AT17800U1

AT17800U1 - Wabensandwichanordnung, Wabenbildungselement und Verfahren zum Herstellen einer Wabensandwichanordnung

Info

Publication number: AT17800U1
Application number: ATGM50007/2022U
Authority: AT
Original assignee: Dreizler Siegfried
Priority date: 2021-01-21
Filing date: 2022-01-21
Publication date: 2023-03-15
Also published as: DE102021101194A1

Abstract

Wabensandwichanordnung (32) mit einer Kernlage (10), die eine erste Seite (20) und eine zweite Seite (22) aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von Waben (12) ausgebildet ist, wobei die erste Seite (20) eine erste Verbindungsfläche (24) definiert, und wenigstens einer ersten ersten Decklage (34), die auf die erste Verbindungsfläche (24) der Kernlage (10) laminiert ist, wobei die Wagen jeweils einen Hohlraum (18) aufweisen, der von einer Wabenwand umgeben ist, die sich in einer Dickenrichtung (D) orthogonal zu der ersten Verbindungsfläche (24) erstreckt, und wobei zumindest ein Wandumfangsabschnitt (16) der Wabenwand (14) mit einem Vorsprung (30) verbunden ist, der gegenüber der Dickenrichtung (D) unter einem Winkel (α) von 30° bis 180° abgebogen ist.

Description

Beschreibung

WABENSANDWICHANORDNUNG, WABENBILDUNGSELEMENT UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER WABENSANDWICHANORDNUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wabensandwichanordnung mit einer Kernlage, die eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von Waben ausgebildet ist, wobei die erste Seite eine erste Verbindungsfläche definiert, und mit wenigstens einer ersten Decklage, die auf die erste Verbindungsfläche der Kernlage laminiert ist, wobei die Waben jeweils einen Hohlraum aufweisen, der von einer Wabenwand umgeben ist, die sich in einer Dickenrichtung orthogonal zu der ersten Verbindungsfläche erstreckt.

[0002] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Wabenbildungselement zum Bilden einer Wabensandwichanordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Wabensandwichanordnung.

[0003] Wabensandwichanordnungen, die auch als Sandwichplatte mit Wabenkern bezeichnet werden können, sind allgemein bekannt.

[0004] Derartige Wabensandwichanordnungen beinhalten eine Kernlage in Wabenform, sowie zumindest auf einer Seite eine Decklage, die mit der Kernlage verbunden, insbesondere verklebt ist. Durch den wabenförmigen Aufbau kann eine hohe mechanische Steifigkeit bei vergleichsweise geringem Gewicht erreicht werden. Derartige Wabensandwichanordnungen werden in vielen Anwendungsgebieten verwendet, einschließlich Raumfahrt, Industrie, Schiffbauindustrie, aber auch für LKW-Aufbauten.

[0005] Aus dem Dokument WO 2008/118649 A1 ist ein Verfahren zum Bonden einer Decklage an einem Wabenkern bekannt. Hierbei wird zunächst ein Klebstoff auf die Oberfläche des Kerns aufgebracht. Anschließend wird die Decklage auf den Klebstoff aufgelegt, um einen VerbundLay-Up zu bilden. Anschließend wird der Verbund-Lay-Up ausgehärtet, um den Verbundartikel zu bilden, wobei der Klebstoff durch die Strukturelemente des Wabenkerns hindurch verläuft, was die Bondfestigkeit zwischen der Decklage und dem Kern verbessern soll.

[0006] Aus dem Dokument WO 2013/101529 A1 ist ein Luftfrachtcontainer bekannt, der eine Verbundplatte beinhaltet. Die Verbundplatte weist einen Schaumkern auf, der aus einem Schaum mit geschlossenen Zellen aufgebaut ist. Auf jede Fläche des Kerns wird eine Haut bzw. Decklage aufgebracht. Jede Decklage ist durch feuerresistente Fasern gebildet, derart, dass die Verbundplatte für vergleichsweise lange Zeiträume hohen Temperaturen ausgesetzt werden kann.

[0007] Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Wabensandwichanordnung, ein verbessertes Wabenbildungselement sowie ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Wabensandwichanordnung anzugeben, wobei insbesondere eine hohe Festigkeit, insbesondere eine hohe Biegefestigkeit erreicht werden soll.

[0008] Die obige Aufgabe wird durch eine Wabensandwichanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst, mit einer Kernlage, die eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von Waben ausgebildet ist, wobei die erste Seite eine erste Verbindungsfläche definiert, und mit wenigstens einer ersten Decklage, die auf die erste Seite der Kernlage laminiert ist, wobei die Waben jeweils einen Hohlraum aufweisen, der von einer Wabenwand umgeben ist, die sich in einer Dickenrichtung orthogonal zu der ersten Verbindungsfläche erstreckt, und wobei zumindest ein Wandumfangsabschnitt der Wabenwand mit einem Vorsprung verbunden ist, der gegenüber der Dickenrichtung unter einem Winkel von 30° bis 180° abgebogen ist.

[0009] Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Wabenbildungselement zum Bilden einer Kernlage einer Wabensandwichanordnung, insbesondere einer Wabensandwichanordnung der erfindungsgemäßen Art, mit einem ersten Wandumfangsabschnitt, der sich in einer Dickenrichtung zwischen einer ersten Kante und einer zweiten Kante erstreckt, und mit mindestens einem Vorsprung, der sich von der ersten Kante aus in einer Vorsprungrichtung erstreckt, die mit der Dickenrichtung einen Winkel von größer 0° und kleiner 180° einnimmt.

[0010] Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Wabensandwichanordnung, insbesondere einer Wabensandwichanordnung der erfindungsgemäßen Art, mit den Schritten, (i) eine Kernlage herzustellen, die eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von Waben ausgebildet ist, wobei die erste Seite eine erste Verbindungsfläche definiert, wobei die Waben jeweils einen Hohlraum aufweisen, der von einer Wabenwand umgeben ist, die sich in einer Dickenrichtung orthogonal zu der ersten Verbindungsfläche erstreckt, und wobei zumindest ein Wandumfangsabschnitt der Wabenwand mit einem Vorsprung verbunden ist, der gegenüber der Dickenrichtung unter einem Winkel von 30° bis 180° abgebogen ist, und (ii) eine erste Decklage auf die erste Verbindungsfläche der Kernlage zu laminieren.

[0011] Der Vorsprung der Kernlage kann so ausgebildet sein, dass er in der fertiggestellten Wabensandwichanordnung in die erste Decklage eindringt, jedoch nicht durch deren äußere Oberfläche hervorragt. Hierdurch wird eine in Dickenrichtung innige Verbindung zwischen der Decklage und der Kernlage erreicht, insbesondere durch die Hinterschneidung, die mittels des Vorsprungs gebildet ist, der gegenüber der Dickenrichtung abgebogen ist.

[0012] Ferner kann der Vorsprung um 90° oder mehr als 90° abgebogen sein. In diesem Fall wird die Verbindungsfläche vergrößert, auf der die Decklage aufliegt.

Vorzugsweise weist jede Wabe mindestens einen derartigen Vorsprung auf, der von einem jeweiligen Wandumfangsabschnitt der zugehörigen Wabenwand vorsteht und gegenüber der Dickenrichtung abgebogen ist.

[0013] Vorzugsweise erstreckt sich der Vorsprung von einer Kante an einem distalen Ende der Wabenwand.

[0014] Bevorzugt ist es ferner, wenn eine zweite Decklage auf eine zweite Verbindungsfläche auf der zweiten Seite der Kernlage laminiert ist. Ferner ist es in diesem Fall bevorzugt, wenn jede Wabe sowohl einen Vorsprung auf der ersten Seite als auch wenigstens einen Vorsprung auf der zweiten Seite aufweist, wobei der eine Vorsprung der ersten Decklage zugeordnet ist und wobei der andere Vorsprung der zweiten Decklage zugeordnet ist.

[0015] In diesem Fall können die zwei Decklagen jeweils identisch ausgebildet sein, können jedoch auch unterschiedlich aufgebaut sein.

[0016] Die Waben der Kernlage sind vorzugsweise sechseckig, können jedoch auch rund sein, elliptisch, dreieckig, viereckig oder auf eine andere Art und Weise polygonal.

[0017] Die Wabensandwichanordnung bildet vorzugsweise eine Plattenanordnung, die sich in einer Ebene erstreckt und flach ausgebildet ist. Die Wabensandwichanordnung kann jedoch auch wellig oder kurvenförmig ausgebildet sein.

[0018] Die erste Verbindungsfläche der Kernlage ist vorzugsweise durch erste distale Enden der Waben definiert.

[0019] Die Aufgabe wird vollkommen gelöst.

[0020] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Vorsprung gegenüber der Dickenrichung unter einem Winkel von 30° bis 90° abgebogen, insbesondere unter einem Winkel von 30° bis 75°, vorzugsweise unter einem Winkel von 30° bis 60°.

[0021] Generell ist es bei dieser Ausführungsform möglich, dass der Vorsprung rechtwinklig abgebogen ist. In diesem Fall dringt der Vorsprung nicht in die erste Decklage ein. Vielmehr liegt die erste Decklage auf den Vorsprüngen auf. Hierdurch wird eine größere Verbindungsfläche zwischen der Kernlage und der Decklage eingerichtet, so dass eine höhere Verbindungsfestigkeit dazwischen erreicht werden kann.

[0022] In anderen Ausführungsformen ist der Vorsprung jedoch schräg abgebogen, beispielsweise unter einem Winkel von 30° bis 75°, vorzugsweise unter einem Winkel von 30° bis 60°. In diesem Fall dringt der Vorsprung in die Decklage ein und bildet mit dieser eine Hinterschneidung.

[0023] Hierdurch kann ggf. eine noch höhere Verbundfestigkeit erreicht werden.

[0024] Generell ist es möglich, dass der Vorsprung separat von den Waben der Kernlage ausgebildet wird und anschließend mit einer jeweiligen Wabe verbunden wird, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung oder einer anderen Art von Befestigungsabschnitt.

[0025] Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn der Vorsprung einstückig mit der Wabenwand verbunden ist.

[0026] In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Wabensandwichanordnung kostengünstig hergestellt werden.

[0027] Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn wenigstens eine der Waben in einer Draufsicht sechseckförmig ist und an einem in der Dickenrichtung distalen Ende sechs Kanten aufweist, wobei wenigstens eine der Kanten mit einem Vorsprung verbunden ist, vorzugsweise wenigstens zwei oder vier Kanten hiervon mit einem jeweiligen Vorsprung verbunden sind und besonderes bevorzugt jede der Kanten mit einem jeweiligen Vorsprung verbunden ist.

[0028] Vorzugsweise ist die obige Ausgestaltung bei jeder der Waben der Kernlage vorgesehen, also derart, dass jeder Wabe wenigstens ein Vorsprung zugewiesen ist, vorzugsweise wenigstens zwei Vorsprünge und vorzugsweise sechs Vorsprünge.

[0029] In einer bevorzugten Variante sind genau vier Vorsprünge pro Wabe vorgesehen, und zwar insbesondere dann, wie nachstehend ausgeführt, wenn ein Wabenbildungselement als wellig gebogener Blechstreifen ausgebildet ist.

[0030] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Vorsprünge von zwei zueinander in Umfangsrichtung benachbarten Kanten so geformt sind, dass sie einander in dem abgebogenen Zustand nicht berühren.

[0031] Hierdurch kann vermieden werden, dass Spannungen quer zur Dickenrichtung erzeugt werden, die zu einem unerwünschten Aufwölben der Kernlage oder dergleichen führen könnten.

[0032] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Waben durch eine Mehrzahl von Wabenbildungselementen gebildet, die durch wenigstens einen Typ der folgenden Fügeverbindungen miteinander verbunden sind: Nieten, Kleben, Schweißen, Clinchen, Lasern.

[0033] Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die Waben durch eine Mehrzahl von Wabenbildungselementen gebildet sind, von denen wenigstens eines aus Stahl, aus einem Leichtmetall wie Aluminium, aus Papier und/oder aus einem Verbundwerkstoff gebildet ist.

[0034] Vorzugsweise sind alle Waben der Kernlage aus dem gleichen Material hergestellt.

[0035] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erste Decklage, die auf die erste Verbindungsfläche der Kernlage laminiert ist, und/oder eine zweite Decklage, die auf eine zweite Verbindungsfläche der Kernlage laminiert ist, wenigstens eine Hauptdecklagenschicht auf, die aus wenigstens einem der folgenden Materialien hergestellt ist: Leichtmetall, wie z.B. Aluminium; Kunststoff, wie z.B. Polyester; duroplastische oder thermaoplastische Kunststoffe; Kunstharz, wie z.B. Polyesterharz, Epoxidharz; Glas; und/oder Verbundwerkstoff, der aus Fasermaterialien und Kunstharz/Kunststoff besteht, wobei die Fasermaterialen beispielsweise aus Glas und/oder Kohlenstoff hergestellt sind; Beispiele für solche Verbundwerkstoffe sind bspw. glasfaserverstärkter/s Kunststoff/Kunstharz (Polyesterharz, Epoxidharz, Polyamid) oder kohlenstoffverstärkter/s Kunststoff/Kunstharz (Polyesterharz, Epoxidharz, Polyamid).

[0036] Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die erste Decklage und/oder eine zweite Decklage direkt mit der Kernlage verbunden ist oder wenn die erste Decklage und/oder die zweite Decklage über eine Verbindungsschicht mit der Kernlage verbunden ist.

[0037] Mit anderen Worten kann es sich bei der Kernlage beispielsweise um eine zumindest teilweise aufschmelzbare und wieder aushärtbare Schicht handeln, in die beispielsweise Vorsprünge eindringen können, die schräg gegenüber der Verbindungsfläche nach oben vorstehen.

[0038] Andererseits ist es möglich, dass eine Decklage aus einer Hauptdecklagenschicht und einer Verbindungsschicht hergestellt ist, wobei die jeweilige Hauptdecklagenschicht über die je-

weilige Verbindungsschicht mit der Kernlage verbunden ist.

[0039] Die Verbindungsschicht kann beispielsweise eine Klebstoffschicht sein. In diesem Fall kann beispielsweise ein Vorsprung, der schräg gegenüber der Verbindungsfläche nach oben vorsteht, in die Verbindungsschicht eindringen, jedoch vorzugsweise nicht in die Hauptdecklagenschicht. Die Hauptdecklagenschicht kann in diesem Fall eine Schicht sein, die zum Zwecke der Herstellung der Wabensandwichanordnung nicht aufgeschmolzen wird, sondern beispielsweise aus Aluminium hergestellt sein kann, aus Pappe, aus harzgetränktem Papier, aus Faserkunststoff, aus Verbundwerkstoff, etc.

[0040] Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die Wabensandwichanordnung zu einer Anwendung in wenigstens einem der folgenden Gebiete ausgebildet ist:

[0041] a) Doppelböden, insbesondere auf dem Gebiet der Baukonstruktion, [0042] b) LKW-Auflegerböden,

[0043] c) LKW-Aufbauten, insbesondere Kofferaufbauten, Pritschenwände, etc., [0044] d) Schachtdeckel, insbesondere auf dem Gebiet der Baukonstruktion, [0045] e) Container, insbesondere Schiffscontainer,

[0046] f) Schiffsbau, insbesondere Schiffswände wie Rumpfwände, Spantenwände, Schiffsaufbauwände, Doppelwände, Doppelböden,

[0047] 9) Wohnwagen und Wohnmobile, insbesondere deren Außenwände, Innenwände, Doppelböden,

[0048] h) Pontonbrücken.

[0049] Es versteht sich, dass die Abmessungen, insbesondere in Dickenrichtung der Wabensandwichanordnung, und deren Einzelbestandteile (Kernlage und Decklage(n)) an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst sind.

[0050] Bei dem erfindungsgemäß Wabenbildungselement ist es vorteilhaft, wenn das Wabenbildungselement ein wellig gebogener Blechstreifen ist, der so ausgebildet ist, dass die Waben der Kernlage jeweils durch zwei miteinander verbundene Bleichstreifen gebildet werden können, wobei der Vorsprung vorzugsweise einstückig mit dem Blechstreifen ausgebildet ist.

[0051] In einer alternativen Ausführungsform ist jedes Wabenbildungselement als Einzelwabe ausgebildet. In diesem Fall ist das Wabenbildungselement vorzugsweise als Hohlkörper mit einem beispielsweise sechseckigen Querschnitt gebildet.

[0052] Mit der vorliegenden Wabensandwichanordnung lassen sich entweder Gewichtsreduzierungen gegenüber herkömmlichen Wabensandwichanordnungen realisieren, und/oder bessere Festigkeitswerte. Durch den Vorsprung bzw. die Vielzahl von Vorsprüngen kann entweder die Fläche vergrößert werden, mit der eine Decklage an der Kernlage anliegt, oder der Vorsprung bzw. die Vorsprünge können sich in die Decklage hinein erstrecken, so dass eine feste Verbindung zwischen Kernlage und Decklage unter Ausnutzung der so gebildeten Hinterschneidung realisiert werden kann.

[0053] Auch dann, wenn der Vorsprung um mehr als 90° gegenüber der Dickenrichtung abgebogen ist (im Extremfall bis zu 180°) wird letztlich eine größere Anlagefläche realisiert. Denn bspw. bei einer Umbiegung um 180° ist die für eine Verbindung mit der Decklage zur Verfügung stehende Fläche der Kernlage wenigstens doppelt so groß wie die Fläche, die allein durch die Kanten von Waben realisiert sind.

[0054] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

[0055] Figur 1 eine schematische Draufsicht auf eine Kernlage einer Wabensandwichanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

[0056] Figur 2 eine Schnittansicht entlang einer Linie Il-Il in Fig. 1;

[0057] Figur 3 eine Querschnittsansicht einer Wabensandwichanordnung mit einer Kernlage und zwei unterschiedlichen Decklagen;

[0058] Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung einer Wabe mit unterschiedlichen Vorsprüngen;

[0059] Figur 5 eine Darstellung einer Wabenwand mit einem daran befestigten Vorsprung;

[0060] Figur 6 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Wabe mit mehreren sich nicht berührenden Vorsprüngen, die um 90° gegenüber einer Dickenrichtung abgebogen sind;

[0061] Figur 7 eine schematische Draufsicht auf zwei Wabenelemente, die mittels einer Fügeverbindung miteinander verbunden sind;

[0062] Figur 8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIN-VIILin Fig. 7;

[0063] Figur 9 eine schematische Draufsicht auf ein Wabenbildungselement in Form eines Blechstreifens;

[0064] Figur 10 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Kernlage unter Verwendung von mehreren Wabenbildungselementen gemäß Fig. 9;

[0065] Figur 11 eine Draufsicht auf einen Rohblechstreifen zur Herstellung eines Wabenbildungselementes;

[0066] Figur 12 eine Draufsicht auf den Rohblechstreifen der Fig. 11;

[0067] Figur 13 eine der Fig. 12 entsprechende Draufsicht auf den in Wellenform gebogenen Rohblechstreifen;

[0068] Figur 14 eine der Fig. 13 entsprechende Ansicht eines fertiggestellten Blechstreifens mit umgebogenen Vorsprüngen; und

[0069] Figur 15 eine Draufsicht auf den Blechstreifen der Fig. 14.

[0070] In Fig. 1 und 2 ist eine Kernlage einer Wabensandwichanordnung (auch Wabenkern genannt) schematisch dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.

[0071] Die Kernlage 10 beinhaltet eine Mehrzahl von Waben 12, die sechseckig in der Draufsicht ausgebildet sind und nach der Art einer Wabenstruktur aneinandergefügt sind. Jede Wabe 12 ist durch wenigstens ein Wabenbildungselement 13 gebildet. Die Waben 12 weisen jeweils eine Wabenwand 14 auf, die vorliegend als im Querschnitt sechseckförmige Rohrwandung ausgebildet ist. Jede Seite des Sechsecks bildet einen Wandumfangsabschnitt 16. Die sechs Wandumfangsabschnitte 16 bilden einen im Querschnitt sechseckigen Hohlraum 18. Der Hohlraum 18 kann in einer fertiggestellten Wabensandwichanordnung tatsächlich hohl sein (also z.B. luftgefüllt), kann jedoch auch mit einem Versteifungsmaterial gefüllt sein, wie einem Schaummaterial, einem Klebstoffmaterial oder dergleichen.

[0072] Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Kernlage 10 in einer Dickenrichtung D (entsprechend einer Längsachse der Waben) zwei gegenüberliegende Seiten auf, nämlich eine erste Seite 20 und eine zweite Seite 22,

[0073] Die Kernlage 10 bildet auf der ersten Seite 20 eine erste Verbindungsfläche 24. Auf der zweiten Seite 22 bildet die Kernlage 10 eine zweite Verbindungsfläche 26. Die Verbindungsflächen 24, 26 dienen zur Verbindung mit Decklagen, wie sie nachstehend noch beschrieben werden.

[0074] Jede Wabe 12 weist eine umlaufende Kante 28 an den gegenüberliegenden distalen Enden auf, also im Bereich der ersten Verbindungsfläche 24 bzw. im Bereich der zweiten Verbindungsfläche 26. Ein Wandumfangsabschnitt 16 weist einen Kantenabschnitt mit einer Kanten-

länge K auf, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.

[0075] Die Kernlage 10 der Fig. 1 und 2 beinhaltet ferner eine Mehrzahl von Vorsprüngen 30 (von denen nur einige beispielhaft dargestellt sind), die jeweils mit einem Wandumfangsabschnitt 16 der Wabenwand 14 von einer Wabe verbunden sind. Die Vorsprünge 30 sind vorliegend unter einem Winkel a gegenüber der Dickenrichtung D abgebogen, der etwa 45° Grad beträgt. Demzufolge stehen die Vorsprünge 30 gegenüber der ersten Verbindungsfläche 24 in Dickenrichtung D vor. Die Vorsprünge 30, oder wenigstens einige der Vorsprünge 30, können sich jedoch auch unter anderen Winkeln a in Bezug auf die Dickenrichtung D erstrecken, beispielsweise unter einem Winkel von 90°, derart, dass die Vorsprünge 30 in der Ebene der ersten Verbindungsfläche 24 liegen und folglich die Auflagefläche der Kernlage 10 für die Anbringung einer Decklage vergrößern.

[0076] In der dargestellten Ausführungsform (Winkel a etwa 45°) kann eine Verbindung mit einer Decklage beispielsweise derart erfolgen, dass sich die Vorsprünge in die Decklage oder zumindest in eine Schicht der Decklage hinein erstrecken, derart, dass sie nicht über die Außenfläche der Decklage vorragen.

[0077] Ferner versteht sich, dass Vorsprünge 30, wie sie in den Fig. 1 und 2 auf der ersten Seite 20 der Kernlage 10 gezeigt sind, auch auf der zweiten Seite 22 der Kernlage vorgesehen sein können, obgleich dies nicht dargestellt ist.

[0078] Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer Wabensandwichanordnung 32, die eine Kernlage 10 beinhaltet, wie sie im Wesentlichen unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist, wobei die Kernlage 10 vorliegend auch auf der zweiten Seite 22 Vorsprünge 30 aufweist, die mit jeweiligen Wandumfangsabschnitten 16 verbunden sind.

[0079] Die Wabensandwichanordnung 32 der Fig. 3 beinhaltet ferner eine erste Decklage 34, die mit der ersten Verbindungsfläche 24 der Kernlage 10 verbunden ist. Die erste Decklage 34 ist einstückig aus einem Material gebildet, in das die Vorsprünge 30 hinein ragen. Das Material der ersten Decklage 34 kann ein thermoplastische Material sein oder eine andere Art von Material, das insgesamt aufschmelzbar und wieder aushärtbar ist.

[0080] Das Material der ersten Decklage bildet folglich eine erste Hauptdecklagenschicht 38, die direkt mit der Kernlage 10 verbunden ist.

[0081] Auf der zweiten Seite 22 ist die Kernlage 10 mit einer zweiten Decklage 36 verbunden. Die zweite Decklage 36 beinhaltet eine zweite Hauptdecklagenschicht 40 und eine Verbindungsschicht 42, mittels der die zweite Hauptdecklagenschicht 40 mit der Kernlage 10 verbunden ist. Die Verbindungsschicht 42 kann beispielsweise eine Klebstoffschicht sein. Das Material der Hauptdecklagenschichten 38, 40 kann ein beliebiges Material einschließlich eines Metallmaterials, eines Kunststoffmaterials (auch duroplastisches Kunststoffmaterial), etc. sein.

[0082] Es versteht sich, dass auf der ersten Seite 20 und der zweiten Seite 22 jeweils die gleichen Decklagen vorgesehen sein können, also auf beiden Seiten beispielsweise die erste Decklage 34 oder auf beiden Seiten beispielsweise die zweite Decklage 36.

[0083] Im Fall der zweiten Decklage 36 ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Vorsprünge 30 sich in die Verbindungsschicht 42 hinein erstrecken und sich in dieser aufgrund der schrägen Anordnung "verkrallen". Demzufolge kann eine hohe Verbindungsfestigkeit zwischen der Kernlage 10 und der Verbindungsschicht 42 erreicht werden. Die Verbindungsschicht 42 ist vorzugsweise über die gesamte Fläche mit der zweiten Hauptdecklagenschicht 40 verbunden, so dass diesbezüglich ohnehin eine hohe Verbindungsfestigkeit eingerichtet werden kann. Die Waben 12 sind in diesem Fall vorzugsweise hohl ausgebildet.

[0084] In Fig. 3 ist ferner gezeigt, dass die Länge der Wandumfangsabschnitte 16 in der Dickenrichtung D eine Abmessung D1 hat. Die Gesamtabmessung der Kernlage 10 in der Dickenrichtung Dist in Fig. 3 mit D2 bezeichnet. Die Dicke D2 ist größer als die Dicke D1 und beinhaltet die vorstehenden Vorsprünge 30. Das Verhältnis D2/D1 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 2 = D2/D1 = 1,1.

[0085] In Fig. 3 ist ferner die Dicke der ersten Hauptdecklagenschicht 38 mit D3 bezeichnet. Die Dicke der zweiten Decklage 36 setzt sich zusammen aus der Dicke D4 der zweiten Hauptdecklagenschicht 40 und der Dicke D5 der Verbindungsschicht 42.

[0086] Der Wert von D5 ist vorzugsweise größer als die Länge, um die die Vorsprünge 30 gegenüber den Kanten 28 in der Dickenrichtung D vorstehen.

[0087] In Fig. 4 ist in schematischer Form ein Wabenbildungselement 13 gezeigt, das als Einzelwabe ausgebildet ist. Beispielhaft weist das Wabenbildungselement 13 eine Mehrzahl von Vorsprüngen 30, 30a, 30b, 30c auf, die beispielhaft unter unterschiedlichen Winkeln in Bezug auf die Dickenrichtung D abgebogen sind. Bei 30 ist ein Vorsprung gezeigt, der unter einem Winkel a = 45° abgebogen ist. Bei 30a ist ein Vorsprung gezeigt, der unter einem Winkel aa = etwa 75° abgebogen ist. Bei 30b ist ein Vorsprung gezeigt, der unter einem Winkel ab = 90° abgebogen ist. Bei 30c ist ein Vorsprung gezeigt, der unter einem Winkel ac = 160° abgebogen ist.

[0088] Die Vorsprünge 30, 30a, 30b, 30c sind vorzugsweise jeweils einstückig mit dem Wabenbildungselement 13 ausgebildet und können jeweils einheitlich oder gemischt an einer Kernlage ausgebildet sein.

[0089] In Fig. 5 ist eine Ausführungsform eines Wabenbildungselementes 13’ gezeigt, bei dem ein Vorsprung 30d über einen Befestigungsabschnitt 43 mit einem Wandumfangsabschnitt 16 verbunden ist. Der Befestigungsabschnitt 43 kann beispielsweise eine Schweißverbindung, insbesondere eine Laserschweißverbindung sein.

[0090] Fig. 6 zeigt ein weiteres Wabenbildungselement 13”, das in Form einer Einzelwabe gebildet ist, mit sechs Wandumfangsabschnitten 16, an deren Kanten 28 jeweils ein Vorsprung 30b vorgesehen ist, der um einen Winkel ab von 90° gegenüber der Dickenrichtung (in Fig. 6 nicht dargestellt) abgebogen ist.

[0091] Die sechs Vorsprünge 30b sind in der Draufsicht etwa trapezförmig ausgebildet, derart, dass sie einander in dem abgebogenen Zustand nicht berühren. Die schrägen Seitenflächen der Trapezformen der Vorsprünge 30b von zueinander benachbarten Vorsprüngen 30b sind vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet, wie es in Fig. 6 schematisch gezeigt ist.

[0092] Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf zwei Wabenbildungselemente 13, die mittels einer Fügeverbindung 44 miteinander verbunden sind.

[0093] Die Fügeverbindung 44 kann eine Nietverbindung, eine Klebverbindung, eine Schweißverbindung, eine Clinchverbindung, eine Laserverbindung, eine Stanznietverbindung oder dergleichen sein. Vorliegend ist, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, die Fügeverbindung 44 als Clinchverbindung ausgebildet, derart, dass ein Clinch-Element 46 zwei Wandumfangsabschnitte 16 parallel zueinander miteinander verbindet.

[0094] In Fig. 9 ist eine alternative Ausführungsform eines Wabenbildungselementes 13'” gezeigt. Das Wabenbildungselement 13'" ist als ein wellig gebogener Blechstreifen ausgebildet, der eine Mehrzahl von ebenen Streifenabschnitten miteinander verbindet. Bei 50 sind erste Streifenabschnitte gezeigt, die in einer gemeinsamen Ebene liegen. Bei 52 sind zweite Streifenabschnitte gezeigt, die in einer hierzu parallelen Ebene liegen. Bei 54 sind dritte Streitenabschnitte gezeigt, die die ersten Streifenabschnitte 50 und die zweiten Streifenabschnitte 52 unter Winkeln ß = 120° verbinden. Jeweils ein erster oder zweiter Streiftenabschnitt 50, 52 und zwei dritte Streifenabschnitte 54 bilden in der Draufsicht eine Art Trapezform, die an einer Seite geöffnet ist.

[0095] Der in Fig. 9 gezeigte Blechstreifen 60 beinhaltet aus Gründen der Übersichtlichkeit keine Vorsprünge.

[0096] Fig. 10 zeigt eine Kernlage 10, die aus vier Blechstreifen 60a, 60b, 60c, 60d der in Fig. 9 beschriebenen Art zusammengesetzt ist. Dabei sind jeweils die ersten Streifenabschnitte 50 eines Blechstreifens mit den zweiten Streifenabschnitten 52 eines benachbarten Blechstreifens verbunden. Die Verbindung kann über Fügeverbindungen 44 erfolgen, wie sie oben unter Bezugnahme auf Fig. 7 und 8 beschrieben worden sind. Jede Wabe 12 ist folglich durch zwei Wabenbildungselemente 13 gebildet.

[0097] In den Fig. 11 bis 15 ist eine Ausführungsform zum Herstellen eines Wabenbildungselementes 13” gezeigt.

[0098] Die Fig. 11 und 12 zeigen dabei einen Rohblechstreifen 60', der aus einem ebenen Blechmaterial ausgestanzt worden ist. Der Rohblechstreifen 60' erstreckt sich entlang einer Längsachse L und weist in einer hierzu senkrechten Querrichtung Q eine Gesamtbreite D6 auf (D6 > D2). An den Längsseiten des Blechstreifens 60' sind Einkerbungen 62 ausgebildet, die in Draufsicht dreieckig sind (die Spitze des Dreiecks weist in Querrichtung Q hin zu der jeweiligen anderen Längsseite). Die Abstände der Einkerbungen 62 entsprechen der Kantenlänge K einer Wabe 12.

[0099] In Fig. 13 ist ein Rohblechstreifen 60" gezeigt, der im Bereich der Einkerbungen 62 wellig gebogen worden ist, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben ist. In der Draufsicht sind daher die dritten Streifenabschnitte 54 in Längsrichtung L kürzer dargestellt als die ersten und die zweiten Streifenabschnitte 50, 52, obgleich die Längen in Wirklichkeit gleich lang sind.

[00100] In den Fig. 14 und 15 ist der fertiggestellte Blechstreifen 60 in Form des Wabenbildungselementes 13” gezeigt. Hierbei sind die zwischen den Einkerbungen 62 liegenden Blechabschnitte, die als Vorsprünge vorbereitet waren, um 90° umgebogen worden, derart, dass sie Vorsprünge 30b bilden.

[00101] Es ist zu erkennen, dass die Vorsprünge 30b in der Draufsicht jeweils trapezförmig sind, wobei die schrägen Seitenkanten von benachbarten Vorsprüngen 30b parallel zueinander verlaufen. Die Fläche der Vorsprünge 30b ist jeweils identisch, obgleich dies in Fig. 15 nicht so exakt dargestellt ist.

[00102] Wie es in Fig. 15 gezeigt ist, sind die Vorsprünge 30b eines zweiten Streifenabschnittes 52 und der hierzu benachbarten dritten Streifenabschnitte 54 zu einer Seite hin abgebogen. Andererseits ist ein Vorsprung 30b, der mit einem ersten Streifenabschnitt 50 verbunden ist, zu der anderen Seite hin abgebogen.

[00103] Wenn zwei derartige Blechstreifen 60 miteinander verbunden werden, nach der Art, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, ist in jeder Wabe 12 eine Anzahl von vier Vorsprüngen vorgesehen. Alternativ hierzu könnten in der Darstellung der Fig. 15 auch jeweils zwei benachbarte Vorsprünge zu einer Seite hin abgebogen sein und die dazu benachbarten zwei Vorsprünge jeweils zu der anderen Seite. In diesem Fall wäre die Anzahl der Vorsprünge pro Wabe 12 ebenfalls vier.

[00104] Die Vorsprünge 30 haben in Bezug auf die Breite des Blechstreifens 60 (der der Abmessung D1 in Fig. 12 entspricht) eine Größe, die folgende Formel erfüllt:

0,4 xD1 = Tiefe Vorsprung (entsprechend (D2-D1 )/2) = 0,05 x D1.

[00105] Mit anderen Worten ist die Tiefe der Vorsprünge (bei den Vorsprüngen 30b, die um 90° abgebogen sind, folglich die Tiefe ausgehend von einer Kante 28 in der Ebene parallel zu der Verbindungsfläche) kleiner als das 0,4-Fache der Breite D1 des Blechstreifens in der Dickenrichtung D (entsprechend der Länge D1 der Wandumfangsabschnitte) und größer als das 0,05-Fache jener Breite.

[00106] Bei diesen Abmessungen wird ein Optimum zwischen einer möglichst großen Fläche, die für die Verbindung mit der Decklage bereitgestellt wird, und möglichst wenig Material im Bereich der Kernlage realisiert.

BEZUGSZEICHEN:

10 Kernlage einer Wabensandwichanordnung (Wabenkern) 12 Waben

13 Wabenbildungselement

14 Wabenwand

16 Wandumfangsabschnitt

18 Hohlraum

20 erste Seite

22 zweite Seite

24 erste Verbindungsfläche

26 zweite Verbindungsfläche

28 Kante

30 Vorsprung

32 Wabensandwichanordnung 34 erste Decklage

36 zweite Decklage

38 erste Hauptdecklagenschicht 40 zweite Hauptdecklagenschicht 42 Verbindungsschicht

43 Befestigungsabschnitt

44 Fügeverbindung

46 Clinch-Element

50 erste Streiftenabschnitte

52 zweite Streifenabschnitte

54 dritte Streifenabschnitte

60 Blechstreifen

62 Einkerbungen

D Dickenrichtung X erste Richtung Y zweite Richtung a Winkel

D1 Dicke Kernlage ohne Vorsprünge

D2 Dicke Kernlage mit Vorsprüngen

D3 Dicke erste Decklage/erste Hauptdecklagenschicht D4 Dicke zweite Hauptdecklagenschicht

D5 Dicke Verbindungsschicht

D6 Gesamtbreite 60'

ß Winkel

L Längserstreckung 60

Q Querstreckung 60

Claims

Ansprüche 1. Wabensandwichanordnung (32) mit

- einer Kernlage (10), die eine erste Seite (20) und eine zweite Seite (22) aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von Waben (12) ausgebildet ist, wobei die erste Seite (20) eine erste Verbindungsfläche (24) definiert, und

- wenigstens einer ersten Decklage (34), die auf die erste Verbindungsfläche (24) der Kernlage (10) laminiert ist,

wobei die Waben jeweils einen Hohlraum (18) aufweisen, der von einer Wabenwand umgeben ist, die sich in einer Dickenrichtung (D) orthogonal zu der ersten Verbindungsfläche (24) erstreckt, und

dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Wandumfangsabschnitt (16) der Wabenwand (14) mit einem Vorsprung (30) verbunden ist, der gegenüber der Dickenrichtung (D) unter einem Winkel (a) von 30° bis 75° abgebogen ist.
2. Wabensandwichanordnung nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung (30) gegenüber der Dickenrichtung (D) unter einem Winkel (a) von 30° bis 60° abgebogen ist.
3. Wabensandwichanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Vorsprung (30) einstückig mit der Wabenwand (14) verbunden ist.
4. Wabensandwichanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei wenigstens eine der Waben (12) in einer Draufsicht sechseckförmig ist und an einem in der Dickenrichtung (D) distalen Ende sechs Kanten aufweist, wobei wenigstens eine der Kanten (28) mit einem Vorsprung (30) verbunden ist, vorzugsweise wenigstens zwei Kanten mit einem jeweiligen Vorsprung (30) verbunden sind und besonders bevorzugt jede der Kanten mit einem jeweiligen Vorsprung verbunden ist.
5. Wabensandwichanordnung nach Anspruch 4, wobei die Vorsprünge (30) von zwei zueinander in Umfangsrichtung benachbarten Kanten (28) so geformt sind, dass sie einander in dem abgebogenen Zustand nicht berühren.
6. Wabensandwichanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei die Waben (12) durch eine Mehrzahl von Wabenbildungselementen (13) gebildet sind, die durch wenigstens einen Typ der folgenden Fügeverbindungen (44) miteinander verbunden sind: Nieten, Kleben, Schweißen, Clinchen, Lasern.
7. Wabensandwichanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 6, wobei die Waben (12) durch eine Mehrzahl von Wabenbildungselementen (13) gebildet sind, von denen wenigstens eines aus Stahl, aus einem Leichtmetall wie Aluminium, aus Papier und/oder aus einem Verbundwerkstoff gebildet ist.
8. Wabensandwichanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 7, wobei die erste Decklage (34), die auf die erste Verbindungsfläche (24) der Kernlage (10) laminiert ist, wenigstens eine Hauptdecklagenschicht (38, 40) aufweist, die aus wenigstens einem der folgenden Materialien hergestellt ist: Leichtmetall wie z. B. Aluminium, Kunststoff, wie z. B. Polyethylen, Kunstharz wie z. B, Polyesterharz, Epoxidharz, Glas, und/oder Verbundwerkstoff, der aus Fasermaterialien, die beispielsweise aus Glas und/oder Kohlenstoff hergestellt sind, und Kunstharz bzw. Kunststoff besteht.
9. Wabensandwichanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei die erste Decklage (34) und/oder die zweite Decklage (36) direkt mit der Kernlage (20) verbunden ist oder wobei die erste Decklage (34) und/oder die zweite Decklage (36) über eine Verbindungsschicht (42) mit der Kernlage verbunden ist.
10. Verwendung einer Wabensandwichanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 9 in wenigstens einem der folgenden Gebiete:

a) Doppelböden, insbesondere auf dem Gebiet der Baukonstruktion,

b) LKW-Auflegerböden,

c) LKW-Aufbauten, insbesondere Kofferaufbauten, Pritschenwände, etc.,

d) Schachtdeckel, insbesondere auf dem Gebiet der Baukonstruktion,

e) Container, insbesondere Schiffscontainer,

f) Schiffsbau, insbesondere Schiffswände wie Rumpfwände, Spantenwände, Schiffsaufbauwände, Doppelwände, Doppelböden,

g) Wohnwagen und Wohnmobile, insbesondere deren Außenwände, Innenwände, Doppelböden,

h) Pontonbrücken.
11. Wabenbildungselement (13) zum Bilden einer Kernlage einer Wabensandwichanordnung (32), insbesondere einer Wabensandwichanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 10, gekennzeichnet durch einen ersten Wandumfangsabschnitt (16), der sich in einer Dickenrichtung (D) zwischen einer ersten Kante und einer zweiten Kante erstreckt, und mit mindestens einem Vorsprung (30), der sich von der ersten Kante (28) aus in einer Vorsprungrichtung erstreckt, die mit der Dickenrichtung (D) einen Winkel von größer 30° und kleiner 75° einnimmt.
12. Wabenbildungselement nach Anspruch 11, wobei das Wabenbildungselement (13') ein wellig gebogener Blechstreifen ist (60), der so ausgebildet ist, dass die Waben (12) der Kernlage (10) jeweils durch zwei miteinander verbundene Blechstreifen (60) gebildet werden können, wobei der Vorsprung (30) vorzugsweise einstückig mit dem Blechstreifen (60) ausgebildet ist.
13. Wabenbildungselement nach Anspruch 11, wobei das Wabenbildungselement (13) als Einzelwabe ausgebildet ist.
14. Verfahren zum Herstellen einer Wabensandwichanordnung, insbesondere einer Wabensandwichanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 10, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Herstellen einer Kernlage (0), die eine erste Seite (20) und eine zweite Seite (22) aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von Waben (12) ausgebildet ist, wobei die erste Seite (20) eine erste Verbindungsfläche (24) definiert, wobei die Waben (12) jeweils einen Hohlraum (18) aufweisen, der von einer Wabenwand (14) umgeben ist, die sich in einer Dickenrichtung (D) orthogonal zu der ersten Verbindungsfläche (24) erstreckt, und wobei zumindest ein Wandumfangsabschnitt (16) der Wabenwand (14) mit einem Vorsprung (30) verbunden ist, der gegenüber der Dickenrichtung (D) unter einem Winkel von 30° bis 75° abgebogen ist, und

- Laminieren einer ersten Decklage (34) auf die erste Verbindungsfläche (24) der Kernlage (10).

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen