DE8007769U1 - Tafelfoermiges bauelement - Google Patents

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Meinzeichen: 360/83

13. März 1980

Tafelförmiges Bauelement

Die Erfindung betrifft ein tafelförmiges Bauelement mit aus Metallblechen, vorzugsweise Stahlblechen, bestehenden äußeren Flächen und einem zwischen diesen Blechen liegenden, mit den zugekehrten Oberflächen der Bleche festverbundenen Schaumstoffkern.

Für viele Konstruktionsaufgaben wären tafelförmige oder plattenförmige Bauelemente vorteilhaft einzusetzen, wenn si# über gewisse Eigenschaften verfugten.

Man verwendet für Bauzwecke vielfach Platten aus Holz oder aus Kunstharz verleimten Holzspänen, sogenannte Spanplatten oder Gipskartonplatten oder sonstige aus organischen und anorganischen Materialien be-

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Postscheck: Hannover 285658-306 (BLZ 25010030) -Cim*ekbinfc: HfenrSover3348483 (BLi'jfcO40066) -Deutsche Bank Hannover: 22/42030 (BLZ 25070070)

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stehende plattenförmige Bauelemente, die jedoch wegen ihrer mechanischen Festigkeitswerte, wegen ihrer Brennbarkeit oder wegen ihrer geringen Beständigkeit gegen Wasser oder Feuchtigkeit nicht immer eingesetzt werden können.

Vorteilhaft wären Bauelemente in tafel- oder plattenförmiger Gestalt, die nicht nur einen möglichst großen Flächeninhalt haben, sondern die auch bei Erfüllung der erforderlichen mechanischen Festigkeiten relativ leicht sind, die unbrennbar oder zumindest schwer entflammbar sind, die auch Witterungseinflüssen gut auf lange Zeit standhalten können und die eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

Solche tafel- oder plattenförmigen Bauelemente wären z. B. einsetzbar im Hochbau, im Fahrzeugbau, auch bei Inneneinrichtungen von Schiffen und sonstigen Wasserfahrzeugen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein solches plattenförmiges Bauelement zu schaffen, welches diese universelle Verwendbarkeit besitzt.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Bauelement der eingangs beschriebenen Art wenigstens aus zwei nebeneinander liegenden, an ihren Rändern miteinander verfalzten Stahlblechen für die beiden Deckschichten des Schaumstoffkernes besteht.

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Auf diese Weise entsteht ein tafel- oder plattenförmiges Bauelement praktisch jeder beliebigen Länge und Breite, dessen Oberflächen von wenigstens zwei nebeneinander liegenden Stahlblechen gebildet sind, zwischen denen ein Schaumstoffkern liegt, der mit den zugekehrten Oberflächen des Stahlblechs fest verbunden ist, entweder bei der Herstellung der Einschäumung des Schaumstoffkerns zwischen den Blechen oder durch Verkleben.

Bei den Blechen handelt es sich vorzugsweise um 0,5 mm Feinstahlblech, sogenanntes Karosserieblech, das oberflächenvergUtet und vorlackiert sein kann.

Ein solches tafelförmiges Bauelement ist für die unterschiedlichsten Verwendungszwecke geeignet. Es hat für die meisten Anwendungszwecke ausreichende Festigkeiten und eine dauerhafte, korrosionsbeständige Oberfläche, die im wesentlichen frei von Fugen und Stössen ist. Lediglich im Bereich des Verbindungsfalzes zweier Bleche ist eine flache Einsickung vorhanden.

Obgleich es Bleche aus Aluminium gibt, die beträchtliche Breiten haben und mit denen man großflächige Bauelemente dieser Art herstellen könnte, so hat doch Aluminium wesentliche Nachteile, die sich insbesondere hinsichtlich seiner Festigkeit als auch hinsichtlich seiner Kosten ergeben.

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Andererseits ist Feinblech dieser Art nur in geringen Breiten erhältlich. Nun könnte man mehrere Bleche dieser Art durch eine gelaschte einschnittige Nietung miteinander verbinden, jedoch wUrden dadurch die Blechkanten an denen das Metall frei zu Tage liegt, der Atmosphäre ausgesetzt sein und Korrosion herbeifuhren, oder es wären zusätzliche Schutzmaßnahmen zu treffen.

Die erfindungsgemäße Verbindung der Bleche durch Falzen hat dagegen den Vorteil, daß die Schnittkante der Bleche im Falz eingebettet liegt und durch die umgebenden Blechschichten geschützt ist.

Die sich dadurch berührenden Oberflächen der beiden miteinander verbundenen Bleche dichten den Falz nach außen hin ab.

Auf diese Weise können nun Bauelemente der eingangs beschriebenen Art praktisch jeder Größe hergestellt werden, soweit sie noch handhabbar sind.

Falls gewünscht und für bestimmte Verwendungszwecke erstrebenswert,, kann aber auch das eine oder andere Blech vor dem Verfalzen mit einer oberflächlichen Struktur oder Verformung versehen sein, beispielsweise mit einer eingearbeiteten Nut oder Sicke.

Die Herstellung derartiger Bauelemente erfolgt vorzugsweise kontinuierlich, indem von wenigstens zwei für die obere und die untere Deckschicht vorgesehenen Blechrollen das Blech kontinuierlich abgezogen,

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einer entsprechenden Falzeinrichtung zugeführt und miteinander verfalzt wird, um dann in einem weiteren Arbeitsgang und in einer geeigneten Vorrichtung mit dem Schaumstoff versehen zu werden, der den Kern bildet und beide Blechlagen miteinander verbindet.

Diese Bauelemente können dann auf gewisse Abmessungen zugeschnitten und der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1: eine Ansicht eines Bauelements, welches aus drei miteinander verfalzten Blechen verbunden ist,

Fig. 2: zeigt einen Schnitt durch ein solches Blech auf der Linie I - I,

Fig. 3: zeigt einen Falz, einfacher Art, Fig. 4: einen Falz vorteilhafter Art und Fig. 5: eine weitere Ausbildung eines bevorzugten Falzes.

Die Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Bauelements ist nicht Gegenstand dieser Erfindung, vielmehr kann jede geeignete Maschine oder Konstruktion dafür verwendet werden, die es gestattet, von einer Feinblechrolle mit einem Blech von 0,5 mm Dicke Bahnen abzuziehen, diese in eine solche Lage mit ihren Kanten zueinander zu bringen, daß sie in einem entsprechenden Walzwerk verformt und miteinander verfalzt werden können.

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Diese Art der Verbindung von Blechen, die an sich bekannt ist, erfolgt dabei vorzugsweise so, daß sowohl die Bische für die obere Blechlage des Bauelements als auch die Bleche für die untere Blechlage gleichzeitig und kontinuierlich von Blechrollen abgezogen werden, miteinander verbunden werden und der Schaumstoffkern zwischen die Bleche eingearbeitet wird.

Das Einarbeiten des Schaumstoffkerns kann dabei so erfolgen, daß der Schaum in Form einer geeigneten Rezeptur, beispielsweise auf der Basis von Polyurethan, zwischen die Bleche gegeben wird, dort sich zu einem Schaum entwickelt, der sich gegen die zugekehrten Oberflächen der Bleche entwickelt, gegen diese Bleche drückt und sich mit ihnen fest verbindet.

Die entsprechenden Blechoberflächen können dabei bereits vor oder kurz vor der Zuführung des den Schaum bildenden Kunststoffs präpariert sein, so daß eine gute und ganzflächige Verbindung mit dem Schaumstoff eintritt.

Es ist natürlich auch möglich, solche tafelförmigen Bauelemente von endlichen Blechstücken, die miteinander verfalzt werden, zu bilden, falls das aus irgendeinem Grund erforderlich sein sollte.

Vorzugsweise und der Wirtschaftlichkeit wegen würde jedoch die kontinuierliche Fertigung von der Rolle vorzuziehen sein.

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Sobald das Bauelement in der oben beschriebenen Art fertiggestellt ist, wird es quer zu seinen Verfalzungen auf bestimmte Abmessungen geschnitten.

In Fig. 1 ist ein solches Bauelement dargestellt, welches aus drei Blechen 1, 2 und 3 besteht und zwar jeweils für die obere als auch für die untere lage, die an den Falzungen 4 und 5 miteinander verbunden sind.

Diese Falzungen sind in Fig. 2, die einen Querschnitt durch das Bauelement nach Fig. 1 zeigt, im Schnitt schematisch angedeutet und in ihrer Größe, wegen der Verdeutlichung, natürlich Übertrieben.

Aus Fig. 2 geht ferner hervor, daß die Falzungen für die obere und die untere Deckschicht vertikal übereinander liegen. Die der unteren Deckschicht sind mit 4¹ und 5' bezeichnet, während die Bleche die Bezeichnung T, 2* und 3' tragen. Der Schaumstoffkern trägt das Bezugszeichen 6.

Es ist jedoch auch möglich so zu verfahren, daß die Falzungen nicht direkt untereinander liegen, sondern seitlich versetzt zueinander, beispielsweise bis zu einer halben Blechbreite. Dies kann für manche Anwendungszwecke von Vorteil sein.

In Fig. 3 ist ein Falz dargestellt. Das linke Blech ist beispielsweise das Blech 1 und das rechte das Blech 2. Der Falz 4 liegt in dem Schaumstoffkern eingebettet, von dem ein Teil dargestellt ist.

Es ist aus dieser Figur ferner zu ersehen, daß die Schnittkante der Bleche bei 7 fUr das Blech 2 und 8 fUr das Blech 1 allseitig von den umgebogenen Blechrandstreifen eingebettet sind und flächige Berührung zwischen diesen vier Lagen bei 9 vorhanden ist.

Nach außen tritt nur eine flache V-förmige Nut 10 in Erscheinung, die gewölbte Ränder besitzt. Diese Nut könnte beispielsweise bei weiterer Verarbeitung des Bleches sogar zugespachtelt oder ausgefüllt werden bei der Aufbringung weiterer Anstriche oder oberflächlichen Schichten, so daß das Bauelement eine einheitliche oberflächliche Erscheinungsform besitzt.

Da, wie eingangs erläutert, das Blech oberflächlich vergütet, lackiert oder dergleichen behandelt sein kann, wird der Innenraum des Falzes beim Zusammenpressen der verschiedenen Blechrandstreifen praktisch abgedichtet, so daß die Schnittkanten 7 und 8 geschützt f \nd.

Im übrigen bettet auch der Schaumstoffkern den Falz allseitig flüssigkeit»- und gasdicht ein, so daß irr. Gegensatz zu Nietvsrbin= düngen ein ausgezeichneter Schutz in jeder Hinsicht für den Falz gegeben ist.

Das großflächige tafelförmige Bauelement ist vielseitig verwendbar und wird vorzugsweise dort eingesetzt, wo bisher Flächen oder

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Bauteile aus vielen kleinen platten- oder leistenförmigen Elementen

aufgebaut werden mußten.

Die Rezeptur für die Herstellung des Schaumstoffs fUr den

Kern des Bauelements bzw. der Schaumstoff selbst, falls dieser durch Kleben mit den Blechen verbunden wird, ist so ausgewählt, daß sich ein Schaumstoff ergibt, der als konstruktives Element zur Festigkeit des Bauelements beiträgt.

Aufgrund dieser erfinderischen Maßnahme ist es auch möglich, so relativ dünnes Stahlblech zu verwenden, wie es hier der Fall ist.

In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausgestaltung des Falzes zur Verbindung der Bleche dargestellt.

Um zu vermeiden, daß bei zu scharfer Umbiegung der Blechstreifen im Bereich des Falzes und des sich dadurch ergebenden geringen Biegeradius die oberflächlichen VergUtungsschichten, beispielsweise die Zinkschicht oder die Lackschichten wegen des kleinen Biegeradius Risse bekommen, die dann zu Korrosionserscheinungen fuhren können und allen sich daraus ergebenden Nachteilen ist wenigstens die Umbiegung des Randstreifens des außen liegenden Blechs mit einem verhältnismäßig großen Biegeradius gewählt, so daß die Umbiegung praktisch tropfenförmige Gestalt in ihrem Querschnitt hat.

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§ Die Umbiegung des anderen zu verbindenden Bleches kann da-

gegen schärfer gebogen sein, weil es innen liegt und auch von dem

i| Schaumstoff eingebettet ist.

Diese Umbiegung größeren Radius, die mitdem Bezugszeichen 12

i| in Fig. 4 gezeigt ist, kann, falls gewünscht, ausgefüllt sein, bei-

spielsweise durch einen Kunststoffdraht 13. Die reibungsschlüssige

Verbindung des Falzes kommt dann weiter nach innen zu liegen, wie

bei 9* dargestellt, wo die Blechrandstreifen fest gegeneinander gepreßt sind.

Bei der Ausgestaltung dieses Falzes ist der umgebogene Blechrandstreifen vorzugsweise breiter als bei der Ausgestaltung nach Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Falzes zur Verbindung von Blechen des erfindungsgemäßen Gegenstandes. Diese Ausgestaltung ist ebenfalls besonders vorteilhaft und in einer entsprechenden Vorrichtung einfach und wirkungsvoll herzustellen.

Dieser Falz unterscheidet sich dadurch., daß die abgebogenen ineinandergreifenden Blechrandstreifen zunächst etwa rechtwinklig zur Ebene der Bleche verlaufen und das eine Blech lediglich einen einfach etwa rechtwinklig abgebogenen Rand aufweist, während das andere Blech in einem großen Bereich rechtwinklig abgebogen ist und etwa die Hälfte dieses abgebogenen Randstreifens U-förmig nach außen zurückgebogen ist.

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Der einfach abgebogene Randstreifen des Bleches 1 ist mit 17 bezeichnet, der U-förmig zurückgebogene Randstreifen des Bleches 2 mit 16 und 16'.

Das Besondere an dieser Falzverbindung besteht nun darin, daß diese drei ineinanderliegenden Blechschichten 16, 16' und 17 nun noch zusätzlich gepunzt sind, was bedeutet, daß in bestimmten, vorzugsweise regelmäßigen Abständen kreisförmige Einprägungen angebracht sind, die durch das Bezugszeichen 15 angedeutet sind. Durch diese kreisförmigen, näpfchenförmigen Einprägungen werden alle drei Blechlagen 16, 16' und 17 entsprechend verformt, so daß sich außer der kraftschlüssigen, auf Reibung beruhenden Verbindung noch eine formschlüssige Verbindung ergibt, was zu einer zusätzlichen Festigkeit des Falzes führt.

Der Falz, der nun rippenartig von der inneren Oberfläche in den Schaumkern hineinragt, verleiht dadurch dem Bauelement zusätzliche Steifig- bzw. Festigkeit.

Die Umbiegungen der beiden Bleche 1 und 2 bei 13 sind dabei ebenfalls wieder so gewählt, daß eine Beschädigung der oberflächlichen Beschichtungen der Bleche nicht erfolgt, insbesondere keine Rißbildung oder Haarrißbildung eintritt.

Die Fig. 5 ist der besseren Verdeutlichung der Ausgestaltung des Falzes in einem größeren Maßstab als die übrigen Figuren gezeichnet. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet wieder den Schaumstoffkern.

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1. Tofeiförmiges Bauelement mit aus Metallblechen, vorzugsweise Stahlblechen, bestehenden äußeren Flächen und einem zwischen diesen Blechen liegenden, mit den zugekehrten Oberflächen der Bleche fest verbundenen Schaumstoffkern, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement wenigstens aus zwei nebeneinander liegenden, an ihren Längsrändern miteinander verfalzten Stahlblechen (1, 2) fUr die beiden Deckschichten des Schaumstoffkerns (6) besteht.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verfalzten Stahlbleche sogenannte Karosseriebleche sind mit oberflächlicher Vergütung.

3. Bauelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Falze (4, 5) der Bleche der Oberseite und der Unterseite in einer vertikalen Ebene liegen.

4. Bauelement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Falze (4, 5) der Bleche der Oberseite zu denen der Unterseite seitlich versetzt liegen.

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5. Bauelement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkern (6) ein Polyurethanschaumstoff ist.

6. Bauelement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkern (6) konstruktives Element des tafelförmigen Bauelements ist.

7. Bauelement nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die umgebogenen Blechrandstreifen, die den Falz bilden, wenigstens an einem Blech so breit gewählt sind, daß sich eine im Querschnitt tropfenförmige Umbiegung (12) ergibt mit relativ großem Biegeradius.

8. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt tropfenförmige Umbiegung (12) ausgefüllt ist, beispielsweise durch einen Kunststoffdraht oder Aluminiumdraht (13).

9. Bauelement nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Randstreifen der zu verbindenden Bleche (1, 2) rechtwinklig mit relativ großem Krümmungsradius bei (13) umgebogen sind und der eine Randstreifen eine weitere U-förmige Umbiegung besitzt (16, 16') in die der andere umgebogene Randstreifen (17) eingesteckt ist und alle

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drei übereinanderliegenden Blechstreifen (16, 16' und 17) zusammengepreßt sind und zusätzlich durch eine Einprägung (Punzung) (15) formschlüssig miteinander verbunden sind.