DE20011747U1 - Lightweight scaffolding screed - Google Patents
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Description
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Gerüstbohle in LeichtbauweiseLightweight scaffolding plank
Die Erfindung betrifft eine Gerüstbohle in Leichtbauweise.The invention relates to a scaffolding plank of lightweight construction.
Gerüstbohlen sind relativ umfangreich im Stand der Technik dokumentiert.Scaffolding planks are relatively extensively documented in the state of the art.
Auch solche, die als Sandwich aufgebaut sind und im wesentlichen aus einem mit Kunststoff ummantelten, die Tagfähigkeit erhöhenden Kern bestehen. Nach DE 30 11 528 ist ein Schaumstoffkern mit kunstharzgetränkten Glasfasermatten ummantelt und mit einem umschliessenden Kunststoffrahmen verbunden.Also those that are constructed as a sandwich and essentially consist of a core coated with plastic to increase the daytime durability. According to DE 30 11 528, a foam core is coated with resin-impregnated glass fiber mats and connected to an enclosing plastic frame.
Bei einer Gerüstbohle nach G 85 11 249 besteht der Kern aus geschäumtem und/oder glasfaserverstärktem Material und ist mit einem Mantel aus faserverstärktem Material umgeben.
Die erforderliche Steifigkeit und Tragfähigkeit wird bei diesen Lösungen durch die Anzahl der harzgetränkten Schichten erzielt, was zu hohem Eigengewicht führt. Daher wurde vorgeschlagen, den Kern aus Kunststoff, Metall oder Pappe als Hohlkammerprofil zu gestalten und mit Textilglas, Vlies, Matten oder Gewebe zu ummanteln (DE 35 00 105, DE 34 34 362).In a scaffolding plank according to G 85 11 249, the core consists of foamed and/or glass fibre reinforced material and is surrounded by a sheath made of fibre reinforced material.
The required rigidity and load-bearing capacity is achieved in these solutions by the number of resin-impregnated layers, which leads to a high dead weight. It was therefore proposed to design the core made of plastic, metal or cardboard as a hollow chamber profile and to cover it with textile glass, fleece, mats or fabric (DE 35 00 105, DE 34 34 362).
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Zur Erhöhung des Widerstandsmomentes sind derartige Hohlkammerprofile durch Holz, Aluminium, Stahl oder Ausschäumen mit Kunststoff ausgesteift, wodurch der Gewichtsvorteil der Hohlkammerprofile zumindest teilweise wieder aufgehoben ist.
Nach diesem Prinzip ist auch eine Wabenbelegbohle (DE 35 00 105) aufgebaut, deren Kern aus Waben mit beliebiger geometrischer Form gebildet ist.To increase the section modulus, such hollow chamber profiles are stiffened with wood, aluminum, steel or foamed plastic, which at least partially cancels out the weight advantage of the hollow chamber profiles.
A honeycomb plank (DE 35 00 105) is also constructed according to this principle, the core of which is made up of honeycombs of any geometric shape.
Als Wabenmaterial ist Kunststoff, Pappe, Metall oder andere Stoffe angegeben.The honeycomb material is specified as plastic, cardboard, metal or other materials.
Die Wabenbelegbohle weist eine stabilisierende und trittfeset Ummantelung aus glasfaser- oder kohlenstoffverstärktem Kunststoff auf. Weiterhin wird vorgeschlagen, Rippen in Längs- und/oder Querrichtung zur Verbesserung der Statik einzubringen.The honeycomb plank has a stabilizing and impact-resistant casing made of glass fiber or carbon reinforced plastic. It is also proposed to add ribs in the longitudinal and/or transverse direction to improve the statics.
Schliesslich wird im Gebrauchsmuster G 92 07 297.6 eine Bohle für den Gerüstbau vorgestellt, die durch folgenden Aufbau gekennzeichnet ist:Finally, the utility model G 92 07 297.6 presents a plank for scaffolding construction, which is characterized by the following structure:
Auf einer Grundfläche aus Blech (Leichtmetallbohlenplatte) ist eine Wabentafel aufgelegt. Darüber liegt eine weitere Blechplatte, dann folgt eine zweite . Wabentafel und auf dieser sine nach oben abschliessende Blechplatte. Alle Teile sind miteinander verbunden. Über die Art der Verbindung ist nichts ausgesagt.A honeycomb panel is placed on a base made of sheet metal (light metal plank plate). On top of this is another sheet metal plate, then a second honeycomb panel and on top of this a sheet metal plate that closes at the top. All parts are connected to one another. Nothing is said about the type of connection.
Aus der Zeichnung ist jedoch ersichtlich, dass die obere und die untere Blechplatte seitlich umlaufend stoffschlüssig verbunden sind, wodurch letztlich ein quaderförmiger Innenraum gebildet ist, der zwei durch eine Zwischenlage getrennte Wabenplatten beherbergt.However, it is clear from the drawing that the upper and lower sheet metal plates are bonded together all the way around the sides, ultimately forming a cuboid-shaped interior space that houses two honeycomb panels separated by an intermediate layer.
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Es erscheint wünschenswert, den beschriebene Stand der Technik im Hinblick auf die Senkung des Herstellungsaufwandes und die Erhöhung des Gebrauchswertes bei der Handhabung in der Praxis weiter zu optimieren. Dazu ist eine hochtragfähige Gerüstbole zu entwickeln, die sich durch geringes Eigengewicht, geringe Dicke, hohe Biegesteifigkeit und gute Festigkeitseigenschaften auszeichnet, und die, wenn notwendig, weitere Anforderungen, zum Beispiel an die Oberflächenbeschaffenheit, erfüllt.It seems desirable to further optimize the described state of the art with a view to reducing the manufacturing costs and increasing the utility value in practical handling. To this end, a highly load-bearing scaffold bolt must be developed that is characterized by low deadweight, low thickness, high flexural rigidity and good strength properties and that, if necessary, meets further requirements, for example with regard to the surface quality.
Die derartige Gerüstbole ist im Patentanspruch 1 angegeben, während in den Unteransprüchen zweckmäßige Ausgestaltungen beschrieben sind.Such a scaffolding bolt is specified in claim 1, while suitable embodiments are described in the subclaims.
Die erfindungsgemässe Gerüstbohle ist in Sandwichleichtbauweise unter Verwendung von Faserverbundwerkstoffen konstruiert.The scaffolding plank according to the invention is constructed in a lightweight sandwich design using fiber composite materials.
Als Kern findet eine Wabenplatte aus thermoplastischen Material Verwendung. Die tragenden Schichten der Gerüstbohle sind durch Faserverbundwerkstoffe gebildet, die in einer Matrixaus aus beispielsweise PUR, Epoxydharz oder thermoplastischen Kunststoffen gebunden sind. Der Wabenkern und die Tragschicht sind durch ein geeignetes Fügeverfahren fest miteinander verbunden.A honeycomb panel made of thermoplastic material is used as the core. The supporting layers of the scaffold plank are made of fiber composite materials that are bound in a matrix made of, for example, PUR, epoxy resin or thermoplastics. The honeycomb core and the supporting layer are firmly connected to one another using a suitable joining process.
Die gesamte Gerüstbohle oder Teile davon sind mit einem Coating versehen, dessen Material solche Oberflächeneigenschaften besitzt, die die sichere Begehbarkeit der Gerüstbohle garantieren. Schliesslich sind entsprechende Tragelemente zur Montage in einem Gerüstverband stoff- oder formschlüssigThe entire scaffold plank or parts thereof are provided with a coating whose material has surface properties that guarantee that the scaffold plank can be walked on safely. Finally, the corresponding load-bearing elements for assembly in a scaffold structure are materially or form-fittingly connected.
integriert.integrated.
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Nachfolgend wird auf die Bestandteile Wabenkern, Tragschicht, Coating und Tragelemente näher eingegangen.The components honeycomb core, base layer, coating and load-bearing elements are discussed in more detail below.
Der Wabenkern stellt das innere Element des Sandwichbauteils dar. Er realisiert einen konstanten Abstand der Tragschichten aus Faserverbundwerkstoffen und überträgt die im Lastfall auftretenden Spannungen, insbesondere Schub- und Normalspannunge;n. Der Wabenkern ist so dimensioniert, dass unter Annahme der zu erwartenden Lastfälle zuzüglich Sicherheiten ein Versagen unter Einsatzbedingungen praktisch ausgeschlossen ist und die zulässigen Durchbiegungen eingehalten werden.The honeycomb core is the inner element of the sandwich component. It ensures a constant distance between the supporting layers made of fiber composite materials and transfers the stresses that occur under load, in particular shear and normal stresses. The honeycomb core is dimensioned in such a way that, assuming the expected load cases plus safety factors, failure under operating conditions is practically impossible and the permissible deflections are maintained.
Der Wabenkern selbst ist entweder als Ganzes oder durch Fügen von entsprechenden Halbzeugen zu einem Wabenpaneel hergestellt. Zum Zweck der Gewichtsverringerung sind die Waben nicht oder nur partiell gefüllt.The honeycomb core itself is manufactured either as a whole or by joining corresponding semi-finished products to form a honeycomb panel. To reduce weight, the honeycombs are not filled or only partially filled.
J5 Die Tragschicht aus Faserverbundwerkstoffen nimmt die bei ßiegebeanspruchung auftretenden Zug-, Druck- und Scherspannungen auf. Als Faserverbundwerkstoffe sind alle üblichen Fasern, wie Glas-, Kohle-, Plast-, Natur- oder Aramidfasen, einsetzbar.
Hinsichtlich der textlien Verarbeitungsstufe der Fasern sind Vliese, Gewebe, Textilkomplexe und weitere textile Verarbeitungsstufen von reinen Fasern und/oder deren Compounds verwendbar. Die Fasern können als Wirr-, Lang- oder Kurzfasern, Filamente oder unidirektionale Gelege verarbeitet sein.J5 The supporting layer made of fiber composite materials absorbs the tensile, compressive and shear stresses that occur during bending. All common fibers, such as glass, carbon, plastic, natural or aramid fibers, can be used as fiber composite materials.
With regard to the textile processing stage of the fibers, nonwovens, fabrics, textile complexes and other textile processing stages of pure fibers and/or their compounds can be used. The fibers can be processed as random, long or short fibers, filaments or unidirectional fabrics.
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Für die Matrixwerkstoffe finden die fachüblichen Stoffsysteme, wie PUR, Epoxydharz, thermoplastische Matrices u.a., Anwendung.The usual material systems, such as PUR, epoxy resin, thermoplastic matrices, etc., are used for the matrix materials.
Über die realisierte Dicke der Tragschicht ist abzusichern, dass ein Bauteilversagen verhindert und die Durchbiegung einen Wert von 25 mm nicht erreicht. Die Festigkeitseigenschaften der Tragschicht insgesamt sind in Abhängigkeit von der Waben- und Tragschichthöhe einzurichten. Hierzu finden sich konkrete Angaben in einem Ausführungsbeispiel im später folgenden Text. Die Verbindung 2.wischen dem Wabenkern und den Faserverbundwerkstoffen der Tragschicht ist durch geeignete Fügeverfahren, beispielsweise Schweissen oder Kleben, geschaffen. Die Festigkeit der Fügeverbindung ist den zu erwartenden Scherspannungen beim Übergang von der Tragschicht auf den Wabenkörper unter Zurechnung eines; definierten Sicherheitszuschlages angepasst. Die obere und untere Tragschicht sind entweder gleich ausgebildet oder unterschiedlich dimensioniert und gestaltet.The thickness of the base layer used must ensure that component failure is prevented and that the deflection does not reach a value of 25 mm. The strength properties of the base layer as a whole are to be set depending on the height of the honeycomb and base layer. Specific information on this can be found in an example in the text below. The connection between the honeycomb core and the fiber composite materials of the base layer is created using suitable joining methods, such as welding or gluing. The strength of the joint is adapted to the expected shear stresses at the transition from the base layer to the honeycomb body, with the addition of a defined safety margin. The upper and lower base layers are either of the same design or have different dimensions and designs.
. Die Tragschicht ist teilweise oder vollständig mit einem Coating belegt, das gleichzeitig den Abschluss nach aussen bildet. Es dient dem Schutz der Tragschicht und realisiert überwiegend die Aufgabe der Haftvermittlung beim Begehen der Gerüstbohle. Darüberhinaus stellt das Coating eine Dehnungsreserve im Fall des Bauteilbruchs dar.The base layer is partially or completely covered with a coating, which also forms the outer edge. It serves to protect the base layer and mainly performs the task of providing adhesion when walking on the scaffold plank. In addition, the coating provides an expansion reserve in the event of component breakage.
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Es besieht vorzugsweise aus einem Elastomer mit einer Dichte von 500 kg/m' bis 1.300 kg/m3. Die Härte der Verbindung zwischen Coating und Tragschicht liegt im Bereich von 50° ShoreA bis 75° ShoreA. Die Dicke des Coatings beträgt 1 mm bis 10 mm. Zum Zweck der Gewichtsersparnis kann selbiges partiell ausgeführt werden. Insbesondere sind Muster und Teilbelegungen von Flächen möglich. Eine unterschiedliche Gestaltung von unterem und oberem Coating ist vorteilhafterweise in Betracht zu ziehen.It preferably consists of an elastomer with a density of 500 kg/m' to 1,300 kg/m 3 . The hardness of the connection between the coating and the base layer is in the range of 50° ShoreA to 75° ShoreA. The thickness of the coating is 1 mm to 10 mm. In order to save weight, the coating can be applied partially. In particular, patterns and partial covering of surfaces are possible. A different design of the lower and upper coating should advantageously be considered.
Als Tragelemente kommen die in der Gerüstindustrie üblichen Konstruktionen mit Krallen oder Löchern zum Einsatz. Die Krafteinleitung erfolgt dabei tangential in Zugrichtung der Fasern. Als Verbindungsprinzip ist Formschluss, zum Beispiel durch Einbinden der Fasern in das Matrixmaterial der Tragschicht, oder Stoffschluss, beispielsweise durch Kleben, vorgesehen. Neben der Herstellung separater Tragelemente und deren anschliessender Verbindung mit dem Sandwichelement zu einer fertigen Gerüstbohle ist eine Gestaltung von Konturen innerhalb des Sandwichelements bzw. durch zusätzliche Faserstrukturen aus dem Werkstoff- Verband heraus möglich und in bestimmten Fällen sinnvoll, beispielsweise dann, wenn Stapelnasen benötigt werden. Desgleichen können Tragelemente mit lösbaren Verbindungen vorgesehen werden, die der Fixierung der Gerüstbohle am Gerüst dienen, beispielsweise Rahmen.The support elements used are the designs with claws or holes that are common in the scaffolding industry. The force is introduced tangentially in the direction of tension of the fibers. The connection principle is positive locking, for example by incorporating the fibers into the matrix material of the support layer, or material bonding, for example by gluing. In addition to producing separate support elements and then connecting them with the sandwich element to form a finished scaffolding plank, it is possible to design contours within the sandwich element or using additional fiber structures from the material structure, and this is useful in certain cases, for example when stacking lugs are required. Support elements with detachable connections can also be provided that serve to fix the scaffolding plank to the scaffold, for example frames.
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In einem Ausführungsbeispiel ist eine Gerüstbohle in Leichtbauweise nach den Merkmalen der Erfindung unter Heranziehung einer Zeichnung in vier Figuren näher erläutert.In one embodiment, a scaffolding plank in lightweight construction according to the features of the invention is explained in more detail with reference to a drawing in four figures.
Im einzelnen zeigen die Figuren folgendes:In detail, the figures show the following:
Figur 1: Gerüstbohle in Leichtbauweise mit Darstellung desFigure 1: Scaffolding plank in lightweight construction with illustration of the
Sandwichaufbaus in der Draufsicht; Figur 2: Gerüstbohle in Leichtbauweise mit Darstellung desSandwich construction in plan view; Figure 2: Scaffolding plank in lightweight construction with representation of the
Sandwichaufbaus in der Vorderansicht; Figur 3: Gerüstbohle in Leichtbauweise mit Darstellung desSandwich construction in front view; Figure 3: Scaffold plank in lightweight construction with representation of the
Sandwichaufbaus in der Seitenansicht; Figur 4: Gerüstbohle in Leichtbauweise im Schnitt F-F.Sandwich construction in side view; Figure 4: Scaffolding plank in lightweight construction in section F-F.
Die in den Zeichrungen verwendeten ßezugszeichen bedeuten:The reference symbols used in the drawings mean:
1 Einhängekralle,1 hanging claw,
2 PU- Ummantelung (Oberseite)2 PU coating (top)
3 Faserverbundmatte (Oberseite),3 Fiber composite mat (top side),
4 Wabenkern,4 honeycomb core,
5 Faserverbundmatte (Unterseite), 6 PU- Ummantelung (Unterseite),5 Fiber composite mat (bottom), 6 PU coating (bottom),
7 Stapelnase,7 stacking nose,
F-F Schnittführung durch die Gerüstbohle.F-F cutting line through the scaffolding plank.
55O7oogb : j···.. : : !·: .:"::'55O7oogb : j···.. : : !· : .:"::'
Gemäss der angegebenen Figuren besteht die in Rede stehende Gerüstbohle aus einem Wabenkern 4. Dessen Unterseite ist mit einer Faserverbundmatte 5, die Oberseite mit einer Faserverbundmatte 3 abgedeckt. Im gewählten Beispiel haben beide Faserverbundmatten 3 und 5 gleiche Eigenschaften und Abmessungen. Sie sind in eine PU- Ummantelung 2 und 6 eingebunden und dadurch mit dem Wabenkern 4 fesl; verbunden. Die einzelnen Waben des Wabenkers 4 sind nicht mit PU- Schaum ausgefüllt.According to the figures provided, the scaffolding plank in question consists of a honeycomb core 4. Its underside is covered with a fiber composite mat 5, the top with a fiber composite mat 3. In the example chosen, both fiber composite mats 3 and 5 have the same properties and dimensions. They are incorporated into a PU sheath 2 and 6 and are thus firmly connected to the honeycomb core 4. The individual honeycombs of the honeycomb core 4 are not filled with PU foam.
Die PU- Ummantelung 2 auf der Oberseite des Wabenkerns 4 ist als Lauffläche strukturiert ausgeführt und dient gleichzeitig als Coating, während die PU- Ummantelung 6 an der Unterseite nicht oberflächenstrukturiert ist. Die Schichtdicken unterscheiden sich daher.The PU coating 2 on the top of the honeycomb core 4 is structured as a running surface and also serves as a coating, while the PU coating 6 on the underside does not have a surface structure. The layer thicknesses therefore differ.
Im konkreten Beispiel beträgt die Schichtdicke der PU- Ummantelung 2 auf der Oberseite einschliesslich Struktur ca. 2 mm und die der Unterseite ca. 1,5mm bei einer Wabenhöhe von 45,0 mm.In the specific example, the layer thickness of the PU coating 2 on the top side including structure is approx. 2 mm and that of the bottom side approx. 1.5 mm with a honeycomb height of 45.0 mm.
In Bezug auf eine 3 m- Bohle werden im Hinblick auf die Festigkeitseigenschaften . der Tragschicht in Abhängigkeit von ihrer Dicke und der Wabenhöhe folgende Angaben gemacht:
- Tragschichtdicke / mm Sandwichdick / mm E- Modul / MPaWith regard to a 3 m plank, the following information is given with regard to the strength properties of the base layer depending on its thickness and the honeycomb height:
- Base layer thickness / mm Sandwich thickness / mm E-modulus / MPa
0,8 60 45.0000.8 60 45,000
1,2 60 30.0001.2 60 30,000
1,2 55 36.0001.2 55 36,000
1,4 60 26.0001.4 60 26,000
1,4 55 31.0001.4 55 31,000
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Aus beiden PU- Umrnantelungen 2 und 6 sind Stapelnasen 7 ausgeformt. Der beschriebene Sandwichauibau ist durch Einhängekrallen 1, die jeweils mit den sich gegenüberliegenden kurzen Seiten des Sandwichbauteils vollflächig verklebt sind, zu einer Gerüstbohle in Leichtbauweise komplettiert.Stacking lugs 7 are formed from both PU casings 2 and 6. The sandwich construction described is completed to form a scaffolding plank in lightweight construction by means of suspension claws 1, each of which is fully glued to the opposite short sides of the sandwich component.
Claims (14)
7. Scaffolding plank in lightweight construction according to claim 1, characterized in that the following characteristics are observed with respect to a 3 m plank with a maximum permissible deflection of < 25.00 mm:
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| GB2465656B (en) * | 2008-10-02 | 2012-04-18 | Terence Hoyland | A fabricated lightweight beam |
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2000
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Legal Events
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: WILHELM LAYHER VERWALTUNGS-GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: WILHELM LAYHER VERMOEGENSVERWALTUNGS-GMBH, 74363 GUEGLINGEN, DE Effective date: 20060711 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
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