DE2119490A1

DE2119490A1 - Sandwichplatte

Info

Publication number: DE2119490A1
Application number: DE19712119490
Authority: DE
Inventors: Chester Peter Detroit; Niebylski Leonard Martin Birmingham; Mich. Jarema (V.StA.). P C22c 39-16
Original assignee: Ethyl Corp
Current assignee: Ethyl Corp
Priority date: 1970-04-21
Filing date: 1971-04-21
Publication date: 1972-01-05
Also published as: US3711363A; CA950345A; GB1298435A; FR2086225A1; AU2798271A

Description

DR. BERG DIPL.'ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 8O, MAUERKIRCHERSTR. AB

PATENTANWÄLTE Z I I Ρ 4 CJ U Pr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 6 MDnchen 86, MauerkircharstroBe 45 · Ihr Zeichen Ihr Schreiben Unser Zeichen VI/Kr 20 828 Datum 2 Ji ΑρΓΪΙ 197L Anwaltsakte; 20 828

Ethyl Corporation Richmond, Virginia / USA

Sandwiciiplatte

Die Irfindiuig betrifft Plattenerzeugnisse. Ins be sonder« betrifft die Erfindung Sandwien

bei denen zwei lanabiiängig voneinander Decksehiciiten erfindmngegemäß an gegenüberliegenden Seiten eines Kernes aus geschäumtem lletall befestigt sind.

1111 ■ -

Es sind Materialien für Sandwichplattenkonstruktionen bekannt, bei denen der innere Kern ein zähes Laminat, wie Sperrholz, ist und die äußere Schient, die aus Aluminium oder anderen Metallen besteht, direkt mit einem solchen Mitteistücfc verbunden ist. Eine derartige Konstruktion besitzt gegenüber einem hohlen Kern eine vergrößerte Festigkeit, weist aber verschiedene Nachteile auf, nämlich erstens ein hohes Gewicht, zweitens die Neigung, sich zu verziehen und drittens die Neigung, wegen innerer Zersetzung der Sperrholzmittelsehicht, woraus eine Fehlerhaftigkeit der gesamten Anordnung folgt, sich in ihren Eigenschaften zu verschlechtern*

35ie vorliegende Erfindung schafft Blatten, welche erstens verhärtnisffläiig leicht, zweitens gegen Verwerfen beständig und drittens zersetzungsbeständig sind und welche festigkeitss- und Biegeeigensehaften aufweisen, die über denen von vergleichbaren ffesten Sandwichpihatten liegen· ■

ier vgfllfgenden Erfindiung wir4 ein ge schichte, tea llaiteaieisseiignif geseiiaffen_? in #elßhesa zwei §uierf ten an gegeniilierliegenden Seiten eine© igeschäumten. Metall

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wie derartige Ifertoipidiumgeiaji welelie wemigstenß

—3—

und vorzugsweise 9Oj6 oder mehr aufweisen.

Pur die Deckschichten können verschiedene Materialien verwendet werden; diese werden für die beiden Seiten unabhängig voneinander ausgewählt. Geeignete Materialien dafür sind Holz, Metall, thermoplastische organische Polymere, duroplastische organische Polymere, welche beide verstärkt oder unverstärkt sein können. Glas, Elastomere und dergleichen.

Die Plattenkonstruktionen können durch verschiedenartige Verfahren hergestellt werden. Es können mechanische Befestigungsmittel, wie beispielsweise im Abstand voneinander angeordnete Nieten, verwendet werden, jedoch wird bevorzugt ein geeigneter Kleber verwendet. Derartige geeignete Kleber können z.B. Epoxiharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Aerylnitrilharze, oder Polyvinylchloridharze sein. Wenn. Bleche verwendet werden, kann die Deckschicht an den geschäumten Metallkern geschweißt Oder gelötet werden. Ein anderes Verfahren besteht darin, die Deckschicht als flüssiges Material aufzubringen, welches dann zu einer festen Außenschicht aushärtet. Diese Materialien können in einfacher Weise Stoffe sein, welche zur Verflüssigung aufgeheizt sind und welche sich beim Abkühlen verfestigen.

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Die Fertigteile und Vorbereitungsverfahren werden deutlicher im folgenden beschrieben und durch Fig. erläutert, welche Schnitte oder Teilschnitte durch dieSandwichkonstruktion oder den Kern der Sandwichkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen und nicht zwangsläufig maßstabsgerecht dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Kern 1 aus geschäumtem Metall, welcher eine dünne mit ihm einstückige Metallhaut 2 besitzt,

Fig. 2 einen Kern 1 aus geschäumtem Metall, welcher keine einstückig mit ihm verbundene Metallhaut aufweist und bei dem die Schaumoberfläche eine Mehrzahl von Hohlräumen aufweist,

Fig. 3 einen Kern 1 aus geschäumtem Metall, welcher

lediglich an einer Fläche eine fest mit ihm verbundene Metallhaut 2 aufweist,

Fig. 4 Metallbleche 3, welche an den Kern aus geschäumtem Metall mittels Nieten^ 4 befestigt sind,

Fig. 5 Metallbleche 3, welche an einen Kern 1 aus geschäumtem Metall durch Schweißverbindungen 5 befestigt sind,

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Fig_c 6 Metallbieche 3, welche mit einem Kern 1 aus geschäumtem Metall mittels eines Klebers 6 verbunden sind,

Fig. 7 einen Kern aus geschäumtem Metall mit einem Metallblech 3, welches mittels eines Klebers 6 an eine Seite des Kernes angebracht ist, und mit einer duroplastischen organischen Polymerschicht 7, die mit Glasfasern verstärkt ist, auf der anderen Seite des Kernes 1,

Fig,, 8 einen Kern 1 aus geschäumtem Metall mit einer Metallhaut 2 auf lediglich einer Seite, und mit Metallbleche-n 3, die daran mittels eines Klebers 6 befestigt sind,

Fig* 9 einen Kern 1 aus geschäumtem. Metall mit einer Metallhaut 2 an beiden Seiten und mit Metall— blechen 2_t die mittels eines Klebers S befestigt sind,.
und

estne® Kern M amm geschäuiatemi Metall

und edlneiE

§» wobei beide; SQhiehfeen- an; mitte·!β* erfineis· Klebers; β

Bine Ausführungsform der Erfindung besteht in einer Sandwichplattenkonstruktion, bei welcher zwei Schichten aus einem bei Raumtemperatur festen Material mit einem Kern aus geschäumtem Metall verbunden sind. Die mit dem Kern verbundenen Schichten können unabhängige Tafeln sein, Sie können auch als Flüssigkeitsbeschichtungen aufgebracht werden, die sich nach dem Aufbringen auf den Kern aus geschäumtem Metall verfestigen. Bevorzugt wird ein. Kern aus geschäumtem Aluminium verwendet._vDie Dichte dieses Kerns aus geschäumtem Aluminium liegt vorteilhaft im Bereich zwischen 80 bis etwa SQQ kg/m _r vorzugsweise:

zwischen SQ) und etwa 5SQ* kg/m _r instbe-sandere/ a: 128J ujsäi etw/a $3% kg/nr.

e; die= Mg> X und= 3 z-eigen^ kann der geschäumte Kern\ mi,t ihmi ifest verbundeaie MetaXlhaut aufweisen,» die? eine Sieiner Oberflächen, bedeckt« Der Kern kann; s;oji.chea? Metallhäiit© aufwedlsen,_; wodurch; eamk -■ er/zaieOLt wdrdl^ diezahlredlche} AushölclungenL bilderfe» wdie? dae/si im dem Ixg* 2 und! 3; diargperteOilt isrfe., e&mm Sfetaülhattfe v/o«Eg|e;Sieihe:ni mrdi^ isrtfc diiese? u mm iejsit w&ü dien gesieiimaamteem Keami -wearteuiidlen

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jin; edmeo? Itemn mätfc

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festen glatten Wänden. Es ist erwünscht, daß diese Haut sehr dünn ist, damit eine verhältnismäßig geringe Schaumdichte eingehalten wird.

Der geschäumte Kern ohne mit ihm integralen Kaufabschluß, wird erhalten, wenn die Haut von dem geschäumten Metall abgetrennt wird ader wenn ein dicker Metallschaumkörper in dünne Teile zerschnitten wird.

Der mit einer Haut versehene Kern weist eine im wesentlichen durchgehende, verhältnismäßig glatte Oberfläche auf und erfordert daher die Verwendung von verhältnismäßig geringen Mengen an Kleber, wenn die Deckschichten dadurch mit dem Kern verbunden werden. Ein ohne Haut ausgestatteter Kern ermöglicht eine zusätzliche mechanische oder formschlüssige Verbindung zwischen der Klebschicht und der geschäumten Oberfläche, obwohl eine geringfügig größere Menge an Kleber, als bei dem eine Haut aufweisenden Kern erforderlich ist. Diese zusätzliche mechanische Verbindung wird erreicht, weil der Kleber in die an der Oberfläche eines keine Haut aufweisenden Kerns vorhandenen Aushöhlungen eintreten kann. Es sind jedoch beide Arten von Kernen zur Schaffung einer Sanwich-Plattenkonstruktion gemäß der Erfindung geeignet.

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Wie bereits angegeben, werden als Werkstoffe für den Kern geschäumtes Aluminium oder geschäumte Aluminiumverbindungen bevorzugt, es können jedoch auch andere Metalle in geschäumter Form verwendet werden. Als Richtlinien für geeignete Aluminiumverbindungen können folgende Verbindungen gelten:

Alcoa-Legierung 7075 (1,6 # Cu, 2,5 $> Mg, 0,3 fi Or,

5,6 $> Zn, Rest Al) 2024 (4,5 $> Cu, 0,6# Mn, 1,5$ Mg,

Rest Al)
5086 (0,4-596 Mn, 4,0# Mg, 0,1 # Cr,

Rest Al)

6063 (0,4fa Si, 0,7$ Mg, Rest Al) Alinag 35 (6 bis 8$ Mg in Al) 1000 Sevie- Al(wenigstens 99,6$ Al)

2011 (5,5# Cu, Ο,59έ Pb, 0,5# Bi,

Rest Al) ' 2218 (4,0# Cu, 1,5# Mg, 2?S Ni,

Rest Al)

3005 (1,29έ Mg, 0,4# Mg, Rest Al) 4042 (12,2<£ Si, 0,9# Cu, l,%fb Mg,

0,9 96 Ui, Rest Al)

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Alcoa-Legierung 4045 (5⁰M Si, 95$ Al)

8280 (l_f5# Si, I₁OJi Cu, 0,5^ Ii,

Heat Al) Magnalium- 70 # Al, 30 # Mg.

Die bei der vorliegenden Konstruktion verwendeten geschäumten Metalle können durch bekannte Verfahren hergestellt werden. Im allgemeinen umfassen derartige Verfahren das Aufschäumen von geschmolzenem Metall mit einem geeigneten Gas erzeugenden Mittel, wie Lithiumhydrid, Titanhydrid, Zirkonhydrid oder dergleichen. Auf geeignete Weise in geschmolzenes Metall eingeführte Luft kann zur Herstellung eines derartigen Schaumes ebenfalls verwendet werden. Wenn ein Schäummittel, wie ein Metallhydrid, verwendet wird, kann in dem geschmolzenen Metall ein Zusatz zum Steuern der Viskosität während des Sehäumungsverfahrens verwendet werden, so daß die Gleichmäßigkeit der Schaumdichte gesteuert werden kann. Beispielhafte geeignete Verfahren zum Herstellen von geschäumtem Metall sind in den US-PS'en 3 297 431, 3 300 296 und 3 305 902 angeführt.

Wie oben erwähnt, wird geschäumtes Aluminium als Material für den Kern am meisten bevorzugt. Die Dichte des geschäumten Aluminiums kann über einen großen Bereich hin

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variieren. Im allgemeinen wird geschäumtes Aluminium mit einer Dichte von weniger als 800 kg/m verwendet. Schäume im Bereich von 80 bis 560 kg/m werden bevorzugt, Dichten im Bereich unter etwa 432 kg/m sind noch besser geeignet und Söhaumdichten im Bereich zwischen 128 bis.432 kg/m wird der größte Yorzug gegeben.

Wie oben erwähnt, können die Deckschichten auf dem geschäumten Metallkern auch als verflüssigte Materialien (flüssigkeiten, Pasten, Harze, Gele, oder dergleichen) aufgebracht werden, welche zu einer festen äußeren Schicht aushärten. Diese Materialien können in einfacher Weise Stoffe sein, welche aufgeheizt sind, um sie zu verflüssigen und welche beim Abkühlen sich wieder verfestigen. Beispiele für derartige Materialien sind Akrylnitril/Butadien/ Styrolharze, Polystyrol, Glas oder dergleichen. Andere Beispiele für geeignete Materialien sind Polyvinylchloridplastisole, welche durch Erhitzen nach dem Aufbringen auf den Kern aufgeschmolzen werden. Die am meisten bevorzugten Materialien sind organische Polymere, welche ehe-" misch und/oder thermisch zähe, undurchdringliche Flächen " bilden können. Beispiele von geeigneten Polymeren sind Polyesterharze, Epoxiharze, Phenolharze, Harnstofformaldehydharze, Polyuretanharze oder ähnliche Stoffe. Diese organischen Polymere können auch in Verbindung mit Ver-

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Stärkungsmaterialien wie Glasfiber, flockigen Pasern, Asbest, pulverisiertes Metall, Holzmehl oder dergleichen verwendet werden.

Schichtplattenkonstruktionen, in denen eine Schicht ein Bahnmaterial und die andere Schicht ein flüssiges Material ist, welches gehärtet wurde, können ebenfalls hergestellt werden.

Die Dichte des geschäumten metallischen Herzstückes bei der vorliegenden Plattenkonstruktion kann variiart werden. In Verbindung mit geeigneten äußeren Schichten wird ein Schaum, welcher so leicht wie möglich ist, verwendet, so daß die erforderliche Plattenfestigkeit mit geringstmöglichem Gewicht m/⁵ der fertigen Plattenkonstruktion erzielt wird. Im Fall der bevorzugten Mittelschichten aus geschäumtem Aluminium sind Schaumdichten im Bereich zwischen 80 bis SOO kg/m geeignet, wobei Dichten zwischen 80 und 560 kg/m bevorzugt und zwischen 128 und 432 kg/nr am meisten bevorzugt werden.

Die Herstellung der vorliegenden Sandwichplattenkonsjruktion hängt im allgemeinen von der für die Befestigung der Deckschicht an der Mittelschicht erforderlichen Befestigungsart ab. Wenn für die Platte mechanische Teile,

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wie Schrauben und Nieten, verwendet werden, können bekannte Verfahren und geeignete Einrichtungen verwendet werden. Wenn die Deckschichten an den Kern aus geschäumtem Metall durch Löten oder Schweißen befestigt werden, wird die lot- oder Schweißverbindung bevorzugt an den Außenkanten der Deekschichtbleche vorgesehen.

Beim Herstellen der vorliegenden Sandwichplatten wird in einem bevorzugten Verfahren ein Kleber verwendet, um die Deckschichten direkt an den Kern zu binden. Ungleich dem mechanischen oder pseudomechanischen Vorgehen erfordert dieses Befestigungsverfahren eine Sandwichplatte mit glatter, ununterbrochener Oberfläche, an welcher die Außenschicht gleichmäßig .an die Aluminiummittelschicht über die gesamte Oberfläche hin gebunden ist, Zusätzlich können Sandwichplatten gestaltet werden, welche irgendeine Kombination der drei oben angeführten Befestigungsarten verwenden.

Zum Verkleben können bekannte Klebsysteme benutzt werden. Bevorzugt werden Klebsysteme aus warmaushärtenden organischen Polymerharzen und Elastomeren. Unter Warmaushärten wird verstanden, daß das flüssige Polymerharz und/oder Elastomer chemisch oder thermisch unter Bildung

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eines festen, im wesentlichen unschmelzbaren Materials aushärtet. Es sind eine Mehrzahl von chemischen Gruppen solcher Kleber geeignet, beispielsweise Polyesterharze, Epoxiharze, Polyurethanharze, Harnstofformaldehydharze, Akrylnitrilharze, Phenolharze oder dergleichen. Jedes dieser Klebesysteme, welches eine gute Bindung zwischen den äußeren Schichten und der geschäumten Metallmittelschicht erzielt, kann verwendet werden. Die Epoxi-, die Polyester-, die Polyurethansysteme und solche Systeme, welche Gemische dieser Harze verwenden, werden bevorzugt.

Beim Herstellen der Schichtplatte mit Hilfe eines Klebeverfahrens sollte eine angemessene Menge an Kleber auf die gesamte Deckschichtfläche wie an der Mittelschicht aufgebracht werden. Dadurch wird vollster Kontakt zwischen dem Kleber und der Deckschicht und zwischen dem Kleber und dem Kern erzielt. Wenn der Kern keine Metallhaut aufweist, werden bessere Ergebnisse erzielt, wenn genügend Kleber erstens zum Pullen im wesentlichen aller Aushöhlungen im Bereich der Kernoberfläche, zweitens zur Erzielung einer dünnen Schicht an Kleber über im wesentlichen die gesamte Klebfläche verwendet wird. Zusätzlich kann ein ausreichender Druck auf die Sandwichplatte aufgebracht werden, während der Kleber aushärtet oder sich verfestigt.

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D_adurch wird ein gleichmäßiger und ausreichender Kontakt zwischen dem Kleber und den zu verklebenden Flächen gewährleistet. Der Kleber kann lediglich auf die Deckschichtfläche allein, auf die Kernoberfläche allein oder auf beide Flächen aufgebracht werden. Zusätzlich kann die Schichtfläche vorbehandelt oder zum Aufbringen des Klebers vorbereitet werden, indem eine geeignete bekannte Klebtechnik, wie Ätzen mit Säuren, Parkerisieren, Metallsandstrahlen, Bondern, Sandpapierschleifen oder dergleichen, verwendet wird. Im Fall eines Metallbleches werden die Bleche mit Vorzug vor dem Aufbringen des Klebers entfettet.

Das folgende allgemeine Verfahren wurde für eine Reihe von bevorzugten Schichtplattenkonstruktionen verwendet.

Verfahren zum Vorbereiten von Platten mit geschäumtem Metalikern unter Verkleben mit einem MetallkJeber.

Der geschäumte Metallkern und das Deckschichtblech werden auf die geeignete Größe zugeschnitten. Das Metallblech^'" wird dann entfettet, die Klebfläche wird leicht gerieft, beispielsweise durch Schleifen, das Blech wird wiederum entfettet. Mit Vorzug erfolgt daa Entfetten durch Waschen mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie einem Kohlen-

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wasserstoff (Hexan oder dergleichen) oder einem ehbrierenden Lösungsmittel.

Der Kleber wird dann gleichmäßig über die entfettete, aufgerauhte Blechoberfläche aufgebracht. Das mit Kleber beschichtete Blech wird dann auf die metallische Aluminiummittelschicht gelegt und die Sandwichplatte wird in eine geeignete Presse eingebracht. Die Sandwichplatte wird in der Presse unter genügend hohen Druck gehalten, bis der Kleber ausreichend abgebunden hat. Die für das Pressen erforderliche Zeitdauer hängt von der Abbindezeit des Klebers ab.

Nach der Entfernung der Sandwichplatte aus der Presse ist die Sandwichplatte fertig.

Wenn eine Deckschicht der Sandwichplatte als Flüssigkeit aufgebracht wird, die später aushärtet und/oder sich verfestigt (beispielsweise ein glasfaserverstärktes Polyesterharz), wird die Flüssigkeitsschicht auf den Aluminiumkern aufgebracht und ihr Gelegenheit gegeben, abzubinden oder auszuhärten. Damit die verfestigte Fltissigkeitsschicht eine glatte Oberfläche bekommt, kann eine glatte Materialplatte, die mit einer Antiklebschicht oder

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Trennschicht versehen ist, beispielsweise Teflon, auf die Plüssigkeitsschicht während des Abbindens oder der Aushärteperiode aufgelegt werden. Nachdem die Flüssigkeitsschicht ausgehärtet ist, wird die mit Teflon beschichtete Platte entfernt.

Die folgenden Gruppen von Sandwichplatten wurden durch dieses allgemeine Verfahren vorbereitet. Zum Entfetten der Aussenschicht-metallbleche wurde Hexan verwendet, die Bleche wurden durch leichtes Schleifen aufgerauht und die Platten wurden in der Presse bei Zimmertemperatur für 12 bis 24 Stunden zum Abbinden einbehalten.

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Gesamte Eile- Fertige

bermenge (4) Schichtplatte

Dichte Picke Außensohichten (2) Dichte Sicke Beispiel (kg/mO (mm) 1 2 (g) (kg/πτ) (mm)

1 414 21,03 0,559 mm 0,635 mm 263 735 21,03

Stahlblech Aluminiumblech

2 368 19,05 0,559mm 0,813mm 225 690 20,64

Stahlblech Aluminiumblech

3 256 19,05 0,559 mm 0,635 mm 271 614 20,24

Stahlblech Aluminiumblech

4 258 18,65 0,660 mm 0,813 mm 266 649 19,84

Stahlblech Aluminiumblech

-* 5 256 20,24 0,686 mm 0,813 mm 732 21,03

ο Stahlblech Aluminiumblech

(D ■ ' ■ ■

°* 6 266 20,24 glasfaser- 0,635 mm ■— 452 21,03 2 verstärkter(3) Aluminiumblech

_v Polyester

-». (1) Samtliche Mittelschichten waren geschäumtes Aluminium

^, (2) Das Stahlblech war handelsüblicher mit Zink beschichteter Stahl, sogenanntes "Galvanneal", das Aluminiumblech war die Aluminiumlegierung 6061-S6

(3) Der Polyester bestand aus einem handelsüblichen Zwei-Komponentensystem (Ireson's Super Polyesterharz), die Slasfaserrerstärkung bestand aus einer Lage von regellosem Piberglasmaterlal von 28,3 bis 14,2 g

(4) Der verwendete Kleber war ein handelsüblicher Swei-Komponenten-Epoxykleber (Scotch Weld 2216-BA).

CD ■t> CQ O

Wie oben angeführt, besteht ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Schichtplattenkonstruktion darin, daß sie eine hohe Festigkeit und große Biegefestigkeit bei verhältnismäßig kleinem Einheitsgewicht besitzt. Um dieses Merkmal näher zu erläutern, wurden Biegeversuchsangaben für eine handelsübliche Schichtplatte aus einer Sperrholzmittelschicht, beschichtet mit Metallblech (verwendet für Anhänger-Güterwagentür) und für Schichtplatten gemäß den Beispielen 1 und 2 ermittelt. Der Versuch erforderte die Verwendung von 432 mal 584 mm-Versuehsplatten. Diese Versuchsplatten wurden auf 432 mm lange Träger gelegt, so daß die Träger zu der 432 mm-Seite parallel verliefen und annähernd 25,4 bis 12,7 mm von jeder Kante der Versuehsplatten entfernt waren, so daß ein ungestütztes PeId von etwa 508 mm entstand. Das ungestützte Feld wurde dann ansteigend gleichmäßig über einem Mittelpunkt mittels einer Stange von 25,4 mm Durchmesser unter Antrieb durch eine Instron-Versuchseinrichtung belastet. Die erforderliche Belastung zur Durchbiegung der Versuchsplatte um 2,5 und 5,0 mm und die Belastung beim Bruch der Versucheplatte und die Durchbiegung in mm beim Bruch wurden aufgezeichnet. Die auf diese Weise erhaltenen Daten sind in der folgenden Tabelle angegeben·

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	Tabelle I	Versuche- platten- gewicht	Biegelast in kg	5,08 mm	Bruch last	•
		(kg)	2,^4 mm	927,9 1406	" (kg)	Durchbie gung bei Bruch
	BiegeYersuchsangaben	3,63 (4) 4,54 (4)	394,6 526,2	1304 1261	1724 2676	(mm)
Plattenart	Versuche- platten- (3) dicke	3,91 3,60	517,1 521,6		1814+(5) 1814+(5)	9,4 10,2
Handelsüblich Handelsüblich	(mm)				8,9 8,9
Beispiel 1 Beispiel 2	A(I) 25,3 B(2) 26,4
	21,0 20,6

Versuch

1 2

3 4

(1) Handelsüblich A ist eine handelsübliche Schichtplatte für Güterwagensehleppturen, welche eine Schichtplatt· von nominell 0,559 mm galvanisiertes Stahlblech/19,05 mm Sperrholsmittel· schlcht/0,686 mm Blech aus Aluminiumlegierung.

(2) Handelsüblich B 1st eine handelsübliche Schichtplatte für Güterwagenschleppturen, welche eine Schichtplatt· von nominell 0,559 mm GalYanealetahlblech/25,4 Sperrholsmittelsehlcht/ 0,686 mm Blech einer Aluminiumlegierung darstellt

(3) Sie Abmessungen der Tersuehsplatte war annähernd 432 χ 584 mm

(4) Mittelwert

(5) Versuch wurde ohne Auftreten von Bruch bei 1814 kg Last abgebrochen.

Ein Vergleich der Angaben in Tabelle I ergibt deutlich eine größere Festigkeit und Biegefestigkeit für die vorliegende Schichtplattenausführung. Bei der handelsüblichen Platte mit Sperrholzkern (Versuch 1) waren lediglich 395 kg Last für eine Durchbiegung von 2,54 mm und lediglich 928 kg Last für eine Durchbiegung von 5,08 mm erforderlich, wohingegen für eine vergleichbare Platte mit geschäumtem Aluminiumkern (Versuch 3 oder 4) 517 kg Last für eine Durchbiegung von 2,54 mm und 1261 kg Last für eine Durchbiegung von 5,08 mm erforderlich waren; während die handelsübliche Platte (Versuch 1) bei 1724 kg Last zerbrach, wurde die vorliegende Platte (Versuche 3 und 4) hei einer Last von 1814 kg noch nicht beschädigt. Es ist daher deutlich ersichtlich, daß die vorliegende Sandwichplatte mit geschäumtem Aluminiumkern deutlich stabiler und fester ist, als eine handelsübliche Platte mit Sperrholzkern von im wesentlichen dem gleichen Einheitsgewicht (3,6 kg pro Versuchsplatte).

Ferner geht aus den Versuchsdaten hervor, daß die leichteren Platten gemäß der Erfindung (Versuche 3 und 4 mit einem Gewicht von im Mittel 3,74 kg) im wesentlichen in der Widerstandsfähigkeit gegen Biegung und Bruch einer sehr viel schwereren handelsüblichen Platte mit Sperrholzkern (Versuch 2 mit einem Gewicht von im Mittel 4,54 kg) gleichen.

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Zusätzlicli ist es wesentlich, anzumerken, daß die Schichtplatte der Erfindung dünner ist, als jede der handelsüblichen Platten mit Sperrholzkern.

Die Platten mit Sperrholzkern der Versuche 1 und 2 werden handelsüblich für die Herstellung von Güterwagenschlepptüren verwendet. Bs ist ersichtlich, daß bei einer solchen Anwendung, bei der Gewicht und/oder Volumen gegenüber der Festigkeit einer wichtigen praktischen Überlegung wert ist, die Schichtplatte der Erfindung vorteilhaft benutzt werden kann. Wenn man daher beispielsweise die erfindungsgemäße Schichtplatte als Btrukturplattenmaterial für Güterwagenschlepptüren verwendet, können leichtere und/oder dünnere Türen mit einer Festigkeit und Haltbarkeit beschaffen werden, die mindestens schwereren, dickeren Türen aus Sandwichplatten mit Sperrholzkern gleichen. Die daraus folgende Verringerung des Gewichtes und/oder die Vergrößerung des nutzbaren Lastraumes in Güterwagen schaffen einen direkten, unmittelbaren und meßbaren Vorteil für die Lasttragfähigkeit von Güterwagen. Die erfindungsgemäße Sandwichplatte ist nicht nur fester und dauerhafter pro Gewichtseinheit als eine Sandwichplatte mit Sperrholzkern. Die Sandwichplatte mit geschäumtem Metallkern weist auch wichtige zusätzliche Eigenschaften auf, indem sie im wesentlichen feuerfest, frei von

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Entleimungen des Kernes und im wesentlichen widerstandsfähig gegen Nachlaßerscheinungen aufgrund von üblicher Verwitterung und Alterung ist.

Daher kann die erfindungsgemäße Sandwichplatte neben der Verwendung für Güterwagenschlepptüren mit Vorteil in vielfachen anderen Anwendungsbereichen, beispielsweise als Feuertür, Abschirmwand, Reaktorschild, feuerfester Fußboden, für die Bootskonstruktion oder dergleichen verwendet werden.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche :

1. Sandwichplatte, gekennzeichnet durch einen Kern aua -geschäumtem Metall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumverbindung, und durch zwei unabhängig gewählte Deckschichten, welche an mindestens einer, vorzugsweise beiden Seiten des geschäumten Metallkernes befestigt sind.

2. Verfahren zum Herstellen einer Sandwichplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten einer geschäumten Metallplatte eine für beide Seiten unabhängig voneinander auewählbare Platte aus Metall, Holz oder Kunststoff angebracht wird.

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