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Die Erfindung betrifft eine Treppenstufe, umfassend ein unteres Teil und ein damit an zwei Längsrandzonen anschließendes und mit dem unteren Teil gekoppeltes oberes Teil aus einem Material mit niedriger innerer Schwingungsdämpfung, beispielsweise Stahl, Aluminium oder ein anderes Metall, oder ein Verbundmaterial aus faserverstärktem Kunststoff, welches obere Teil ein plattenförmiges Teil mit einer als Laufoberfläche dienenden Oberfläche besitzt, welche zwei Teile zusammen einen Hohlraum begrenzen, wobei wenigstens eine Dämpfungsmateriallage über einen dominierenden Teil ihrer Oberfläche mit der Unterfläche des oberen Teils gekoppelt ist, zumindest in der Mittelzone davon in einem Abstand von den Rändern, wodurch beim Laufen auf der Oberfläche des oberen Teils die dadurch angeregten mechanischen Schwingungen in dem oberen Teil und die als Folge hiervon auftretende Geräuscherzeugung gedämpft werden.
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Als Folge der geringen inneren Schwingungsdämpfung des Materials des oberen Teils kann bei einer Treppenstufe ohne eine Dämpfungsmateriallage nicht verhindert werden, dass beim Laufen auf einer Treppe mit derartigen Stufen viele Schwingungen in dem Material angeregt werden, wodurch entsprechendes Geräusch abgegeben wird. Es ist allgemein bekannt, dass dieses Geräusch einen unangenehmen und metallischen Charakter hat. Durch das Auftreten der mechanischen Schwingungen in den Stufen, die auch höhere Harmonische umfassen, kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Treppenkonstruktion mit zwei im Abstand zueinander gelegenen Tragkonstruktionen, zwischen denen sich die Treppenstufen erstrecken und mit denen sie starr gekoppelt sind, sich als ein großes Schwingungssystem verhalten, wodurch viele Resonanzfrequenzen mit meistens einer dominanten Frequenz angeregt werden. Letzteres trägt dazu bei, dass das Geräusch stört.
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Eine Treppenstufe des im Oberbegriff beschrieben Typs mit einer Dämpfungsmateriallage ist beispielsweise aus der
EP-A-0 019 266 und aus der
DE-A-199 63 996 bekannt.
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Ein Effekt, der Schwingungen hervorragend dämpft, in Kombination mit einer produktionstechnisch besonders praktischen Ausführung wird mit einer Treppenstufe des im Oberbegriff umschriebenen Typs erhalten, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass die Dämpfungsmateriallage als eine Dämpfungsmaterialplatte ausgeführt ist, die durch Drückmittel von dem unteren Teil gegen das plattenförmige Teil des oberen Teils angedrückt gehalten wird, und die Drückmittel als Schnappmittel ausgeführt sind, wodurch die zwei Teile unter klemmendem Einschluss der Dämpfungsmaterialplatte aufeinander zu gedrängt werden.
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Insbesondere kann die erfindungsgemäße Treppenstufe das Kennzeichen aufweisen, dass das Dämpfungsmaterial vom Typ mit großer innerer Dämpfung ist, beispielsweise ein elastischer Schaumkunststoff wie zum Beispiel EPS-(expandierter Polystyrol)-Schaum, ein Gummi oder gummiartiges Material, oder ein Asphalt-Bitumen. Durch die Verwendung eines Dämpfungsmaterials mit einer großen inneren Schwingungsdämpfung und die Kopplung der Platte aus diesem Material mit dem oberen, beispielsweise plattenförmigen Teil, mindestens mit der Mittelzone davon, aus einem Material mit einer geringen inneren Schwingungsdämpfung wird erreicht, dass sich letztgenanntes Material wie ein Material mit einer wesentlich vergrößerten inneren Schwingungsdämpfung verhält, wodurch beim Anstoßen der Oberfläche im oberen Teil nur wenige mechanische Schwingungen auftreten können und Resonanzen nur in vernachlässigbarem Maße auftreten können.
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In einer praktischen Ausführungsform weist die Treppenstufe die Besonderheit auf, dass die Platte durch elastisch bleibende Klebmittel über wenigstens 50% der Unterfläche des oberen Teils, einschließlich der Mittelzone davon, die in einem Abstand von den Rändern liegt, mit dem oberen Teil gekoppelt ist. In diesem Zusammenhang muss verstanden werden, dass der größte Anteil an bei Anregung auftretenden mechanischen Schwingungen in dem oberen Teil geliefert wird durch das Mittelteil des oberen Teils, das sich in einem Abstand von den Rändern befindet. Es ist daher auch wichtig, auf jeden Fall in der betroffenen Zone an der Unterseite des oberen Teils das schwingungsdämpfende Material anzubringen, und zwar derart, dass es über nahezu seine gesamte potentielle Kontaktoberfläche in engem Kontakt mit der Unterfläche des oberen Teils ist.
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Sehr einfach und kostengünstig ist eine Ausführungsform zu produzieren, bei der die Klebmittel eine Lage selbstklebendes Material umfassen.
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Eine praktische Ausführungsform weist die Besonderheit auf, dass Schnappmittel sich in den Längszonen befinden, die sich neben der Dämpfungsmaterialplatte erstrecken, und umfassen: wenigstens zwei mit dem einen Teil verbundene oder einen Teil davon bildende federnde Lippen mit jeweils einem Suchrand an ihrer freien Endzone, und wenigstens zwei mit den Lippen schnappend zusammenwirkende hinterschnittene Randzonen, die Teil des anderen Teils sind, derart, dass nach dem Bewirken der Kopplung zwischen den zwei Teilen durch Einschnappen diese Teile in einer stabilen Relativposition gehalten werden und lösbar miteinander gekoppelt sind. Eine derartige Ausführungsform ist produktionstechnisch vorteilhaft. Sie kann schnell, einfach und zuverlässig zusammengebaut werden.
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Diese letztgenannte Variante kann insbesondere derart ausgeführt sein, dass die federnden Lippen paarweise zusammen als ein federnder Streifen ausgeführt sind, dessen Querschnitt die allgemeine Form eines U hat, wobei des Körper des U mit dem einen Teil verbunden ist und die Endzonen der Beine des U mit Suchrändern versehen oder als Suchränder gebildet sind, derart, dass nach dem Bewirken der Schnappkopplung die Suchränder die hinterschnittenen Randzonen passieren und durch ihre jeweiligen Formen derart kraftübertragend zusammenwirken, dass die zwei Teile in einer stabilen Relativposition aufeinander zu gedrängt werden. Es versteht sich, dass die Suchränder an den Endzonen der Beine wahlweise aufeinander zu oder voneinander weg gerichtet sein können, und dass die hinterschnittenen Randzonen in Zusammenhang mit einer getroffenen Wahl entsprechend ausgerichtet sind. Mechanisch sind dies äquivalente Lösungen.
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In einer kostengünstig herzustellenden Ausführungsform weist diese Variante die Besonderheit auf, dass das die federnden Lippen tragende Teil als ein Extrusionsprofil ausgeführt ist, und dass die Lippen Teil des Extrusionsprofils sind.
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Die Treppenstufe, in der die Dämpfungsmaterialplatte durch Andrückmittel zwischen dem unteren Teil und dem oberen Teil positioniert gehalten wird, kann vorzugsweise derart ausgeführt sein, dass das untere Teil eine sich in der Längsrichtung erstreckende Andrückfläche umfasst, und die Dämpfungsmaterialplatte zwischen der Andrückfläche und dem plattenförmigen Teil des oberen Teils eingeklemmt ist.
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Gemäß wiederum einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Treppenstufe die Besonderheit aufweisen, dass wenigstens das obere Teil ein extrudiertes Profil umfasst, beispielsweise aus Aluminium oder einem Verbundmaterial. Auch das untere Teil kann ein Extrusionsprofil umfassen. Aluminium hat den Vorteil, dass es ein kostengünstiges und zuverlässiges Konstruktionsmaterial ist und einfach extrudiert werden kann. Ein Verbundmaterial umfasst eine Matrix aus geeignetem Kunststoff, worin vorzugsweise zugfeste Fasern eingebettet sind, beispielsweise aus Bor, Glas, Kohlenstoff, Aramid (Kevlar®), verstrecktes Polyethylen (Dyneema@). Insbesondere kann mit derartigen Fasern bei einer geringen Materialdicke eine große Festigkeit und Steifheit realisiert werden, wodurch eine große Spannweite und eine leichte Konstruktion erzielt werden kann. Auch Verbundmaterialien mit durchgehenden Fasern eignen sich für Extrusion. Für schwer belastete Treppenstufen kann beispielsweise an Fasern mit einer Länge von 100 mm und mehr gedacht werden.
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In wiederum einer anderen Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Treppenstufe das Kennzeichen auf, dass wenigstens eines von beiden Teilen Profilteile besitzt, die sich in den Hohlraum erstrecken, beispielsweise Rippen, wodurch die Biegefestigkeit des betroffenen Teils vergrößert wird. Diese letztgenannte Ausführungsform kann ferner die Besonderheit aufweisen, dass wenigstens eines von den Profilteilen zwei Paare von Längstragbuchsen umfasst, die sich bis außerhalb des betreffenden Profilteils erstrecken, und die zur Aufnahme von vier Schraubbolzen dienen, die sich paarweise an beiden Kopfenden bis außerhalb der Treppenstufe erstrecken, welche Tragbuchsen mittels der Schraubenbolzen mit den jeweiligen Tragkonstruktionen koppelbar sind.
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Vorzugsweise kann diese letztgenannte Variante derart ausgeführt werden, dass die Tragbuchsen Teil des unteren Teils sind, derart, dass im zusammengefügten und montierten Zustand der Treppenstufe ein Zugang zu dem Hohlraum von oben erhältlich ist, indem ausschließlich das obere Teil entfernt wird.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert werden. Hierin zeigen:
- - 1 eine durchbrochene Ansicht einer Treppenstufe gemäß der Erfindung, worin die innere Struktur und die Dämpfungsmaterialplatte deutlich sichtbar sind;
- - 2 eine partielle Explosionsansicht der Treppenstufe gemäß 1;
- - 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Treppe mit zwei Stufen, die an einer Endzone mit jeweiligen Tragkonstruktionen verbunden sind; und
- - 4 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Treppe mit Treppenstufen gemäß der Erfindung.
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Die 1 und 2 zeigen eine Treppenstufe 1, die in diesem Fall aus zwei extrudierten Aluminiumprofilteilen 2, 3 besteht, nämlich einem unteren Teil 2 und einem damit an zwei Längsrandzonen 4, 5 anschließenden und mit dem unteren Teil 2 gekoppelten oberen Teil 3. Das obere Teil 3 besitzt eine allgemeine Plattenform und eine als Laufoberfläche dienende Oberfläche 8. Die zwei Teile 2, 3 schließen an ihren zwei Längsrandzonen 4, 5; 6, 7 aneinander an und begrenzen zusammen einen Hohlraum 9. Das obere Teil 3 ist als eine im Wesentlichen flache Platte mit einer Mehrzahl von äquidistanten Längsrillen 31 ausgebildet, und das untere Teil 2 weist die in 1 gezeigte gebogene Form auf.
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Mit der Unterfläche 10 des oberen Teils 3 ist in der Mittelzone 11 in einem Abstand von den Rändern 5, 7 eine Platte 12 aus Dämpfungsmaterial gekoppelt. In der gezeichneten Ausführungsform wird ein EPS-Schaum eingesetzt, der mittels einer doppelseitigen Klebschicht 32 mit der Unterfläche 33 des oberen Teils 3 gekoppelt ist und in einer näher zu beschreibenden Weise leicht dagegen angedrückt wird.
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In dem in 1 dargestellten zusammengefügten Zustand der Treppenstufe 1 erstrecken sich ausgehend von dem oberen Teil 3 und von dem unteren Teil 2 jeweilige longitudinale Vorsprünge 13 oder Rippen, die unter anderem die Aufgabe haben, die Biegefestigkeit des jeweiligen Teils 2, 3 zu vergrößern.
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In den Längszonen 14, 15, die sich neben der Platte 12 aus Dämpfungsmaterial erstrecken, befinden sich Schnappmittel, die jeweils Folgendes umfassen: zwei mit dem oberen Teil 3 verbundene federnde Federstahllippen 16, an deren freien Endzonen 17 jeweilige Suchränder 18 gebildet sind, und zwei mit den Lippen 16 schnappend zusammenwirkende hinterschnittene Randzonen 19, die zu dem unteren Teil 2 gehören. Die Konstruktion ist derart ausgebildet, dass nach dem Bewirken der Kopplung zwischen dem oberen Teil 3 und dem unteren Teil 2 durch Einschnappen diese Teile 2, 3 in einer stabilen Position gehalten werden und lösbar miteinander gekoppelt sind. Wie 1 zeigt, sind die federnden Lippen 16 paarweise als ein integral gebildeter federnder Streifen 20 aus Federstahl gebildet, dessen Querschnitt die allgemeine Form eines U hat, wobei der Körper 21 des U mit dem oberen Teil 3 verbunden ist, und die Endzonen 17 der Beine 22 des U bis zu den Suchrändern 19 gebildet sind, so dass nach der Vollendung der Schnappkopplung die Suchränder 18 die hinterschnittenen Randzonen 19 passieren und durch ihre jeweiligen Formen derart kraftübertragend miteinander zusammenwirken, dass die zwei Teile 2, 3 in eine stabile Relativposition aufeinander zu gedrängt werden.
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Das untere Teil 2 umfasst eine sich in der Längsrichtung der Stufe 1 erstreckende Andrückplatte 23, die zu dem unteren Teil 2 gehört. Die Platte 12 aus Dämpfungsmaterial ist im zusammengefügten Zustand der Stufe 1 gemäß 1 mittels der doppelseitigen Klebschicht 32 am oberen Teil 3 festgeklebt, und ist ferner zwischen der Oberfläche 24 der Andrückplatte 23 und dem dazu parallelen plattenförmigen oberen Teil 3 eingeklemmt. Dadurch wird eine feste mechanische Kopplung zwischen der schwingungsdämpfenden Platte 12 aus Dämpfungsmaterial und dem plattenförmigen oberen Teil 3 sichergestellt, wodurch bei einer Anregung eine sehr effiziente Schwingungsdämpfung erzielt wird.
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1 zeigt, dass die Profilteile 2, 3 zwei symmetrisch relativ zur Medianfläche 25 der Stufe gelegene, beinahe halbzylindrische Längskanäle 26 begrenzen, in die an beiden Endzonen zwei sich bis außerhalb des unteren Teils 2 erstreckende Tragbuchsen 27 passen und darin befestigt sind. Darin sind Schraubbolzen 24 aufgenommen, die sich an beiden Kopfenden bis außerhalb der Buchsen 27 erstrecken und mit ihren freien Endzonen an jeweiligen Tragkonstruktionen 28, 29 festschraubbar sind, die in 3 dargestellt sind. Sie wirken zusammen mit Schraublöchern 35 in den länglichen plattenförmigen Tragkonstruktionen 28, 29 aus rostfreiem Stahl. So wird das untere Profilteil 2 durch die Tragkonstruktionen 28, 29 mittels der Tragbuchsen und der sich durch diese hindurch erstreckenden Schraubenbolzen 34 getragen. Die offenen Enden der zusammengebauten Treppenstufen 1 sind durch Abdeckplatten 36 abgedeckt, die dieselbe Querschnittsform besitzen wie die zusammengebaute Treppenstufe 1. Die Platten 36 sind an dem unteren Profilteil 2 mit den Tragbuchsen 27 mittels Schraubenbolzen 37 befestigt.
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Sowohl die Platte 12 aus Dämpfungsmaterial als auch die Klebschicht 32 umfassen in ihren Eckzonen Aussparungen 38 beziehungsweise 39 zur Aufnahme der Tragbuchsen 27.
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In der vorliegenden Ausführungsform tragen die Tragkonstruktionen 28, 29 das untere Teil 2, derart, dass im montierten Zustand der Treppenstufe 1 gemäß 1 ein Zugang zu dem internen Hohlraum 9 von oben erhalten werden kann, indem nur das obere Teil 3 entfernt wird.
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3 zeigt, in welcher Konfiguration die Tragbuchsen 27 einer montierten Stufe 1 mit einer Tragkonstruktion 28, 29 gekoppelt sind.
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4 zeigt die Treppe 30, wovon in 3 ein Teil sichtbar ist. Beim Laufen auf einer derartigen Treppe 30 mit Stufen 1, die auf Basis der Lehre der Erfindung ausgeführt sind, hat die Person, die auf der Treppe 30 läuft, den Eindruck, dass sie auf Stufen 1 läuft, die nicht oder kaum einer Anregung von mechanischen Schwingungen und der Abgabe von Geräuschen unterliegen, wie zum Beispiel dicke Holz- oder Steintreppen. Dennoch hat die kassettenartige Struktur der Treppenstufen, die insbesondere in 1 sichtbar ist, verglichen mit einer Holz- oder Steintreppe eine sehr geringe Dicke, während ihre schwingungstechnischen und akustischen Eigenschaften überlegen sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0019266 A [0003]
- DE 19963996 A [0003]
