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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
eines Horizontalregalträgers und auf einen entsprechenden
Horizontalregalträger. Primär geht es um kaltgewalzte
Profilträger aus Stahlblech, die vorzugsweise für
die Anwendung im Regalbau geeignet sind, wo schwere Lasten gelagert
werden sollen.
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Im
Regalbau werden anstelle von warmgewalzten Profilträgern
häufig Profilträger aus kaltgewalztem Stahlblech
verwendet, weil hiermit bei gleicher Belastbarkeit Gewicht und Material
eingespart wird.
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Regaltraversen
stellen Verstrebungen zwischen vertikalen Säulen oder Regalstehern
eines Regals dar. Sie verlaufen in der Regel horizontal und dienen
meist als Auflage für Regal-Fachböden oder im
Schwerlastbereich zur Aufnahme von sogenannten Paletten. Diese Regaltraversen
werden hier als Horizontalregalträger bezeichnet.
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Das
Dokument
DE 0 2459
421 A1 befasst sich mit Stahlträgern für
Regalsysteme. Die Lehre dieses Dokuments geht jedoch in die entgegengesetzte
Richtung wie die vorliegende Erfindung. Es wird gemäß
DE 0 2459 421 A1 vorgeschlagen,
die Widerstands- und Trägheitsmomente von Profilträgern
zu verbessern. Zielsetzung von
DE 0 2459 421 A1 war es, einen Profilträger
aus kaltgewalztem Stahlblech, vorzugsweise für die Anwendung
im Regalbau, zu schaffen, der bei gleichen Außenabmessungen
und bei annähernd gleichem Materialaufwand beachtlich höhere
Widerstands- und Trägheitsmomente der Y-Achse aufweist.
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Herkömmliche
Regaltraversen werden aus geschlossenen Vierkant-Profilrohren hergestellt.
Bisher wurden für Regaltraversen meist geschlossene Vierkant-Hohlprofile,
teilweise mit eingeformter stufenförmiger Auflage für
einen Regalboden eingesetzt, wie beispielsweise in
DE-C-2628537 oder
US-3587483 beschrieben.
Diese bekannten Traversen sind jedoch meist relativ dickwandig und
schwer, um eine ausreichende Tragfähigkeit zu erzielen.
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WO 2002/024030 zeigt
eine Traverse, die aus einem offenen Trägerelement hergestellt
ist. Um dieser Traverse die notwendige Steifigkeit zu verleihen,
wurde ein Verstärkungsstreifen aus Metall im Inneren der
Traverse angeordnet und dort verschweißt. Dieser Verstärkungsstreifen
aus Metall hat eine Länge, die kürzer ist als
die Gesamtlänge der Traverse. Wenn eine solche Traverse
mit einer Last belastet wird, dann kann es in dem Endbereich der
Verstärkungsstreifen zu einer lokalen Deformation kommen,
da die Endkanten des der Verstärkungsstreifens eine Kerbwirkung
auf die Traverse ausüben können.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Nachteile, wie sie bei
vergleichbaren Regaltraversen nach dem Stand der Technik vorhanden
sind, mindestens teilweise zu überwinden.
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Eine
Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Regaltraverse
hoher Tragfähigkeit anzugeben, die sich kostengünstig
herstellen lässt.
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Ausserdem
soll diese Herstellung, respektive die Regaltraverse möglichst
kostengünstig, einfach und robust sein. Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß Erfindung
wird ein Horizontalträger bereit gestellt, der aus einem
geschlossenen kaltprofilierten Hohlprofil gebildet ist. Der Horizontalregalträger
ist zum horizontalen Einbau in ein Regal ausgelegt. Das kaltprofilierte
Profilelement umfasst im eingebauten Zustand horizontale Profilwände
und vertikale Profilwände, wobei die horizontalen Profilwände
eine erste Materialstärke (D1) haben. Die vertikalen Profilwände
weisen eine zweite Materialstärke auf, die geringer ist
als die erste Materialstärke.
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Primär
geht es um kaltgewalzte Profilträger aus Stahlblech, die
vorzugsweise für die Anwendung im Regalbau geeignet sind,
wo schwere Lasten gelagert werden sollen.
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Besonders
bevorzugt sind Horizontalregalträger, bei denen die zweite
Materialstärke zwischen 25% und 75% der ersten Materialstärke
beträgt.
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Ganz
besonders bewährt haben sich Horizontalregalträger,
die sich dadurch auszeichnen, dass in Übergangsbereichen
zwischen den horizontalen Profilwänden und den vertikalen
Profilwänden die erste Materialstärke der horizontalen
Profilwände um die Ecken herum beibehalten ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegenstände
weiterer abhängiger Patentansprüche.
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ZEICHNUNGEN
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Regalsystems;
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2A eine
Vorderansicht eines ersten Horizontalregalträgers, gemäss
Erfindung;
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2B eine
Draufsicht des ersten Horizontalregalträgers, gemäss
Erfindung;
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2C eine
Schnittansicht des ersten Horizontalregalträgers entlang
der Schnittlinie A-A;
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2D eine
Schnittansicht des ersten Horizontalregalträgers entlang
der Schnittlinie B-B;
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3A eine
Vorderansicht eines zweiten Horizontalregalträgers, gemäss
Erfindung;
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3B eine
Draufsicht des zweiten Horizontalregalträgers, gemäss
Erfindung;
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3C eine
Schnittansicht des zweiten Horizontalregalträgers entlang
der Schnittlinie A-A;
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3D eine
Schnittansicht des zweiten Horizontalregalträgers entlang
der Schnittlinie B-B;
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4A eine
schematische Draufsicht (nicht massstäblich) eines länglichen
Metallbandmaterials nach dem Ausdünnen, gemäss
Erfindung;
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4B eine
schematische Schnittansicht (nicht massstäblich) des länglichen
Metallbandmaterials;
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4C eine
schematische Vergrösserung (nicht massstäblich)
eines Übergangsbereichs eines erfindungsgemässen
Horizontalregalträgers;
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5A eine
schematische Draufsicht (nicht massstäblich) eines länglichen
Metallbandmaterials nach dem Ausdünnen, gemäss
Erfindung;
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5B eine
schematische Schnittansicht (nicht massstäblich) des länglichen
Metallbandmaterials;
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5C eine
schematische Vergrösserung (nicht massstäblich)
eines Übergangsbereichs eines erfindungsgemässen
Horizontalregalträgers;
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6 eine
Schnittansicht eines weiteren Horizontalregalträgers, gemäss
Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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In 1 ist
ein beispielhaftes Regal 100 gezeigt, um anhand dieses
Beispiels Details der Erfindung erläutern zu können.
Pro Regalniveau oder Regalebene sind typischerweise zwei erfindungsgemäße
Horizontalregalträger 10 vorgesehen. Das Regal 100 trägt
mehrere horizontale Regalböden, die auch als (Blech-)Paneele 101 bezeichnet
werden. Diese Paneele 101 können auf die Horizontalregalträger 10 aufgelegt
oder zwischen die Horizontalregalträger 10 eingehängt
werden. Es können nach Bedarf aber auch Holzfachabdeckungen 102 eingesetzt
werden. Die Holzfachabdeckungen 102 können auf
Tiefenstege 103 gelegt werden, die sich von einem vorderen
zu einem hinteren Horizontalregalträger 10 erstrecken.
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Jeweils
zwei Regalsteher 104 sind paarweise zu Regalrahmen zusammengesetzt.
Die Regalsteher 104 können auf Fußplatten 105 stehen.
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Gemäß Erfindung
geht es um die Horizontalregalträger 10, die zum
horizontalen Einbau in ein Regal 100 ausgelegt sind. Diese
Horizontalregalträger 10 werden auch als Traversen
bezeichnet, da sie typischerweise den Abstand zwischen Regalstehern 104,
Regalsäulen oder anderen senkrechten Stützen überbrücken.
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Die
Horizontalregalträger 10 sind vorzugsweise so
ausgelegt, dass sie direkt oder durch ein Verbindungselement in
die Regalsteher 104, Regalsäulen oder Stützen
einhängbar sind. Die Horizontalregalträger 10 stellen
Verstrebungen zwischen den vertikalen Regalstehern 104,
Regalsäulen oder Stützen des Regals dar.
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Anhand
der 2A bis 2D wird
nun eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Horizontalregalträgers 10 erläutert. 2A ist
eine Vorderansicht, 2B eine Draufsicht und 2C eine
Ansicht eines Querschnitts, in dem man ein Abschnitt eines Regalstehers 104 und
einen Schnitt des Horizontalregalträgers 10 entlang
A-A erkennen kann.
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Der
Querschnitt dieses Horizontalregalträgers 10 ist
im Wesentlichen quadratisch oder rechteckig, wobei die Ecken in
den Übergangsbereichen 13 leicht gerundet sind.
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In 2B ist
ein erfindungsgemäßer Horizontalträger 10 dargestellt.
Am Horizontalträger sind links und rechts entsprechende
Einhängevorrichtungen 15, sogenannte Agraffen,
angeschweißt. Mit Hilfe dieser Agraffen 15 kann
der Horizontalträger 10 in die Regalsteher 104 eingehängt
werden.
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Untersuchungen
haben ergeben, dass bei statischer Lasteinwirkung primär
die Wandstärke D1 der horizontalen Profilwände 11.1, 11.2 eines
Horizontalregalträgers 10 beansprucht werden.
Daraus hat sich ergeben, dass die vertikalen Profilwände 12.1, 12.2,
hier auch als Stege bezeichnet, dünner ausgeführt
werden können, ohne die Stabilität wesentlich
zu beeinträchtigen.
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Wichtig
sind jedoch die Übergangsbereiche 13, die in Bezug
auf die statische Stabilität eine wichtige Rolle spielen.
Es hat sich erwiesen, dass die Materialstärke D1 der horizontalen
Profilwände 11.1, 11.2 um die Ecken herum
(d. h. im Übergangsbereich 13) beibehalten werden
sollte, um die statische Stabilität nicht zu gefährden.
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2D zeigt
einen Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B des erfindungsgemäßen
Horizontalregalträgers 10. Der Horizontalregalträger 10 ist
zum horizontalen Einbau in ein Regal 100 ausgelegt ist.
Er ist aus einem hohlen, kaltprofilierten Profilelement gebildet,
das im eingebauten Zustand horizontale Profilwände 11.1, 11.2 und
vertikale Profilwände 12.1, 12.2 aufweist.
Die horizontalen Profilwände 11.1, 11.2 haben
eine erste Materialstärke D1 und die vertikalen Profilwände 12.1, 12.2 haben
eine zweite Materialstärke D2. Die zweite Materialstärke
D2 ist geringer als die erste Materialstärke D1, wie in 2D zu
erkennen ist.
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Anhand
der 3A bis 3D wird
nun eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Horizontalregalträgers 30 erläutert. 3A ist
eine Vorderansicht, 3B eine Draufsicht und 3C eine
Ansicht eines Querschnitts, in dem man ein Abschnitt eines Regalstehers 104 und
einen Schnitt des Horizontalregalträgers 30 entlang
A-A erkennen kann.
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In 3B ist
ein erfindungsgemäßer Horizontalträger 30 dargestellt.
Am Horizontalträger sind links und rechts entsprechende
Einhängevorrichtungen 15, sogenannte Agraffen,
angeschweißt. Mit Hilfe dieser Agraffen 15 kann
der Horizontalträger 10 in die Regalsteher 104 eingehängt
werden.
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3D zeigt
einen Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B des erfindungsgemäßen
Horizontalregalträgers 30. Der Horizontalregalträger 30 ist
zum horizontalen Einbau in ein Regal 100 ausgelegt ist.
Es handelt sich hier um einen sogenannten Stufenträger 30,
der eine zur Stufe ausgebildete Längskante 14 aufweist.
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Der
Stufenträger 30 ist auch hier aus einem hohlen,
kaltprofilierten Profilelement gebildet, das im eingebauten Zustand
horizontale Profilwände 11.1, 11.2 und
vertikale Profilwände 12.1, 12.2 aufweist.
Die horizontalen Profilwände 11.1, 11.2 haben
eine erste Materialstärke D1 und die vertikalen Profilwände 12.1, 12.2 haben
eine zweite Materialstärke D2. Die zweite Materialstärke
D2 ist geringer als die erste Materialstärke D1, wie in 3D zu erkennen
ist. Anders als bei der in den 2A–2D gezeigten
Ausführungsform ist aus dem dickeren Material die erwähnte
Längskante 14 ausgebildet.
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In 3D ist
eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher die beiden flächig
aufeinander liegenden vertikalen Wandstücke der Längskante 14 aus
dem Material mit der grösseren Wandstärke gebildet
sind. D. h., die Längskante 14 hat eine effektive
Dicke von ca. 2 mal D1.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform (nicht gezeigt)
ist die Längskante 14 mindestens teilweise aus
dem dünneren Material (mit der Dicke D2) gebildet. Dadurch
ergibt sich eine weitere Gewichtsersparnis.
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Insgesamt
ist der Horizontalregalträger 10 als Hohlprofil
ausgelegt, wobei die Profilwände 11.1, 11.2, 12.1, 12.2 einen
Innenraum I1 umschliessen. Der erfindungsgemäße
Horizontalregalträger 10 ist einstückig, dass
heißt er ist aus einem Stahlblechelement durch Kaltwalzen,
Biegen und Schweißen zusammengefügt. D. h. er
weist keinerlei stabilisierende Elemente oder Anbauten auf.
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Die
Herstellung geht gemäß Erfindung von einem länglichen
Metallbandmaterial 20 aus, das zu dem gewünschten
Hohlprofil gebogen oder gefaltet und entlang einer in Längsrichtung
L des Profils verlaufenden Schweißnaht 24 verschweißt
wird, um das Hohlprofil zu erhalten. Dazu wird vorzugsweise eine
Lichtbogen-Schweißtechnik verwendet.
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Das
Kaltwalzen des länglichen Metallbandmaterials 20 wird
so ausgeführt, dass die vertikalen Profilwände 12.1, 12.2 über
nahezu die gesamte Höhe H eine gleichmässige dünne
Materialstärke D2 haben. Die horizontalen Profilwände 11.1, 11.2 sowie
die Übergangsbereiche 13 von den vertikalen Profilwänden 12.1, 12.2 zu
den horizontalen Profilwänden 11.1, 11.2 haben
eine Dicke D1, die deutlich grösser ist als die Dicke D2.
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Gemäß Erfindung
wird ein längliches Metallbandmaterial 20 mit
homogener Materialstärke so kaltgewalzt, dass sich an dem
länglichen Metallbandmaterial 20 je zwei Längsstreifen 21 mit
einer Materialstärke D1 und zwei Längsstreifen 22 (d.
h. mindestens vier Längsstreifen) mit einer Materialstärke
D2 ergeben, wie in 4A und 4B in
stark schematisierter Form angedeutet.
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Beim
Biegen oder Falten des länglichen Metallbandmaterials 20 muss
darauf geachtet werden, dass die vier Biegekanten 23 im
Bereich der beiden Längsstreifen 21 liegen. Die
Position der vier Biegekanten 23 ist in 4B durch
Pfeile angedeutet.
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Besonders
bevorzugt ist eine Ausführungsform nach 5A und 5B.
Hier wird das längliche Metallbandmaterial 20 so
ausgewalzt, dass sich insgesamt fünf Längsstreifen 21, 22 und 22.1 ergeben.
In 5B ist zu erkennen, dass links an dem Längsstreifen 21 mit
der Dicke D1 ein kleiner laschenartiger Längsstreifen 22.1 mit
der Dicke D2 ausgewalzt wurde, um einen besseren Ansatzpunkt (Hebel)
für das Falten oder Biegen des Hohlprofils zu haben. Die
Längsschweißnaht 24 sitzt in diesem Fall
im Bereich einer der vertikalen Profilwände 12.1 oder 12.2,
wie in 5C angedeutet, während
in 4A, 4B die Längsschweißnaht unmittelbar
im Übergangsbereich 13, d. h. am Übergang
vom dünnen zum dickeren Material sitzt, wie in 4C angedeutet.
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Die
Ausführungsform nach 5A bis 5C ist
besonders vorteilhaft, wenn die Schweißnaht 24 nur als
innenliegende Schweißnaht 24.1 ausgeführt
wird. Diese Sonderform der Ausführungsform nach 5A bis 5C ist
in 6 angedeutet. Hier ist die innenliegende Schweißnaht 24.1 so
ausgeführt, dass sie nicht weit in den Hohlraum I1 des
Horizontalregalträgers 10 eindringt, wie durch
die Bezugslinie 25 angedeutet. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, dass das Innere I1 des Horizontalregalträgers 10 vollkommen
frei ist von störenden Schweissnähten 24.1.
So können zum Beispiel Holme oder Befestigungsmittel ins
Innere I1 des Horizontalregalträgers 10 eingeschoben
oder eingesteckt werden, ohne an Schweissnähten 24.1 hängen
zu bleiben.
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Die
Wandstärkenreduktion, die sich dadurch ergibt, dass ein
Grossteil der vertikalen Profilwände 12.1, 12.2 weniger
dick ist als die horizontalen Profilwände 11.1, 11.2,
führt zu eine deutlichen Gewichts- und Materialreduktion
ohne die Stabilität spürbar zu beeinträchtigen.
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Die
Horizontalregalträger 10 oder 30 können
als Tiefensteg, als Facheinlage oder als Lastverteiler eines Regals 100 eingesetzt
werden.
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Die
Horizontalregalträger 10 oder 30 eignen
sich besonders für Palettenregale, Hochregale, Schwerlastregale
und Leichtplattenregale.
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Die
einzelnen Verbindungen der Regalelemente können geschraubt,
geschweisst, geklammert oder gesteckt sein.
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Es
ist ein Vorteil der Erfindung, dass das spezielle Auswalzen von
Streifen 21, 22, 22.1 verschiedener Dicke
D1 und D2 ohne einen zusätzlichen Arbeitsgang vorgenommen
werden kann. Die Horizontalregalträger 10
können
in einer entsprechend umgestalteten Walzstrasse erzeugt werden.
Es wird dazu lediglich ein zusätzlicher Werkzeugsatz zum
Ausdünnen in die sogenannte Profilieranlage integriert.
Durch die Erfindung wird eine deutliche Materialeinsparung bei der
Herstellung der Horizontalregalträger 10 erzielt.
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Ein
erfindungsgemässer Horizontalregalträger 10 nach 2A–2D kann
zum Beispiel die folgenden Masse aufweisen: Breite B = 50 mm, Höhe
H = 80 mm, Wandstärke D1 = 2 mm. Die Höhe des
ausgedünnten Wandbereichs beträgt im gezeigten
Beispiel H1 = ca. 60 mm und die Wandstärke D2 = 1 mm. Daraus ergibt
sich ein Profilgewicht pro Meter Profillänge L von ca.
2,93 kg. Das entspricht bei der gezeigten Ausführungsform
einer Reduktion des Profilgewichts von mehr als 20%, was somit auch
einer Materialeinsparung von mehr als 20% bedeutet.
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Ein
erfindungsgemässer Horizontalregalträger 10 nach 3A–3D kann
zum Beispiel die folgenden Masse aufweisen: Breite B = 50 mm, Höhe
H = 48 mm, Wandstärke D1 = 2 mm. Die Höhe des
ausgedünnten Wandbereichs beträgt im gezeigten
Beispiel H1 = ca. 28 mm und die Wandstärke D2 = 1 mm. Die Höhe
der zur Stufe ausgebildeten Längskante 14 beträgt
hier ca. 22 mm. Daraus ergibt sich ein Profilgewicht pro Meter Profillänge
L von ca. 3,15 kg. Das entspricht bei der gezeigten Ausführungsform
einer Reduktion des Profilgewichts von mehr als 10%, was somit auch
einer Materialeinsparung von mehr als 10% bedeutet.
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Um
die gewünschte Materialeinsparung zu erzielen, beträgt
die zweite Materialstärke D2 zwischen 25% und 75% der ersten
Materialstärke. Wenn die erste Materialstärke
D1 zum Beispiel 2 mm beträgt, dann gilt für die
zweite Materialstärke 0,5 mm < D2 < 1,5
mm.
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Die
Tragfähigkeit der Horizontalregalträger
10 wird
trotz der Materialeinsparung kaum verringert. Bezugszeichenliste:
| 10 | Horizontalregalträger |
| 11.1, 11.2 | horizontale
Profilwände |
| 12.1, 12.2 | vertikale
Profilwände |
| 13 | Übergangsbereiche |
| 14 | Längskante |
| 15 | Einhängevorrichtung
(Agraffe) |
| 20 | Metallbandmaterial |
| 21 | Längsstreifen |
| 22 | Längsstreifen |
| 22.1 | laschenartiger
Längsstreifen |
| 23 | Biegekanten |
| 24 | Schweißlängsnaht |
| 24.1 | Schweißlängsnaht
(innenliegend) |
| 25 | Bezugslinie |
| 30 | Stufenträger |
| 100 | Regal |
| 101 | (Blech-)Paneele |
| 102 | Holzfachabdeckung |
| 103 | Tiefensteg |
| 104 | Regalsteher |
| 105 | Fußplatten |
| I1 | Innenraum |
| L | Länge |
| D1 | erste
Materialstärke |
| D2 | zweite
Materialstärke |
| H | Höhe |
| H1 | Höhe
des ausgedünnten Bereichs |
| B | Breite |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 02459421
A1 [0004, 0004, 0004]
- - DE 2628537 C [0005]
- - US 3587483 [0005]
- - WO 2002/024030 [0006]
