DE20011746U1 - Honeycomb panel - Google Patents
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Description
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Wabenpaneel
5Honeycomb panel
5
Die Erfindung betrifft ein Wabenpaneel mit beliebig geformten Waben.The invention relates to a honeycomb panel with arbitrarily shaped honeycombs.
Derartige Wabenpaneele dienen überwiegend als Stützkerne für jegliche Sandwichproduktion. Sie werden in tragenden Bauelementen eingesetzt, erfüllen Funktionen bei der Dämmung und finden in der angewandten Verfahrenstechnik und auf anderen Gebieten Anwendung.Such honeycomb panels are mainly used as support cores for any type of sandwich production. They are used in load-bearing building elements, fulfil insulation functions and are used in applied process engineering and other areas.
Beispielsweise werden Wabenkörper zur Bodenbefestigung als Rasengitterplatten verwendet. Auch solche Anwendungen von Wabenkörpern sind von der vorliegenden Erfindung mit erfasst.For example, honeycomb bodies are used for ground fixing as lawn grid panels. Such applications of honeycomb bodies are also covered by the present invention.
Durch die Wahl verschiedener Kunststoffe und Wabengeometrien sind spezifische Parameter der Paneele, beispielsweise Festigkeitswerte, Wärmeübergangskoeffizienten, spezifische Oberfläche, Oberflächeneffekte u.a.By choosing different plastics and honeycomb geometries, specific parameters of the panels, such as strength values, heat transfer coefficients, specific surface area, surface effects, etc., can be determined.
sicherheitsrelevante Kenndaten beliebig beeinflussbar. Somit ergibt sich ein breites Feld möglicher Applikationen.Safety-relevant characteristics can be influenced as desired. This opens up a wide range of possible applications.
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Bei der Konzipierung von Sandwichbauelementen mit tragenden Eigenschaften hat sich die Herstellung von grossflächigen relativ stabilen Wabenpaneelen als problematisch erwiesen. Im Spritzgussverfahren sind diese aufgrund der dafür erforderlichen Maschinentechnik nicht wirtschaftlich herstellbar. Andere Verfahren, zum Beispiel Extrudierung mit anschliessender Formung, lassen sich aus dem gleichen Grund nicht ohne weiteres erfinderisches Zutun übernehmen.When designing sandwich construction elements with load-bearing properties, the production of large, relatively stable honeycomb panels has proven to be problematic. These cannot be produced economically using injection molding due to the machine technology required. For the same reason, other processes, such as extrusion followed by molding, cannot be adopted without further inventive effort.
Insgesamt war dem Stand der Technik keine technische Lösung unmittelbar zu entnehmen, mit der Endloswabenpaneele mit hoher Produktivität herstellbar sind.Overall, there was no technical solution available from the state of the art that would enable continuous honeycomb panels to be manufactured with high productivity.
Daher waren Bemühungen zur Bereitstellung und insbesondere wirtschaftlichen Herstellung vom von endlosen Wabenpaneelen, möglichst in Serienfertigung, unter Angabe der apparativen Mittel dazu erforderlich. Die zu entwickelnden Wabenpaneele sollen eine relativ hohe Stabilität aufweisen und in ihren Abmessungen, insbesondere in ihrer flächenhaften Ausdehnung und in der Form der Waben, frei definierbar sein.Therefore, efforts were required to provide and, in particular, economically manufacture endless honeycomb panels, if possible in series production, specifying the equipment required for this. The honeycomb panels to be developed should have a relatively high level of stability and their dimensions, in particular their surface area and the shape of the honeycomb, should be freely definable.
Insgesamt ist der Stand der Technik auf dem in Rede stehenden Fachgebiet entsprechend weiterzuentwickeln und zu bereichern.Overall, the state of the art in the field in question needs to be further developed and enriched accordingly.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher die Entwicklung eines paneelförmigen Wabenkörpers, der prinzipiell endlos in unterschiedlich vordefinierbarer Form und Abmessung zur Verfügung steht, unter besonderer Beachtung der wirtschaftlichen Herstellbarkeit desselben.The object of the invention is therefore to develop a panel-shaped honeycomb body which is in principle available in an endless variety of predefined shapes and dimensions, with particular attention to its economic manufacturability.
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Erfindungsgemäss ist der Wabenkörper aus einzelnen vorprofilierten Streifen, Platten oder Folien zusammengesetzt. Diese weisen sämtlich jeweils Halbwabenprofile auf und ergeben durch Aneinanderreihen und Fügen ein VoUwabenpaneel mit definierter Breite, Höhe, Wabenausbildung und praktisch unbegrenzter Länge.According to the invention, the honeycomb body is composed of individual pre-profiled strips, plates or foils. These all have half honeycomb profiles and, when lined up and joined together, produce a full honeycomb panel with a defined width, height, honeycomb formation and practically unlimited length.
Die vorgenannten Halbwabenprofile sind so zueinander zu positionieret, dass komplette Waben entstehen, die am Ort der Berührung die doppelte Wandstärke aufweisen. Sie sind an diesen Stellen durch ein geeignetes Fügeverfahren fest miteinander verbunden, vorteilhafterweise durch Verschweissen, wobei auch andere Fügeverfahenr in Abhängigkeit von der Materialauswahl denkbar sind.The aforementioned half-honeycomb profiles are to be positioned in relation to one another in such a way that complete honeycombs are created which have twice the wall thickness at the point of contact. They are firmly connected to one another at these points by a suitable joining process, preferably by welding, although other joining processes are also conceivable depending on the material selection.
Neben der Ausbildung von gleichartigen Wabenprofilen sind auch unterschiedliche Geometrien realisierbar.
Als Wabenmaterial ist bevorzugt thermoplastisch verformbarer Kunststoff vorgesehen. Prinzipiell ist die Erfindung aber auch bei Verwendung anderer geeigneter Rohstoffe, beispielsweise verschiedene Metalle, Vliese oder zellulosehaltige Stoffe, funktionsfähig.In addition to the formation of similar honeycomb profiles, different geometries can also be realized.
Thermoplastically deformable plastic is preferably used as the honeycomb material. In principle, however, the invention is also functional when using other suitable raw materials, for example various metals, fleeces or cellulose-containing materials.
Aus dem beschriebenen Aufbau des Wabenpaneels ergibt sich, dass dieses verfahrensseitig in mehreren Schritten herstellbar ist.The described structure of the honeycomb panel shows that it can be manufactured in several steps.
Zunächst sind die Halbwabenprofile her- oder bereitzustellen, und zwar als Streifen, Platten oder Folien. Dazu wird vorgeheiztes Flachmaterial in vorgelagerten Schritten vorteilhaft in einem kontinuierlich ablaufenden Prozess im Tiefzieh- oder Prägeverfahren entsprechend verformt.First, the half-honeycomb profiles must be produced or prepared as strips, sheets or foils. To do this, preheated flat material is advantageously deformed accordingly in upstream steps in a continuous process using deep-drawing or embossing.
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Gegebenenfalls schliesst sich eine Konvektionierung an. Alternativ sind auch bereits vorkonvektioniert bereitstehende Halbwabenprofile einsetzbar.If necessary, convection follows. Alternatively, pre-convectioned half-honeycomb profiles can also be used.
Nachfolgend werden die Halbwabenprofile im erwärmten Zustand in einem kontinuierlichen Prozess aneinandergereiht und mittels eines geeigneten Verfahrens gefügt, vorteilhaft durch Verschweissen.Subsequently, the half-honeycomb profiles are lined up in a heated state in a continuous process and joined by means of a suitable method, preferably by welding.
Unmittelbar nach Beendigung des Fügens sind die Fügestellen im Wabenpaneel durch geeignete Verfahrensschritte, beispielsweise einer Konvektions-, Natur- oder Zwangskühlung, zu fixieren.Immediately after completion of the joining process, the joints in the honeycomb panel must be fixed by suitable process steps, such as convection, natural or forced cooling.
Der Vorgang ist praktisch unbegrenzt wiederholbar. Auf diese Weise entsteht ein endloses Wabenpaneel, das entsprechend der Bedürfnisse der Praxis weiterbearbeitet, zum Beispiel konfektioniert oder flächig verformt werden kann.The process can be repeated practically indefinitely. This creates an endless honeycomb panel that can be further processed according to practical needs, for example, it can be made into pieces or shaped into a flat surface.
Wie bereits ausgeführt, wird das Wabenpaneel ad libitum durch Anfügen von Halbwabenprofilen an ein bereits ausgeformtes Halbwabenprofil bzw. Wabenpaneel generiert. Die Zuführung der kann dabei längs- oder quer zur Richtung der Prozessführung erfolgen. Hier werden verschiedene Varianten der Generierung gesehen, die jeweils alternativ anwendbar und als gleichwertig zu betrachten sind.As already explained, the honeycomb panel is generated ad libitum by adding half-honeycomb profiles to an already formed half-honeycomb profile or honeycomb panel. The feed can be longitudinal or transverse to the direction of the process. Various variants of generation are seen here, each of which can be used alternatively and should be considered equivalent.
Alle Verfahrensvarianten nutzen das grundsätzliche Prinzip, nämlich das Positionieren und anschliessende Fügen von Halbwabenprofilen zu einem Wabenpaneel.All process variants use the basic principle, namely the positioning and subsequent joining of half-honeycomb profiles to form a honeycomb panel.
Vorrichtungsseitig wird dazu ein Wabenformapparat eingesetzt.On the device side, a honeycomb forming device is used for this purpose.
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Letzterer und die verfahrensseitigen Merkmale sind nicht Gegenstand dieser Erfindung und werden daher nicht näher erläutert.The latter and the process-related features are not the subject of this invention and are therefore not explained in more detail.
Im folgenden Ausführungsbeispiel ist das erfindungsgemässe Wabenpaneel in drei Figuren angegebenen, wobei die erwähnten Herstellungsvarianten prinzipiell angedeutetet sind.In the following embodiment, the honeycomb panel according to the invention is shown in three figures, with the mentioned manufacturing variants being indicated in principle.
Im Einzelnen ist folgendes dargestellt:The following is shown in detail:
Figur 1: Wabenpaneel bei paralleler Positionierung der HalbwabenprofileFigure 1: Honeycomb panel with parallel positioning of the half-honeycomb profiles
und Wabenfügung in Richtung der Prozessführung; Figur 2: Wabenpaneel bei sequentieller Positionierung der Halbwabenprofileand honeycomb assembly in the direction of the process; Figure 2: Honeycomb panel with sequential positioning of the half honeycomb profiles
und Wabenfügung quer zur Richtung der Prozessführung; Figur 3: Wabenpaneel bei Erzeugung von Halbwabenprofilen aus einerand honeycomb joining transverse to the direction of the process; Figure 3: Honeycomb panel when producing half honeycomb profiles from a
profilierten Folie mit anschliessendem Fügen zu einerprofiled foil with subsequent joining to a
offenen Wabe.open honeycomb.
Die verwendeten Bezugszeichen bedeuten:The reference symbols used mean:
1 Wabenpaneel,1 honeycomb panel,
2 Halbwabenprofil,2 half honeycomb profile,
3 Richtung der Prozessführung zur Herstellung des Wabenpaneels3 Direction of process control for producing the honeycomb panel
4 Zuführung der Halbwabenprofile,4 Feeding of the half honeycomb profiles,
5 Positionierung der Halbwabenprofile,5 Positioning of the half-honeycomb profiles,
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6 Fügen der Halbwabenprofüe,6 Joining the half-honeycomb profiles,
7 Erzeugen der Halbwabenprofüe,7 Creating the half-honeycomb profiles,
8 Ausknicken der Halbwabenprofüe,8 Buckling of the half-honeycomb profiles,
9 Fügestelle.
59 Joint.
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In den Figuren 1 bis 3 ist das erfindungsgemässe Wabenpaneel 1 zeichnerisch dargestellt, wobei jeweils die Zuführung 4, Positionierung 5 und Fügung 6 von Halbwabenprofilen 2 zu einem Wabenpaneel 1 mit angegeben sind. Es handelt es sich jeweils um ein Wabenpaneel 1 mit Sechseckwaben, wobei die einzelnen Halbwabenprofüe 2 an den sich ergebenden Berührungsstellen zweier benachbarter Halbwabenprofüe 2, an denen sich die doppelte Wandstärke ergibt, mittels geeigneter Fügeverfahren, bevorzugt Schweissen, miteinander verbunden sind. Dabei sind alle, besser aber nur die für einen stabilen Verbund erforderlichen Berührungsstellen als Fügestellen 9 genutzt.Figures 1 to 3 show the honeycomb panel 1 according to the invention, with the supply 4, positioning 5 and joining 6 of half-honeycomb profiles 2 to form a honeycomb panel 1 being indicated in each case. In each case, this is a honeycomb panel 1 with hexagonal honeycombs, with the individual half-honeycomb profiles 2 being connected to one another at the contact points between two adjacent half-honeycomb profiles 2, where the wall thickness is twice as high, using suitable joining methods, preferably welding. All of the contact points, or better yet, only those required for a stable bond, are used as joining points 9.
Gemäss Figur 1 ist ein Wabenpaneel 1 aus Halbwabenprofilen 2 auf der Grundlage einzelner zunächst flacher und anschliessend verformter oder bereits vorkonvektionierter Kunststoffbänder hergestellt. Diese sind in Richtung der Prozessführung 3 zueinander positioniert und in dieser Stellung miteinander gefügt. Neben den üblichen Fügeverfahren auf Ultraschall-, Wärmeimpuls- oder Wärmekontaktbasis sind dazu auch Klebeverfahren unter Verwendung vom Hotmelts u.a. Klebstoffsystemen sowie weiterer Füge verfahren möglich.According to Figure 1, a honeycomb panel 1 is made of half-honeycomb profiles 2 based on individual plastic strips that are initially flat and then deformed or pre-convectioned. These are positioned relative to one another in the direction of the process 3 and joined together in this position. In addition to the usual joining methods based on ultrasound, heat pulse or heat contact, adhesive methods using hot melts and other adhesive systems as well as other joining methods are also possible.
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Dazu sind die jeweils notwendigen Massnahmen zur Gewährleistung der erforderlichen Festigkeit der Fügestellen 9, beispielsweise eine Oberflächenaktivierung, zu ergreifen.For this purpose, the necessary measures to ensure the required strength of the joints 9, for example surface activation, must be taken.
Nach Figur 2 sind die Halbwaben 2 im Gegensatz zur bereits beschriebenen Verfahrensvariante quer zur Richtung der Prozessführung 3 positioniert und gefügt. Auch hier ist die Verwendung von Flachmaterial in Form von Kunststoffbändern vorgesehen, die durch entsprechende Verformungsschritte zu Halbwaben 2 ausgebildet werden oder bereits als solche zur Verfügung stehen. Kennzeichnend für diese Generierungsart ist das sequentielle Anordnen von Halbwabenstreifen 2 an das Wabenpaneel 1.According to Figure 2, the half honeycombs 2 are positioned and joined transversely to the direction of the process 3, in contrast to the process variant already described. Here too, the use of flat material in the form of plastic strips is provided, which are formed into half honeycombs 2 by appropriate deformation steps or are already available as such. Characteristic of this type of generation is the sequential arrangement of half honeycomb strips 2 on the honeycomb panel 1.
In Figur 3 ist eine weitere Variante der Generierung eines Wabenpaneels 1 dargestellt. Im Prinzip ermöglicht diese die Herstellung eines Wabenpaneels 1 mit der Besonderheit, dass als Halbwabenprofile 2 keine einzelnen Kunststoffbänder Hier sind profilierte Folien in Halbwabenform durch Bearbeitung und Formung zunächst hergestellt und anschliessend zu einem Wabenpaneel 1 gefügt, wobei die einzelnen Halbwabenprofile 2 quer und die Herstellungsrichtung der Folie längs zur Prozessführungsrichtung 3 für die Fertigung des Wabenpaneels 1 orientiert sind.Figure 3 shows a further variant of the generation of a honeycomb panel 1. In principle, this enables the production of a honeycomb panel 1 with the special feature that no individual plastic strips are required as half-honeycomb profiles 2. Here, profiled films in half-honeycomb form are first produced by processing and shaping and then joined to form a honeycomb panel 1, with the individual half-honeycomb profiles 2 being oriented transversely and the production direction of the film being oriented longitudinally to the process control direction 3 for the production of the honeycomb panel 1.
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