WO2024062041A1 - Lightweight building board, and use of the lightweight building board - Google Patents

Lightweight building board, and use of the lightweight building board Download PDF

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WO2024062041A1
WO2024062041A1 PCT/EP2023/076083 EP2023076083W WO2024062041A1 WO 2024062041 A1 WO2024062041 A1 WO 2024062041A1 EP 2023076083 W EP2023076083 W EP 2023076083W WO 2024062041 A1 WO2024062041 A1 WO 2024062041A1
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longitudinal
panel
lightweight
transverse
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PCT/EP2023/076083
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Lukas EPPING
Bernd HILBRING
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Lichtgitter Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a lightweight metal panel according to the features in the preamble of claim 1.
  • Lightweight panels are known from practice, in particular comprising wood or wood-based materials.
  • wood-based material panels face the problem of increasingly difficult availability of resources.
  • wood or wood-based materials are susceptible to the effects of moisture and/or moisture, which can reduce both the durability of the products, namely the resistance to biological degradation, and the elasto-mechanical strength.
  • Lightweight plastic panels have a low modulus of elasticity and are flammable. The production of plastics is regularly harmful to the environment. In addition, the necessary raw materials are not always available and are associated with increasing procurement costs.
  • plates which essentially contain metals.
  • Simple (single-layer) sheets as panels have the advantage that they have a completely closed surface. The problem is that a high load capacity of a sheet goes hand in hand with a high use of materials, which is particularly economically disadvantageous.
  • the present invention is based on the object of proposing a plate which can be used in a variety of ways, especially with a low dead weight, and which, depending on the requirements, has a permanently high load-bearing capacity and is durable against external
  • the plate should be easy to manufacture.
  • the invention proposes a flat and load-bearing lightweight construction panel, which essentially comprises metallic materials, in particular steel, stainless steel and / or aluminum.
  • a core with webs forming a support structure is arranged between two outer metal panels.
  • one or more webs create a force-transmitting connection between the metal panels, that is to say a positive, non-positive and / or material connection, preferably by means of welded or adhesive connections, with adhesive bonding being advantageous as there is basically no significant, thermally caused distortion of the Plate elements is induced.
  • a structure comprising two metal panels connected to each other via webs is particularly advantageous because the geometrically optimized design, essentially similar to a double-T structure, allows a high load capacity or load-bearing capacity to be achieved using comparatively only small amounts of material.
  • a resilient overall construction is created which, according to DIN EN ISO 14122, has a trafficability of at least 1.5 kN (load cube of 200 x 200 m 2 ) or according to DIN 1072 a trafficability of SLW60 at least 100 kN (load cube 200 x 600 mm 2 ) or of FL6 at least 85 kN (load cube 200 x 200 mm 2 ) in accordance with EN 1991.
  • Initial tests have shown that a plate thickness between 10 and 120 mm, preferably between 20 and 100 mm, is particularly advantageous.
  • individual sheet metal strips, (round) rods or the like can form the webs, which extend lying between the metal panels, preferably in such a way that the narrow edges of the sheets or the lateral surface of the (round) rods are preferred rest against the metal panels and the metal panels are arranged essentially parallel to one another.
  • the invention is based on the idea of proposing a lightweight building board whose construction can be freely dimensioned depending on the use-dependent load and load cases, namely by adapting the load-bearing elements metal panel and web and the design of a force-transmitting connection between these elements.
  • the longitudinal webs on the one hand and the transverse webs on the other hand are aligned crossing one another and penetrate each other at least in sections.
  • the longitudinal and/or transverse webs have extension openings through which a longitudinal or transverse web extends, at least in sections.
  • both the longitudinal web and the transverse web each have at least one extension opening, and in a particularly advantageous embodiment, the longitudinal and transverse webs are inserted into one another in the area of these two openings.
  • all webs in the respective crossing points are at least partially uninterrupted, so that at least one web has an extension opening through which another web extends. Initial tests have shown that this creates a particularly rigid construction, for example. In certain applications, however, one or more extension openings can also affect the entire cross section of one or more webs, so that they are interrupted and second webs are passed through.
  • a longitudinal web is referred to in this case as a web which, particularly in combination with the other longitudinal webs, makes a significant contribution to the strength of the lightweight building board.
  • a longitudinal web is always connected to at least one of the two metal panels.
  • the function of the crossbars can also go beyond a pure effect of stiffening the core structure, especially if the crossbar in question is also connected to at least one metal plate in a force-transmitting manner.
  • the core-related spacing of the metal panels from one another essentially defines the thickness of the plate, plus the material thickness of the metal panels.
  • the outer sides of the core can be open (in sections) or closed (in sections) and are referred to here as the (circumferential) plate edge.
  • the thickness of the lightweight building board can therefore be easily adjusted, essentially depending on the requirements via the dimensioning and design of the webs.
  • An inventive further development is based on the idea of replacing one of the two outer metal panels with one or more panel sections in the form of one or more beams, for example in the form of individual metal pins and / or metal strips, which can be positioned and connected to webs depending on requirements. In such a design, individual or all of the features described here can be implemented in any combination.
  • the extension openings can have a contour which essentially corresponds to the contour of the penetrating web, or of the web section extending through the extension openings, whereby in the case of a sectional overlap, one of the two webs can protrude beyond the narrow edge of the other web or both Each web extends beyond the narrow edges of the other web.
  • the design of the respective contours can promote a type of press fit, whereby with increasing overlap, that is to say that the contour of the extension opening is smaller than the corresponding contour of the extending web, higher press-in forces may be required in order to insert the webs into one another.
  • the contour of the extension openings is made larger in order to simplify insertion into one another.
  • the extension opening can be designed as an open edge slot.
  • the edge slot relates to an extension opening which has its origin in a longitudinal or narrow edge of a web and, starting from this first edge, extends essentially in the direction of the opposite second narrow edge, but preferably without this to reach the opposite edge in order to exclude a complete interruption of the web.
  • the edge slot is designed to be essentially V-shaped, that is to say that the width of the slot is wider in the edge region than in the base of the slot. This is advantageous in order to be able to insert the penetrating bar more easily.
  • Longitudinal and transverse webs can run at an angle to each other until they meet at the intersection point.
  • one or more longitudinal webs are essentially aligned at right angles to transverse webs, particularly preferably all longitudinal webs to all transverse webs, for example in the manner of a grating or the like.
  • This regular structure can give the lightweight board a particularly high level of mechanical strength.
  • longitudinal and transverse webs can also be aligned irregularly, at an acute and / or obtuse angle to one another, for example to form a honeycomb-like core structure or the like.
  • the core structure made of intersecting webs and outer metal panels creates an inner core space which is composed of several gaps, the gaps regularly not being connected to one another so that fluid cannot flow through them, especially if the peripheral edge is covered or closed by another component.
  • the webs have extension openings in order to be able to plug them into one another, but the extension openings do not have to be designed in such a way that, in addition to a web section extending through them, there are further areas of the extension openings for fluid exchange between two Intermediate spaces are available.
  • further openings in the form of one or more connecting openings can be provided in the webs in order to create a connection through which fluid can flow between two adjacent spaces.
  • connection openings are available for fluid exchange at least in some areas even after the web has been penetrated, these areas are referred to here as connection openings in the sense of a functional definition.
  • the aforementioned connecting opening structures in a web can be designed on the edge side in the form of teeth, which can be easily produced by means of punching, drilling, milling or the like.
  • Extension openings and/or connecting openings can have round, oval or polygonal contours.
  • the openings within a plate can be essentially identical or differ from one another in shape and size.
  • the lightweight panel can be open at the edge, so that, for example, the core space is at least partially accessible from the outside.
  • the core can have a preferably metallic edge web, so that the core space is closed at least in some areas.
  • a component is referred to as an edge web, which is arranged adjacent and essentially parallel to the edge of a metal panel, so that the edge web in turn forms a plate edge that is closed at least in the area of the edge web. If all panel sides have an edge bar, this can create a surrounding panel edge.
  • the edge web can completely or partially close the edge of a plate.
  • connecting openings can be provided in the edge web.
  • the edge web can be designed to be narrower than the plate thickness for a sectional closure, so that an open gap is formed between a metal panel and a longitudinal edge of the edge web, for example in the sense of a connection opening.
  • the longitudinal webs and/or transverse webs can each be connected to both metal panels, preferably directly and in a materially bonded manner. Furthermore, it can be provided that at least one longitudinal web and/or one transverse web is connected to only one metal panel, in that this web is preferably smaller than the other webs, that is to say that it does not essentially correspond to the plate thickness. In this way, for example, connection openings can be dispensed with, which could possibly be necessary in order to be able to connect two spaces separated from one another by a crossbar so that fluid can flow through them. Economically advantageous, material savings can also result in cost advantages. Furthermore, it can be provided that the longitudinal webs are connected directly to the first metal panel and the transverse webs are connected to the second metal panel, so that the force-transmitting connection is essentially completed by the connection between longitudinal and transverse webs.
  • the lightweight construction panel described here proposes a component that can withstand high elasto-mechanical loads.
  • a further development of the invention is based on the idea of being able to increase the shear strength in particular.
  • at least one metal plate can have recesses, for example slot-like recesses, which extend through the metal plate so that it can be grasped.
  • the core structure in particular one or more webs, has at least one projection or an elevation on the longitudinal or narrow edge side, which engages with a recess.
  • the metal plate can advantageously be connected to the projection and thus to the core structure, in particular in a materially bonded manner, for example by means of a welded connection or adhesive bonding.
  • the height of the projection, in the manner of a web widening corresponds at most to the thickness of the metal panel, so that the projection does not protrude from the recess or from the surface of the metal panel. As a result, a largely smooth surface can be created.
  • the recesses are designed differently in the manner of a trough, pocket or the like, so that they do not extend through from one surface of a metal panel to the other, but rather provide a cavity in a metal panel into which a Projection, as described above, can intervene.
  • the contour of a recess essentially corresponds to the contour of a projection, in order in particular to be able to form a highly resilient positive and/or frictional connection.
  • At least one metal panel can have an anti-slip surface on the side facing away from the core.
  • the surface can, for example, have an anti-slip coating in the form of a paint, a film or the like.
  • Plastics can advantageously be used as coating systems, for example based on polyurea or polyurethane or similar.
  • the coating systems can fundamentally fulfill one or more purposes. Firstly, a preferably uniform, slip-resistant effect can be achieved, for example to meet the requirements for a slip resistance class between R9 to R13.
  • the coating systems provided can enable color accents or color marking of certain areas of the surface in order to be able to point out possible danger areas in an industrial environment, for example, without having to accept a reduced performance of the coating.
  • a low-injury surface can be created that can generally be suitable for use in barefoot areas.
  • the proposed coating measures can be used to create a chemically resistant surface that is, for example, resistant to oils, fats, fuels, road salts or similar substances with a fundamentally corrosive effect.
  • Corrosion resistance can advantageously be achieved, for example, by a combination of hot-dip galvanizing or Sendzimir galvanizing and a coating system.
  • a metal plate can be profiled in a non-slip manner on the surface facing away from the core, for example in the manner of a tear plate, checker plate or the like, such surface structures being advantageously introduced using press rolling processes or the like.
  • both metal panels each have a coating and/or a profiling on the surface facing away from the core.
  • the longitudinal webs can be aligned essentially parallel to one another, at least in sections. Alternatively or additionally, it can also be provided that longitudinal webs run largely parallel to the edge of the plate. Furthermore, it can alternatively or additionally be provided that one or more longitudinal webs extend in a wave-like manner in a plane and/or in a plane obliquely to the edge of the plate.
  • a corresponding number of longitudinal and/or transverse webs is implemented in a core structure of the proposed lightweight panel.
  • the webs and / or the metal panels are adapted, for example in cross section, depending on the requirements.
  • the described design features of the webs can each provide an independently inventive added value.
  • an orientation can be provided for the transverse webs that deviates from the alignment of the longitudinal webs, for example by being approximately diagonal in the plane of the core structure, that is to say unequally parallel to a plate edge, or in a wave-like manner Alignment.
  • the previous description regarding the course of the longitudinal webs can be transferred to the alignment of one or more cross bars.
  • a regular pattern can be provided for the arrangement of the crossbars, which extends over the entire core structure.
  • transverse webs are only inserted in certain areas into the core structure in order to be able to achieve a higher load capacity in a locally targeted manner, depending on the application.
  • the shear strength of the lightweight panel can be influenced depending on the requirements via the arrangement of the crossbars.
  • the distances between the webs within a core structure are designed to be regular and/or at least partially deviate from one another, with a first distance between a first and a second web being greater than a second distance between the second and a third web.
  • the load-bearing cross sections namely preferably the cross sections of the longitudinal, transverse and / or edge webs
  • lightweight building panels can be created which, for example, can withstand high loads at certain points or in certain areas and still have a low weight, since the support structure is only in the required areas areas is suitably trained.
  • the lightweight board can have a core space, with one or more gaps or hollow chambers forming the core space.
  • the core room can function as an installation level to accommodate electrical or sanitary supply lines or facilities or the like.
  • the core room can alternatively or additionally serve as an insulation layer for energetically and/or acoustically effective insulation be provided.
  • Filling material for example insulation materials or the like, can be introduced into the core space and this can be filled at least in sections. Further measures can be taken to make the core space usable for fire protection.
  • the webs can be designed as simple metal strips.
  • these webs in particular can be designed as profile elements, namely preferably as an I, Z, T and/or C profile.
  • profile cross sections can be roll-formed or folded in a simple manner, whereby the corner regions of the angle profiles can advantageously be designed to be rounded.
  • the profiles are advantageous for production because they can be positioned in a comparatively stable manner, even before they are fixed by welding or gluing. Likewise, forces in stressful situations can be transmitted with comparatively few voltage peaks.
  • a profiled sheet can support a particularly favorable design of a lightweight building board by creating a highly resilient construction. Furthermore, particularly for the edge webs, profiles can be created in the function of a drip edge in order to enable controlled liquid removal from a surface of the metal panels.
  • Metallic materials are advantageous for the present proposal because they, in some cases, have corresponding ones Improvement measures, in the long term, are very resistant to external stress, such as biological degradation or exposure to ultraviolet radiation.
  • the choice of metallic materials can directly influence, among other things, the load-bearing capacity of the plate.
  • metallic materials are also characterized by a high diffusion resistance, in such a way that these materials represent a physical, largely insurmountable barrier for gases, liquids and solids.
  • at least one metal panel without recesses or the like can be provided in the present case, so that a lightweight building board is created which can ensure a closed surface even under the highest chemical and / or physical stresses.
  • connection between the webs and/or between the metal panel and the webs can represent an important factor for influencing the load capacity in particular.
  • the type and type of welding or bonding can directly influence the force transmission between the elements of the proposed lightweight building board.
  • a material thickness of the metal panels is preferably between 1 to 5 mm, particularly preferably 1 to 3 mm, and the material thickness of the longitudinal, transverse and / or edge webs is 0.5 to 5 mm, particularly preferably 1 to 3mm.
  • the invention relates to the use of the proposed lightweight construction sheets, which can be equipped with different combinations of features in accordance with the previous description.
  • the proposed lightweight panel can be used in particular as a structurally effective floor, wall and/or roof element of a building and/or vehicle.
  • a structurally effective element is considered to be a component that is designed to be self-supporting and, moreover, functions as a statically essential component within the overall construction, so that failure could have serious consequences for people and the environment.
  • an at least largely closed surface can be created as a floor covering, which is particularly non-slip with an appropriate coating and at the same time resistant to external influences, such as chemicals or the like.
  • a floor covering with a high load-bearing capacity can be used can be created, whereby the proposed lightweight building board can be dimensioned for different loads and load cases by adapting the load-bearing elements and their connection to one another (positive, non-positive and / or material fit and the extent of the same).
  • the metal materials provided are very durable materials, they can be used in wet areas, such as bathrooms, washing areas or the like, which is always a very problematic application for the lightweight panels known from practice.
  • inlet openings can be provided in the upper metal panel through which a liquid can first reach the core space.
  • the lower metal panel is designed to be essentially liquid-tight. Since these two metal plates are now not parallel, but in particular the lower metal plate has an inclination, the liquid in the core space can be drained away in a direction-oriented manner.
  • the proposed lightweight board is particularly suitable for meeting the high hygiene requirements in food processing.
  • Use as a floor element can be intended in particular for traffic areas, for example steps in a stairwell (or as a railing element), as a roadway in a parking garage (or as an impact fence in the same), as a platform at a train station or the like.
  • a metal plate that is open at the top can be advantageous, in particular to prevent precipitation in the form of To be able to dissipate rain, hail or snow so that icy situations or the like are avoided.
  • the proposed lightweight panel can be used in vehicles or in vehicle construction, in particular to form a floor element (in a trailer) of a truck, a rail vehicle, as a component of the chassis or the vehicle frame, or the like.
  • the lightweight panel can, in addition to the advantages already described above, also represent a structurally effective element of the vehicle, for example as a vehicle floor, which counteracts the pronounced deformation, in particular shear forces, when cornering, for example, with a correspondingly suitable lightweight panel having a comparatively low weight.
  • the weight advantages are surprising for a proposed lightweight metal panel with a correspondingly high load capacity and are of particular importance for the mobile sector.
  • the slip resistance of a vehicle floor can be increased by means of a coating that meets the requirements, so that, for example, additional anti-slip measures in the loading space, such as anti-slip mats, are dispensed with.
  • additional anti-slip measures in the loading space such as anti-slip mats
  • this can significantly simplify and speed up the loading process.
  • practice has shown that mobile anti-slip measures are subject to high wear and tear or are often even missing, with the result that adequate load securing is not guaranteed.
  • the proposed lightweight panel offers a solution for this.
  • FIG. 1 is a perspective view obliquely from below of a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 is a side view of a second exemplary embodiment
  • Fig. 3 is a perspective, partial view obliquely from above of a third exemplary embodiment
  • Fig. 4 is a side view of a fourth exemplary embodiment.
  • Fig. 1 shows a first exemplary embodiment of a lightweight building board 1 in a perspective view obliquely from below.
  • the lower, outer metal plate 2 is not shown, so that FIG. 1 allows a view of the core 3 or into the core space 35.
  • a plurality of longitudinal webs 30 each extend parallel to one another and are arranged essentially equidistant from one another, with three longitudinal webs 30 each being aligned to open in the same direction.
  • the lightweight panel 1 has transverse and edge webs 31, 32.
  • the webs are glued to the outer metal panels 2 in a force-transmitting manner via the upper and lower profile legs, forming a statically extremely resilient overall construction.
  • the edge webs 32 run parallel to the longitudinal webs 30 and to the edge 20 of the metal plate 2.
  • the upper, outer metal plate 2 On the side facing away from the core 3, the upper, outer metal plate 2 has an anti-slip surface 22, namely in the form of a plastic coating, which is not visible here for reasons of illustration.
  • a plurality of transverse webs 31 extend substantially at right angles to the longitudinal webs 30, the longitudinal webs 30 and the transverse webs 31 having a plurality of extension openings 33 and the longitudinal and transverse webs 30, 31 each being inserted into one another in the area of two extension openings 33.
  • the longitudinal webs 30 extend in sections through the extension openings 33 of the transverse webs 31 and on the other hand, the transverse webs 31 extend in sections through the extension openings 33 of the longitudinal webs 30.
  • only the longitudinal webs 30 or only the transverse webs 31 can each Have extension openings 33 through which the other webs extend. Because the longitudinal or transverse webs 30, 31 interlock in this way, a particularly shear-resistant geometry is achieved.
  • the extension openings 33 are designed in such a way that the respective webs mesh tightly with one another, so that there is sometimes a press fit and the webs can only be separated from one another again under increased force, if at all.
  • the webs are glued and/or welded together, regardless of the design of the exemplary embodiment shown.
  • the height of the core in Fig. 1, and thus the plate thickness P, indicated in Fig. 1 by a double arrow, is essentially defined by the height of the longitudinal, transverse and edge webs 30-32.
  • connection openings 34 which make the core space 35 permeable to fluids or the like. Furthermore, the connection openings 34 enable the core space 35 to be filled with a filling material without that significant cavities that cannot be filled would have to be taken care of.
  • FIG. 2 A side view of a second exemplary embodiment is shown in FIG. 2.
  • the lightweight panel 1 shown essentially has a double-T basic structure with a panel thickness P (double arrow).
  • the plate thickness P is defined by the height of the longitudinal webs 30, which abut a metal plate 2 on the narrow or longitudinal edge side and are materially connected to it.
  • the transverse webs 31 and the edge webs 32 are designed to be smaller, so that, for example, the transverse webs extend through the extension openings 33, particularly in the upper third of the longitudinal webs 30.
  • connection openings can be seen in the edge of the transverse webs 31 facing the upper, outer metal panel 2.
  • Fig. 3 shows a perspective sectional view obliquely from above of a third exemplary embodiment of a lightweight building board 1, with the upper metal panel 2 being shown transparently in order to enable a view of the structures of the core 3.
  • Longitudinal webs 30 running parallel to one another extend in the core plane between two metal panels 2.
  • the longitudinal webs 30 each have a projection 300, which each engages in a recess 21 in the upper metal panel 2. In this way, a particularly shear-resistant component is created.
  • the transverse webs 31 are not shown in FIGS. 3 and 4.
  • Fig. 4 shows a side view of a fourth exemplary embodiment of a lightweight building board 1 with a perforated lower metal panel 2, the material thickness M of the upper, outer metal panel 2 differing from that of the lower, outer metal panel 2.
  • Several longitudinal webs 30 are indicated in FIG. 4, with each longitudinal web 30 not connecting to the lower metal panel 2 on the longitudinal or narrow edge side.

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Abstract

The invention relates to a lightweight building board (1) comprising two outer metal sheets (2) and a core (3), wherein the core (3) is positioned between the metal sheets (2) and has a plurality of webs made of metal, and the webs create a force-transmitting connection between the two metal sheets (2). The webs are designed as intersecting longitudinal and transverse webs (30, 31) and are inserted into one another in such a way that the longitudinal and/or transverse webs (30, 31) have extension openings (33) through each of which a longitudinal or transverse web (30, 31) extends at least in sections. The invention also relates to a use of the lightweight building board (1).

Description

Leichtbauplatte, und Verwendung der Leichtbauplatte Lightweight panel, and use of the lightweight panel
Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft eine Leichtbauplatte aus Metall nach den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 . The invention relates to a lightweight metal panel according to the features in the preamble of claim 1.
Leichtbauplatten sind aus der Praxis bekannt, insbesondere aufweisend Holz beziehungsweise Holzwerkstoffe. Zum einen besteht bei holzbasierten Werkstoffplatten das Problem einer zunehmend erschwerten Ressourcenverfügbarkeit. Zum anderen sind Holz beziehungsweise Holzwerkstoffe anfällig gegenüber Feuchte- und / oder Nässeeinwirkungen, welche sowohl die Dauerhaftigkeit der Produkte, nämlich die Resistenz gegenüber einem biologischen Abbau, als auch die elasto- mechanischen Festigkeiten herabsetzen können. Lightweight panels are known from practice, in particular comprising wood or wood-based materials. On the one hand, wood-based material panels face the problem of increasingly difficult availability of resources. On the other hand, wood or wood-based materials are susceptible to the effects of moisture and/or moisture, which can reduce both the durability of the products, namely the resistance to biological degradation, and the elasto-mechanical strength.
Leichtbauplatten aus Kunststoff haben ein geringes E-Modul und sind brennbar. Die Herstellung von Kunststoffen ist regelmäßig umweltbelastend. Zudem ist die Verfügbarkeit der notwendigen Grundstoffe nicht immer gegeben und mit steigenden Beschaffungskosten verbunden. Lightweight plastic panels have a low modulus of elasticity and are flammable. The production of plastics is regularly harmful to the environment. In addition, the necessary raw materials are not always available and are associated with increasing procurement costs.
Weiterhin sind Platten bekannt, die im Wesentlichen Metalle aufweisen. Einfache (einschichtige) Bleche als Platten haben den Vorteil, dass diese eine vollkommen geschlossene Oberfläche aufweisen. Problematisch ist, dass eine hohe Belastbarkeit eines Bleches mit einem hohen Matenaleinsatz einhergeht, was insbesondere wirtschaftlich nachteilig ist. Furthermore, plates are known which essentially contain metals. Simple (single-layer) sheets as panels have the advantage that they have a completely closed surface. The problem is that a high load capacity of a sheet goes hand in hand with a high use of materials, which is particularly economically disadvantageous.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Platte vorzuschlagen, welche insbesondere bei einem geringen Eigengewicht vielfältig verwendbar ist, anforderungsabhängig eine dauerhaft hohe Trag- beziehungsweise Belastungsfähigkeit aufweist und dauerhaft ist gegenüber äußerenThe present invention is based on the object of proposing a plate which can be used in a variety of ways, especially with a low dead weight, and which, depending on the requirements, has a permanently high load-bearing capacity and is durable against external
Beanspruchungen. Zudem soll die Platte leicht herstellbar sein. stresses. In addition, the plate should be easy to manufacture.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Leichtbauplatte nach den Merkmalen des Anspruchs 1. Merkmale der Erfindung werden nachfolgend beschrieben. Diese Gestaltungsmerkmale können im Zusammenhang mit der Erfindung verwirklicht werden oder auch unabhängig von der Erfindung eigenständig erfinderisch sein, und sie können entweder einzeln und unabhängig voneinander oder auch in einer beliebigen Kombination verwirklicht werden, einschließlich der Verwirklichung sämtlicher genannter Merkmale, sofern eine Kombination nicht ausdrücklich oder technisch zwingend ausgeschlossen ist. The problem is solved by a lightweight building board according to the features of claim 1. Features of the invention are described below. These design features can be implemented in connection with the invention or can be inventive independently of the invention, and they can be implemented either individually and independently of one another or in any combination, including the implementation of all of the features mentioned, unless a combination is expressly or technically impossible.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten eine ebene und tragfähige Leichtbauplatte vor, welche im Wesentlichen metallische Werkstoffe aufweist, insbesondere Stahl, rostfreien Stahl und / oder Aluminium. Zwischen zwei äußeren Metalltafeln ist ein eine Tragstruktur bildender Kern mit Stegen angeordnet. Vorschlagsgemäß schaffen ein oder mehrere Stege eine kraftübertragungswirksame Verbindung zwischen den Metalltafeln, das heißt eine form-, kraft- und / oder stoffschlüssige Verbindung, vorzugsweise mittels Schweiß- oder Klebverbindungen, wobei eine Klebung vorteilhaft ist, als dass grundsätzlich kein wesentlicher, thermisch bedingter Verzug der Plattenelemente induziert wird. Eine Struktur, umfassend zwei über Stege miteinander verbundene Metalltafeln, ist besonders vorteilhaft, da durch das geometrisch optimierte Design, im Wesentlichen ähnelnd einer Doppelt-T-Struktur, eine hohe Belastbarkeit beziehungsweise Tragfähigkeit verwirklicht werden kann unter Einsatz vergleichsweise nur geringer Werkstoffmengen. Vorschlagsgemäß wird demnach eine belastbare Gesamtkonstruktion geschaffen, welche gemäß DIN EN ISO 14122 eine Begehbarkeit von wenigstens 1 ,5 kN (Lastwürfel von 200 x 200 m2) oder gemäß DIN 1072 eine Befahrbarkeit von SLW60 wenigstens 100 kN (Lastwürfel 200 x 600 mm2) beziehungsweise von FL6 wenigstens 85 kN (Lastwürfel 200 x 200 mm2) gemäß EN 1991 verwirklicht. Erste Versuche haben gezeigt, dass dafür eine Plattendicke zwischen 10 bis 120 mm, bevorzugt zwischen 20 und 100 mm, besonders vorteilhaft ist. In other words, the invention proposes a flat and load-bearing lightweight construction panel, which essentially comprises metallic materials, in particular steel, stainless steel and / or aluminum. A core with webs forming a support structure is arranged between two outer metal panels. According to the proposal, one or more webs create a force-transmitting connection between the metal panels, that is to say a positive, non-positive and / or material connection, preferably by means of welded or adhesive connections, with adhesive bonding being advantageous as there is basically no significant, thermally caused distortion of the Plate elements is induced. A structure comprising two metal panels connected to each other via webs is particularly advantageous because the geometrically optimized design, essentially similar to a double-T structure, allows a high load capacity or load-bearing capacity to be achieved using comparatively only small amounts of material. According to the proposal, a resilient overall construction is created which, according to DIN EN ISO 14122, has a trafficability of at least 1.5 kN (load cube of 200 x 200 m 2 ) or according to DIN 1072 a trafficability of SLW60 at least 100 kN (load cube 200 x 600 mm 2 ) or of FL6 at least 85 kN (load cube 200 x 200 mm 2 ) in accordance with EN 1991. Initial tests have shown that a plate thickness between 10 and 120 mm, preferably between 20 and 100 mm, is particularly advantageous.
Im einfachsten Fall können einzelne Blechstreifen, (Rund-)Stäbe oder dergleichen die Stege bilden, welche sich liegend zwischen den Metalltafeln erstrecken, und zwar vorzugsweise in einer Weise, dass dabei bevorzugt die Schmalkanten der Bleche beziehungsweise die Mantelfläche der (Rund-)Stäbe jeweils den Metalltafeln anliegen und die Metalltafeln zueinander im Wesentlichen parallel angeordnet sind. In the simplest case, individual sheet metal strips, (round) rods or the like can form the webs, which extend lying between the metal panels, preferably in such a way that the narrow edges of the sheets or the lateral surface of the (round) rods are preferred rest against the metal panels and the metal panels are arranged essentially parallel to one another.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, eine Leichtbauplatte vorzuschlagen, deren Konstruktion je nach den verwendungsabhängigen Belastungs- und Lastfällen frei dimensionierbar ist, und zwar durch Anpassung der lasttragenden Elemente Metalltafel und Steg sowie der Ausgestaltung einer kraftübertragungswirksamen Verbindung zwischen diesen Elementen. The invention is based on the idea of proposing a lightweight building board whose construction can be freely dimensioned depending on the use-dependent load and load cases, namely by adapting the load-bearing elements metal panel and web and the design of a force-transmitting connection between these elements.
Erfindungswesentlich ist, dass die Längsstege einerseits und andererseits die Querstege einander kreuzend ausgerichtet sind und sich zumindest abschnittsweise durchdringen. Dafür weisen die Längs- und / oder Querstege Erstreckungsöffnungen auf, durch welche sich jeweils ein Längs- oder Quersteg erstreckt, und zwar zumindest abschnittsweise. Vorzugsweise weist sowohl der Längssteg als auch der Quersteg jeweils zumindest eine Erstreckungsöffnung auf, und Längs- und Quersteg sind in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung im Bereich dieser beiden Öffnungen ineinandergesteckt. Das heißt, dass besonders bevorzugt weder der die jeweilige Erstreckungsöffnung aufweisende erste Steg, noch der durchdringende zweite Steg im Kreuzungspunkt über den gesamten Stegquerschnitt unterbrochen ist. Stattdessen sind die Stege vorschlagsgemäß ineinandergesteckt beziehungsweise sind die Stege voreilhaft miteinander verhakt. Besonders bevorzugt sind sämtliche Stege in den jeweiligen Kreuzungspunkten zumindest abschnittsweise ununterbrochen, so dass jeweils wenigstens ein Steg eine Erstreckungsöffnung aufweist, durch welche sich ein weiterer Steg erstreckt. Erste Versuche haben gezeigt, dass dadurch beispielsweise eine besonders biegesteife Konstruktion geschaffen wird. In bestimmten Anwendungsfällen können jedoch eine oder mehrere Erstreckungsöffnung auch den gesamten Querschnitt des einen Stegs oder der mehreren Stege betreffen, so dass diese unterbrochen sind und zweite Stege hindurchgeführt sind. It is essential to the invention that the longitudinal webs on the one hand and the transverse webs on the other hand are aligned crossing one another and penetrate each other at least in sections. For this purpose, the longitudinal and/or transverse webs have extension openings through which a longitudinal or transverse web extends, at least in sections. Preferably, both the longitudinal web and the transverse web each have at least one extension opening, and in a particularly advantageous embodiment, the longitudinal and transverse webs are inserted into one another in the area of these two openings. This means that particularly preferably neither the first web having the respective extension opening nor the penetrating second web is interrupted at the crossing point over the entire web cross section. Instead they are As suggested, the webs are plugged into one another or the webs are prematurely hooked together. Particularly preferably, all webs in the respective crossing points are at least partially uninterrupted, so that at least one web has an extension opening through which another web extends. Initial tests have shown that this creates a particularly rigid construction, for example. In certain applications, however, one or more extension openings can also affect the entire cross section of one or more webs, so that they are interrupted and second webs are passed through.
Vorliegend wird der Ausdruck Steg stellvertretend für die Begriffe Längs- und Quersteg verwendet, wenn nicht explizit auf die Begriffe verwiesen wird. In funktioneller Sicht wird als Längssteg vorliegend ein Steg bezeichnet, welcher insbesondere im Verbund mit den weiteren Längsstegen einen wesentlichen Festigkeitsbeitrag für die Leichtbauplatte leistet. Insbesondere ist ein Längssteg stets mit wenigstens einer der beiden Metalltafeln verbunden. Die Funktion der Querstege kann ebenfalls über eine reine die Kernstruktur aussteifende Wirkung hinausgehen, insbesondere wenn der betreffende Quersteg ebenfalls mit zumindest einer Metalltafel kraftübertragungswirksam verbunden ist. In the present case, the term web is used to represent the terms longitudinal and transverse web, unless explicit reference is made to the terms. From a functional point of view, a longitudinal web is referred to in this case as a web which, particularly in combination with the other longitudinal webs, makes a significant contribution to the strength of the lightweight building board. In particular, a longitudinal web is always connected to at least one of the two metal panels. The function of the crossbars can also go beyond a pure effect of stiffening the core structure, especially if the crossbar in question is also connected to at least one metal plate in a force-transmitting manner.
Die kernbedingte Beabstandung der Metalltafeln voneinander definiert im Wesentlichen die Dicke der Platte, zuzüglich der Materialdicke der Metalltafeln. Die Außenseiten des Kems können (abschnittsweise) offen oder (abschnittsweise) geschlossen sein und werden vorliegend als (umlaufender) Plattenrand bezeichnet. Auf einfache Weise ist somit die Dicke der Leichtbauplatte anpassbar, und zwar im Wesentlichen anforderungsabhängig über die Dimensionierung und Ausgestaltung der Stege. Einer für sich erfinderischen Weiterentwicklung liegt die Überlegung zugrunde, eine der beiden äußeren Metalltafeln zu ersetzen durch eine oder mehrere Tafelabschnitte in Art eines oder mehrerer Unterzüge, beispielsweise in Gestalt einzelner Metallstifte und / oder Metallstreifen, welche anforderungsabhängig positioniert und mit Stegen verbunden werden können. Bei einer derartigen Ausgestaltung können einzelne oder sämtliche der vorliegend beschriebenen Merkmale in beliebiger Kombination verwirklicht sein. The core-related spacing of the metal panels from one another essentially defines the thickness of the plate, plus the material thickness of the metal panels. The outer sides of the core can be open (in sections) or closed (in sections) and are referred to here as the (circumferential) plate edge. The thickness of the lightweight building board can therefore be easily adjusted, essentially depending on the requirements via the dimensioning and design of the webs. An inventive further development is based on the idea of replacing one of the two outer metal panels with one or more panel sections in the form of one or more beams, for example in the form of individual metal pins and / or metal strips, which can be positioned and connected to webs depending on requirements. In such a design, individual or all of the features described here can be implemented in any combination.
In einer Ausgestaltung können die Erstreckungsöffnungen eine Kontur aufweisen, welche der Kontur des durchdringenden Stegs, beziehungsweise des sich durch die Erstreckungsöffnungen erstreckenden Stegabschnitts, im Wesentlichen entspricht, wobei bei einer abschnittsweisen Überdeckung der eine der beiden Stege über die Schmalkante des anderen Stegs hinausragen kann oder beide Stege ragen jeweils über die Schmalkanten des jeweils anderen Stegs hinaus. In one embodiment, the extension openings can have a contour which essentially corresponds to the contour of the penetrating web, or of the web section extending through the extension openings, whereby in the case of a sectional overlap, one of the two webs can protrude beyond the narrow edge of the other web or both Each web extends beyond the narrow edges of the other web.
Insbesondere kann die Ausgestaltung der jeweiligen Konturen eine Art Presspassung begünstigen, wobei mit einer zunehmenden Überdeckung, das heißt, dass die Kontur der Erstreckungsöffnung kleiner ist als die korrespondierende Kontur des sich erstreckenden Stegs, höhere Einpresskräfte erforderlich sein können, um die Stege ineinanderzustecken. Alternativ kann vorgesehen sein, die Kontur der Erstreckungsöffnungen größer auszugestalten, um das Ineinanderstecken zu vereinfachen. In particular, the design of the respective contours can promote a type of press fit, whereby with increasing overlap, that is to say that the contour of the extension opening is smaller than the corresponding contour of the extending web, higher press-in forces may be required in order to insert the webs into one another. Alternatively, it can be provided that the contour of the extension openings is made larger in order to simplify insertion into one another.
Für eine bevorzugte Weiterentwicklung kann die Erstreckungsöffnung als offener Kantenschlitz ausgestaltet sein. Der Kantenschlitz betrifft eine Erstreckungsöffnung, welche ihren Ursprung hat in einer Längs- beziehungsweise Schmalkante eines Stegs und sich ausgehend von dieser ersten Kante im Wesentlichen in Richtung zur gegenüberliegenden zweiten Schmalkante erstreckt, jedoch bevorzugt ohne diese gegenüberliegende Kante zu erreichen, um eine vollständige Unterbrechung des Stegs ausschließen zu können. For a preferred further development, the extension opening can be designed as an open edge slot. The edge slot relates to an extension opening which has its origin in a longitudinal or narrow edge of a web and, starting from this first edge, extends essentially in the direction of the opposite second narrow edge, but preferably without this to reach the opposite edge in order to exclude a complete interruption of the web.
Zusätzlich kann vorzugesehen sein, dass der Kantenschlitz im Wesentlichen V-förmig ausgestaltet ist, das heißt, dass die Breite des Schlitzes im Kantenbereich weiter ist als im Schlitzgrund. Dies ist vorteilhaft, um den durchdringenden Steg leichter einsetzen zu können. In addition, it can be provided that the edge slot is designed to be essentially V-shaped, that is to say that the width of the slot is wider in the edge region than in the base of the slot. This is advantageous in order to be able to insert the penetrating bar more easily.
Längs- und Querstege können jeweils winkelig zueinander verlaufen, bis sich diese im Kreuzungspunkt treffen. Vorzugsweise sind ein oder mehrere Längsstege im Wesentlichen jeweils rechtwinkelig zu Querstegen ausgerichtet, besonders bevorzugt sämtliche Längsstege zu sämtlichen Querstegen, beispielsweise in Art eines Gitterrosts oder dergleichen. Diese regelmäßige Struktur kann der Leichtbauplatte eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit verleihen. Zumindest abschnittsweise, das heißt wenigstens in einem Abschnitt beziehungsweise in einem Bereich der Platte, können Längs- und Querstege auch unregelmäßig, spitz- und / oder stumpfwinkelig zueinander ausgerichtet sein, beispielsweise zur Ausbildung einer wabenähnlichen Kernstruktur oder dergleichen. Longitudinal and transverse webs can run at an angle to each other until they meet at the intersection point. Preferably, one or more longitudinal webs are essentially aligned at right angles to transverse webs, particularly preferably all longitudinal webs to all transverse webs, for example in the manner of a grating or the like. This regular structure can give the lightweight board a particularly high level of mechanical strength. At least in sections, that is to say at least in a section or in an area of the plate, longitudinal and transverse webs can also be aligned irregularly, at an acute and / or obtuse angle to one another, for example to form a honeycomb-like core structure or the like.
Die Kernstruktur aus sich kreuzenden Stegen und äußeren Metalltafeln schafft einen inneren Kernraum, welcher aus mehreren Zwischenräumen zusammengesetzt ist, wobei die Zwischenräume regelmäßig nicht fluiddurchströmbar miteinander in Verbindung stehen, insbesondere wenn der umlaufende Rand abgedeckt beziehungsweise geschlossen ist durch ein weiteres Bauelement. Erfindungsgemäß weisen die Stege Erstreckungsöffnungen auf, um diese ineinanderstecken zu können, jedoch müssen die Erstreckungsöffnungen nicht in der Art ausgestaltet sein, dass zusätzlich zu einem sich hindurch erstreckendem Stegabschnitt weitere Bereiche der Erstreckungsöffnungen für einen Fluidaustausch zwischen zwei Zwischenräumen zur Verfügung stehen. Insbesondere in diesem Fall können in den Stegen weitere Öffnungen in Art von einer oder mehreren Verbindungsöffnungen vorgesehen sein zur Schaffung einer fluiddurchströmbaren Verbindung zwischen zwei benachbarten Zwischenräumen. Sofern Erstreckungsöffnungen auch nach der Stegdurchdringung wenigstens bereichsweise für einen Fluidaustausch zur Verfügung stehen, werden diese Bereiche im Sinne einer funktionalen Definition vorliegend als Verbindungsöffnung bezeichnet. Beispielsweise können die vorgenannten verbindenden Öffnungsstrukturen in einem Steg kantenseitig in Art einer Zahnung ausgestaltet sein, welche leicht mittels Stanzen, Bohren, Fräsen oder Ähnlichem herstellbar ist. Erstreckungsöffnungen und / oder Verbindungsöffnungen können runde, ovale oder polygonale Konturen aufweisen. Weiterhin können die Öffnungen innerhalb einer Platte im Wesentlichen identisch sein oder in Form und Größe voneinander abweichen. Durch die Verbindung der Zwischenräume kann unter anderem sichergestellt werden, dass insbesondere (überschüssige) Gase oder Flüssigkeiten, welche beispielsweise in Verzinkungsprozessen oder dergleichen ihren Ursprung haben, bedarfsabhängig aus dem Zwischenraum der Platte abgeführt werden können. Ebenso kann beispielsweise unbeabsichtigt in den Kem eingedrungenes Wasser oder Ähnliches wieder entfernbar sein. Darüber hinaus gehen die Öffnungen mit einer Materialeinsparung einher, so dass das Gewicht der vorgeschlagenen Leichtbauplatte sowie die Kosten weiter reduziert werden können. The core structure made of intersecting webs and outer metal panels creates an inner core space which is composed of several gaps, the gaps regularly not being connected to one another so that fluid cannot flow through them, especially if the peripheral edge is covered or closed by another component. According to the invention, the webs have extension openings in order to be able to plug them into one another, but the extension openings do not have to be designed in such a way that, in addition to a web section extending through them, there are further areas of the extension openings for fluid exchange between two Intermediate spaces are available. In this case in particular, further openings in the form of one or more connecting openings can be provided in the webs in order to create a connection through which fluid can flow between two adjacent spaces. If extension openings are available for fluid exchange at least in some areas even after the web has been penetrated, these areas are referred to here as connection openings in the sense of a functional definition. For example, the aforementioned connecting opening structures in a web can be designed on the edge side in the form of teeth, which can be easily produced by means of punching, drilling, milling or the like. Extension openings and/or connecting openings can have round, oval or polygonal contours. Furthermore, the openings within a plate can be essentially identical or differ from one another in shape and size. By connecting the gaps, it can be ensured, among other things, that in particular (excess) gases or liquids, which originate, for example, in galvanizing processes or the like, can be removed from the gap in the plate as required. Likewise, for example, water or the like that has accidentally penetrated into the core can be removed again. In addition, the openings are accompanied by material savings, so that the weight of the proposed lightweight panel and the costs can be further reduced.
Die Leichtbauplatte kann randseitig offen sein, so dass beispielsweise der Kernraum zumindest abschnittsweise von außen zugänglich ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kem einen vorzugsweise metallischen Randsteg aufweisen, so dass der Kernraum zumindest bereichsweise verschlossen ist. Vorliegend wird ein Bauelement als Randsteg bezeichnet, welches benachbart und im Wesentlichen parallel zur Kante einer Metalltafel angeordnet ist, so dass der Randsteg seinerseits einen zumindest im Bereich des Randstegs geschlossenen Plattenrand ausbildet. Sofern alle Plattenseiten einen Randsteg aufweisen, kann dieser einen umlaufenden Plattenrand schaffen. The lightweight panel can be open at the edge, so that, for example, the core space is at least partially accessible from the outside. In an advantageous embodiment, the core can have a preferably metallic edge web, so that the core space is closed at least in some areas. In the present case, a component is referred to as an edge web, which is arranged adjacent and essentially parallel to the edge of a metal panel, so that the edge web in turn forms a plate edge that is closed at least in the area of the edge web. If all panel sides have an edge bar, this can create a surrounding panel edge.
Der Randsteg kann einen Plattenrand vollständig oder bereichsweise verschließen. Für einen bereichsweisen Verschluss können Verbindungsöffnungen im Randsteg vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Randsteg für einen bereichsweisen Verschluss schmaler ausgestaltet sein als die Plattendicke, so dass zwischen einer Metalltafel und einer Randsteglängskante ein offener Spalt beispielsweise im Sinne einer Verbindungsöffnung gebildet ist. The edge web can completely or partially close the edge of a plate. For a sectional closure, connecting openings can be provided in the edge web. Alternatively or additionally, the edge web can be designed to be narrower than the plate thickness for a sectional closure, so that an open gap is formed between a metal panel and a longitudinal edge of the edge web, for example in the sense of a connection opening.
In einer Ausgestaltung können mehrere oder sämtliche Längsstege und / oder Querstege jeweils mit beiden Metalltafeln verbunden sein, und zwar vorzugsweise unmittelbar und stoffschlüssig. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Längssteg und / oder ein Quersteg mit nur einer Metalltafel verbunden ist, indem dieser Steg vorzugsweise kleiner ist als die weiteren Stege, das heißt, dass dieser nicht im Wesentlichen der Plattendicke entspricht. Auf diese Weise kann beispielsweise auf Verbindungsöffnungen verzichtet werden, welche gegebenenfalls erforderlich sein könnten, um zwei, durch einen Quersteg voneinander getrennte Zwischenräume fluiddurchströmbar miteinander verbinden zu können. Wirtschaftlich vorteilhaft können zudem Materialersparnisse Kostenvorteile bedingen. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Längsstege unmittelbar mit der ersten Metalltafel verbunden sind und die Querstege mit der zweiten Metalltafel verbunden sind, so dass die kraftübertragungswirksame Verbindung im Wesentlichen durch die Verbindung zwischen Längs- und Querstegen vervollständigt wird. In one embodiment, several or all of the longitudinal webs and/or transverse webs can each be connected to both metal panels, preferably directly and in a materially bonded manner. Furthermore, it can be provided that at least one longitudinal web and/or one transverse web is connected to only one metal panel, in that this web is preferably smaller than the other webs, that is to say that it does not essentially correspond to the plate thickness. In this way, for example, connection openings can be dispensed with, which could possibly be necessary in order to be able to connect two spaces separated from one another by a crossbar so that fluid can flow through them. Economically advantageous, material savings can also result in cost advantages. Furthermore, it can be provided that the longitudinal webs are connected directly to the first metal panel and the transverse webs are connected to the second metal panel, so that the force-transmitting connection is essentially completed by the connection between longitudinal and transverse webs.
Durch die vorliegend beschriebene Leichtbauplatte wird ein elasto-mechanisch hoch belastbares Bauteil vorgeschlagen. Einer Weiterentwicklung der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, insbesondere die Schubfestigkeit steigern zu können. Dafür kann wenigstens eine Metalltafel eine Ausnehmungen aufweisen, beispielsweise schlitzartige Ausnehmungen, welche sich durch die Metalltafel durchgreifbar erstrecken. The lightweight construction panel described here proposes a component that can withstand high elasto-mechanical loads. A further development of the invention is based on the idea of being able to increase the shear strength in particular. For this purpose, at least one metal plate can have recesses, for example slot-like recesses, which extend through the metal plate so that it can be grasped.
Vorteilhafterweise weist die Kernstruktur, insbesondere ein oder mehrere Stege, längs- beziehungsweise schmalkantenseitig zumindest einen Vorsprung beziehungsweise eine Erhöhung auf, welcher in Eingriff steht mit einer Ausnehmung. Im Bereich der Ausnehmung kann die Metalltafel vorteilhaft mit dem Vorsprung und somit mit der Kernstruktur insbesondere stoffschlüssig verbunden werden, beispielsweise mittels Schweißverbindung oder Klebung. Besonders vorteilhaft entspricht die Höhe des Vorsprungs, in Art einer Stegverbreiterung, maximal der Dicke der Metalltafel, so dass der Vorsprung nicht aus der Ausnehmung beziehungsweise aus der Oberfläche der Metalltafel hinausragt. Infolgedessen kann eine weitgehend glatte Oberfläche geschaffen werden. Advantageously, the core structure, in particular one or more webs, has at least one projection or an elevation on the longitudinal or narrow edge side, which engages with a recess. In the area of the recess, the metal plate can advantageously be connected to the projection and thus to the core structure, in particular in a materially bonded manner, for example by means of a welded connection or adhesive bonding. Particularly advantageously, the height of the projection, in the manner of a web widening, corresponds at most to the thickness of the metal panel, so that the projection does not protrude from the recess or from the surface of the metal panel. As a result, a largely smooth surface can be created.
In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Ausnehmungen abweichend in Art einer Mulde, Tasche oder dergleichen ausgestaltet sind, so dass diese sich nicht von der einen zur anderen Oberfläche einer Metalltafel durchgreifbar erstrecken, sondern in einer Metalltafel einen Hohlraum bereitstellen, in den ein Vorsprung, wie zuvor beschrieben, eingreifen kann. Vorzugsweise entspricht die Kontur einer Ausnehmung im Wesentlichen der Kontur eines Vorsprungs, um insbesondere einen hochbelastbaren Form- und / oder Kraftschluss ausbilden zu können. In an alternative embodiment, it can be provided that the recesses are designed differently in the manner of a trough, pocket or the like, so that they do not extend through from one surface of a metal panel to the other, but rather provide a cavity in a metal panel into which a Projection, as described above, can intervene. Preferably, the contour of a recess essentially corresponds to the contour of a projection, in order in particular to be able to form a highly resilient positive and/or frictional connection.
Insbesondere alternativ zu den zuvor genannten Ausnehmungen kann vorgesehen sein, Metalltafel und Kernstruktur unter Zuhilfenahme von Widerstandsschweißverfahren miteinander stoffschlüssig zu verbinden. In einer besonders erfinderischen Weiterentwicklung kann wenigstens eine Metalltafel auf der kernabgewandten Seite eine rutschhemmende Oberfläche aufweisen. Dazu kann die Oberfläche beispielsweise eine rutschhemmende Beschichtung in Art eines Anstrichs, einer Folie oder dergleichen aufweisen. In particular, as an alternative to the aforementioned recesses, it can be provided to connect the metal panel and core structure to one another in a materially bonded manner using resistance welding processes. In a particularly inventive further development, at least one metal panel can have an anti-slip surface on the side facing away from the core. For this purpose, the surface can, for example, have an anti-slip coating in the form of a paint, a film or the like.
Vorteilhaft können Kunststoffe als Beschichtungssysteme verwendet werden, beispielsweise auf Basis von Polyurea beziehungsweise Polyurethan oder Ähnlichem. Die Beschichtungssysteme können grundsätzlich einen oder mehrere Zwecke erfüllen. Erstens kann dadurch eine vorzugsweise einheitliche, rutschhemmende Wirkung erzielt werden, so beispielsweise zur Erfüllung der Anforderungen an eine Rutschhemmklasse zwischen R9 bis R13. Zweitens können die vorgesehenen Beschichtungssysteme farbliche Akzente oder eine farbliche Markierung bestimmter Bereiche der Oberfläche ermöglichen, um beispielsweise in einem industriellen Umfeld auf etwaige Gefahrenbereiche hinweisen zu können, ohne eine verminderte Leistungsfähigkeit der Beschichtung hinnehmen zu müssen. Drittens kann eine verletzungsarme Oberfläche geschaffen werden, die grundsätzlich für einen Einsatz im Barfußbereich geeignet sein kann. Viertens kann mit den vorgeschlagenen Beschichtungsmaßnahmen eine chemisch beständige Oberfläche geschaffen werden, welche beispielsweise resistent ist gegen Öle, Fette, Treibstoffe, Streusalze oder ähnliche Substanzen mit grundsätzlich korrosiver Wirkung. Vorteilhaft kann eine Korrosionsbeständigkeit beispielsweise durch eine Kombination aus Feuerverzinkung oder Sendzimirverzinkung und Beschichtungssystem verwirklicht werden. Plastics can advantageously be used as coating systems, for example based on polyurea or polyurethane or similar. The coating systems can fundamentally fulfill one or more purposes. Firstly, a preferably uniform, slip-resistant effect can be achieved, for example to meet the requirements for a slip resistance class between R9 to R13. Secondly, the coating systems provided can enable color accents or color marking of certain areas of the surface in order to be able to point out possible danger areas in an industrial environment, for example, without having to accept a reduced performance of the coating. Thirdly, a low-injury surface can be created that can generally be suitable for use in barefoot areas. Fourthly, the proposed coating measures can be used to create a chemically resistant surface that is, for example, resistant to oils, fats, fuels, road salts or similar substances with a fundamentally corrosive effect. Corrosion resistance can advantageously be achieved, for example, by a combination of hot-dip galvanizing or Sendzimir galvanizing and a coating system.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Metalltafel auf der kernabgewandten Oberfläche rutschhemmend profiliert sein, beispielsweise in Art eines Tränenbleches, Riffelbleches oder dergleichen, wobei derartige Oberflächenstrukturen vorteilhaft mittels Presswalzverfahren oder Ähnliches eingebracht werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass beide Metalltafeln jeweils auf der kernabgewandten Oberfläche eine Beschichtung und / oder eine Profilierung aufweisen. Alternatively or additionally, a metal plate can be profiled in a non-slip manner on the surface facing away from the core, for example in the manner of a tear plate, checker plate or the like, such surface structures being advantageously introduced using press rolling processes or the like. Furthermore, it can be provided that both metal panels each have a coating and/or a profiling on the surface facing away from the core.
In einer Ausgestaltung können die Längsstege zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sein. Ebenso kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass Längsstege weitestgehend parallel zum Plattenrand verlaufen. Weiterhin kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass sich ein oder mehrere Längsstege in einer Ebene wellenartig erstrecken und / oder in einer Ebene schräg zum Plattenrand. Durch die Ausrichtung der Längsstege der Kernstruktur kann eine individuelle Anpassung an unterschiedliche Belastungsfälle verwirklicht werden, wobei die Ausrichtung der Längsstege innerhalb einer Platte auch variieren kann, um eine hohe Ortsauflösung für definierte, gegebenenfalls punktuell beziehungsweise bereichsweise besonders hohe Belastungsfälle berücksichtigen zu können. In one embodiment, the longitudinal webs can be aligned essentially parallel to one another, at least in sections. Alternatively or additionally, it can also be provided that longitudinal webs run largely parallel to the edge of the plate. Furthermore, it can alternatively or additionally be provided that one or more longitudinal webs extend in a wave-like manner in a plane and/or in a plane obliquely to the edge of the plate. By aligning the longitudinal webs of the core structure, an individual adaptation to different load cases can be achieved, whereby the alignment of the longitudinal webs within a plate can also vary in order to be able to take into account a high spatial resolution for defined, possibly particularly high load cases at certain points or in certain areas.
Insbesondere bedingt durch anwendungsabhängige Belastungssituationen kann vorgesehen sein, dass in einer Kernstruktur der vorgeschlagenen Leichtbauplatte eine entsprechende Anzahl von Längs- und / oder Querstegen realisiert ist. In diesem Sinne kann alternativ oder zusätzlich ebenso vorgesehen sein, dass die Stege und / oder die Metalltafeln beispielsweise im Querschnitt anforderungsabhängig angepasst sind. Insbesondere die beschriebenen Gestaltungsmerkmale der Stege können jeweils einen eigenständig erfinderischen Mehrwert begründen. Particularly due to application-dependent load situations, it can be provided that a corresponding number of longitudinal and/or transverse webs is implemented in a core structure of the proposed lightweight panel. In this sense, it can alternatively or additionally be provided that the webs and / or the metal panels are adapted, for example in cross section, depending on the requirements. In particular, the described design features of the webs can each provide an independently inventive added value.
Alternativ oder zusätzlich kann für die Querstege eine Ausrichtung vorgesehen sein, die von der Ausrichtung der Längsstege abweicht, beispielsweise durch eine in der Ebene der Kernstruktur annähernd diagonale, das heißt ungleich parallel zu einem Plattenrand, oder wellenartig verlaufende Ausrichtung. Im Übrigen ist die vorherige Beschreibung betreffend den Verlauf der Längsstege übertragbar auf die Ausrichtung eines oder mehrerer Querstäbe. Alternatively or additionally, an orientation can be provided for the transverse webs that deviates from the alignment of the longitudinal webs, for example by being approximately diagonal in the plane of the core structure, that is to say unequally parallel to a plate edge, or in a wave-like manner Alignment. Furthermore, the previous description regarding the course of the longitudinal webs can be transferred to the alignment of one or more cross bars.
Für die Anordnung der Querstege kann ein regelmäßiges Muster vorgesehen sein, welches sich über die gesamte Kernstruktur erstreckt. Alternativ kann im Sinne einer lokalen Verstärkung vorgesehen sein, Querstege lediglich bereichsweise in die Kernstruktur einzufügen, um anwendungsabhängig lokal gezielt eine höhere Belastbarkeit verwirklichen zu können. Über die Anordnung der Querstege kann insbesondere die Schubfestigkeit der Leichtbauplatte anforderungsabhängig beeinflusst werden. A regular pattern can be provided for the arrangement of the crossbars, which extends over the entire core structure. Alternatively, in the sense of local reinforcement, it can be provided that transverse webs are only inserted in certain areas into the core structure in order to be able to achieve a higher load capacity in a locally targeted manner, depending on the application. In particular, the shear strength of the lightweight panel can be influenced depending on the requirements via the arrangement of the crossbars.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Abstände der Stege innerhalb einer Kernstruktur regelmäßig ausgestaltet sind und / oder zumindest teilweise voneinander abweichen, wobei ein erster Abstand zwischen einem ersten und einem zweiten Steg größer ist als ein zweiter Abstand zwischen dem zweiten und einem dritten Steg. Insbesondere durch eine unregelmäßige Beabstandung der lasttragenden Querschnitte, nämlich vorzugsweise die Querschnitte der Längs-, Quer und / oder Randstege, können Leichtbauplatten geschaffen werden, welche beispielsweise punktuell oder bereichsweise hoch belastbar sind und dennoch ein geringes Gewicht aufweisen, da die Tragstruktur nur in den erforderlichen Bereichen entsprechend ertüchtigt ist. Furthermore, it can be provided that the distances between the webs within a core structure are designed to be regular and/or at least partially deviate from one another, with a first distance between a first and a second web being greater than a second distance between the second and a third web. In particular, by irregularly spacing the load-bearing cross sections, namely preferably the cross sections of the longitudinal, transverse and / or edge webs, lightweight building panels can be created which, for example, can withstand high loads at certain points or in certain areas and still have a low weight, since the support structure is only in the required areas areas is suitably trained.
Konstruktionsbedingt kann die Leichtbauplatte einen Kernraum aufweisen, wobei ein oder mehrere Zwischenräume beziehungswiese Hohlkammern den Kernraum bilden. Der Kernraum kann als Installationsebene fungieren zur Aufnahme von elektrischen oder sanitären Versorgungsleitungen beziehungsweise -einrichtungen oder dergleichen. Weiterhin kann der Kernraum alternativ oder zusätzlich als Dämmebene für eine energetisch und / oder akustisch wirksame Dämmung vorgesehen sein. Füllmaterial, beispielsweise Dämmstoffe oder dergleichen, können dafür in den Kernraum eingebracht und dieser dadurch zumindest abschnittsweise gefüllt werden. Weitere Maßnahmen können ergriffen werden, um den Kernraum für den Brandschutz nutzbar zu machen. Due to the design, the lightweight board can have a core space, with one or more gaps or hollow chambers forming the core space. The core room can function as an installation level to accommodate electrical or sanitary supply lines or facilities or the like. Furthermore, the core room can alternatively or additionally serve as an insulation layer for energetically and/or acoustically effective insulation be provided. Filling material, for example insulation materials or the like, can be introduced into the core space and this can be filled at least in sections. Further measures can be taken to make the core space usable for fire protection.
Die Stege können als einfache Blechstreifen ausgestaltet sein. In einer Weiterentwicklung können insbesondere diese Stege als Profilelemente ausgestaltet sein, nämlich vorzugsweise als I-, Z-, T- und / oder C-Profil. Derartige Profilquerschnitte können auf einfache Weise rollgeformt oder gekantet werden, wobei die Eckbereiche der Winkelprofile vorteilhaft abgerundet ausgestaltet sein können. Darüber hinaus sind die Profile für die Herstellung vorteilbehaftet, weil diese vergleichsweise stabil positioniert werden können, auch noch bevor eine Fixierung mittels Schweißen oder Kleben erfolgt. Ebenso können Kräfte in Belastungssituationen vergleichsweise spannungsspitzenarm weitergeleitet werden. The webs can be designed as simple metal strips. In a further development, these webs in particular can be designed as profile elements, namely preferably as an I, Z, T and/or C profile. Such profile cross sections can be roll-formed or folded in a simple manner, whereby the corner regions of the angle profiles can advantageously be designed to be rounded. In addition, the profiles are advantageous for production because they can be positioned in a comparatively stable manner, even before they are fixed by welding or gluing. Likewise, forces in stressful situations can be transmitted with comparatively few voltage peaks.
Ein Profilblech kann eine besonders günstige Ausgestaltung einer Leichtbauplatte unterstützen, als dass eine hoch belastbare Konstruktion geschaffen wird. Ferner können insbesondere für die Randstege beispielsweise Profile in Funktion einer Tropfkante geschaffen werden, um einen kontrollierten Flüssigkeitsabtrag von einer Oberfläche der Metalltafeln ermöglichen zu können. A profiled sheet can support a particularly favorable design of a lightweight building board by creating a highly resilient construction. Furthermore, particularly for the edge webs, profiles can be created in the function of a drip edge in order to enable controlled liquid removal from a surface of the metal panels.
Im Sinne einer weitgehend grenzenlosen Dimensionierung kann vorliegend vorgesehen sein, dass mehrere, vorzugsweise gleichartige Profile in einer Ebene nebeneinander angeordnet eine größere, zusammengesetzte Leichtbauplatte bilden. Alternativ können unterschiedliche Profilvarianten in einer vorteilhaften Leichtbauplatte verwirklicht sein. In the sense of a largely limitless dimensioning, it can be provided here that several, preferably similar profiles arranged next to one another in one plane form a larger, composite lightweight panel. Alternatively, different profile variants can be implemented in an advantageous lightweight panel.
Metallische Werkstoffe sind für den vorliegenden Vorschlag vorteilhaft, da diese, teilweise mit entsprechenden Ertüchtigungsmaßnahmen, langfristig sehr resistent sind gegenüber äußeren Beanspruchungen, wie beispielsweise einem biologischen Abbau oder einer Exposition mit ultravioletter Strahlung. Darüber hinaus kann über die Wahl der metallischen Werkstoffe unter anderem die Belastbarkeit beziehungsweise die Tragfähigkeit der Platte unmittelbar beeinflusst werden. Metallic materials are advantageous for the present proposal because they, in some cases, have corresponding ones Improvement measures, in the long term, are very resistant to external stress, such as biological degradation or exposure to ultraviolet radiation. In addition, the choice of metallic materials can directly influence, among other things, the load-bearing capacity of the plate.
Im Allgemeinen sind metallische Werkstoffe ferner von einem hohen Diffusionswiderstand gekennzeichnet, in der Art, dass diese Werkstoffe eine physikalische, weitestgehend unüberwindbare Barriere für Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe darstellt. Infolgedessen kann vorliegend zumindest eine Metalltafel ohne Ausnehmungen oder dergleichen vorgesehen sein, so dass eine Leichtbauplatte geschaffen wird, welche auch bei höchsten chemisch und / oder physikalischen Beanspruchungen eine geschlossene Oberfläche gewährleisten kann. In general, metallic materials are also characterized by a high diffusion resistance, in such a way that these materials represent a physical, largely insurmountable barrier for gases, liquids and solids. As a result, at least one metal panel without recesses or the like can be provided in the present case, so that a lightweight building board is created which can ensure a closed surface even under the highest chemical and / or physical stresses.
Eine wesentliche Größe zur Beeinflussung insbesondere der Belastbarkeit kann die Ausgestaltung der Verbindung zwischen den Stegen und / oder zwischen der Metalltafel und den Stegen darstellen. Beispielsweise kann über die Art und Ausprägung der Schweißung beziehungsweise der Klebung die Kraftübertragung zwischen den Elementen der vorgeschlagenen Leichtbauplatte unmittelbar beeinflusst werden. Dabei kann es beispielsweise von besonderer Bedeutung sein, dass eine gewisse Verformungstoleranz erhalten bleibt, indem beispielsweise keine vollumfängliche Schweißung erfolgt. Insbesondere in dynamischen Belastungssituationen kann es vorteilhaft sein, eine in die Leichtbauplatte eingeleitete Energie, im Sinne einer Energieabsorption beziehungsweise -dissipation zumindest teilweise in Verformungs- und / oder thermische Energie umwandeln zu können. The design of the connection between the webs and/or between the metal panel and the webs can represent an important factor for influencing the load capacity in particular. For example, the type and type of welding or bonding can directly influence the force transmission between the elements of the proposed lightweight building board. For example, it may be particularly important that a certain deformation tolerance is maintained, for example by not completely welding. Particularly in dynamic load situations, it can be advantageous to be able to at least partially convert energy introduced into the lightweight panel into deformation and/or thermal energy in the sense of energy absorption or dissipation.
Es hat sich gezeigt, dass überraschenderweise trotz der sehr schlanken und damit leichten Konstruktion mit metallischen Werkstoffen eine Platte mit einer hohen Tragfähigkeit verwirklicht werden kann. Insbesondere kann dadurch Material eingespart werden, was Kosten und Gewicht minimiert. Erste Versuche haben die Erkenntnis reifen lassen, dass Hochleistungsstähle, wie beispielsweise S550, S600 oder S720 besonders vorteilhaft sind. Im Grundsatz sind im Wesentlichen nicht rostende Metalle (Edelstähle, Aluminium) von Vorteil. Des Weiteren haben die Versuche gezeigt, dass eine Materialdicke der Metalltafeln vorzugsweise zwischen 1 bis 5 mm beträgt, besonders bevorzugt 1 bis 3 mm, und die Materialdicke der Längs-, Quer und / oder Randstege 0,5 bis 5 mm, besonders bevorzugt 1 bis 3 mm. It has been shown that, surprisingly, despite the very slim and therefore light construction with metallic Materials can be used to create a plate with a high load-bearing capacity. In particular, this allows material to be saved, which minimizes costs and weight. Initial tests have led to the realization that high-performance steels such as S550, S600 or S720 are particularly advantageous. In principle, essentially non-rusting metals (stainless steel, aluminum) are advantageous. Furthermore, the tests have shown that a material thickness of the metal panels is preferably between 1 to 5 mm, particularly preferably 1 to 3 mm, and the material thickness of the longitudinal, transverse and / or edge webs is 0.5 to 5 mm, particularly preferably 1 to 3mm.
Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der vorschlagsgemäßen Leichtbaublatte, welche der vorherigen Beschreibung entsprechend mit unterschiedlichen Merkmalskombinationen ausgestattet kann. Furthermore, the invention relates to the use of the proposed lightweight construction sheets, which can be equipped with different combinations of features in accordance with the previous description.
Erfindungsgemäß kann die vorgeschlagene Leichtbauplatte insbesondere als konstruktiv wirksames Boden-, Wand- und / oder Dachelement eines Gebäudes und / oder Fahrzeugs verwendet werden. Als konstruktiv wirksames Element wird dabei ein Bauteil angesehen, welches selbsttragend ausgestaltet ist und darüber hinaus innerhalb der Gesamtkonstruktion als ein statisch wesentliches Bauteil fungiert, so dass ein Versagen ernsthafte Konsequenzen für Menschen und Umwelt bedingen könnte. According to the invention, the proposed lightweight panel can be used in particular as a structurally effective floor, wall and/or roof element of a building and/or vehicle. A structurally effective element is considered to be a component that is designed to be self-supporting and, moreover, functions as a statically essential component within the overall construction, so that failure could have serious consequences for people and the environment.
In Gebäuden können insbesondere Anwendungen im industriellen bzw. gewerblichen Bereich vorgesehen sein. Anforderungsabhängig kann beispielsweise als Bodenbelag eine zumindest weitestgehend geschlossene Oberfläche geschaffen werden, die bei einer entsprechenden Beschichtung besonders rutschfest ist und gleichzeitig beständig ist gegenüber äußeren Einwirkungen, wie beispielsweise Chemikalien oder dergleichen. Weiterhin kann ein Bodenbelag mit einer hohen Tragfähigkeit geschaffen werden, wobei die vorgesehene Leichtbauplatte für verschiedene Belastungs- und Lastfälle dimensionierbar ist durch Anpassung der lasttragenden Elemente sowie deren Verbindung miteinander (form-, kraft- und/oder stoffschlüssig und Ausmaß derselben). In buildings, applications in the industrial or commercial sector in particular can be envisaged. Depending on the requirements, an at least largely closed surface can be created as a floor covering, which is particularly non-slip with an appropriate coating and at the same time resistant to external influences, such as chemicals or the like. Furthermore, a floor covering with a high load-bearing capacity can be used can be created, whereby the proposed lightweight building board can be dimensioned for different loads and load cases by adapting the load-bearing elements and their connection to one another (positive, non-positive and / or material fit and the extent of the same).
Dadurch, dass es sich bei den vorgesehenen Metallwerkstoffen um sehr dauerhafte Materialien handelt, kann insbesondere eine Verwendung in Nassbereichen, wie beispielsweise in Bädern, Waschbereichen oder Ähnliches, vorgesehen sein, welche bei den aus der Praxis bekannten Leichtbauplatten stets eine sehr problematische Anwendung darstellt. Um beispielsweise anfallende Flüssigkeiten in Nassbereichen effektiv abführen zu können, können in der oberen Metalltafel Einlassöffnungen vorgesehen sein, durch welche eine Flüssigkeit zunächst in den Kernraum gelangen kann. Demgegenüber ist die untere Metalltafel im Wesentlichen flüssigkeitsdicht ausgestaltet. Indem nunmehr diese beiden Metalltafeln nicht parallel, sondern insbesondere die untere Metalltafel eine Neigung aufweist, wird ein Ableiten der im Kernraum befindlichen Flüssigkeit richtungsweisend ermöglicht. Because the metal materials provided are very durable materials, they can be used in wet areas, such as bathrooms, washing areas or the like, which is always a very problematic application for the lightweight panels known from practice. In order, for example, to be able to effectively drain away liquids in wet areas, inlet openings can be provided in the upper metal panel through which a liquid can first reach the core space. In contrast, the lower metal panel is designed to be essentially liquid-tight. Since these two metal plates are now not parallel, but in particular the lower metal plate has an inclination, the liquid in the core space can be drained away in a direction-oriented manner.
Durch die Verwendung der vorgeschlagenen metallischen Werkstoffe, gegebenenfalls in Verbindung mit einer vorgesehenen Beschichtung, ist die vorgeschlagene Leichtbauplatte im besonderen Maße dazu geeignet, den hohen Hygieneanforderungen in der Lebensmittelverarbeitung gerecht zu werden. Eine Verwendung als Bodenelement kann insbesondere für Verkehrsflächen vorgesehen sein, beispielsweise Treppenstufen in einem Treppenhaus (oder auch als Geländerelement), als Fahrbahn in einem Parkhaus (oder auch als Anprallzaun in demselben), als Bahnsteig einer Bahnstation / eines Bahnhofs oder dergleichen. Auch in diesen Fällen kann gegebenenfalls eine oben geöffnete Metallplatte vorteilhaft sein, um insbesondere Niederschläge in Form von Regen, Hagel oder Schnee abführen zu können, so dass Glättesituationen oder dergleichen vermieden werden. Through the use of the proposed metallic materials, possibly in conjunction with a provided coating, the proposed lightweight board is particularly suitable for meeting the high hygiene requirements in food processing. Use as a floor element can be intended in particular for traffic areas, for example steps in a stairwell (or as a railing element), as a roadway in a parking garage (or as an impact fence in the same), as a platform at a train station or the like. In these cases too, a metal plate that is open at the top can be advantageous, in particular to prevent precipitation in the form of To be able to dissipate rain, hail or snow so that icy situations or the like are avoided.
Besonders bevorzugt kann die vorschlagsgemäße Leichtbauplatte in Fahrzeugen beziehungsweise im Fahrzeugbau zur Anwendung kommen, insbesondere zur Ausbildung eines Bodenelements (in einem Anhänger) eines Lastkraftwagens, eines Schienenfahrzeugs, als Bauteil des Chassis oder des Fahrzeugrahmens, oder Ähnlichem. In dieser Anwendung kann die Leichtbauplatte neben den bereits zuvor beschriebenen Vorteilen zusätzlich ein konstruktiv wirksames Element des Fahrzeugs abbilden, beispielsweise als Fahrzeugboden, welches beispielsweise in Kurvenfahrten den ausgeprägten Verformungs- insbesondere Schubkräften entgegenwirkt, wobei eine entsprechend geeignete Leichtbauplatte ein vergleichsweise geringes Gewicht aufweist. Insbesondere die Gewichtsvorteile sind für eine vorschlagsgemäße Leichtbauplatte aus Metall mit entsprechend hoher Belastbarkeit überraschend und für den mobilen Sektor von besonderer Bedeutung. Particularly preferably, the proposed lightweight panel can be used in vehicles or in vehicle construction, in particular to form a floor element (in a trailer) of a truck, a rail vehicle, as a component of the chassis or the vehicle frame, or the like. In this application, the lightweight panel can, in addition to the advantages already described above, also represent a structurally effective element of the vehicle, for example as a vehicle floor, which counteracts the pronounced deformation, in particular shear forces, when cornering, for example, with a correspondingly suitable lightweight panel having a comparatively low weight. In particular, the weight advantages are surprising for a proposed lightweight metal panel with a correspondingly high load capacity and are of particular importance for the mobile sector.
Zudem kann mittels einer den Anforderungen entsprechenden Beschichtung die Rutschfestigkeit eines Fahrzeugbodens gesteigert werden, so dass beispielsweise auf zusätzliche Antirutschmaßnahmen im Laderaum, beispielsweise Antirutschmatten, verzichtet werden. Erstens kann dadurch der Beladungsprozess wesentlich vereinfacht und beschleunigt werden. Zweitens hat die Praxis gezeigt, dass mobile Antirutschmaßnahmen einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind oder häufig gar fehlen, mit der Folge, dass eine hinreichende Ladungssicherung nicht gewährleistet ist. Dafür bietet die vorgeschlagene Leichtbauplatte eine Lösung an. In addition, the slip resistance of a vehicle floor can be increased by means of a coating that meets the requirements, so that, for example, additional anti-slip measures in the loading space, such as anti-slip mats, are dispensed with. Firstly, this can significantly simplify and speed up the loading process. Secondly, practice has shown that mobile anti-slip measures are subject to high wear and tear or are often even missing, with the result that adequate load securing is not guaranteed. The proposed lightweight panel offers a solution for this.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert, wobei einzelne Merkmale oder eine Kombination von Merkmalen des dargestellten Ausführungsbeispiels auch unabhängig von der übrigen Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels bei einer vorschlagsgemäßen Leichtbauplatte verwirklicht sein können. Dabei zeigen An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below using the purely schematic representations, with individual features or a combination of features of the illustrated embodiment can also be realized independently of the remaining design of the embodiment in a proposed lightweight building board. Show it
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von schräg unten auf ein erstes Ausführungsbeispiel, 1 is a perspective view obliquely from below of a first exemplary embodiment,
Fig. 2 eine Seitenansicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel, 2 is a side view of a second exemplary embodiment,
Fig. 3 eine perspektivische, ausschnittsweise Ansicht von schräg oben auf ein drittes Ausführungsbeispiel, und Fig. 3 is a perspective, partial view obliquely from above of a third exemplary embodiment, and
Fig. 4 eine Seitenansicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel. Fig. 4 is a side view of a fourth exemplary embodiment.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Leichtbauplatte 1 in einer perspektivischen Ansicht von schräg unten. Aus Darstellungsgründen ist die untere, äußere Metalltafel 2 nicht dargestellt, so dass Fig. 1 einen Blick auf den Kem 3 beziehungsweise in den Kernraum 35 gestattet. Zu sehen sind mehrere metallische Stege, die zwischen zwei Metalltafeln 2 angeordnet sind. Sämtliche Stege sind als C-Profile ausgestaltet. Mehrere Längsstege 30 erstrecken sich jeweils parallel zueinander und sind im Wesentlichen äquidistant voneinander angeordnet, wobei jeweils drei Längsstege 30 sich in dieselbe Richtung öffnend ausgerichtet sind. Zusätzlich weist die Leichtbauplatte 1 Quer- und Randstege 31 , 32 auf. Jeweils über die oberen und unteren Profilschenkel sind die Stege mit den äußeren Metalltafeln 2 kraftübertragungswirksam verklebt, ausbildend eine statisch äußerst belastbare Gesamtkonstruktion. Parallel zu den Längsstegen 30 sowie zur Kante 20 der Metalltafel 2 verlaufen die Randstege 32. Fig. 1 shows a first exemplary embodiment of a lightweight building board 1 in a perspective view obliquely from below. For reasons of illustration, the lower, outer metal plate 2 is not shown, so that FIG. 1 allows a view of the core 3 or into the core space 35. You can see several metallic webs that are arranged between two metal panels 2. All webs are designed as C-profiles. A plurality of longitudinal webs 30 each extend parallel to one another and are arranged essentially equidistant from one another, with three longitudinal webs 30 each being aligned to open in the same direction. In addition, the lightweight panel 1 has transverse and edge webs 31, 32. The webs are glued to the outer metal panels 2 in a force-transmitting manner via the upper and lower profile legs, forming a statically extremely resilient overall construction. The edge webs 32 run parallel to the longitudinal webs 30 and to the edge 20 of the metal plate 2.
Auf der dem Kem 3 abgewandten Seite weist die obere, äußere Metalltafel 2 eine rutschhemmende Oberfläche 22 auf, und zwar in Art einer Kunststoffbeschichtung, welche vorliegend aus Darstellungsgründen nicht sichtbar ist. On the side facing away from the core 3, the upper, outer metal plate 2 has an anti-slip surface 22, namely in the form of a plastic coating, which is not visible here for reasons of illustration.
Im Wesentlichen rechtwinkelig zu den Längsstegen 30 erstrecken sich mehrere Querstege 31 , wobei die Längsstege 30 und die Querstege 31 mehrere Erstreckungsöffnungen 33 aufweisen und die Längs- und die Querstege 30, 31 jeweils im Bereich zweier Erstreckungsöffnungen 33 ineinandergesteckt sind. Auf diese Weise erstrecken sich einerseits die Längsstege 30 abschnittsweise durch die Erstreckungsöffnungen 33 der Querstege 31 und andererseits erstrecken sich abschnittsweise die Querstege 31 durch die Erstreckungsöffnungen 33 der Längsstege 30. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel können nur die Längsstege 30 oder nur die Querstege 31 jeweils die Erstreckungsöffnungen 33 aufweisen, durch welche sich die jeweils anderen Stege erstrecken. Indem die Längs- beziehungsweise die Querstege 30, 31 in dieser Art ineinandergreifen, wird eine besonders schubsteife Geometrie verwirklicht. In dem Ausführungsbeispiel sind die Erstreckungsöffnungen 33 derart ausgebildet, dass die jeweiligen Stege fest ineinandergreifen, sodass mitunter eine Presspassung vorliegt und die Stege nur unter erhöhter Kraftanstrengung wieder voneinander getrennt werden können, wenn überhaupt. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Stege miteinander verklebt und / oder verschweißt sind, und zwar unabhängig von der Ausgestaltung des dargestellten Ausführungsbeispiels. Die Höhe des Kerns in Fig. 1 , und damit die Plattendicke P, in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet, wird im Wesentlichen definiert durch die Höhe der Längs-, Quer- und Randstege 30-32. A plurality of transverse webs 31 extend substantially at right angles to the longitudinal webs 30, the longitudinal webs 30 and the transverse webs 31 having a plurality of extension openings 33 and the longitudinal and transverse webs 30, 31 each being inserted into one another in the area of two extension openings 33. In this way, on the one hand, the longitudinal webs 30 extend in sections through the extension openings 33 of the transverse webs 31 and on the other hand, the transverse webs 31 extend in sections through the extension openings 33 of the longitudinal webs 30. In contrast to the exemplary embodiment shown, only the longitudinal webs 30 or only the transverse webs 31 can each Have extension openings 33 through which the other webs extend. Because the longitudinal or transverse webs 30, 31 interlock in this way, a particularly shear-resistant geometry is achieved. In the exemplary embodiment, the extension openings 33 are designed in such a way that the respective webs mesh tightly with one another, so that there is sometimes a press fit and the webs can only be separated from one another again under increased force, if at all. In addition, it can be provided that the webs are glued and/or welded together, regardless of the design of the exemplary embodiment shown. The height of the core in Fig. 1, and thus the plate thickness P, indicated in Fig. 1 by a double arrow, is essentially defined by the height of the longitudinal, transverse and edge webs 30-32.
Längs-, Quer- und Randstege 30-32 weisen eine Vielzahl an Verbindungsöffnungen 34 auf, welche den Kernraum 35 durchdingbar machen für Fluide oder dergleichen. Weiterhin ermöglichen die Verbindungsöffnungen 34, dass eine Füllung des Kernraums 35 mit einem Füllmaterial erfolgen kann, ohne dass wesentliche Hohlräume, welche nicht befüllbar sind, zu besorgen wären. Longitudinal, transverse and edge webs 30-32 have a large number of connection openings 34, which make the core space 35 permeable to fluids or the like. Furthermore, the connection openings 34 enable the core space 35 to be filled with a filling material without that significant cavities that cannot be filled would have to be taken care of.
Eine Seitenansicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 2. Die dargestellte Leichtbauplatte 1 weist im Wesentlichen eine Doppelt-T-Grundstruktur auf mit einer Plattendicke P (Doppelpfeil). Die Plattendicke P wird definiert durch die Höhe der Längsstege 30, welche schmal- beziehungsweise längskantenseitig jeweils an eine Metalltafel 2 stoßen und mit dieser stoffschlüssig verbunden sind. Demgegenüber sind die Querstege 31 und die Randstege 32 kleiner ausgestaltet, so dass sich beispielsweise die Querstege insbesondere im oberen Drittel der Längsstege 30 durch die Erstreckungsöffnungen 33 erstrecken. Weiterhin sind Verbindungsöffnungen in der der oberen, äußeren Metalltafel 2 zugewandten Kante der Querstege 31 erkennbar. A side view of a second exemplary embodiment is shown in FIG. 2. The lightweight panel 1 shown essentially has a double-T basic structure with a panel thickness P (double arrow). The plate thickness P is defined by the height of the longitudinal webs 30, which abut a metal plate 2 on the narrow or longitudinal edge side and are materially connected to it. In contrast, the transverse webs 31 and the edge webs 32 are designed to be smaller, so that, for example, the transverse webs extend through the extension openings 33, particularly in the upper third of the longitudinal webs 30. Furthermore, connection openings can be seen in the edge of the transverse webs 31 facing the upper, outer metal panel 2.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ausschnittansicht von schräg oben auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer Leichtbauplatte 1 , wobei die obere Metalltafel 2 transparent dargestellt ist, um einen Blick auf die Strukturen des Kems 3 zu ermöglichen. Parallel zueinander verlaufende Längsstege 30 erstrecken sich in der Kernebene zwischen zwei Metalltafeln 2. Die Längsstege 30 weisen jeweils einen Vorsprung 300 auf, welcher jeweils in eine Ausnehmung 21 in der oberen Metalltafel 2 eingreift. Auf diese Weise wird ein besonders schubsteifes Bauteil geschaffen. Aus Übersichtsgründen sind die Querstege 31 in den Fig. 3 und 4 nicht dargestellt. Fig. 3 shows a perspective sectional view obliquely from above of a third exemplary embodiment of a lightweight building board 1, with the upper metal panel 2 being shown transparently in order to enable a view of the structures of the core 3. Longitudinal webs 30 running parallel to one another extend in the core plane between two metal panels 2. The longitudinal webs 30 each have a projection 300, which each engages in a recess 21 in the upper metal panel 2. In this way, a particularly shear-resistant component is created. For reasons of clarity, the transverse webs 31 are not shown in FIGS. 3 and 4.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel einer Leichtbauplatte 1 mit durchbrochener, unterer Metalltafel 2, wobei sich die Materialdicke M der oberen, äußeren Metalltafel 2 von der der unteren, äußeren Metalltafel 2 unterscheidet. Angedeutet sind in Fig. 4 mehrere Längsstege 30, wobei nicht jeder Längssteg 30 längs- beziehungsweise schmalkantenseitig jeweils an die untere Metalltafel 2 anschließt. Durch die Wahl der Materialdicke M, der Plattendicke P sowie die Wahl der Metallart können die mechanischen Eigenschaften der Leichtbauplatte 1 beeinflusst und anforderungsabhängig aufeinander abgestimmt werden. Fig. 4 shows a side view of a fourth exemplary embodiment of a lightweight building board 1 with a perforated lower metal panel 2, the material thickness M of the upper, outer metal panel 2 differing from that of the lower, outer metal panel 2. Several longitudinal webs 30 are indicated in FIG. 4, with each longitudinal web 30 not connecting to the lower metal panel 2 on the longitudinal or narrow edge side. By choosing the material thickness M, the panel thickness P and the choice of metal type, the mechanical properties of the lightweight panel 1 can be influenced and coordinated depending on the requirements.
Bezugszeichen: Reference symbol:
1 Leichtbauplatte 1 lightweight panel
2 Metalltafel 2 metal plaque
3 Kern 3 core
20 Kante 20 edge
21 Ausnehmung 21 recess
22 Rutschhemmende Oberfläche22 Non-slip surface
30 Längssteg 30 longitudinal web
31 Quersteg 31 crossbar
32 Randsteg 32 edge bar
33 Erstreckungsöffnungen 33 extension openings
34 Verbindungsöffnung 34 connection opening
35 Kernraum 35 core room
300 Vorsprung 300 lead
M Materialdicke M material thickness
P Plattendicke P plate thickness

Claims

Ansprüche: Expectations:
1. Leichtbauplatte (1 ), mit zwei äußeren Metalltafeln (2), und mit einem Kem (3), wobei der Kem (3) zwischen den Metalltafeln (2) angeordnet ist und mehrere Stege aus Metall aufweist, wobei die Stege eine kraftübertragungswirksame Verbindung schaffen zwischen den beiden Metalltafeln (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Stege als sich kreuzende Längs- und Querstege (30, 31) ausgestaltet und ineinandergesteckt sind, in der Art, dass die Längs- und / oder Querstege (30, 31) Erstreckungsöffnungen (33) aufweisen, durch welche sich jeweils ein Längs- oder Quersteg (30, 31 ) zumindest abschnittsweise erstreckt. 1. Lightweight construction panel (1), with two outer metal panels (2), and with a core (3), the core (3) being arranged between the metal panels (2) and having several webs made of metal, the webs having a force-transmitting connection create between the two metal panels (2), characterized in that the webs are designed as intersecting longitudinal and transverse webs (30, 31) and are inserted into one another in such a way that the longitudinal and / or transverse webs (30, 31) have extension openings (33), through which a longitudinal or transverse web (30, 31) extends at least in sections.
2. Leichtbauplatte (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur einer Erstreckungsöffnung (33) der Kontur eines Längs- oder Querstegs (30, 31 ) im Wesentlichen entspricht. 2. Lightweight building board (1) according to claim 1, characterized in that the contour of an extension opening (33) essentially corresponds to the contour of a longitudinal or transverse web (30, 31).
3. Leichtbauplatte (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Erstreckungsöffnung (33) als offener Kantenschlitz ausgestaltet ist. 3. Lightweight building board (1) according to claim 1 or 2, characterized in that at least one extension opening (33) is designed as an open edge slot.
4. Leichtbauplatte (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein oder mehrere Längsstege (30) im Wesentlichen rechtwinkelig zu einem oder mehreren Querstegen (31 ) erstrecken. Leichtbauplatte (1 ) nach einem der vorhergehenden4. Lightweight panel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that one or more longitudinal webs (30) extend substantially at right angles to one or more transverse webs (31). Lightweight panel (1 ) according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Längs- und / oder ein Quersteg (30, 31 ) wenigstens eine Verbindungsöffnung (34) aufweist. Leichtbauplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kem (3) einen metallischen Randsteg (32) aufweist, welcher benachbart und im Wesentlichen parallel zur Kante (20) einer Metalltafel (2) angeordnet ist. Leichtbauplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass Längsstege (30) jeweils mit beiden Metalltafeln (2) verbunden sind und wenigstens ein Quersteg (31 ) mit der einen oder anderen Metalltafel (2) verbunden ist. Leichtbauplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metalltafel (2) wenigstens eine Ausnehmung (21 ) aufweist, und dass ein Längs- und / oder ein Quersteg (30, 31 ) einen oder mehrere Vorsprünge (300) aufweist, wobei ein Vorsprung (300) jeweils in Eingriff steht mit einer Ausnehmung (21 ). Leichtbauplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metalltafel (2) auf der kernabgewandten Seite eine rutschhemmende Oberfläche (22) aufweist, in der Art, dass die Metalltafel (2) beschichtet ist und / oder eine Profilierung aufweist. Leichtbauplatte (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass Längsstege (30) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei ein erster Abstand zwischen einem ersten und einem zweiten Längssteg (30) größer ist als ein zweiter Abstand zwischen dem zweiten und einem dritten Längssteg (30), und / oder dass Querstege (31 ) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei ein erster Abstand zwischen einem ersten und einem zweiten Quersteg (31 ) größer ist als ein zweiter Abstand zwischen dem zweiten und einem dritten Quersteg (31 ). Leichtbauplatte (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der Kem (3) einen Kernraum (35) aufweist, wobei der Kernraum (35) mit einem Füllmaterial gefüllt ist, in der Art, dass das Füllmaterial die Längs- und / oder Querstege (30, 31 ) zumindest abschnittsweise umgibt. Leichtbauplatte (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längs- und / oder Querstege (30, 31 ) als I-, Z-, T- und / oder C-Profil ausgestaltet sind. Leichtbauplatte (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalltafeln (2) eine Materialdicke (M) von 1 bis 5 mm aufweisen, und dass die Längs- und oder Querstege (30, 31 ) eine Materialdicke (M) von 0,5 bis 5 mm aufweisen. Leichtbauplatte (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattendicke (P) zwischen 20 bis 100 mm beträgt. Verwendung einer Leichtbauplatte (1 ), als konstruktiv wirksames Boden-, Wand- und / oderClaims, characterized in that a longitudinal and/or a transverse web (30, 31) has at least one connection opening (34). Lightweight building panel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the core (3) has a metallic edge web (32) which is arranged adjacent and essentially parallel to the edge (20) of a metal panel (2). Lightweight building panel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that longitudinal webs (30) are each connected to both metal panels (2) and at least one transverse web (31) is connected to one or the other metal panel (2). Lightweight building panel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a metal panel (2) has at least one recess (21), and that a longitudinal and / or a transverse web (30, 31) has one or more projections (300). , wherein a projection (300) is in engagement with a recess (21). Lightweight building panel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a metal panel (2) has an anti-slip surface (22) on the side facing away from the core, in such a way that the metal panel (2) is coated and/or has a profiling. Lightweight building panel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that longitudinal webs (30) are aligned essentially parallel to one another at least in sections, a first distance between a first and a second longitudinal web (30) being greater than a second distance between the second and a third longitudinal web (30), and/or that transverse webs (31) are aligned substantially parallel to one another at least in sections, wherein a first distance between a first and a second transverse web (31) is greater than a second distance between the second and one third crossbar (31). Lightweight building panel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the core (3) has a core space (35), the core space (35) being filled with a filling material in such a way that the filling material covers the longitudinal and/or or transverse webs (30, 31) at least in sections. Lightweight building panel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal and/or transverse webs (30, 31) are designed as I, Z, T and/or C profiles. Lightweight building panel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the metal panels (2) have a material thickness (M) of 1 to 5 mm, and that the longitudinal and/or transverse webs (30, 31) have a material thickness (M) of 0.5 to 5 mm. Lightweight building panel (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the panel thickness (P) is between 20 and 100 mm. Use of a lightweight panel (1) as a structurally effective floor, wall and/or
Dachelement eines Gebäudes und / oder eines Fahrzeugs, wobei die Leichtbauplatte (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist. Roof element of a building and / or a vehicle, wherein the lightweight panel (1) is designed according to one of the preceding claims.
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