DE102009004636A1

DE102009004636A1 - Verfahren zur Herstellung eines Sandwichelements

Info

Publication number: DE102009004636A1
Application number: DE102009004636A
Authority: DE
Inventors: Yves Dr. Toso
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2010-07-22

Abstract

Um ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwichelements, umfassend eine Grundplatte und eine Vielzahl von an der Grundplatte angeordneten Stützelementen, bereitzustellen, welches mit einer geringen Anzahl an Fertigungsschritten eine feste Anordnung der Stützelemente an der Grundplatte ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Grundplatte zusammen mit den Stützelementen mittels eines Gießprozesses oder eines Prägeprozesses einstückig integral in einem Schritt hergestellt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwichelements, umfassend eine Grundplatte und eine Vielzahl von an der Grundplatte angeordneten Stützelementen.
Sandwichelemente mit einer Grundplatte und Stützelementen sowie Verfahren zu deren Herstellung sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches mit einer geringen Anzahl an Fertigungsschritten eine feste Anordnung der Stützelemente an der Grundplatte ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Grundplatte zusammen mit den Stützelementen mittels eines Gießprozesses oder eines Prägeprozesses einstückig integral in einem Schritt hergestellt wird.
Unter einem ”Gießprozess” ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen jede Art von Gießverfahren, beispielsweise ein Spritzgussverfahren, zu verstehen.
Unter einem ”Prägeprozess” ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen jede Art von Prägeverfahren und Pressverfahren, beispielsweise ein Extrudierpressverfahren, vorzugsweise unter Verwendung von granulatförmigem Rohstoff, zu verstehen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Prägeprozess unter Verwendung von Prägewalzen und/oder Prägerollen durchgeführt wird.
Dadurch, dass die Grundplatte zusammen mit den Stützelementen hergestellt wird, ist eine feste Anordnung der Stützelemente an der Grundplatte gewährleistet. Die Stützelemente müssen somit nicht separat hergestellt werden und erst anschließend in einem weiteren Fertigungsschritt an der Grundplatte angeordnet werden.
Durch eine entsprechende Auslegung einer für den Gießprozess verwendeten Gießvorrichtung oder einer für den Prägeprozess verwendeten Prägevorrichtung ist ein Muster, in welchem die Stützelemente an der Grundplatte angeordnet sind, auf spezielle Lastfälle anpassbar.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Sandwichelement kann beispielsweise zwischen einer dünnen Außenhaut einer Automobiltür und einer in einer Tür montierten inneren, harten Haut angeordnet werden, sodass beim Seitenaufprall die Außenhaut sich verformt und die Crash-Energie in das Sandwichelement geleitet wird. Die innere harte Haut dient dazu, ein Eindringen eines auf die Automobiltür auftreffenden Gegenstandes, beispielsweise eines anderen Fahrzeugs, in die Fahrgastzelle zu verhindern. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich die innere harte Haut auf eine A-Säule und eine B-Säule des Fahrzeugs, oder eine B-Säule und eine C-Säule des Fahrzeugs stützt.
Grundsätzlich können die erfindungsgemäß hergestellten Sandwichelemente sowohl für die öffentliche und militärische Luftfahrt, als auch für Automobile, Straßenbahnen, Busse, Züge und Schiffe sowie Offshore-Plattformen, Panzerungen und Explosionsschutzelemente verwendet werden. Ferner sind stabile Böden für Möbel als Anwendungen für die erfindungsgemäß hergestellten Sandwichelemente denkbar.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zusammen mit der Grundplatte und den Stützelementen eine Deckplatte des Sandwichelements hergestellt wird. Auf diese Weise ist insbesondere ein nachträgliches Eindringen von Fremdkörpern in den Bereich der Stützelemente wirksam verhindert.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine Vielzahl von Stützelementen beidseitig der Grundplatte zusammen mit der Grundplatte hergestellt wird.
Günstig ist es, wenn mindestens ein Stützelement zumindest näherungsweise konisch geformt wird.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Stützelement zumindest näherungsweise zylindrisch geformt wird.
Ferner ist es günstig, wenn mindestens ein Stützelement zumindest näherungsweise zylindrisch geformt wird.
Auch kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Stützelement zumindest näherungsweise quaderförmig geformt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stützelemente nicht in einem konstanten Muster verteilt angeordnet sind, sondern lokal unterschiedlichen Anforderungen angepasst werden können.
Besonders günstig ist es, wenn in mindestens ein Stützelement ein Trigger eingeformt wird.
Unter einem ”Trigger” ist in dieser Beschreibung und in den beigefügten Patentansprüchen eine Schwachstelle, beispielsweise eine Stelle mit geringer Materialstärke, zu verstehen, welche im Fall einer einen Grenzwert überschreitenden Krafteinwirkung als Sollbruchstelle fungiert.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Stützelement als Hohlkörper geformt wird. Auf diese Weise kann der Materialbedarf für die Herstellung des Sandwichelements gesenkt werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass in die Grundplatte eine Öffnung eingeformt wird, welche eine Fluidverbindung eines Hohlraums eines Stützelements mit einer Umgebung des Sandwichelements ermöglicht.
Günstig ist es, wenn das Sandwichelement aus einem faserverstärkten Werkstoff, insbesondere einem kurzfaserverstärkten oder einem langfaserverstärkten Werkstoff, gebildet wird. Auf diese Weise ist eine besonders hohe Stabilität des Sandwichelements gewährleistet.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sandwichelement aus einem Material gebildet wird, welches ein duroplastisches und/oder ein thermoplastisches Material umfasst.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Sandwichelement aus einem Material gebildet wird, welches ein metallisches Material umfasst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Sandwichelements, mit gekrümmter Grundplatte und einer Vielzahl von plattenförmigen Stützelementen;
2 eine schematische perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Sandwichelements, umfassend eine gekrümmte Grundplatte, eine Vielzahl von plattenförmigen Stützelementen und eine Vielzahl von flaschenförmigen Stützelementen;
3 eine schematische perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Sandwichelements, mit einer flachen Grundplatte, einer Vielzahl von hohlen, kegelstumpfförmigen Stützelementen und einer Deckplatte;
4 eine schematische perspektivische Darstellung des Sandwichelements aus 3, mit zwischen den Stützelementen verlaufenden Leitungen;
5 eine schematische perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Sandwichelements, mit einer flachen Grundplatte, welche mit Öffnungen versehen ist, einer Vielzahl von doppelzylindrischen Stützelementen und einer Deckplatte;
6 eine schematische perspektivische Darstellung eines der doppelzylindrischen Stützelemente aus 5;
7 eine schematische perspektivische Darstellung eines vertikalen Schnitts durch das Stützelement aus 6;
8 eine der 7 entsprechende schematische perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform des Sandwichelements, mit einem Stützelement, welches eine im Wesentlichen zylindrische Durchführung aufweist;
9 eine der 7 entsprechende schematische perspektivische Darstellung einer sechsten Ausführungsform des Sandwichelements, mit einem Stützelement, welches einen seiner Außenkontur im Wesentlichen entsprechenden Hohlraum aufweist;
10 eine der 7 entsprechende schematische perspektivische Darstellung einer siebten Ausführungsform des Sandwichelements, mit einem Stützelement, welches eine zylindrische Ausnehmung aufweist;
11 eine schematische perspektivische Darstellung einer achten Ausführungsform des Sandwichelements, mit einer flachen Grundplatte, einer Vielzahl von doppelkonusförmigen Stützelementen und einer Vielzahl von beliebig geformten Stützstrukturen;
12 eine schematische perspektivische Darstellung eines Längsschnitts durch eines der doppelkonusförmigen Stützelemente aus 11; und
13 eine schematische perspektivische Darstellung eines Sandwichelements, mit flacher Grundplatte und einer Vielzahl von unterschiedlichen Stützelementen.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Ein in 1 dargestelltes Sandwichelement 100 umfasst eine Grundplatte 102 und eine Vielzahl von Stützelementen 104.
Die Grundplatte 102 ist im Wesentlichen quaderförmig und gekrümmt ausgebildet.
Bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform des Sandwichelements 100 sind die Stützelemente 104 als massive, plattenförmige Stützelemente 104a ausgebildet.
Die plattenförmigen Stützelemente 104a sind im Wesentlichen quaderförmig und flach ausgebildet und beabstandet zueinander an der Grundplatte verteilt angeordnet.
Bei dem in 1 dargestellten Sandwichelement 100 sind zwanzig plattenförmige Stützelemente 104a vorgesehen, wobei sechs plattenförmige Stützelemente 104a mit ihren größten Seitenflächen 106a jeweils benachbart zueinander in einer ersten Reihe 108 von plattenförmigen Stützelementen 104a angeordnet sind.
In einer zweiten Reihe 110 der plattenförmigen Stützelementen 104a sind drei plattenförmige Stützelemente 104a mit ihren größten Seitenflächen 106 benachbart zueinander in Reihe angeordnet und relativ zu drei weiteren plattenförmigen Stützelementen 104a, welche mit ihren größten Seitenflächen 106 benachbart zueinander in Reihe angeordnet sind, versetzt angeordnet.
Durch den Versatz der plattenförmigen Stützelemente 104a in der zweiten Reihe 110 entstehende Lücken 112 in dem Muster der plattenförmigen Stützelemente 104a auf der Grundplatte 102 werden durch zwei weitere plattenförmige Stützelemente 104a gefüllt, deren größte Seitenflächen 106 senkrecht zu den größten Seitenflächen 106 der zuvor beschriebenen plattenförmigen Stützelementen 104a ausgerichtet sind.
Eine dritte Reihe 114 von sechs plattenförmigen Stützelementen 104a entspricht hinsichtlich ihres Aufbaus der ersten Reihe 108 und ist auf einer der ersten Reihe 108 gegenüberliegenden Seite der zweiten Reihe 110 angeordnet.
Das vorstehend beschriebene Sandwichelement funktioniert wie folgt: Wenn eine Kraft in einer Richtung senkrecht auf die Grundplatte 102 auf die plattenförmigen Stützelemente 104 einwirkt, bilden die plattenförmigen Stützelemente 104a eine stabile Struktur, welche die Grundplatte 102 stützt.
Für den Fall, dass die auf das Sandwichelement 100 einwirkende Kraft einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, nehmen die plattenförmigen Stützelemente 104a diese Kraft durch Deformierung, insbesondere durch Zerstörung, auf und verhindern so einen Schaden an der Grundplatte 102.
Insbesondere ist dadurch verhindert, dass ein möglicherweise sicherheitsrelevanter Bereich hinter der Grundplatte 102 durch die Krafteinwirkung negativ beeinflusst wird.
Eine in 2 dargestellte zweite Ausführungsform des Sandwichelements 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass zwischen den plattenförmigen Stützelementen 104a zumindest näherungsweise flaschenförmig, d. h. sich mit zunehmendem Abstand von der Grundplatte 102 verjüngend, ausgebildete Stützelemente 104b angeordnet sind.
Die flaschenförmigen Stützelemente 104b sind massiv ausgebildet und im Wesentlichen gleichmäßig auf der Grundplatte 102 verteilt angeordnet.
Im Übrigen stimmt die in 2 dargestellte zweite Ausführungsform des Sandwichelements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in den 3 und 4 dargestellte dritte Ausführungsform des Sandwichelements 100 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass die Stützelemente 104 als kegelstumpfförmige Stützelemente 104c ausgebildet sind.
Die kegelstumpfförmige Stützelemente 104c sind hohl ausgebildet und in einem quadratischen Muster auf der Grundplatte 102 verteilt angeordnet.
Ferner ist bei der dritten Ausführungsform des Sandwichelements 100 eine Deckplatte 116 vorgesehen, welche an den der Grundplatte 102 abgewandten Enden der kegelstumpfförmigen Stützelemente 104c angeordnet ist. Durch die Anwendung der Deckplatte 116 entsteht ein Hohlraum 117 zwischen der Grundplatte 102, der Deckplatte 116 und den Stützelementen 104c.
Mittels der Deckplatte 116 ist eine Krafteinwirkung auf das Sandwichelement 100 auf die kegelstumpfförmigen Stützelemente 104c verteilbar, sodass eine bessere Stabilität des Sandwichelements 100 gewährleistet ist.
Wie 4 zu entnehmen ist, kann vorgesehen sein, dass zwischen den kegelstumpfförmigen Stützelementen 104c Leitungen 118 angeordnet sind.
Die Leitung 118 kann prinzipiell zwischen den Stützelementen 104, der Grundplatte 102 und der Deckplatte 116 angeordnet werden, um eine in das Sandwichelement 100 integrierte Leitung 118 bereitzustellen.
Die Leitung 118 kann dabei beispielsweise als elektrische Leitung, als Flüssigkeitsleitung oder auch als Gasleitung ausgebildet sein.
Im Übrigen stimmt die in den 3 und 4 dargestellte dritte Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform des Sandwichelements überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in den 5 bis 7 dargestellte vierte Ausführungsform des Sandwichelements 100 unterscheidet sich von der in den 3 und 4 dargestellten dritten Ausführungsform dadurch, dass die Stützelemente 104 als doppelzylindrische Stützelemente 104d ausgebildet sind.
Die Doppelstützelemente 104d sind in den 6 und 7 separat dargestellt und massiv ausgebildet.
Bei der vierten Ausführungsform des Sandwichelements 100 ist ferner die Grundplatte 102 mit Öffnungen 120 versehen, welche in einem quadratischen Muster zwischen den doppelzylindrischen Stützelementen 104d angeordnet sind und im Wesentlichen oval ausgebildet sind.
Ferner umfasst das Sandwichelement 100 bei dieser Ausführungsform eine Zusatzplatte 122, welche unterhalb der Grundplatte 102 angeordnet ist. Diese Zusatzplatte 122 besitzt eine im Wesentlichen ovale Öffnung 123, die mit einer der darüberliegenden Öffnungen 120 in der Grundplatte 102 eine Verbindung des Hohlraums 117 mit der Umgebung ermöglicht.
Besonders günstig ist es, wenn die Öffnungen 120 beziehungsweise die Öffnung 123 verwendet werden, um den Hohlraum 117 mit einem Fluid aufzufüllen beziehungsweise zu entleeren.
Wie insbesondere 6 zu entnehmen ist, umfasst das darin dargestellte doppelzylindrische Stützelement 104d einen unteren zylinderförmigen Abschnitt 124, einen oberen zylinderförmigen Abschnitt 126 und einen Übergangsabschnitt 128.
Der untere zylinderförmige Abschnitt 124 weist einen Durchmesser auf, welcher beispielsweise dem Doppelten des Durchmessers des oberen zylinderförmigen Abschnitts 126 entspricht.
Der Übergangsbereich 128 ist zwischen dem unteren zylinderförmigen Abschnitt 124 und dem oberen zylinderförmigen Abschnitt 126 angeordnet und stellt einen Übergang von dem unteren zylinderförmigen Abschnitt 124 zu dem oberen zylinderförmigen Abschnitt 126 dar.
Wie insbesondere 7 zu entnehmen ist, ist das doppelzylindrische Stützelement 104d massiv ausgebildet.
Im Übrigen stimmt die in den 5 bis 7 dargestellte vierte Ausführungsform des Sandwichelements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 3 und 4 dargestellten dritten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 8 dargestellte fünfte Ausführungsform des Sandwichelements 100 unterscheidet sich von der in den 5 bis 7 dargestellten vierten Ausführungsform dadurch, dass das Stützelement 104 als doppelzylindrisches hohles Stützelement 104e ausgebildet ist.
Bei dem doppelzylindrischen hohlen Stützelement 104e ist ein entlang der Rotationsachse des oberen zylinderförmigen Abschnitts 126 und des unteren zylinderförmigen Abschnitts 124 ausgebildeter, zumindest näherungsweise zylindrischer Kanal 130 vorgesehen, welcher an eine Öffnung 132 in der Grundplatte 102 anschließt, sodass eine Durchführung 134 durch die Grundplatte 102 und das doppelzylindrische hohle Stützelement 104e gebildet ist.
Im Übrigen stimmt die in 8 dargestellte fünfte Ausführungsform des Sandwichelements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 5 bis 7 dargestellten vierten Ausführungsform des Sandwichelements 100 überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 9 dargestellte sechste Ausführungsform des Sandwichelements 100 unterscheidet sich von der in 8 dargestellten fünften Ausführungsform des Sandwichelements 100 dadurch, dass das Stützelement 104 als doppelzylindrisches schalenförmiges Stützelement 104f ausgebildet ist.
Das doppelzylindrische schalenförmige Stützelement 104f weist eine im Wesentlichen konstante Materialstärke auf und ist hohl ausgebildet.
Ein Innenraum 136 des doppelzylindrischen schalenförmigen Stützelements 104f weist somit eine zumindest näherungsweise der Außenkontur des zylindrischen schalenförmigen Stützelements 104f entsprechende Form auf.
Der obere zylinderförmige Abschnitt 126 des doppelzylindrischen schalenförmigen Stützelements 104f ist geschlossen ausgebildet.
Die Öffnung 132 in der Grundplatte 102 hingegen weist denselben Durchmesser wie der Innenraum 136 des doppelzylindrischen schalenförmigen Stützelements 104f im Bereich des unteren zylinderförmigen Abschnitts 124 auf.
Durch die im Wesentlichen konstante Materialstärke des doppelzylindrischen schalenförmigen Stützelements 104f ist der Übergangsabschnitt 128 derjenige Abschnitt des doppelzylindrischen schalenförmigen Stützelements 104f, welcher im Falle einer Krafteinwirkung entlang der Rotationsachse des oberen zylinderförmigen Abschnitts 126 und des unteren zylinderförmigen Abschnitts 124 auf das doppelzylindrische schalenförmige Stützelement 104f, den größten Belastungen ausgesetzt ist.
Im Übrigen stimmt die in 9 dargestellte sechste Ausführungsform des Sandwichelements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 8 dargestellten fünften Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 10 dargestellte siebte Ausführungsform des Sandwichelements 100 unterscheidet sich von der in 8 dargestellten fünften Ausführungsform dadurch, dass das doppelzylindrische hohle Stützelement 104e nicht an eine Öffnung in der Grundplatte 102 angrenzt und somit keine Durchführung durch das doppelzylindrische hohle Stützelement 104e und die Grundplatte 102 gebildet ist.
Im Übrigen stimmt die in 10 dargestellte siebte Ausführungsform des Sandwichelements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 8 dargestellten fünften Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 11 dargestellte achte Ausführungsform des Sandwichelements 100 unterscheidet sich von der in den 3 und 4 dargestellten dritten Ausführungsform dadurch, dass die Deckplatte 116 nicht dargestellt ist und die Stützelemente 104 als in 12 in einem Längsschnitt separat dargestellte doppelkonusförmige Stützelemente 104g ausgebildet sind.
Ferner sind bei dieser achten Ausführungsform des Sandwichelements 100 zusätzliche Stützelemente 148 vorgesehen, welche beliebig geformte, nicht an die Standardgeometrie gebundene Stützstrukturen darstellen.
Wie insbesondere 12 zu entnehmen ist, umfassen die doppelkonusförmigen Stützelemente 104g einen ersten konusförmigen Abschnitt 140 mit einer zylindrischen Durchführung 142 und einen zweiten konusförmigen Abschnitt 144, mit einer der Außenform des zweiten konusförmigen Abschnitts 144 entsprechenden konusförmigen Ausnehmung 146, wobei der erste konusförmige Abschnitt 140 sich in Richtung des zweiten konusförmigen Abschnitts 144 verjüngt. Ferner ist der zweite konusförmige Abschnitt 144 in Richtung des ersten konusförmigen Abschnitts 140 verjüngt ausgebildet.
An der Engstelle zwischen dem ersten konusförmigen Abschnitt 140 und dem zweiten konusförmigen Abschnitt 144 weist das doppelkonusförmige Stützelement 104g einen Bereich minimaler Materialstärke auf, so dass an dieser Stelle eine Sollbruchstelle gebildet ist, welche einen Trigger 138 des doppelkonusförmigen Stützelements 104g darstellt.
Mittels der zylindrischen Durchführung 142, der konusförmigen Ausnehmung 146 und der Öffnung 132 in der Grundplatte 102 ist bei dieser achten Ausführungsform des Sandwichelements 100 eine Durchführung 134 durch das doppelkonusförmige Stützelement 104g und die Grundplatte 102 gebildet.
Die doppelkonusförmigen Stützelemente 104g sind auf der Grundplatte 102 in einem gleichmäßigen Muster verteilt angeordnet, wobei in regelmäßigen Abständen anstelle von vier in einem quadratischen Muster angeordneten doppelkonusförmigen Stützelementen 104g die beliebig geformten Stützstrukturen 148 angeordnet sind.
Zur Erhöhung der Stabilität der Grundplatte 102 ist bei der achten Ausführungsform des Sandwichelements 100 ein angehobenes Zwischenstück 150 der Grundplatte 102 vorgesehen.
Im Übrigen stimmt die in den 11 und 12 dargestellte achte Ausführungsform des Sandwichelements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 3 und 4 dargestellten dritten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in 13 dargestelltes Sandwichelement 100 soll die mögliche Vielfalt von Stützelementen 104 verdeutlichen.
Alternativ oder in Kombination ergänzend zu den vorstehend erläuterten Ausführungsformen der Stützelemente 104 sind gemäß des in 13 dargestellten Sandwichelements folgende Stützelemente 104 möglich:

– ein pyramidenförmiges Stützelement 104h;
– ein pyramidenstumpfförmiges Stützelement 104i, mit steil ausgerichteten Seitenflächen;
– ein Stützelement 104j in der Form eines Pyramidenstumpfs mit einer dreieckigen Grundfläche;
– ein pyramidenstumpfförmiges Stützelement 104k mit flach verlaufenden Seitenflächen;
– ein wellenförmiges Stützelement 104l;
– ein im Wesentlichen dem doppelzylindrischen Stützelement 104d entsprechendes doppelzylindrisches Stützelement 104m, mit im Wesentlichen parallel zur Grundplatte verlaufendem Übergangsabschnitt 128;
– ein doppelkonusförmiges Stützelement 104n, mit einem abgerundeten Übergangsbereich zwischen dem ersten konusförmigen Abschnitt 140 und dem zweiten konusförmigen Abschnitt 144;
– ein hohlzylinderförmiges Stützelement 1040; und
– ein vollzylinderförmiges Stützelement 104p.

Dadurch, dass sämtliche vorstehend beschriebenen Stützelemente zusammen mit der Grundplatte mittels eines Gießprozesses oder eines Prägeprozesses einstückig integral in einem Schritt hergestellt werden, ist die Herstellung der vorstehend beschriebenen Sandwichelemente mit einer geringen Anzahl an Fertigungsschritten bei gleichzeitig fester Anordnung der Stützelemente an der Grundplatte möglich.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Sandwichelements (100), umfassend eine Grundplatte (102) und eine Vielzahl von an der Grundplatte (102) angeordneten Stützelementen (104), dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (102) zusammen mit den Stützelementen (104) mittels eines Gießprozesses oder eines Prägeprozesses einstückig integral in einem Schritt hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit der Grundplatte (102) und den Stützelementen (104) eine Deckplatte (116) des Sandwichelements (100) hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (102) mit einer oder mehreren Öffnungen (120) versehen wird, welche einen Hohlraum (117) mit der Umgebung verbinden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützelement (104) zumindest näherungsweise konisch geformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützelement (104) zumindest näherungsweise zylindrisch geformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützelement (104) zumindest näherungsweise quaderförmig geformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens ein Stützelement (104) ein Trigger (138) eingeformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützelement als Hohlkörper geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Grundplatte (102) eine Öffnung (132) eingeformt wird, welche eine Fluidverbindung eines Hohlraums (136) eines Stützelements (104) mit einer Umgebung des Sandwichelements (100) ermöglicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sandwichelement (100) aus einem faserverstärkten Werkstoff gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sandwichelement (100) aus einem Material gebildet wird, welches ein duroplastisches Material umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sandwichelement (100) aus einem Material gebildet wird, welches ein thermoplastisches Material umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sandwichelement (100) aus einem Material gebildet wird, welches ein metallisches Material umfasst.