Platte, insbesondere für Konstruktionsw und Verpackungszwecke
Die Erfindung bezieht sich auf eine Platte, insbesondere für Konstruktions- und Verpackungszwecke und ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein flächenhaftes Gebilde, das aus schiefwinkligen, gegen eine zum flächenhaften Gebilde parallele Ebene geneig ten Prallelogrammflächen geformt ist, mit zwei ebenen Blättern, zwischen denen das flächenhafte Gebilde angeordnet ist, verbunden ist. Durch diese neue Gestaltung erhalten die erfindungsgemässen Platten die Eigenschaften eines räumlichen Fachwerkes, wodurch die Platten sich vielseitig verwenden lassen, z.B. als Bauplatte im Hochbau oder im Schreinergewerbe.
Die Platten weisen eine gute Tragfähigkeit auf und lassen sich leicht so ausbilden, dass sie zugleich sehr gut schallund/oder wärmeisolierend sind.
Auch als Verpackungsmaterial ist die erfindungsgemässe Platte gut geeignet, indem sie ausreichende Stabilität mit verhältnismässig kleinem Gewicht verbindet, wenn sie z. B. aus Kunststoff oder Karton besteht.
Eine weitere günstige Verwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemässen Platten ist im Dampferzeugerbau gegeben, indem die Platten z.B zum Bilden von ebenflächigen Wänden in aufgeladenen Kesseln dienen.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt entsprechend der Linie A-B in Fig. 2 eines ersten Ausführungsbeispieles einer Platte nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie C-D in Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Dampferzeugers, bei dem Platten nach der Erfindung als Umkleidung verwendet sind,
Fig. 4 die Anordnung der Platten an einer Brennkammerwand des Dampferzeugers nach Fig. 3 und
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Brennkammerecke entsprechend der Linie K-L in Fig. 4,
Fig. 6, 7 und 8 der Fig. 2 entsprechende Schnitte durch drei weitere Ausführungsbeispiele,
Fig. 9 einen Schnitt entsprechend der Linie E-F in Fig. 10 eines gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 abgewandelten Ausführungsbeispieles,
Fig.
10 einen Schnitt entsprechend der Linie G-H in Fig. 9, wobei die Darstellung der Fig. 10 in der Zeichenebene um 900 gedreht ist.
Gemäss Fig. 1 und 2 besteht die Platte 1 aus zwei ebenen Blättern 2 und 3, zwischen denen ein flächenhaftes Gebilde 4 angeordnet ist, das mit den Blättern 2 und 3 fest verbunden ist, z.B. durch Schweissen, Löten oder Kleben. Das flächenhafte Gebilde 4 besteht aus schiefwinkligen Parallelogrammflächen 5, die gegeneinander und gegen eine zum flächenhaften Gebilde parallele Ebene geneigt sind. In Fig. 2 bezeichnet der Winkel ss die Neigung der Kante 6, in der zwei Paral lelogrammflächen 5 in der Schnittebene C-D zusammenstossen, zur zum flächenhaften Gebilde parallelen Ebene und beträgt 450. Die Parallelogrammflächen haben beispielsweise einen spitzen Winkel y von 520 und einen stumpfen Winkel b von 1280.
Diese beiden Winkel sind aus Fig. 1 nicht direkt ablesbar, weil die Flächen 5 nicht in der Zeichenebene liegen. Aus den angegebenen Winkeln ergibt sich der Pfeilwinkel a, der hier etwa 600 beträgt. Die Platte 1 ist gut geeignet zur Aufnahme von Biegemomenten, von Einzellasten wie auch von gleichmässig auf die Plattenfläche verteilte Lasten.
Fig. 3, 4 und 5 zeigen die Anwendung der Platte nach Fig. 1 und 2 an einem Dampferzeuger 29, bei dem die Verbrennung in der Brennkammer bei Über- druck stattfindet; er ist also ein aufgeladener Kessel.
Die Brennkammer des Dampferzeugers 29 ist gemäss Fig. 3 über Tragstangen oder arbeitsmitteldurchströmte Tragrohre 31 an einem Traggerüst 30 aufgehängt. Die Brennkammer selbst wird von Rohren 32 umgrenzt, die dicht miteinander verschweisst sind, vorzugsweise über zwischen den einzelnen Rohren befindliche Flossen oder Verbindungsstegen 33. Auf der der Feuerung abgewendeten Seite der Brennkammerrohre 32 sind Zugbänder 34 vorgesehen, die sich etwa parabelförmig über die Wand erstrecken und vorzugsweise mit jedem Rohr 32, z.B. durch Schweissen, verbunden sind. Die Zugbänder 34 verteilen sich gleichmässig über die.
Höhe der Brennkammer des Dampferzeugers 29. Entsprechende Zugbänder weisen auch die übrigen Wände der Brennkammer auf; in Fig. 4 ist ein Zugband der benachbarten, rechtwinklig zur Zeichenebene stehenden Wand mit 340 bezeichnet. Jeweils zwei Zugbänder einer Wand halten mit ihrem einen Ende den einen Rand einer erfindungsgemässen Platte 1, die sich über die ganze Breite einer Brennkammerwand erstreckt. Der gegenüberliegende Rand dieser Platte wird von zwei an der gegenüberliegenden Wand der Brennkammer angebrachten Zugbändern gehalten. In dieser Weise ist der Dampferzeuger ringsum mit Platten 1 umgeben, die z.B. aus Stahl- oder Aluminiumblech bestehen und die verhindern, dass sich die ebenen Rohrwände der Brennkammer unter der Wirkung des Ober- druckes ausbauchen.
Zur Verbindung der Zugbänder 34 mit den Platten 1 sind an den Rändern der Platten schräge Schlitze 35 vorgesehen, durch die sich die Enden 36 der Zugbänder erstrecken, und diese Enden 36 sind hakenförmig ausgebildet, mit denen die Zugbänder über Rollen 37 an den Platten 1 angreifen. Zwischen den Platten 1 und der aus den Rohren 32 gebildeten Wand befinden sich Isoliersteine 38, wobei zwischen je zwei übereinander befindlichen Steinen ein Z-förmiges Halteblech 39 angeordnet ist. Die Länge der Schenkel der Bleche ist etwas grösser als die halbe Höhe der Isoliersteine, so dass sich der obere Schenkel eines unteren Haltebleches und der untere Schenkel eines oberen Haltebleches etwas überlappen. Die Isoliersteine 38 sind so angeordnet, dass mehrere übereinander stehende Reihen jeweils von einer Platte 1 gehalten werden.
Die benachbarten Steine zwischen zwei übereinanderstehenden Platten 1 sind nicht durch Z-förmige Haltebleche miteinander verbunden, sondern es sind Bleche 39' und 39" vorgesehen, die die Steine der untersten bzw. obersten Reihe auf der Unterseite bzw.
Oberseite umfassen. Die Isoliersteine 38 sind mit Hohlräumen versehen, um das Gewicht der Steine möglichst klein zu halten.
Die Platte gemäss Fig. 1 und 2 lässt sich auch vorteilhaft als Bodenplatte, z.B. zum Abdecken eines unter Flur befindlichen Hohlraumes verwenden, wobei die Platte vorzugsweise aus Metall, z.B. Stahl- oder Aluminiumblech, besteht.
Es können die Winkel a und p die Höhe h des flächenhaften Gebildes, die Streifenbreite b, die Längsteilung c, die Wanddicken sl, so und sg je nach den Stützweiten in den Hauptrichtungen der Platte, der Gesamtbelastung, der maximalen Flächenlast und der Werkstoff eigenschaften optimiert werden, z.B. auf empirischem Wege.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind zwischen zwei Blättern 2 und 3 zwei flächenhafte Gebilde 7 und 8 angeordnet, die unter sich verschieden geformt sind, indem sie bei gleichem Neigungswinkel, verschiedene Höhen aufweisen. Die einander zugewendeten Kanten der beiden flächenhaften Gebilde sind über ein drittes Blatt 9 miteinander verbunden. Die beiden Gebilde 7 und 8 können so angeordnet sein, dass die Pfeilwinkel a beider Gebilde in die gleiche Richtung zeigen. Je nach dem Verwendungszweck kann es auch vorteilhaft sein, den Pfeilwinkel a des Gebildes 8 in entgegengesetzter Richtung zu dem Pfeilwinkel ct des Gebildes 7 zeigen zu lassen. Bei dieser letztgenannten Anordnung eignet sich die Platte besonders gut als Bodenplatte, die durch Einzellast belastet wird.
Je nach Bedarf kann die Platte durch Anbringen eines oder mehrerer flächenhafter Gebilde an dem oberen Blatt 2 oder dem unteren Blatt 3 vergrössert und damit die Einzellast-Tragfähigkeit verbessert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind gleich geformte flächenhafte Gebilde 11 und 12, ohne dass zwischen ihnen ein besonderes Blatt vorgesehen ist, zu einer Platte verbunden. Die flächenhaften Gebilde 11 und 12 sind also gemeinsam zwischen den beiden Blättern 2 und 3 angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind drei flächenhafte Gebilde 15, 16, 17 zwischen zwei Blättern 2 und 3 zu einer Platte vereinigt. Die drei Gebilde haben alle gleichen Pfeilwinkel cr, gleiche Streifenbreite b und gleiche Längsteilung c. Während die beiden flächenhaften Gebilde 15 und 17 gleiche Höhe aufweisen und jeweils mit einem der beiden Blätter 2 und 3 direkt verbunden sind, hat das zwischen den Gebilden 15 und 17 befindliche dritte flächenhafte Gebilde 16 einen grösseren Neigungswinkel p und auch eine grössere Höhe als die Gebilde 15 und 17. Das Gebilde 16 ist so zwischen den Gebilden 15 und 17 angeordnet, dass die Kanten 19 zwischen zwei Parallelogrammflächen jeweils einer Seite des Gebildes 16 mit den entsprechenden, an den Blättern 2 bzw. 3 befestigten Kanten 20 der Gebilde 15 bzw. 17 verbunden sind.
Eine solche Platte lässt sich gut sur Isolation gegen Wärme und/oder Schall verwenden. Sie besteht z.B. aus Metallblech.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 9 und 10 entspricht in ihrem grundsätzlichen Aufbau demjenigen der Platte nach Fig. 8. Die Platte nach Fig. 9 und 10 ist dadurch abgewandelt, dass in den freien Kanten 22 der flächenhaften Gebilde 15' und 17' Einschnitte 26 vorgesehen sind, durch die diese Kanten kammartig aufgelöst werden. Diese Platte ist besonders dort geeignet, wo Schallschwingungen gedämpft werden sollen. In diesem Falle besteht die Platte z.B. aus Plastik.
Die Einschnitte 26 werden so dimensioniert, dass die Biegeschwingungseigenfrequenz der zwischen ihnen stehenbleibenden Zähne in den Bereich der zu dämpfenden Schwingungen zu liegen kommt. Die Anordnung der Zähne wird dabei vorzugsweise so verändert, dass die Zähne auf ein ganzes Spektrum von Frequenzen ansprechen. Wird die Platte von äusseren Schwingungen angeregt, geraten die Zähne in Resonanzschwingung, wobei durch Luftreibung Schwingungsenergie absorbiert wird.
In weiterer Ausbildung der Erfindung können die zwischen dem flächenhaften Gebilde oder den flächenhaften Gebilden und den Blättern. gebildeten Räume mit Flüssigkeiten, Pulvern, Faserhanfwerk oder auch Schaumstoffen gefüllt sein. Mit solchen Füllungen kön nen dann die Wärmeisolation oder die Schalldämpfung verbessert oder die thermische Trägheit vergrössert werden. Durch die erwähnten Räume lassen sich auch flüssige oder gasförmige Wärmeträger leiten, oder es können in diese Räume auch elektrische Heizkörper eingebaut werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der Werkstoff mindestens eines der Blätter von dem Werkstoff des flächenhaften Gebildes verschieden ist. Auf diese Weise lassen sich Festigkeitseigenschaften mit ästhetischen Merkmalen kombinieren, wenn z.B. die erfindungsgemässe Platte als Bauplatte verwendet verwendet wird und das eine Blatt oder beide Blätter zur Raumgestaltung herangezogen werden, indem diese Blätter aus einer mit einem Dessin versehenen Kunststoffplatte und das flächenhafte Gebilde aus Metall bestehen. Besteht ein Blatt aus Leichtmetallblech, gegebenenfalls mit eloxierter Aussenfläche, so ist die Platte auch zur Fassadengestaltung verwendbar.
Je nach dem verwendeten Werkstoff lassen sich die flächenhaften Gebilde durch Falten, Pressen, Tiefzie hen, Vakuumformen oder Spritzen herstellen.
Ausser homogenen Werkstoffen, wie Metalle und Kunststoffe, kommen für die Herstellung der Platten auch Sinterwerkstoffe oder durch Kunststoffe gebundene Fasern oder Späne, wie Glasfasern, Holzfasern, Holzspäne usw. in Betracht. Platten aus durch Kunststoff gebundenen Holzfasern und -spänen können im Schreinergewerbe Verwendung finden, z.B. für Türen.
Plate, in particular for construction and packaging purposes
The invention relates to a plate, in particular for construction and packaging purposes and is characterized in that at least one planar structure, which is formed from oblique angled, against a plane parallel to the planar structure inclined th parallelogram surfaces, with two flat sheets between which the planar structure is arranged, is connected. This new design gives the panels according to the invention the properties of a three-dimensional framework, which means that the panels can be used in many ways, e.g. as a building board in building construction or in the carpentry trade.
The panels have a good load-bearing capacity and can easily be designed so that they are also very good sound and / or heat insulating.
The plate according to the invention is also well suited as a packaging material in that it combines sufficient stability with relatively low weight when it is used, for. B. consists of plastic or cardboard.
Another favorable possibility of using the plates according to the invention is in the construction of steam generators, in that the plates are used, for example, to form flat walls in charged boilers.
Some exemplary embodiments of the invention are explained in the following description with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 shows a section along the line A-B in Fig. 2 of a first embodiment of a plate according to the invention,
Fig. 2 is a section along the line C-D in Fig. 1,
3 is a schematic view of a steam generator in which plates according to the invention are used as cladding,
4 shows the arrangement of the plates on a combustion chamber wall of the steam generator according to FIGS. 3 and
Fig. 5 shows a section through a combustion chamber corner according to the line K-L in Fig. 4,
6, 7 and 8 of FIG. 2 corresponding sections through three further exemplary embodiments,
9 shows a section along the line E-F in FIG. 10 of an exemplary embodiment which is modified from the exemplary embodiment according to FIG. 8,
Fig.
10 shows a section along the line G-H in FIG. 9, the illustration of FIG. 10 being rotated by 900 in the plane of the drawing.
According to Figures 1 and 2, the plate 1 consists of two flat sheets 2 and 3, between which a planar structure 4 is arranged, which is firmly connected to the sheets 2 and 3, e.g. by welding, soldering or gluing. The planar structure 4 consists of obliquely angled parallelogram surfaces 5 which are inclined to one another and to a plane parallel to the planar structure. In Fig. 2, the angle ss denotes the inclination of the edge 6 in which two Paral lelogrammflächen 5 collide in the cutting plane CD, to the plane parallel to the planar structure and is 450. The parallelogram surfaces have, for example, an acute angle y of 520 and an obtuse angle b of 1280.
These two angles cannot be read directly from FIG. 1 because the surfaces 5 do not lie in the plane of the drawing. The arrow angle a results from the specified angles, which is around 600 here. The plate 1 is well suited for absorbing bending moments, individual loads as well as loads evenly distributed over the plate surface.
3, 4 and 5 show the application of the plate according to FIGS. 1 and 2 to a steam generator 29, in which the combustion in the combustion chamber takes place at overpressure; so it is a charged kettle.
According to FIG. 3, the combustion chamber of the steam generator 29 is suspended from a support frame 30 via support rods or support pipes 31 through which the working medium flows. The combustion chamber itself is delimited by tubes 32 which are tightly welded to one another, preferably via fins or connecting webs 33 located between the individual tubes. On the side of the combustion chamber tubes 32 facing away from the furnace, tension straps 34 are provided which extend approximately parabolic over the wall and preferably with each tube 32, e.g. by welding. The drawstrings 34 are evenly distributed over the.
Height of the combustion chamber of the steam generator 29. The other walls of the combustion chamber also have corresponding tension straps; In FIG. 4, a tension band of the adjacent wall standing at right angles to the plane of the drawing is designated by 340. In each case two tension straps of a wall hold with their one end one edge of a plate 1 according to the invention, which extends over the entire width of a combustion chamber wall. The opposite edge of this plate is held by two tension straps attached to the opposite wall of the combustion chamber. In this way the steam generator is surrounded all around with plates 1, e.g. consist of sheet steel or aluminum and prevent the flat tube walls of the combustion chamber from bulging under the effect of the overpressure.
To connect the drawstrings 34 to the plates 1, inclined slots 35 are provided on the edges of the plates, through which the ends 36 of the drawstrings extend, and these ends 36 are hook-shaped, with which the drawstrings engage the plates 1 via rollers 37 . There are insulating stones 38 between the plates 1 and the wall formed from the tubes 32, a Z-shaped retaining plate 39 being arranged between each two stones located one above the other. The length of the legs of the metal sheets is slightly greater than half the height of the insulating blocks, so that the upper leg of a lower retaining plate and the lower leg of an upper retaining plate slightly overlap. The insulating stones 38 are arranged in such a way that several rows standing one above the other are each held by a plate 1.
The adjacent stones between two stacked plates 1 are not connected to one another by Z-shaped retaining plates, but rather plates 39 'and 39 ″ are provided, which hold the stones of the bottom or top row on the underside or
Cover top. The insulating stones 38 are provided with cavities in order to keep the weight of the stones as small as possible.
The plate according to Figures 1 and 2 can also advantageously be used as a floor plate, e.g. to cover a cavity located under the corridor, the plate preferably being made of metal, e.g. Steel or aluminum sheet.
The angles a and p, the height h of the two-dimensional structure, the strip width b, the longitudinal division c, the wall thicknesses sl, so and so can be optimized depending on the span in the main directions of the plate, the total load, the maximum surface load and the material properties be, e.g. empirically.
In the embodiment according to FIG. 6, two sheet-like structures 7 and 8 are arranged between two sheets 2 and 3, which are shaped differently among themselves by having different heights at the same angle of inclination. The mutually facing edges of the two planar structures are connected to one another via a third sheet 9. The two structures 7 and 8 can be arranged such that the arrow angles a of both structures point in the same direction. Depending on the intended use, it can also be advantageous to have the arrow angle a of the structure 8 point in the opposite direction to the arrow angle ct of the structure 7. In this latter arrangement, the plate is particularly suitable as a base plate that is loaded by a single load.
Depending on requirements, the plate can be enlarged by attaching one or more planar structures to the upper sheet 2 or the lower sheet 3, thereby improving the load-bearing capacity.
In the exemplary embodiment according to FIG. 7, planar structures 11 and 12 of the same shape are connected to form a plate without a special sheet being provided between them. The two-dimensional structures 11 and 12 are thus arranged jointly between the two sheets 2 and 3.
In the embodiment according to FIG. 8, three sheet-like structures 15, 16, 17 are combined between two sheets 2 and 3 to form a plate. The three structures all have the same arrow angle cr, the same strip width b and the same longitudinal division c. While the two sheet-like structures 15 and 17 have the same height and are each directly connected to one of the two sheets 2 and 3, the third sheet-like structure 16 located between the structures 15 and 17 has a greater angle of inclination p and also a greater height than the structures 15 and 17. The structure 16 is arranged between the structures 15 and 17 in such a way that the edges 19 between two parallelogram surfaces on each side of the structure 16 with the corresponding edges 20 of the structures 15 and 17 attached to the sheets 2 and 3, respectively are connected.
Such a plate can be used well for insulation against heat and / or sound. It consists e.g. made of sheet metal.
The embodiment according to FIGS. 9 and 10 corresponds in its basic structure to that of the plate according to FIG. 8. The plate according to FIGS. 9 and 10 is modified in that incisions 26 are provided in the free edges 22 of the planar structures 15 'and 17' through which these edges are resolved like a comb. This plate is particularly suitable where sound vibrations are to be dampened. In this case the plate consists e.g. from plastic.
The incisions 26 are dimensioned in such a way that the natural frequency of bending vibrations of the teeth remaining between them comes to lie in the range of the vibrations to be damped. The arrangement of the teeth is preferably changed so that the teeth respond to a whole spectrum of frequencies. If the plate is excited by external vibrations, the teeth start to vibrate in resonance, whereby vibrational energy is absorbed by air friction.
In a further embodiment of the invention, between the planar structure or the planar structures and the leaves. formed spaces be filled with liquids, powders, fiber hemp or foams. With such fillings, the thermal insulation or the sound absorption can be improved or the thermal inertia can be increased. Liquid or gaseous heat transfer media can also be conducted through the spaces mentioned, or electrical heating elements can also be installed in these spaces.
One embodiment of the invention consists in the fact that the material of at least one of the blades is different from the material of the flat structure. In this way, strength properties can be combined with aesthetic features, e.g. the board according to the invention is used as a building board and one or both sheets are used to design the room, in that these sheets consist of a plastic sheet provided with a design and the sheet-like structure made of metal. If a sheet is made of light metal sheet, if necessary with an anodized outer surface, the plate can also be used for facade design.
Depending on the material used, the flat structures can be produced by folding, pressing, deep-drawing, vacuum molding or injection molding.
In addition to homogeneous materials such as metals and plastics, sintered materials or fibers or chips bound by plastics, such as glass fibers, wood fibers, wood chips, etc., can also be used for the production of the panels. Plates made of wood fibers and chips bound by plastic can be used in the carpentry trade, e.g. for doors.