Verbundplatte
Die Erfindung betrifft eine Verbundplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung ist auf Leichtbaustrukturen gerichtet und insbesondere für den Einsatz im Raumzellenbau, Fahrzeug- und Schiffsbau geeignet.
Aus DE 203 19 426.8 sind Verbundplatten mit wenigstens einem Pyramidenblech bekannt. Als Nebenformelemente eingebrachte Pyramiden, beispielsweise Dreiecks-, Rauten- oder Sechseckpyramiden, sind versetzt angeordnet, und in wenigstens einer Richtung sind diagonal und mit einem Versatz verlaufende Stege oder mäander- oder zickzackartig verlaufende Stege ausgebildet, welche zu einer Erhöhung der Zug- und Druckbelastung des Pyramidenbleches und der daraus hergestellten Pyramiden-Verbundplatten führen.
Bei Verwendung als Bodenelement oder als Deckenelement, beispielsweise im Innenausbau für Kabinen im Schiffs- und Waggonbau, wird ein ebenes Zugblech oder ein tiefgezogenes, mit relativ flachen Vertiefungen versehenes Zugblech unter einem Pyramidenblech angeordnet. Bei alternativen Pyramiden-Verbundplatten aus zwei Pyramidenblechen, welche unterschiedliche Tiefen aufweisen können, werden die Pyramidenbleche spiegelsymmetrisch angeordnet.
In DE-OS 26 12 737 ist eine Verbundplatte aus zwei- oder mehrschaligen Leichtbau-Konstruktionselementen für Schalungen, Fertigwände und dergleichen beschrieben, welche aus Wabenplatten mit quer zueinander verlaufenden Systemen von untereinander parallelen, durchlaufenden Rinnen bestehen. Die Rinnen weisen einen trapezförmigen Querschnitt auf, und wenigstens zwei Wabenplatten werden mit einander zugekehrten Rinnen verbunden. Die Wabenplatten können Holz- oder Holzfaserplatten oder nagelbare Kunststoffplatten sein, und in die Rinnen können Abstandsglieder als lang gestreckte Profilleisten oder Armiereisen, Elektro- oder Sanitärleitungen angeordnet werden.
Aus DE 102 22 495 Cl ist eine Wabenplatte bekannt, welche aus zwei Platten mit jeweils einseitig geprägten Höckern besteht. Die Höcker weisen eine auf Sechsecken beruhende
Bauart auf, und die zweite Platte wird nach einer Drehung o von 180 um die horizontale Achse von unten versetzt in die erste Platte passgenau eingesetzt. Die spiegelbildlich zueinander angeordneten und ineinander greifenden Höcker- Platten sollen eine verbesserte Stabilität aufweisen und in Kombination mit Deckblechen für Sandwich-Strukturen verwendbar sein.
Nachteilig ist ein relativ aufwändiger Herstellungsprozess aufgrund der Höckerstrukturen, welche sechseckige Deckflächen und zwölfeckige Grundflächen aufweisen.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Verbundplatte mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Platte, in denen Erhebungen rasterartig ausgebildet sind, zu schaffen, welche zur Aufnahme der jeweils erforderlichen
Zug- und Druckkräfte geeignet ist, besonders vorteilhaft im Containerbau angewendet und den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden kann und sich für Sandwich-Strukturen eignet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten und in der Figurenbeschreibung weiter beschrieben.
Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, wenigstens zwei Platten mit im Wesentlichen gleichartigen, jedoch unterschiedlich dimensionierten Erhebungen zu versehen, welche derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Platten mit den Erhebungen unter- bzw. übereinander angeordnet werden können und dabei die Erhebungen der unteren Platte unter Auslassung von wenigstens einer Erhebung der oberen Platte in die Erhebungen der oberen Platte hineinragen.
Erfindungsgemäß sind die Erhebungen der ersten Platte und die Erhebungen der zweiten Platte kegelstumpfartig ausgebildet, wobei die Erhebungen der zweiten Platte, welche unter der ersten Platte angeordnet und mit dieser verbunden wird, größer ausgebildet sind, d.h., sie weisen eine Grundfläche mit einem größeren Durchmesser und eine größere Höhe als die Erhebungen der ersten Platte auf.
Gemäß der Erfindung wird die zweite Platte mit ihren größeren Erhebungen derart unter der ersten Platte mit den kleineren Erhebungen angeordnet, dass die größeren Erhebungen der zweiten Platte in die kleineren Erhebungen der ersten Platte hineinragen und vorteilhafterweise mit einem oberen Bereich formschlüssig aufgenommen werden können.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der wenigstens zwei Platten ergeben sich Kontaktbereiche zwischen der ersten und zweiten Platte, welche die Steifigkeit und Druckbelastung des Plattenverbundes wesentlich erhöhen. Gleichzeitig besteht eine vorteilhafte Möglichkeit der Verbindung der ersten und zweiten Platte in diesen Kontaktbereichen, welche die Deckflächen und/oder Mantelbereiche der ineinander angeordneten Erhebungen umfassen, während die Platten mit ihren Basisbereichen zwischen den Erhebungen voneinander beabstandet sind.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Erhebungen der ersten und zweiten Platte als Vertiefungen auszubilden bzw. zu betrachten und die erste und zweite Platte mit unterschiedlich dimensionierten Vertiefungen auszubilden, derart, dass die größeren Vertiefungen der dann als obere Platte angeordneten, zweiten Platte in den kleineren Vertiefungen der unteren, ersten Platte aufgenommen sind, jedoch die Basisbereiche der ersten und zweiten Platte entsprechend den unterschiedlichen Höhen der Vertiefungen voneinander mit Abstand angeordnet sind.
Insbesondere für Boden-, Decken- und Wandkonstruktionen, beispielsweise für Container, ist es zweckmäßig, eine Deckplatte, mit z.B. etwa 2 mm Blechstärke, über der ersten Platte anzuordnen. Die Deckplatte ist vorteilhafterweise flach ausgebildet und im Bereich der Erhebungen der ersten Platte mit dieser verbunden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden mehr als zwei Platten unter- bzw. übereinander angeordnet, so dass deren unterschiedlich dimensionierten Erhebungen zumindest bereichsweise formschlüssig ineinander ragen und verbunden werden können.
Eine dritte Platte, welche unter der Deckplatte sowie unter der ersten und zweiten Platte mit deren unterschiedlich großen Erhebungen angeordnet wird, weist dann Erhebungen mit einer Grundläche mit einem größeren Durchmesser als die zweite Platte auf. Die Erhebungen der dritten Platte sind außerdem höher als die Erhebungen der zweiten Platte, wobei die Deckflächen der kegelstumpfartigen Erhebungen der ersten, zweiten und dritten Platte weitgehend gleich groß gehalten werden können und nur relativ gering voneinander abweichen können, um eine formschlüssige Aufnahme und Verbindung zu gewährleisten.
Eine erhöhte Steifigkeit einer Verbundplatte wird auch dadurch erreicht, dass die mit den kleineren Erhebungen versehenen Platten entsprechend mehr Erhebungen aufweisen als die Platten mit den größeren Erhebungen. Für eine Steifigkeit entsprechend den jeweiligen Erfordernissen können Platten derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt werden, dass eine, zwei oder mehr Erhebungen "frei" bleiben, d.h. nicht zur Aufnahme der Erhebungen der darunter angeordneten Platte(n) dienen.
Vorteilhafterweise kann die obere, im Wesentlichen ebene Deckplatte eine weitere Verbesserung der Stabilität erfahren, indem Versteifungselemente, beispielsweise voll- oder hohl ausgebildete Elemente stempelartig zwischen der Deckplatte und der darunterliegenden ersten Platte angeordnet werden. Die Versteifungselemente können beispielsweise Profile, Rohre oder auch Formelemente, wie Trichter sein, und auch aus Kunststoff bestehen.
Es ist zweckmäßig, zur Positionierung und Halterung in der Deckplatte Ausformungen, welche nur geringfügig über die Deckplatte überstehen und beispielsweise noppenartig ausge-
bildet sind, vorzusehen. Diese Ausformungen können zweck- mässigerweise in ihrer Form und Größe komplementär zu den Versteifungselementen ausgebildet werden.
Von Vorteil ist außerdem, dass die Ausformungen in der Deckplatte einer z.B. als Bodenplatte eines Containers verwendeten Verbundplatte zur Befestigung des Transportgutes bzw. von Paletten dienen können. Durch eine komplementäre Anordnung und Dimensionierung kann z.B. eine formschlüssige Halterung der aufliegenden Paletten und dergleichen erreicht werden.
Geeigneterweise sieht die Erfindung vor, dass die Versteifungselemente nicht nur zwischen der Deckplatte und der ersten Platte, sondern auch zwischen den einzelnen Platten und/oder von der unteren bis zur Deckplatte im Bereich der entsprechenden Erhebung der unteren Platte reichend angeordnet werden können.
Zur Anordnung der Versteifungselemente können Aufnahmen in den Basisbereichen der Platten zur fußseitigen Aufnahme der Versteifungselemente ausgebildet sein.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, die unterschiedlich großen kegelförmigen Erhebungen in den einzelnen Platten als regelmäßige Kegelstümpfe mit kreisförmigen Grundflächen und Deckflächen oder mit polygonalen Grundflächen und Deckflächen auszubilden. Beispielsweise können die Erhebungen eine Sechseck-Struktur aufweisen und als Pyramidenstümpfe in der erfindungsgemäßen ineinander gesteckten Anordnung eine Verbundplatte bilden.
Die erfindungsgemäße Verbundplatte kann bevorzugt aus tiefgezogenen Blechen, insbesondere aus Blechen aus Nichteisenmetallen, aus Stahl-, Edelstahl- bzw. Aluminiumblechen,
hergestellt werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit Kunststoffe, Papier, Pappe oder ein glas- oder kohlefaserverstärktes Material für die Platten bzw. für einzelne Platten zu verwenden.
Auch ist es vorteilhaft, eine Grundplatte, welche beispielsweise wie die Deckplatte ausgebildet ist, mit wenigstens einer ersten und zweiten Platte mit unterschiedlich großen Erhebungen zu kombinieren.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass die Grundflächen der Erhebungen der einzelnen Platte domartig bzw. gering erhöht ausgebildet sind. Dadurch besteht die vorteilhafte Möglichkeit einer Rast- und Klippsverbindung der einzelnen Platten im Bereich dieser erhöhten Deckflächen. Weitere Verbindungsmöglichkeiten sind Kleben, Schweißen, Nieten oder Löten.
Eine bevorzugte Ausbildungsvariante sieht eine Deckplatte sowie eine erste, zweite und dritte Platte vor, deren Erhebungen als Rotationskegel mit einem Kegelwinkel von 30 +/- o
5 ausgebildet sind und deren Höhen und Durchmesser einem Verhältnis von 1:2:4 genügen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Verbundplatte;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Verbundplatte gemäß Fig. 1, jedoch vor dem Zusammenbau;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine alternativ ausgebildete erfindungsgemäße Verbundplatte;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Verbundplatte gemäß Fig. 3, jedoch vor ihrem Zusammenbau;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Platten und Versteifungselemente für eine weitere alternativ ausgebildete erfindungsgemäße Verbundplatte;
Fig. 6 einen Längsschnitt nach Linie VI-VI in Fig. 7 und
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Verbundplatte nach Fig. 6.
Die Verbundplatte 2 nach Fig. 1 und 2 besteht aus einer Deckplatte 3 und unter dieser angeordneten Platten 4, 5, 6, welche mit Erhebungen 14, 15, 16 versehen sind.
Insbesondere Fig. 2 verdeutlicht, dass die Erhebungen 14 der ersten Platte 4 kleiner als die Erhebungen 15 der zweiten Platte 5 und die Erhebungen 15 der zweiten Platte 5 wiederum kleiner als die Erhebungen 16 der dritten Platte 6 ausgebildet sind. Die Erhebungen 14, 15, 16 weisen die Form von Kegelstümpfen auf und sind in jeder Platte 4, 5, 6 mit identischen Grundflächen 24, 25, 26 und identischen Deckflächen 34, 35, 36 ausgebildet und regelmäßig angeordnet.
Aus den Fig. 1 und 2 geht hervor, dass die erste Platte 4 mehr Erhebungen 14 als die zweite Platte 5 und die zweite Platte 5 wiederum mehr Erhebungen 15 als die dritte Platte 6 aufweist. Die kegelstumpfförmigen Erhebungen 14, 15, 16 sind jedoch derart ausgebildet, dass die Platten 4, 5, 6 im Bereich ihrer Erhebungen 14, 15, 16 ineinander gesteckt
werden können und die jeweiligen unteren Erhebungen 15, 16 formschlüssig in den jeweiligen oberen Erhebungen 14 aufgenommen sind. In den Kontaktbereichen der Platten 4, 5, 6, welche im Bereich der Deckflächen 34, 35, 36 und Mantelbereiche ausgebildet sind, kann die Verbindung der ersten, zweiten und dritten Platte 4, 5, 6 erfolgen.
Im Bereich der Deckflächen 34 der Erhebungen 14 der ersten Platte 4 kann außerdem die Deckplatte 3 mit der ersten Platte 4 verbunden werden.
Die kegelstumpfartigen Erhebungen 14, 15, 16 der ersten Platte 4, zweiten Platte 5 und dritten Platte 6 weisen im
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 einen Kegelwinkel o α von etwa 30 auf. Der Kegelwinkel α ist hierbei der Winkel zwischen den Mantellinien des Kegelstumpfes gemessen im Achsschnitt.
Aus den Fig. 1 und 2 geht des Weiteren hervor, dass die Erhebungen 15 der zweiten Platte 5 unter Auslassung von einer Erhebung 14 der ersten Platte 4 in den Erhebungen 14 aufgenommen sind. Analoges gilt für die Aufnahme der Erhebungen 16 der dritten Platte 6 in den Erhebungen 15 der zweiten Platte 5. Die Verbundplatte 2 gemäß Fig. 1 erfährt aufgrund der kegelstumpfartig ausgebildeten und regelmäßig ineinander aufgenommenen Erhebungen 14, 15, 16 eine vorteilhafte Versteifung, zu welcher auch die Erhebungen 14, 15 beitragen, welche "frei" bleiben.
Die Verbundplatte 2 der Fig. 3 und 4 entspricht bis auf eine erhöhte Ausbildung der Deckflächen 34, 35, 36 der einzelnen Erhebungen 14, 15, 16 der Verbundplatte der Fig. 1 und 2. Komplementär zu den zylindrischen Erhebungen 44, 45, 46 sind zudem in einer Deckplatte 3 Ausformungen 13 ausge-
bildet. Diese Ausformungen 13 können kreiszylindrische Erhöhungen bzw. Vertiefungen in der Deckplatte 3 sein, wenn die Deckflächen 34, 35, 36 bzw. die zylindrischen Erhöhungen 44, 45, 46 der Erhebungen 14, 15, 16 ebenfalls kreiszylindrisch ausgebildet sind. Die Grundflächen 24, 25, 26 der Erhebungen 14, 15, 16 sind dann ebenfalls kreisförmig ausgebildet.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Erhebungen 14, 15, 16 mit polygonalen Grundflächen und Deckflächen oder auch mit polygonalen Grundflächen und kreisförmigen Deckflächen bzw. kreiszylindrischen Erhöhungen zu versehen. Beispielsweise können die formschlüssig ineinander eingreifenden Erhebungen und die zwischen diesen angeordneten Erhebungen pyramidenstumpfförmig ausgebildet sein (nicht dargestellt) .
Anordnung und Ausbildung der Ausformungen 13 in der Deckplatte 3 können vorteilhaft einer formschlüssigen Befestigung dienen, beispielsweise von Paletten, wenn die Verbundplatte 2 als Bodenplatte eines Containers oder ähnlichem eingesetzt wird (nicht dargestellt).
In den Fig. 5 bis 7 ist eine Verbundplatte 2 vor der Verbindung (Fig. 3), im Längsschnitt (Fig. 6) und in einer perspektivischen, teilgeschnitten Darstellung gezeigt, welche aus einer Deckplatte 3, einer ersten Platte 4 mit einer Vielzahl kleinerer, kegelstumpfförmiger Erhebungen 14 und einer zweiten Platte 5 mit weniger und größer ausgebildeten, kegelstumpfartigen Erhebungen 15 besteht und zusätzlich Versteifungselemente 7 aufweist.
Die Deckplatte 3 entspricht der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Deckplatte, und auch die erste Platte 4 stimmt mit zy-
lindrisehen Erhöhungen 44 bzw. Deckflächen 34 und Grundflächen 24 mit der ersten Platte 4 der Verbundplatte der Fig. 3 und 4 überein. Analoges gilt für die zweite Platte 5 mit ihren Erhebungen 15 und zylindrischen Erhöhungen 45 im Bereich der Deckflächen 35. Gleiche Merkmale wurden mit identischen Bezugszeichen versehen.
Zur Erhöhung der Steifigkeit der Verbundplatte 2 sind Versteifungselemente 7 zwischen der zweiten Platte 5 und der ersten Platte 4 vertikal angeordnet, wobei Versteifungselemente auch zwischen der ersten Platte 4 und der Deckplatte 3 angeordnet sein könnten (nicht dargestellt). Fußseitig sind die Versteifungselemente 7, welche als hohle Kreiszylinder ausgebildet sind (siehe Fig. 7), an oder auf Aufnahmen 9 angeordnet. Diese Aufnahmen 9 sind in Basisbereichen 8 der zweiten Platte 5, insbesondere mittig zwischen den Erhebungen 15, ausgebildet. Kopfseitig sind die Versteifungselemente 7 in den zylindrischen Erhöhungen 44 der ersten Platte 4 und diese in den Ausformungen 13 der Deckplatte 3 aufgenommen. Auf diese Weise wird eine mit relativ einfachen Mitteln erhöhte Steifigkeit der Verbundplatte 2 erreicht.