Tischbefestigung Seitenwand PU-Schaum

[Weickenm]

Werte Gemeinde,

immer wenn ich mir mit etwas unsicher bin, versuche ich, meine Ergebnisse durch Rechnungen zu plausibilisieren.
Meistens klappt das auch ganz gut, wenn ich die nötigen Date habe.

Problemstellung:
Jetzt ist es aber so, dass ich online nichts zur Thematik Dauerfestigkeit eines PU-Schaumes gefunden habe, wahrscheinlich deshalb, weil PU-Schäume in der Regel im statischen und nicht im dynamischen eingesetzt werden.

Bevor es mir jetzt aber die Außenhaut delaminiert wollte ich mal in die Gemeinschaft fragen, ob hier jemand Erfahrunsgserte hat?

Hintergrundinformationen
Mir ist vor kurzem eine Granitarbeitsplatte in geil für quasi nix übern Weg gelaufen. Da ich bereits einen Echtholzfußboden habe, habe ich mich dafür entschlossen diese als Tisch zu verwenden, nicht, dass es zu viele verschiedene Holztöne werden. Sieht ja sonst doof aus.
Die Platte hat die Maße 1200mm * 700mm * 40mm

Als maximal auftretende Beanspruchung habe ich
- im Stand 80kg*1,5g (Beifahrerin) zzgl. 91kg (Gewichtskraft Tischplatte)
- im Fahrbetrieb 91kg Tischplatte *4g (die 6g aus der Berufsschifffahrt waren mir zu heftig, also habe ich mich an den Werten meiner Studienarbeit orientiert)

Macht also eine maximal auftretende Belastung von 3.559,85N.
Die Tischplatte will ich an der Wand auf einem Aluwinkel verkleben (den ich dann wiederrum an der Wand verklebe) und nach 800mm Lange von der Wand mit einem festen Tischbein (das muss ich noch finden...) abstützen. Nach dem Tischbein kommt ein Kragarm mit 400mm Länge.
Alles kein Hexenwerk, aber halt ein statisch überbestimmtes System, nicht unbedingt der Traum meiner schlaflosen Nächte.

Ich habe mich also bei der Rechnung auf den Aluwinkel konzentriert und die
Bei 2800mm² Stirnfläche und einer maximalen Zugscherfestigkeit (abgestimmt auf den Haltewinkel aus Alu) von 25MPa (Klebschichtdicke 0,05mm) kann die Klebnaht also ca 70.000N Zugscherfestigkeit übertragen.
Bei 3559,85N auftretender Beanspruchung also 19,6fache Sicherheit.

Das Sandwich hat eine maximale Zugscherfestigkeit von 10-15kp/cm². Vorsichtig gerechnet ergibt das eine maximale Belastbarkeit von 4118,8N.

ABER:
hält das auch dynamisch auf Dauer?
Oder alternativ herum formuliert; wie verhält sich das mit der Dauerfestigkeit? In meinen Büchern und Tabellenwerken habe ich nichts gefunden, habe hier in Graz jedoch nicht alles an Literatur dabei...

Sollte jemand einen Denkfehler in meiner Rechnung oder Herangehensweise finden, so würde es mich freuen, wenn er mir diesen aufzeigt.

Besten Dank
Florian

PS: für die Gewichtsfetischisten: die Dichte von Granit liegt bei 2700kg/m³ und die von Birke Multiplex bei 650kg/m³

[AlfredG]

Nimm 2 Fischerdübel, da kannste einen ganzen Elefanten dran hängen

[Pirx]

Das Sandwich hat eine maximale Zugscherfestigkeit von 10-15kp/cm².

Ich korrigiere Dich mal:
die Verklebung der Deckschichten auf dem Sandwich hat eine Zugfestigkeit von 10-15 kp/cm². Zur Scherfestigkeit gibt es keine Angabe.

Pirx

[amv]

Ich korrigiere Dich mal:
die Verklebung der Deckschichten auf dem Sandwich hat eine Zugfestigkeit von 10-15 kp/cm². Zur Scherfestigkeit gibt es keine Angabe.

Pirx

Die Scherfestigkeit ist auch nicht wichtig. Das ist quasi die Druckfestigkeit der Deckschicht.
Zumindest wenn die Abstützung des Sandwich hauptsächlich die Deckschicht stützt.

Ich finde die Gedanken zur Befestigung gut und würde sagen dass passt. Bei einem so hohen Sicherheitsfaktor sollte auch die Dauerfestigkeit gegeben sein. Dein S-Faktor ist weit höher als bei Hebezeugen und die sind ja zum teil auch aus Kunststoff(fasern) und müssen auch auf Dauer halten.

[Weickenm]

Moin!

Pirx, danke für die Korrektur!
AMV, danke, aber der hohe Sicherheitsfaktor resultiert aus der Klebschicht. Der Sicherheitsfaktor betreffend der Zugfestigkeit des Wandmaterials ist deutlich geringer (Nämlich nur 1,15).

Ach, hätte ich doch nur ein Datenblatt...

Hat sonst keiner weitere Gedankengänge für mich?
Wie machen das die Herren und Damen mit ihren GFK Koffer oder Sheltern (Also die, die keine Holzlattung verbauen...) ?

Beste Grüße
Florian

[OliverM]

Wie machen das die Herren und Damen mit ihren GFK Koffer oder Sheltern (Also die, die keine Holzlattung verbauen...) ?

Beste Grüße
Florian

Die stellen ihren Kram auf den Boden und belasten das Sandwich nicht unnötig.

Gruß

Oliver

[Weickenm]

Moin Oliver,

der Tisch bekommt ja auch einen Fuß, der die Last in Z tragen wird.
jedoch habe ich , im Fahrbetrieb vor allem, Kräfte entlang der x- und y-Achse. Diese fängt der Tisch nach meinem Verständnis nur über sein Widerstandsmoment, jedoch nur bedingt durch seine Auflagerreaktionen ab.
Deshalb versuche ich mich ja an der Einspannung an der Seite. Damit habe ich ein statisch bestimmtes System und Betrachte die Auflagerkraft Tischbeins ja nur als (mehr oder weniger vernachlässigbare) Z-Kraft - und nicht als weitere, vollwertige Einspannung.

Ich mein, das Tischbein wird im Endeffekt schon tragen, darauf verlassen will ich mich aber nicht.
Zumal der Tisch nix können muss. Da soll weder eine Höhenverstellung, noch eine Verdrehbarkeit ermöglicht werden.

Beste Grüße
Florian

[Der Bonner]

Hallo Florian,
ich sehe es wie Du, dass nämlich auf Rüttelstrecken der Tisch auch in x und y Richtung beschleunigt wird. Über die hierbei auftretenden Frequenzen und Bewegungen brauche ich Dir sicher nichts sagen. Jetzt weiß ich nicht was genau Dein Tischbein kann. Wenn es aber relativ „ weich“ ist und z. B. Bewegung in x-Richtung zulässt ( wird es wohl) dann wäre die feste Einspannstelle doch Dein fest verklebter Winkel. Wenn also Dein Tisch in Schwingungen versetzt wird, wird er sich um die Anbindung an der Seitenwand drehen wollen. Weil die Tischplatte schwer ist, werden hierbei rel. hohe dyn. Kräfte über den verklebten Winkel in die Seitenwand eingeleitet (diese Kräfte können in der Spitze viel höher werden als die Z-Kräfte aus der normalen Handhabung. Wahrscheinlich sind sie auch höher als die dyn. z-Kräfte, hängt aber, wie gesagt auch von der Steifigkeit Deines Tischbeins ab). Hier kann es dann passieren, dass sich die Aluhaut wie eine Membrane verhält und sich irgendwann vom Schaum löst.
Etwas verbessern könntest Du die Situation, wenn Du die verstärkte Stelle der Seitenwand triffst ( beim Verkleben meine ich), an der normalerweise die Zurrschienen aufgenietet werden (ich meine das hierfür zusätzlich eingeschäumte Blech ist 1,5 mm dick).
Ich würde den Tisch wahrscheinlich anders befestigen. Solltest Du Dich aber für diese Lösung entscheiden, würde ich an Deiner Stelle eine Testfahrt machen und mit einer Kamera filmen „ was der Tisch macht“. Dann kannst Du ja mit Blick auf die dyn. Kräfte ggf. noch optimieren.
Gruß
Horst

[Weickenm]

Servus Horst,

ich gehe davon aus, dass das Tischbein aus Aluminum oder Stahl sein wird. Ich sehe es nur nicht ein 300€ für ein nicht passendes Tischbein zu bezahlen, vorher lasse ich mir für die Hälte etwas aus Stahl schweißen.
Ich dachte an 100mm Durchmesser bei 5mm Wandstärke, dass sollte vom Widerstandsmoment reichen, habe ich aber noch nicht nachgerechnet. Der LKW Rahmen vom Deutz war aus 7mm.
--> Das sollte also halten.

Ich hoffe eigentlich durch die Verwendung des Aufschlages von 4g für die Berechnung die Membraneffekte der Seitenwand abzufangen. Wenn ich mich richtig entsinne war die Formel für die Eigenfrequenz Omega_e=sqrt(c/m). Also Wurzel aus Steifigkeit durch Masse. Je höher das Gewicht, desto geringer die Eigenfrequenz. Jetzt fehlt mir nur noch die Messtechnik und die Fahrzeugdaten, dann könnte man das wunderbar rechnen, aber ich bin kein Nutzfahrzeughersteller mit entsprechendem Budget sondern Student.

Von einer verstärkten Stelle in der Seitenwand weiß ich nix, hast Du da betreffend des Kung Koffers Daten zu?

Wie würdest Du denn den Tisch befestigen?

Beste Grüße
Florian

[FrankS]

ähm...Kung-Koffer?
Der ist doch meines Wissens nach innen mit Sperrholz beplankt - oder gibt's auch eine GFK-Variante?!

Grüßle Frank

[Weickenm]

Servus Frank,

ja der Kung-Koffer ist innen mit Sperrholz beplankt.
Da aber die Großzahl der Wandaufbauten aus GfK Sandwich ist, habe ich mal explizit nach diesen gefragt.

Die Kung Koffer die ich kenne, haben keine solche Tischbefestigung.

Beste Grüße
Florian

[Der Bonner]

Hallo Florian,
entschuldige, ich war, warum auch immer, der Meinung es handelt sich um einen Zeppelin FM2 Koffer. Der hat solche Verstärkungen.
Die Formel für die Resonanzfrequenz stimmt natürlich. Allerdings wird Dein System durch verschiedene Effekte verstimmt. So nimmt die Einspannung des Tischbeins wie auch die Anbindung an die Seitenwand Einfluss auf die Federrate.
Egal. Wenn sich also der Schwerpunkt der Tischplatte in Längsrichtung bewegen lässt (das Rohr ist ja sehr stabil dimensioniert, wenn aber z. B. die Anbindung des Tischbeins auf dem Boden nachgiebig ist und das Tischbein oben schwanken kann), und die Anbindung an der Wand fest ist, dann will sich die Tischplatte ja um die Anbindung an der Wand drehen. Wenn das z.B durch befahren einer Rüttelstrecke dynamisch geschieht, könnte der oben genannte Membraneffekt auftreten.
Wenn jedoch das Tischbein insgesamt so steif ist, dass sich der Tisch nicht bewegt, passiert auch nichts.
Bei meinem Ausbau versuche ich, wie OliverM gesagt hat, alles ( schwere) möglichst auf dem Boden zu verschrauben.
Gruß
Horst

[HolzwurmPeter]

Also ich verstehe die ganze Diskussion nicht.
Was macht es für ein Sinn eine Granitplatte als Tischplatte in einem Wohnmobil einzubauen? ....außer dem Design.
Eigentlich spart jedes Kilo auch Sprit...auch wenn man auf Gewicht nicht achten muss

Ich bin gespannt wie die Verschraubung im Boden hält, bei einem Plattengewicht von ca. 80 kg und einem Hebel von 75 cm.
Gruß Peter

[joe`s mercur]

Ich dachte an 100mm Durchmesser bei 5mm Wandstärke, dass sollte vom Widerstandsmoment reichen, habe ich aber noch nicht nachgerechnet.



Wie würdest Du denn den Tisch befestigen?

D.100x5mm vollkommen übers Ziel hinausgeschossen. (Bauchgefühl )
Soll ein Elefant tabledance machen?
Da rechne mal nach, was Du mit einem 700mm langem Rohr D.100x5 mm machen musst um es zu verbiegen oder gar zu stauchen. Als Hebellänge die 1/2Diagonale deiner Tischplatte nehmen.
Da wäre dann mit grosser Wahrscheinlichkeit die Tischplatte der Schwachpunkt, zumindest bei 20mm Plattenstärke und Holzplatte. (nicht nachgerechnet , Bauchgefühl )

Ich würde einfach ein dünnwandiges Rohr nehmen z.b. D.80x 1,5 oder 2 ( ohne zu rechnen, nur weil ein im Durchmesser zu dünnes Rohr optisch doof aussieht) und dort eine Kopf und Fussplatte anschweissen.
An die Kopfplatte einfach die Tischplatte gespaxt.
Die Fußplatte einfach auf den Boden spaxen. Wenn die Fußplatte groß genug und stabil genug ist, bleibt der Tisch auch so stehen.

Alternativ in den Bucht Kleinanzeigen nach Wohnwagentisch suchen, kosten oft nur um die €25.-
Gruß Thomas

Ps. nicht nur rechnen sondern auch mal sich die Dimensionen vorstellen.

[kawahans]

Servus Florian!

Das Problem wird nicht die intakte Sandwichwand sein. Bei der zu erwartenden Belastung wird es zu einer S-förmigen Verwindung an der GFK-Wand kommen -> dann brechen die einzelnen Schaumbläschen auf und im Endeffekt ist es dann das Laminat der Innenwand alleine, an dem der schwere Tisch hängt.
Warum nicht 2 senkrechte Holzträger an das Laminat kleben und dort die Platte fixieren. Oder zur Sicherheit eine massive Sperrholzplatte in passender Länge und Höhe an der Wand anlaminieren (Epoxy / Glasfasermatte) oder mit Kleber ankleben. Selbst dann ist die Belastung der Wand noch kritisch hoch, wenn der Aufbau Wankbewegungen unterworfen ist.

Ich würde mich das nicht trauen, was Du vor hast

Liebe Grüße!
kawahans

[kawahans]

Servus Florian!

Das Problem wird nicht die intakte Sandwichwand sein. Bei der zu erwartenden Belastung wird es zu einer S-förmigen Verwindung an der GFK-Wand kommen -> dann brechen die einzelnen Schaumbläschen auf und im Endeffekt ist es dann das Laminat der Innenwand alleine, an dem der schwere Tisch hängt.
Warum nicht 2 senkrechte Holzträger an das Laminat kleben und dort die Platte fixieren. Oder zur Sicherheit eine massive Sperrholzplatte in passender Länge und Höhe an der Wand anlaminieren (Epoxy / Glasfasermatte) oder mit Kleber ankleben. Selbst dann ist die Belastung der Wand noch kritisch hoch, wenn der Aufbau Wankbewegungen unterworfen ist. Das Sandwich ist im mikroskopischen Bereich elastisch, was zu wiederkehrenden punktuellen Belastungen im Schaum und im weiteren zur Zerstörung des Gefüges führen kann

Ich würde mich das nicht trauen, was Du vor hast

Der Vorteil beim Sandwich: man kann Schaum und Laminat gut ausbessern

Liebe Grüße!
kawahans

[Michael]

Ich würde run eigenständig stehendes Untergestell bauen. Also Seitenstützwange flächig an der Koffer Wand auf dem Boden stehend. Dann einen Stützfuß und dann eine Platte oder Metallgestell, was beide Stüzelemente miteinander verbindet. Zum Beispiel eine Holzplatte,, die ringsum 5 cm kleiner ist als die Granitplatte. Das ganze aus Holz oder Metall...
Granitplatte wird dann nur noch aufgelegt und mit Natursteinsilikon fixiert.
Stützwange kannst du dann flächig mit Kleber und zusätzlich Schrauben fixieren.

Gruß Michael

[Rumpelstielzchen]

@Weickenm:
Florian, ich hab nen Tischfuß für deine Platte, bring ich dir zum Stuttgarter Stammtisch mit. Kommst du?
Gruß Alex

[Weickenm]

Servus Aley,

Danke Dir für das Angebot.
Ja, ich werde zum Stammtisch kommen. Wir sehen uns

Beste Grüße
Florian

[rotertrecker]

Hallo Florian,
Bei Deiner errechneten Sicherheit s=1,15 hat sich das schon erledigt, m.E.
Ich halte es mit Oliver M: Am Boden fest machen!
Liegt vielleicht auch daran, das ich a) Bergbau-Ing bin, (und für´s Gebirge gibt´s bis heute keine exakten Berechnungen, zum Glück, wär sonst langweilig) und b) bin ich Vater von Zwillingen.
Und die haben mir meinen Ausbau z.T. schon gut zerlegt...
Bau Dir ein eigenstabiles Tischgestell, gern in Leichtbau á la Maserati Birdcage, und verankere das ordentlich im Boden.

Das Laminat in der Wand wird bei jedem Beschleunigungsmanöver (Gas oder vor allem Bremse) und bei jeder Tischnutzung ordentlich belastet, so wie Kawahans schon schrieb.

BTW: Warum in Gottes Namen 4 cm Granit? Basalt wäre aufgrund der Textur des Mineralgemisches besser...
Bricht nicht so schnell...

Gruß Sven

[PeterWEN]

Habedere,

was mir so aufs Erste zu Denken gibt, wäre z.B. meine Dabbigkeit.

Irgendwie/wann mal schnell ums Eck gerumpelt und die Tischkante geknutscht (Mit welchem Körperteil auch immer).

So ne Steinplatte hat ja naturgemäß ein gewisses Beharrungsvermögen,

dürfte also ein ärgeres "Aua" ergeben als ne Holzplatte.

Da wäre mir die "Schönheit ?!?!" einer Granitplatte so ziemlich wurscht.

[Weickenm]

Guten Abend,

warum Granit, ja, gute Frage.
Ich kam für einen Appel und n Ei an die Platte über Kleinanzeigen. Sie passt optisch wunderbar zu meinem 18mm starken Echtholzfußboden und die Erprobungen in der Küche zeigen, dass man damit ganz gut arbeiten kann
Ich habe aber auch zur Kenntnis genommen, dass die Platte eine Trägerplatte (zum Bleistift 3mm Sperrholz, flächig verklebt) benötigen wird, weil Granit anscheinend nicht Vibrationsbeständig ist.

Das schöne an der Thematik ist ja, dort wo die Platte hin soll, befindet sich zur Zeit ein Radkasten. Dieser soll weg, sonst ist da kein Platz für die Füße.
Also habe ich 2 Vorteile an der Geschichte.
1) Wenn ich die Bodenplatte in dem Bereich eh neu machen muss, so kann ich für eine entsprechende Bodengruppe sorgen (zum Beispiel 5mm Metall einlaminieren). Der Tank hängt ja eh rechts, also ist links noch massig "Platz" gewichtstechnisch, damit der Kahn keine Seitenlage erfährt
2) kommt das mit dem Radkastenausbau erst im nächsten Semester (April/Mai oder so). Ich habe also noch genug Zeit mir über einen Aufbau der Bodengruppe Gedanken zu machen

Dennoch Danke für die Idee, man lernt nicht aus.
Sonst noch irgendwelche Gedankengänge?

Beste Grüße
Florian