DE7821340U1 - Plattenförmiger Schichtwerkstoff aus miteinander verbundenen Schichten - Google Patents

Plattenförmiger Schichtwerkstoff aus miteinander verbundenen Schichten

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DE7821340U1
DE7821340U1 DE7821340U DE7821340DU DE7821340U1 DE 7821340 U1 DE7821340 U1 DE 7821340U1 DE 7821340 U DE7821340 U DE 7821340U DE 7821340D U DE7821340D U DE 7821340DU DE 7821340 U1 DE7821340 U1 DE 7821340U1
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Description

AL-1277/X -3-
Schichtwerkstoff aus miteinander verbundenen Schichten
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schichtwerkstoff aus stumpf aneinanderstoßend und fest miteinander verbundenen Schichten, von denen eine aus Kunststoff besteht und mit mindestens einer Metallschicht vollflächig verbunden ist.
Aus Kunststoff- und Metallschichten bestehende Schichtwerkstoffe, auch Laminate genannt, gehören zum Stand der Technik und haben eine große Anzahl von äußerst vorteilhaften Verwendungen. Das Material ist verhältnismäßig kostengünstig und bis jetzt das einzige Verbundmaterial, welches in der Lage ist, die verschiedenartigen und unbegrenzten Formen von Kunststoff anzunehmen, und dabei doch noch eine gute Festigkeit und ein leichtes Gewicht zu haben, falls die Metallschicht aus einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium, besteht. Verbundmaterialien dieser Art können für die verschiedenartigsten Verwendungszwecke eingesetzt werden, beispielsweise Gebäudeverkleidungen, Verkleidungen für Innenwände und Decken, Tunnelauskleidungen, Reklametafeln, Kioske, Ausstellungskuben, Tische, Stühle und sogar Verbrauchsgüter, wie Platten von Tischtennistischen. Es ist leicht vorstellbar, daß es für viele dieser Verwendungen höchst wünschenswert ist, solche Metall-Kunststofflaminate an ihren Stirnseiten, d. h. stumpf miteinander verbinden zu können, damit eine kontinuierliche äußere Metallschicht geschaffen werden kann, welche sich durch gute Festigkeitseigenschaften auszeichnet.
Die Verfahren zum Zusammenfügen von derartigen Verbundplatten umfassen übliche Verbindungsverfahren, wie Verschrauben, Vernieten oder Verleimen. Jedes von diesen Verfahren leidet jedoch an einem oder mehreren bedeutenden Nachteilen, wie gering Festigkeitseigenschaften oder außen angebrachten Schrauben oder Nieten, welche das ästhetische Aussehen der Anordnung beeinträchtigen .
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AL-1277/X
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Der Erfinder hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, einen Schichtwerkstoff der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welcher bei guten Festigkeitseigenschaften ohne die Verwendung von Schrauben, Nieten, Bolzen od. dgl. kostengünstig herzustellen ist, und eine hindernisfreie äußere Metalloberfläche aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die stumpf aneinanderstoßenden Stirnseiten der Kunststoffschichten mindest ns je eine Aussparung aufweisen, in welchen ein steifes, die Schichtwerkstoffe fest verbindendes Band angeordnet ist. Zur Herstellung der Vorrichtung werden die Stirnseiten der Schichtwerkstoffe stumpf aneinanderstoßend mit mindestens einem in entsprechend geformten Aussparungen in den Kunststoffschichten angeordneten steifen Band fest miteinander verbunden.
Die steifen Bänder bestehen vorzugsweise aus einem Metall und werden zweckmäßig an den Metallschichten befestigt, um eine unlösbar verbundene Anordnung zu erhalten. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind beide Seiten der Kunststoffschichten vollflächig mit Metallschichten verbunden.
Es kann leicht ersehen werden, daß die erfindungsgemäße Anordnung und das Verfahren zu deren Herstellung einfach und leicht zu erhalten, bzw. durchzuführen sind und starke Stoßverbindungen ermöglichen, welche auf ihrer Außenseite völlig eben und praktisch unsichtbar sein können.
Aus der nachfolgenden Beschreibung, welche die Erfindung näher erläutert, geht hervor, daß deren Anordnung und Verfahren vielseitig anwendbar sind, und daß die beschriebene Verbindung äußerst stark ist. Die schematischen Schnitte zeigen:
• · I
- Fig. 1, IA und Ib eine Verbindung von zwei Laminaten aus je einer Kunststoff- und einer Metallschicht mit verschieden gestalteten und angeordneten steifen Bändern.
- Fig. 2 eine Verbindung von zwei gleich dicken Laminaten aus je einer Kunststoffschicht und zwei Metallschichten mit zwei im Querschnitt rechteckigen steifen Bändern.
- Fig. 2A eine Verbindung von zwei ungleich dicken Laminaten aus je einer Kunststoffschicht und zwei Metallschichten.
- Fig. 3 eine Verbindung von zwei gleich dicken Laminaten aus je einer Kunststoffschicht und zwei Metallschichten mit zwei durch eine Abstandsplatte getrennten steifen Bändern.
- Fig. 4 eine Verbindung von zwei gleich dicken Laminaten aus je einer Kunststoffschicht und zwei Metallschichten mit einem teilweise auf der Ebene der Oberflächen der Metallschichten liegenden steifen Band.
- Fig. 5 eine Verbindung von zwei gleich dicken Laminaten aus je einer Kunststoffschicht und zwei Metallschichten mit einem im Querschnitt als rechteckiges Rohr ausgebildeten steifen Band.
- Fig. 6 eine Verbindung von zwei gleich dicken Laminaten aus je einer Kunststoffschicht und zwei Metallschichten mit einem im Querschnitt H-förmig ausgebildeten steifen Band.
Fig. 1 zeigt zwei plattünförmige Metall-Kunststoffschichtwerkstoff e 1 und 2. Jeder Schichtwerkstoff hat eine Kunststoffschicht 3 und 4 und eine Metallschicht 5 und 6, welche auf einer Seite der Kunststoffschicht befestigt ist.
Für die Kunststoffschicht kann eine grosse Anzahl von Kunststoffen verwendet werden, wie beispielsweise Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder ein Polyester. Die Dicke der Kunststoffschicht ist nicht besonders kritisch, obwohl diese im allgemeinen in einer Dicke zwischen 0,25 und 25 mm eingesetzt wird. In gleicher Weise kann jedes geeignete Metallblech als Metallschicht verwendet werden, vorzugsweise besteht diese jedoch aus einem leichten festen Metallblech, insbesondere aus Aluminium. Je nach dem gewünschten besonderen Verwendungszweck können jedoch auch andere Metallbleche, beispielsweise aus Magnesium, Kupfer, Stahl oder dgl. eingesetzt werden. Auch die Dicke des Metallbleches ist nicht besonders kritisch. Im allgemeinen hat das Metallblech jedoch eine genügende Dicke, um die für die besondere Verwendung gewünschte Steifheit zu verleihen. Das Metallblech kann im allgemeinen eine Dicke von 0,12 - 5 mm haben. Weiter kann das Metallblech eingefärbt, mit einer Textur oder einem anderen, dem besonderen Verwendungszweck angepassten Aussehen der Oberfläche versehen werden. Wenn beispielsweise Aluminium als Metallschicht eingesetzt wird, kann die Oberfläche für das gewünschte ästhetische Aussehen mit einer Farbanodisierschicht versehen werden.
Wie aus Fig. 1 ersehen werden kann, hat jeder Metall-Kunststoffschichtwerkstoff 1 und 2 mindestens einen schichtförmig ausgebildeten Stirnseiten- oder Kantenbereich 7 und 8. Wenigstens ein Teil des Kunststoffes von jedem an die Metallschicht 5, 6 stossenden Kantenbereich ist entfernt, um an diesen Stellen zwei gleichgrosse Aussparungen 9 und 10 zu bilden.
Die Laminate 1 und 2 werden dann Stirnseite an Stirnseite nebeneinander gelegt, sodass die Aussparungen 9 und 10 gegen-
seitig kommunizierend sind. Dann wird ein Band 11 aus einem steifen Material, vorzugsweise Metall, in die Aussparungen gebracht, welches so beide Schichtwerkstoffe 1 und 2 über--läppt. Das Band wird anschliessend mit den beiden stirnseitig aneinander stossenden Metallschichten 5 und 6 verbunden, wodurch eine fest miteinander verbundene Anordnung aus zwei Laminaten besteht. Das Metallband 11 kann durch irgendwelche bekannte Mittel mit den aneinander stossenden Metallschichten 5 und 6 verbunden werden, wie beispielsweise mittels eines geeigneten Epoxyharzklebstoifes oder durch Punktschweissen. Tn bezug auf seine Längsrichtung ist das Metallband vorzugsweise einstückig ausgebildet, d.h. kontinuierlich. Wegen des leichteren Einführens in die Aussparungen 9, 10 kann das Metallband 11 aber beispielsweise auch aus zwei stirnseitig aneinander stossenden Bändern bestehen.
Wenn es erforderlich ist, kann, wie dies in Fig. IA gezeigt wird, eine weitere Stabilisierung und Verstärkung der Verbindung erreicht werden, indem ein zusätzliches Band 12 auf der nicht mit einer Metallschicht versehenen Kunststoffseite der Schichtwerkstoffe 1 und 2 angebracht wird. Wenn auch auf der Kunststoffseite des Laminats eine ebene Oberfläche erhalten werden soll, kann eine entsprechende Aussparung in den Stirnseiten des Kunststoffs 3 und 4 angebracht werden.
Die in Fig. 1 dargestellte Metall-Kunststofflaminate I und 2 haben die gleiche Dicke. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, denn sowohl die Dicke der Laminate als auch diejenige von Metall- und Kunststoffschicht werden durch den gewünschten Verwendungszweck bestimmt. Beispielsweise zeigt Fig. IB einen typischen Fall, bei welchem Laminate mit verschieden dicken Abmessungen für die Metallbleche und/oder Kunststoffplatten verbunden werden müssen. Fig. IB zeigt die Verbindung von Metall-Kunststofflaminaten 13 und 16, von welchen beide je eine Kunststoffschicht 14 und 17 und eine Metall-
schicht 15 und 18 haben, welche mit einer Seite der Kunststoffschicht verbunden ist. Die Schichtstoffwerkstoffe haben verschiedene Dicken und sowohl die Metall- als auch die Kunststoff schichten weisen unterschiedliche Dicken auf. Die Verbindung der beiden Laminate wird mittels zweier Metallbänder bewerkstelligt, einem ersten abgestuft ausgebildeten Band 19, welches an den stirnseitig aneinander stossenden Metallschichten 15 und 18 befestigt ist, und einem zweiten Verstärkungsband 20, welches auf der Kunststoffseite 14 und der Laminate 13 und 16 befestigt ist.
In den Fig. 2-6 sind beide Seiten der Kunststoffschicht vollflächig mit Metallschichten verbunden, entsprechende Teile sind deshalb immer mit demselben Bezugszeichen versehen.
In der Ausführungsform nach Fig. 2 haben die Schichtwerkstoffe 21 und 22 je zwei Metallschichten 23 und 24 bzw. 25 und 26, welche auf beiden Seiten der Kunststoffschichten 27 bzw. angeordnet sind..Durch Entfernen eines Teils des Kunststoffes aus den an die Metallschichten grenzenden Kantenbereichen 33 und 34 werden die Aussparungen 29 und 30 bzw. 31 und 32 ,gebildet. Zwei Metallbänder 35 und 36 werden in beide Aussparungen der aneinandergelegten Stirnseiten 33, 34 gebracht und an den entsprechenden, stirnseitig aneinander stossenden Metallschichten, in gleicher Weise, wie dies in Fig. 1 gezeigt worden ist, befestigt.
Eine alternative Ausführungsform wird in Fig. 2A gezeigt, welche Schichtwerkstoffe von verschiedener Dicke aufweist, wobei auch die Metallbleche und/oder die Kunststoffschichten verschieden dick ausgebildet sind. Die Metall- Kunststofflaminate 37 und 41 haben je eine Kunststoffschicht 40 bzw. 44 und zwei Metallschichten 38 und 39 bzw. 42 und 43, welche auf beiden Seiten der Kunststoffschicht angeordnet sind. Es ist gut ersichtlich, dass die beiden Kunststofflaminate einen
beträchtlichen Dickenunterschied aufweisen, aber die äussere Oberfläche ist dennoch eben ausgebildet. Die eine Verbindung bewirkenden Metallbänder umfassen ein erstes, abgestuft ausgebildetes Band 45 und ein zweites abgestuftes und abgewinkeltes äusseres Verstärkungsband 46.
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Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform gleicht derjenigen von Figc 2, mit der Ausnahme, dass der Kunststoff von jedem Schichtwerkstoff auf der ganzen Tiefe der stirnseitigen Aussparungen vollständig abgetragen und darin neben den steifen Bändern 35 e 36 eine Abstandsplatte 47 aus einem Kunststoff angebracht wird. Diese Ausführungsform ermöglicht, dass die Metallbänder 35 und 36 leicht an den stirnseitig Γ aneinancar stossenden Metallschichten 23 und 25 bzw. 24 und ij 26 befestigt werden kann, und immer noch eine gute Verbindung von hoher Festigkeit erhalten wird. Auch die Abs tandsplatte 47 kann mit den Metallbändern 35 und 36 verbunden werden, beispielsweise durch Verleimen.
ti
- Aus den vorübergehenden Figuren ist gut ersichtlich, dass κ alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mindestens ··: eine ebene, kontinuierliche äussere Oberfläche, die aus den Metallschichten gebildet wird, haben, welche den erwünschten ästhetischen Anblick der Verbundanordnung nicht verdirbt.
Nach der Ausführungsform von Fig. 4 sind Metallbänder 48 und 49 vorgesehen, welche derart abgestuft ausgebildet sind,
; dass der ebene, kontinuierliche Uebergang der äusseren Oberflächen der Metallschichten durch einen Teil dieses Metallbandes gebildet wird. Diese Ausführungsform ermöglicht einen breiten Verbundoberflächenbereich zwischen den Metal1-bändern und den Laminaten mit einer sogar stärkeren Ver- % bindung. Gegebenenfalls kann in der Verbundanordnung ein ?; innerer Hohlraum 47a ausgebildet sein.
Nach den Ausführungsformen von Fig. 5 und 6 sind kontinuierliche, miteinander verbundene Metallbänder 50 bzw. 51 vorgesehen. Das Metallband 50 ist ringförmig, mit rechteckigem Querschnitt j. ausgebildet und hat einen zentralen Ringraum Das Metallband 51 hat eine H-förmige Gestalt, mit einer Verbindungsstrebe 53, die ihrerseits mit den Schenkeln 54 und 55 verbunden ist.
Es versteht sich von selbst, dass innerhalb des erfindungsgemässen Rahmens viele weitere Variationen denkbar sind. Beispielsweise kann das Metallband ohne Verwendung eines Klebstoffes oder Anwendung des Punktschweissens mit den stirnseitig aneinander stossenden Metallschichten verbunden werden, indem das Metallband in die an den Stirnseiten des Kunststoffs angeordneten Aussparungen, welche ein wenig schmaler als das Metallband ausgebildet ist, gepresst wird. In diesem Fall braucht das Band nicht aus Metall zu bestehen, sondern irgend ein steifes Band kann verwendet werden, beispielsweise ein Band aus hartem Kunststoff. Derart wird auch eine feste Verbindung erzeugt, und die Verwendung von Klebstoff oder die Notwendigkeit des Schweissens wird vermieden.
Die Verbundanordnung der vorliegenden Erfindung erfüllt problemlos alle der oben erwähnten Vorteile. Die Anordnung ist fest verbunden, ohne dass ihr äusserer Anblick beeinträchtigt wird. Diese Anordnung kann dutch ein einfaches Verfahren leicht erhalten werden.

Claims (9)

DIPL.-INtS.GERHAFTD F.HIEBSCH PATENTANWALT PROFESSIONAL REPRESENTATIVE BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRE AGREE PRES LOFFICE EUROPEEN DES BREVETS D-7700 SINGEN 1 Schweizerische Aluminium AG Erzbergerstr. 5a Telegr./Cables: Bodenseepatent Telex 793850 Telefon (07731) 61135 Mein Zeichen My ref./Ma ref.: AI1-1 2 7 7 /X Datum/Date Plattenförmiger Schichtwerkstoff aus miteinander verbundenen Schichten ~~~~"" SCHUTZANSPRÜCHE
1. Plattenförmiger Schichtwerkstoff aus stumpf aneinanderstoßend und fest miteinander verbundenen Schichten, von denen eine aus Kunststoff besteht und mit mindestens einer Metallschicht vollflächig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die stumpf aneinanderstoßenden Stirnseiten (7,8,33,34) der Kunststoffschichten (3,4,14,17,27, 28,40,44) mindestens je eine Aussparung (9,10,29,30,31,32) aufweisen, in welcher ein steifes, die Schichtwerkstoffe (1,2,13,16,21,22,37,38) festverbindendes Band (11,12,19, 20,35,36,45,46,48,50,51) angeordnet ist.
2. Schichtwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschichten (3,4,14,17,27,28,40,44) eine Dicke zwischen 0,25 und 25 mm und die Metallschichten (5, 6,15,18,23,24,25,26,38,39,42,43) eine Dicke zwischen 0,12 und 5 mm aufweisen.
AL-1277/X -2-
3. Schichtwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden äußeren Stirnseiten der Metallschichten (5,6,15,18,23,25,38, 42) einen ebenen, kontinuierlichen Übergang aufweisen.
4. Schichtwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ebene, kontinuierliche Übergang die äußeren Stirnseiten der Metallschichten (23,25,) durch einen Teil eines steifen Bandes (48) gebildet ist.
5. Schichtwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide aneinanderstoßenden Schichtwerkstoffe (1,2.-21,22) die gleiche Dicke aufweisen.
6. Schichtwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die steifen Bänder aus einem Metall bestehen und vorzugsweise an den Metallschichten befestigt sind.
7. Schichtwerkstoff nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die steifen Bänder einstückig über die ganze Länge der fest verbundenen Schichtwerkstoffen erstrecken.
8. Schxchtwerkstoff nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den steifen Bändern eine Abstandpiart« (47) aus Kunststoff angeordnet ist.
9. Schichtwerkstoff nach wenigstens «inern der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der steifen Bänder abgestuft (19,45,48) abgestuft und abgewinkelt (46), rohrförmig (50) oder H-förmig (51) ausge bildet ist.
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DE7821340U 1978-03-09 1978-07-15 Plattenförmiger Schichtwerkstoff aus miteinander verbundenen Schichten Expired DE7821340U1 (de)

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