DE10112156A1 - Leichtbauplatte - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leichtbauplatte mit wenigstens einer Deckschicht und mit wenigstens einer Zwischenschicht, welche pyramidenförmige, hohle Vorsprünge aufweist, wobei eine als Adapterplatte bezeichnete Zwischenschicht vorgesehen ist, welche zu beiden Seiten pyramidenförmige Vorsprünge aufweist, wobei die Vorsprünge beider Seiten einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Leichtbauplatte nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Derartige Platten sind aus der US-PS 4 495 237 bekannt.
Bei der bekannten Leichtbauplatte ist vorgesehen, zwei Zwi
schenschichten derart anzuordnen, dass die beiden Pyramiden
zueinander gerichtet sind, jedoch etwas versetzt in der Ebene
zueinander ausgerichtet sind, so dass die Vorsprünge der obe
ren Zwischenschicht nach unten weisen und in die Zwischen
räume eintauchen, welche sich zwischen den nach oben ge
richteten Vorsprüngen der unteren Zwischenschicht ergeben.
Auf diese Weise wird eine Leichtbauplatte geschaffen, die hohe
Scherkräfte aufzunehmen in der Lage ist und die bei geringem
Gewicht eine hohe Biegefestigkeit aufweist.
Bei der bekannten Platte ist nachteilig, dass zur Schaffung un
terschiedlicher Plattenstärken Zwischenschichten mit unter
schiedlich hohen pyramidenförmigen Vorsprüngen geschaffen
werden müssen, so dass dementsprechend vergleichsweise ho
he Werkzeugkosten anfallen, um verschiedene Plattenstärken
der insgesamt geschaffenen Leichtbauplatten zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Leichtbauplatte dahingehend zu verbessern, dass diese mit
möglichst preisgünstigen Mitteln in nahezu beliebigen Platten
stärken hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Leichtbauplatte mit den Merk
malen des Anspruches 1 gelöst.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, eine Adapterplat
te zu schaffen, die auf beiden Plattenseiten pyramidenförmige
Vorsprünge aufweist, so dass zu beiden Plattenseiten hin ein
Weiterbauen in den Raum möglich ist. Auf diese Weise lassen
sich durch beliebige Kombinationen von Adapterplatten und den
einschichtigen Zwischenschicht-Platten, die nur zu einer Seite
hin Vorsprünge aufweisen, insgesamt Plattenstärken mit nahezu
beliebigen Werten erzielen.
Besonders preisgünstig kann die Adapterplatte dadurch herge
stellt werden, dass zwei der üblichen Zwischenschicht-Platten
miteinander verbunden werden, um die hohlen Doppelpyrami
den der Adapterplatte zu bilden. Dabei sind grundsätzlich me
chanische Verbindungen, wie beispielsweise Verschraubungen
oder Vernietungen od. dgl. möglich. Besonders hohe Kräfte
kann die Adapterplatte jedoch aufnehmen, wenn die beiden
Platten durch Verklebung, Kaltverschweißung oder thermische
bzw. Ultraschallverschweißung miteinander verbunden werden.
Die Bezeichnung, dass die Vorsprünge "hohl" seien, beinhaltet,
dass die Vorsprünge überwiegend mit Gas gefüllt sind, bei
spielsweise mit Umgebungsluft, da durch eine derartige Gasfül
lung das Gewicht der Leichtbauplatte vorteilhaft niedrig gehalten
werden kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, den Hohl
raum innerhalb des Vorsprunges nicht vollständig freizulassen,
sondern beispielsweise mit einem Schaum zu füllen, um so be
sonders hohe Festigkeitswerte der Leichtbauplatte zu erzielen.
Da auch ein derartiger Schaum oder andere möglichst leichtge
wichtige Füllmaterialien für die pyramidenförmigen Vorsprünge
einen großen Hohlraumanteil aufweisen, werden auch mit der
artigen Füllmaterialien gefüllte Vorsprünge im Sinne der
vorliegenden Erfindung als "hohl" bezeichnet.
Besonders kleine Schritte in der Abstufung der herstellbaren
Plattenstärken können dadurch erzielt werden, dass zwei Zwi
schenschichten ineinandergesteckt werden, d. h. dass die Vor
sprünge der oberen Zwischenschicht nach unten gerichtet sind
und in die ebenfalls nach unten gerichteten Vorsprünge der un
teren Zwischenschicht eintauchen.
Die guten mechanischen Belastbarkeiten, insbesondere die ho
hen Scherkräfte, die aufgenommen werden können, können
insbesondere dazu dienen, auch Deckschichten scherfest an
den übrigen Komponenten der Leichtbauplatte zu befestigen. So
kann beispielsweise vorgesehen sein, im Bereich des Innenaus
baues Deckschichten aus Holzwerkstoffen zu verwenden, bei
spielsweise MDF-Platten oder Spanplatten od. dgl., oder auch
Gipskartonplatten, oder auch Teppichböden oder andere Bo
denbeläge, wobei all diese Deckplatten jeweils mit Vorsprüngen
versehen sein können, die entweder als durchlaufende Rippen
oder als einzelne Pyramiden ausgestaltet sind, so dass ein ähn
licher Verzahnungseffekt zwischen der Deckplatte und der
nächstkommenden Adapter- oder Zwischenschicht-Platte erzielt
werden kann, wie zwischen den einzelnen Zwischenschicht-
Platten.
Bei den Zwischenschicht-Platten und den Adapterplatten kann
vorgesehen sein, die schräg verlaufenden Kanten der pyrami
denartigen Vorsprünge nicht bis auf die Plattenebene der jewei
ligen Platte zu führen, sondern unten eine Art "Sockel" des py
ramidenartigen Vorsprunges vorzusehen, wobei in diesem
Sockelbereich die vier Eckkanten etwa parallel zueinander ver
laufen. Durch eine Ausgestaltung mit derartigen Sockeln ist
sichergestellt, dass bei beliebigen Anordnung der einzelnen Plat
ten zueinander stets Freiräume zwischen zwei Platten bestehen,
so dass ein Fluid durch diese Freiräume geleitet werden kann.
Derartig aufgebaute Leichtbauplatten können beispielsweise im
Bereich der Raumklimatisierung als Boden-, Decken- oder
Wandelemente eingesetzt werden, wobei dann in an sich be
kannter Weise ein Kühl- oder Heizmedium durch diese Zwi
schenräume der Leichtbauplatten geführt werden kann. Es kann
sich dabei um einen geschlossenen Kühl- bzw. Heizmittelkreis
lauf handeln, beispielsweise mit Wasser als Wärmeträger, oder
es kann sich um ein offenes System handeln, bei dem bei
spielsweise Luft, von einem Gebläse angesaugt, durch die Hohl
räume der Leichtbauplatten geleitet wird.
Wenn die Vorsprünge mit leicht unterschiedlicher Geometrie
aufeinander abgestimmt an den einzelnen Zwischenlagen bzw.
Adapterplatten vorgesehen werden, kann eine nicht ebene Form
der Leichtbauplatten bewirkt werden, beispielsweise geschwun
gene Flächen zur Herstellung von Fahrzeugdächern, z. B. bei
LKW-Anhängern oder Eisenbahnwaggons, oder es können ge
schwungene Verläufe im Bereich des Innenausbaues bei Zwi
schenwänden oder Thekeneinrichtungen od. dgl. erzielt werden,
oder auch zur Herstellung von Pfeilern oder Rohrleitungen, die
aufgrund des inneren Aufbaues der Leichtbauplatte eine beson
ders hohe Druckfestigkeit aufweisen. Die gewölbten Flächen
zeichnen sich durch ihre Vorspannung mit einer besonders
hohen Schwingungsfestigkeit aus.
Bei den Doppelpyramiden der Adapterplatte kann aufgrund von
Temperaturunterschieden eine hohe strukturelle Belastung auf
treten, wenn die beiden Platten, aus denen die Adapterplatte
hergestellt ist, vollflächig und materialschlüssig miteinander ver
bunden sind, beispielsweise verschweißt oder verklebt sind. In
diesem Fall befindet sich in jeder Doppelpyramide ein Hohl
raumvolumen, welches einen Über- oder Unterdruck gegenüber
dem Umgebungsdruck aufweisen kann, wenn die entsprechen
den klimatischen Veränderungen in der Umgebungsatmosphäre
vorliegen. Um eine strukturelle Schwächung der Leichtbauplatte
zu vermeiden, kann daher vorteilhaft vorgesehen sein, jede die
ser Doppelpyramiden mit Entlüftungsöffnungen zu versehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeich
nung im folgenden näher erläutert. Dabei zeigen die
Fig. 1 und 2 Querschnitte durch unterschiedlich aufge
baute Leichtbauplatten und die
Fig. 3 bis 5 unterschiedliche Ausbildungen von Adapter
platten.
In Fig. 1 ist mit 1 allgemein eine Leichtbauplatte bezeichnet, die
eine schematisch angedeutete erste Deckschicht 2 aufweist, ei
ne obere Zwischenschicht 3, eine Adapterplatte 4, eine untere
Zwischenschicht 5 und eine zweite, untere Deckschicht 6.
Die erste Deckschicht 2 weist nach unten gerichtete pyramiden
förmige Vorsprünge 7 und 7a auf, die Adapterplatte 4 weist
beidseitig ähnliche Vorsprünge 7b auf und die untere Zwischen
schicht 5 ist mit der oberen Deckschicht 3 identisch und weist
ebenfalls Vorsprünge 7a auf.
Die Adapterplatte 4 ist aus zwei miteinander verklebten oder
verschweißten Zwischenschichten 3 bzw. hergestellt.
Die gesamte Leichtbauplatte 1 weist eine hohe Festigkeit auch
hinsichtlich Schub- oder Biegekräfte auf. Die einzelnen Kompo
nenten sind jeweils an der Spitze der Vorsprünge 7 miteinander
verklebt, wobei zu diesem Zweck die Vorsprünge nicht zu einer
punktförmigen Spitze zulaufen, sondern eine abgeflachte Spitze
mit einer dementsprechenden Verklebungsfläche oder Ver
schweißungsfläche ausbilden. Weiterhin sind die einzelnen
Komponenten miteinander an den schrägen Kanten der pyrami
denförmigen Vorsprünge 7 miteinander verbunden, beispiels
weise verklebt, so dass auch hier über die rein geometrische
Verzahnung hinaus eine zusätzliche Verbindung unter den ein
zelnen Platten bzw. Schichten erzielt wird. Zu diesem Zweck
kann vorgesehen sein, die Schrägkanten der Vorsprünge 7
ebenfalls nicht ganz spitz auszubilden, sondern mit einer Phase
zu versehen, so dass sich die Vorsprünge jeweils entlang derar
tiger Phasen berühren und dort größere Verbindungsflächen
schaffen, die eine besonders intensive Verbindung zwischen
den einzelnen Platten bzw. Schichten ermöglichen, aus denen
die Leichtbauplatte 1 zusammengesetzt ist.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer etwas anders aufgebau
ten Leichtbauplatte, die ebenfalls insgesamt mit 1 bezeichnet ist:
Unter der oberen Deckschicht 2 ist eine obere Zwischenschicht
3 vorgesehen, welche beispielsweise aus der gleichen Platte
bestehen kann wie die obere Zwischenschicht 3 von Fig. 1. An
die obere Zwischenschicht 3 anschließend ist die obere Hälfte
einer Adapterplatte 4 dargestellt, wobei hier die Vorsprünge 7b
der Adapterplatte 4 nicht konisch bis zur Plattenfläche verlaufen,
sondern zur Plattenfläche hin einen Sockel 8 ausbilden, wenn
die pyramidenförmigen Vorsprünge 7 beispielsweise vier schräg
verlaufende Kanten aufweisen. So verlaufen die entsprechen
den vier Eckkanten am Sockel 8 parallel zueinander, wobei zwei
Vorsprünge 7b an der Adapterplatte 4 voneinander beabstandet
sind, so dass sich jeweils zwischen den Sockeln 8 Freiräume 9
ergeben, durch welche beispielsweise ein Fluid geleitet werden
kann. Da über die gesamte Fläche der Leichtbauplatte 1 die
Freiräume 9 miteinander kommunizieren, kann über die gesamte
Plattenfläche ein thermischer Effekt beispielsweise zum Behei
zen oder zum Kühlen durch Verwendung eines entsprechenden
Wärmeträgers als Fluid ermöglicht werden.
Fig. 3 zeigt die Ausbildung der Adapterplatte 4 von Fig. 1 an
hand eines Querschnittes durch zwei Vorsprünge 7b. Dadurch,
dass die beiden Platten, aus denen die Adapterplatte 4 gebildet
ist, mit einander gegenüberliegenden Vorsprüngen 7b ausge
richtet sind, ergibt sich jeweils eine Doppelpyramide, wobei die
schrägen Kanten der beiden Vorsprünge 7b aneinander an
stoßen.
Demgegenüber zeigt Fig. 4 die Ausgestaltung einer Adapterplat
te 4 schaubildlich anhand des Querschnittes durch zwei Vor
sprünge 7b, wobei die untere Platte wie die Zwischenschichten 3
oder 5 von Fig. 1 ausgestaltet sind, wie sie auch zur Bildung ei
ner Adapterplatte 4 gemäß Fig. 1 oder Fig. 3 verwendet werden.
Die oberen Vorsprünge 7b jedoch sind mit einem Sockel 8 ver
sehen, so dass sich auf der einen Seite - von der entspre
chenden Adapterplatte 4 aus gesehen - die Möglichkeit einer
Fluidführung ergibt, während auf der anderen Seite eine derarti
ge Fluidführung nicht vorgesehen ist.
Fig. 5 zeigt eine dementsprechend noch weiter entwickelte
Adapterplatte anhand der rein schematisch dargestellten Ansicht
zweier Vorsprünge 7b: Beide Vorsprünge 7b sind mit jeweils ei
nem Sockel 8 versehen, so dass sich unter Verwendung einer
derartigen Adapterplatte 4 die Möglichkeit ergibt, auf beiden Sei
ten von der Adapterplatte aus gesehen ein Fluid zu führen und
so eine besonders intensive Durchströmung der Leichtbauplatte
1 zu ermöglichen.
Zur thermischen Trennung kann vorgesehen sein, einzelne Zwi
schenschichten bzw. auch eine Adapterplatte mit einem Isolier
werkstoff zu versehen, beispielsweise mit einem Isolierschaum,
so dass die entsprechenden Vorsprünge 7a bzw. 7b von einem
derartigen Isolierwerkstoff ausgefüllt sind. Es kann sogar ge
wichtssparend vorgesehen sein, nicht die eigentlichen Platten zu
verwenden und deren Vorsprünge mit einem derartigen Isolier
werkstoff auszufüllen, sondern ohne das eigentliche Plattenma
terial nur den Isolierwerkstoff zu verwenden und bei diesem Iso
lierwerkstoff die pyramidenartigen Vorsprünge auszugestalten,
wie sie die Zwischenschichten oder Adapterplatten aufweisen,
so dass die entsprechende Verzahnung und der entsprechende
räumliche Weiterbau durch Anlagerung weiterer Adapterplatten
oder weiterer Zwischenschichten an diese Isolierstoffplatte
möglich ist.
Die Adapterplatten und die Zwischenschichten werden vorzugs
weise aus tiefgezogenem Kunststoff gefertigt, beispielsweise
aus Folien von etwa 0,5 bis 1 mm Stärke, wobei jedoch auch
andere Werkstoffe verwendbar sind, beispielsweise Bleche.
Claims (5)
1. Leichtbauplatte,
mit wenigstens einer Deckschicht,
und mit wenigstens einer Zwischenschicht, welche pyrami denförmige, hohle Vorsprünge aufweist, gekennzeichnet durch eine als Adapterplatte (4) bezeichne te Zwischenschicht, welche zu beiden Seiten pyramiden förmige Vorsprünge (7b) aufweist, wobei die Vorsprünge (7b) beider Seiten einander gegenüberliegend angeordnet sind.
mit wenigstens einer Deckschicht,
und mit wenigstens einer Zwischenschicht, welche pyrami denförmige, hohle Vorsprünge aufweist, gekennzeichnet durch eine als Adapterplatte (4) bezeichne te Zwischenschicht, welche zu beiden Seiten pyramiden förmige Vorsprünge (7b) aufweist, wobei die Vorsprünge (7b) beider Seiten einander gegenüberliegend angeordnet sind.
2. Leichtbauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Adapterplatte (4) aus zwei miteinander verbunde
nen Zwischenschicht-Platten (3, 5) gebildet ist.
3. Leichtbauplatte nach dem Oberbegriff des Anspruches 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht an ihrer
Unterseite pyramidenförmige Vorsprünge aufweist, welche
in die Räume zwischen den Vorsprüngen (7a) der
Zwischenschicht (3, 5) eintauchen.
4. Leichtbauplatte nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (7) zur
Plattenfläche hin einen Sockel (8) ausbilden, wobei die
Kanten des Sockels (8) weniger stark konisch verlaufen als
die übrigen Kanten zwischen Sockel (8) und Spitze der
Vorsprünge (7).
5. Leichtbauplatte nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (7b)
der Adapterplatte (4) mit Entlüftungsöffnungen versehen
sind.
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