisting of a sandwich composite 12.
- the upper and lower surface element 2 and 3 consists of a sandwich composite 12.
- FIG. 7 shows a further embodiment in which, in addition to a filling with a filling material 9 and the arrangement of a covering layer 11, the surface of a surface element 2 or optionally also of the surface element 3 has a plurality of stiffeners 13 for further stiffening, which in the present case lie between adjacent recesses or spacers 5/4 are arranged.
- FIG. 8 shows a similar embodiment in which, however, a closed surface element 2 has an additional covering layer 11 and supports stiffeners 13, wherein according to the invention only the lower surface element 3 has the recesses according to the invention, into which the spacers are connected, but not the upper one illustrated surface element. 2
- Figure 9 shows an inventive embodiment, here to improve the representation without a surface element and / or cover layers to show, in which between the spacers 4 each struts 14 are arranged.
- These struts can take place in any desired manner, whereby it can also be provided to thereby form an auxetic grid, in particular in cooperation with the edge region at the upper or lower end of a spacer 4.
- the struts 14 shown here are in this case close to the surface elements 2 and 3, not shown here, i. arranged in the respective end region of the spacers 4.
- FIG. 10 shows a development of FIG. 9, in which a filling material 9 is provided as in the previously described type, without, however, showing the surface elements 2 and 3 here.
- Figure 11 shows a further copy, in which here clearly recognizable spacer 4 and upper and lower surface element 2 and 3, respectively consist of different materials and thicknesses.
- spacers are interconnected by braces 14 and embedded in the upper surface element 2, which is not absolutely necessary.
- FIG. 12 shows an embodiment in which the interspaces between the surface elements 2 and 3 or spacers 4 according to FIG. 11 are filled by a core material.
- the figures 13 show without the representation of the surface elements differently designed inventive spacers 4. It can be seen here that the mantle surface of the spacer 4 in the figure 13a shows a lattice-like profiling. Such a profiling can be formed as shown here by crossing vertical and horizontal struts extending around the spacers. The angles of the struts or the grid can be arbitrary. Also, the profiling can be done by a grid, in particular with auxetic effect.
- FIG. 13 b shows a profiling of horizontally encircling projections or struts arranged on the outer surface of the spacer 4 by means of an external surface.
- the figure 13c shows analog only vertical struts, which extend parallel to the longitudinal axis.
- Figure 13d shows a spacer 4, with holes that completely penetrate the wall.
- the holes have a circular cross section.
- the cross-section can, however, in principle be arbitrary, so that a grid, in particular an auxetic grid, can result from the remaining wall areas around the holes.
- FIGS. 13 ' show the same figures as a wireframe model instead of a two-dimensional representation.
- Figures 14 show various external shapes of the spacers 4, e.g. far left with a conical-section-shaped configuration or with a curved surface, as in the other embodiments. These are merely not conclusively illustrated embodiments of a possible non-linear extension of spacers 4. Here, too, surface profiling may be provided, as described with reference to FIGS.
- FIGS. 15 show an embodiment of a component according to the invention with two surface elements 2 and 3 which are connected by spacers 4.
- the surface elements 2 and 3 are curved in one dimension. Of course, these can also be multi-dimensionally curved.
- the spacers 4 are substantially all parallel to each other.
- the spacers are aligned such that they run perpendicular to the surface of the surface elements 2 and 3, at least with respect to the respective center axis of the spacers. As a result, the spacers 4 have an angle to each other.
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Abstract
Description
Bauelement module
Die Erfindung betrifft ein Bauelement, insbesondere eine Tragwerkskonstruktion, umfassend wenigstens zwei voneinander beabstandete und miteinander durch Abstandshalter verbundene Flächenelemente.The invention relates to a component, in particular a supporting structure, comprising at least two spaced-apart and interconnected by spacers surface elements.
Derartige Bauelemente sind im Stand der Technik bekannt, beispielsweise als Stegplatten, die zwei im Wesentlichen ebene parallel ausgebildete Flächenelemente umfassen, wobei diese Flächenelemente durch zwischen den Flächenelementen verlaufende Abstandshalter (Stege) verbunden sind und so einen festen, stabilen und dennoch leichten Verbund bilden, der als Bauelement verwendet werden kann.Such components are known in the art, for example, as web plates, which comprise two substantially planar parallel surface elements, said surface elements are connected by running between the surface elements spacers (webs) and thus form a strong, stable yet lightweight composite, the can be used as a component.
Weiterhin sind Bauelemente dieser Art bekannt, die als eine Sandwichkonstruktion ausgestaltet sind, bei der zwischen zwei Flächenelementen ein Kern vorhanden ist, wobei auch dieser Kern einen Abstandshalter bildet. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass ein solcher Kern als Honeycombwaben ausgestaltet ist und die Flächenelemente untereinander verbindet.Furthermore, components of this type are known, which are designed as a sandwich construction in which a core is present between two surface elements, wherein this core forms a spacer. For example, it can be provided that such a core is configured as honeycomb honeycomb and connects the surface elements with each other.
Nachteilig bei diesen vorgenannten, im Stand der Technik bekannten Bauelementen und insbesondere von Sandwichkonstruktionen mit traditionellem Kernaufbau ist z.B. dass die Dicke durch Art und Ausbildung der Kernmaterialien i.d.R. stark begrenzt ist (cm-Bereich). Dadurch ergibt sich eine (stark) begrenzte Belastbarkeit. Auch sind die Dicken durchweg konstant.A disadvantage of these aforementioned known in the prior art devices and in particular of sandwich structures with traditional core structure is e.g. that the thickness is due to the nature and design of the core materials i.d.R. is severely limited (cm range). This results in a (strongly) limited load capacity. Also, the thicknesses are consistently constant.
Die Herstellung erfolgt durchweg in Plattenform, d.h. eben. In zwei Richtungen (stark) gekrümmte Bauformen größerer Dicke sind durch Umformen nicht ohne starke Beschädigungen/Zerstörung herstellbar aufgrund der hohen Biegesteifigkeit des Kernaufbaus.The production is consistently in plate form, ie just. In two directions (strongly) curved designs of greater thickness are not without deformation by forming strong damage / destruction producible due to the high bending stiffness of the core structure.
Weiterhin gibt es von Anfang an oder nachträglich die Gefahr der Enthaftung der Verbindung zwischen Deckschichten und Kernmaterial oder innerhalb des Kemmaterials. Die Folge sind z.B. Beul- und/oder Biegeversagen der Deckschichten und Kollaps des Bauteils unter Druck- und Biegebeanspruchung.Furthermore, there is the risk of delamination of the bond between cover layers and core material or within the core material from the beginning or subsequently. The consequence is e.g. Bumping and / or bending failure of the outer layers and collapse of the component under pressure and bending stress.
Trotz vergleichsweise geringer Dichte (spez. Gewicht) desDespite comparatively low density (specific weight) of the
Kernmaterials gibt es i.d.R. ein ungünstiges Gewichtsverhältnis von Kern undCore material is available i.d.R. an unfavorable weight ratio of core and
Deckschichten.Facings.
Der Kernaufbau ist in der Regel gleichförmig/einheitlich und isotrop. Dessen Anpassung in Aufbau und räumlicher Anordnung an besondere (Beanspruchungs-) BedingungenThe core structure is usually uniform / uniform and isotropic. Its adaptation in structure and spatial arrangement to special (stress) conditions
(Gradientenkonstruktion) ist nicht möglich. Hierdurch ergibt sich ein Mangel an(Gradient construction) is not possible. This results in a shortage
Optimierungsmöglichkeiten.Optimization.
Typische Verbindungen zwischen Kern und Deckschichten sowie Kernmaterialien (Kunststoffe, Kunststoffschäume, Klebungen) sind nicht hochtemperatur-/feuersicher und/oder alterungsbeständig.Typical connections between core and cover layers as well as core materials (plastics, plastic foams, adhesives) are not high-temperature / fire-resistant and / or aging-resistant.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bauelement der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welches sich durch eine gegenüber den Bauelementen im Stand der Technik höhere spezifische Tragfähigkeit, d.h. Tragfähigkeit pro Gewicht, auszeichnet und die genannten Nachteile vermeidet.The object of the invention is to provide a device of the generic type, which is characterized by a higher than the prior art devices in the prior art capacity, i. Load capacity per weight, characterized and avoids the disadvantages mentioned.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass bei einem Bauelement mit wenigstens zwei voneinander beabstandeten und miteinander durch insbesondere mehrere einzelne Abstandshalter verbundenen Flächenelementen wenigstens eines der Flächenelemente in der Fläche angeordnete Aussparungen aufweist, wobei in oder an wenigstens einer Aussparung ein Abstandshalter befestigt ist, der wenigstens in der Umgebung der Befestigung als Hohlprofil ausgebildet ist.This object is achieved according to the invention in that in a component having at least two spaced-apart and interconnected by in particular a plurality of individual spacers surface elements at least one of the surface elements arranged in the surface recesses, wherein in or at least one Recess a spacer is attached, which is formed at least in the vicinity of the attachment as a hollow profile.
Wesentlicher Kerngedanke der Erfindung ist es, dass gerade die Flächenbereiche eines Flächenelementes, an denen Abstandshalter angeordnet sind, durch die Abstandshalter so gestützt / versteift werden, das innerhalb der Abstandshalter das Material für die Tragwirkung entbehrlich wird, so dass die Dicken der Flächenelemente anteilmäßig verstärkt und dadurch Bauelemente höherer Tragfähigkeit gebildet werden können. Hierbei ist es gemäß der Erfindung weiterhin vorgesehen, dass ein Abstandshalter nicht wie im Stand der Technik, wie beispielsweise bei den Stegplatten üblich, als Abstandshalter aus einem Vollmaterial gebildet wird, sondern dass dieser wenigstens in der Umgebung der Befestigung als Hohlprofil ausgebildet ist.An essential core idea of the invention is that precisely the surface areas of a surface element on which spacers are arranged are supported / stiffened by the spacers so that the material for the supporting effect is dispensable within the spacers, so that the thicknesses of the surface elements are proportionately reinforced and As a result, components of higher load capacity can be formed. It is further provided according to the invention that a spacer is not formed as in the prior art, such as in the web plates, as a spacer of a solid material, but that it is formed at least in the vicinity of the attachment as a hollow profile.
So kann es gemäß der Erfindung also im Wesentlichen vorgesehen sein, dass ein Abstandshalter zumindest in seinem Endbereich, gegebenenfalls auch vollständig, als Hohlprofil ausgebildet ist und der hohlprofilartige Endbereich mit der Aussparung bzw. dem Randbereich einer Aussparung verbunden ist.Thus, according to the invention, it can thus essentially be provided that a spacer is designed as a hollow profile at least in its end region, if appropriate also completely, and the hollow profile-like end region is connected to the recess or the edge region of a recess.
So kann mit einem erfindungsgemäßen Bauelement neben den Flächenbereichen, die aufgrund der Aussparung entfallen, weiterhin Gewicht eingespart werden aufgrund der Tatsache, dass ein Abstandshalter zumindest in seinem Befestigungsbereich als Hohlprofil und nicht in massiver Bauform ausgebildet ist.Thus, with a component according to the invention in addition to the surface areas, which account for the recess, continue to be saved weight due to the fact that a spacer is formed at least in its mounting area as a hollow profile and not in solid construction.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung steigt die spezifische Tragfähigkeit, so dass bereits diese Ausgestaltung wesentliche Gewichtsvorteile gegenüber den Bauelementen im Stand der Technik aufweist.As a result of this embodiment according to the invention, the specific carrying capacity increases, so that this embodiment already has substantial weight advantages over the components in the prior art.
Gemäß einer konstruktiv bevorzugten Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass der insbesondere innere Rand einer Aussparung mit dem Abstandshalter verbunden ist oder in das offene Ende und damit in die Wandung eines Hohlprofils übergeht. Ein solcher Übergang kann beispielsweise auch einstückig erfolgen. Hierbei ist es bevorzugt vorgesehen, dass sich ein Abstandshalter von einer Aussparung in Richtung eines benachbarten Flächenelementes erstreckt und an diesem befestigt ist, insbesondere in der gleichen Weise an bzw. in einer Aussparung dieses benachbarten Flächenelementes.According to a structurally preferred embodiment, it can be provided that the particular inner edge of a recess is connected to the spacer or merges into the open end and thus into the wall of a hollow profile. Such a transition can for example also be made in one piece. Here, it is preferably provided that a spacer extends from a recess in the direction of an adjacent surface element and is secured thereto, in particular in the same way on or in a recess of this adjacent surface element.
So kann es gemäß der Erfindung vorgesehen sein, dass von zwei einander gegenüberliegenden Flächenelementen, die durch Abstandshalter verbunden sind, nur eines oder aber auch beide erfindungsgemäße Aussparungen aufweisen und dass sich zwischen diesen Aussparungen die Abstandshalter in der vorbeschriebenen Art erstrecken. Hierbei muss eine Ausrichtung eines Abstandshalters nicht zwingend senkrecht zur Oberfläche eines Flächenelementes sein, sondern kann auch unter einem Winkel erfolgen.Thus, it can be provided according to the invention that of two opposing surface elements which are connected by spacers, only one or both of which recesses according to the invention and that extend between these recesses, the spacers in the manner described above. In this case, an alignment of a spacer does not necessarily have to be perpendicular to the surface of a surface element, but can also take place at an angle.
In einer bevorzugten Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass im Bereich einer Aussparung die Oberfläche eines Flächenelementes insbesondere stetig in die Innenfläche eines zumindest im Befestigungsbereich als Hohlprofil ausgebildeten Abstandshalters übergeht. Ein derartiger stetiger Übergang kann beispielsweise durch eine Rundung am Übergang zwischen Flächenelement und Abstandshalter erfolgen. Gerade bei einer derartigen konstruktiven Ausgestaltung kann erreicht werden, dass ein Abstandshalter nicht über die Oberfläche eines Flächenelementes hinausragt.In a preferred embodiment, it can be provided that, in the region of a recess, the surface of a surface element in particular merges continuously into the inner surface of a spacer formed as a hollow profile, at least in the fastening region. Such a continuous transition can be done for example by a rounding at the transition between surface element and spacers. Especially with such a structural configuration can be achieved that a spacer does not protrude beyond the surface of a surface element.
In einer anderen möglichen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass ein Ende eines Abstandshalters durch eine Aussparung in einem Flächenelement hindurchgesteckt ist und das Flächenelement im Bereich der Aussparung mit einer äußeren Wandung des Abstandshalters verbunden ist. Eine derartige Verbindung kann beispielsweise durch ein Verkleben oder Verschweißen oder auch eine Verschraubung oder Kragenklemmung erfolgen.In another possible embodiment, it can be provided that one end of a spacer is inserted through a recess in a surface element and the surface element is connected in the region of the recess with an outer wall of the spacer. Such a connection can be done for example by gluing or welding or a screw or collar clamping.
Hierbei wird es oftmals vorgesehen sein, dass ein Abstandshalter in seinem Endbereich einen kleineren Querschnitt, insbesondere geringeren Durchmesser aufweist als der Querschnitt bzw. Durchmesser der Aussparung in einem Flächenelement, so dass dieser Endbereich durch die Aussparung hindurchgesteckt werden kann. Der Abstandshalter kann des Weiteren beabstandet zu dem Endbereich einen größeren Querschnitt, z.B. durch eine Stufe aufweisen, so dass ein Abstandshalter nur bis zu dieser Querschnittsvergrößerung bzw. Stufe durch die Aussparung hindurchgesteckt werden kann und zur Anlage kommt.In this case, it will often be provided that a spacer in its end region has a smaller cross section, in particular a smaller diameter, than the cross section or diameter of the recess in one Surface element, so that this end portion can be inserted through the recess. The spacer may further spaced from the end region have a larger cross-section, for example by a step, so that a spacer can be inserted through the recess only to this cross-sectional enlargement or step and comes to rest.
In einer derartigen Position kann die Verbindung erfolgen. Bei einer (lösbaren) Verschraubung als vorgenannte mögliche Verbindung kann es dabei vorgesehen sein, dass ein Ende eines Abstandshalters ein Außengewinde/Innengewinde aufweist, welches durch eine Ausnehmung in einem Flächenelement hindurchsteckbar ist, um sodann ein Schraubelement, insbesondere eine Mutter/Schraube mit einem Innengewinde/Außengewinde, auf/in dieses Ende des Abstandshalters aufzuschrauben/einzuschauben und so eine klemmende kraft- und gegebenenfalls forrnschlüssige Verbindung zwischen dem Schraubelement, Flächenelement und Abstandshalter zu erreichen.In such a position, the connection can be made. In a (detachable) screw as the aforementioned possible connection, it may be provided that one end of a spacer has an external thread / internal thread, which is hindurchsteckbar through a recess in a surface element, then a screw, in particular a nut / screw with an internal thread / Male thread, screw on / in this end of the spacer / einzaubrauben and thus to achieve a clamping force and possibly forrnschlüssige connection between the screw, surface element and spacers.
Hierbei kann es auch vorgesehen sein, dass ein Flächenelement eine bestimmte Dicke aufweist und die Aussparung bis zu einer bestimmten Tiefe eine Einsenkung umfasst oder ein Flächenelement eine Vertiefung / Einprägung aufweist, so dass ein Schraubelement, wie z.B. eine Mutter, mit einer ausreichend geringen Höhe vollständig in der Aussparung, Vertiefung oder Einprägung des Flächenelementes einliegt und nicht über die Oberfläche des Flächenelementes hervorsteht.In this case, it can also be provided that a surface element has a specific thickness and the recess comprises a recess up to a certain depth or a surface element has a depression / embossment, so that a screw element, such as a screwdriver, is used. a nut, with a sufficiently low height completely rests in the recess, recess or impression of the surface element and does not protrude beyond the surface of the surface element.
In einer weiterhin besonders bevorzugten Ausgestaltung, die mit allen möglichen weiteren Konstruktionen der vorbeschriebenen oder später beschriebenen Art kombinierbar ist, kann es vorgesehen sein, dass ein Abstandshalter wenigstens im Bereich beider Enden als Hohlprofil ausgebildet ist. Hierbei ist gemäß dem Erfindungsgedanken wenigstens eines der Enden eines Abstandshalters an bzw. in einer Aussparung befestigt, bevorzugt beide hohlprofilartig ausgestalteten Enden. Es steht hierbei nicht im Widerspruch zur Erfindung, wenn der Abstandshalter zwischen den beiden als Hohlprofil ausgebildeten Enden einen massiv ausgebildeten Bereich aufweist. Dennoch wird es bevorzugt im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass ein Abstandshalter über seine gesamte Länge als Hohlprofil ausgebildet ist. Dies erzeugt die höchste Gewichtseinsparung unter gleichzeitiger Erreichung einer hohen Tragfähigkeit und führt somit zu einer Steigerung der spezifischen Tragfähigkeit eines erfindungsgemäßen Bauelementes.In a further particularly preferred embodiment, which can be combined with all possible further constructions of the type described above or described later, it can be provided that a spacer is formed at least in the region of both ends as a hollow profile. Here, according to the concept of the invention, at least one of the ends of a spacer is fastened to or in a recess, preferably both hollow-profile-like ends. It is not inconsistent with the invention if the spacer between the two designed as a hollow profile ends has a solid area. Nevertheless, it will preferably be provided in the context of the invention that a spacer is formed over its entire length as a hollow profile. This produces the highest weight saving while achieving a high load capacity and thus leads to an increase in the specific carrying capacity of a component according to the invention.
Insbesondere bei der vorgenannten Ausbildung eines Abstandshalters als Hohlprofil über seine gesamte Länge kann sodann ein Abstandshalter zwei Aussparungen in einander gegenüberliegenden Flächenelementen kanalartig verbinden. Hierbei ist es nicht zwingend erforderlich, dass die beiden Aussparungen einander direkt insbesondere fluchtend gegenüberliegen, so dass in diesem Fall bei ebener Ausbildung der Flächenelemente ein Abstandshalter unter einem rechten Winkel zu den Flächenelementen angeordnet wäre. Es kann ebenso vorgesehen sein, dass ein Abstandshalter unter einem Winkel abweichend vom rechten Winkel zu einem jeweiligen Flächenelement verläuft und hierbei zwei nicht miteinander fluchtende Aussparungen verbindet.In particular, in the aforementioned embodiment of a spacer as a hollow profile over its entire length, a spacer can then channel-like connect two recesses in opposing surface elements. In this case, it is not absolutely necessary for the two recesses to lie opposite each other directly, in particular in alignment, so that in this case, with a planar formation of the surface elements, a spacer would be arranged at a right angle to the surface elements. It can also be provided that a spacer extends at an angle deviating from the right angle to a respective surface element and in this case connects two non-aligned recesses.
Gemäß der Erfindung ist es als bevorzugt angesehen, wenn der Querschnitt einer Aussparung zum Querschnitt des wenigstens in einem Befestigungsbereich als Hohlprofil ausgebildeten Abstandshalters korrespondiert. So können beispielsweise beide Querschnitte rund, elliptisch oder z.B. auch mehreckig, wie z.B. dreieckig oder bevorzugt viereckig ausgebildet sein. Grundsätzlich ist jede Querschnittsform möglich. Hierbei kann im Wesentlichen bei korrespondierenden Querschnitten der Querschnitt der Aussparung zumindest leicht größer sein als der Querschnitt des Hohlprofils, um eine Befestigung aneinander zu erreichen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn ein stetiger, insbesondere gerundeter Übergang im Randbereich zwischen Aussparung und Hohlprofilende eines Abstandshalters gewählt ist. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann es dabei weiterhin vorgesehen sein, dass nebeneinander angeordnete Abstandshalter einander nicht berühren, wobei hierunter im Sinne der Erfindung verstanden wird, dass zwei nebeneinander angeordnete Abstandshalter keinen gemeinsamen Wandungsabschnitt aufweisen, wie dies z.B. bei üblichen Honeycombwaben der Fall ist, bei denen ein Wandungsbereich immer Teil von zwei aneinander angrenzenden Wabenelementen ist. Insbesondere wird auch hierunter verstanden, dass es zwischen zwei Abstandshaltern einen durchgängigen Bereich gibt. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Bereich zwischen zwei Flächenelementen durchgängig ist, insbesondere in jeder möglichen Richtung eine Durchgängigkeit aufweist.According to the invention, it is considered preferable if the cross section of a recess corresponds to the cross section of the spacer formed as a hollow profile at least in a fastening region. Thus, for example, both cross-sections may be round, elliptical or, for example, also polygonal, such as triangular or preferably quadrangular. In principle, any cross-sectional shape is possible. In this case, the cross section of the recess can be at least slightly larger than the cross section of the hollow profile in order to achieve an attachment to each other substantially at corresponding cross sections. This is the case in particular when a continuous, in particular rounded, transition is selected in the edge region between the recess and the hollow profile end of a spacer. In a particularly preferred embodiment, it may further be provided that juxtaposed spacers do not touch each other, which in the sense of the invention is understood to mean that two spacers arranged next to each other do not have a common wall section, as is the case, for example, in conventional honeycomb honeycombs where a wall area is always part of two adjacent honeycomb elements. In particular, this also means that there is a continuous area between two spacers. This ensures that the area between two surface elements is continuous, in particular in every possible direction has a patency.
Jeder Abstandshalter im Sinne der Erfindung bildet somit für sich ein abgeschlossenes Teil. Hierbei kann es jedoch im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass Abstandshalter, insbesondere nebeneinander angeordnete Abstandshalter untereinander verbunden sind, beispielsweise durch Verstrebungen. Solche Verstrebungen können parallel zu den Flächenelementen verlaufen, in einer anderen Ausführung auch nicht parallel, z.B. derart, dass ein oberes Ende eines Abstandhalters mit einem unteren Ende eines benachbarten Abstandshalters verbunden ist. Derartige Verstrebungen können in einer bevorzugten Ausgestaltung derart ausgeführt sein, dass sie selbst die Konstruktionsmerkmale der vorbeschriebenen Abstandshalter aufweisen und z.B. in bzw. an einer Aussparung in einer Wandung eines Abstandshalters befestigt sind.Each spacer according to the invention thus forms a self-contained part. However, it may be provided within the scope of the invention that spacers, in particular juxtaposed spacers are interconnected, for example by bracing. Such struts may run parallel to the surface elements, in another embodiment also not parallel, e.g. such that an upper end of a spacer is connected to a lower end of an adjacent spacer. Such struts may in a preferred embodiment be designed such that they themselves have the design features of the spacers described above, and e.g. are secured in or on a recess in a wall of a spacer.
Ebenso können erneut diese Verstrebungen, die wiederum als Abstandshalter ausgebildet sei können, nochmals untereinander verstrebt sein, wobei auch diese Verstrebungen der Verstrebungen konstruktiv wie die vorbeschriebenen Abstandshalter ausgebildet sein können und in bzw. an Aussparungen befestigt sind. Eine derartige Konstruktion lässt sich iterativ weiter fortführen. In einer besonders bevorzugten Ausführung von verstrebten Abstandshaltern kann es vorgesehen sein, dass die Verstrebungen derart angeordnet sind, dass sie ein auxetisches Gitter bilden, beispielsweise dadurch, dass die Verstrebungen tangential an Abstandshaltern befestigt sind, insbesondere wenn derartige Abstandshalter runde Querschnitte aufweisen.Likewise, again these struts, which in turn may be formed as spacers, be braced again with each other, whereby these struts of the struts can be designed as the above-described spacers constructively and are fixed in or on recesses. Such a construction can be continued iteratively. In a particularly preferred embodiment of braced spacers, it may be provided that the braces are arranged such that they form an auxetic grid, for example, in that the braces are tangentially fixed to spacers, especially if such spacers have round cross-sections.
Hierbei ist der Begriff eines auxetischen Gitters bzw. eines auxetisch wirkenden Gitters in den Fachkreisen bekannt und bedarf im Rahmen dieser Erfindung keiner näheren Erläuterung.Here, the term of an auxetic grating or an auxetic grating is known in the art and requires no further explanation in the context of this invention.
Insbesondere die Ausgestaltung der Verstrebungen in der Form, dass diese ein auxetisches Gitter bilden, hat besondere Vorteile bei einer Belastung eines derart ausgeführten Bauelementes, da aufgrund der Auxetizität eine interne Versteifung und dadurch verbesserte Tragwirkung erzielt wird.In particular, the design of the struts in the form that they form an auxetic grid, has particular advantages in a load of such a running component, since due to the auxeticity an internal stiffening and thus improved supporting effect is achieved.
Alternativ oder auch ergänzend zu der vorgenannten Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein, dass wenigstens auf/an oder in einer Seite (Ober- und/oder Unterseite) eines Flächenelementes Steifen und/oder Sicken oder andere Profilierungen/Prägungen/Flächenstrukturierungen oder Wölbungen angeordnet sind, um eine weitere Steigerung der spezifischen Tragfähigkeit zu erreichen. Hierbei können sich derartige Steifen oder Sicken insbesondere zwischen Abstandshaltern bzw. Aussparungen und zwar insbesondere benachbarten Abstandshaltern bzw. Aussparungen erstrecken. Grundsätzlich können derartige Steifen oder Sicken oder andere Profilierungen jedoch auch beliebig orientiert zu Abstandshaltern bzw. Aussparungen angeordnet sein.Alternatively or in addition to the aforementioned embodiment, provision can also be made for stiffening and / or beading or other profiling / embossing / surface structuring or curvature to be arranged at least on / on or in one side (upper and / or lower side) of a surface element, to achieve a further increase in specific carrying capacity. In this case, such stiffeners or beads may extend in particular between spacers or recesses and in particular adjacent spacers or recesses. In principle, however, such stiffeners or beads or other profilings can also be arranged as desired oriented to spacers or recesses.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung derartiger Steifen oder Sicken oder andere Profilierungen kann es vorgesehen sein, dass diese eine auxetische Gitterstruktur bilden, was z.B. erreicht werden kann, wie bei den vorgenannten Verstrebungen, durch eine tangentiale Anordnung der Steifen und/oder Sicken und/oder anderer Profilierungen zu den Aussparungen bzw. Abstandshaltern. In einer Weiterbildung, die mit sämtlichen vorgenannten oder noch zu nennenden Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung kombinierbar ist, kann es vorgesehen sein, dass ein Flächenelement mit wenigstens einer Deckschicht versehen ist. Eine derartige Deckschicht kann z.B. dazu beitragen, die Aussparungen in einem Flächenelement zu überdecken und somit insbesondere zu einem optisch oder z.B. haptisch ansprechenden Äußeren oder zu einer Funktion (z.B. Korrosionsschutz, Verschleißschutz, Isolierung) führen, wobei eine derartige Deckschicht nicht zwingend zur spezifischen Tragfähigkeit beitragen muss, gegebenenfalls sogar hinsichtlich eines solchen Beitrags vernachlässigbar sein kann.In a particularly preferred embodiment of such stiffeners or beads or other profiles, it may be provided that these form an auxetic grid structure, which can be achieved, for example, as in the abovementioned struts, by a tangential arrangement of the stiffeners and / or beads and / or other Profiles to the recesses or spacers. In a further development, which can be combined with all the above-mentioned or yet-to-be-mentioned embodiments within the scope of the invention, it can be provided that a surface element is provided with at least one cover layer. Such a cover layer can for example help to cover the recesses in a surface element and thus lead in particular to an optically or eg haptically pleasing appearance or to a function (eg corrosion protection, wear protection, insulation), wherein such a cover layer does not necessarily contribute to the specific load-bearing capacity must, if appropriate, even be negligible with regard to such a contribution.
Hierbei kann es z.B. vorgesehen sein, dass eine Deckschicht ausgebildet ist als ein flächiges Element, welches Vorsprünge bildet, die in Aussparungen/Abstandshalter insbesondere form- und/oder kraftschlüssig eingreifen können. So kann es vorgesehen sein, dass eine Verbindung, z.B. Verrastung und/oder Schnappverbindung stattfindet zwischen den Vorsprüngen einer Deckschicht und den Aussparungen bzw. Abstandshaltern, die gegebenenfalls korrespondierend ausgebildet sein können. Es kann so beispielsweise eine Deckschicht nachträglich auf ein Flächenelement aufgelegt und ggfs. auch wieder gelöst werden, wobei sich die Deckschicht sicher durch eine Verbindung aufgrund der ineinandergreifenden Vorsprünge und Aussparungen/Abstandshaltern verbinden kann.Hereby, it may e.g. be provided that a cover layer is formed as a sheet-like element which forms projections which can engage in recesses / spacers in particular positive and / or non-positive. Thus it can be provided that a connection, e.g. Locking and / or snap connection takes place between the projections of a cover layer and the recesses or spacers, which may optionally be formed correspondingly. For example, a cover layer can subsequently be applied to a surface element and, if necessary, also released again, wherein the cover layer can securely connect by a connection due to the interlocking projections and recesses / spacers.
Eine Deckschicht kann auch sonstige äußere Profilierungen aufweisen, z.B. aus optischen oder haptischen Gründen.A cover layer may also have other external profiles, e.g. for visual or haptic reasons.
In einer anderen alternativen oder kumulativen Ausgestaltung kann es auch vorgesehen sein, dass der Zwischenraum zwischen zwei Flächenelementen, also denjenigen, die mit Abstandshaltern verbunden sind und/oder der Raum in einem Abstandshalter, der gemäß der Erfindung zumindest teilbereichsweise hohl ausgebildet ist, zumindest bereichsweise mit einem insbesondere geschichteten Füllmaterial versehen ist. Ein derartiges Füllmaterial kann positive Funktionen haben, z.B. bezüglich Schwingungseigenschaften, Isolationseigenschaften, wie Wärme und Schallisolation sowie gegebenenfalls auch Brandschutzauflagen erfüllen. Derartiges Füllmaterial kann beispielsweise aus einem schaumförmigen oder gitterförmigen oder zellulären Material und/oder keramischen Platten oder Pulver gebildet werden.In another alternative or cumulative embodiment, it can also be provided that the intermediate space between two surface elements, ie those which are connected to spacers and / or the space in a spacer, which is at least partially hollow according to the invention, at least partially with a particular layered filling material is provided. Such a filling material can have positive functions have, for example, with respect to vibration properties, insulation properties, such as heat and sound insulation and possibly also meet fire safety requirements. Such filling material may for example be formed from a foam-like or latticed or cellular material and / or ceramic plates or powder.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass ein Füllmaterial durch wenigstens eine Materialbahn, insbesondere mehrere, aufeinander liegende Materialbahnen, wie beispielsweise Gewebebahnen gebildet wird. Derartige Gewebebahnen können z.B. die Abstandshalter umgeben, wofür die Gewebebahnen korrespondierende Ausnehmungen aufweisen. Solche Gewebebahnen, bei denen es sich auch um Faserverbünde handeln kann, können ein Bauelement mit weiteren funktionalen Eigenschaften ausstatten, wie z.B. mit einer Panzerung bzw. Durchschusshemmung und/oder Schwingungsdämpfung.Furthermore, there is the possibility that a filling material is formed by at least one material web, in particular a plurality of mutually superposed material webs, such as fabric webs. Such fabric webs may e.g. surround the spacers, for which the fabric webs have corresponding recesses. Such fabric webs, which may also be fiber composites, may provide a component with further functional properties, such as e.g. with armor or bullet resistance and / or vibration damping.
Auch kann es vorgesehen sein, die Hohlräume in Abstandshaltern und oder zwischen Flächenelementen mit einem Fluid, z.B. einer Flüssigkeit durchströmen zu lassen. Es können so Fluidleitungen mit besonderer Stabilität hergestellt werden und/oder z.B. Wärmetauscher (auch Heiz- und Kühlflächen), wenn Fluide in Abstandshaltern und zwischen Flächenelementen oder zwischen benachbarten Flächenelementen strömen.It may also be provided that the cavities in spacers and / or between surface elements with a fluid, e.g. to flow through a liquid. Thus, fluid lines with particular stability can be produced and / or e.g. Heat exchangers (also heating and cooling surfaces), when fluids flow in spacers and between surface elements or between adjacent surface elements.
In einer anderen kumulativen oder alternativen Ausgestaltung kann es auch vorgesehen sein, dass ein Flächenelement durch die Anordnung oder durch den Querschnitt der Aussparungen ein Gitter insbesondere ein auxetisch wirkendes Gitter bildet. So können die Aussparungen insbesondere in Abweichung von einem runden Querschnitt derart ausgebildet sein, dass die verbleibenden Flächenbereiche des Flächenelementes ein Gitter, insbesondere mit auxetischer Wirkung bilden. An diese besonderen Querschnittsformen können sodann wiederum die Abstandshalter angepasst sein. In einer Ausführung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass zumindest bereichsweise die Abstände von auf/in gegenüberliegenden Flächenelementen liegenden Aussparungen zueinander unterschiedlich sind und durch jeweils, insbesondere gleich lange oder auch unterschiedlich lange Abstandshalter verbunden sind. Es kann so beispielsweise ein gebogenes bzw. gewelltes Bauelement ausgebildet werden.In another cumulative or alternative embodiment, it can also be provided that a surface element forms a grid, in particular a grid acting auxetically, through the arrangement or through the cross section of the recesses. Thus, the recesses may be formed in particular in deviation from a round cross section such that the remaining surface areas of the surface element form a grid, in particular with auxetic effect. In turn, the spacers can be adapted to these particular cross-sectional shapes. In one embodiment of the invention, it can also be provided that at least in some areas the distances between recesses lying on / in opposite surface elements are different from each other and are connected by spacers, in particular of equal length or of different lengths. It can thus be formed, for example, a bent or corrugated component.
Um verschiedene Formen eines erfindungsgemäßen Flächenelementes bereitstellen zu können, besteht nicht zwingend die Notwendigkeit, Flächenelemente, die mit Abstandshaltern untereinander verbunden sind, plan bzw. eben auszugestalten, sondern es kann vielmehr auch vorgesehen sein, dass derartige Flächenelemente gewellt sind und/oder eine Struktur aufweisen oder eine sonstigen, von der planen bzw. ebenen Form abweichende Form haben.In order to be able to provide various shapes of a surface element according to the invention, it is not absolutely necessary to plan or planarize surface elements which are connected to one another with spacers, but rather it can also be provided that such surface elements are corrugated and / or have a structure or any other form deviating from the plan or planar form.
In gleicher weise kann es auch vorgesehen sein, dass ein Abstandshalter eine Strukturierung aufweist und/oder eine nicht gerade, insbesondere gekrümmte Erstreckung. Abstandshalter können somit ebenso gebogen oder z.B. auch gewellt sein oder jegliche sonstige Form aufweisen um eine nicht gerade Erstreckung aufzuweisen. Auch wird hierunter verstanden, dass der Durchmesser bzw. die Querschnittsform sich über die Länge eines Abstandshalters ändert. Insgesamt können so Flächenelemente bzw. erfindungsgemäße Bauelemente auch ein- oder zweiachsige Krümmungen aufweisen.In the same way, it can also be provided that a spacer has a structuring and / or a not straight, in particular curved extension. Spacers may thus also be bent or e.g. also be wavy or have any other shape to have a not straight extension. This also means that the diameter or the cross-sectional shape changes over the length of a spacer. Overall, such surface elements or components according to the invention can also have one or two-axis curvatures.
Bzgl. der Strukturierung, die wenigstens ein Abstandshalter aufweisen kann, kann es vorgesehen sein, dass diese Strukturierung gebildet wird durch eine nicht glatte Oberfläche eines Abstandshalters. So kann die Oberfläche (innere und/oder äußere Oberfläche) z.B. eine Prägung und/oder Steifen und/oder Sicken und/oder Ausschnitte bzw. Ausnehmungen aufweisen oder ein Gitter bilden. Abstandshalter können z.B. Löcher aufweisen mit beliebigen Querschnittsformen, die das Innere und Äußere des Abstandshalters verbinden. Auch können nicht durchgängige Einformungen/Prägungen, z.B. nach innen oder außen weisende Vorsprünge, z.B. als Beulen ausgebildet sein. Es können Ausnehmungen und/oder Einformungen in regelmäßiger oder auch unregelmäßiger Anordnung vorgesehen sein. Dies gilt ebenso für Steifen, die z.B. als Streben ausgebildet sein können und auf einer äußeren und/oder inneren Oberfläche eines Abstandshalters angeordnet sein können. Jegliche Art der Strukturierung, z.B. der vorgenannten Art, kann auch so ausgeführt sein, dass sich eine auxetische Wirkung durch diese Strukturierung ergibt, was weiterhin zur Stabilität der Abstandhalter beiträgt. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Ausnehmungen derart ausgebildet sind, dass in Verbindung mit der Querschnittsform der Ausnehmungen die restlichen Oberflächenbereiche des Abstandshalters ein auxetisches Gitter bilden.Concerning. the structuring, which may have at least one spacer, it may be provided that this structuring is formed by a non-smooth surface of a spacer. Thus, the surface (inner and / or outer surface), for example, have an embossing and / or stiffening and / or beads and / or cutouts or recesses or form a grid. Spacers may include, for example, holes having arbitrary cross-sectional shapes connecting the interior and exterior of the spacer. Also, non-continuous embossments / embossments, for example, inward or outward-facing projections, for example, be designed as bumps. There may be recesses and / or indentations in be provided regular or irregular arrangement. This also applies to stiffeners, which may be formed, for example, as struts and may be arranged on an outer and / or inner surface of a spacer. Any type of structuring, for example of the aforementioned type, can also be designed so that an auxetic effect results from this structuring, which further contributes to the stability of the spacers. In particular, it can be provided that the recesses are formed such that, in conjunction with the cross-sectional shape of the recesses, the remaining surface regions of the spacer form an auxetic grid.
Bezüglich der einzusetzenden Materialien kann es vorgesehen sein, dass ein Abstandshalter aus einem anderen Material gebildet ist als ein Flächenelement. Hierbei kann es auch vorgesehen sein, dass zwei Flächenelemente, die durch Abstandshalter verbunden werden, unterschiedliche Materialien aufweisen, so dass ein erfindungsgemäßes Bauelement auch aus drei oder mehr verschiedenen Materialien aufgebaut sein kann. Z.B. kann ein Metall für die Abstandshalter und Verbund- oder keramische Werkstoffe für die Flächenelemente bzw. Deckschichten gewählt werden.With regard to the materials to be used, it can be provided that a spacer is formed from a different material than a surface element. It can also be provided that two surface elements which are connected by spacers, have different materials, so that a device according to the invention can also be constructed of three or more different materials. For example, For example, a metal can be chosen for the spacers and composite or ceramic materials for the surface elements or cover layers.
Gegebenenfalls können noch weitere Materialien hinzukommen durch die Ausfüllung eines Bauelementes in der vorbeschriebenen Art durch Schäume, zelluläre oder sonstige Materialien, wie Gewebe etc.Optionally, other materials may be added by filling a device in the manner described above with foams, cellular or other materials such as tissue, etc.
Ein Flächenelement der vorbeschriebenen Art kann selbst auch einen klassischen Sandwichaufbau umfassen oder zumindest einen Teil eines Sandwichaufbaus bilden. So kann ein Flächenelement beispielsweise einen Teil eines Sandwichaufbaus bilden, der aus mehreren, untereinander verbundenen flächigen Elementen besteht, die gegebenenfalls für ihre Verbindung untereinander ein z.B. traditionelles Kernmaterial aufweisen. Hierbei kann der gesamte Sandwichaufbau als Flächenelement im Sinne der Erfindung aufgefasst werden öder es kann das Flächenelement im Sinne der Erfindung zumindest eines der flächigen Elemente eines solchen Sandwichaufbaus bilden. Bezüglich des Verhältnisses von offener Oberfläche zu geschlossener Oberfläche eines Flächenelementes kann es vorgesehen sein, dass dieses Verhältnis kleiner als 0,8 insbesondere kleiner 0,7 gewählt ist und insbesondere im Bereich von 0,2 bis 0,25 liegt.A surface element of the type described above may itself also comprise a classic sandwich construction or at least form part of a sandwich construction. Thus, for example, a surface element can form part of a sandwich structure which consists of a plurality of interconnected planar elements which, if appropriate, have a traditional core material, for example, for their connection to one another. In this case, the entire sandwich structure can be considered as a surface element in the context of the invention barely it can form the surface element according to the invention at least one of the sheet-like elements of such a sandwich structure. With regard to the ratio of the open surface to the closed surface of a surface element, it may be provided that this ratio is selected to be smaller than 0.8, in particular smaller than 0.7, and in particular in the range from 0.2 to 0.25.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the following figures. Show it:
Figur 1 eine erste einfache Ausführung mit zumindest einseitig hohlprofilförmig ausgebildeten Abstandshaltern1 shows a first simple embodiment with at least one side hollow profile-shaped spacers
Figur 2 eine Ausführung mit vollständig hohl ausgebildeten Abstandshaltern, die stetig in die Flächenelemente übergehenFigure 2 shows an embodiment with completely hollow spacers that merge steadily into the surface elements
Figur 3 eine Ausführung gemäß Figur 2, bei der Abstandshalter untereinander nochmals durch hohle Verstrebungen verbunden sindFigure 3 shows an embodiment according to Figure 2, in which spacers are interconnected again by hollow struts
Figuren 4 eine Ausführung im Wesentlichen gemäß Figur 2 mit bzw. ohne Deckschicht, regelmäßiger und unregelmäßiger Verteilung der Abstandshalter und mit/ohne Ausfüllung der Bereiche zwischen den AbstandshalternFIG. 4 shows an embodiment substantially according to FIG. 2 with or without cover layer, regular and irregular distribution of the spacers and with / without filling in of the areas between the spacers
Figur 5 eine Ausführung, bei der das obere Flächenelement seinerseits als eine Sandwichkonstruktion ausgebildet sind, wobei das untere Flächenelement die erfindungsgemäßen Aussparungen mit Übergang in die Abstandshalter sowie eine beidseitige Deckschicht aufweistFigure 5 shows an embodiment in which the upper surface element in turn are formed as a sandwich construction, wherein the lower surface element has the recesses according to the invention with transition into the spacers and a cover layer on both sides
Figur 6 eine Ausführung gemäß Figur 5, wobei jedoch beide erfindungsgemäßen Flächenelemente Aussparungen mit Abstandshaltern aufweisen und beide Flächenelemente aus einer Sandwichkonstruktion bestehenFigure 6 shows an embodiment according to Figure 5, but with both surface elements of the invention recesses with Have spacers and both surface elements consist of a sandwich construction
Figur 7 eine Ausgestaltung mit Steifen auf einer Oberfläche einesFigure 7 shows an embodiment with stiffeners on a surface of a
Flächenelementes, die zwischen den Aussparungen verlaufen sowie mit einer oberen DeckschichtSurface element that runs between the recesses and with an upper cover layer
Figur 8 Steifen, die auf der Oberfläche eines Flächenelementes angeordnet sind, welches keine Aussparungen aber eine Deckschicht aufweistFigure 8 stiffeners, which are arranged on the surface of a surface element, which has no recesses but a cover layer
Figur 9 die Anordnung von Verstrebungen zwischen Abstandshaltern, jeweils in deren Endbereich nahe eines hier nicht dargestellten FlächenelementesFigure 9 shows the arrangement of struts between spacers, each in the end region near a surface element not shown here
Figur 10 eine Darstellung wie in Figur 9 mit einem Füllmaterial zwischen den AbstandshalternFigure 10 is an illustration as in Figure 9 with a filling material between the spacers
Figur 11 eine unterschiedliche Materialpaarung von Abstandshaltern und Flächenelementen, wobei zwischen den Abstandshaltern Verstrebungen, wie gemäß Figur 9 angeordnet sind und das obere Flächenelement das Bauelement abschließtFigure 11 shows a different material pairing of spacers and surface elements, wherein between the spacers struts, as shown in Figure 9 are arranged and the upper surface element terminates the device
Figur 12 eine Ausführung wie in Figur 11 , wobei zwischen den Flächenelementen ein Füllmaterial vorgesehen ist.Figure 12 shows an embodiment as in Figure 11, wherein between the surface elements, a filling material is provided.
Figur 13+13' verschieden strukturierte bzw. profilierte Abstandshalter ohne Darstellung der FlächenelementeFigure 13 + 13 ' differently structured or profiled spacers without representation of the surface elements
Figur 14 verschiedene Abstandshalter mit nicht gerader ErstreckungFigure 14 different spacers with not straight extension
Figur 15 zwei Ausführungen mit gekrümmten Flächenelementen Die Figur 1 zeigt zunächst das einfachste Grundprinzip der Erfindung mit einem erfindungsgemäßen Bauelement 1 , welches ein erstes Flächenelement 2 und ein zweites Flächenelement 3 umfasst, die untereinander durch mehrere (zwei sind dargestellt) Abstandshalter 4 verbunden sind. Hierbei weist ein Abstandshalter 4 gemäß der Figur 1 einen unteren, aus Vollmaterial ausgebildeten Bereich auf, der mit dem unteren Flächenelement 3 verbunden ist und einen oberen Bereich 4a, der hohl, d.h. als Hohlprofil ausgebildet ist und mit einer Aussparung bzw. deren Rand 5 im oberen Flächenelement 2 verbunden ist. Diese Verbindung kann z.B. durch Verkleben, Verschweißen, Verschrauben, Kragenklemmung oder sonstiges erfolgen.Figure 15 shows two versions with curved surface elements 1 shows first the simplest basic principle of the invention with a component 1 according to the invention, which comprises a first surface element 2 and a second surface element 3, which are interconnected by a plurality of (two are shown) spacers 4. In this case, a spacer 4 according to FIG. 1 has a lower region made of solid material which is connected to the lower surface element 3 and an upper region 4a which is hollow, ie designed as a hollow profile and with a recess or its edge 5 in FIG upper surface element 2 is connected. This connection can for example be done by gluing, welding, screwing, collar clamping or otherwise.
Demgegenüber zeigt die Figur 2 eine Ausführung, wobei der eine Abstandshalter 4 als vollständig durchgängiges Hohlprofil ausgebildet ist, dessen jeweilige Enden stetig, d.h. hier mit einer Rundung in die Aussparung 5 des Flächenelementes 2 sowie auch des Flächenelementes 3, welches hier ebenfalls Aussparungen aufweist, übergeht. Hierbei sind die Aussparungen 5 der beiden Flächenelemente 2 und 3 direkt einander gegenüberliegend, welches für das Wesen der Erfindung jedoch nicht zwingend nötig ist, so dass auch ein schräger oder gebogener Verlauf von Abstandshaltern 4 möglich ist.In contrast, Figure 2 shows an embodiment wherein the one spacer 4 is formed as a completely continuous hollow profile whose respective ends are continuous, i. Here with a rounding in the recess 5 of the surface element 2 and also of the surface element 3, which also has recesses here, passes. Here, the recesses 5 of the two surface elements 2 and 3 are directly opposite each other, which, however, is not absolutely necessary for the essence of the invention, so that an oblique or curved course of spacers 4 is possible.
Die Figur 3 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Aufbau eines Bauelementes mit einem oberen Flächenelement 2 und einem unteren Flächenelement 3, die wie in der Figur 2 entsprechende miteinander fluchtende Ausnehmungen 5 aufweisen, die jeweils durch Abstandshalter 4 verbunden sind.FIG. 3 shows a further construction according to the invention of a component with an upper surface element 2 and a lower surface element 3 which, as in FIG. 2, have mutually aligned recesses 5, which are respectively connected by spacers 4.
Hier ist es vorgesehen, dass zwei benachbarte Abstandshalter 4 untereinander nochmals mit einer Verstrebung 6 verbunden sind, wobei eine derartige Verstrebung 6 in der Konstruktion eines Abstandshalters ausgebildet ist, d.h. ihrerseits ein vollständig durchgängiges oder zumindest teilweise ausgebildetes Hohlprofil bildet, welches an seinen Enden mit einer Aussparung 7 verbunden ist, die im Wandbereich eines Abstandshalters 4 angeordnet ist. Die Figuren 4 zeigen im Wesentlichen eine Ausführung gemäß der Figur 2, wobei hier insbesondere in der Figur 4a ein oberes Flächenelement 2 und ein unteres Flächenelement 3 erkennbar sind, von denen bevorzugt beide, hier jedoch zumindest das obere, mehrere in einem unregelmäßigen Raster angeordnete Aussparungen 5 aufweist, die hier in vorbeschriebener Weise durch Abstandshalter 4 miteinander verbunden sind.Here, it is provided that two adjacent spacers 4 are connected to each other again with a strut 6, wherein such a strut 6 is formed in the construction of a spacer, ie in turn forms a completely continuous or at least partially formed hollow profile, which at its ends with a Recess 7 is connected, which is arranged in the wall region of a spacer 4. 2 essentially show an upper surface element 2 and a lower surface element 3, of which preferably both, but here at least the upper, several recesses arranged in an irregular grid 5, which are connected together by spacers 4 in the manner described above.
Erkennbar ist in der Figur 4b, dass der Zwischenraum 8 zwischen den Abstandshaltern 4 mit einem Füllmaterial 9 gefüllt sein kann. Derartiges Füllmaterial kann beispielsweise durch einen Schaum, zelluläre Materialien , keramische Platten oder Pulver oder Gewebe gebildet sein.It can be seen in FIG. 4 b that the intermediate space 8 between the spacers 4 can be filled with a filling material 9. Such filling material may be formed, for example, by a foam, cellular materials, ceramic plates or powder or fabric.
Ebenso können auch die Hohlräume 10 der als Hohlprofil ausgebildeten Abstandshalter 4 ein solches Füllmaterial aufweisen, welches vorliegend jedoch nicht dargestellt ist.Likewise, the cavities 10 of the spacers 4 formed as a hollow profile may also have such a filling material, which is not shown here, however.
Die Figur 4c zeigt eine Ausführung wie in der Figur 4a, wobei jedoch eine Oberfläche eines Flächenelementes 2 bzw. 3 mit einer weiteren Deckschicht 11 versehen ist, insbesondere um eine ansprechendes Optik und/oder Haptik und/oder Funktion zu erzielen. Eine derartige Deckschicht muss nicht zwingend zur Tragfähigkeit des Bauelementes beitragen.FIG. 4 c shows an embodiment as in FIG. 4 a, wherein, however, a surface of a surface element 2 or 3 is provided with a further covering layer 11, in particular in order to achieve an attractive appearance and / or feel and / or function. Such a cover layer does not necessarily contribute to the load-bearing capacity of the component.
Die Figur 4d zeigt eine Ausführung gemäß der Kombination der Figuren 4b und 4c, d.h. die Anordnung zweier Deckschichten sowie auch das Vorsehen eines Füllmaterials 9.Figure 4d shows an embodiment according to the combination of Figures 4b and 4c, i. the arrangement of two cover layers as well as the provision of a filling material 9.
Die Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung vom Prinzip her wie in der Figur 4c, wobei Flächenelement 3 mit einer inneren und äußeren Deckschicht 11 versehene ist und das obere Flächenelement 2 aus einem Sandwichverbund 12 besteht. Eine ähnliche Darstellung zeigt auch die Figur 6, wobei hier jedoch das oberen und untere Flächenelement 2 bzw. 3 aus einem Sandwichverbund 12 besteht.FIG. 5 shows an embodiment according to the invention in principle, as in FIG. 4 c, surface element 3 having an inner and outer cover layer 11 and upper surface element 2 consisting of a sandwich composite 12. A similar view is also the figure 6, in which case, however, the upper and lower surface element 2 and 3 consists of a sandwich composite 12.
Die Figur 7 zeigt eine weitere Ausführung, bei der neben einer Füllung mit einem Füllmaterial 9 und der Anordnung einer Deckschicht 11 die Oberfläche eines Flächenelementes 2 bzw. gegebenenfalls auch des Flächenelementes 3 zur weiteren Versteifung mehrere Steifen 13 aufweist, die im vorliegenden Fall zwischen benachbarten Ausnehmungen bzw. Abstandshaltern 5/4 angeordnet sind.FIG. 7 shows a further embodiment in which, in addition to a filling with a filling material 9 and the arrangement of a covering layer 11, the surface of a surface element 2 or optionally also of the surface element 3 has a plurality of stiffeners 13 for further stiffening, which in the present case lie between adjacent recesses or spacers 5/4 are arranged.
Die Figur 8 zeigt eine ähnliche Ausführung, bei der jedoch ein geschlossenes Flächenelement 2 eine zusätzliche Deckschicht 11 aufweist, sowie Versteifungen 13 trägt, wobei erfindungsgemäß lediglich das untere Flächenelement 3 die erfindungsgemäßen Ausnehmungen aufweist, in welche die Abstandshalter verbunden sind, nicht jedoch das hier obere dargestellte Flächenelement 2.FIG. 8 shows a similar embodiment in which, however, a closed surface element 2 has an additional covering layer 11 and supports stiffeners 13, wherein according to the invention only the lower surface element 3 has the recesses according to the invention, into which the spacers are connected, but not the upper one illustrated surface element. 2
Figur 9 zeigt eine erfind ungsgemäße Ausführung, hier zur Verbesserung der Darstellung ohne ein Flächenelement und/oder Deckschichten zu zeigen, bei der zwischen den Abstandshaltern 4 jeweils Verstrebungen 14 angeordnet sind. Diese Verstrebungen können in beliebiger Art erfolgen, wobei es auch vorgesehen sein kann, hierdurch ein auxetisches Gitter insbesondere in Zusammenwirkung mit dem Randbereich am oberen bzw. unteren Ende eines Abstandshalters 4 zu bilden. Die hier dargestellten Verstrebungen 14 sind hierbei nahe den hier nicht dargestellten Flächenelementen 2 bzw. 3, d.h. im jeweiligen Endbereich der Abstandshalter 4 angeordnet.Figure 9 shows an inventive embodiment, here to improve the representation without a surface element and / or cover layers to show, in which between the spacers 4 each struts 14 are arranged. These struts can take place in any desired manner, whereby it can also be provided to thereby form an auxetic grid, in particular in cooperation with the edge region at the upper or lower end of a spacer 4. The struts 14 shown here are in this case close to the surface elements 2 and 3, not shown here, i. arranged in the respective end region of the spacers 4.
Die Figur 10 zeigt eine Weiterbildung der Figur 9, bei der ein Füllmaterial 9 wie in der vorbeschriebenen Art vorgesehen ist, ohne hier jedoch die Flächenelemente 2 und 3 zu zeigen.FIG. 10 shows a development of FIG. 9, in which a filling material 9 is provided as in the previously described type, without, however, showing the surface elements 2 and 3 here.
Figur 11 zeigt eine weitere Ausfertigung, bei der hier deutlich erkennbar Abstandshalter 4 sowie oberes und unteres Flächenelement 2 bzw. 3 aus unterschiedlichen Materialien und Dicken bestehen. Ergänzend sind hier die , Abstandshalter untereinander durch Verstrebungen 14 verbunden und in das obere Flächenelement 2 eingebettet, was nicht zwingend notwendig ist.Figure 11 shows a further copy, in which here clearly recognizable spacer 4 and upper and lower surface element 2 and 3, respectively consist of different materials and thicknesses. In addition, here , spacers are interconnected by braces 14 and embedded in the upper surface element 2, which is not absolutely necessary.
In der Figur 12 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Zwischenräume zwischen den Flächenelementen 2 und 3 bzw. Abstandshaltern 4 gemäß der Figur 11 durch ein Kernmaterial ausgefüllt sind.FIG. 12 shows an embodiment in which the interspaces between the surface elements 2 and 3 or spacers 4 according to FIG. 11 are filled by a core material.
Sämtliche Ausführungen der vorgenannten Erfindung weisen gegenüber dem Stand der Technik eine deutlich erhöhte spezifische Tragfähigkeit auf aufgrund der erheblichen Materialeinsparung in den als Hohlprofil ausgestalteten Abstandshaltern sowie in den Aussparungen in den jeweiligen Flächenelementen.All embodiments of the aforementioned invention have over the prior art, a significantly increased specific carrying capacity due to the considerable material savings in the designed as a hollow profile spacers and in the recesses in the respective surface elements.
Die Figuren 13 zeigen ohne die Darstellung der Flächenelemente verschieden ausgeführte erfindungsgemäße Abstandshalter 4. Erkennbar ist hier, dass die Manteloberfläche des Abstandshalters 4 in der Figur 13a eine gitterartige Profilierung zeigt. Eine solche Profilierung kann wie hier dargestellt durch sich kreuzende vertikale und horizontal um die Abstandshalter verlaufende Streben ausgebildet sein. Die Winkel der Streben bzw. des Gitters können hierbei beliebig sein. Auch kann die Profilierung durch ein Gitter, insbesondere mit auxetischer Wirkung erfolgen.The figures 13 show without the representation of the surface elements differently designed inventive spacers 4. It can be seen here that the mantle surface of the spacer 4 in the figure 13a shows a lattice-like profiling. Such a profiling can be formed as shown here by crossing vertical and horizontal struts extending around the spacers. The angles of the struts or the grid can be arbitrary. Also, the profiling can be done by a grid, in particular with auxetic effect.
Die Figur 13b zeigt demgegenüber ein Profilierung durch aussen auf der Mantelfläche des Abstandshalters 4 angeordnete horizontal umlaufende Vorsprünge bzw. Streben. Die Figur 13c zeigt analog nur vertikale Streben, die sich parallel zur Längsachse erstrecken.In contrast, FIG. 13 b shows a profiling of horizontally encircling projections or struts arranged on the outer surface of the spacer 4 by means of an external surface. The figure 13c shows analog only vertical struts, which extend parallel to the longitudinal axis.
Die in den Figuren 13 a-c dargestellten Profilierungen sind hier nur auf der Außenseite der Abstandshalter 4 aufgebracht. Ebenso können sie alternativ auf der Innenseite oder auf beiden Seiten angeordnet sein.The profiles shown in Figures 13 a-c are applied here only on the outside of the spacers 4. Likewise, they may alternatively be arranged on the inside or on both sides.
Die Figur 13d zeigt einen Abstandhalter 4, mit Löchern, die die Wandung vollständig durchdringen. Hier haben die Löcher einen kreisförmigen Querschnitt, der Querschnitt kann aber grundsätzlich beliebig sein, auch so dass sich durch die verbleibenden Wandbereiche um die Löcher herum ein Gitter insbesondere ein auxetisches Gitter ergeben kann.Figure 13d shows a spacer 4, with holes that completely penetrate the wall. Here the holes have a circular cross section, The cross-section can, however, in principle be arbitrary, so that a grid, in particular an auxetic grid, can result from the remaining wall areas around the holes.
Die Figuren 13' zeigen dieselben Abbildungen als Drahtgittermodel statt einer flächigen Darstellung.FIGS. 13 'show the same figures as a wireframe model instead of a two-dimensional representation.
Die Figuren 14 zeigen verschiedene äußere Formgestaltungen der Abstandshalter 4, z.B. ganz links mit kegelabschnittsförmiger Ausgestaltung oder mit gekrümmter Oberfläche, wie in den anderen Ausführungen. Dies sind lediglich nicht abschließend dargestellte Ausführungen einer möglichen nicht geradlinigen Erstreckung von Abstandshaltern 4. Auch hier können Oberflächenprofilierungen vorgesehen sein, wie zu den Figuren 13 beschrieben.Figures 14 show various external shapes of the spacers 4, e.g. far left with a conical-section-shaped configuration or with a curved surface, as in the other embodiments. These are merely not conclusively illustrated embodiments of a possible non-linear extension of spacers 4. Here, too, surface profiling may be provided, as described with reference to FIGS.
Die Figuren 15 zeigt eine Ausführung eines erfindungsgernäßen Bauelementes mit zwei Flächenelementen 2 und 3 die durch Abstandshalter 4 verbunden sind. Hier sind die Flächenelemente 2 und 3 in einer Dimension gekrümmt. Natürlich können diese auch mehrdimensional gekrümmt sein. In der Figur 15a verlaufen die Abstandhalter 4 im wesentlichen alle parallel zueinander. In der Figur 15b sind die Abstandshalter so ausgerichtet, dass sie senkrecht zu der Oberfläche der Flächenelemente 2 und 3 verlaufen, zumindest bzgl. der jeweiligen Mittenachse der Abstandshalter. Dadurch haben die Abstandshalter 4 zueinander einen Winkel. FIGS. 15 show an embodiment of a component according to the invention with two surface elements 2 and 3 which are connected by spacers 4. Here, the surface elements 2 and 3 are curved in one dimension. Of course, these can also be multi-dimensionally curved. In the figure 15a, the spacers 4 are substantially all parallel to each other. In FIG. 15b, the spacers are aligned such that they run perpendicular to the surface of the surface elements 2 and 3, at least with respect to the respective center axis of the spacers. As a result, the spacers 4 have an angle to each other.
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