-
Die Erfindung betrifft eine Stützkernverbundplatte bzw. eine Sandwichplatte als Innenausbauplatte für Luftfahrzeuge, die als Boden-, Trennwand-, Seitenwand-, Einhausungs- oder Deckenplatte eingesetzt werden kann. Sie umfasst mindestens eine Deckschicht pro Seite und mindestens eine zwischen den Deckschichten angeordnete Zwischenschicht als Stützkern.
-
Die
EP 0 784 141 A1 offenbart einen Dekompressionsverschluss, der beim Überschreiten eines vorbestimmten Drucks öffnet, indem die Haltekraft einer Feder überwunden wird. Die Kompressionsverschlüsse haben die Aufgabe, einen Überdruck abzubauen, indem sie eine Tür oder eine Verschlussplatte beim Überschreiten des vorbestimmten Drucks aus einer Schließstellung entlassen, um einen zügigen Druckausgleich zwischen zwei voneinander getrennten Räumen zu ermöglichen. Sie werden beispielsweise zwischen einem Passagierraum und einem Frachtraum eines Flugzeugs eingesetzt, die durch Platten voneinander getrennt sind, deren Bestandteil die Verschlussplatte mit dem Dekompressionsverschluss ist.
-
-
Ein etwas einfacheres System offenbart die
DE 37 15 328 C1 . Das darin dargelegte Dekompressionspaneel für Zwischenräume und Zwischenböden von Passagier- und Frachträumen ist in einem Rahmen abgedichtet eingesetzt, der seinerseits in eine Dekompressionsöffnung einer Wand abgedichtet eingesetzt ist. Am Rahmen werden mehrere gleichmäßig verteilte Haltefedern mit Sollbruchstellen angebracht, die bei definiertem Differenzdruckbereich brechen.
-
Die
DE 10 2009 038 644 A1 schließlich offenbart ein Dekompressionselement-Befestigungssystem zur lösbaren Befestigung eines als Dekompressionselement dienenden Verkleidungsbauteils an einer Tragstruktur in einem Flugzeuginnenbereich. Dieses System umfasst wenigstens einen Bolzen, eine zum Drücken des Verkleidungsbauteils in Richtung auf die Tragstruktur ausgebildete Schraube und wenigstens ein zur federnden Abstützung an der Tragstruktur ausgebildetes Rastelement. Der Bolzen weist eine Bolzenachse und an einem ersten Ende wenigstens eine Rastvertiefung und an einem zweiten Ende ein erstes Gewinde auf. Die Schraube ist über ein zweites Gewinde mit dem Bolzen verbunden. Das Rastelement kann bei Annäherung des Bolzens über dessen Ende gleiten und mit der Rastvertiefung in Eingriff kommen. Bei Überschreiten einer vorbestimmten, in Richtung der Bolzenachse wirkenden Zugkraft kommt das Rastelement außer Eingriff mit der Rastvertiefung.
-
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, eine Stützkernverbundplatte zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist und zugleich ein zuverlässig funktionierendes Dekompressionssystem ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung aus durch eine Stützkernverbundplatte für ein Dekompressionssystem, die sich in einer vorgegebenen Erstreckungsebene erstreckt und die eine erste Deckschicht und eine zweite Deckschicht umfasst. Zwischen der ersten und zweiten Deckschicht ist zumindest eine Zwischenschicht angeordnet. Die Stützkernverbundplatte weist einen Entlastungsbereich mit einer vorgegebenen Materialflächengröße in Bezug auf die Erstreckungsebene auf. Der Entlastungsbereich ist ausgebildet, die Stützkernverbundplatte zu befestigen. Des Weiteren weist die Stützkernverbundplatte einen Normalbereich auf, der ebenfalls ausgebildet ist, die Stützkernverbundplatte zu befestigen. Ein Materialvolumen bezogen auf die vorgegebene Materialflächengröße des Entlastungsbereichs ist dabei geringer als ein Materialvolumen bezogen auf dieselbe vorgegebene Materialflächengröße im Normalbereich der Stützkernverbundplatte.
-
Die Stützkernverbundplatte ist vorzugsweise als Bestandteil eines Dekompressionssystems in einem Luft- oder Raumfahrzeug, insbesondere einem Flugzeug, ausgebildet. Der Entlastungsbereich der Stützkernverbundplatte ist vorzugsweise herkömmlich, also aus Materialien des zumindest einen Normalabschnitts ausgebildet, unterscheidet sich von diesem aber durch ein verringertes Materialvolumen bezogen auf die vorgegebene Materialflächengröße.
-
Das verringerte Materialvolumen des Entlastungsbereichs hat eine verringerte Tragfähigkeit zur Folge, so dass geringere Kräfte in einer vorgegebenen Vorzugsrichtung übertragen werden können als im Normalbereich. Die Vorzugsrichtung stellt eine Versagensrichtung der Platte dar.
-
Die Stützkernverbundplatte kann mit Ausnahme des oder der Entlastungsbereiche weitgehend identisch mit solchen Stützkernverbundplatten ausgebildet sein, die nicht in einem Dekompressionssystem, sondern als herkömmliche Innenausbauplatten verwendet werden. Dadurch kann sich die Herstellung des Dekompressionssystems in der Stützkernverbundplatte vereinfachen.
-
Mittels des Entlastungsbereichs ist die Stützkernverbundplatte an einer Tragstruktur, so z. B. des Luft- oder Raumfahrzeugs, insbesondere des Flugzeugs, befestigbar. Die Stützkernverbundplatte kann dabei natürlich mehrere Entlastungsbereiche der vorgegebenen Materialflächengröße aufweisen. Jedem Entlastungsbereich der vorgegebenen Materialflächengröße ist ein Befestigungspunkt zugeordnet zum Befestigen der Stützkernverbundplatte, so z. B. an der Tragstruktur.
-
Darüber hinaus kann die Stützkernverbundplatte auch mehrere Normalbereiche der vorgegebenen Materialflächengröße aufweisen. Die Anzahl der Entlastungsbereiche und Normalbereiche pro Stützkernverbundplatte der vorgegebenen Materialflächengröße kann identisch aber auch unterschiedlich sein. Vorzugsweise ist die Anzahl der Normalbereiche größer als die Anzahl der Entlastungsbereiche bezogen auf die vorgegebene Materialflächengröße pro Stützkernverbundplatte. D. h. die Stützkernverbundplatte besteht vorwiegend aus dem Normalbereich. Bspw. kann die Materialflächengröße eine Größe von 1 cm2 haben. Typischerweise ist die Materialflächengröße hier so vorgegeben, dass sie den Bereich des verringerten Materialvolumens pro Befestigungspunkt umfasst.
-
Der jeweilige Befestigungspunkt ist vorzugsweise als ein Befestigungsloch mit einer vorgegebenen Lochform ausgebildet. Grundsätzlich können dem jeweiligen Entlastungsbereich auch mehrere Befestigungslöcher zugeordnet sein mit jeweils einer vorgegebenen Lochform. D. h. der jeweilige Befestigungspunkt kann aus einem oder mehreren Befestigungslöchern bestehen.
-
Mit der Anordnung des Entlastungsbereichs an einem Befestigungspunkt der Stützkernverbundplatte kann bei Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdrucks nicht nur der Entlastungsbereich an sich kollabieren, sondern eine Befestigung der Stützkernverbundplatte teilweise oder vollständig aufgehoben werden. Bei einem vollständigen Aufheben oder Deaktivieren der Befestigung verliert die Stützkernverbundplatte ihren Halt an der Tragstruktur komplett. Bei einer teilweisen Deaktivierung kann die Stützkernverbundplatte beispielsweise an einer Oberkante scharnierartig noch befestigt bleiben, sich aber im Übrigen von ihrer dichtenden Anlage an der Tragstruktur lösen. Dadurch gibt die Stützkernverbundplatte einen Querschnitt für den Druckausgleich frei. Ein Druckausgleich in einem Havariefall kann dadurch besonders effektiv ermöglicht werden.
-
Die Materialflächengröße bezieht sich auf einen Teil der Fläche der Stützkernverbundplatte. Dabei ist die in mehrere Materialflächengrößen teilbare Fläche der Stützkernverbundplatte durch die Ränder der Stützkernverbundplatte begrenzt.
-
Die zumindest eine zwischen der ersten und zweiten Deckschicht angeordnete Zwischenschicht weist in der Regel eine geringere Dichte auf als die erste und zweite Deckschicht.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts weist der Entlastungsbereich eine zugeordnete Dicke senkrecht zu der vorgegebenen Erstreckungsebene auf, die geringer ist als eine Dicke im Normalbereich. Eine Verringerung der Dicke des Entlastungsbereichs kann beispielsweise aus einer Aussparung, Einkerbung, Einbuchtung oder Ausnehmung resultieren. Die Verringerung der Dicke des Entlastungsbereichs ist allerdings derart ausgebildet, dass die Stützkernverbundplatte nicht vollständig durchsetzt ist. Die Aussparung kann in Abhängigkeit von den vorliegenden Platzverhältnissen konzentrisch oder exzentrisch zum Befestigungspunkt angebracht sein. Unabhängig davon kann die Aussparung unter Einschluss oder unter Ausschluss des Befestigungspunktes konzentrisch oder exzentrisch zu ihm angeordnet sein. Eine konzentrische Ausbildung unter Ausschluss des Befestigungspunktes können beispielsweise mehrere ringförmig um ihn angeordnete Aussparungen oder eine ringförmige Aussparung darstellen. Im Bereich des Befestigungspunktes selber dagegen kann ein vollkommener, nicht reduzierter Querschnitt vorliegen, um beispielsweise auch dort Befestigungsbeschläge anbringen zu können, die im Übrigen im Normalbereich verwendet werden.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts erfolgt die Materialverringerung des Entlastungsbereichs von Seiten der ersten oder zweiten Deckschicht. Sofern die Verringerung des Materialvolumens von Seiten der ersten oder zweiten Deckschicht erfolgt und sich der Entlastungsbereich somit nur diesbezüglich von dem Normalbereich der Stützkernverbundplatte unterscheidet, kann die Stützkernverbundplatte von zumindest einer ihrer Seiten aus, also von ihrer Vorder- bzw. Ansichts- oder von ihrer Rückseite aus, die gleiche Ansicht bieten.
-
Je nach Verwendungszweck kann damit der Entlastungsbereich von der einen Seite aus, an der die Verringerung angeordnet ist, sichtbar und an einer gegenüberliegenden anderen Seite unsichtbar sein. Neben seiner Sichtbarkeit kann auch die Konstruktion des Entlastungsbereichs für eine lediglich einseitige Anbringung der Verringerung der Dicke sprechen, weil mit einer lediglich einseitigen Verringerung jedenfalls eine der Deckschichten der Stützkernverbundplatte unverändert und damit in seiner Tragfähigkeit bzw. Belastbarkeit unbeeinflusst bleibt. Die Stützkernverbundplatte für das Dekompressionssystem muss sich also optisch nicht zwingend von anderen Platten unterscheiden, womit die mit der oder den Stützkernverbundplatten und den anderen Platten verkleidete Tragstruktur einen einheitlichen Eindruck machen kann.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts ist ein Befestigungspunkt zur Befestigung der Stützkernverbundplatte des Entlastungsbereichs identisch zu einem Befestigungspunkt des Normalbereichs in Bezug zu der Erstreckungsebene ausgebildet. Der Befestigungspunkt ist dabei in seiner Form und Ausgestaltung in Bezug auf die Erstreckungsebene der Stützkernverbundplatte identisch zu dem Befestigungspunkt des Normalbereichs. Ist der Befestigungspunkt beispielsweise als kreisförmiges Befestigungsloch ausgebildet, so ist der Befestigungspunkt des jeweiligen Entlastungsbereichs und des jeweiligen Normalbereichs auch kreisförmig und weist einen identischen Lochdurchmesser auf. D. h. die Lochfläche des Befestigungspunktes des Entlastungsbereichs in der Erstreckungsebene der Stützkernverbundplatte ist gleich der Lochfläche des Normalbereichs in der Erstreckungsebene.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts ist der jeweilige Befestigungspunkt als eine Ausnehmung ausgebildet, die durch den gesamten Querschnitt des jeweiligen Entlastungsbereiches hindurchreicht. Die Verringerung des Materialvolumens bezogen auf die vorgegebene Materialflächengröße erfolgt dabei durch eine Vergrößerung oder Aufweitung der Ausnehmung. Dabei erfolgt die Vergrößerung oder Aufweitung nur für die Befestigungspunkte des jeweiligen Entlastungsbereichs, d. h. der Befestigungspunkt des jeweiligen Entlastungsbereichs ist nicht mehr identisch zu dem Befestigungspunkt des jeweiligen Normalbereichs.
-
Um dennoch seine Funktion nicht außer Kraft zu setzen, kann die Materialreduzierung vorzugsweise exzentrisch bezüglich des Befestigungspunktes erfolgen. Daraus kann sich beispielsweise ein Langloch ergeben, sofern der Befestigungspunkt bspw. als Befestigungsloch ausgebildet ist.
-
Vorzugsweise ist die Materialreduzierung im jeweiligen Entlastungsbereich nachträglich in die Stützkernverbundplatte eingebracht. Dadurch kann sich die Herstellung der Stützkernverbundplatte für ein Dekompressionssystem vereinfachen, weil eine herkömmliche Stützkernverbundplatte noch nachträglich für ihren Zweck als Bestandteil eines Dekompressionssystems ausgebildet werden kann. Die Stützkernverbundplatte kann folglich wie alle übrigen zunächst homogen, quasi mit einem ungestörten Aufbau der Platte hergestellt werden. Bei der anschließenden Anbringung der Befestigungspunkte, die auch bei den übrigen Platten vorgenommen werden muss, kann anschließend oder noch im selben Arbeitsgang die Materialreduzierung eingebracht werden, um den oder die Entlastungsbereiche auszubilden.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung zeichnet sich diese aus durch eine Verwendung einer Stützkernverbundplatte gemäß dem ersten Aspekt als Bestandteil einer Dekompressionseinrichtung in Luftfahrzeugen. Auch die Verwendung der Stützkernverbundplatte führt zu den eingangs erwähnten Vorteilen der Montageerleichterung und der Gewichtsreduktion.
-
Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem dritten Aspekt aus durch ein Dekompressionssystem in Luftfahrzeugen mit zumindest einer Stützkernverbundplatte gemäß dem ersten Aspekt, die mittels des Entlastungsbereichs und des Normalbereichs im Luftfahrzeug befestigt ist.
-
Vorzugsweise weist das Dekompressionssystem in Luftfahrzeugen einen Rahmen auf, der dichtend in einer Zwischenwand des Luftfahrzeugs eingesetzt ist. Die Stützkernverbundplatte ist dichtend in dem Rahmen einsetzbar und fixierbar und in der oben detailliert beschriebenen Weise mit einem Entlastungsbereich und einem Normalbereich ausgestattet, wobei der Entlastungsbereich eine gegenüber dem Normalbereich verringerte Tragfähigkeit bzw. Belastbarkeit in einer definierten Vorzugsrichtung aufweist. Das Dekompressionssystem bietet folglich den Vorteil des Wegfalls von Dekompressionsverschlüssen und ist somit besonders kostengünstig und leicht.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1: eine Stützkernverbundplatte,
-
2a, 2b: ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Entlastungsbereich,
-
3a–3c: ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Entlastungsbereich,
-
4a, 4b: ein weiteres Beispiel für einen Entlastungsbereich,
-
5a, 5b: ein weiteres Beispiel für einen Entlastungsbereich,
-
6a, 6b: ein letztes Beispiel für einen Entlastungsbereich
-
1 zeigt eine Stützkernverbundplatte 1, die in einem Dekompressionssystem in einem Luftfahrzeug einsetzbar ist. Sie weist vorzugsweise eine regelmäßige rechteckige Umfangsform auf, an deren Rändern 2, 3, 4, 5 mehrere Befestigungspunkte a, die bspw. als Befestigungslöcher ausgebildet sind, in einem weitgehend gleichmäßigen Abstand zueinander angebracht sind. Die Stützkernverbundplatte 1 erstreckt sich in einer vorgegebenen Erstreckungsebene, die vorliegend (in 1) mit der Zeichenebene übereinstimmt. Auf einer Längsachse 1 in Plattenmitte sind drei weitere Befestigungspunkte b angebracht, die sich lediglich hinsichtlich ihrer Lage auf der Stützkernverbundplatte 1 von den Befestigungspunkten a unterscheiden. Der Begriff „Befestigungspunkt” ist nicht streng geometrisch, sondern konstruktiv zu verstehen. Die Befestigungspunkte a, b können bspw. als Löcher oder Bohrungen ausgebildet sein, und nehmen eine gewisse Fläche ein. Die Befestigungspunkte a, b befestigen die Stützkernverbundplatte 1 auf einer nicht dargestellten Tragstruktur.
-
Die Stützkernverbundplatte 1 ist mit ihren Rändern 2, 3, 4, 5 druckdicht bspw. in einem nicht dargestellten Rahmen oder dergleichen montiert und bildet zusammen mit weiteren Platten eine gasdichte Abschottung zwischen zwei Druckräumen in dem Luftfahrzeug mit ggf. unterschiedlichem Druckniveau. Damit die Tragstruktur des Luftfahrzeugs infolge eines unverhältnismäßig großen Druckunterschieds zwischen den gasdichten Räumen keinen Schaden nimmt, löst das Dekompressionssystem bekanntermaßen bei einem vorgegebenen Differenzdruck aus und ermöglicht einen Druckausgleich zum Abbau des Differenzdrucks.
-
Der Druckausgleich erfolgt durch Kollabieren der Stützkernverbundplatte 1. Gemäß 1 weist sie dazu zwei Entlastungsbereiche A, B auf. Ein Kollaps der Stützkernverbundplatte 1 beruht in einer Deaktivierung der Befestigungspunkte a, b in den Entlastungsbereichen A, B womit die Stützkernverbundplatte 1 ihre Befestigung auf der Tragstruktur zumindest teilweise verliert.
-
Die Lage der Entlastungsbereiche A, B in 1 ist lediglich exemplarisch angegeben. Den Entlastungsbereichen A, B ist jeweils eine vorgegebene Materialflächengroße zugeordnet, die in 1 durch die gestrichelten Bereiche begrenzt wird. Die Entlastungsbereiche A, B unterscheiden sich voneinander wie die zugehörigen Befestigungspunkte a, b bezüglich ihrer Lage auf der Stützkernverbundplatte 1. Mehrere Entlastungsbereiche A können unmittelbar oder in gewissen Abständen nebeneinander entlang der Ränder 2, 3, 4, 5 angeordnet sein. Sie können an allen vier Rändern 2, 3, 4, 5 der Stützkernverbundplatte 1 angebracht sein. Der dargestellte Entlastungsbereich A schließt an den Rand 2 der Stützkernverbundplatte 1 an einer Längsseite an, der Entlastungsbereich B liegt auf der Längsachse l der Stützkernverbundplatte 1. Beide schließen jeweils einen der Befestigungspunkte a, b ein und unterscheiden sich vom übrigen Bereich der Stützkernverbundplatte 1, einem Normalbereich N der Stützkernverbundplatte 1, von einer dem Betrachter zugewandten Ansichtsseite S aus optisch nicht.
-
Dabei ist die in mehrere Materialflächengrößen teilbare Fläche der Stützkernverbundplatte 1 durch die Ränder 2, 3, 4 und 5 der Stützkernverbundplatte 1 begrenzt.
-
In 1 ist ein Teil des Normalbereichs N in der Größe der vorgegebenen Materialflächengröße mit dem Bezugszeichen C gekennzeichnet. D. h. die mit den Bezugszeichen A, B und C gekennzeichneten Flächen in 1 weisen die gleiche Flächengröße auf und umfassen jeweils einen zugeordneten Befestigungspunkt a, b.
-
Die 2 bis 6 geben fünf Beispiele für die Gestaltung des Entlastungsbereichs A an.
-
2a zeigt den Entlastungsbereich A aus der Stützkernverbundplatte 1 an ihrem Rand 2 mit einem Befestigungspunkt a, der als zylinderförmige Bohrung ausgebildet ist. 2b zeigt einen Schnitt durch die Stützkernverbundplatte 1 entlang der Schnittlinie II-II mit einer Ansichtsseite S und einer Rückseite R. Demnach ist auf der Rückseite R, ausgehend vom Befestigungspunkt a auf den Rand 2 hin eine Ausnehmung 10 angebracht. Ihre Breite br entspricht dem doppelten Radius r des Befestigungspunkts a, ihre Länge wird von einer Mittellinie durch den Mittelpunkt m des Befestigungspunkts a einerseits und vom Rand 2 der Stützkernverbundplatte 1 andererseits begrenzt. Ihre Tiefe t nimmt etwa die Hälfte einer Dicke D der Stützkernverbundplatte 1 ein. Damit steht zwischen dem Befestigungspunkt a und dem Rand 2 der Stützkernverbundplatte 1 nur noch ein reduzierter bzw. geschwächter Querschnitt zur Verfügung, aus dem ein verringertes Materialvolumen bezogen auf die vorgegebene Materialflächengröße im Vergleich zum Normalbereich resultiert. Bei Auftreten einer definierten Überdruck- bzw. Unterdruckkraft kollabiert dieser Entlastungsbereich A und damit die Befestigung der Stützkernverbundplatte 1 am Befestigungspunkt a. Mehrere dieser Entlastungsbereiche A unmittelbar oder mit Abstand nebeneinander am Rand 2 der Stützkernverbundplatte 1 angebracht, führen folglich bei Erreichen bzw. Überschreiten der definierten Auslösekraft zu einem Versagen der Befestigung der Stützkernverbundplatte 1 an ihrer Tragkonstruktion, so dass die Platte teilweise oder vollständig von der Tragkonstruktion abgehoben werden kann. Damit verliert sie ihre dichtende Anlage, woraufhin ein Druckausgleich zwischen dem Druckraum vor und hinter der Stützkernverbundplatte 1 stattfinden kann.
-
3a zeigt eine weitere Ausführungsform für einen Entlastungsbereich A. Auch dieser umfasst einen Befestigungspunkt a mit einem Radius r. Abweichend von dem Entlastungsbereich gemäß 2a ist die Ausnehmung 20 der 3a von einer Ansichtsseite S die Stützkernverbundplatte 1 aus erkennbar. Die Ausnehmung 20 setzt sich aus zwei geometrischen Formen zusammen, nämlich aus einem kubischem Abschnitt 22, der dem Rand 2 näher liegt, und einem im Grundriss halbkreisförmigen Abschnitt 24 um den Mittelpunkt m des Befestigungspunkts a, der dem Rand 2 ferner liegt und in den kubischen Abschnitt 22 übergeht. Der halbkreisförmige Abschnitt 24 weist einen Radius T auf, der etwa der doppelten Länge des Radius r des Befestigungspunkts a und damit der halben Längserstreckung des kubischen Abschnitts 22 parallel zum Rand 2 entspricht.
-
3c zeigt die Lage der Ausnehmung 20 im Querschnitt achsensymmetrisch zu einer Mittellinie durch den Mittelpunkt m des Befestigungspunkts a, 3b zeigt seine Lage ausgehend vom Befestigungspunkt a auf den Rand 2 der Stützkernverbundplatte 1 hin zulaufend. Die Tiefe der Ausnehmung 20 beträgt in etwa zwei Drittel der Plattendicke D. Damit ist auch in diesem Beispiel das verbleibende Material bezogen auf die vorgegebene Materialflächengröße des Entlastungsbereichs A stark reduziert, wodurch die Belastung bzw. die Tragfähigkeit der Befestigung der Stützkernverbundplatte 1 am Befestigungspunkt a so weit reduziert ist, dass der Entlastungsbereich A bei einer vorgegebenen Auslösekraft kollabiert.
-
Den beiden Entlastungsbereichen A gemäß 2 und 3 ist gemeinsam, dass sie lediglich von einer der beiden Seiten aus, also von der Rückseite R gemäß 2 oder der Ansichtsseite S gemäß 3 aus, eingebracht und von der jeweils anderen Seite aus nicht zu erkennen sind. Sowohl die Ausnehmung 10 (2) als auch die Ausnehmung 20 (3) sind nach Erstellung der Stützkernverbundplatte 1 und im selben Arbeitsgang wie das Einbringen der Befestigungspunkte a in die Stützkernverbundplatte 1 durch Ausfräsen eingebracht. Damit kann die Herstellung der Stützkernverbundplatte 1 in herkömmlicher Art erfolgen, ohne dass auf die spätere Ausbildung der Entlastungsbereiche A bzw. der Ausnehmungen 10, 20 Rücksicht genommen werden müsste.
-
Sowohl 2 als auch 3 zeigen Ausführungsformen, bei denen die Materialreduzierung sowohl in der Erstreckungsebene als auch senkrecht dazu umgesetzt ist.
-
4a und 4b zeigt eine weitere Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Entlastungsbereichs A: auch er umfasst einen Befestigungspunkt a', der in das Raster der übrigen Befestigungspunkte a der Stützkernverbundplatte 1 fällt. Der Entlastungsbereich A gemäß 4a umfasst eine Ausnehmung 30, die ein Langloch darstellt, dessen Breite derjenigen des Radius r des Befestigungspunkts a' entspricht und dessen Länge bspw. die vierfache Länge des Radius r einnimmt. Abweichend von den Beispielen gemäß 2 und 3 reicht die Ausnehmung 30 durch den gesamten Querschnitt der Stützkernverbundplatte 1 hindurch, so dass sie von beiden Seiten, d. h. sowohl von der Ansichtsseite S und von der Rückseite R, aus zu erkennen ist. Somit verbleibt im Entlastungsbereich A gemäß 4a im Bereich des Befestigungspunkts a' lediglich ein schmaler Steg 32 am Rand 2 der Stützkernverbundplatte 1, der aufgrund dieser Querschnittsreduzierung der Stützkernverbundplatte 1 zwischen dem Befestigungspunkts a' und dem Rand 2 deren Tragfähigkeit erheblich reduziert.
-
Auch die Herstellung der Stützkernverbundplatte 1 gemäß der 4 kann nachträglich bzw. in einem Herstellungsschritt zusammen mit der Herstellung der Befestigungspunkte a vorgenommen werden. Weil die Ausnehmungen 30 die Platte 1 vollständig durchsetzen, ist ihre Herstellung einfach und kann sowohl durch Fräsen als auch durch andere Bearbeitungsmethoden, wie z. B. Sägen, geschehen.
-
Den Beispielen gemäß 2, 3 und 4 ist die Randlage am Rand 2 der Stützkernverbundplatte 1 gemeinsam, womit mit einer relativ flächenmäßig geringen Ausfräsung bzw. Ausnehmung und damit einer flächenmäßig kleinen Querschnittsschwächung eine erhebliche Reduktion der Tragfähigkeit in einer definierten Vorzugsrichtung der Stützkernverbundplatte 1 im Entlastungsbereich A erzielt werden kann. Die Stützkernverbundplatte 1 wird im Bereich der Befestigungspunkte lokal geschwächt, die globalen Eigenschaften wie z. B. ihre Plattensteifigkeit und ihre Gasdichtigkeit dagegen bleiben erhalten.
-
5 zeigt ein Beispiel für einen Entlastungsbereich B in Mittellage bzw. in der Plattenfläche entfernt von den Rändern 2, 3, 4, 5. Er schließt einen Befestigungspunkt b mit einem Radius r ein. Eine kreisrunde topfförmige Ausnehmung 50 ist von einer Ansichtsseite S aus und konzentrisch mit dem Befestigungspunkt b eingebracht. Ihr Radius T entspricht etwa der doppelten Länge des Radius r. Ihre Tiefe t nimmt in etwa zwei Drittel der Plattendicke D ein. Die konzentrische Form der Ausnehmung 50 begünstigt ihre Herstellung zusammen mit der Anbringung des Befestigungspunktes b. Denn sie können im selben Arbeitsgang hergestellt werden, beispielsweise durch Fräsen.
-
Eine alternative Ausgestaltungsform für einen Entlastungsbereich B in der Plattenfläche zeigt 6. Auch er umfasst einen Befestigungspunkt b mit Radius r. Die Querschnittsschwächung im Bereich des Entlastungsbereichs B erfolgt durch drei lang gestreckte Ausnehmungen 60, die symmetrisch zu dem Befestigungspunkt b und parallel nebeneinander angeordnet sind, so dass die mittlere Ausnehmung 60 teilweise mit dem Befestigungspunkt b zusammenfällt. Die Länge der Ausnehmungen 60 beträgt etwa das Vierfache des Radius r des Befestigungspunktes b, ihre Breite entspricht etwa dem Radius r. Ihre Tiefe t nimmt gemäß der Schnittansicht in 6a in etwa drei Viertel der Plattendicke D der Stützkernverbundplatte 1 ein. Die Ausnehmungen 60 sind von einer Rückseite R aus eingebracht.
-
Der Entlastungsbereich B gemäß 6 unterscheidet sich von demjenigen gemäß 5 dadurch, dass zwei seiner Ausnehmungen 60 räumlich nicht mit dem Befestigungspunkt b zusammenfallen, aber in dessen unmittelbarer Nähe angebracht sind. Auch sie bewirken daher eine Querschnittsverringerung des Entlastungsbereichs B im Bereich des Befestigungspunktes b, der zu einem kontrollierten Versagen des Befestigungspunktes b führt, sobald eine vorbestimmte Auslösekraft erreicht ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- A
- Entlastungsbereich in Randlage
- B
- Entlastungsbereich in Mittellage
- D
- Plattendicke der Stützkernverbundplatte
- N
- Normalbereich
- C
- Normalbereich der vorgegebenen Materialflächengröße
- S
- Ansichtsseite
- R
- Rückseite
- T
- Radius
- a, a', b
- Befestigungspunkt
- br
- Breite der Ausnehmung
- l
- Längsachse
- m
- Mittelpunkt
- r
- Radius des Befestigungspunktes
- t
- Tiefe der Ausnehmung
- 1
- Stützkernverbundplatte
- 2, 3, 4, 5
- Rand
- 10, 20, 30, 50, 60
- Ausnehmung
- 22
- kubischer Abschnitt der Ausnehmung 20
- 24
- halbkreisförmiger Abschnitt der Ausnehmung 20
- 32
- Steg
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0784141 A1 [0002]
- DE 10040410 A1 [0003]
- EP 1803878 A2 [0003]
- DE 102007048954 A1 [0003]
- DE 3715328 C1 [0004]
- DE 102009038644 A1 [0005]
