DE202008016405U1

DE202008016405U1 - Leichtbauformteil

Info

Publication number: DE202008016405U1
Application number: DE200820016405
Authority: DE
Original assignee: MTA oHG
Current assignee: Koller Beteiligungs Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2018-12-13

Abstract

Leichtbauformteil bestehend aus einer Wabe (2) aus faserhaltigem Material, welches zumindest einseitig mit einem Kunststoff (6) belegt ist, der mit Verstärkungsfasern (5) bewehrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern (5) an wenigstens einer Seite (4) der Wabe (2) in Form eines Gitters verteilt sind, das von Stegen (7) gebildet ist, die Gitteröffnungen (8) umgrenzen.

Description

Die Neuerung betrifft ein Leichtbauformteil bestehend aus einer Wabe aus faserhaltigem Material und einem faserverstärkten Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
Aus der DE 20 2008 000 254 U1 ist ein gattungesgemäßes Leichtbauformteil bekannt. Es besteht aus einer zellulosehaltigen Wabe, deren gegenüberliegende Seiten mit faserverstärktem Kunststoff belegt sind. Dieses Leichtbauformteil hat sich in der Praxis gut bewährt und bildet den Ausgangspunkt der vorliegenden Neuerung.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leichtbauformteil der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch einen kostengünstigen Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Ein Leichtbauformteil gemäß Anspruch 1 besteht aus einer Wabe aus einem faserhaltigen Material. Diese Wabe besitzt vorzugsweise Wände, die quer zu den Begrenzungsflächen verlaufen, die im folgenden als „Seiten" bezeichnet werden. Die Wabe bildet einen Abstandhalter zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten und nimmt Scherkräfte auf. Die konkrete Form der Wabe ist dabei unerheblich. Insbesondere muß die Wabe nicht notwendigerweise eine hexagonale Struktur entsprechend einer Bienenwabe haben. Die Wabe ist zumindest an einer Seite mit einem Kunststoff belegt, der mit vorzugsweise zugfesten Verstärkungsfasern bewehrt ist. Dieser faserverstärkte Kunststoff verleiht dem Leichtbauformteil die erforderliche Festigkeit, da das Leichtbauformteil an der faserverstärkten Seite zugfest ist. Das Leichtbauformteil wird auf diese Weise in zumindest einer Richtung biegesteif. Vorzugsweise sind beide Seiten mit dem faserverstärkten Kunststoff belegt, um auf diese Weise eine Biegesteifigkeit in alle Biegerichtungen zu gewährleisten. Insbesondere bei geringer Belastungsanforderung an das Leichtbauformteil ist es wünschenswert, dieses besonders kostengünstig auszubilden. Hierzu ist es bekannt, die Dicke der Wabe entsprechend den Belastungsanforderungen anzupassen. Je dicker die Wabe ist, um so biegesteifer wird das Leichtbauformteil. Die auf diese Weise erzielbaren Kosteneinsparungen sind jedoch verhältnismäßig gering, da die Wabe häufig aus einem zellulosehaltigen Material, insbesondere Papier oder Karton erstellt wird. Für derartige Anwendungsfälle wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, an wenigstens einer Seite der Wabe die Kunststoffasern in Form eines Gitters zu verteilen. Dieses Gitter bildet da bei Stege, die Gitteröffnungen umgrenzen. Auf diese Weise wird nur noch ein Bruchteil der gesamten Seite der Wabe mit den Verstärkungsfasern stabilisiert, so daß sich die Biegesteifigkeit des Leichtbauformteils entsprechend reduziert. Auf diese Weise werden weniger Verstärkungsfasern benötigt, die in der Regel aus Glas oder Kohlenstoff bestehen. Diese Aufzählung ist jedoch lediglich beispielhaft und nicht abschließend zu verstehen. Durch die verringerte Anzahl der Verstärkungsfasern reduziert sich auch das Gewicht des Leichtbauformteils, was zu weiteren Einsparungen führt.
Um eine signifikante Einsparung von Verstärkungsfasern zu erzielen ist es gemäß Anspruch 2 günstig, wenn die Gitteröffnungen mindestens so breit wie die Stege sind. Auf diese Weise wird ca. die Hälfte der Verstärkungsfasern eingespart.
Bei Leichtbauformteilen mit besonders geringen Festigkeitsanforderungen ist es gemäß Anspruch 3 günstig, wenn die Gitteröffnungen mindestens dreimal so breit sind wie die Stege. Auf diese Weise wird der Großteil der Verstärkungsfasern eingespart, so daß sich die Kosten des Leichtbauformteils in erheblichem Maße reduzieren.
Gemäß Anspruch 4 ist es vorteilhaft, wenn die Stege jeweils von mehreren Verstärkungsfasern gebildet sind. Die einzelnen Stege sind daher Bündel von Fasern, die in dem Kunststoff eingebettet sind. Die Verstärkungsfasern berühren sich innerhalb der Stege, was sich vorteilhaft auf die Festigkeit des Leichtbauformteils auswirkt.
Um eine gerade Ausrichtung der einzelnen Verstärkungsfasern zu erzielen, ist es gemäß Anspruch 5 günstig, wenn die Verstärkungsfasern gespannt sind. Diese Maßnahme erzwingt eine regelmäßige geometrische Anordnung der Verstärkungsfasern innerhalb des Leichtbauformteils.
Zur weiteren Materialeinsparung ist es gemäß Anspruch 6 vorteilhaft, wenn der Kunststoff im Bereich der Gitteröffnungen zumindest teilweise ausgespart ist. Der Kunststoff hat im Bereich der Gitteröffnungen keine stabilisierende Wirkung, da dort auch keine Verstärkungsfasern sind. Der Kunststoff selbst hat in der Regel keine ausreichende Zugfestigkeit, so daß die Aussparung des Kunststoffs im Bereich der Gitteröffnungen keinerlei negativen Auswirkungen auf die Festigkeit des Leichtbauformteils hat. Es wird allerdings auf diese Weise Material und damit Kosten und Gewicht gespart.
Alternativ ist es gemäß Anspruch 7 günstig, wenn der Kunststoff mindestens eine Seite der Wabe vollständig bedeckt. Damit ist die Wabe an dieser Seite vollständig geschützt, so daß beispielsweise keine Feuchtigkeit die Wabe zerstören kann.
Schließlich ist es gemäß Anspruch 8 günstig, wenn die Wabe aus zellulosehaltigem Material besteht. Vorzugsweise besteht die Wabe aus Papier oder Karton, was sich durch eine hohe Scherfestigkeit bei gleichzeitig kostengünstigem Aufbau und geringem Gewicht auszeichnet.
Der Neuerungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne den Schutzumfang zu beschränken.
Die einzige Figur zeigt eine räumliche Darstellung eines Leichtbauformteils 1. Dieses Leichtbauformteil 1 weist eine Wabe 2 aus einem zellulosehaltigen Material, insbesondere Papier auf. Diese Wabe 2 wird von Wänden 3 gebildet, die wellenartig geformt und miteinander verklebt sind. Die Wabe 2 bildet den Kern des Leichtbauformteils 1.
Die Wabe 2 weist zwei einander gegenüberliegende Seiten 4 auf, die jeweils flächig ausgebildet sind. Die Seiten 4 sind jeweils mit Verstärkungsfasern 5 belegt, die zusammen mit der Wabe 2 in Kunststoff 6 eingebettet sind. Die Verstärkungsfasern 5 sind dabei zugfest ausgebildet, um dem Leichtbauformteil 1 die erforderliche Biegesteifigkeit zu verleihen.
Zur Gewichts- und Kosteneinsparung des Leichtbauformteils 1 sind die Verstärkungsfasern 5 gitterförmig über die Seite 4 der Wabe 2 verteilt. Die Verstärkungsfasern 5 sind zu Stegen 7 gebündelt, die Gitteröffnungen 8 umgrenzen. Dabei ist die Stegbreite 9 so gewählt, daß sie in etwa einem Viertel der Breite 10 der Gitteröffnung 8 entspricht. Dies ergibt gegenüber einer vollflächigen Ausrüstung der Wabe 2 mit den Verstärkungsfasern 5 eine erhebliche Einsparung.
Der Kunststoff 6 kann dabei – wie links dargestellt – nur im Bereich der Stege 5 oder auch – wie rechts dargestellt – vollflächig über die gesamte Seite 4 aufgebracht werden. Im Falle einer Aussparung des Kunststoffs 6 im Bereich der Gitteröffnungen 8 wird der Kunststoff 6 derart aufgetragen, daß er zumindest die Verstärkungsfasern 5 vollständig umhüllt, um keine Festigkeitsverluste der Verstärkungsfasern 5 in Kauf nehmen zu müssen. Der Kunststoff 6 reicht daher geringfügig in den Bereich der Gitteröffnungen 8 hinein, so daß der Kunststoff 6 nur teilweise im Bereich der Gitteröffnung 8 ausgespart ist.
Die nicht sichtbare untere Seite 4 der Wabe 2 kann grundsätzlich in gleicher Weise wie die obere Seite 4 gestaltet sein. Alternativ ist jedoch auch daran gedacht, die beiden Seiten 4 der Wabe 2 unterschiedlich auszubilden. Dies ist insbesondere in jenen Fällen sinnvoll, in denen das Leichtbauformteil 1 von beiden Seiten 4 unterschiedliche Biegesteifigkeiten aufweisen soll. So kann beispielsweise die Stegbreite 9 auf beiden Seiten 4 unterschiedlich gewählt werden oder die Verstärkungsfasern 5 auf einer der Seiten 4 vollflächig vorgesehen werden.
Alternativ zur dargestellten Ausführungsform können sich die Stege 7 in jedem beliebigen Winkel kreuzen. Die Stege 7 können auch in mehr als zwei Richtungen verlaufen.

1: Leichtbauformteil
2: Wabe
3: Wand
4: Seite
5: Verstärkungsfaser
6: Kunststoff
7: Steg
8: Gitteröffnung
9: Stegbreite
10: Breite der Gitteröffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202008000254 U1 [0002]

Claims

Leichtbauformteil bestehend aus einer Wabe (2) aus faserhaltigem Material, welches zumindest einseitig mit einem Kunststoff (6) belegt ist, der mit Verstärkungsfasern (5) bewehrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern (5) an wenigstens einer Seite (4) der Wabe (2) in Form eines Gitters verteilt sind, das von Stegen (7) gebildet ist, die Gitteröffnungen (8) umgrenzen.
Leichtbauformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitteröffnungen (8) mindestens so breit wie die Stege (7) sind.
Leichtbauformteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitteröffnungen (8) mindestens dreimal so breit wie die Stege (7) sind.
Leichtbauformteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (7) jeweils von mehreren Verstärkungsfasern (5) gebildet sind.
Leichtbauformteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern (5) gespannt sind.
Leichtbauformteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (6) im Bereich der Gitteröffnungen (8) zumindest teilweise ausgespart ist.
Leichtbauformteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (6) mindestens eine Seite der Wabe (2) vollständig bedeckt.
Leichtbauformteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wabe (2) aus zellulosehaltigem Material besteht.