EP0634534A1 - Panel - Google Patents

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EP0634534A1
EP0634534A1 EP93250255A EP93250255A EP0634534A1 EP 0634534 A1 EP0634534 A1 EP 0634534A1 EP 93250255 A EP93250255 A EP 93250255A EP 93250255 A EP93250255 A EP 93250255A EP 0634534 A1 EP0634534 A1 EP 0634534A1
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EP
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panel
panels
profile
beads
profiles
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EP93250255A
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Hilmar Werner
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Abstract

The invention describes a lightweight structural panel which is profile-reinforced in two axes, in particular for constructing lightweight, wide-span sheet-like load-bearing structures, having the following features: the static height of the panel is made out of at least one layer (lag) of a thin material, in particular sheet metal, of which the starting plane, for reinforcement in at least two axes while avoiding straight bending lines (knl), merges into regular beads which follow on continuously from one another, the beads being pushed one into the other and/or being displaced and/or rotated with respect to one another. The beads have height lines (hli) and/or height surfaces (hfl) and reinforcing side surfaces (fla). The height lines run in the flange planes, for reinforcing the same, in particular over the full length of the panel. Either each individual layer no longer has any straight bending axis as a result of the arrangement of the beads, or layers with bending lines running between the beads are reinforced by combining a plurality of layers, the beads of the two layers being fixed in a frictionally locking manner along the bending lines of the respectively other layer. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Paneel gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a panel according to the features of the preamble of claim 1.

Zum Stand der Technik gehören Blechpaneele mit einachsiger Aussteifung, Bleche mit kreuzweise und versetzt angeordneten, geraden Sicken sowie Bleche mit versetzt angeordneten kalottenförmigen Sicken; ferner Paneele mit Reihen aus kegelstumpfförmigen Höckern. Bei den erwähnten Paneelen liegt entweder keine zweiachsige Aussteifung vor, oder das flache Ausgangsmaterial ist nicht in durchgehend aneinander anschließende Sicken überführt, sondern bleibt zwischen den Sicken flach und ohne Einbeziehung in das Sickenmuster, oder es verbleiben - auch in Verbindung mit weiteren Lagen gleichen oder anderen Materials - gerade Knicklinien, an denen das Paneel nur Blechstärke hat oder zumindest Täler in der Profilhöhe aufweist.The prior art includes sheet metal panels with uniaxial stiffening, sheets with cross-shaped and staggered, straight beads and sheets with staggered dome-shaped beads; panels with rows of truncated cones. In the case of the panels mentioned, there is either no biaxial stiffening, or the flat starting material is not converted into continuously adjacent beads, but remains flat between the beads and without inclusion in the bead pattern, or it remains - even in connection with other layers of the same or different Materials - straight crease lines on which the panel has only sheet thickness or at least has valleys in the profile height.

Bei dem aus der FR-OS 2.106.605 vorbekannten Paneel, das entfernt einem einseitigen Bogenpaneel ähnelt, verbleiben gerade Knicklinien zwischen den Sicken. Eine Aussteifung durch versetzte Anordnung zweier Lagen ist nicht vorgesehen. Eine Ausführung des Paneels aus Blech enthält in beiden Richtungen quer zu den Achsen liegende Falze und ist daher nicht zugfest, d.h. für die Zuggurtebene eines Paneels ungeeignet. Eine zweite Ausführung ist aus Hartschaum und folglich nicht aus einem flachen Material.The panel previously known from FR-OS 2.106.605, which remotely resembles a one-sided arch panel, remains straight crease lines between the beads. A stiffening by staggered arrangement of two layers is not provided. A design of the panel made of sheet metal contains folds lying transversely to the axes in both directions and is therefore not tensile, ie unsuitable for the tension belt level of a panel. A second version is made of rigid foam and therefore not of a flat material.

Bei der JP-WO 87/05262 liegt ein Parallel-Profil aus Zick-Zack-Profilen vor, die in der Draufsicht wiederum zick-zackförmig oder schlangenförmig verlaufen, also ein Fischgrät-oder ein Schlangen-Profil. Das vorbekannte Paneel ist jedoch nicht, wie in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, zur Vermeidung von Knickanfälligkeit in der Längsachse zu einem spiegelsymmetrischen Streifen-Profil (Fig. 14) weitergebildet. Die asymmetrischen Wellenlinien können also in Längsrichtung des Paneels ungehindert nach rechts und links ausweichen, wohingegen bei spiegelsymmetrischer Anordnung von Streifen die Knicktendenzen sich wechselseitig aufheben. Dieser Effekt wird durch ein flaches Deckblech noch mehr als bei nicht symmetrischer Konfiguration gesteigert, da die Wellen unter Druck entweder länger oder höher werden müßten, wodurch in jedem Fall an den Verbindungslinien vbl der Streifen str eine symmetrische Bewegung des Auseinanderweichens der Wellen entsteht, die sich als Zugkraft auf das Deckblech überträgt. Somit wird eine Druckbelastung in eine Zugbelastung übersetzt, der flache Bleche hervorragend widerstehen können.In JP-WO 87/05262 there is a parallel profile made of zigzag profiles, which in turn are zigzag or snake-shaped in plan view, ie a herringbone or a snake profile. However, the previously known panel, as proposed in the present invention, is not developed to a mirror-symmetrical strip profile (FIG. 14) in order to avoid susceptibility to kinking in the longitudinal axis. The asymmetrical wavy lines can thus move unhindered to the right and left in the longitudinal direction of the panel, whereas if the strips are arranged in mirror symmetry, the bending tendencies cancel each other out. This effect is increased even more by a flat cover plate than in a non-symmetrical configuration, since the waves would have to either be longer or higher under pressure, which in any case results in a symmetrical movement of the divergence of the waves at the connecting lines vbl of the strips str transmits as tensile force to the cover plate. This translates a compressive load into a tensile load that flat sheet metal can withstand extremely well.

Die JP-WO 87/05262 sieht als Fertigungsvorrichtung ein Walzwerk vor, ohne zu berücksichtigen, daß Erfahrungen mit derart komplizierten Raumformen zeigen, daß das Material unkontrolliert knautscht. Dieses Problem tritt bei dem hier vorgeschlagenen liquid-mechanischen Takt-Tiefziehen nicht auf. Weiter wird dabei der Verschleiß von üblicherweise zwischengeschalteten Gummi-Membranen oder -Kissen vermieden sowie eine Annäherung an die Vorteile kontinuierlicher Walzverfahren erreicht. Ferner kann in ein und demselben Arbeitsgang ein Korrosionsschutz aufgetragen werden.JP-WO 87/05262 provides a rolling mill as the manufacturing device without taking into account that experience with such complicated spatial shapes shows that the material creaks in an uncontrolled manner. This problem does not occur with the liquid mechanical cycle deep drawing proposed here. Furthermore, the wear of usually interposed Rubber membranes or pillows avoided and an approach to the advantages of continuous rolling processes achieved. Corrosion protection can also be applied in one and the same operation.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Leichttragwerkes aus Paneelen, insbesondere für große, stützenfreie Spannweiten, näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of several embodiments of a lightweight structure according to the invention made of panels, in particular for large, column-free spans.

Es zeigen:

Fig.1
ein Polyaxial- bzw. Bogen-Paneel in isometrischer Darstellung,
Fig.2
eine isometrische Draufsicht auf ein Polyaxial-Paneel bzw. ein Zick-Zack-Schlangen-Paneel,
Fig.3
ein Doppelkreuz-Paneel in Draufsicht,
Fig.4
ein Doppelaxt-Paneel in Draufsicht,
Fig.5
ein aus zwei einseitigen Bogenpaneelen zusammengesetztes Paneel in Explosionsdarstellung,
Fig.6
ein aus zwei einseitigen Bogenblechen zusammengesetztes Bogenblech-Paneel im Querschnitt,
Fig.7
eine isometrische Draufsicht auf ein Bogenblech-Paneel aus zwei einseitigen Bogenblechen mit gepunktet angedeutetem aussteifendem Material und
Fig.8
die Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zum liquid-mechanischen Takt-Tiefziehen von Paneelen.
Show it:
Fig. 1
a polyaxial or arch panel in isometric representation,
Fig. 2
an isometric top view of a polyaxial panel or a zigzag snake panel,
Fig. 3
a double cross panel in top view,
Fig. 4
a double ax panel in top view,
Fig. 5
an exploded view of a panel composed of two one-sided arch panels,
Fig. 6
a cross-section of a sheet metal panel composed of two single-sided sheet metal sheets,
Fig. 7
an isometric top view of a sheet metal panel made of two one-sided sheet metal with dotted stiffening material and
Fig. 8
the schematic diagram of a device for liquid-mechanical cycle deep drawing of panels.

Zur Ausnutzung der bekannten Vorteile zweiachsiger oder mehrachsiger oder polyaxialer Lastabtragung und zur Vermeidung von Konstruktionen aus knickanfälligen Stäben werden Polyaxial-Paneele vorgeschlagen, deren statische Höhe aus flachen Materialien, insbesondere aus Blech aufgebaut ist. Ihre mindestens zweiachsige Aussteifung erhalten die Paneele durch eine regelmäßige, räumliche Formung, die das flache Ausgangsmaterial in durchgehend aneinander anschließende Sicken überführt. Die Sicken zeigen Höhepunkte hpu oder Höhenflächen hfl, die von Höhenlinien hli umschrieben werden, und in der Ober- bzw. Untergurtebene des Paneels liegen. Hierdurch werden die statisch hochbeanspruchten Gurtebenen gestärkt, insbesondere wenn die Höhenflächen oder -linien über das ganz Paneel hinweg durchlaufen. Zwischen den Höhenflächen bzw. den Gurtebenen erstrecken sich die aussteifenden Seitenflächen sfl der Sicken.To take advantage of the known advantages of biaxial or multiaxial or polyaxial load transfer and to avoid constructions from kink-prone bars, polyaxial panels are proposed, the static height of which is constructed from flat materials, in particular from sheet metal. The panels receive their at least two-axis stiffening through regular, spatial shaping, which converts the flat starting material into continuous, continuous beads. The beads show high points hpu or high areas hfl, which are circumscribed by contour lines hli, and are located in the upper and lower belt level of the panel. This strengthens the belt levels that are subject to high static loads, especially when the height areas or lines run through the entire panel. The stiffening side surfaces sfl of the beads extend between the height surfaces or the belt planes.

Dabei sind die Sicken so angeordnet, daß gerade Knicklinien knl mit verminderter statischer Höhe vermieden werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Grundrißformen der Sicken in der Aufsicht ineinander verschränkt bzw. ineinandergeschoben oder auch gegeneiander verdreht sind und die Profile der Sicken in der Seitenansicht gegeneinander versetzt bzw. gestaffelt sind. Ein solches Paneel von der Seite betrachtet zeigt durch diese Anordnung der Sicken keine gerade Knicklinie mit verminderter statischer Höhe mehr, d.h. es sind keine die Querschnittshöhe wesentlich schwächenden, gerade durchlaufenden Kerben, Täler oder Taillen zu sehen. Diese Aussteifung kann durch die Anordnung der Sicken bereits in einer Lage erreicht werden. Andernfalls sind zwei Lagen gegeneinander versetzt zusammengesetzt, so daß hierdurch der erfindungsgemäße Versatz der Sicken erreicht ist (Fig.5,6,7). Dabei sind die Sicken v.a. in den Knicklinien knl der jeweils anderen Lage aussteifend fixiert.The beads are arranged so that straight fold lines knl with reduced static height are avoided. This is achieved in that the plan shapes of the beads are entangled or pushed into one another or twisted against one another in the view and the profiles of the beads are offset or staggered in side view. Such a panel viewed from the side no longer shows a straight crease line with a reduced static height due to this arrangement of the beads, ie there are no notches, valleys or waists that directly weaken the cross-sectional height. This stiffening can be achieved by arranging the beads in one position. Otherwise, two layers are staggered, so that the inventive staggering of the beads is achieved (Fig. 5,6,7). The beads are stiffened, especially in the fold lines knl of the other layer.

Das Grundprinzip der Aussteifung liegt in der versetzten Anordnung durchgehend aneinander anschließender, räumlich geformter Sicken. Die Art der räumlichen Profilierung läßt sich durch zwei gedachte Operationen weiter definieren, aus denen zwei Grundtypen entstehen:

  • 1. Die parallelen Profile und
  • 2. die interferierenden Profile.
The basic principle of the stiffening lies in the staggered arrangement of continuously adjoining, spatially shaped beads. The type of spatial profiling can be further defined by two imaginary operations, from which two basic types emerge:
  • 1. The parallel profiles and
  • 2. the interfering profiles.

Bei den parallelen Profilen verlaufen die Profile beliebiger Querschnitte parallel. Bei den interferierenden Profilen dagegen interferieren die Querschnittsprofile, d.h. sie überlagern und durchkreuzen sich.With the parallel profiles, the profiles of any cross-sections run parallel. With the interfering profiles, however, the cross-sectional profiles interfere, i.e. they overlap and intersect.

Parallel-Profile sind wie eine mathematische Translationsfläche definiert: Ein Profil wird entlang zweier gleicher oder verschiedener Profile geführt, wobei die Profile vorzugsweise im rechten Winkel zueinander stehen. Die Führungskurven können dabei liegen, stehen oder geneigt sein. Bei dieser Bewegung beschreibt das Profil eine dreidimensionale Fläche. Die interferierenden Profile lassen sich auch mechanisch darstellen, indem man Flächen, z.B. aus Blech, zwischen distanten Punkten, kleinen Flächen oder Linien festspannt und in gegenläufiger Richtung zerdehnt.Parallel profiles are defined like a mathematical translation surface: a profile is guided along two identical or different profiles, the profiles preferably being at right angles to one another. The guiding curves can lie, stand or be inclined. During this movement, the profile describes a three-dimensional surface. The interfering profiles can also be represented mechanically by using surfaces, e.g. made of sheet metal, clamped between distant points, small areas or lines and stretched in the opposite direction.

Als Profile für Polyaxial-Paneele werden entweder aussteifungsgünstige Profile, also nicht extrem flache oder steile Profile gewählt, wie z.B. Well-, Zick-Zack- oder Trapez-Profile mit einer Profilneigung von etwa 45° +/- 20°, oder für reine Abstandshalter-, Leitungs- oder Pflanzgutträgerfunktionen, wie z.B. Hohlböden, Absorberdach, auch steilere Profile.Profiles for polyaxial panels are either stiffening profiles that are not extremely flat or steep, such as corrugated, zigzag or trapezoidal profiles with a profile inclination of approximately 45 ° +/- 20 °, or for pure spacers -, cable or plant material support functions, such as hollow floors, absorber roof, also steeper profiles.

Ein paralleles, in der Draufsicht geradachsiges und in der Seitenansicht profilachsiges Polyaxial-Paneel ist z.B. durch folgende modellartige Operationen beschrieben: Eine am Rand profilierte Schablone, z.B. eine Well-oder Trapez-Form-Schablone, wird gerade entlang zweier, vorzugsweise gleicher Profil-Schablonen geführt, die zur ersten, nicht parallel, vielmehr insbesondere rechtwinklig stehen, wobei die Profile so gewählt sind, daß die Schablone während ihrer vorgestellten, flächenformenden Verschiebung immer lotrecht steht und die beiden Schablonen gleich oder verschieden profiliert sind, z.B. drei Schablonen mit Wellen-Profil, wodurch - im Unterschied etwa zu einem einfachen, einachsig gerichteten Wellblech - ein gekreuztes oder biaxiales Profil entsteht, z.B. ein Kreuz-Well-Profil. Bei Staffel-Wellenprofilen wird die bewegte Schablone in einem anderen als dem rechten Winkel angestellt, wobei in Führungsrichtung gesehen ein gleichsam perspektivisch verkürztes Profil mit geringerer Profil-bzw. Wellenlänge, jedoch mit gleicher Amplitude entsteht, dessen Amplituden-Höhepunkte bzw.-Wellenberge quer zur Führungsrichtung gesehen gleichsam wie ein Gipfel-Panorama gegeinander verschoben bzw. gestafffelt sind. Es werden Parallele Polyaxial-Paneele aus Zick-Zack-Profilen gebildet, die charakteristische Rautenformen in Form von Rauten-Paneelen aufweisen, indem ein Zick-Zack-Profil entlang zweier Zick-Zack-Führungsprofile geführt wird. Es werden ebenso sogenannte Zinnen-Paneele aus Trapez-Profilen gebildet, die zinnenartige Formen aufweisen. Ein in der Draufsicht profilachsiges und in der Seitenansicht geradachsiges Profil wird durch folgende modellartige Operationen definiert. Eine Profilschablone, z.B. eine Zick-Zack-Schablone wird zur Flächenformung auf einer Ebene entlang einer profilierten Verlaufslinie oder Achse, z.B. einer Welle, oder auch entlang einer zweiten Zick-Zack-Linie verschoben, woraus z.B. ein Doppel-Zick-Zack-Profil oder ein Fischgrät-Paneel oder ein in Schlangenlinien verlaufendes Zick-Zack-Profil, kurz Zick-Zack-Schlangenpaneel, ensteht. Die aufsichtige Achse zeigt insbesondere eine Amplitude, die mindestens gleich der halben Profil-bzw. Wellenlänge ist, so daß das Paneel durch die Ineinanderschiebung z.B. paralleler Wellen eine ungerichtete Aussteifung erfährt, wobei sich durchlaufende Höhenlinien, insbesondere zum Aufschweißen von Flachblechen, ergeben.A parallel polyaxial panel, which is straight in the top view and profile-axis in the side view, is described, for example, by the following model-like operations: A template profiled at the edge, for example a corrugated or trapezoidal shape template, is being straight along two, preferably identical profile templates led, which are not parallel, rather in particular at right angles, the profiles being chosen so that the template is always vertical during its proposed, surface-forming displacement and the two templates are profiled the same or different, e.g. three templates with a wave profile , which - in contrast to a simple, single-axis corrugated sheet - creates a crossed or biaxial profile, for example a cross-corrugated profile. In the case of staggered wave profiles, the moving template is set at a different angle than the right angle, with a profile that is, as it were, shortened in perspective with a lower profile or. Wavelength, but with the same amplitude, whose amplitude peaks or wave crests, seen transversely to the guide direction, are shifted or staggered against one another like a summit panorama. Parallel polyaxial panels are formed from zigzag profiles that have characteristic diamond shapes in the form of diamond panels by guiding a zigzag profile along two zigzag guide profiles. So-called crenellated panels are also formed from trapezoidal profiles that have crenellated shapes. A profile-axis profile in plan view and straight-axis profile in side view is defined by the following model-like operations. A profile template, e.g. a zigzag template, is shifted for surface formation on a plane along a profiled profile or axis, e.g. a shaft, or also along a second zigzag line, from which, for example, a double zigzag profile or a herringbone panel or a serpentine one Zigzag profile, short zigzag snake panel, is created. The supervisory axis in particular shows an amplitude that is at least equal to half the profile or. Wavelength is such that the panel experiences an undirected stiffening due to the intermeshing of parallel waves, for example, continuous contours, in particular for welding flat sheets.

Bei interferierenden Profilen verlaufen die Profile an beliebigen, aufeinander folgenden Querschnitten nicht parallel, sondern in einer projektiven Überblendung inkongruent. Sie lassen sich dadurch operativ definieren, daß große Flächen von verschiedenen, kleinen Flächen oder Quasi-Punkten aus, die in deutlichem Abstand voneinander stehen, in gegenläufiger Richtung zerdehnt werden. So wird z.B. ein Blech, das an den Schnittpunkten eines Quadratrasters fixiert wird, z.B.zwischen zylindrischen oder halbkugelförmigen Stempeln, von ebensolchen Stempeln aus seiner Ebene gereckt, die in den Diagonalen-Schnittpunkten des Quadratrasters ansetzen. Dabei bilden sich zwischen den distanten Höhepunkten bzw. Antipoden des Paneels bogenförmig bzw. paraboloid gewölbte Flächen , weshalb von Bogen-Paneelen gesprochen wird. Die paraboloiden Sicken erstrecken sich von einer flachen Ebene aus in eine oder in zwei Richtungen (Fig.1,5), können also einseitig oder zweiseitig genannt werden.In the case of interfering profiles, the profiles on any successive cross-sections do not run in parallel, but are incongruent in a projective cross-fade. They can be defined operationally by expanding large areas from different, small areas or quasi-points that are at a considerable distance from one another in the opposite direction. For example, a sheet that is fixed at the intersections of a square grid, e.g. between cylindrical or hemispherical stamps, stretched out of its plane by the same stamps that start at the diagonal intersections of the square grid. Arched or paraboloidal curved surfaces are formed between the distant highlights or antipodes of the panel, which is why we speak of arched panels. The paraboloidal beads extend from a flat plane in one or two directions (Fig. 1,5), so they can be called one-sided or two-sided.

Interferierende Polyaxial-Paneele mit diskontinuierlichen Höhenlinien in Form von Kreuz-Paneelen bilden ein Muster aus parallelen gegeneinader versetzten Kreuzen, zwischen deren Balken Ergänzungselemente, insbesondere im Quadrat-und Kreisform gesetzt sind, die den Raum zwischen den Balken ausfüllen. Die Höhenlinien von Kreuzen und Ergänzungselementen liegen in einer Ebene. Dazwischen liegen Täler, deren Böden Höhenlinien der anderen Ebene des Paneels bilden, so daß die Ergänzungselemente insbes. Pyramiden-und Kegelstumpfformen erhalten. Bei interferierenden Polyaxial-Paneelen mit diskontinuierlichen Höhenlinien in Form von Doppelkreuz-Paneelen sind in das Paneel zwei versetzte, um 90° gegeneinander verdrehte Muster aus parallelen, gegeneinander versetzten Doppelkreuzen eingeformt. Die Höhenlinien der beiden Muster liegen in den entgegengesetzten, extremen Ebenen des Paneels. Die Verschränkung der Doppelkreuze ist dadurch gewährleistet, daß die Längsachsen zwischen die Querbalken eingeschoben sind, wobei zwischen den rechtwinklig stehenden Längsachsen und den Querachsen in der Draufsicht ein Abstand bleibt, über den die Paneelfläche sich aussteifend erstreckt.Interfering polyaxial panels with discontinuous contour lines in the form of cross panels form a pattern of parallel crosses offset from one another, between whose bars supplementary elements, in particular in a square and circular shape, are placed, which fill the space between the bars. The contour lines of crosses and supplementary elements lie on one level. In between are valleys, the bottoms of which form contour lines of the other level of the panel, so that the supplementary elements especially pyramid and truncated cone shapes. In the case of interfering polyaxial panels with discontinuous contour lines in the form of double cross panels, two offset, 90 ° rotated patterns of parallel, offset double crosses are molded into the panel. The contour lines of the two patterns lie in the opposite, extreme levels of the panel. The entanglement of the double crosses is ensured by the fact that the longitudinal axes are inserted between the crossbars, a distance remaining between the perpendicular longitudinal axes and the transverse axes in plan view, over which the panel surface extends stiffening.

Bei interferierenden Polyaxial-Paneelen mit diskontinuierlichen Höhenlinien in Form von Doppelaxt-Paneelen sind Elemente mit Höhenlinien in Form von Doppeläxten in folgender Weise zusammengestellt: Die kreissegmentförmigen Schneiden der Doppelaxt-Formen verlaufen homolog, insbesondere parallel, zu den kreissegmentförmigen Flanken. Die Achsen der Doppelaxt-Elemente sind also um 90° gegeneinander verdreht. Die Höhenlinien liegen in einer Ebene. Zwischen den Doppelaxt-Elementen verlaufen schlangenförmige Täler, z.B. mit trapezoidem Querschnitt, deren Böden die Höhenlinien der anderen Ebene bilden. Die Profile sind an den Begrenzungsebenen bzw. Auflagerpunkten abgeflacht, was z.B. bei einem Kreuz-Well-Profil gleichsam durch Kappung der kalotten-förmigen Wellengipfel auf den gegenüberliegenden Seiten erreicht wird. Hierbei ist die Höhe der abgenommenen Kalotten so gewählt, daß die Kalottenbodenkanten nicht überhängend gewölbt sind, sondern günstig Kräfte in das Kreuz-Well-Profil überleiten können.In the case of interfering polyaxial panels with discontinuous contour lines in the form of double-ax panels, elements with contour lines in the form of double axes are compiled in the following way: The circular segment-shaped cutting edges of the double-ax shapes run homologously, in particular parallel, to the circular segment-shaped flanks. The axes of the double ax elements are thus rotated 90 ° against each other. The contour lines are on one level. Snake-shaped valleys, e.g. with a trapezoidal cross-section, the bottoms of which form the contour lines of the other level. The profiles are flattened at the boundary levels or support points, which e.g. in a cross-well profile, as it were, by capping the dome-shaped wave peaks on the opposite sides. The height of the calottes removed is selected so that the dome bottom edges are not arched overhanging, but can transfer forces favorably into the cross-well profile.

Bei einer besonderen Ausführungsform des Paneels liegen einzelne der Höhenflächen der Sicken nicht in einer Ebene, sondern sind überhöht.In a special embodiment of the panel, some of the height surfaces of the beads do not lie in one plane, but are elevated.

Bei einseitigen Bogen-Paneelen (Fig.5,6 und 7) liegen zwischen den aneinanderliegenden, paraboloiden Sicken gerade Knicklinien knl, die durch eine zweite Lage des gleichen Materials ausgesteift werden. Beide Lagen werden spiegelsymmetrisch gegeneinander gekehrt und um die Hälfte versetzt mit den Fußpunkten fßp der Paraboloide auf den Schnittpunkten der Knicklinien knl des jeweils anderen Paneels fixiert. Es entsteht ein zusammengesetztes Bogenpaneel mit aussteifend versetzten Sicken.In the case of one-sided curved panels (Fig. 5, 6 and 7) there are straight fold lines knl between the adjacent, paraboloidal beads, which are stiffened by a second layer of the same material. Both layers are turned mirror-symmetrically against each other and fixed by half offset with the base points fßp of the paraboloid on the intersection of the fold lines knl of the other panel. The result is a composite arch panel with stiffening staggered beads.

Bei Streifen-Paneelen werden Profil-Streifen str (Fig.2) insbesondere bei Parallel-Profilen, die in der Draufsicht in Längsrichtung nicht spiegelsymmetrisch und daher knickgefährdet sind, z.b. Well-oder Zick-Zack-Profile, spiegelsymmetrisch gegeneinander gekehrt und längs ihrer Verbindungslinie vbl zu einem Paneel verbunden.In the case of striped panels, profile strips are str (Fig. 2), especially in the case of parallel profiles, which are not mirror-symmetrical in the longitudinal direction in the plan view and are therefore prone to kinking, e.g. Corrugated or zigzag profiles, mirror-symmetrically turned against each other and connected along their connecting line vbl to form a panel.

Ferner werden Polyaxial-Verbund-Paneele durch Addierung mehrerer Lagen sowie mit weiteren Materialien ausgesteift, insbesondere mit Flachblechen, einachsig ausgesteiften Blechen oder Baustahlmatten in der Gurtzone, wobei insbesondere letztere weiter mit Beton ausgesteift sind, sowie mit schaumartigen Materialien sam (Fig.7) im Kern.Furthermore, polyaxial composite panels are stiffened by adding several layers and with other materials, in particular with flat sheets, uniaxially stiffened sheets or structural steel mats in the belt zone, the latter in particular being stiffened with concrete, as well as with foam-like materials sam (Fig. 7) in Core.

Es ist eine Vorrichtung zum liquid-mechanischen Takt-Tiefziehen, insbesondere von Polyaxial-Paneelen wie folgt gebildet: Die Vorrichtung weist zwei dicht verschließbare, insbesondere hydraulisch bewegliche Formhälften fhä auf, die das zu verformende Paneel formschlüssig dichtend umfassen, das insbesondere auf der Eingangsseite noch unverformt ist, auf der Ausgangsseite aber bereits voll verformt ist. Die obere Formhälfte fhä enthält das anzuformende Profil, wobei ein Übergang von dem flachen Eingangsprofil zum voll-räumlichen Profil kontinuierlich verläuft, worauf dann ein oder mehrere Bahnen von Profileinheiten in voller Höhe folgen, ebenso zu den seitlichen Rändern hin. Durch die untere Formhälfte wird die Verformungsflüssigkeit, z.B. Wasser was oder Öl oder insbesondere ein Stoff, der als Beschichtung an dem Paneel haften bleibt, z.B. ein Lack, eingepreßt, die bei Öffnung der Form ausläuft oder wieder abgepumpt wird. Die Vorrichtung enthält beidseitig Förderwerke föw, die das Paneel bei geöffneten Formhälften fhä taktweise vorschieben, und zwar soweit, daß eine bereits in voller Höhe tiefgezogene Passage des Paneels formschlüssig zwischen die profilierten Formränder gepreßt werden kann. Die erste Verformung der Ränder beim ersten Takt geschieht rein mechanisch oder in einer separaten Vorformstation vfs mit umlaufend ebenen Dichträndern.A device for liquid-mechanical cycle deep drawing, in particular of polyaxial panels, is formed as follows: The device has two tightly closable, in particular hydraulically movable, mold halves fhä, which form-tightly enclose the panel to be deformed, particularly on the input side is not deformed, but is already fully deformed on the exit side. The upper mold half fhä contains the profile to be molded, a transition from the flat entrance profile to the full-spatial profile running continuously, whereupon one or more Follow sheets of profile units in full, as well as towards the side edges. The shaping liquid, for example water or oil or in particular a substance which adheres to the panel as a coating, for example a lacquer, is pressed in through the lower mold half, which runs out when the mold is opened or is pumped out again. The device contains conveyors föw on both sides, which advance the panel intermittently when the mold halves are open, to the extent that an already deep-drawn passage of the panel can be positively pressed between the profiled mold edges. The first deformation of the edges in the first cycle takes place purely mechanically or in a separate preforming station vfs with all-round flat sealing edges.

Claims (10)

Zweiachsig profil-versteiftes Leichtbau-Paneel für den Bau von leichten, weitspannenden Flächentragwerken,
gekennzeichnet, durch folgende Merkmale: - Die statische Höhe des Paneels ist aus mindestens einer, inbesondere aus zwei oder mehreren Lagen (lag) eines dünnen Materials, insbesondere aus Blech, aufgebaut, dessen Ausgangsebene zur Aussteifung in mindestens zwei Achsen und zur Vermeidung potentieller, gerader Knicklinien (knl) mit verminderter statischer Höhe - durch regelmäßige, räumliche Formung - in durchgehend aneinander anschließende Sicken überführt ist, wobei die Begrenzungslinien der Sicken insbesondere - in der Draufsicht ineinander verschränkt bzw. ineinander geschoben oder/und gegeneinander verdreht - oder/und in der Seitenansicht gegeneinander verschoben bzw. gestaffelt sind; - die Sicken zeigen Höhepunkte (hpu) oder/und Höhenlinien (hli) oder/und Höhenflächen (hfl), die von den Höhenlinien umschrieben sind, sowie aussteifende Seitenflächen (sfl);
die Höhenlinien laufen - entweder über das ganze Paneel fort - oder sie bilden unterbrochene, in keiner Richtung über die ganze Paneel-Lage fortlaufende Muster;
die Höhenlinien verlaufen zur Stärkung der Ober-und Untergurtebenen längs der Hauptachsen - in den jeweiligen Ober-und Untergurtebenen, - insbesondere über die volle Länge des Paneels hinweg; - bei in der Aufsicht nicht-spiegelsymmetrischen Sicken-Mustern, z.B. bei Wellen-oder Zick-Zack-Mustern mit Knickgefährdung in der Längsrichtung sind Streifen (str) der Paneele spiegelsymmetrisch um die Verbindungslinien (vwl) der Streifen (str) herum angeordnet und zu einem Paneel verbunden; - entweder weist jede einzelne Lage durch die Anordnung der Sicken keine gerade Knick-Achse mehr auf, - oder es sind Lagen mit separat aneinanderliegenden Sicken und dazwischen verlaufenden Knick-Linien (knl) durch Zusammensetzung mindestens zweier, gleicher Lagen ausgesteift, indem die Sicken (sik) beider Lagen ( lag) zur Aussteifung - gegeneinander versetzt bzw. verschoben - entlang der Knicklinien (knl,Fig.1) zu der jeweils anderen Lage, - insbesondere an den Kreuzungspunkten der Knicklinien, kraftschlüssig fixiert sind. Biaxial profile-stiffened lightweight panel for the construction of light, wide span structures,
characterized by the following features: - The static height of the panel is made up of at least one, in particular two or more, layers of a thin material, in particular sheet metal, the starting plane of which for stiffening in at least two axes and for avoiding potential straight bending lines (knl) with reduced static height - through regular, spatial shaping - Is converted into continuously adjacent beads, the boundary lines of the beads in particular - Interlocked or pushed into one another and / or twisted against one another in the plan view - or / and are shifted or staggered in side view; - The beads show highlights (hpu) and / or contour lines (hli) or / and contour areas (hfl), which are circumscribed by the contour lines, and stiffening side surfaces (sfl);
the contour lines run - either over the entire panel - or they form interrupted patterns that do not continue in any direction over the entire layer of the panel;
the contour lines run along the main axes to strengthen the upper and lower belt levels - in the respective upper and lower chord levels, - especially along the full length of the panel; - In the view of non-mirror-symmetrical bead patterns, for example in the case of wave or zigzag patterns with a risk of kinking in the longitudinal direction, strips (str) of the panels are arranged mirror-symmetrically around the connecting lines (vwl) of the strips (str) and closed connected to a panel; - either each individual layer no longer has a straight bend axis due to the arrangement of the beads, - Or there are layers with separately adjacent beads and kink lines (knl) running between them, stiffened by combining at least two identical layers, using the beads (sik) of both layers (layer) for stiffening - offset or shifted against each other - along the kink lines (knl, Fig.1) to the other position, - In particular at the crossing points of the kink lines, are non-positively fixed. Paneel nach Anspruch 1, gek.durch folgende Merkmale: - Die Paneele sind durch andere Materialien weiter ausgesteift, wobei diese insbesondere aus folgenden Materialien bestehen: - Einachsig ausgesteifte Profilpaneele, die insbesondere dasselbe Profil aufweisen, wie die Lagen des auszusteifenden Paneels und insbesondere auf der einen Seite des Paneels parallel zu dessen einer Achse und auf der anderen Seite parallel zur anderen Achse formschlüssig eingelegt und kraftschlüssig fixiert sind; - Flach-Materialien, insbesondere Blech-oder Baustahlmatten, wobei insbesondere letztere mit Beton weiter ausgesteift sind; - poröse, schaumartige Materialien (sam, Fig.7), insbesondere Schaumglas. Panel according to claim 1, characterized by the following features: - The panels are further stiffened by other materials, these consisting in particular of the following materials: - Uniaxially stiffened profile panels, which in particular have the same profile as the layers of the panel to be stiffened and in particular are positively inserted and non-positively fixed on one side of the panel parallel to its one axis and on the other side parallel to the other axis; - Flat materials, in particular sheet metal or structural steel mats, the latter in particular being reinforced with concrete; - Porous, foam-like materials (sam, Fig.7), especially foam glass. Paneel nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Das Paneelmaterial ist entweder - bei Parallelprofilen (Fig.2) aus parallel verlaufenden Profilen räumlich geformt, wobei die räumlich geformte Fläche wie eine Translationsfläche dadurch definiert ist, daß ein Profil mit vertikaler Amplitude entlangzweier,gleicher oder verschiedener weiterer Profile geführt wird, die insbesondere im rechten Winkel zu diesem verlaufen, wobei die Amplitude der Führungsprofile - entweder in der Draufsicht - und/oder der Seitenansicht zu sehen ist, - oder das Paneelmaterial ist bei interferierenden Profilen (Fig.1, 3 bis 6) aus einer Abfolge verschiedener Profile zusammengesetzt, die in projektiver Darstellung nicht deckungsgleich und nicht parallel sind, wobei die Profilierung dadurch definiert ist, daß eine große Fläche von verschiedenen kleinen Flächen oder Punkten aus, die im deutlichen Abstand voneinander stehen, in gegenläufiger Richtung gereckt ist. Panel according to claim 1 or 2, characterized by the following features:
The panel material is either - With parallel profiles (Fig.2) spatially shaped from parallel profiles, the spatially shaped surface is defined as a translational surface in that a profile with vertical amplitude is guided along two, the same or different other profiles, in particular at right angles to this run, the amplitude of the guide profiles - either in the top view - and / or the side view can be seen, - Or the panel material for interfering profiles (Fig.1, 3 to 6) is composed of a sequence of different profiles that are not congruent and not parallel in projective representation, the profiling is defined by the fact that a large area of different small areas or points that are clearly separated from each other, stretched in the opposite direction. Paneel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Parallel-Profile sind aus folgende Elementen gebildet: - Aus Trapez-Profilen; - aus gekreuzten Wellen-Profilen, wobei die kalotten-förmigen Profil-Höhepunkte entfernt sind, so daß sich ebene Kalotten-Böden bilden; - bei Rauten-Paneelen, die charakteristische Rautenformen aufweisen, aus Zick-Zack-Profilen; - bei Fischgrät- oder Schlangen-Paneelen (Fig.2), insbesondere aus Zick-Zack-Profilen, wobei die Paneele wie folgt operativ definiert sind:
Eine Profil-Schablone wird zur Flächenformung auf einer Ebene entlang einer profilierten Verlaufslinie, einer Zick-Zack-Linie oder einer Welle verschoben, wobei die Verlaufslinie in der Draufsicht eine Amplitude zeigt, die mindestens gleich der halben Profil-bzw. Wellen-Länge ist, wodurch die parallelen Profile sich ineinanderschieben; - als Muster-Rippen-Streifen-Paneele aus Streifen (str,Fig.14) von Parallel-Profil-Paneelen, die in der Draufsicht profiliert sind, wobei die Streifen spiegelsymmetrisch gegeneinander gekehrt verbunden sind (vbl). Panel according to one of claims 1 to 3, characterized by the following features:
The parallel profiles are made up of the following elements: - From trapezoidal profiles; - From crossed wave profiles, the dome-shaped profile highlights being removed, so that flat dome bases are formed; - in the case of diamond panels with characteristic diamond shapes, made of zigzag profiles; - In the case of herringbone or snake panels (Fig. 2), in particular made of zigzag profiles, the panels being operationally defined as follows:
A profile template is shifted for surface formation on a plane along a profiled profile line, a zigzag line or a wave, the profile line showing an amplitude in plan view that is at least equal to half the profile or. Wavelength is what makes the parallel Profiles slide into each other; - As pattern-rib-strip panels made of strips (str, Fig. 14) of parallel profile panels, which are profiled in plan view, the strips being connected mirror-symmetrically reversed (vbl). Paneel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die interferierenden Profile bilden insbesondere in Form von Kreuz-Paneelen ein - Muster aus parallelen, gegeneinander versetzten Kreuzen, - zwischen deren Balken Ergänzungselemente,
insbesondere in Quadrat-und Kreisform, gesetzt sind, die den Raum zwischen den Balken ausfüllen, - wobei die Höhenlinien von Kreuzen und Ergänzungselementen in einer Ebene liegen und dazwischen Täler verlaufen, deren Böden die Höhenlinien der anderen Ebene des Paneels bilden, wobei die Ergänzungselemente insbesondere Pyramiden- oder Kegelstumpfform erhalten. Panel according to one of claims 1 to 4, characterized by the following features:
The interfering profiles form in particular in the form of cross panels - patterns of parallel, mutually offset crosses, - supplementary elements between their bars,
in particular in square and circular form, which fill the space between the bars, - With the contour lines of crosses and supplementary elements lying in one plane and valleys running between them, the bottoms of which form the contour lines of the other plane of the panel, the supplementary elements in particular being shaped like a truncated pyramid or a truncated cone. Paneel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die interferierenden Paneele sind insbesondere in Form von Doppelkreuz-Paneelen (Fig.3) ausgebildet, - wobei in das Paneel zwei versetzte, um 90° gegeneinander verdrehte Muster aus parallelen, gegeneinander versetzten Doppelkreuzen eingeformt sind - und die Höhenlinien der beiden Muster in den entgegengesetzten Extrem-Ebenen des Paneels liegen; - die Doppelkreuze sind ineinander verschränkt und die Längsachsen zwischen die Querbalken eingeschoben. Panel according to one of claims 1 to 5, characterized by the following features:
The interfering panels are designed in particular in the form of double cross panels (FIG. 3), - Wherein two offset, 90 ° rotated patterns of parallel, mutually offset double crosses are formed in the panel - and the contour lines of the two patterns lie in the opposite extreme planes of the panel; - The double crosses are interlocked and the longitudinal axes are inserted between the crossbeams. Paneel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Bei interferierenden Paneelen in Form von Doppelaxt-Paneelen (Fig.4) sind insbesondere Elemente mit Höhenlinien in Form von Doppeläxten in folgender Weise zusammengestellt: - Die kreissegmentförmigen Schneiden der Doppelaxt-Formen verlaufen homolog, insbesondere parallel, zu den kreissegmentförmigen Flanken (sfl), die Achsen der Doppelaxt-Elemente sind also um 90° gegeneinander verdreht, die Höhenlinien liegen in einer Ebene, - zwischen den Doppelaxt-Elementen verlaufen schlangenförmige Täler, z.B. mit trapezoidem Querschnitt, deren Böden die Höhenlinien der anderen Ebene bilden. Panel according to one of claims 1 to 6, characterized by the following features:
In the case of interfering panels in the form of double-ax panels (Fig. 4), elements with contour lines in the form of double axes are put together in the following way: The circular segment-shaped cutting edges of the double-ax shapes are homologous, in particular parallel, to the flank-shaped flanks (sfl), the axes of the double-ax elements are thus rotated by 90 ° relative to one another, the contour lines lie in one plane, - Snake-shaped valleys, for example with a trapezoidal cross-section, run between the double ax elements, the bottoms of which form the contour lines of the other plane. Paneel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die interferierenden Paneele sind insbesondere als Bogen-Paneele ausgebildet, wobei von einem insbesondere quadratischen, im wesentlichen ebenen Grundraster aus sich kegelstumpf-ähnliche Sicken erheben, die bogenförmig, insbesondere paraboloid, gewölbte Seitenflächen (sfl) aufweisen;
die Paraboloide erstrecken sich entweder von der Grundebene aus in eine Richtung (Fig.5) oder in beide Richtungen (Fig.1), - wobei bei derartigen zweiseitigen Bogen-Paneelen die Sicken versetzt angeordnet sind, insbesondere auf zwei quadratischen Grundrastern, wobei die Schnittpunkte des einen Rasters in den Mittelpunkten des anderen liegen. Panel according to one of claims 1 to 7, characterized by the following features:
The interfering panels are designed in particular as arched panels, with a frustum-like beads rising from an in particular square, essentially flat basic grid, which have arched, in particular paraboloid, curved side surfaces (sfl);
the paraboloids extend either from the base plane in one direction (Fig. 5) or in both directions (Fig. 1), - With such two-sided arch panels, the beads are staggered, in particular on two square basic grids, the intersections of one grid being in the center of the other. Paneel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - Bei zusammengesetzten Paneelen sind insbesondere zwei Lagen (lag) des Paneel-Materials spiegelverkehrt gegeneinander gedreht und insbesondere seitlich gegeneinander versetzt aufeinander oder ineinander gefügt - und an Höhepunkten (hpn), Höhenflächen (hfl) oder Höhenlinien (hli) miteinander kraftschlüssig verbunden, - wobei insbesondere bei zusammengesetzten Verbundpaneelen aus paraboloiden, einseitigen Bogenblechen (Fig.5,6,7) die Fußpunkte (fßp) der Paraboloide der einen Panellage zur Aussteifung an der knickbaren Linie (knl) zwischen den Paraboloiden der anderen Lage fixiert sind. Panel according to one of claims 1 to 8, characterized by the following features: - In the case of assembled panels, in particular two layers of the panel material are rotated in opposite directions to one another and in particular laterally offset from one another or joined into one another - and connected to each other at high points (hpn), height areas (hfl) or contour lines (hli), - In particular in the case of composite panels made of paraboloid, one-sided curved sheets (Fig. 5,6,7), the base points (fßp) of the paraboloid of one panel layer for bracing are fixed to the foldable line (knl) between the paraboloid of the other layer. Vorrichtung zum liquid-mechanischen Takt-Tiefziehen, insbesondere von Polyaxial-Paneelen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - Die Vorrichtung (Fig.8) weist zwei dicht verschließbare, insbesondere hydraulisch bewegbare Formhälften (fhä) auf, die das zu verformende, flache Material (fma) formschlüssig dichtend umfassen, wobei dieses inbesondere auf der Eingangsseite noch unverformt ist, aber auf der Ausgangsseite bereits vollverformt ist; - die obere Formhälfte (fhä) enthält das anzuformende Profil, wobei insbesondere von dem flachen Eingangsprofil zum voll-räumlichen Profil kontinuierlich übergegangen wird, worauf dann ein oder mehrere Bahnen von Profileinheiten in voller Höhe folgen, insbesondere ebenso zu den seitlichen Rändern hin; - die untere Formhälfte (fhä) weist Öffnungen auf, durch welche die Verformungsflüssigkeit, z.B. Wasser (was) oder Öl oder insbesondere ein Stoff, der als Beschichtung an dem Paneel haften bleibt, z.B. ein Lack, eingepreßt wird, die bei der Öffnung der Form ausläuft oder wieder abgepumpt wird; - die Vorrichtung enthält Förderwerke (föw), die das Paneel bei geöffneten Formhälften (fhä) taktweise vorschieben,
insbesondere soweit, daß eine bereits in voller Höhe tiefgezogene Passage des Paneels formschlüssig zwischen die profilierten Formränder gepreßt werden kann; - die Vorrichtung weist insbesondere eine erste Vorformstation (vfs) mit umlaufend ebenen dichten Rändern für eine erste Randverformung beim ersten Takt auf. Device for liquid-mechanical cycle deep drawing, in particular of polyaxial panels according to one of claims 1 to 9, characterized by the following features: - The device (Fig. 8) has two tightly closable, in particular hydraulically movable, mold halves (fhä), which enclose the flat material to be deformed (fma) in a form-fitting manner, which is still undeformed, in particular on the input side, but on the output side is already fully deformed; - The upper half of the mold (fhä) contains the profile to be molded, in particular the continuous transition from the flat entrance profile to the full-spatial profile, followed by one or more tracks of profile units in full height, in particular also towards the lateral edges; - The lower mold half (fhä) has openings through which the deformation liquid, for example water (what) or oil or in particular a substance that adheres to the panel as a coating, for example a lacquer, is pressed in when the mold is opened leaks or is pumped out again; - The device contains conveyors (föw) which advance the panel in cycles with the mold halves open (fhä),
in particular to the extent that an already deep-drawn passage of the panel can be positively pressed between the profiled shape edges; - The device has in particular a first preforming station (vfs) with circumferentially flat, tight edges for a first edge deformation at the first cycle.
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