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Verfahren zur Herstellung eines zellenförmigen Baustoffes
Die Erfindung betrifft zellenförmige Baustoffe aus Papier oder anderem biegsamen Flachmaterial. ins- besondere, jedoch nicht ausschliesslich, zur Verwendung als Füllkörper in beidseits verschalten Bauele- menten, in denen die Füllungen auf beiden Seiten mit Platten oder Verschalungen aus Flachmaterial" verkleidet sind, das allgemein dicker und weniger biegsam ist als die Füllkörper, so dass ein im Verhältnis zu seinem Gewicht sehr fester Verbundkörper entsteht. Derartige Bauelemente werden allgemein im Flugzeugbau, in der Möbelerzeugung, im Hochbau und für ähnliche Zwecke verwendet.
Nach einem bekannten Verfahren zur Herstellung eines Zellenkörpers werden Blattmateriallagen unter Bildung eines Stapels mit Hilfe von Klebstoff aneinander befestigt, der auf den einzelnen aufeinanderfolgenden Blattmateriallagen in langgestreckten Befestigungszonen gegenüber dessen Anordnung an den jeweils oberhalb und unterhalb befindlichen Lagen versetzt aufgebracht wird, worauf die zwischen den Befestigungszonen befindlichen Lagenteile dadurch geöffnet werden, dass der Stapel, vorzugsweise nach seinem Zerschneiden, in mehrere auseinanderziehbare Scheiben senkrecht zu den Ebenen der Lagen auseinandergezogen wird, so dass ein Fachwerk entsteht.
Die Erfindung besteht nun in erster Linie darin, dass für den Aufbau des Stapels mindestens eine Blattmateriallage vorgesehen wird, die je nach ihren von dem Material der übrigen Lagen abweichenden Eigenschaften, insbesondere ihrer verschiedenen Festigkeit oder Haftaffinität, entweder das nachträgliche Abtrennen (Abschälen) der ändern Lagen erleichtert oder, im Gegenteil, eine Erhöhung des Zusammenhaltes mit den andern Lagen bedingt. Diese beiden vorerwähnten Eigenschaften sind wichtig, da die erstgenannte das Unterteilen des Stapels begünstigt, wogegen die zweitgenannte den zuverlässigen Zusammenhalt innerhalb der nicht zu trennenden Stapelteile gewährleistet.
Dabei können eine oder mehrere Lagen aus einem Blattmaterial mit geringerer mechanischer Festigkeit oder mit geringerer Haftaffinität zum verwendeten Klebstoff in den Stapel eingelegt werden. Die Lage aus einem Material von geringerer Haftaffinität zu dem Klebstoff kann auch als Unterlage dienen, auf welcher der Stapel aufgebaut und von welcher der Stapel nach seinem Aufbau, vor dem Auseinanderziehen abgeschält wird, wobei gegebenenfalls die Lage von geringerer Haftaffinität mehrmals als Unterlage zum Stapelaufbau verwendet werden kann.
Die Lage bzw. Lagen geringerer mechanischer Festigkeit können unter anderem aus Seidenpapierbestehen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden diejenigen Abschnitte des Stapels, die beim Auseinanderziehen verzerrt und daher dann als Abfall abgetrennt werden, aus Blättern minderwertigeren Materials, geringerer mechanischer Festigkeit oder geringerer Haftaffinität hergestellt.
Erfindungsgemäss ist es auch möglich, den Stapel aus zwei Arten Blattmaterial in abwechselnder Schichtung aufzubauen, wobei beispielsweise geharztes und ungeharztes Papier verwendet werden kann.
Bei Verwendung von Blättern, die nicht aneinanderhaften, erfolgt die Schichtung unter Zwischenlage von Blättern aus einem andern Material, an dem die erstgenannten Blätter haften.
Es können für den Stäpelaufbau auch Blätter aus warmhärtendem und thermoplastischem Material verwendet werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können einige oder alle der verwendeten Blätter aus zwei oder mehreren verschiedenen Materialien geschichtet werden. Es wäre dabei auch möglich, dass die Blätter aus einem an sich selbst schlecht haftenden Material in Schichtung mit einem andern Material, an welchem das erstgenannte Material haftet, bestehen. Die zwei Arten des verwendeten Materials können Papier und Kunststoff sein.
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Verschiedene Merkmale der Erfindung werden beispielsweise in den schematischen Zeichnungen dar- gestellt. In diesen zeigen die Fig. 1 und 2 eine bekannte Methode der Herstellung von als Füllungen ver- wendbaren Zellenkörpern, Fig. 3 - 9 verschiedene Phasen der Herstellung von erfindungsgemäss ausge- bildeten Zellenkörpern und Fig. 10 - 12 einige der Anwendungsmöglichkeiten der Zellenkörper. i Fig. l zeigt einen Stapel aus übereinanderliegenden Blättern 11, auf deren Oberseite parallele Leim- streifen 12 aufgebracht wurden. Dabei sind die Leimstreifen auf jedem Blatt gegenüber den auf dem un- mittelbar vorhergehenden und unmittelbar nachfolgenden Blatt befindlichen um die Hälfte des Abstandes zwischen den aufeinanderfolgenden Streifen jedes Blattes versetzt.
Der Stapel wird auf einer hin-und her- gehenden Unterlage 23 aufgebaut. Die Leimstreifen werden auf den einzelnen Blättern nacheinander durch das Seidengewebe eines Filmdruckrahmens aufgebracht, wobei die Grundplatte zwischen dem Aufbringen des Leimes auf einem Blatt und dem folgenden um die halbe Teilung der Streifen auf den einzelnen
Blättern erst in der einen und dann in der andern Richtung seitlich bewegt wird, um die gewünschte Staf- felung der Leimstreifen zu erhalten. Der Stapel wird dadurch vervollständigt, dass ein Deckblatt, auf dessen Oberseite keine Leimstreifen aufgebracht werden, auf den Stapel aufgelegt wird. Dann kann der
Stapel entlang von normal zu den Leimstreifen verlaufenden Linien 13 in Teile geschnitten und jeder Teil so auseinandergezogen werden, dass der in Fig. 2 dargestellte Zellenkörper entsteht.
Wenn der Stapel aus
Papier aufgebaut worden ist, das mit unausgehärtetem Harz imprägniert ist, kann das Harz jetzt dadurch ausgehärtet werden, dass das auseinandergezogene Material durch einen Ofen geführt und dadurch in dem auseinandergezogenen Zustand fixiert wird.
Fig. 3 zeigt einen auf diese. Weise hergestellten Zellenkorper, in dem beim Aufbau des Stapels aus den Blättern 11 nach einem Merkmal der Erfindung ein Blatt 14 aus Seidenpapier oder einem ähnlichen, verhältnismässig schwachen Material als Trennblatt verwendet wurde. Der Körper kann daher ohne wei- teres in zwei Teile geteilt werden, indem man das Seidenpapierblatt zerreisst.
In Fig. 4 ist an Stelle eines aus schwachem Material bestehenden Blattes ein solches aus dem unter den Handelsnamen "Cellophan" bekannten oder einem ähnlichen leimabweisenden Material 15 vorge- sehen, so dass die beiden Teile des Körpers sozusagen voneinander abgeschält werden können. In diesem
Fall brauchen die Leimstreifen auf dem leimabweisenden Blatt von den auf dem vorhergehenden Blatte- findlichen nicht versetzt zu sein. Ein Stapel kann natürlich auch zwei oder mehrere dieser andersartigen
Trennblätter erhalten, so dass er in drei oder mehrere Teile zerlegt werden kann. Diese Massnahme ist zweckmässig, wenn man mehrere kleine Körper von bestimmter Grösse bzw. mit einer bestimmten Anzahl von Zellen durch Aufbau eines einzigen Stapels herstellen will.
Fig. 5 zeigt, wie ein vor dem Aushärten auseinandergezogener Zellenkörper an den Enden verzogen ist. Diese müssen daher entlang der Linie T als Abfall abgetrennt werden. Beträchtliche Ersparnisse sind möglich, wenn man die sich verziehenden Enden 16 des Körpers aus billigerem Material herstellt.
Fig. 6 und 7 zeigen Zellenkörper, die aus zwei verschiedenen Arten von Blattmaterial17 und 18 her-
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B.Papier verwenden. Nicht mit Harz imprägniertes Papier hat eine höhere Stossfestigkeit als harzimprägniertes Papier. Daher kann die Stossfestigkeit des fertigen Körpers erhöht werden, wenn man bei der Herstellung des Körpers zum Teil nicht mit Harz imprägnierte Blätter verwendet. Man kann die harzimprägnierten und die nicht mit Harz imprägnierten Blätter in den Stapel abwechselnd (Fig. 6) oder paarweise abwechselnd (Fig. 7) oder in jeder ändern gewünschten Anordnung verwenden. Dies ergibt ebenfalls Einsparungen, da das harzimprägnierte Papier wesentlich teurer ist als das nicht mit Harz imprägnierte Papier.
Ausserdem braucht für das nicht mit Harz imprägnierte Papier nicht jene teure Qualität von hoher Nassfestigkeit verwendet zu werden, die bei harzimprägniertem Papier üblich ist.
Die Verwendung von Blättern aus verschiedenartigen Materialien ist auch in Fällen zweckmässig, in denen in einem Zellenkörper Blätter aus solchem Material verwendet werden sollen, dass sie nicht leicht aneinanderkleben. Beispielsweise kleben Metallfolienblätter nicht sehr leicht aneinander, doch kann man einen einwandfreien Zellenkörper dadurch herstellen, dass man zwischen den Metallfolienblättern Papierblätter vorsieht, die fest an der Folie kleben. Dabei können harzimprägnierte oder nicht mit Harz imprä- gnierte Papierblätter verwendet werden. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung von Papier und Blättern aus Kunststoff, wie Celluloseacetat. In diesem Falle soll jedoch nicht mit Harz imprägniertes Papier verwendet werden, weil harzimprägniertes Papier nur schwer an Celluloseacetat klebt.
Eine weitere Variante besteht in der Verwendung von warmhärtbaren und thermoplastischen Kunststoffblättern, z. B. von harzimprägniertem Papier und Polystyrolfolien. Das warmhärtbare Material gestattet das Aushärten des Körpers in dem auseinandergezogenen Zustand in bekannter Weise, während die Verwendung des thermoplastischen Materials dem fertigen Körper unter der Einwirkung von Wärme Biegsamkeit verleiht.
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In einer andern in Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform ist der Zellenkörper aus zusammengesetzten Blättern 19 aufgebaut, die ihrerseits aus Lagen 20,21 aus verschiedenen Materialien geschichtet sind. Man kann z. B. einen metallhaltigen Körper dadurch erzeugen, dass man Blätter aus Metallfolie durch Papierunterlage oder aus auf einer Seite metallisiertem Papier verwendet oder zwischen je zwei Papierlagen eine Metallfolie anordnet. Dabei kann harzimprägniertes oder nicht mit Harz imprägniertes Papier verwendet werden. Man kann auch auf beide Seiten mit einem Film aus Kunststoff, wie Celluloseacetat, überzogenes Papier oder eine Celluloseacetatschicht zwischen zwei Papierschichten verwenden.
Man kann aber auch eine Schicht aus Bitumen, einem ohne weiteres erhältlichen Baumaterial, zwischen zwei Papierschichten verwenden.
Anstatt einen Zellenkörper aus harzimprägniertem Papier aufzubauen, kann man auch mit warmhärtbarem Harz überzogenes, unbehandeltes Papier oder eine zwischen zwei Lagen aus unbehandeltem Papier befindliche Schicht dieses Harzes verwenden.
Nach einem andern Merkmal bildet die hin-und hergehende Unterlage 23 (Fig. 1) selbst das Blatt aus andersartigem Material, auf dem der Blattstapel, aus dem der Körper hergestellt wird, aufgebaut wird. Wenn die Unterlage, auf welcher der erste Leimstreifensatz aufgebracht wird, durch das andersartige Blatt gebildet wird, ist gewährleistet, dass der Stapel zwar in genügendem Masse daran anhaftet, dass er sich während seines Aufbaues bei der genannten Hin- und Herbewegung nicht auf der Unterlage verschiebt, dass der fertige Stapel aber ohne weiteres von der Unterlage abgezogen werden kann.
Jeder der vorstehend beschriebenen Zellenkörper kann als Füllkörper in beiderseits verschalten Bauelementen verwendet werden, von denen eines in Fig. 10 dargestellt ist. Die Verschalungen 33 können aus einlagigem Material bestehen, wie es häufig im Hochbau verwendet wird, oder aus zweilagigem Material, z. B. wenn das Element furniert werden soll. Es kann auch drei-oder mehrlagiges Material verwendet werden, wie es in der Flugzeugindustrie bevorzugt wird. Es kann auch ein Verbundkörper aus zwei oder mehreren Lagen aufgebaut werden, d. h. ein Körper, der. zwischen seinen Aussenteilen zwei oder mehrere Lagen von zellenkörperartigen Füllungen aufweist, die durch einen oder mehrere Zwischenteile voneinander getrennt sind, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Man kann ohne weiteres auch profilierte Bauelemente, z.
B. mit Flügelprofil, herstellen, wie in Fig. 12 gezeigt ist.
Ausser den genannten Materialien können in bestimmten Fällen im Rahmen der Erfindung auch andere Materialien zur Herstellung der Bauelemente und zellenkörperartigen Füllungen verwendet werden. Für zellenkörperartige Füllungen kann z. B. Papier verwendet werden, das aus Naturfasern, wie Holz usw., hergestellt ist. Man kann aber auch Bahnen aus Asbest, synthetischen Materialien und Glasfasern verwenden. Die Verschalung der Bauelemente kann aus jedem gewünschten bekannten Flachmaterial bestehen, z. B. aus Papier, Pipps. Sperrholz, synthetischem Flachmaterial, Verbundplatten, Metall, Wandplatten,
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:1. Verfahren zur Herstellung eines zellenförmigen Baustoffes, z.
B. zur Verwendung als Füllmaterial von beidseits verschalten Baukörpern, wonach Blattmateriallagen unter Bildung eines Stapels mit Hilfe von Klebstoff aneinander befestigt werden, der auf den einzelnen aufeinanderfolgenden Blattmateriallagen in langgestreckten Befestigungszonen gegenüber dessen Anordnung an den jeweils oberhalb und unterhalb befindlichen Lagen versetzt aufgebracht wird, worauf die zwischen den Befestigungszonen befindlichen Lagenteile dadurch geöffnet werden, dass der Stapel vorzugsweise nach seinem Zerschneiden in mehrere auseinanderziehbare Scheiben senkrecht zu den Ebenen der Lagen auseinandergezogen wird, so dass ein Fachwerk entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass für den Aufbau des Stapels mindestens eine Blattmateriallage vorgesehen wird, die je nach ihren von dem Material der übrigen Lagen abweichenden Eigenschaften,
insbesondere ihrer verschiedenen Festigkeit oder Haftaffinität, entweder das nachträgliche Abtrennen (Abschälen) der andern Lagen erleichtert oder, im Gegenteil, eine Erhöhung des Zusammenhaltes mit den andern1 Lagen bedingt.
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