DE202011109085U1

DE202011109085U1 - Leichtbauplatte mit mindestens einer Kaschierung

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Publication number: DE202011109085U1
Application number: DE201120109085
Authority: DE
Original assignee: MTA oHG
Current assignee: Koller Beteiligungs Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2021-12-16

Abstract

Leichtbauplatte, welche mindestens eine Wabe (2) aufweist, die an wenigstens einer Seite (3, 4) mittels mindestens eines faserverstärkten Polymers (6) stabilisiert ist, und an mindestens einer Frontseite (3) mindestens eine Kaschierung (7) vorgesehen ist, welche sich über wenigstens zwei aneinandergrenzende Stirnflächen (8) und wenigstens zwei an diese Stirnflächen angrenzende Randbereiche (12) einer Rückseite (4) der Wabe (2) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rückseite (4) der Wabe (2) im Eckbereich (9), an dem die Stirnflächen (8) angrenzen, mindestens eine Nut (10) eingeformt ist, in die die mindestens eine Kaschierung (7) eingedrückt ist.

Description

Die Neuerung betrifft eine Leichtbauplatte, welche mindestens eine Wabe aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
Aus der EP 0 649 736 B1 ist eine Leichtbauplatte bekannt. Diese weist eine Wabe aus Karton auf, die beidseitig mit thermoplastischem Material verstärkt ist. Diese Verstärkung verleiht der Wabe die erforderliche Biegefestigkeit. Zur Erzielung einer ansprechenden Oberfläche ist dieses Verbundmaterial außenseitig mit einer Kaschierung versehen, die als gewebtes oder nicht gewebtes Material ausgebildet sein kann. Sollen auch die Stirnflächen dieses Verbundmaterials kaschiert werden, so muss die Kaschierung über die Stirnfläche hinweg bis in einen gewissen Randbereich der gegenüberliegenden Seite gezogen werden, um die Kaschierung dort flächig festkleben und damit fixieren zu können. Um Aufwellungen in den Eckbereichen dieses Bauteils zu vermeiden, muss die Kaschierung dort präzise keilförmig ausgeschnitten werden, was in der Regel nur von Hand erfolgen kann. Ist der Schnitt dabei zu tief, ist die Kaschierung nicht vollständig abdeckend. Wird dagegen zu wenig Material entfernt, stellen sich störende Aufwellungen der Kaschierung ein. Damit werden an diesen Bearbeitungsschritt hohe Anforderungen gestellt, die einerseits zu hohen Produktionskosten und andererseits zu einer nicht vernachlässigbaren Ausschussquote führen.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leichtbauplatte der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch eine einfache Fertigung bei gutem optischem Eindruck der Kaschierung und geringer Ausschussquote auszeichnet.
Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Eine Leichtbauplatte gemäß Anspruch 1 weist mindestens eine Wabe auf, die vorzugsweise aus Zellulose bestehen kann. Der Neuerungsgegenstand ist jedoch nicht auf dieses Material beschränkt, es können grundsätzlich auch andere Materialien als Wabe eingesetzt werden. Die Wabe besitzt eine Frontseite und eine Rückseite, von denen wenigstens eine mittels mindestens eines faserverstärkten Polymers stabilisiert ist. Dieses faserverstärkte Polymer sorgt für eine ausreichende Biegesteifigkeit der Wabe, so dass die Leichtbauplatte insgesamt formstabil ist. Als Fasern haben sich insbesondere Zellulosefasern, Glasfasern und Karbonfasern bewährt. Als Polymer dient insbesondere ein thermoplastisches Polymer, welches sich leicht verarbeiten lässt. Daneben sind jedoch auch duoplastische Polymere einsetzbar. Wenigstens an der Frontseite ist an der Wabe mindestens eine Kaschierung vorgesehen. Diese Kaschierung bildet die sichtbare Oberfläche der Leichtbauplatte und kann von unterschiedlichsten Materialien gebildet sein. Insbesondere kann die Kaschierung geschäumte Polymere, Elastomere, nicht gewebte Faserfliese und textile Materialien aufweisen. Zur Erzielung eines vorteilhaften optischen Eindrucks ist diese Kaschierung über wenigstens zwei aneinander grenzende Stirnflächen der Leichtbauplatte gezogen. Vorzugsweise sind alle sichtbaren Stirnflächen auf diese Weise kaschiert. Da die Stirnflächen der Wabe im allgemeinen nur eine geringe Höhe aufweisen und in der Regel auch keine ebene Anlagefläche bilden, kann ein Randbereich der Kaschierung nicht einfach an der Stirnfläche festgeklebt werden. Dies führte zu einer äußerst unzuverlässigen Klebeverbindung. Stattdessen wird die Kaschierung auch über einen an die Stirnfläche angrenzenden Randbereich der Rückseite der Wabe gezogen, um sie dort befestigen zu können. Dies ergibt eine hinreichend große, flächige Befestigungsmöglichkeit für die Kaschierung, die außerdem auf dem ebenflächig begrenzten Polymer festgelegt werden kann. Wie weit sich dieser Randbereich auf der Rückseite der Wabe erstreckt, hängt von verschiedenen Faktoren, insbesondere von elastischen Rückstellkräften der Kaschierung, deren Dehnung sowie der Zuverlässigkeit der Verbindung mit dem Polymer ab.
Häufig ist die Stirnfläche der Wabe hinreichend dünn ausgebildet, so dass die Kaschierung problemlos über die Stirnflächen gezogen werden kann, ohne dass im Eckbereich Probleme entstehen. Bereits eine geringe Elastizität der Kaschierung reicht aus, damit sich eine saubere Kaschierung auch im Eckbereich ergibt. Die Kaschierung auf der Rückseite der Wabe ist jedoch problematisch, da hier die Kaschierung aufgrund ihres Materialüberschusses im Eckbereich zu einer erheblichen Wellenbildung neigt. Um den Arbeitsschritt einer keilförmigen Materialentnahme aus der Kaschierung einzusparen, weist die Rückseite der Wabe im Eckbereich, an dem die Stirnflächen angrenzen, mindestens eine Nut auf. In diese Nut ist die Kaschierung eingedrückt, so dass der vorhandene Materialüberschuss in der Nut untergebracht werden kann. Eine Materialentnahme aus der Kaschierung ist damit nicht mehr erforderlich, es muss nunmehr lediglich die Kaschierung in die Nut gedrückt werden. Vorzugsweise ist die Nut derart dimensioniert, dass sie den Materialüberschuss der Kaschierung im Eckbereich gerade noch aufnehmen kann. Damit liegt die Kaschierung in der Nut dicht, was zu einer ansprechenden optischen Gestaltung der Leichtbauplatte führt. Damit verringert sich der Aufwand zur Herstellung der Leichtbauplatte erheblich. Das Eindrücken der Kaschierung in die Nut ist auch verhältnismäßig unkritisch, so dass kein Mehrausschuss entsteht. Hierdurch wird die Leichtbauplatte insgesamt kostengünstig.
Damit die Nut den Materialüberschuss der Kaschierung besonders gut aufnehmen kann, ist es gemäß Anspruch 2 vorteilhaft, wenn sie in Richtung der Winkelhalbierenden der aneinandergrenzenden Stirnflächen ausgerichtet ist. Diese Ausrichtung muss allerdings nicht genau erfolgen. Insbesondere ist ein Toleranzbereich von einem Viertel des Winkels, den die Stirnflächen einschließen, nach beiden Richtungen erlaubt.
Da sich der Materialüberschuss der Kaschierung von den Stirnflächen zur Mitte der Wabe hin erhöht, ist es gemäß Anspruch 3 vorteilhaft, wenn sich die Nut zu den Stirnflächen hin verjüngt. Damit ist die Nut über ihre gesamte Länge optimal an die einzudrückende Kaschierungsmenge angepasst.
Zur Verringerung der Herstellungskosten der Leichtbauplatte ist die Kaschierung gemäß Anspruch 4 in der Nut durchgängig ausgebildet. Damit erspart man sich nicht nur eine keilförmige Materialentnahme, es entfällt jeglicher Schnitt in der Kaschierung, was den Herstellungsaufwand weiter reduziert. Außerdem verbessert sich auf diese Weise die Festigkeit der Kaschierung im Eckbereich.
Um jeden Welleneffekt der Kaschierung zu vermeiden, ist es gemäß Anspruch 5 vorteilhaft, wenn sich die Kaschierung auf der Rückseite höchstens bis zum innenseitigen Ende der Nut erstreckt. Damit kann jeglicher auf der Rückseite der Wabe befindlicher Materialüberschuss der Kaschierung vollständig in die Nut eingedrückt werden.
Insbesondere bei dicken Kaschierungen ist es gemäß Anspruch 6 vorteilhaft, wenn die Wabe auf der Rückseite wenigstens um die Breite der dort befindlichen Kaschierung in ihrer Dicke reduziert ist. Damit ergibt sich eine verkleinerte Stufe zwischen dem Ende der Kaschierung und die unkaschierten Anteile der Leitbauplatte. Außerdem ist die freie Kante der Kaschierung auf diese Weise besser geschützt und kann sich nicht so leicht ablösen. Vorzugsweise verläuft die Kaschierung annähernd fluchtend zur Wabe.
Insbesondere bei der Verwendung zugfester Kaschierungen ist es gemäß Anspruch 7 vorteilhaft, wenn die Kaschierung die Frontseite vollständig überdeckt und das faserverstärkte Polymer bildet. Damit entfällt der Schritt des Aufbringens des faserverstärkten Polymers auf der Frontseite und wird durch die ohnehin erforderliche Kaschierung ersetzt.
Schließlich ist es gemäß Anspruch 8 günstig, wenn die Kaschierung ein Teppichbelag ist. Dieser ist besonders strapazierfähig und besitzt in der Regel eine ausreichende Elastizität, um problemlos über die Stirnflächen der Wabe im Eckbereich gezogen werden zu können. Damit ergibt sich für eine derartige Kaschierung ein sehr breites Anwendungsspektrum.
Der Neuerungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne den Schutzumfang zu beschränken.
Es zeigt:
1 eine räumliche Explosionsdarstellung eines Ausschnitts einer Leichtbauplatte
2 die Leichtbauplatte gemäß 1 nach dem Pressvorgang und
3 die fertig gestellte Leichtbauplatte.
Die 1 zeigt eine räumliche Explosionsdarstellung eines Ausschnitts einer Leichtbauplatte 1. Die Leichtbauplatte 1 weist eine Wabe 2 mit einer Frontseite 3 und einer Rückseite 4 auf. Sowohl die Frontseite 3 als auch die Rückseite 4 sind jeweils durch Fasern 5 verstärkt, die in ein Polymer 6 eingebettet sind. Als Polymer 6 wird insbesondere ein thermoplastisches Polymer, insbesondere geschäumtes Polyurethan bevorzugt. Die Frontseite 3 ist außerdem mit einer Kaschierung 7 belegt, die lediglich beispielhaft als Teppichbelag ausgebildet ist.
Die Wabe 2 weist aneinandergrenzende Stirnflächen 8 auf, die von der Kaschierung 7 bedeckt sein sollen. Um überschüssiges Kaschiermaterial im Eckbereich 9 der Wabe 2 unterbringen zu können, ist im Eckbereich 9 eine Nut 10 eingeformt. Diese Nut 10 verjüngt sich zu den Stirnflächen 8 hin, da der Materialüberschuss der Kaschierung 7 an den Stirnflächen 8 kleiner als am innenseitigen Ende 11 der Nut 10 ist. Damit die Kaschierung 7 nicht über die Rückseite 4 der Leichtbauplatte 1 übersteht, ist die Wabe 2 in einem Randbereich 12, der sich an die Stirnflächen 8 anschließt, in ihrer Dicke reduziert.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei bestimmten Herstellungsverfahren der Leichtbauplatte 1 die Dickenreduktion der Wabe im Randbereich 12 und der Nut 10 erst beim Pressvorgang erzeugt wird. Die Darstellung dieser Merkmale in der 1 dient hauptsächlich dem besseren Verständnis des Neuerungsgegenstandes und sagt nichts über den zeitlichen Ablauf der einzelnen Produktionsschritte zur Herstellung der Leichtbauplatte 1 aus.
In der Regel wird die Wabe 2 in flacher Form oder vorstrukturiert gemäß 1 mit den Fasern 5 belegt. Anschließend wird beidseitig das Polymer vorzugsweise in Schaumform aufgetragen und zusammen mit der Kaschierung 7 in eine entsprechende Pressform eingelegt. In dieser Pressform wird die sandwichartig aufgebaute Leichtbauplatte 1 in die nötige Form gepresst und soweit erhitzt, dass das Polymer 6 seine volle Klebewirkung entfaltet. Anschließend wird das Leichtbauformteil 1 aus der Pressform entnommen und die Kaschierung 7 über die Rückseite 4 der Wabe 2 geschlagen. Es spielt dabei keine Rolle, ob dieses Umschlagen noch in der Pressform oder in einem darauf folgenden Schritt nach der Entnahme des Leichtbauformteils 1 aus der Pressform erfolgt.
Die 2 zeigt die Leichtbauplatte 1 gemäß 1 nach diesen Arbeitsschritten. Dabei ist die Frontseite 3 vollständig mit der Kaschierung 7 belegt, während die Rückseite 4 nur im Randbereich 12 die Kaschierung 7 aufweist. Im Eckbereich 9 ergibt sich ein nach innen zunehmend überstehender Materialbereich 13 der Kaschierung 7, der dann segelartig nach oben weg steht.
In einem folgenden Verfahrensschritt wird nun dieser überstehende Materialbereich 13 in die darunter liegende Nut 10 eingedrückt. Dies erfolgt vorzugsweise mit einem spachtelartigen Werkzeug, welches unmittelbar an den überstehenden Materialbereich 13 angesetzt wird. Die Nut 10 ist dabei derart bemessen, dass sie diesen überstehenden Materialbereich 13 vollständig in sich aufnehmen kann, so dass er vollständig in der Nut 10 verschwindet.
Die 3 zeigt einen Ausschnitt des fertig gestellten Leichtbauformteils 1 gemäß 2. Anstelle des überstehenden Materialbereichs 13 ist nun nur noch eine nach innen gerichtete Falte 14 zu sehen, die optisch kaum auffällt. Da die Nut in ihrer Dimensionierung eng an den aufzunehmenden Materialüberschuss 13 angepasst ist, liegen aneinandergrenzende Bereiche der Kaschierung 7 im Bereich der Falte 14 press aufeinander, so dass sich die Falte 14 von selbst stabilisiert.
Bezugszeichenliste

1: Leichtbauplatte
2: Wabe
3: Frontseite
4: Rückseite
5: Faser
6: Polymer
7: Kaschierung
8: Stirnfläche
9: Eckbereich
10: Nut
11: innenseitiges Ende
12: Randbereich
13: überstehender Materalbereich
14: Falte

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 0649736 B1 [0002]

Claims

Leichtbauplatte, welche mindestens eine Wabe (2) aufweist, die an wenigstens einer Seite (3, 4) mittels mindestens eines faserverstärkten Polymers (6) stabilisiert ist, und an mindestens einer Frontseite (3) mindestens eine Kaschierung (7) vorgesehen ist, welche sich über wenigstens zwei aneinandergrenzende Stirnflächen (8) und wenigstens zwei an diese Stirnflächen angrenzende Randbereiche (12) einer Rückseite (4) der Wabe (2) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rückseite (4) der Wabe (2) im Eckbereich (9), an dem die Stirnflächen (8) angrenzen, mindestens eine Nut (10) eingeformt ist, in die die mindestens eine Kaschierung (7) eingedrückt ist.
Leichtbauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine Nut (10) in Richtung der Winkelhalbierenden der aneinandergrenzenden Stirnflächen (8) plus minus einem Viertel des Winkels, den die aneinandergrenzenden Stirnflächen (8) einschließen, erstreckt.
Leichtbauplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nut (10) zu den Stirnflächen (8) hin verjüngt.
Leichtbauplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kaschierung (7) in der Nut (10) durchgängig ausgebildet ist.
Leichtbauplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine Kaschierung (7) auf der Rückseite (4) der Wabe (2) höchstens bis zum innenseitigen Ende (11) der Nut (10) erstreckt.
Leichtbauplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabe (2) auf der Rückseite (4) wenigstens um die Breite der sich dort befindenden mindestens einen Kaschierung (7) in ihrer Dicke reduziert ist.
Leichtbauplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kaschierung (7) die Frontseite (3) der Wabe (2) vollständig überdeckt und das faserverstärkte Polymer (6) bildet.
Leichtbauplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kaschierung (7) ein Teppichbelag ist.