DE1425502C3 - Rotations oder Pnsmenhohlkorper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotations- oder Prismenhohlkörper, dessen Wandung einander dicht benachbarte Metallelemente aufweist, die im Vergleich zu ihrer Querabmessung eine große Längserstreckung besitzen, die in mindestens zwei Lagen angeordnet sind und in lagenweise gleicher und von einer Lage zur jeweils benachbarten Lage unterschiedlicher Längsorientierung verlaufen und die durch ein Bindemittel fest miteinander verbunden sind.

In dieser Ausbildung sind aus der britischen Patentschrift 747194 dünnwandige, feste Rohre bekannt. Die bekannten Rohre sind durch spiraliges ■ Wickeln und gegenseitiges Verkleben dünner, folienartiger Metallbänder mittels eines Bindemittels hergestellt. Da Metallbänder nur durch Walzen hergestellt werden können, haben sie auch bei Verwendung der für die bekannten Rohre geforderten besonderen Legierungen nur eine beschränkte Festigkeit. Dies in Verbindung mit der Querschnittsform von Metallbändern führt dazu, daß auch die bekannten Rohre nur eine entsprechend beschränkte Festigkeit haben. Das gilt insbesondere für den.bei den bekannten Rohren entsprechend ihrer Verwendung als Rohrleitung nicht im Vordergrund stehenden Fall der Belastung in axialer Richtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotations- oder Prismenhohlkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine besonders hohe Tragfähigkeit in axialer Richtung auszeichnet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Metallelemente gezogene, hochfeste Drähte oder Metallfäden verwendet sind.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß gezogene Drähte oder Metallfäden auch ohne Verwendung besonderer Legierungen allein auf Grund der Herstellungsweise eine außerordentlich hohe Festigkeit besitzen, die mit Werten von 200 bis 500 kp/mm² erheblich höher als die bei gewalzten Metallbändern erreichbare Festigkeit von maximal 120 kp/mm² liegt. Dies ergibt eine außerordentlich hohe Belastbarkeit der erfindungsgemäßen Hohlkörper. Auch hat es sich gezeigt, daß die an sich naheliegende Annahme, daß sich im Falle axialer Belastung einzelne Metallelemente aus dem Verbund lösen könnten und es so zu einer fortschreitenden Zerstörung des Hohlkörpers kommen könnte, bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anwendung von Metalldrähten oder -fäden überraschenderweise falsch ist. Tatsächlich sind die mit den erfindungsgemäßen Hohlkörper erzielbaren Festigkeitswerte, insbesondere die Knick- und Beulfestigkeit bei Belastung in axialer Richtung, überragend hoch und übertreffen insbesondere auch die mit den bekannten, eingangs geschilderten Rohren erzielten Werte bei einem mindestens ebenso günstigen Festigkeit/Gewicht-Verhältnis.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Rotations- oder Prismenhohlkörpers,

F i g. 2 bis 5 verschiedene Querschnittsformen des Hohlkörpers nach Fig. 1,

F i g. 6 die Ausbildung einer Verbindung zweier Hohlkörper im Längsschnitt,

F i g. 7 eine Verbundkonstruktion aus mehreren Hohlkörpern im Querschnitt und

F i g. 8 eine ausschnittsweise Draufsicht auf die verschiedenen Lagen aus hochfesten Drähten oder Metallfaden bei einem Hohlkörper.

Die Wandung eines erfindungsgemäßen Rotationsoder Prismenhohlkörpers, vgl. Fig. 8, ist aus gezogenen, hochfesten Drähten oder Metallfäden 1 gebildet. Die Drähte oder Metallfäden sind jeweils dicht benachbart in drei Lagen a, b und c angeordnet. Sie verlaufen in jeder Lage mit der gleichen, jedoch von einer Lage zur jeweils benachbarten Lage unterschiedlichen Längsorientierung. So verlaufen die Drähte oder Metallfaden in den Lagen α und b unter einem Winkel von ungefähr +45° bzw. von ungefähr —45° zur Hauptachse 3 des Hohlkörpers, in der Lage c unter einem solchen von ungefähr 90°. Die Drähte oder Metallfäden können in jeder Lage eine unterschiedliche Dicke haben.

Die hochfesten Drähte oder Metallfäden 1 sind in jeder Lage und von Lage zu Lage durch ein Bindemittel 2 fest miteinander verbunden. Als Bindemittel kommen insbesondere warm- oder kalthärtende Kleber in Frage. Besonders geeignet sind die sogenannten Metallkleber auf Kunststoffbasis, die schon bei vl geringfügiger, die Festigkeit der Drähte der Metallfäden noch nicht beeinträchtigender Temperaturerhöhung — typisch sind Temperaturen von ungefähr 100° C — eine geringe Abbindezeit besitzen. Wichtig ist, daß alle Drähte oder Metallfaden 1 durchgehend schubfest und kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Auf Grund der Vielzahl der in einem Hohlkörper vorhandenen Drähte oder Metallfaden ergibt sich zwangläufig eine große Oberfläche, die auch den Einsatz weniger hochbeanspruchbarer Bindemittel möglich macht, wenn diese nur eine genügende Scherfestigkeit aufweisen.

Die Rotations- oder Prismenhohlkörper können in beliebigen Formen und Größen hergestellt werden. Sowohl die Abmessungen der Wandung als auch die Weite des Querschnitts können stufenlos variieren. Damit fallen konstruktiv bedingte Mehrgewichte vollständig weg. Fig. 1 zeigt einen Hohlkörper mit entlang der Hauptachse 3 variierendem Radius 4. Gemäß den F i g. 2 bis 5 kann der Hohlkörper beispielsweise einen kreisrunden, einen quadratischen, einen dreieckigen oder einen sechseckigen Querschnitt haben.

Bei einer sehr dünnwandigen Ausführung, die bei

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den erfindungsgemäßen Hohlkörpern ohne weiteres umgeben, die wie die Wandung der Hohlkörper aus möglich ist, wird auf Grund des dann optimal großen Drähten oder Metallfaden und einem Bindemittel Verhältnisses von Trägheitsradius zu Außendurch- aufgebaut ist, wobei aber die Drähte oder Metallmesser die zulässige Knickspannung bei Druckbean- fäden auch eine geringere Festigkeit haben können,
spruchung besonders hoch. Diese kann durch eine 5 Die erfindungsgemäßen Hohlkörper lassen sich vollständige (vgl. F i g. 4) oder teilweise (vgl. F i g. 5) in praktisch jeder beliebigen Länge auch am Ort Ausfüllung des Hohlkörpers mit einem festen Leicht- ihrer Verwendung herstellen. Zur Herstellung werstoff 5 von großer Volumenbeständigkeit unter nor- den stationäre oder in Richtung des wachsenden mälem oder unter Überdruck noch erhöht werden. Hohlkörpers verfahrbare, gegebenenfalls hydraulisch Diese Maßnahme ist jedoch nicht Gegenstand der io steuerbare Schablonen verwendet. Zur Verbindung vorliegenden Erfindung. Zur Erzielung einer größeren getrennt hergestellter Hohlkörper läßt man die hoch-Biegesteifigkeit kann der Hohlkörper in Sandwich- festen Drähte oder Metallfäden in den einzelnen Bauweise ausgeführt sein (vgl. Fig. 2). Der Hohl- Lagen stufenweise versetzt sich gegenseitig überlapkörper besitzt dann eine zweischalige Wandung 7, pen und verbindet die Drähte oder Metallfaden wie bei der jede Schale wie die Wandung des einschaligen 15 im Hohlkörper mit dem Bindemittel (vgl. Fig. 6). Hohlkörpers jeweils aus hochfesten Drähten oder Die geeignete Überlappungs- oder Einbindelänge Metallfaden 1 bzw. Γ besteht, die durch ein Binde- richtet sich nach der Festigkeit der Drähte oder mittel 2 bzw. 2' fest miteinander verbunden sind. Es ■ Metallfaden und nach der Festigkeit des Bindemittels, besteht ferner die Möglichkeit (vgl. Fig. 7) Vorzugs- Die bekannten Metallkleber auf Kunststoffbasis erweise als Zylinder ausgebildete Hohlkörper zu bün- 20 fordern beispielsweise lediglich eine Einbindelänge dein, die zwischen diesen Zylindern entstehenden von etwa 2 bis 3 cm bei voller Ausnutzung der bisher Hohlräume mit dem Bindemittel 2 oder mit Leicht- höchstmöglichenBeanspruchbarkeithochfesterDrähte stoffen 5 auszufüllen und mit einer Einhüllung 8 zu oder Metallfaden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rotations- oder Prismenhohlkörper, dessen Wandung einander dicht benachbarte Metallelemente aufweist, die im Vergleich zu ihrer Querabmessung eine große Längserstreckung besitzen, die in mindestens zwei Lagen angeordnet sind und in lagenweise gleicher und von einer Lage zur jeweils benachbarten Lage unterschiedlicher Längsorientierung verlaufen und die durch ein Bindemittel fest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallelemente gezogene, hochfeste Drähte oder Metallfaden verwendet sind.