DE4107285A1 - Verbundplatte aus einer kernschicht aus hartschaum und verklebten deckschichten - Google Patents

Verbundplatte aus einer kernschicht aus hartschaum und verklebten deckschichten

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Description

Die Erfindung betrifft eine Verbundplatte aus einer Kernschicht aus Hartschaum und zwei mit dieser verklebten Deckschichten, insbesondere für Anwendungen, die eine Biegebeanspruchung mit sich bringen.
Im Wohnwagenbau ist es bekannt und üblich, den Boden des Wagenaufbaues als Verbundplatte auszubilden, deren Deckschichten aus Sperrholz bestehen und deren Kernschicht zusammengesetzt ist aus quer zu den Tragholmen des Fahrgestells verlaufenden Holzleisten und dazwischen gelegten Styroporplatten-Streifen gleicher Dicke. Man erreicht dadurch ein verhältnismäßig günstiges Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und vor allem eine hohe Festigkeit gegen die auftretenden dynamischen Beanspruchungen.
Andererseits ist der Arbeitsaufwand zum Auslegen der Latten und Styroporstreifen beträchtlich, so daß sich ein Bedürfnis entwickelt hat, reine Hartschaum-Verbundplatten als Bodenplatten einzusetzen. Dabei steht die Biegefestigkeit im Vordergrund. Es ist bereits bekannt, zur Erhöhung der Biegefestigkeit die Oberflächen des Kernschichtwerkstoffs mit querschnittlich rechteckigen Rillen zu versehen, die in gleichem Abstand parallel zueinander über die ganze Länge der betreffenden Platte verlaufen. Eine solche Rillung kann den Verklebungsprozeß unterstützen, indem sie den Luftaustritt fördert und die mechanische Verklammerung des Klebers in die Schaumstoffoberfläche verbessert. Der sich in den Rillen konzentrierende Klebstoff bildet fest mit den Deckschichten verbundene Wülste oder Dämme, an denen sich die mit der Deckschicht verklebte Oberfläche des Kernschichtwerkstoffs zusätzlich abstützt, wenn die Klebeverbindung bei starker Biegebeanspruchung entsprechenden Verschiebekräften unterworfen ist.
Bei Biegebelastungsprüfungen bis zum Bruch nach dem Schema Balken auf zwei Stützen und Mittelbelastung hat sich jedoch gezeigt, daß wenn die Rillen senkrecht zur Abstandslinie der Auflager verlaufen eine Kerbwirkung infolge der Rillen zu beobachten ist. Das macht nicht nur den Effekt der verbesserten Haftung zwischen Deckschicht und Kernschicht zunichte, sondern kann sogar zu einer Verschlechterung der Biegefestigkeit führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zu vernünftigem Preis herstellbare Verbundplatte der einleitend bezeichneten Art anzugeben, die bei vergleichbarer Gesamtdicke und vergleichbaren Deckschichten eine Biegefestigkeit mindestens in der Größenordnung üblicher Wohnwagen-Bodenplatten hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Oberflächen des Kernschichtwerkstoffs mit vereinzelten örtlich begrenzten Vertiefungen versehen sind. Dadurch entsteht einerseits ein beträchtlicher Abstützeffekt des Kernschichtwerkstoffs gegenüber den Deckschichten in allen Verschieberichtungen und andererseits entfällt die Kerbwirkung der bekannten Rillen. Das führt zu einer erstaunlichen Steigerung der Biegefestigkeit, so daß die Biegefestigkeit von Verbundplatten mit eingeschlossenen Holzleisten erreicht oder sogar überschritten wird.
Die Vertiefungen können auf irgendeine sinnvolle Weise eingebracht werden, z. B. durch Bohren, Fräsen, Sägen, Einreißen oder auch durch Einformen. Bekanntlich werden Schaumstoffe zwischen stationären oder wandernden parallelen Formplatten aufgeschäumt. Diese Formplatten könnten entsprechende Erhebungen oder Vorsprünge aufweisen, die sich dann in der Schaumstoffoberfläche als Vertiefungen abbilden.
Vorzugsweise haben die Vertiefungen eine zylindrische Form, wobei insbesondere die Tiefe und der Durchmesser annähernd übereinstimmen. Diese Vertiefungen können in einem Rechteck-, insbesondere einem Quadratraster angeordnet sein. Dabei wird man je nach der Art der Biegebelastung der betreffenden Platte das Rechteckraster vorzugsweise schräg zu den Kanten einer z. B. rechtwinkligen Platte legen.
Mit derartigen Oberflächenvertiefungen wurden bei Verbundplatten mit Sperrholz-Deckschichten und einer Kernschicht aus extrudiertem Polystyrol Vergleichsmessungen durchgeführt. Die Bruchbelastung bei einer Verbundplatte mit ebenen Kernschicht-Oberflächen wurde mit 100% angesetzt. Bei gerillten Oberflächen ergaben sich dann Bruchbelastungen zwischen 73% und 122%, je nach der Orientierung der Rillen zur Biegelinie. Gebohrte Oberflächenvertiefungen im Quadratraster bei ansonsten gleichartigen Verbundplatten erbrachten eine Bruchfestigkeit von 195%.
Andere vorteilhafte Oberflächenvertiefungen sind möglich. So können die Vertiefungen beispielsweise mit unterschiedlicher Orientierung angeordnete Nutstücke sein. Geeignete kurze nutartige Vertiefungen können z. B. durch Eintauchen eines Stirnradfräsers oder einer kleinen Kreissäge entstehen. Durch Eintauchen eines Topffräsers, der um eine Querachse geschwenkt wird, entstehen ebenfalls geeignete Bogennuten, die in der Mitte am tiefsten sind und zu den Enden hin auslaufen. Die Vertiefungen können auch mit Hohlmessern, beispielsweise durch eine mit solchen Messern bestückte Walze, oder durch Schneidwerkzeuge in Form einer großen Raspel hergestellt werden. Schließlich besteht die Möglichkeit, Vertiefungen mit rauher Innenfläche durch Herausreißen kleiner Oberflächenstücke mit Hilfe eines Klemmwerkzeuges zu erzeugen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend schematisch zeichnerisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Verbundplatte im Querschnitt. Die Deckschichten sind mit 1 und 2 und die Kernschicht ist mit 3 bezeichnet. In den Oberflächen der Kernschicht befinden sich zylindrische Vertiefungen 4.
Fig. 2 zeigt in der Draufsicht einen Teil des Kernschichtwerkstoffs 3 ohne die Deckschicht. Die zylindrischen Vertiefungen 4 sind in einem schräg zu den Kanten der Platte verlaufenden Quadratraster mit einem Lochabstand von z. B. 25 mm angeordnet.
Fig. 3 zeigt diese zylindrische Vertiefung 4, die einen Durchmesser und eine Tiefe von je 5 mm hat, in größerem Maßstab.
Fig. 4 zeigt eine mögliche Anordnung von Oberflächenvertiefungen in Gestalt kurzer geradliniger Nutenstücke 5, wie sie z. B. in den Fig. 5 und 6 in größerem Maßstab im Schnitt und in der Draufsicht dargestellt sind.
Fig. 7 zeigt einen Axialschnitt eines Topffräsers 6, der durch Querneigung Bogennuten 7 erzeugt, wie eine in Fig. 8 in der Draufsicht dargestellt ist.
Die Fig. 9 und 10 zeigen ebenfalls im Schnitt und in der Draufsicht eine durch Herausreißen eines Schaumstoffstückchens entstandene Vertiefung 8 mit rauher Innenoberfläche.

Claims (11)

1. Verbundplatte aus einer Kernschicht aus Hartschaum und zwei mit dieser verklebten Deckschichten, insbesondere für Anwendungen, die eine Biegebeanspruchung mit sich bringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des Kernschichtwerkstoffs (3) mit vereinzelten örtlich begrenzten Vertiefungen (4, 5, 7, 8) versehen sind.
2. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (4) von zylindrischer Form sind.
3. Verbundplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe und der Durchmesser der Vertiefungen (4) annähernd übereinstimmen.
4. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (4, 5, 7, 8) in einem Rechteck-, insbesondere einem Quadratraster angeordnet sind.
5. Verbundplatte mit rechteckigem Zuschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechteckraster schräg zu den Kanten gelegt ist.
6. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen mit unterschiedlicher Orientierung angeordnete Nutstücke (7) sind.
7. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen eingebohrt, eingefräst oder eingesägt sind.
8. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen mit Hohlmessern oder ähnlichen Werkzeugen angebracht sind.
9. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (8) durch Herausreißen kleiner Stücke mit Hilfe von Klemmwerkzeugen erzeugt sind.
10. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen mittels eines um eine Querachse schwenkbaren Topffräsers (6) eingebrachte Bogennuten (7) sind.
11. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen in den aufschäumenden Werkstoff durch eine positive Form eingeformt sind.
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