CH433087A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Körpers mit wabenartiger Struktur - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Körpers mit wabenartiger Struktur
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Kör  per, s    mit   wiabenartiger      Struktur.   



   Das erfindungsgemässe Verfahren kennzeichnet sich dadurch, dass ein weicher, härtbarer Werkstoff als Strang in ein bienenwabenähnliches Stützgerüst in Richtung der Längsrichtung der Wabenwände gepresst wird, dass dabei dieses bienenwabenförmige Stützgerüst an seiner äusseren Umfangsfläche entgegen der Wirkung des durch den Fluss des Werkstoffes bedingten Pressdruckes gehalten wird und dass nach Passieren des bienenwabenförmigen Stützgerüstes der Werkstoff durch an der unteren Fläche dieses Stützgerüstes befestigte Formteile von seiner das Stützgerüst ausfüllenden Gestalt in Form von zueinander parallel liegenden Einzelsträngen zu einer wabenförmigen, zusammenhängenden Struktur umgeformt wird und danach die Zone der Formteile als endloser Strang verlässt.

   In einer besonderen Ausfüh  rungsform    des Verfahrens wird dieser endlose Strang ausserhalb der Zone des bienenwabenförmigen Stützgerüstes und seiner an ihm befestigten Formteile gehärtet und vor, während oder nach dieser Härtung in einzelne Abschnitte zerteilt.



   Als weicher, härtbarer Werkstoff sei beispielsweise eine keramische Masse, wie Ton, genannt, die sich gut verkneten lässt und nach Umformung im Sinne der Erfindung durch Hitzeeinwirkung gebrannt wird. Als zweites Beispiel eines solchen Werkstoffes sei ein Harnstoff  Formaldehyd-Kondens ationsharz    (Duroplast) genannt, welches durch Füllmittel (z. B. Kreide) und Wasser in eine vorübergehend weiche, knetbare Form gebracht wird und nach Umformung zum wabenförmigen Körper im Sinne der Erfindung durch bekannte chemische Prozesse und gegebenenfalls zusätzlicher Wärmeeinwirkung zur chemischen Aushärtung gebracht wird.



   Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die sich kennzeichnet durch eine Einrichtung zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verpressen eines kompakten Stranges des verformbaren, härtbaren Werkstoffes, einer plattenförmigen Anordnung eines bienenwabenförmig strukturierten Stützgerüstes mit Wabenwänden, durch welche dieser Strang in Richtung der Wabenwände gepresst wird, welche an ihrer Aussenumfangsfläche gehalten ist und welche an ihrer in Richtung der Strangbewegung gesehen hinteren Fläche befestigte Formteile besitzt, welche in der Lage sind, den innerhalb des bienenwabenförmigen Stützgerüstes in Form von zueinander parallel liegenden Einzelsträngen fliessenden Werkstoff zu einer wabenförmigen, zusammenhängenden Struktur umzuformen.

   Die Einrichtung zum Einpressen des Werkstoffstranges in das bienenwabenähnliche Stützgerüst kann beispielsweise ein kontinuierlich arbeitender Extruder sein oder ein diskontinuierlich arbeitender hydraulisch oder pneumatisch angetriebener Stempel, welcher innerhalb eines Zylinders wirkt, der den verformbaren, härtbaren Werkstoff enthält. Der Ausgang des Extruders oder des Zylinders kann direkt oder indirekt an die bienenwabenförmig strukturierte Stützgerüstplatte angeschlossen sein.



   Diese Stützgerüstplatte besteht beispielsweise aus einem mit runden oder unrunden Löchern versehenen Blech, wobei die zwischen den Löchern liegenden Materialstege vorzugsweise extrem dünn gehalten sind. Diese Stege sind identisch mit den oben erwähnten Wabenwänden.



   Die bienenwabenähnliche Stützgerüstplatte kann aber aus den verschiedensten Strukturen bestehen. Die als zusammenhängendes Gerüst ausgebildete Platte kann in Richtung des   Werkstoffflusses      durchgehende,    vorzugsweise prismatische Löcher und zwischen diesen Löchern dünne Wände, also durchgehende, sehr viele, sehr eng und zueinander parallel liegende Löcher aufweisen, die rund, dreieckig, viereckig oder   insbesondere- sechs-    eckig sein können. So ist es z. B. möglich, Körper zu erhalten, deren Löcher etwa ein Zehntel bis einige Quadratmillimeter Querschnittsfläche und eine Länge von etwa einem bis einigen Zentimetern aufweisen.



   Diese Stützgerüstplatte besteht vorzugsweise aus Metall. Die an der hinteren Fläche dieser Stützgerüstplatte  befestigten Formteile sind beispielsweise in einer Ebene liegende, sich gegenseitig nicht berührende kleine PIättchen von z. B. runder, dreieckiger, viereckiger oder insbesondere sechseckiger Flächenform, die mit einem oder mehreren zu dieser Flächenform senkrecht stehenden Drähten an der bienenwabenförmigen Stützgerüstplatte angehängt sind. Auch diese Formteile und ihre Befestigungsmittel bestehen vorzugsweise aus Metall.



   In einer besonderen Ausführungsform kann die Stützgerüstplatte aus einer Aneinanderreihung von zueinander parallel liegenden dünnwandigen Hülsen gebildet sein, die untereinander   löt- oder    schweisstechnisch und/oder formschlüssig verbunden sind, und insbesondere können die an dieser so gebildeten Stützgerüstplatte befestigten Formteile der hinteren Seite dieser Platte durch Fortsätze dieser die Stützgerüstplatte bildenden-Hülsen ausgebildet sein.

   Es bilden insbesondere das Stützgerüstplattenbauelement, das daran befestigte Formteil und die Befestigungsmittel eine oben offene hülsenförmige Einheit, die als Formteil einen unteren geschlossenen Boden besitzt und deren Hülsenmantel zwischen den Bereichen der Stützgerüstplatte und dem unteren geschlossenen Boden Durchbrüche aufweist, wobei die zwischen den Durchbrüchen verbleibenden Hülsenmantelstege als Befestigungsmittel der bodenförmigen Formteile aufzufassen sind.



   Fig. 1 zeigt beispielsweise ein solches komplexes dünnwandiges Hülsenbauelement in sechseckiger Form.



  Der Bereich 11 bildet bei der parallelen Aneinanderreihung dieser Hülsenelemente zu einer Platte den Bereich des bienenwabenförmigen Stützgerüstes, durch welches in Pfeilrichtung der weiche, härtbare Werkstoff durchgepresst wird. Im Bereich 12 sind die Durchbrüche 121 des etwas gegenüber dem Bereich 11 eingeschnürten Hülsenmantels dargestellt. Diese   Durchbrüche    sind hier als Langlöcher ausgebildet. Zwischen diesen Durchbrüchen stehen die Stege 122, welche als Befestigungsmittel für den geschlossenen Boden der Hülse wirken.



  Der Bereich 13 ist im Sinne der Erfindung als Formteil anzusehen. Er besteht aus dem untersten geschlossenen, eingeschnürten Stück der Hülse und ihrem verschlossenen Boden.



   Fig. 2 bis 2b zeigen eine Aneinanderreihung derartiger komplexer Hülsenelemente 21, wobei im Gegensatz zu Fig. 1 die Hülsen rund ausgebildet sind. Die Durchbrüche 221 im Bereich der   Formteilbefestigungen    sind als runde Löcher ausgebildet. Fig. 2a ist ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 2 und Fig. 2b ein Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 2.



   Fig. 2 und 2a zeigen auch den Einbau des komplexen Hülsensystems in einem Zylindermantel 24 und den zu verformenden, weichen, härtbaren Werkstoff 25, welcher von einem Stempel 26 in Pfeilrichtung durch das System der komplexen Hülsen gepresst wird.



   Fig. 2 zeigt weiterhin den Austritt dieses weichen, härtbaren Werkstoffes 25 aus den Durchbrüchen 221 der unteren verjüngten Hülsenansätze und seine zum Strang mit einer wabenförmigen Struktur umgeformten Gestalt 27.



   Die Fig. 2 und 2a zeigen nicht den Werkstoff 25 in den Hülsen 21. Aus   Gründen    der Übersichtlichkeit wurde diese Schraffur hier absichtlich weggelassen.



   Aus Fig. 2 ist zu ersehen, dass der Stempel 26 den Werkstoff 25 in die bienenwabenförmige   Stützgemst-    platte, die sich aus der Aneinanderreihung der oberen Hülsenteile 21 ergibt, einpresst und der Werkstoff dadurch zu Einzelsträngen umgeformt wird, dass diese Einzelstränge aus den Durchbrüchen 221 der Einzelhülsen austreten und sich weiterhin durch die unteren verjüngten Bezirke der Hülsen 21, welche einen geschlossenen Boden 213 besitzen, zu der Struktur 27 umformen. Die Hülsen 21 sind in ihrem oberen Bereich mit Lot 28 aneinander gelötet und an der Behälterwand 24 ebenfalls mit Lot 28 befestigt. An dieser äusseren Umfangsfläche der gesamten Hülsenanordnung wird das bienenwabenförmige, als Platte ausgestaltete Stützgerüst entgegen der Wirkung des durch den Fluss des Werkstoffes bedingten Pressdruckes von der Behälterwand 24 gehalten.



   Würde in Fig. 2 bis 2b anstelle der runden Hülsen die 6-Kant-Hülse der Fig. 1 eingesetzt, so würde eine Werkstoffstruktur 27 entstehen, die einem 6kantigen   Bienenwabengerüst    ausserordentlich nahekommt.



   Fig. 3 bis 3b zeigen eine den Fig. 2 bis 2b ähnliche Anordnung, wobei jedoch das bienenwabenförmige Stützgerüst nicht aus einer Aneinanderreihung von Hülsen gebildet ist, sondern aus zwei zueinander gekreuzten parallelen Scharen von hochkantstehenden Blechen 31.



  Dieser Blechrost 31 ist in der Behälterwand 34 löttechnisch oder, wie gezeigt, formschlüssig (durch Einsetzen in Schlitze 38) gehalten. Die an der Stützgerüstplatte 31 befestigten Formteile 313 bestehen aus quadratischen Plättchen, an welchen je ein Stift 322 befestigt ist, der an seinem anderen Ende an dem bienenwabenförmigen Stützgerüst (Blechrost) 31 befestigt ist. Fig. 3a ist ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 3 und Fig. 3b ein Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 3.



   Auch hier ist der Werkstoff 35 innerhalb des Bezirkes 31 und im gesamten Schnitt A-A (Fig. 3a) aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht durch Schraffur dargestellt.



   Infolge der quadratischen Ausbildung der Formteilplättchen 313 ist das umgeformte Werkstoffgerüst nach
Verlassen der Anordnung als quadratisches Wabengerüst im Sinne der Fig. 3b ausgebildet.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung eines Körpers mit wabenartiger Struktur, dadurch gekennzeichnet, dass ein weicher, härtbarer Werkstoff als Strang in ein bienenwabenähnliches Stützgerüst in Richtung der Längsrichtung der Wabenwände gepresst wird, dass dabei dieses bienenwabenförmige Stützgerüst an seiner äusseren Umfangsfläche entgegen der Wirkung des durch den Fluss des Werkstoffes bedingten Pressdruckes gehalten wird und dass nach Passieren des bienenwabenförmigen Stützgerüstes der Werkstoff durch an der unteren Fläche dieses Stützgerüstes befestigte Formteile von seiner das Stützgerüst ausfüllenden Gestalt in Form von zueinander parallel liegenden Einzelsträngen zu einer wabenförmigen, zusammenhängenden Struktur umgeformt wird und danach die Zone der Formteile als endloser Strang verlässt.

   UNTERANSPROCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der endlose Strang ausserhalb der Zone des bienenwabenförmigen Stützgerüstes und seiner an ihm befestigten Formteile gehärtet wird und vor, während oder nach dieser Härtung in einzelne Abschnitte zerteilt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteran- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Werkstoff keramisches Material, wie Ton, wählt und die Er härtung durch Vortrocknen und Brennen vorgenommen wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Werkstoff organisches Material, insbesondere einen Duroplasten, wie Harnstoff-Formaldehyd-Kondens ationsharz, Polymethacrylat, wählt und die Härtung durch chemische Reaktionen und/oder Wärmeeinwirkung vorgenommen wird.

   PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Eimich- tung zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verpressen eines kompakten Stranges des verformbaren, härtbaren Werkstoffes, einer plattenförmigen Anordnung eines bienenwabenförmig strukturierten Stützgerüstes mit Wabenwänden, durch welche dieser Strang in Richtung der Wabenwände gepresst wird, welche an ihrer Aussenumfangsiläche gehalten ist und welche an ihrer in Richtung der Strangbewegung gesehen hinteren Fläche befestigte Formteile besitzt, welche in der Lage sind, den innerhalb des bienenwabenförmigen Stützgerüstes in Form von zueinander parallel liegenden Einzelsträngen fliessenden Werkstoff zu einer wabenförmigen, zusammenhängenden Struktur umzuformen.