Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer zellenförmigen Platte, wobei die zellenförmige Platte aus einer in Streifen einer der gewünschten Plattendicke entsprechenden Breite geschnittenen Folie gefertigt wird.
Unter dem Begriff "Folie" wird hier ein blattförmiges Medium in weitestem Sinn verstanden, welches beispielsweise auch eine gewebeartige oder faserige Struktur aufweisen kann.
Bei der Herstellung von Verbundplatten aus einem zellenförmigen Kern wie z.B. einem sogenannten Wabenkern mit Deckschichten wird zunächst der Wabenkern vorgefertigt und dieser nachfolgend mit den Deckschichten verklebt.
Aus der EP-A 0 531 251 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Wabenkerns bekannt, bei dem eine bandförmige Folie von einer Bandrolle abgewickelt, in gleichmässigen Abständen mit Klebstreifen versehen und in Abwickelrichtung in Streifen einer der gewünschten Kerndicke entsprechenden Breite geschnitten wird. Die Streifen werden sodann jeweils mit den Klebstreifen parallel zueinander versetzt aufeinander gestapelt und unter Druck bei erhöhter Temperatur miteinander unter Bildung einer Stapeleinheit verklebt. Durch Auseinanderziehen dieser Stapeleinheit entsteht der eigentliche Wabenkern. Die Herstellung eines derartigen Wabenkerns beruht auf vielen zum Teil komplizierten Einzelschritten. Hinzu kommt, dass bei grossen Plattendicken bzw. hohem Kern beim Expandieren neben einem grossen Kraftaufwand mit weiteren Schwierigkeiten zu rechnen ist.
Die Verbindung der Deckschichten mit dem zwischenliegenden Wabenkern erfolgt üblicherweise über eine Klebstoffschicht, die beispielsweise vollflächig auf die gegen den Kern gerichtete Seite der Deckschicht aufgetragen wird.
Zur Verbesserung der Haftung der Deckschicht auf dem Kern ist in der EP-A 0 527 109 ein Verfahren offenbart, bei welchem Klebstoff auf den zellenförmigen Kern derart aufgetragen wird, dass sich der Klebstoff tropfenförmig an den Stirnseiten der Zellen befindet. Zum Aufbringen des Klebstoffs auf den Kern ist ein eigener Arbeitsgang erforderlich.
Angesichts dieser Gegebenheiten haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches auf einfache Weise die Herstellung einer zellenförmigen Platte mit möglichst wenigen Arbeitsgängen auf kostengünstige Weise ermöglicht.
Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass die Folie oder die aus der Folie geschnittenen Streifen korrugiert und die korrugierten Streifen nachfolgend zur Bildung der zellenförmigen Platte seitlich aneinandergereiht werden.
Spezielle und weiterbildende Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens gegenüber Verfahren nach dem Stand der Technik wird darin gesehen, dass der Verfahrensschritt des Expandierens wegfällt. Hinzu kommt, dass die Grösse und Form der einzelnen Zellen der zellenförmigen Platte auf einfache Weise verändert und den gewünschten mechanischen Eigenschaften des Endprodukts angepasst werden kann.
Das Korrugieren der Folien bzw. der Streifen kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Folie oder die Streifen kontinuierlich zwischen Walzen mit entsprechender Profilierung geführt und hierbei korrugiert werden. Eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, dass die Folie oder die Streifen taktweise durch Eindrücken in eine der korrugierten Folie bzw. den korrugierten Streifen entsprechende Form mittels einer dieser entsprechenden Gegenform korrugiert werden. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens muss das Folienmaterial gute Dehneigenschaften aufweisen.
Für eine kontinuierliche Arbeitsweise ist es von Vorteil, wenn die Folie von einer Bandrolle abgewickelt und in Linie in Bandlaufrichtung in Streifen geschnitten wird.
Auf die Folie oder die Streifen kann zumindest teilweise Klebstoff derart aufgebracht werden, dass die seitlich aneinandergereihten korrugierten Streifen an deren Berührungsstellen miteinander verklebt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden eine zumindest einseitig mit dem Klebstoff beschichtete und gegebenenfalls korrugierte Folie oder beschichtete Streifen mit einer weiteren bandförmigen Folie bzw. daraus geschnittenen Streifen gleicher Breite zusammengeführt, mit diesen zu zellenförmigen Bändern verbunden und gegebenenfalls geschnitten. Zur Bildung der zellenförmigen Platte werden die zellenförmigen Bänder anschliessend seitlich aneinandergereiht.
Im einfachsten Fall werden zur Herstellung der zellenförmigen Bänder nur eine der Folien bzw. die daraus geschnittenen Streifen korrugiert und mit der zweiten bandförmigen Folie bzw. den daraus geschnittenen Streifen verklebt. Die zweite bandförmige Folie kann jedoch ebenfalls korrugiert werden.
Bei der Herstellung von Verbundplatten aus einem zellenförmigen Kern mit gegebenenfalls wieder entfernbaren Deckschichten werden die aneinandergereihten korrugierten Streifen oder zellenförmigen Bänder mit Deckschichten zusammengeführt. Die aneinandergereihten korrugierten Streifen oder zellenförmigen Bänder können mit bandförmigen Deck schichten in deren Laufrichtung oder quer dazu zusammengeführt werden.
Insbesondere bei der Herstellung von Verbundplatten grosser Breite kann es sich als zweckmässig erweisen, wenn die korrugierten Streifen oder zellenförmigen Bänder vor dem Zusammenführen mit den Deckschichten in einem ersten Schritt zu Platten- bzw. Kernsegmenten verbunden und diese nachfolgend in einem zweiten Schritt seitlich aneinandergereiht und mit den Deckschichten zusammengeführt werden.
Die als Ausgangsmaterial zur Herstellung der zellenförmigen Platte bzw. des Kerns dienende Folie kann aus den verschiedensten Materialien bestehen, so z.B. aus Kunststoff, Papier oder Metall, beispielsweise Aluminium.
Als Klebstoffe, mit welchen die Folien gegebenenfalls beschichtet sind, können die zur Herstellung von Wabenkernen sowie deren Verklebung mit Deckschichten bekannten Klebstoffe verwendet werden. Insbesondere geeignet sind thermoplastische Klebstoffschichten auf der Basis von Polyolefinen, z.B. Polyethylene.
Auch bezüglich der Wahl der Deckschichten von Verbundplatten sind dem erfindungsgemässen Verfahren keine Beschränkungen auferlegt. Geeignete Materialien sind z.B. Kunststoffe und Metalle, wobei vor allem Aluminium bevorzugt wird.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens richtet sich die zur Verklebung der einzelnen Komponenten benötigte Temperatur, der Druck sowie die Einwirkungszeit nach der Art des verwendeten Klebstoffes.
Bei Verbundplatten mit metallischen Kernen kann ein Korrosionsschutz beispielsweise durch eine geeignete Vorbehandlung wie Chromatieren erreicht werden. Die bandförmige Folie kann aber auch beidseitig vollflächig mit dem Klebstoff be schichtet werden. Mit Klebstoff bereits beschichtete Folien garantieren gleichzeitig eine gute Verklebung des Kerns mit den Deckschichten. Die Deckschichten sind auf der dem Kern zugewandten Seite bevorzugt ebenfalls mit Klebstoff beschichtet.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können jedoch nicht nur Verbundplatten auf einfache Weise hergestellt werden. Das Verfahren ist ebenso geeignet zur Herstellung zellenförmiger Platten, wobei in diesem Fall die gegebenenfalls aufgebrachten Deckschichten aus einer später wieder zu entfernenden Trennfolie bestehen können.
Die gegebenenfalls erwünschte, zumindest teilweise Beschichtung der Folien bzw. der daraus geschnittenen Streifen kann auf verschiedene Weise erfolgen. So kann beispielsweise eine bereits beschichtete bandförmige Folie eingesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, die vollflächige oder nur teilweise Beschichtung mit Klebstoff erst an den Streifen vorzunehmen, wobei der Klebstoffauftrag auch nach dem Korrugieren erfolgen kann.
Bei der Herstellung von Verbundplatten ist auch denkbar, dass die Folien bzw. die daraus geschnittenen Streifen gar nicht mit Klebstoff beschichtet werden. Die Stabilisierung der bloss aneinandergereihten korrugierten Streifen bzw. zellenförmigen Bänder erfolgt in diesem Fall bei der Verklebung mit den Deckschichten.
Die Herstellung einer zellenförmigen Platte mit unterschiedlicher Plattendicke kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass Folien bzw. Streifen mit entsprechend unterschiedlicher Breite eingesetzt werden.
Mit dieser Verfahrensvariante lassen sich beispielsweise Aussparungen für die Einlage von Befestigungs- bzw. Verstärkungsprofilen ohne einen zusätzlichen Nachbearbeitungs schritt realisieren.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung einer Verbundplatte;
Fig. 2 eine Frontsicht auf einen Teil der Anlage von Fig. 1 in Blickrichtung t;
Fig. 3a, b einen Längsschnitt durch zwei verschiedene Ausführungsformen zellenförmiger Bänder;
Fig. 4 die Draufsicht auf eine Einrichtung zur seitlichen Aneinanderreihung zellenförmiger Bänder;
Fig. 5 die Draufsicht auf einen Teil einer Anlage mit taktweiser Zuführung von Plattenstreifen;
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine andere Vorrichtung zur Erzeugung korrugierter Bänder.
Eine Produktionsanlage 10 zur kontinuierlichen Herstellung einer Verbundplatte 42 aus einem zellenförmigen Kern 56 mit Deckschichten 34, 36 weist gemäss Fig. 1 eine erste Folienbandrolle 12 sowie eine zweite Folienbandrolle 14 mit einem ersten Folienband 16 und einem zweiten Folienband 18 auf. Die von den Folienbandrollen 12, 14 abgewickelten Folienbänder 16, 18 werden in Bandlaufrichtung x mittels Rollenmesser 50 in erste Folienstreifen 46 bzw. zweite Folienstreifen 48 einer Breite d geschnitten und zwischen ein erstes bzw. zweites Paar Korrugierwalzen 20, 22 bzw. 24, 26 eingeführt.
Die auf diese Weise korrugierten Folienstreifen 46, 48 werden zwischen den einander gegenüberstehenden Korrugierwalzen 22, 24 des ersten bzw. zweiten Korrugierwalzenpaares hindurchgeführt und durch den Anpressdruck der beiden Korru gierwalzen 22, 24 jeweils paarweise miteinander zu zellenförmigen Bändern 28 verklebt. Die bei Verklebung unter erhöhter Temperatur benötigte Temperatur kann durch Beheizen der Korrugierwalzen 22, 24 oder auch durch ein im Bereich der beiden Korrugierwalzen 22, 24 angeordnetes Heissluftgebläse, einen Strahler usw. erzeugt werden.
In den Fig. 3a, b sind zwei Ausführungsformen zellenförmiger Bänder 28 dargestellt. In Fig. 3a ist nur der erste Folienstreifen 46 korrugiert, während der zweite Folienstreifen 48 glatt zugeführt worden ist. Bei dieser Ausführungsform wird das zweite Folienband 18 somit nicht korrugiert und das zweite Paar Korrugierwalzen 24, 26 kann durch eine einfache Umlenk- bzw. Anpressrolle ersetzt werden.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 3b ist sowohl der erste wie auch der zweite Folienstreifen 46, 48 korrugiert. Es sei hier noch angemerkt, dass durch die Wahl der Zahnung an den Korrugierwalzen die Querschnittsform der einzelnen Zellen 29 in einem weiten Bereich variiert und damit den am Endprodukt gewünschten mechanischen Eigenschaften angepasst werden kann.
Die auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellten zellenförmigen Bänder 28, deren Breite der Breite d der Folienstreifen 46, 48 entspricht, werden nach dem Ausrichten entsprechend ihrer späteren Lage bezüglich der Deckschichten - in der Zeichnung nach Verdrehen um jeweils 90 DEG - zur Bildung der zellenförmigen Platte 56 seitlich aneinandergereiht und zwischen die beiden von einer ersten bzw. zweiten Deckschichtenbandrolle oder -coil 30, 32 abgewickelten Deckschichtenbänder 34, 36 geführt. Die Dicke d der zellenförmigen Platte 56 entspricht damit ebenfalls der Breite der Folienstreifen 46, 48.
Die Anordnung aus Deckschichtenbändern 34, 36 mit zwischenliegenden, seitlich aneinandergereihten zellenförmigen Bändern 28 wird nachfolgend - hier in einer Doppelbandpresse 40 - unter Druck bei erhöhter Temperatur zur Verbundplatte 42 verklebt. Zur Unterstützung des Verklebungsvorgangs können die zellenförmigen Bänder 28 und/oder die Deckschichtenbänder 34, 36 kurz vor deren Einlauf in die Doppelbandpresse 40 über Heissluftgebläse 38 zusätzlich vorgewärmt werden. Die Ablängung der kontinuierlich hergestellten Verbundplatte 42 auf die gewünschten Endabmessungen kann über eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte, mit der Verbundplatte 42 mitlaufende Trennvorrichtung 44 erfolgen.
Die seitliche Aneinanderreihung der zellenförmigen Bänder 28 sowie deren nachfolgende Verklebung kann durch in Fig. 4 dargestellte seitliche Führungshilfen unterstützt werden. Auf diese Weise können auch Plattenstreifen 54 vorgefertigt und - wie in Fig. 5 gezeigt - in 90 DEG zur Laufrichtung y der Deckbänder 34, 36 liegender Zuführungsrichtung s taktweise zwischen die Deckschichtenbänder 34, 36 geführt und jeweils entsprechend der Breite b der Verbundplatte abgelängt werden.
Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung zum taktweisen Korrugieren der Folienbänder 16, 18 bzw. Streifen 46, 48 weist eine der korrugierten Folie bzw. den korrugierten Streifen entsprechende Form 58 sowie eine dieser entsprechende Gegenform 60 auf. Durch taktweises \ffnen und Schliessen der Form 58 bzw. Gegenform 60 bei gleichzeitig taktweisem Nachschieben des Folienbandes 16 entsteht der korrugierte Streifen 46.
The invention relates to a method for producing a cellular plate, the cellular plate being produced from a film cut into strips of a width corresponding to the desired plate thickness.
The term “film” is understood here to mean a sheet-like medium in the broadest sense, which can also have, for example, a fabric-like or fibrous structure.
In the production of composite panels from a cellular core, e.g. In a so-called honeycomb core with cover layers, the honeycomb core is first prefabricated and then glued to the cover layers.
From EP-A 0 531 251 a method for producing a honeycomb core is known, in which a tape-shaped film is unwound from a tape roll, provided with adhesive strips at regular intervals and cut into strips of a width corresponding to the desired core thickness in the unwinding direction. The strips are then stacked one on top of the other with the adhesive strips parallel to one another and bonded to one another under pressure at elevated temperature to form a stacking unit. The actual honeycomb core is created by pulling this stacking unit apart. The production of such a honeycomb core is based on many, sometimes complicated, individual steps. In addition, in the case of large panel thicknesses or a high core when expanding, further difficulties are to be expected in addition to a large amount of force.
The connection of the cover layers with the intermediate honeycomb core usually takes place via an adhesive layer, which is applied, for example, over the entire area to the side of the cover layer directed against the core.
To improve the adhesion of the cover layer to the core, EP-A 0 527 109 discloses a method in which adhesive is applied to the cellular core in such a way that the adhesive is in the form of drops on the end faces of the cells. A separate operation is required to apply the adhesive to the core.
In view of these circumstances, the inventors have set themselves the task of creating a method of the type mentioned at the outset which, in a simple manner, enables the production of a cellular plate with as few operations as possible in a cost-effective manner.
In order to achieve the object according to the invention, the film or the strips cut from the film are corrected and the corrugated strips are subsequently lined up laterally to form the cellular plate.
Special and further developing embodiments of the method according to the invention are the subject of dependent patent claims.
An essential advantage of the method according to the invention over methods according to the prior art is seen in the fact that the method step of expanding is eliminated. In addition, the size and shape of the individual cells of the cellular plate can be changed in a simple manner and adapted to the desired mechanical properties of the end product.
The foils or the strips can be corrugated, for example, by continuously guiding the foil or the strips between rollers with the corresponding profiling and thereby correcting them. Another possibility is, for example, that the film or the strips are corrected intermittently by pressing into a shape corresponding to the corrugated film or the corrugated strip by means of a counterform corresponding to this. In this embodiment of the method according to the invention, the film material must have good stretch properties.
For continuous operation, it is advantageous if the film is unwound from a tape roll and cut into strips in line in the tape running direction.
Adhesive can be at least partially applied to the film or the strips in such a way that the corrugated strips strung together at the side are glued together at their contact points.
In a preferred embodiment of the method according to the invention, a film which is coated and optionally corrugated at least on one side with the adhesive or coated strips are brought together with a further band-shaped film or strips of the same width cut therefrom, connected to form cellular bands and optionally cut. To form the cellular plate, the cellular bands are then strung together laterally.
In the simplest case, only one of the foils or the strips cut from them is corrected to produce the cellular tapes and glued to the second ribbon-shaped foil or the strips cut therefrom. However, the second ribbon-shaped film can also be corrected.
In the production of composite panels from a cellular core with optionally removable cover layers, the strung together corrugated strips or cellular tapes are brought together with cover layers. The lined up corrugated strips or cellular tapes can be combined with tape-shaped cover layers in the direction of travel or transversely to it.
In particular in the production of composite panels of large width, it may prove to be expedient if the corrugated strips or cellular strips are joined to the cover layers in a first step to form panel or core segments and are subsequently lined up laterally in a second step and with the top layers are brought together.
The film used as the starting material for the production of the cellular plate or the core can consist of a wide variety of materials, e.g. made of plastic, paper or metal, for example aluminum.
As adhesives with which the films are optionally coated, the adhesives known for the production of honeycomb cores and their bonding to cover layers can be used. Thermoplastic adhesive layers based on polyolefins, e.g. Polyethylene.
The method according to the invention is also not subject to any restrictions with regard to the choice of the top layers of composite panels. Suitable materials are e.g. Plastics and metals, with aluminum being preferred.
When carrying out the method according to the invention, the temperature, the pressure and the exposure time required for the bonding of the individual components depend on the type of adhesive used.
In the case of composite panels with metallic cores, corrosion protection can be achieved, for example, by suitable pretreatment such as chromating. The band-shaped film can also be coated on both sides with the adhesive over the entire surface. At the same time, films already coated with adhesive guarantee good adhesion of the core to the cover layers. The cover layers are preferably also coated with adhesive on the side facing the core.
With the method according to the invention, however, it is not only possible to produce composite panels in a simple manner. The method is also suitable for the production of cellular plates, in which case the cover layers which may have been applied can consist of a separating film which can be removed again later.
The optionally desired, at least partial coating of the films or the strips cut therefrom can be carried out in various ways. For example, an already coated band-shaped film can be used. However, it is also possible to carry out the full-surface or only partial coating with adhesive only on the strips, and the adhesive can also be applied after the corrugation.
In the production of composite panels, it is also conceivable that the films or the strips cut from them are not coated with adhesive at all. In this case, the corrugated strips or cellular bands that are merely strung together are stabilized when they are glued to the cover layers.
A cellular plate with different plate thickness can be produced in a simple manner by using foils or strips with correspondingly different widths.
With this process variant, for example, recesses for the insertion of fastening or reinforcing profiles can be realized without an additional post-processing step.
Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing; this shows schematically in
1 shows a longitudinal section through a system for the continuous production of a composite panel.
FIG. 2 shows a front view of part of the system from FIG. 1 in the viewing direction t;
3a, b show a longitudinal section through two different embodiments of cellular bands;
Figure 4 is a plan view of a device for the side-by-side arrangement of cellular bands.
5 shows the top view of a part of a system with cyclical feeding of plate strips;
Fig. 6 shows a cross section through another device for producing corrugated bands.
A production system 10 for the continuous production of a composite plate 42 from a cellular core 56 with cover layers 34, 36 has, according to FIG. 1, a first film strip roll 12 and a second film strip roll 14 with a first film strip 16 and a second film strip 18. The foil strips 16, 18 unwound from the foil strip rolls 12, 14 are cut in the strip running direction x by means of roller knives 50 into first foil strips 46 or second foil strips 48 of a width d and inserted between a first and second pair of corrugating rollers 20, 22 and 24, 26, respectively .
The film strips 46, 48 corrugated in this way are passed between the mutually opposing corrugating rollers 22, 24 of the first and second pair of corrugating rollers and bonded together in pairs to form cellular bands 28 by the contact pressure of the two corrugating rollers 22, 24. The temperature required for bonding at elevated temperature can be generated by heating the corrugating rollers 22, 24 or also by a hot air blower, a radiator, etc., arranged in the region of the two corrugating rollers 22, 24.
3a, b, two embodiments of cellular bands 28 are shown. In Fig. 3a, only the first film strip 46 is corrected, while the second film strip 48 has been fed smoothly. In this embodiment, the second film strip 18 is thus not corrugated and the second pair of corrugating rollers 24, 26 can be replaced by a simple deflection or pressure roller.
In the embodiment according to FIG. 3b, both the first and the second film strips 46, 48 are corrugated. It should also be noted here that the cross-sectional shape of the individual cells 29 varies over a wide range by the choice of toothing on the corrugating rollers and can thus be adapted to the mechanical properties desired on the end product.
The cellular strips 28 produced in the manner described above, the width of which corresponds to the width d of the film strips 46, 48, are, after alignment, in accordance with their later position with respect to the cover layers - in the drawing after rotation by 90 ° in each case - to form the cellular plate 56 lined up laterally and guided between the two cover layer strips 34, 36 unwound from a first or second cover layer tape roll or coil 30, 32. The thickness d of the cellular plate 56 thus also corresponds to the width of the film strips 46, 48.
The arrangement of cover layer tapes 34, 36 with intermediate, laterally lined-up cellular tapes 28 is subsequently - here in a double belt press 40 - bonded under pressure at elevated temperature to the composite plate 42. To support the bonding process, the cellular tapes 28 and / or the top layer tapes 34, 36 can be additionally preheated shortly before they enter the double belt press 40 by means of hot air blowers 38. The continuously produced composite plate 42 can be cut to the desired final dimensions by means of a separating device 44 which is not shown in the drawing and which runs with the composite plate 42.
The side-by-side arrangement of the cellular strips 28 and their subsequent bonding can be supported by lateral guide aids shown in FIG. 4. In this way, plate strips 54 can also be prefabricated and - as shown in FIG. 5 - fed at 90 ° to the direction of travel y of the cover strips 34, 36 in the feed direction s intermittently between the cover layer strips 34, 36 and each cut to length according to the width b of the composite plate.
The device for cyclic corrugation of the film strips 16, 18 or strips 46, 48 shown in FIG. 6 has a shape 58 corresponding to the corrugated film or strips and a counter shape 60 corresponding to this. By opening and closing the mold 58 or counter-mold 60 in cycles and simultaneously pushing the film strip 16 in cycles, the corrugated strip 46 is formed.