DE10112156A1 - Leichtbauplatte - Google Patents

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.

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.