DE2332778A1 - Konstruktionselement - Google Patents

Konstruktionselement

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Description

A 33 711
Baymond, Frangois, Emile
Camus . .
27, Avenue Foch
75-Paris 16°/Frankreich
Konstruktionselement
Die Erfindung betrifft ein Konstruktionselement, insbesondere Platte, Tafel, Fliese oder dgl., bestehend aus einem Kern bzw. Körper aus ausgehärtetem Kunstharzschaum, der auf wenigstens einer seiner Außenoberflächen mit einem Überzug "bzw. einer Beschichtung aus nicht geschäumtem, faserverstärktem Kunstharz versehen ist, wobei metallische Verstärkungseinlagen vorgesehen sind, die sowohl mit dem Kern bzw. Körper als auch mit dem Überzug bzw. der Beschichtung an jeweils wenigstens einer Fläche verbunden sind und an wenigstens einer Außenseite des Kerns bzw. Körpers dessen Verbindung mit dem Überzug bzw. mit der Beschichtung erreichen, nach Patent ... (Patentanmeldung P 21 35 007.2).
Im Hauptpatent ist erläutert, daß dieses Konstruktionselement im Vergleich zu bekannten Anordnungen erhöhte Festigkeitseigen-
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schäften aufweist. Dies ist auf die metallische Verstärkungseinlagen zurückzuführen, die beispielsweise zwischen dem Schaumstoff kern und der Außenbeschichtung aus faserverstärktem Kunstharz vorgesehen sind, wobei durch Aushärten des Kunstharzes eine innige Verbindung zwischen der Außenbeschichtung und den metallischen Verstärkungseinlagen, zwischen der Außenbeschichtung und dem Kern und zwischen den metallischen VerStärkungseinlagen und dem Kern hergestellt wird.
Im Hauptpatent ist bereits eine Ausführungsform eines plattenförmigen Konstruktionselements beschrieben, bei dem eine Anzahl von im Querschnitt derart länglichen Verstärkungseisen im Schaumstoffkern vorgesehen sind, daß jedes Verstärkungseisen jeweils den einen und den anderen Verbindungsbereich zwischen dem Schaumstoffkern und der äußeren Beschichtung erreicht. Eine so hergestellte Wand z.B. weist bei geringer Dicke eine besonders hohe Festigkeit auf und kann etwa mit Vorteil zur Fertigung von Behältern verwendet werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Ausbildung eines noch weiter verbesserten plattenförmigen Konstruktionselements anzugeben.
Ausgehend von einem Konstruktionselement gemäß dem Hauptpatent wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die metallischen Verstärkungseinlagen eine de-finierte Oberflächen-
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struktur aufweisen.
Die metallischen Verstärkungseinlagen sind also nunmehr keine massiven Elemente, wie etwa die im Querschnitt kreisförmigen oder länglich-ovalen Eisenstangen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die metallischen Verstärkungselemente röhrenförmig ausgebildet, d. h. also HoEprofile, beispielsweise mit rechteckförmigem Querschnitt.
Die Verstärkungselemente können aber durch ebene flache Metallplatten oder durch Flacheisen mit einer U-Form gebildet sein.
Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung können nicht nur die großen Flächen des Konstruktionselements sondern auch seine Kanten mit einem nicht geschäumten, faserverstärkten Kunstharz überzogen sein.
Weiterhin können die metallischen Verstärkungselemente jeweils Vorsprünge bezüglich der Kanten des Schaumstoffkerns bzw. Körpers bilden.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend im Eahmen von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Teils eines plattenförmigen Konstruktionselements gemäß einer ersten Ausführungsart während seiner Herstellung,
Fig, 2 eine Schnittansicht des Konstruktionselements gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines Konstruktionselements gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 4 eine Ansicht eines plattenförmigen Konstruktionselements gemäß einer anderen Ausführungsart, wobei ein horizontaler, zu seinen großen Seiten paralleler Schnitt durch das Konstruktionselement dargestellt ist,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht zweier voneinander getrennter Komponenten des Konstruktionselements gemäß Fig. 4 und
Fig. 6 eine Ansicht eines plattenförmigen Konstruktionselements gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei ein zu dessen großen Seiten senkrechter Schnitt dargestellt ist.
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Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsforni eines plattenförmigen Konstruktionselements erhält eine Seele oder ein Kern 51 aus einem Kunstharzschaum auf seiner einen Außenseite 52 und zwar innerhalb einer zu diesem Zweck vorgesehenen Aussparung ein Flacheisen 53, dessen Länge größer ist als die Breite des Kerns 51, derart, daß ein Vorsprung 54 gebildet wird. Das folgende Verstärkungselement wird durch ein Flacheisen 55 gebildet, das auf der anderen Außenseite 56 des Kerns in einer dort vorgesehenen Aussparung angebracht ist und das in Bezug auf diesen Kern einen Vorsprung 57 besitzt. Diese Vorsprünge sind sowohl an den einen als auch an den anderen Enden der Flacheisen 53 und 55 vorhanden.
Die Verbindung zwischen dem Armierungseisen 53 und dem Kern wird durch eine aus glasfaserverstärktem Kunstharz bestehende Schicht 58 erreicht, die zwischen der unteren Seite 59 des Flacheisens und dem Boden der Aussparung des Kerns 51 eingebracht ist. In gleicher Weise ist eine aus glasfaserverstärktem Kunstharz bestehende Schicht vorgesehen, die eine Verbindung zwischen dem Armierungseisen 55 und der unteren Außenseite 56 des Kerns 51 sicherstellt.
Die gesamte, durch den Kern 51 und die abwechselnd auf der oberen und auf der unteren Außenseite des Kerns vorhandenen Armierungseisen 53 und 55 gebildete Anordnung ist auf beiden
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Außenflächen mit glasfaserverstärktem Kunstharz beschichtet. Diese Beschichtungen 60 und 61 verleihen der Platte nicht nur eine sehr günstige Oberflächenwiderstandsfähigkeit, sondern tragen ebenfalls zur Verbindung der verschiedenen Bestandteile der Platte miteinander bei und gewährleisten die Übertragung bzw. Aufnahme von mechanischen Beanspruchungen.
Außerdem wird jede der seitlichen Außenflächen 62 des Kerns 51, bezüglich derer die Anaierraigseisen 53 und 55 Vorsprünge bilden, mit glasfaserverstärktem Kunstharz in einer Dicke bepackt, welche ausreicht, um die endseitigen Kanten 63 der Armierungseisen zu versenken, so daß die gesamte Anordnung auf jeder Oberfläche ein einheitliches Aussehen erhält. Die-se Kunstharzbeschichtung verleiht den seitlichen Plattenkanten mit "der" großen länge eine erhöhte Widerstandsfähigkeit, insbesondere hinsichtlich irgendwelchen Druck-und Schockeinwirkungen.
Es können ferner in den vorspringenden Teilen der Armierungseisen Bohrungen 66 vorgesehen sein, welche zum Durchgang von Nieten oder dgl. zwecks Erleichterung des Befestigens der Platte dienen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel besitzen die Flacheisen einen Querschnitt von 12 χ 4 um und sind in Abständen von ungefähr 75 mm voneinander angeordnet. Der Vorsprung eines Flacheisens bezüglich den seitlichen Kanten des Plattenkernes beträgt etwa 10 mm gegenüber einer jeden Kante.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind die Verstärkungselemente 46 durch Flacheisen gebildet, die an ihren Enden jeweils umgebogen sind und hierdurch eine U-Form aufweisen. Sie besitzen jeweils zwei Schenkel 41 und 42, die durch ein Bodenteil 43 miteinander verbunden sind, welches parallel zu den großen Außenseiten 44 und 45 der Platte verläuft. Die Verstärkungselemente sind zueinander parallel angeordnet, wobei ihre Schenkel 41 und 42 abwechselnd vom Bodenteil 43 ausgehend nach oben oder nach unten gerichtet sind.
Somit ist beispielsweise der Bodenteil 43-j des Verstärkungselements 46-j der unteren Außenfläche 45 der Platte zugekehrt, während der Bodenteil 432 des folgenden Elements 462 der oberen Außenfläche 44 der Platte benachbart angeordnet ist.
Der Kern 47 aus Schaumstoff ist vorzugsweise in einem Stück gefertigt. Er könnte aber auch genau so gut durch eine Aufeinanderfolge von parallelepipedisehen Blöcken gebildet sein.
In jedem Falle ist der Plattenkern in inniger Weise mit den Verstärkungselementen 46 durch das glasfaserverstärkte Kunstharz verbunden, welches zwischen die einander gegenüberliegenden Außenflächen der Verstärkungselemente einerseits und des oder der den Kern darstellenden Blockes oder Blöcken andererseits eingebracht ist.
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Die Oberflächenschichten der Platte "bestehen aus ausgehärtetem, glasfaserverstärktem Kunstharz, wie dies schematisch bei 48 und 49 angedeutet ist, welches außerdem auch die Verbindung zwischen dem Kern und den Verstärkungselementen herstellt.
Bei der aus den Fig. 4 und 5 ersichtlichen Ausführungsform besitzt eine Wand einen Schäumstoffkern, vorzugsweise aus geschäumtem PVC. Der Kern ist durch eine Aufeinanderfolge von Blöcken oder Platten 11-j, 112» II3 usw. gebildet, zwischen die jeweils die metallischen Verstärkungselemente 12-j, 12o, 12^ usw. gesetzt sind. Jedes Verstärkungselement 12 besitzt eine allgemeine U-Form und weist zwei parallele, von einem Bodenteil 15 abgehende Schenkel 13 und 14 auf. Die inneren, einander gegenüberliegenden Flächen 16 und 17 der Schenkel 13 und 14 besitzen einen etwas größeren Abstand voneinander als die Außenflächen 18 und 19 der Parallelepipede 12 und die Breite dieser Platten ist im wesentlichen gleich der Länge der inneren Flächen 16 und 17, so daß durch eine zwischen die Flächen 18 und 19 einer Platte und die inneren Flächen 16 und 17 und durch eine zwischen die innere Fläche 22 des Bodenteils 15 und die große Seitenfläche 23 der Platte 11 jeweils eingebrachte Kunstharzschicht 21 eine Verbindung zwischen der genannten parallelepipedischen Platte oder dem Block 11 und dem metallischen Verstärkungselement 12 erzielt wird. Eine v/eitere Kunstharz schicht ist zwischen die äußere Fläche 15' des Bodenteils 15 und die benachbarte Fläche 23' des Blockes 11 eingebracht. Das zur Her-
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stellung der Verbindung dienende Kunstharz, das von der gleichen Art wie das den Kern bildende Kunstharz ist, ist nicht expandiert bzw. geschäumt. Es ist vorzugsweise durch Fasern, wie z.B. Glasfasern,verstärkt.
Die äußere Oberfläche der Hand, der Platte oder der Hülle ist durch eine ausgehärtete, nicht geschäumte, glasfaserverstärkte Kunstharzschicht gebildet, wie dies bei 29 und 30 angedeutet ist.
Die auf diese Weise erhaltene flache Platte besitzt über ihre gesamte Oberfläche ein gleichartiges Aussehen. Ihre Widerstandsfähigkeit ist auf Grund der Anordnung der metallischen Verstärkungen und deren Verbindung mit dem Schäumstoffkern, der durch das faserverstärkte, z.B. glasfaserverstärkte Kunstharz erhalten wird, außerordentlich erhöht. Die Kanten mit großer Länge der Platte haben unmittelbar darunter befindlich die Außenflächen 25 und 26 der Schenkel 13 und 14 der metallischen Verstärkungselemente. Die Kanten 27 und 28 dieser Schenkel ergeben eine im wesentlichen kontinuierliche, reihenförmige Ausrichtung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel besitzen die Platten 11 eine zwischen 75 und 150 mm genommene Breite und eine mittlere Stärke von 10 mm. Die metallischen Verstärkungselemente besitzen einen rechteckförmigen Querschnitt von 4 χ 10 mn.
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Eine weitere Ausführungsform' eines plattenförmigen Konstruktionselement s ergibt .sich aus Fig. 6. Hierbei umfaßt der Kern eine Folge von parallelepipedischen flachen Schaumstoffblöcken 31, zwischen denen Verstärkungselemente 32 eingefügt sind. Diese sind röhrenförmig ausgebildet und bestehen aus Stahl. Ihr Profilquerschnitt ist rechteckförmig, insbesondere quadratisch, wie in der gezeigten Ausführungsform. Aus glasfaserverstärktem Kunstharz bestehende Schichten 33 und 34 stellen die Verbindung zwischen einem Block 31 und den jeweils benachbarten Verstärkungselementen 32 sicher. Eine Schicht 35 aus glasfaserverstärktem Kunstharz ist auf die großen Außenflächen 36 der Blöcke 31 und ebenso auf die Flächen 37 der Verstärkungselemente aufgebracht, die in gleicher Höhe mit den Flächen 36 liegen, und gewährleistet infolgedessen eine Übertragung der mechanischen Beanspruchungen zwischen allen Bauelementen der Platte. Die Schicht 35 steht hierbei mit den Schichten 33 und 34 und diese mit der Schicht 38 auf der gegenüberliegenden Außenfläche in Verbindung.
An der Platte können im Bereich der metallischen Verstärkungen Befestigungselemente angebracht sein, beispielsweise ITieten 39, die rechtwinklig durch ein Befestigungselement 32 hindurch treten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel hat man prallelepipedische Blöcke von einer Breite zwischen 75 bis 150 mm und von einer Stärke in der Größenordnung von 10 bis 15 mm verwendet. Die
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Stahlrohre besitzen dann einen viereckigen bzw. quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge von 10 bis 15 mm und, je nach dem, mit einer Wandstärke von 1 bis 1,5 mm.
Sine auf diese Weise ausgebildete Wand weist bei einer geringen Stärke eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit auf.
Mit großem Vorteil läßt sie sich für den Behälterbau verwenden.
Allgemein erlaubt die vorliegende Erfindung die Herstellung von dünnen Wänden, beispielsweise mit einer Wandstärke von 10 bis 12 mm, wobei diese Wände eine hohe Festigkeit aufweisen und ihre Länge 12 m und mehr und ihre Breite 2,5 m und mehr erreichen kann, Derartige Wände finden eine sehr vorteilhafte Anwendung auf dem Gebiet des Transport-und Förderwesens, z.B. für Container, Fahrzeuge, Böden, Decken, Dächer, Trennwände und dgl. mehr.
Der Schaumkunststoff zur Bildung des Kerns oder Körpers einer erfindungsgemäßen Platte besitzt gewöhnlich eine Dichte zwischen 0,03 und 0,15 und der Widerstandskoeffizient bezüglich Druck- } Scher- und Zugwirkung beträgt zwischen 1 bis 2 kg/cm und ungefähr 10 kg/cm2.
Die Stärke einer Haut oder Hülle kann in der Größenordnung von 1 bis 2 mm liegen.
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Das Gewicht einer Platte mit einer Stärke zwischen 15 mm und 2 bis 3 cm beträgt etwa 10 kg/m .
Erforderlichenfalls kann man auch Platten mit sehr großen Oberflächen herstellen, beispielsweise bis zu 50 m lang und bis zu 2,50 m breit.
-Im übrigen sind auch noch andere Ausführungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- Patentansprüche -

Claims (14)

A 55 711 Patentanspr ü c h e
1. Konstruktionselement,- insbesondere Platte, Tafel, Fliese oder dgl., bestehend aus einem Kern bzw. Körper aus ausgehärtetem Kunstharzschaum, der auf wenigstens einer seiner Außenoberflächen mit einem Überzug bzv/. einer Beschichtung aus nicht geschäumtem, faserverstärktem Kunstharz versehen ist, wobei metallische Verstärkungseinlagen vorgesehen sind, die sowohl mit dem Kern bzw. Körper als auch mit dem Überzug bzw. der Beschichtung an jeweils wenigstens einer Fläche verbunden sind und an wenigstens einer Außenseite des Kerns bzw. Körpers dessen Verbindung mit dem Überzug bzv/. mit der Beschichtung erreichen, nach Patent ... (Patentanmeldung P 21 55 007.2), dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Verstärkungseinlagen eine de-finierte Oberflächenstruktur aufweisen.
2. Konstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Verstärkungselemente (52) röhrenförmig ausgebildet sind.
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3. Konstruktionselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein röhrenförmiges Yerstärkungselement (32) jeweils einen rechteckförmigen Querschnitt besitzt.
4. Konstruktionselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein bezüglich des röhrenförmigen Verstärkungselements (32) vorspringendes Greiforgan (39) vorgesehen ist.
5. Konstruktionselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Greiforgan (39) durch das röhrenförmige Verstärkungselement (32) hindurch verläuft.
6. Konstruktionselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Greiforgan (39) durch einen Niet gebildet ist.
7. Konstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (46) durch ein Flacheisen mit U-Form gebildet ist.
8. Konstruktionselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (41,42) des U-förmigen Verstärkungselements (46) zu den Kanten des Konstruktionselements benachbart liegen.
9. Konstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Kanten mit einem nicht geschäumten, faserverstärkten Kunstharz überzogen sind.
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10. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die G-rundseiten (43) der Verstärkungselemente (46) den großen Flächen des Konstruktionselements benachbart angeordnet sind.
11. Konstruktionselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundseiten (43) der aufeinanderfolgenden U-förmigen Verstärkungselemente (46) abwechselnd der einen großen Fläche (44 bzw. 45) und der anderen großen Fläche (44 bzw. 45) des Konstruktionselements zugewendet sind.
12. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grunäseiten (15) des U-förmigen Verstärkungselements (12) senkrecht zu den großen Flächen des Konstruktionselements verlaufen.
13. Konstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente als ebene flachen Metallplatten (53, 55) ausgebildet sind und abwechselnd an der einen großen Fläche (52) und an der anderen großen Fläche (56) des Konstruktionselements mit dem Kern (51) in Verbindung stehen und bezüglich der Kanten des Kerns (51) jeweils Vorsprünge (54, 57) bilden.
14. Konstruktionselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatten (53,55) an ihrem vorspringenden Teil jeweils eine Bohrung (66) aufweisen.
30SP,82/0f)?n
DE2332778A 1972-06-27 1973-06-27 Konstruktionselement Pending DE2332778A1 (de)

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FR7223232A FR2143796B2 (de) 1971-06-28 1972-06-27

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