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Die Erfindung betrifft einen Horizontalboden bestehend aus einer Tragkonstruktion und darauf verlegten, gemeinsam eine Bodenfläche bildenden Platten, wobei sich die Tragkonstruktion zusammensetzt aus mindestens einem an vertikalen Stützen befestigten Hauptprofil und quer zu dem Hauptprofil angeordneten Nebenprofilen, die an ihrem Ende mit dem Hauptprofil verbunden sind und auf denen die Platten mit ihrer Unterseite aufliegen.
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Im Zuge des starken Wachstums der Logistikbranche werden immer größere und in ihrem Platzangebot optimierte Zwischenlager mit Tragekonstruktionen in Form von Regalen für beispielsweise Europaletten benötigt. Ziel ist es bei der Auslegung derartiger Lager, möglichst viel Lagerkapazität bei möglichst geringem Raumbedarf zu schaffen. Um die Kosten niedrig zu halten, bestehen die Tragkonstruktionen häufig aus Profilen und kaltumgeformten Metallblechen, die baukastenartig zu der Tragekonstruktion montiert werden. Angestrebt ist zudem, die Anzahl der die tatsächlich nutzbare Lagerfläche verringernden, vertikalen Stützen zu reduzieren. Um dennoch die strukturelle Integrität der Tragekonstruktion sicherzustellen, ist es im Gegenzug erforderlich, die horizontalen Trägerprofile zu verstärken. Die häufig verwendeten, kaltumgeformten Trägerprofile weisen jedoch nicht in alle Belastungsrichtungen eine hohe Festigkeit auf, was bisweilen dazu zwingt, bei den Hauptträgern auf massive Doppel-T-Träger, welche in einem Warmumformverfahren hergestellt wurden, zurückzugreifen. An diesen massiv gestalteten Hauptprofilen werden, quer zu diesen angeordnet, Nebenprofile befestigt. Letztere sind aus preiswerten, kaltumgeformten Blechen gefertigt, haben oft einen offenen, d. h. nicht geschlossenen Profilquerschnitt, und weisen an ihrer Oberseite eine ausreichend große Auflagefläche auf, auf der sich die Bodenplatten der Tragkonstruktion abstützen, wobei die Bodenplatten durch senkrechte Verschraubungen mit dem Nebenprofil verbunden, oder alternativ damit vernietet sind.
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Die nur kaltgewalzten und oft einen offenen Profilquerschnitt aufweisenden Nebenprofile sind allerdings nicht geeignet, sämtliche in Horizontalrichtung auf die Nebenprofile einwirkenden Belastungen gleichermaßen gut aufzunehmen. Von Nachteil sind vor allem starke Scherbelastungen, nämlich quer zur Längserstreckung der Nebenprofile wirkende Horizontalkräfte. Nachteilig ist deren Einfluss vor allem im Bereich der Befestigung des Nebenprofils an dem Hauptprofil. Hier können nachteilige Scherbelastungen z. B. dann auftreten, wenn schwere Waren auf den mit den Nebenprofilen verschraubten Platten horizontal verschoben werden.
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Die Auf g a b e der vorliegenden Erfindung besteht darin, durch konstruktive Maßnahmen die Tragekonstruktion eines Horizontalbodens so weiterzuentwickeln, dass sämtliche horizontal auf den Boden wirkenden Kräfte optimal von der Tragkonstruktion aufgenommen werden.
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Zur Lös u n g der Aufgabe wird ein Horizontalboden mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
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Vorgeschlagen wird demgemäß insbesondere ein Verbindungselement, welches sich einstückig aus einem ersten Befestigungsrand, einem zu dem ersten Befestigungsrand parallelen zweiten Befestigungsrand sowie einem Mittelabschnitt zwischen den beiden Befestigungsrändern zusammensetzt. Der erste Befestigungsrand ist, zumindest mittelbar, an dem Hauptprofil abgestützt und mit diesem verbunden. Der zweite Befestigungsrand ist an der Unterseite einer der Platten abgestützt, und mit dieser Platte verbunden.
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Mit dem erfindungsgemäßen Horizontalboden wird eine Tragkonstruktion für einen Horizontalboden geschaffen, die sich durch eine hohe Widerstandskraft gegenüber horizontalen Belastungen in mehreren Horizontalrichtungen auszeichnet.
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Durch die zusätzlichen Verbindungselemente wird eine zusätzliche Verbindungsstruktur zwischen den Platten und der Tragekonstruktion geschaffen, was die Belastbarkeit und Widerstandsfähigkeit des Horizontalbodens im Vergleich zu den aus der Technik bekannten Horizontalböden bzw. Tragekonstruktionen verbessert.
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Die Platten liegen auf den Nebenprofilen auf und sind mit diesen vorzugsweise durch vertikale Verschraubungen verbunden.
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Von Vorteil kann es sein, wenn die Verbindungselemente zwar mit dem Hauptprofil und der Platte verbunden und insbesondere verschraubt sind, jedoch nicht ebenso mit dem Nebenprofil. Denn, um den horizontalen Scherkräften entgegen zu wirken, ist es ausreichend, wenn die Verbindungselemente mit ihrem ersten Befestigungsrand an dem Hauptprofil und mit ihrem zweiten Befestigungsrand an der Unterseite der Platte abgestützt und mit diesen verbunden sind. Dies führt zu einer Art indirekter Verankerung der Platten an dem Hauptprofil in einer der insgesamt zwei Horizontalrichtungen.
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Bei Verwendung der oft durch Warmwalzen eher grob gefertigten Hauptprofile kann ein vertikaler Freiraum zwischen dem Hauptprofil und der Unterseite der jeweils über dem Hauptprofil angeordneten Platte vorhanden sein. Wenn die Hauptprofile über die Verbindungselemente mit den Platten verbunden sind, ist es nicht notwendig, die Hauptprofile so zu bearbeiten, dass eine plane Anlage der Platten auf den Hauptprofilen möglich wäre. Vielmehr erlauben die Verbindungselemente und die Nebenprofile das Einhalten eines vertikalen Freiraums über dem Hauptprofil, wodurch eine plane Oberseite des Hauptprofils verzichtbar ist.
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Vorzugsweise ist der erste Befestigungsrand leistenförmig gestaltet und an einem vertikalen Profilabschnitt des Hauptprofils abgestützt und befestigt. Durch diese Maßnahme wird eine einfache Montage des Verbindungselements an dem Hauptprofil ermöglicht, da auch eine seitliche Zugänglichkeit möglich ist. Zudem ist durch das seitliche Anbringen des Verbindungselements an dem Hauptprofil eine Begradigung des Hauptprofils entbehrlich. Ferner wird durch das seitliche Anbringen des Verbindungselements der für die Verbindung benötigte Bauraum klein gehalten.
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Bevorzugt sind die Enden der Nebenprofile über jeweils ein Anschlusselement mit dem Hauptprofil verbunden, wobei das Anschlusselement mit einem Verbindungsbereich an dem Nebenprofil, und mit einem zu dem Verbindungsbereich rechtwinkligen Anschlussflansch an dem Hauptprofil befestigt ist. Mit anderen Worten stellt das Anschlusselement das Bindeglied zwischen dem Profilende des Nebenprofils und dem Hauptprofil dar.
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Damit sich der montagetechnische Aufwand durch das Verbindungselement als zusätzliches Bauteil nicht wesentlich erhöht, kann der erste Befestigungsrand nur mittelbar, nämlich unter Zwischenlage des Anschlussflansches, an dem Hauptprofil abgestützt sein. So kann der erste Befestigungsrand zusammen mit dem Anschlussflansch des Anschlusselements über dasselbe Befestigungsmittel, vorzugsweise eine Verschraubung oder eine Vernietung, festgelegt werden. Ferner ist denkbar, dass ein Bolzen an dem vertikalen Abschnitt des Hauptprofils angeschweißt ist, wobei der Anschlussflansch und der erste Befestigungsrand an diesem Bolzen verschraubt werden.
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Bevorzugt setzt sich die Verbindung zwischen dem ersten Befestigungsrand und dem Hauptprofil aus mindestens zwei in Längsrichtung des Befestigungsrandes zueinander beabstandeten Verschraubungen zusammen, deren Abstand mindestens 50 % und vorzugsweise mindestens 75 % der Länge des ersten Befestigungsrandes beträgt. Die Verschraubungen sind also eher in den Endbereichen der Leiste angeordnet, so dass das Verbindungselement jeweils zumindest über seine Endbereiche an dem Hauptprofil bzw. an dem Hauptflansch festgelegt ist. Um das durch das Verbindungselement erhöhte Widerstandsmoment gegenüber Scherkräften zu maximieren, ist es erforderlich, die Anbindungsbereiche des ersten Befestigungsbereichs möglichst lang im Verhältnis zur Gesamtlänge des Verbindungselements und zur Länge des zweiten Befestigungsbereichs auszuführen.
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Auch der zweite Befestigungsrand ist leistenförmig gestaltet. Er ist an der Unterseite der die Bodenfläche bildenden Platte abgestützt und mit dieser verbunden. Er kann mit einem weiteren Teil seiner Länge an der Unterseite einer anderen Platte abgestützt und so auch mit dieser anderen Platte verbunden sein.
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Die beiden Befestigungsränder des Verbindungselements sind als flache Leisten mit Haupterstreckung parallel zum Hauptprofil und quer zu den Nebenprofilen gestaltet.
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Der Mittelabschnitt des Verbindungselements setzt sich vorzugsweise aus zwei an einer Biegelinie verbundenen Teilabschnitten zusammen, wobei sich die Biegelinie parallel zu den beiden Befestigungsrändern erstreckt, und damit auch parallel zu dem Hauptprofil.
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Bei dem mindestens einen Hauptprofil handelt es sich z. B. um einen Doppel-T-Träger aus warmgewalztem Stahl, da dieser besonders dazu geeignet ist, nicht nur vertikale, sondern auch horizontale Kräfte und Lasten aufzunehmen und auf die vertikalen Stützen der Tragkonstruktion abzuleiten.
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Vorzugsweise sind die Hauptprofile daher in einem Warmwalzverfahren hergestellte Stahlträger. Diese weisen an dem oberen und unteren Ende ihres vertikalen Profilabschnitts horizontale Profilschenkel auf. Um den ersten Befestigungsrand des Verbindungselements an dem vertikalen Profilabschnitt des Stahlträgers und den zweiten Befestigungsabschnitt an den Platten zu befestigen, ist es erforderlich, die beiden Befestigungsränder durch einen Teilabschnitt zu verbinden, der den oberen horizontalen Profilschenkel des Trägers unterläuft.
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Die genannten Teilabschnitte sind ein horizontaler und ein vertikaler Teilabschnitt, wobei sich vorzugsweise die Teilabschnitte an der Biegelinie rechtwinklig zueinander erstrecken und wobei jeder Teilabschnitt über jeweils eine weitere Biegelinie mit dem jeweiligen Befestigungsrand verbunden ist. Insbesondere sind die Befestigungsränder rechtwinklig zu den Teilabschnitten angeordnet. Diese gleichsam stufenförmige Gestaltung des Verbindungselements sorgt für eine Aussteifung des Verbindungselements selbst sowie, nach dessen Montage, für eine gute Aussteifung gegenüber horizontalen Scherbelastungen, nämlich quer zur Längserstreckung der Nebenprofile wirkenden Horizontalkräften.
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Vorzugsweise ist das Verbindungselement ein durch Biegeprozesse verformtes Metallblech, wobei das Ausgangsblech rechteckig oder trapezförmig ist. Die Herstellung des Verbindungselements in einem solchen Verfahren ist kostengünstig.
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Weitere Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Teilbereichs einer Tragekonstruktion aus Haupt- und Nebenprofilen sowie der daran über Verbindungselemente installierten Platten;
- 2 eine Schnittansicht, verlaufend quer zu dem Hauptprofil der Tragkonstruktion; und
- 3 eine Schnittansicht, verlaufend quer zu den Nebenprofilen.
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1 zeigt perspektivisch einen Teilbereich eines auf dem Gebiet der Lagerlogistik verwendeten Horizontalbodens, bestehend aus einer Tragkonstruktion und darauf verlegten, gemeinsam eine ebene Bodenfläche bildenden Platten 7.
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Die Tragkonstruktion setzt sich zusammen aus nicht dargestellten vertikalen Stützen, daran befestigten Hauptprofilen 1 sowie quer zu den Hauptprofilen 1 angeordneten und seitlich an den Hauptprofilen befestigten Nebenprofilen 2. Alle Hauptprofile 1 und Nebenprofile 2 erstrecken sich horizontal.
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In dem Zwischenraum zwischen jeweils zwei Nebenprofilen 2 ist an dem Hauptprofil 1 zusätzlich ein Verbindungselement 20 befestigt. Die Nebenprofile 2 und das Verbindungselement 20 bilden jeweils mit ihren Oberseiten eine Auflage für die Unterseite 7A der Platte 7 bzw. der Platten 7.
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Die Enden der Nebenprofile 2 sind nicht direkt, sondern jeweils über ein Anschlusselement 3 mit dem Hauptprofil 1 verbunden. Hierzu ist das Anschlusselement 3 mit einem Verbindungsbereich 4A an dem Nebenprofil 2, und mit einem zu dem Verbindungsbereich 4A rechtwinkligen Anschlussflansch 4B an dem Hauptprofil 2 befestigt. Zur Anbindung des Nebenprofils 2 an dem Verbindungsbereich 4a des Anschlusselements 3 ist es auch denkbar, dass beide Bauteile eine komplementäre Kontur aufweisen, um ineinandergesteckt eine form- und kraftschlüssige Verbindung herzustellen. Grundsätzlich ist auch eine Schraubverbindung bzw. eine Vernietung oder eine Kombination aus Schraubverbindung bzw. Vernietung und Formschluss zwischen Anschlusselement 3 und Nebenprofil 2 möglich.
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Das Verbindungselement 20 ist von Vorteil hinsichtlich der Übertragung von Scherbelastungen, nämlich quer zur Längserstreckung der Nebenprofile 2 wirkender Horizontalkräfte, auf die Tragkonstruktion. Nachteilig ist deren Einfluss vor allem im Bereich der Verbindung der Nebenprofile 2 mit dem Hauptprofil 1, hier also konkret im Bereich der Anschlusselemente 3. Nachteilige Belastungszustände können insbesondere dann auftreten, wenn schwere Waren auf den mit den Nebenprofilen 2 verschraubten Platten 7 verschoben werden. Denn die Nebenprofile 2 vermögen Horizontalkräfte in Richtung ihrer eigenen Längserstreckung besser aufzunehmen als Horizontalkräfte quer zu ihrer eigenen Längserstreckung.
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Das einzelne Verbindungselement 20 setzt sich zusammen aus einem ersten Befestigungsrand 21, einem zu dem ersten Befestigungsrand 21 parallelen zweiten Befestigungsrand 22 sowie einem Mittelabschnitt 25 zwischen den beiden Befestigungsrändern 21, 22. Der erste Befestigungsrand 21 ist, hier unter Zwischenlage des Anschlussflansches 4B, an dem vertikalen Profilabschnitt des Hauptprofils 1 zumindest mittelbar abgestützt und mit diesem schraubverbunden. Der erste Befestigungsrand 21, der Anschlussflansch 4B und das Hauptprofil 1 bilden so einen gemeinsamen Anschlussbereich.
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Das Verbindungselement 20 ist zwar mit dem Hauptprofil 1 und mit mindestens einer Platte 7, jedoch nicht mit dem Nebenprofil 2 verbunden. Folglich wird eine an der Platte 7 quer zur Längserstreckung des Nebenprofils 2 wirkende Kraft über das Verbindungselement 20 auf das massiv und stabil gestaltete Hauptprofil 1 übertragen und nicht primär auf die Nebenprofile 2. Dies führt zu einer Entlastung der Nebenprofile 2 vor allem im Bereich der Anschlusselemente 3.
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Das Verbindungselement 20 und die Nebenprofile 2 reichen höher als die Oberseite des Hauptprofils, mit der Folge eines vertikalen Freiraums zwischen dem Hauptprofil 1 und der Unterseite 7A der über dem Hauptprofil 1 angeordneten Platte 7. Um den vertikalen Freiraum variieren zu können, ist das Anschlusselement 3 mit einer Vielzahl vertikal übereinander angeordneter Bohrungen 6 am Anschlussflansch 4B ausgebildet. Durch die vielen Bohrungen 6 ist es möglich, das Anschlusselement 3 in verschiedenen vertikalen Positionen an dem vertikalen Profilabschnitt des Hauptprofils 1 zu befestigen.
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Die Verbindung zwischen dem ersten Befestigungsrand 21 und dem Hauptprofil 1 erfolgt mittels zweier in Längsrichtung des Befestigungsrandes 21 deutlich zueinander beabstandeter Schrauben, die in Bohrungen 6 im vertikalen Profilabschnitt des Hauptprofils 1 greifen, und deren Abstand mindestens 50 % und vorzugsweise mindestens 75 % der Gesamtlänge des ersten Befestigungsrandes 21 beträgt. Denkbar ist, dass mehr als zwei Verschraubungen und zugehörige Bohrungen 6 entlang des ersten Befestigungsrandes 21 und des Hauptprofils 1 angeordnet sind und diese miteinander verbinden.
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Selbstverständlich können an das Hauptprofil 1 auch von der anderen Seite her, also in 2 von links her, weitere Nebenprofile 2 und Verbindungselemente 20 angesetzt sein, wobei die Befestigungen an beiden Seiten über gemeinsame Verschraubungen erfolgen können.
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Der zweite Befestigungsrand 22 des Verbindungselements 20 ist an der Unterseite 7A der Platte 7 abgestützt und mit dieser verbunden. Die Platte 7 liegt auf den Nebenprofilen 2 auf, und ist daran mittels Schrauben oder Nieten befestigt. Um ein Gleiten z. B. einer Ladung auf den Bodenplatten zu erleichtern, sind Einsenkungen auf der Oberseite der Platten 7 vorgesehen, in denen die Schrauben bzw. Nietköpfe vollständig versenkt sind.
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Bei dem Hauptprofil 1 handelt es sich z. B. um einen in einem Warmwalzverfahren hergestellten Stahlträger, genauer um einen Doppel-T-Träger mit zwei übereinander und parallel zueinander verlaufenden horizontalen Schenkeln sowie einem diese verbindenden vertikalen Profilabschnitt. Zur Befestigung des ersten Befestigungsrandes 21 an dem vertikalen Profilabschnitt setzt sich der Mittelabschnitt 25 des Verbindungselements 20 aus zwei an einer sich zu den beiden Befestigungsrändern 21, 22 parallel erstreckenden Biegelinie 33 verbundenen Teilabschnitten 27, 28 zusammen (2). Diese Teilabschnitte sind ein horizontaler 27 und ein vertikaler Teilabschnitt 28, wobei sich vorzugsweise die Teilabschnitte 27, 28 an der Biegelinie 33 rechtwinklig zueinander erstrecken, und wobei bevorzugt jeder Teilabschnitt 27, 28 an jeweils einer weiteren Biegelinie 31, 32 mit dem Befestigungsrand 21, 22 verbunden ist.
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Insbesondere sind die Befestigungsränder 21, 22 rechtwinklig zu den an sie angrenzenden Teilabschnitten 27, 28 angeordnet. Diese gleichsam stufenförmige Gestaltung des Verbindungselements 20 sorgt für eine gute Aussteifung der Tragkonstruktion. Jedoch ist auch eine nicht rechtwinklige Ausgestaltung möglich, oder eine andere Stufenanzahl.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hauptprofil
- 2
- Nebenprofil
- 3
- Anschlusselement
- 4A
- Verbindungsbereich
- 4B
- Anschlussflansch
- 6
- Bohrung
- 7
- Platte
- 7A
- Unterseite der Platte
- 8
- Plattenunterseite
- 20
- Verbindungselement
- 21
- erster Befestigungsrand
- 22
- zweiter Befestigungsrand
- 25
- Mittelabschnitt
- 27
- horizontaler Teilabschnitt
- 28
- vertikaler Teilabschnitt
- 31
- Biegelinie
- 32
- Biegelinie
- 33
- Biegelinie
