DE102011076608A1 - Joint connection i.e. T-joint, for sandwich plate for e.g. structural work, has core layer, and adhesive layer applied on core layer, where connection has form of fillet weld or double-hollow fillet weld in cross-section - Google Patents

Joint connection i.e. T-joint, for sandwich plate for e.g. structural work, has core layer, and adhesive layer applied on core layer, where connection has form of fillet weld or double-hollow fillet weld in cross-section Download PDF

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Abstract

The connection has a core layer comprising an inhomogeneous, structured support e.g. rod (5), and connected with a covering layer (2). A contact area is 3 to 30 times larger than a narrow surface of parts of the core layer. A connection surface establishes a planar connection to edge areas of the parts of the core layer. An adhesive layer is applied on the core layer, where the connection has the form of a fillet weld or double-hollow fillet weld in a cross-section. Adhesives with same or different physical and/or chemical characteristics are used for forming the adhesive layer. The core layer is made from paper or plastic layer, wire or textile core, hollow or box profile, folding metal sheets, corrugated sheets, honeycomb core or tubular core. An independent claim is also included for a method for manufacturing a joint connection.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fügeverbindung für ein Sandwichelement, die sich durch hohe Festigkeit und geringe Fertigungskosten auszeichnet und ein Verfahren zu seiner Herstellung.The invention relates to a joint connection for a sandwich element, which is characterized by high strength and low production costs and a method for its preparation.

Sandwichelemente zeichnen sich durch eine hohe Tragfähigkeit bei niedrigem Gewicht aus und werden im Bauwesen, insbesondere im Rohbau, Fertigbau, im Innenausbau, als Schall- und Wärmeschutzelemente, für die Fertigung von Möbeln, Türen oder Türfüllungen, im Fahrzeugbau, insbesondere im Automobilbau, bei der Caravan-Fertigung, im Schiffs- und Bootsbau sowie im Flugzeugbau und in der Verpackungstechnik verwendet.Sandwich elements are characterized by a high load capacity at low weight and are used in construction, especially in shell, prefabricated, interior, as sound and heat protection elements, for the manufacture of furniture, doors or door panels, in vehicle, especially in automotive, in the Caravan production, used in ship and boat building as well as in aircraft construction and packaging technology.

Aus dem Stand der Technik sind Sandwichelemente bekannt, die in der Regel einen Kern aus aufgeschäumten Werkstoffen oder einen strukturierten Kern, z. B. mit wabenförmiger, stegförmiger oder wellblechförmiger Struktur, aufweisen. Bei bekannten, mehrlagigen Sandwichkonstruktionen ist die plattenförmige Kernschicht ein- oder beidseitig mit einer Deckschicht form-, stoff- oder kraftschlüssig verbunden. Aus Gründen des Leichtbaus und aus ökologischen Aspekten werden für die dünnwandigen Decklagen vielfach Holz-, Holzwerkstoff- oder Naturfasern geringer Dicke verwendet. Daneben werden Kunststoff oder Metallbleche als Deckschichten eingesetzt.Sandwich elements are known from the prior art, which usually has a core of foamed materials or a structured core, z. B. with honeycomb, web-shaped or corrugated sheet-like structure, have. In known multilayer sandwich constructions, the plate-shaped core layer is connected on one or both sides to a cover layer in a form-fitting, material or non-positive manner. For reasons of lightweight construction and environmental aspects, wood, engineered wood or natural fibers of small thickness are often used for the thin-walled cover layers. In addition, plastic or metal sheets are used as cover layers.

Um die Steifigkeit des Sandwichelementes zu erhöhen, werden für die Kernlage vielfach Waben- oder Stegstrukturen eingesetzt, bei denen die in der Regel vertikal verlaufenden Stege an ihren äußeren Enden lediglich eine linienförmige Verbindung zur jeweils angrenzenden Deckschicht ermöglichen. Bei der Verklebung der Deckschichten mit der Randzone der Stege beträgt die Verbindungsfläche zwischen Kern- und Deckschicht nur einen Bruchteil der projizierten Fläche der Deckschicht. Nach dem Stand der Technik wird zum Einen die Decklage vollflächig mit Klebstoff beschichtet, um sicher zu stellen, dass beim Zusammenfügen die Schmalflächen der Stege der Kernlage gleichmäßig und ausreichend mit Klebstoff benetzt werden. Der Nachteil besteht im deutlich höheren Klebstoffverbrauch, den daraus resultierenden höheren Fertigungskosten und einer unerwünschten Vergrößerung des Gewichtes des Sandwichelementes.In order to increase the stiffness of the sandwich element, honeycomb or web structures are often used for the core layer, in which the generally vertically extending webs allow at their outer ends only a linear connection to the respective adjacent cover layer. When bonding the cover layers to the edge zone of the webs, the bonding surface between core layer and cover layer is only a fraction of the projected area of the cover layer. According to the prior art, on the one hand, the cover layer is coated over its entire surface with adhesive in order to ensure that during the joining, the narrow surfaces of the webs of the core layer are uniformly and sufficiently wetted with adhesive. The disadvantage is the significantly higher adhesive consumption, the resulting higher manufacturing costs and an undesirable increase in the weight of the sandwich element.

So ist aus der EP 1 992 759 A2 eine Leichtbauplatte mit zwei Decklagen und einer Mittellage bekannt, bei der die Mittellage mit den Decklagen zumindest abschnittsweise durch Klebstoff verbunden ist. Dabei wird sowohl ein Montageklebstoff als auch ein Endklebstoff verwendet, wobei die Aushärtedauer des Endklebstoffs länger als die Aushärtedauer des Montageklebstoffs ist. Um eine gegenseitige Beeinflussung der beiden unterschiedlichen Klebstoffe zu verhindern, werden vorzugsweise jeweils benachbarte Bereiche der Mittellage bzw. der Decklagen abschnittsweise und vollflächig mit Montageklebstoff bzw. Endklebstoff benetzt. Im Ergebnis wird – wie in den Figuren gezeigt – die gesamte Oberfläche beider Decklagen mit Klebstoff beschichtet. Daraus resultiert ein deutlich höherer Klebstoffverbrauch und höhere Fertigungskosten.So is out of the EP 1 992 759 A2 a lightweight board with two cover layers and a central layer known in which the middle layer is connected to the cover layers at least in sections by adhesive. In this case, both a mounting adhesive and a final adhesive is used, wherein the curing time of the final adhesive is longer than the curing time of the assembly adhesive. In order to prevent a mutual influence of the two different adhesives, preferably adjacent areas of the middle layer or the cover layers are wetted in sections and over the entire surface with mounting adhesive or end adhesive. As a result, as shown in the figures, the entire surface of both cover layers is coated with adhesive. This results in a significantly higher adhesive consumption and higher manufacturing costs.

Alternativ wird der Montageklebstoff auf den zuvor applizierten Endklebstoff aufgebracht. Geschieht dies nur bereichsweise, z. B. streifenförmig, so entstehen dazwischen Hohlräume, die keine Kraftübertragung und Einleitung in die wabenförmige Struktur der Mittellage ermöglichen. Wenn demgegenüber der Montageklebstoff vollflächig auf den ebenfalls zuvor vollflächig applizierten Endklebstoff aufgebracht wird, so wird eine verhältnismäßig große Menge vom Klebstoff benötigt, die zugleich zu einer unerwünschten Gewichtszunahme und höheren Fertigungskosten führt.Alternatively, the assembly adhesive is applied to the previously applied final adhesive. Does this only partially, z. B. strip-shaped, so arise between cavities that allow no power transmission and introduction into the honeycomb structure of the middle layer. In contrast, when the assembly adhesive is applied over the entire surface of the also previously applied over the entire surface final adhesive, a relatively large amount of adhesive is required, which also leads to an undesirable increase in weight and higher manufacturing costs.

In einer weiteren Alternative erfolgt das Aufbringen des Klebstoffes auf die Schmalflächen der Stege der Kernlage. Dabei werden die Schmalflächen im Wesentlichen linienförmig mit Klebstoff benetzt. Nach dem Verbinden ist die Festigkeit des Sandwichelementes deutlich reduziert, da es aufgrund von Fertigungs- und Montagetoleranzen nicht zu einer vollständigen, durchgehenden Verbindung zwischen der Deckschicht und den Schmalflächen der Stege kommt.In a further alternative, the adhesive is applied to the narrow surfaces of the webs of the core layer. The narrow surfaces are wetted with adhesive in a substantially linear manner. After bonding, the strength of the sandwich element is significantly reduced, since it does not come to a complete, continuous connection between the cover layer and the narrow surfaces of the webs due to manufacturing and assembly tolerances.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fügeverbindung für ein Sandwichelement und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, die bei gleicher oder höherer Festigkeit einen deutlich reduzierten Klebstoffeintrag im Vergleich zur vollflächigen Beschichtung der Deckschicht aufweist.Object of the present invention is to provide a joint connection for a sandwich element and a method for its production, which has a significantly reduced adhesive entry at the same or higher strength compared to the full-surface coating of the cover layer.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Hauptanspruches und durch ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 8, 9 und 10.According to the invention the object is achieved by the features of the main claim and by a method having the features of claims 8, 9 and 10th

Die Fügeverbindung zwischen der Deckschicht und dem Steg der Kernschicht weist dazu eine vergrößerte Kontaktfläche gegenüber den bekannten Lösungen nach dem Stand der Technik auf.The joint connection between the cover layer and the web of the core layer has for this purpose an enlarged contact surface in relation to the known solutions according to the prior art.

Unter Steg werden im Sinne dieser Anmeldung die Elemente oder Teile der Kernschicht verstanden, die die angrenzende Decklage berühren und abstützen. Die inhomogene, strukturierte Kernschicht besteht dabei insbesondere aus aufgerichteten Stegen oder Waben, deren Schmalfläche punkt- oder streifenförmig mit der angrenzenden Decklage verbunden ist.For the purposes of this application, web means the elements or parts of the core layer which touch and support the adjacent cover layer. The inhomogeneous, structured core layer consists in particular of erected webs or honeycombs whose narrow surface is connected in a point-like or strip-like manner to the adjacent cover layer.

Unter Kontaktfläche der Fügeverbindung wird im Sinne dieser Anmeldung die Fläche verstanden, über die eine Kraftübertragung von der Decklage auf den Kern erfolgt. Die Kontaktfläche AKONTAKT umfasst dabei die Aufstandsfläche zur Decklage ADECK und die Anbindungsfläche zum Kern AKERN. Under contact surface of the joint connection is understood in the context of this application, the area over which a power transmission from the top layer to the core. The contact area A CONTACT comprises the contact area to the cover layer A DECK and the connection surface to the core A KERN .

Zur gezielten Vergrößerung der Kontaktfläche AKONTAKT weisen die oberen Ränder der Schmalflächen des Steges ein- oder beidseitige Aufstands- und Anbindungsflächen auf.For targeted enlargement of the contact surface A CONTACT , the upper edges of the narrow surfaces of the web on one or both sides uprising and connection surfaces.

Bevorzugt verlaufen die Kontaktflächen beidseitig am Rand der Schmalfläche des Steges. In einer anderen, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung sind die ein- oder beidseitig am Steg angeordneten Kontaktflächen punktuell und beabstandet angeordnet.Preferably, the contact surfaces extend on both sides on the edge of the narrow surface of the web. In another, likewise preferred embodiment, the contact surfaces arranged on one or both sides of the web are arranged at points and at a distance.

Die Kontaktflächen werden erfindungsgemäß gebildet durch einen mehrmaligen Klebstoffauftrag auf die Schmalflächen und/oder die angrenzenden Breitflächen der Stege.The contact surfaces are formed according to the invention by a repeated adhesive application to the narrow surfaces and / or the adjacent broad surfaces of the webs.

Als Klebstoff können bei jedem Klebstoffauftrag identische aber auch unterschiedliche Klebstoffe verwendet werden. Vorzugweise werden reaktivierbare Klebstoffe eingesetzt. Alternativ ist auch der Einsatz nicht reaktivierbarer Klebstoffe möglich.As an adhesive, identical but also different adhesives can be used with each application of adhesive. Preferably, reactivatable adhesives are used. Alternatively, the use of non-reactivatable adhesives is possible.

Erfindungsgemäß ist die Breite bei der Aufstandsfläche AAUF 3 bis 30 mal größer als die projizierte Oberfläche (Schmalfläche) der, die Decklage berührenden Stege der Kern-schicht.According to the invention, the width in the contact area A AUF is 3 to 30 times greater than the projected surface (narrow surface) of the webs of the core layer contacting the cover layer.

Beim Einsatz von schaumbildenden Polyurethan-Klebstoffen wird bevorzugt ein Verhältnis der Breite der Aufstandsfläche zur Breite der Schmalfläche, die den Kontakt zur Decklage herstellt, von 5:1 bis 30:1 gewählt. Durch die aufgelockerte Schaum-struktur der PU-Klebstoffe ist die Masse des Klebstoffes im Vergleich zur signifikant vergrößerten Aufstands- und Anbindungsfläche gering, so dass das gefügte Sandwichelement bei gleicher oder verbesserter Festigkeit eine reduzierte Masse im Vergleich zum Stand der Technik (vollflächige Klebstoffbeschichtung der gesamten Oberfläche der angrenzenden Decklage) aufweist.When using foam-forming polyurethane adhesives, a ratio of the width of the contact surface to the width of the narrow surface which makes contact with the cover layer is preferably selected to be from 5: 1 to 30: 1. Due to the loosened foam structure of the PU adhesives, the mass of the adhesive is low in comparison to the significantly increased footprint and bonding surface, so that the joined sandwich element with the same or improved strength a reduced mass compared to the prior art (full-surface adhesive coating of the entire Surface of the adjacent cover layer).

Ebenso bevorzugt ist ein Verhältnis der Breite der Aufstandsfläche zur Breite der Schmalfläche von 10:1 bis 15:1. Diese Relation stellt ein optimales Verhältnis zwischen dem Zugewinn an Festigkeit und gleichzeitig reduzierten Klebstoffkosten im Vergleich zur vollflächigen Beschichtung der Deckschicht dar.Also preferred is a ratio of the width of the footprint to the width of the narrow face of 10: 1 to 15: 1. This relationship represents an optimum relationship between the gain in strength and at the same time reduced adhesive costs in comparison to the full-surface coating of the cover layer.

Besonders bevorzugt ist ein Verhältnis der Breite der Aufstandsfläche zur Breite der Schmalfläche von 4:1 bis 10:1. Dadurch wird eine erhöhte Festigkeit der Fügeverbindung, insbesondere bei dynamischer Beanspruchung, realisiert. Zudem bewirkt diese Ausgestaltung der Fügeverbindung ein günstiges Verhältnis zwischen dem Zugewinn an Festigkeit bei deutlich geringeren Fertigungskosten im Vergleich zum vollflächigen Klebstoffauftrag auf die Deckschicht.Particularly preferred is a ratio of the width of the footprint to the width of the narrow surface of 4: 1 to 10: 1. As a result, an increased strength of the joint connection, in particular under dynamic stress, realized. In addition, this embodiment of the joint connection causes a favorable ratio between the gain in strength at significantly lower production costs compared to the full-surface adhesive application to the cover layer.

Beim Einsatz von Klebstoffen aus PVAC oder von Schmelzklebstoffen (Heißklebestoffe, Heißkleber, Heißleim, Hotmelt) wird bevorzugt eine Fügeverbindung mit einem Verhältnis der Breite der Aufstandsfläche zur Breite der Schmalfläche von 3:1 bis 5:1 realisiert. Durch die größeren Klebekräfte dieser bevorzugten Klebstoffe kann die Größe der Aufstands- und Anbindungsfläche minimiert und so die aufgetragene Klebstoffmasse und die korrespondierenden Fertigungskosten gesenkt werden.When using adhesives made of PVAC or hot melt adhesives (hot melt adhesives, hot melt adhesive, hot glue, hot melt), a joint connection with a ratio of the width of the footprint to the width of the narrow face of 3: 1 to 5: 1 is preferably realized. Due to the larger adhesive forces of these preferred adhesives, the size of the footprint and attachment surface can be minimized, thus reducing the applied adhesive mass and the corresponding manufacturing costs.

Die Herstellung der Fügeverbindung durch Vergrößerung der Aufstands- und Anbindungsfläche erfolgt im Wesentlichen in zwei Schritten:
In einem ersten Schritt erfolgt die Vergrößerung der Schmalfläche des Steges der Kernstruktur durch den Auftrag eines ersten Klebstoffes. Dabei bildet sich eine Klebstoffschicht entsprechend der Geometrie der Stegstruktur heraus. Aufgrund der Viskosität und des Verlaufens des Klebstoffes umschließt die erste Klebstoffschicht die Schmal- oder Stirnfläche des Steges und/oder die angrenzenden Bereiche beider Breitflächen des Steges und bildet nach dem Abbinden oder Aushärten eine im Wesentlichen U-förmige Struktur. In einem zweiten Schritt erfolgt der Auftrag des Klebstoffes auf die Schmalfläche des Steges, der durch die aufgebrachte erste Klebstoffschicht eine vergrößerte Oberfläche aufweist. Diese zweite Klebstoffschicht dient der Endverklebung. Nach dem Auftrag der zweiten Klebstoffschicht erfolgt die Verklebung mit der Deckschicht unter Druck und/oder Temperatur.
The production of the joint connection by enlarging the contact area and attachment surface essentially takes place in two steps:
In a first step, the enlargement of the narrow surface of the web of the core structure is carried out by the application of a first adhesive. In this case, an adhesive layer forms according to the geometry of the web structure. Due to the viscosity and the running of the adhesive, the first adhesive layer encloses the narrow or end surface of the web and / or the adjacent regions of both broad surfaces of the web and forms a substantially U-shaped structure after setting or curing. In a second step, the adhesive is applied to the narrow surface of the web, which has an enlarged surface due to the applied first adhesive layer. This second adhesive layer is the final bonding. After application of the second adhesive layer, bonding to the cover layer takes place under pressure and / or temperature.

Falls aufgrund der Kräfte und Momente, die das herzustellende Sandwichelement aufnehmen muss, eine größere Aufstandsfläche benötigt wird, so kann der zweite Teilschritt ein- oder mehrmals wiederholt werden. Der Klebstoffauftrag erfolgt dabei mit bekannten Verfahren, wie dem Walzenauftrag oder durch Tauchen.If a larger contact area is required due to the forces and moments which the sandwich element has to absorb, the second partial step can be repeated one or more times. The adhesive is applied by known methods, such as roller application or by dipping.

Durch den zwei- oder mehrfachen Klebstoffauftrag auf die Schmalseiten und die angrenzenden Bereiche der Stege wird eine deutlich vergrößerte Aufstands- und Anbindungsfläche geschaffen, die eine bessere Verbindung zwischen Kern- und Deckschicht erlaubt. Neben der Einsparung hochwertiger und teurer Klebstoffe wird die mechanische Belastbarkeit des Sandwichelementes im Vergleich zu konventionellen Verklebetechnologien und -konstruktionen signifikant gesteigert.The application of two or more adhesive layers to the narrow sides and the adjoining areas of the webs creates a significantly enlarged footprint and bonding surface which allows a better bond between the core layer and the cover layer. In addition to saving high-quality and expensive adhesives, the mechanical strength of the sandwich element is significantly increased compared to conventional bonding technologies and constructions.

Für die Verklebung von Holz oder Holzwerkstoffen oder von zellulosehaltigen Materialien werden bevorzugt PVAC-Klebstoffe, PU-Klebstoffe oder Schmelzklebstoffe als Klebstoffe verwendet. Für die Verbindung von Kunststoff-Deckschichten und wabenförmigen Kernen aus Kunststoffen werden bevorzugt Epoxidharzklebstoffe als Klebstoffe eingesetzt.For the bonding of wood or wood-based materials or cellulose-containing materials PVAC adhesives, PU adhesives or hotmelt adhesives are preferably used as adhesives. For the connection of plastic cover layers and honeycomb cores made of plastics epoxy resin adhesives are preferably used as adhesives.

Zur Verdeutlichung des Wesens der Erfindung zeigt 1 in einer vertikalen Schnittdarstellung ein konventionelles Sandwichelement, bestehend aus einer mittleren Kernlage mit einer wabenförmigen Hohlraumstruktur und zwei beidseitig angrenzenden Deckschichten. Die mittlere Kernlage 3 besteht aus einem Wabenkern. Die beiden Deckschichten 2 bestehen aus je einer hochdichten Faserplatte.To illustrate the essence of the invention shows 1 in a vertical sectional view of a conventional sandwich element, consisting of a central core layer with a honeycomb-shaped cavity structure and two cover layers adjacent on both sides. The middle core layer 3 consists of a honeycomb core. The two cover layers 2 each consist of a high-density fiberboard.

2 zeigt einen horizontalen Schnitt A-A des Sandwichelementes nach 1. Deutlich wird, dass die Schmalflächen 8 aller Stege 5 des Kerns 3 weniger als 5% der projizierten Fläche der angrenzenden Deckschicht 2 ausmachen. 2 shows a horizontal section AA of the sandwich element after 1 , It becomes clear that the narrow surfaces 8th of all the bridges 5 of the core 3 less than 5% of the projected area of the adjacent surface layer 2 turn off.

3a zeigt in einer Explosionsdarstellung das Fügen eines Sandwichelementes nach dem Stand der Technik: Die beiden Deckschichten 2 werden an den, die Stirnseiten der Waben des Kerns 3 berührenden Breitflächen vollflächig mit Klebstoff 4 beschichtet. Anschließend werden der Kern 3 und die beiden Deckschichten 2 unter Druck und/oder Temperatur zusammengefügt. 3a shows in an exploded view, the joining of a sandwich element according to the prior art: The two outer layers 2 be at the, the end faces of the honeycomb of the core 3 touching wide surfaces over the entire surface with adhesive 4 coated. Subsequently, the core 3 and the two cover layers 2 assembled under pressure and / or temperature.

Nachteilig an dieser Lösung ist der hohe Klebstoffbedarf, da die gesamte Oberfläche beider Deckschichten 2 mit Klebstoff 4 beschichtet wird. Neben den hohen Materialkosten resultiert daraus auch ein höheres Gewicht des Leichtbauelementes.A disadvantage of this solution is the high adhesive requirement, since the entire surface of both outer layers 2 with glue 4 is coated. In addition to the high material costs, this also results in a higher weight of the lightweight component.

3b zeigt demgegenüber in einer Explosionsdarstellung die innovative Fügeverbindung vor dem Zusammenbringen der Fügepartner. Der Auftrag des Klebstoffes 4 erfolgt mittels Walzen sowohl auf den Schmalflächen 8 der Stege des Kerns 3, als auch auf den beiden benachbarten Breitflächen der Stege. 3b shows in contrast in an exploded view, the innovative joint connection before the joining of the joining partners. The order of the glue 4 takes place by rolling both on the narrow surfaces 8th the webs of the core 3 , as well as on the two adjacent broad surfaces of the webs.

3c zeigt beispielshaft in einer Kavaliersperspektive eine herausgelöste Wabe eines wabenförmigen Kerns 3. Jede Wabe besteht aus sechs symmetrisch angeordneten Zellwänden. Dabei beträgt die Zellhöhe hz 19 mm. Der Abstand gegenüberliegender Zellwände (Zellweite wz) beträgt 15 mm. 3c shows an example in a Kavaliersperspektive an extracted honeycomb of a honeycomb core 3 , Each honeycomb consists of six symmetrically arranged cell walls. The cell height is h z 19 mm. The distance between opposite cell walls (cell width w z ) is 15 mm.

Die Verbindung des wabenförmigen Kerns 3 mit den nicht dargestellten Decklagen 2 erfolgt über die Schmalflächen 8 der Stege 5, die als Einzelsteg 5.1 oder als Doppelsteg 5.2 ausgebildet sein können, sowie über die beiden benachbarten Breitflächen der Stege 5. Die Wanddicke s der einzelnen Zellwände des wabenförmigen Kerns 3 beträgt im Bereich der Schmalfläche 8 des Steges 5 0,2 mm. Dadurch wird deutlich, dass bei einem Klebstoffauftrag, der auf die umlaufenden Schmalflächen 8 der Stege beschränkt ist, nur in sehr eingeschränktem Umfang Kräfte und Momente auf die nicht näher dargestellten Decklagen übertragen werden können. Erst durch die innovative Ausbildung der Fügeverbindung in Form einer ein- oder beidseitigen, gegebenenfalls unterbrochen ausgebildeten Kehlnaht werden die, für die Kraftübertragung maßgeblichen Aufstandsflächen und die Anbindungsflächen der Klebeverbindung gegenüber den bekannten Lösungen des Standes der Technik signifikant vergrößert.The connection of the honeycomb core 3 with the cover layers, not shown 2 takes place over the narrow surfaces 8th of the bridges 5 that as a single bridge 5.1 or as a double bridge 5.2 may be formed, as well as the two adjacent broad surfaces of the webs 5 , The wall thickness s of the individual cell walls of the honeycomb core 3 is in the range of the narrow surface 8th of the footbridge 5 0.2 mm. This makes it clear that when applying an adhesive on the circumferential narrow surfaces 8th the webs is limited, only to a very limited extent forces and moments can be transferred to the cover layers not shown. Only by the innovative design of the joint connection in the form of a one-sided or two-sided, optionally interrupted fillet weld, the contact surfaces which are decisive for the force transmission and the bonding surfaces of the adhesive bond are significantly enlarged compared with the known solutions of the prior art.

4 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Fügeverbindung. Zur Verdeutlichung der Form der innovativen Fügeverbindung wurden der Steg des wabenförmigen Kerns und die Deckschicht nicht dargestellt. Die Klebstoffschicht 4 weist im Wesentlichen die Form einer durchgehenden Doppelkehlnaht unter Einschluss der Schmalfläche des nicht dargestellten Steges des Wabenkerns auf. Die Aufstandsfläche 4-1 stellt die Verbindung zur angrenzenden, nicht dargestellten Decklage 2 her. Die Aufstandsfläche 4-1 ist dabei gegenüber konventionellen Klebeverbindungen deutlich vergrößert und ermöglicht somit die Übertragung größerer Kräfte und Momente. 4 shows a vertical section through the joint connection. To clarify the shape of the innovative joint connection, the web of the honeycomb core and the cover layer were not shown. The adhesive layer 4 has substantially the shape of a continuous double fillet, including the narrow surface of the web of the honeycomb core, not shown. The footprint 4-1 provides the connection to the adjacent cover layer, not shown 2 ago. The footprint 4-1 is significantly increased compared to conventional adhesive joints and thus allows the transmission of greater forces and moments.

Die Anbindungsfläche 4-2 stellt die Verbindung zur (nicht dargestellten) Schmalfläche der Stege des Kerns und zu den beiden (gleichfalls nicht dargestellten), benachbarten Breitflächen der Stege her.The connection area 4-2 provides the connection to the (not shown) narrow surface of the webs of the core and to the two (also not shown), adjacent wide surfaces of the webs ago.

Durch die beanspruchungsgerechte, bogenförmige Gestaltung der Randzonen der Klebstoffschicht können auftretende Spannungen besser von der Decklage auf den Kern übertragen werden.By stress-appropriate, arcuate design of the edge zones of the adhesive layer occurring stresses can be better transferred from the top layer to the core.

Um den Aufbau der Fügeverbindung weiter zu verdeutlichen zeigt 5a in einer vergrößerten Darstellung den Steg 5 mit Schmalfläche 8 und den beidseitig angrenzenden Breitflächen 9 des Kerns 3 und die obere Decklage 2 vor dem Fügen.To further clarify the structure of the joint connection shows 5a in an enlarged view of the bridge 5 with narrow surface 8th and the two adjacent broad surfaces 9 of the core 3 and the top cover layer 2 before joining.

5b zeigt in einer vergrößerten Darstellung den Steg 5 des Kerns 3 und die Decklage 2 nach dem Fügen. Die vergrößerte Aufstands- und Anbindungsfläche 4-1, 4-2 der Fügeverbindung besteht aus einer zweilagigen Klebstoffschicht 10, 11 aus PVAC, die die Form einer durchgehenden Doppelkehlnaht aufweist. 5b shows in an enlarged view the bridge 5 of the core 3 and the top layer 2 after joining. The enlarged footprint and attachment surface 4-1 . 4-2 The joint connection consists of a two-ply adhesive layer 10 . 11 PVAC, which has the shape of a continuous double fillet.

Nach dem Aufbringen der ersten Klebstoffschicht 10 auf die Schmalfläche 8 und die beiden angrenzenden Randzonen 9 der Breitflächen 8 des Steges 5 ist die Aufstandsfläche 7-1 gegenüber konventionellen Klebefugen nach dem Stand der Technik bereits deutlich vergrößert. Auf diese vergrößerte Aufstandsfläche 7-1 wird ein- oder mehrmals eine weitere Klebstoffschicht 11 aufgebracht.After application of the first adhesive layer 10 on the narrow surface 8th and the two adjacent fringes 9 the wide surfaces 8th of the footbridge 5 is the footprint 7-1 already significantly increased compared to conventional adhesive joints according to the prior art. On this enlarged footprint 7-1 is one or more times another layer of adhesive 11 applied.

Charakteristisch für die innovative Fügeverbindung ist die vergrößerte Aufstands- und Anbindungsfläche 4-1, 4-2, 7-1, 9-1, die eine bessere Übertragung von Kräften und Momenten von der Decklage 2 in den Steg 5 ermöglicht. Durch den, im Schnitt bogenförmigen Verlauf der beiden durchgehenden Klebstoffschichten 10 können insbesondere Biegemomente besser in die Stege 5 des wabenförmigen Kerns 3 eingeleitet werden. Daraus resultiert eine deutlich höhere Beanspruchbarkeit gegenüber Schub- und Torsionsbeanspruchungen bei gleichzeitiger Gewichtsreduktion der Sandwichplatte. Characteristic of the innovative joint connection is the increased footprint and connection surface 4-1 . 4-2 . 7-1 . 9-1 that better transfer of forces and moments from the top layer 2 in the footbridge 5 allows. Due to the, in the section arcuate course of the two continuous adhesive layers 10 In particular, bending moments better in the webs 5 of the honeycomb core 3 be initiated. This results in a significantly higher resistance to shear and torsional stresses while reducing the weight of the sandwich panel.

8a zeigt in einer Kavaliersperspektive den geschnittenen Steg 5 des Kerns 3 und die, auf der Schmalfläche 8 und den oberen Rändern beider Breitflächen 9 des Steges 5 verlaufende, durchgängige Klebefuge 10a in Form einer Doppelkehlnaht. Zur besseren Darstellbarkeit wurde die Decklage 2 nicht eingezeichnet. 8a shows in a Kavaliersperspektive the cut bridge 5 of the core 3 and the, on the narrow surface 8th and the upper edges of both broad surfaces 9 of the footbridge 5 running, continuous adhesive joint 10a in the form of a double fillet. For better representation, the top layer was 2 not shown.

8b zeigt ebenfalls in einer Kavaliersperspektive eine alternative Form der innovativen Fügeverbindung. 8b also shows in a Kavaliersperspektive an alternative form of innovative joint connection.

Die vergrößerte Aufstandsfläche besteht aus einer mehrlagigen Klebstoffschicht aus PVAC, die vollflächig auf der Schmalfläche 8 des Steges aufgebracht ist. Zusätzlich sind auf den beiden Breitflächen 9 am oberen Rand des Steges 5 zueinander beabstandete und gegeneinander versetzte Klebepunkte 10b appliziert. Dadurch wird die Aufstandsfläche für die Verbindung mit der Decklage im Vergleich zu Lösungen aus dem Stand der Technik, bei denen lediglich die Schmalfläche 8 des Steges 5 mit Klebstoff benetzt ist, signifikant vergrößert.The enlarged footprint consists of a multilayer adhesive layer of PVAC, the full surface on the narrow surface 8th of the bridge is applied. In addition, on the two wide surfaces 9 at the top of the bridge 5 spaced apart and staggered adhesive dots 10b applied. Thereby, the footprint for the connection with the cover layer in comparison to solutions of the prior art, in which only the narrow surface 8th of the footbridge 5 wetted with adhesive, significantly increased.

Ein weiterer Vorteil dieser Fügeverbindung besteht darin, dass einfache dynamische Beanspruchungen, denen das Sandwichelement ausgesetzt ist, durch die punktförmige Verbindung – im Gegensatz zu einer durchgehenden Klebefuge – besser aufgenommen werden können.Another advantage of this joint connection is that simple dynamic stresses to which the sandwich element is exposed, by the punctiform connection - can be better absorbed - in contrast to a continuous adhesive joint.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Varianten näher beschrieben und in Zeichnungen dargestellt. Die Varianten unterscheiden sich primär in der Form der Ausbildung der ersten Klebstoffschicht. Diese erste Klebstoffschicht weist nach dem Abbinden den Zustand „unausgeformt” oder „ausgeformt” auf.The invention will be described in more detail below with reference to two variants and illustrated in drawings. The variants differ primarily in the form of the formation of the first adhesive layer. This first adhesive layer has the state "unformed" or "formed" after setting.

Variante 1 (Klebstoffschicht in unausgeformtem Zustand):Variant 1 (adhesive layer in unformed state):

6a zeigt die erste Klebstoffschicht 10-1a aus einem reaktivierbaren Klebstoff nach dem Aufbringen auf die Schmalfläche 8 und die angrenzenden Bereiche 9 beider Breitflächen des Steges 5. 6a shows the first adhesive layer 10-1a from a reactivatable adhesive after application to the narrow surface 8th and the adjacent areas 9 both broad surfaces of the bridge 5 ,

6b zeigt die zweite Klebstoffschicht 11-1a aus einem reaktivierbaren oder nicht reaktivierbaren Klebstoff nach dem Aufbringen auf die Aufstandsfläche 4-1 der ersten Klebstoffschicht 10-1a. 6b shows the second adhesive layer 11-1a from a reactivatable or non-reactivatable adhesive after application to the footprint 4-1 the first adhesive layer 10-1a ,

6c zeigt die Phase der Kontaktierung des mit den beiden aufgebrachten Klebstoffschichten 10-1a, 11-1b versehenen Steges 5 mit der Decklage 2. Durch den Anpreßdruck der Decklage 2 wird die Klebstoffschicht 11-1b verformt. 6c shows the phase of contacting the applied with the two adhesive layers 10-1a . 11-1b provided footbridge 5 with the top layer 2 , By the contact pressure of the cover layer 2 becomes the adhesive layer 11-1b deformed.

6d zeigt den Aufbau der Fügeverbindung mit vergrößerter Aufstands- und Anbindungsfläche durch die zwei Klebstoffschichten 10-1a, 11-1c nach der abschließenden Verklebung des Kerns mit der Decklage 2. 6d shows the structure of the joint connection with increased contact patch and surface by the two adhesive layers 10-1a . 11-1c after the final bonding of the core with the top layer 2 ,

Variante 2 (Klebstoffschicht in ausgeformtem Zustand):Variant 2 (adhesive layer in the formed state):

7a zeigt die erste Klebstoffschicht 10-2a, bestehend aus einem reaktivierbaren oder nicht reaktivierbaren Klebstoff, nach dem Aufbringen auf die Schmalfläche und die angrenzenden Bereiche beider Breitflächen des Steges 5. 7a shows the first adhesive layer 10-2a consisting of a reactivatable or non-reactive adhesive, after application to the narrow surface and the adjacent regions of both broad surfaces of the web 5 ,

7b zeigt die erste Klebstoffschicht 10-2b nach deren Ausformung durch ein temporäres Fixieren an einer nichthaftenden Fläche bei gleichzeitigem Abbinden. 7b shows the first adhesive layer 10-2b after their formation by a temporary fixation on a non-adhesive surface with simultaneous setting.

7c zeigt das Aufbringen der zweiten Klebstoffschicht 11-2a eines reaktivierbaren oder nicht reaktivierbaren Klebstoffes auf die vergrößerte Aufstandsfläche 4-1 der ersten Klebstoffschicht 10-2b. 7c shows the application of the second adhesive layer 11-2a a reactivatable or non-reactivatable adhesive on the enlarged footprint 4-1 the first adhesive layer 10-2b ,

7d zeigt den Aufbau der Fügezone nach der abschließenden Verklebung mit der Decklage 2. Durch den Anpreßdruck wird die noch nicht abgebundene zweite Klebstoffschicht 11-2b verformt und damit eine nochmals vergrößerte Aufstandsfläche geschaffen. 7d shows the structure of the joining zone after the final bonding with the cover layer 2 , By the contact pressure is not yet set second adhesive layer 11-2b deformed and thus created a further enlarged footprint.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben:The invention will be described in more detail below with reference to several embodiments:

Ausführungsbeispiel 1:Embodiment 1

Sandwichelement mit einem wabenförmigen Kern aus Wellenstoffpapier und Decklagen aus dünner, hochdichter Faserplatte für den Einsatz als Möbelbauteil:
Der schematische Aufbau einer einzelnen, stark vergrößerten Wabe des Kerns ist in einer Kavaliersperspektive in 3c dargestellt.
Sandwich element with a honeycomb core made of corrugated paper and cover layers made of thin, high-density fibreboard for use as a furniture component:
The schematic structure of a single, greatly enlarged honeycomb of the core is in a Kavaliersperspektive in 3c shown.

Die Wabe besteht aus Wellenstoff. Wellenstoff ist eine Art Altpapier, das gewöhnlich zur Herstellung der Mittellage von Wellpappe verwendet wird ( Blechschmidt, J. [Hrsg.] (2010): Taschenbuch der Papiertechnik. München: Hanser ).The honeycomb is made of corrugated material. Ripple is a type of waste paper commonly used to make the center of corrugated board ( Blechschmidt, J. [ed.] (2010): Taschenbuch der Papiertechnik. Munich: Hanser ).

Der Steg der Wabe, über den die Kräfte auf die angrenzende Decklage übertragen werden, besitzt eine Breite s von 0,2 mm.The web of the honeycomb, through which the forces are transferred to the adjacent top layer, has a width s of 0.2 mm.

Die Zellweite wz der Wabe beträgt 15 mm, die Höhe hz des Kerns beträgt 19 mm.The cell width w z of the honeycomb is 15 mm, the height h z of the core is 19 mm.

Die 6a bis 6d zeigen in vier Abbildungen das stufenweise Aufbringen eines Schmelzklebstoffes auf den Steg 5 des wabenförmigen Kerns 3 und das anschließende Fügen mit der Decklage 2.The 6a to 6d show in four figures the gradual application of a hot melt adhesive to the web 5 of the honeycomb core 3 and the subsequent joining with the cover layer 2 ,

6a zeigt das Aufbringen der ersten Klebstoffschicht eines Schmelzklebstoffes aus Ethylenvinylacetat (EVA) auf die Schmalfläche 8 und die angrenzenden Bereiche beider Breitflächen 9 der Stege 5 des Kerns 3. Zum Einsatz kommt ein Schmelzklebstoff mit hoher Reaktionstemperatur und niedriger Viskosität. Der Auftrag des Schmelzklebstoffes auf die Kernstruktur erfolgt in bekannter Weise durch eine Auftragswalze. Dabei taucht die Kernstruktur in den Schmelzklebstoff ein, berührt jedoch nicht die Walze. Der Spalt zwischen Auftragswalze und Kernstruktur beträgt vorteilhaft 0,1 mm bis 3,0 mm. Anschließend wird die erste Klebstoffschicht 10-1a gekühlt. 6a shows the application of the first adhesive layer of a hot melt adhesive of ethylene vinyl acetate (EVA) on the narrow surface 8th and the adjacent areas of both broad surfaces 9 of the bridges 5 of the core 3 , A hot melt adhesive with a high reaction temperature and low viscosity is used. The order of the hot melt adhesive to the core structure in a known manner by an applicator roll. The core structure dips into the hotmelt adhesive, but does not touch the roller. The gap between applicator roll and core structure is advantageously 0.1 mm to 3.0 mm. Subsequently, the first adhesive layer 10-1a cooled.

In einem weiteren Schritt (6b) wird eine zweite Klebstoffschicht 11-1a eines Schmelzklebstoffes aus Ethylenvinylacetat (EVA) der gleichen Produktfamilie mit auf die bereits vergrößerte Aufstandsfläche der ausgehärteten ersten Klebstoffschicht 10-1a aufgebracht. Dieser Schmelzklebstoff besitzt eine niedrigere Schmelztemperatur und höhere Viskosität als der Schmelzklebstoff der Schicht 10-1a. Dadurch wird das Abfließen des Schmelzklebstoffes aus dem Fügebereich verhindert.In a further step ( 6b ) becomes a second adhesive layer 11-1a a hot melt adhesive of ethylene vinyl acetate (EVA) of the same product family with the already enlarged footprint of the cured first adhesive layer 10-1a applied. This hot melt adhesive has a lower melting temperature and higher viscosity than the hot melt adhesive of the layer 10-1a , This prevents the flow of hot melt adhesive out of the joint area.

Anschließend folgt eine erneute Abkühlung der Klebstoffschicht 11-1a auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes.This is followed by renewed cooling of the adhesive layer 11-1a to a temperature below the melting point.

Dieser technologische Schritt (Klebstoffauftrag und Abkühlung) kann bei Bedarf ein oder mehrmals wiederholt werden, um eine größere Klebstoffmenge in den Fügebereich zu bringen und dadurch eine weiter vergrößerte Aufstandsfläche zu schaffen.This technological step (adhesive application and cooling) can be repeated one or more times if necessary to bring a larger amount of adhesive into the joint area and thereby create a further increased footprint.

Anschließend erfolgt der eigentliche Fügeprozess. Dabei wird die Decklage 2 unter Druck und einer Temperatur, die mindestens oberhalb des Schmelzbereiches der Klebstoffschicht 10-1a liegt, mit dem wabenförmigen Kern 3 gefügt. Dabei entsteht die endgültige Verklebung in Form einer Doppelkehlnaht. Während des sich anschließenden Abkühlprozesses werden die Decklagen 2 und der Kern 3 unter Druck in ihrer endgültigen Lage fixiert.Subsequently, the actual joining process takes place. This is the top layer 2 under pressure and at a temperature at least above the melting range of the adhesive layer 10-1a lies with the honeycomb core 3 together. This creates the final bond in the form of a double fillet. During the subsequent cooling process, the cover layers become 2 and the core 3 fixed under pressure in its final position.

Das Verhältnis der Breite der Aufstandsfläche zur Breite der Schmalfläche des Steges beträgt nach der Verklebung 3,2:1.The ratio of the width of the footprint to the width of the narrow surface of the web after bonding is 3.2: 1.

Ausführungsbeispiel 2:Embodiment 2:

Sandwichelement mit einem nicht explizit dargestellten röhrenförmigen Kern (Tubuskern) aus Polypropylen (PP) und Decklagen aus glasfaserverstärktem Polypropylen (PP) für den Einsatz als Bauelement im Schiffs-Innenausbau:Sandwich element with a not explicitly shown tubular core (tube core) made of polypropylene (PP) and cover layers made of glass-fiber reinforced polypropylene (PP) for use as a component in ship interior fitting:

7 zeigt in einer alternativen Ausgestaltung in vier Abbildungen das stufenweise Aufbringen eines Epoxydharzklebstoffes und das anschließende Fügen des Steges 5 eines Tubuskerns mit einer planen Decklage 2. 7 shows in an alternative embodiment in four figures the gradual application of an epoxy resin adhesive and the subsequent joining of the web 5 a Tubuskerns with a flat cover layer 2 ,

7a zeigt das Aufbringen der ersten Klebstoffschicht 10-2a eines Epoxydharzklebstoffes auf die Schmalfläche 8 und die angrenzenden oberen Bereiche der Breitflächen 9 des Steges 5 des Tubuskernes. Der Klebstoffauftrag erfolgt in an sich bekannter Weise mittels Walze, wobei die Kernstruktur unmittelbar in den Klebstoff eintaucht. Dabei lagert sich der Klebstoff im Bereich der Anbindungsfläche 4-2 an. 7a shows the application of the first adhesive layer 10-2a an epoxy resin adhesive on the narrow surface 8th and the adjacent upper portions of the broad surfaces 9 of the footbridge 5 of the Tubuskernes. The adhesive is applied in a manner known per se by means of a roller, wherein the core structure is immersed directly in the adhesive. During this process, the adhesive settles in the area of the connection surface 4-2 at.

In einem nachfolgenden Prozess bindet die erste Klebstoffschicht 10-2a ab. Um die gewünschte Doppelkehlnaht-Struktur im oberen Bereich des Steges 5 zu schaffen, wird der Tubuskern vorzugsweise durch eine Fixiervorrichtung mit Bändern geführt. Die Oberflächen der Bänder weisen eine Antihaftbeschichtung auf. Der Klebstoff lagert sich zunächst an der Oberfläche an. Durch das Aufbringen von Druck in der Fixiervorrichtung verformt sich die im Schnitt (vgl. 7a) tropfenförmige Klebstoffschicht 10-2a und nimmt die Form einer, den Steg im Bereich der Anbindungsfläche 4-2 beidseitig umschließenden Doppelkehlnaht 10-2b an (vgl. 7b). Bei Verlassen der Fixiervorrichtung mit Bändern löst sich die Klebstoffschicht 10-2b vollständig ausgeformt von der Oberfläche des Bandes ab. Nachdem die erste Klebstoffschicht 10-2b vollständig abgebunden ist und eine deutlich vergrößerte Aufstandsfläche 4-1 geschaffen wurde, erfolgt der Auftrag einer weiteren Kleb-stoffschicht 11-2a aus Epoxydharz auf die vergrößerte Aufstandsfläche (7c).In a subsequent process, the first adhesive layer binds 10-2a from. To the desired double fillet structure in the upper area of the bridge 5 To create the Tubuskern is preferably performed by a fixing device with bands. The surfaces of the bands have a non-stick coating. The adhesive initially deposits on the surface. The application of pressure in the fixing device deforms the section (cf. 7a ) drop-shaped adhesive layer 10-2a and takes the shape of one, the bridge in the area of the connection surface 4-2 Double-sided double-seamed seam 10-2b on (cf. 7b ). When leaving the fixing device with tapes, the adhesive layer dissolves 10-2b fully formed from the surface of the tape. After the first adhesive layer 10-2b is completely tied and a significantly enlarged footprint 4-1 was created, the order of a further adhesive layer takes place 11-2a made of epoxy resin on the enlarged footprint ( 7c ).

Im Anschluss erfolgt während der offenen Zeit der Klebstoffschicht 11-2a der Fügeprozess (7d), bei dem die Decklage 2 mit der vergrößerten Aufstandsfläche 4-1 am oberen Rand des Steges 5 des des Tubuskerns verbunden wird.This is followed by the adhesive layer during the open time 11-2a the joining process ( 7d ), in which the top layer 2 with the enlarged footprint 4-1 at the top of the bridge 5 of the Tubuskerns is connected.

Ausführungsbeispiel 3 (Klebstoffschicht unausgeformt): Embodiment 3 (adhesive layer unformed):

9 zeigt ein Verfahren zum Aufbringen von mindestens zwei Klebstoffschichten 10-1a und 11-1a auf einen Kern 3. Der Materialfluss erfolgt von links nach rechts. 9 shows a method for applying at least two adhesive layers 10-1a and 11-1a on a core 3 , The material flow takes place from left to right.

Der Kern 3 wird auf seiner Ober- und Unterseite mit Klebstoff 22a, einem Ethylenvinylacetet-Schmelzklebstoff mit hoher Schmelztemperatur, durch eine Klebstoffauftragseinrichtung, bestehend aus einer Klebstoffauftragswalze 20 und einem Rakelbecken 21, beschichtet. Dadurch entsteht die erste Klebstoffschicht 10-1a (nicht dargestellt). Zum schnelleren Abbinden der Klebstoffschicht 10-1a wird eine Kühlung verwendet. Die Luftkühlung 23 erzeugt einen Luftstrom 24, der nach Durchströmen des Kerns 3 über eine Absaugung 25 abgeführt wird. Im Anschluss wird der Kern 3 mit der Klebstoffschicht 10-1a an seiner Ober- und Unterseite durch eine Klebstoff-auftragseinrichtung, bestehend aus einer Klebstoffauftragswalze 20 und einem Rakelbecken 21, mit Klebstoff 22b, einem Ethylenvinylacetet-Schmelzklebstoff mit niedrigerer Schmelztemperatur als 22a, beschichtet. Dadurch entsteht auf der Klebstoffschicht 10-1a die zweite, gleichfalls nicht dargestellte Klebstoffschicht 11-1a. Anschließend wird die Decklage 2 vom Rollenspeicher 26 über die dicht zum Kern 3 beabstandete Umlenkrolle 27 beidseitig zugeführt.The core 3 gets on its top and bottom with glue 22a , a high melting temperature ethylene vinylacetate hot melt adhesive, by an adhesive applicator consisting of an adhesive applicator roll 20 and a squeegee basin 21 coated. This creates the first adhesive layer 10-1a (not shown). For faster setting of the adhesive layer 10-1a Cooling is used. The air cooling 23 generates an airflow 24 that after flowing through the core 3 via a suction 25 is dissipated. Following is the core 3 with the adhesive layer 10-1a on its top and bottom by an adhesive applicator, consisting of an adhesive applicator roll 20 and a squeegee basin 21 , with glue 22b , a lower melting temperature ethylene vinyl acetate hot melt adhesive than 22a coated. This results in the adhesive layer 10-1a the second, not shown, adhesive layer 11-1a , Subsequently, the top layer 2 from the roll store 26 over the close to the core 3 spaced pulley 27 supplied on both sides.

Das beidseitige Verbinden der Decklage 2 mit dem Kern 3 erfolgt mittels einer Doppelbandpresse 28 (verkürzt dargestellt). Diese setzt sich zusammen aus Antriebswalzen 29, der Heizzone 30 und der Kühlzone 31. Nach dem Fügen des Kerns 3 mit den Decklagen 2 werden die übereinanderliegenden Klebstoffschichten 10-1a und 11-1a in der Heizzone 30 erwärmt und dadurch fließfähig, wodurch sich beidseitig die endgültige Form der Doppelkehlnahtverklebung von Kern und Decklage herausbildet.The two-sided connection of the cover layer 2 with the core 3 done by means of a double belt press 28 (shown shortened). This is composed of drive rollers 29 , the heating zone 30 and the cooling zone 31 , After joining the core 3 with the cover layers 2 become the superposed adhesive layers 10-1a and 11-1a in the heating zone 30 heated and thus flowable, which forms on both sides of the final form of Doppelkehlnahtverklebung core and top layer.

In der Kühlzone 31 bindet der Klebstoff in seiner endgültigen Form ab, wodurch die Sandwichplatte 1 entsteht.In the cooling zone 31 the adhesive binds in its final form, creating the sandwich panel 1 arises.

Alternativ wird beim Einsatz von Klebstoffen 22a, die zum schnellen Abbinden statt einer Kühlung externe Wärmezufuhr benötigen (z. B. PVAC-Dispersionsklebstoff), anstelle der Luftkühlung 23 eine Heizvorrichtung eingesetzt.Alternatively, when using adhesives 22a which require external heat input instead of cooling (eg PVAC dispersion adhesive) instead of air cooling for quick setting 23 a heater used.

Ausführungsbeispiel 4 (Klebstoffschicht ausgeformt):Embodiment 4 (adhesive layer formed):

10 zeigt ein Verfahren zum Aufbringen von mindestens zwei (aus zeichnerischen Gründen nicht dargestellten) Klebstoffschichten 10-2a und 11-2a. 10 shows a method for applying at least two (not shown for illustrative reasons) adhesive layers 10-2a and 11-2a ,

Klebstoffschicht 10-2a, bestehend aus einem Klebstoff 22a (Polyurethanklebstoff), wird genau wir in 9 aufgebracht. Im Unterschied zum Verfahren nach 9 wird anstelle der Luftkühlung 23 eine Fixiervorrichtung mit Bändern 32 eingesetzt, in der die Klebstoffschicht 10-2a ausgeformt wird, wobei der Klebstoff abbindet und ausreagiert. Die Klebstoffschicht nimmt die Form einer, den Steg im Bereich der Anbindungsfläche 4-2 beidseitig umschließenden Doppelkehlnaht mit einer großen Aufstandsfläche 4-1 an. Analog zu 9 wird die Klebstoffschicht 10-2a in einem zweiten Auftrag mit einer Klebstoffschicht 11-2a versehen. Als Klebstoff 22b wird ein Polyurethanklebstoff höherer Viskosität verwendet. Der beschichtete Kern 3 wird mit der Deckschicht 2 in der Doppelbandpresse 28 gefügt. Dabei erfolgt das Abbinden der Klebstoffschicht 11-2a, beschleunigt durch Wärmezufuhr in der Heizzone 30. Die Sandwichplatte 1 wird in der Kühlzone 31 konditioniert und anschließend aus der Doppelbandpresse 28 aus-gegeben.adhesive layer 10-2a consisting of an adhesive 22a (Polyurethane adhesive), we will exactly in 9 applied. Unlike the procedure according to 9 is used instead of air cooling 23 a fixing device with bands 32 used in the adhesive layer 10-2a is formed, wherein the adhesive sets and reacts out. The adhesive layer takes the form of a, the web in the region of the connection surface 4-2 Double-sided fillet weld on both sides with a large footprint 4-1 at. Analogous to 9 becomes the adhesive layer 10-2a in a second application with an adhesive layer 11-2a Mistake. As an adhesive 22b For example, a higher viscosity polyurethane adhesive is used. The coated core 3 comes with the topcoat 2 in the double-belt press 28 together. This is the setting of the adhesive layer 11-2a , accelerated by heat in the heating zone 30 , The sandwich plate 1 will be in the cooling zone 31 conditioned and then from the double belt press 28 from-given.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Sandwichplattesandwich panel
22
Decklagetopsheet
33
Kerncore
44
Klebstoffadhesive
4-14-1
Aufstandsflächefootprint
4-24-2
Anbindungsflächebonding surface
55
Stegweb
5.15.1
EinzelstegSingle bridge
5.25.2
Doppelstegdouble bridge
66
äußere Breitfläche der Decklage, Außenseiteouter broad surface of the cover layer, outside
77
innere Breitfläche der Decklage, InnenseiteInner broad surface of the cover layer, inside
7-17-1
verklebungswirksame innere Breitfläche der Decklagebonding-effective inner broad surface of the cover layer
88th
Schmalfläche des StegesNarrow surface of the bridge
99
Breitfläche des StegesWide surface of the bridge
9-19-1
verklebungswirksame Breitfläche des StegesBonding effective wide surface of the bridge
1010
Klebstoffschicht 1 adhesive layer 1
10a10a
Klebstoffschicht 1 durchgängiger Auftragadhesive layer 1 continuous order
10b10b
Klebstoffschicht 1 punktueller/lokaler Auftragadhesive layer 1 selective / local order
10-1a10-1a
Klebstoffschicht 1 nach dem Auftragadhesive layer 1 after the order
10-1b10-1b
Klebstoffschicht 1 im Endzustand nach Umformungadhesive layer 1 in the final state after forming
10-2a10-2a
Klebstoffschicht 1 nach dem Auftragadhesive layer 1 after the order
10-2b10-2b
Klebstoffschicht 1 im Endzustand nach Ausformungadhesive layer 1 in the final state after molding
1111
Klebstoffschicht 2 adhesive layer 2
11-1a11-1a
Klebstoffschicht 2 nach dem Auftragadhesive layer 2 after the order
11-1b11-1b
Klebstoffschicht 2 nach dem Verbinden mit Fügeteil (Decklage)adhesive layer 2 after joining with joining part (cover layer)
11-1c11-1c
Klebstoffschicht 2 im Endzustandadhesive layer 2 in the final state
11-2a11-2a
Klebstoffschicht 2 nach dem Auftragadhesive layer 2 after the order
11-2b 11-2b
Klebstoffschicht 2 im Endzustandadhesive layer 2 in the final state
2020
KlebstoffauftragswalzeAdhesive applicator roll
2121
Rakelbeckensqueegee pools
22a22a
Klebstoff aAdhesive a
22b22b
Klebstoff bAdhesive b
2323
Luftkühlungair cooling
2424
Luftstromairflow
2525
Absaugungsuction
2626
Rollenspeicher für Decklage (2)Roll storage for cover layer ( 2 )
2727
Umlenkrolle (dicht beabstandet)Pulley (tightly spaced)
2828
Doppelbandpresse (verkürzt dargestellt)Double belt press (shown shortened)
2929
Antriebswalzedrive roller
3030
Heizzoneheating zone
3131
Kühlzonecooling zone
3232
Fixiervorrichtung mit BändernFixing device with bands

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1992759 A2 [0005] EP 1992759 A2 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Blechschmidt, J. [Hrsg.] (2010): Taschenbuch der Papiertechnik. München: Hanser [0055] Blechschmidt, J. [ed.] (2010): Taschenbuch der Papiertechnik. Munich: Hanser [0055]

Claims (10)

Fügeverbindung für ein Sandwichelement mit mindestens einer Kernschicht und mindestens einer Decklage, wobei die Kernschicht eine inhomogene, strukturierte Abstützung gegenüber der Decklage, insbesondere in Form von Stegen und/oder Waben aufweist und nur punktuell oder streifenförmig mit der Decklage verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeverbindung in Form eines T-Stoßes als lokal begrenzte Klebverbindung mit vergrößerter Kontaktfläche AKONTAKT ausgebildet ist, bei der die Aufstandsfläche AAUF 3 bis 30 mal größer als die Schmalfläche der die Decklage berührenden Teile der Kernschicht ist und die Anbindungsfläche AAN eine flächenhafte Verbindung zu den Randbereichen der, die Decklage berührenden Teile der Kernschicht herstellt, dass die Fügeverbindung aus einer mindestens zweilagigen Klebstoffschicht besteht und die Fügeverbindung im Schnittbild im Wesentlichen die Form einer Kehlnaht oder einer Doppelkehlnaht, insbesondere einer Doppel-Hohlkehlnaht, aufweist.Joining connection for a sandwich element with at least one core layer and at least one cover layer, wherein the core layer has an inhomogeneous, structured support against the cover layer, in particular in the form of webs and / or honeycomb and is only selectively or strip-shaped connected to the cover layer, characterized in that the joining connection in the form of a T-joint is designed as a localized adhesive bond with enlarged contact area A CONTACT, wherein the contact area A AUF 3 to 30 times greater than the narrow surface of the cover layer contacting parts of the core layer and the connection surface A AN is a planar connection to the edge regions of the, the cover layer contacting parts of the core layer produces that the joint connection consists of an at least two-layer adhesive layer and the joint connection in the sectional image substantially the shape of a fillet weld or a double fillet, in particular a double fillet weld , having. Fügeverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Aufstandsfläche AAUF zur Breite bS der Schmalfläche des Steges (8) ein Verhältnis von 3:1 bis 30:1 aufweist.Joining connection according to claim 1, characterized in that the width of the footprint A AUF to the width b S of the narrow surface of the web ( 8th ) has a ratio of 3: 1 to 30: 1. Fügeverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Aufstandsfläche AAUF zur Breite bS der Schmalfläche des Steges (8) ein Verhältnis von 5:1 bis 30:1, bevorzugt von 10:1 bis 15: 1 aufweist.Joining connection according to claim 2, characterized in that the width of the footprint A AUF to the width b S of the narrow surface of the web ( 8th ) has a ratio of 5: 1 to 30: 1, preferably from 10: 1 to 15: 1. Fügeverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Aufstandsfläche AAUF zur Breite bS der Schmalfläche des Steges (8) ein Verhältnis von 10:1 bis 15:1 aufweist.Joining connection according to claim 2, characterized in that the width of the footprint A AUF to the width b S of the narrow surface of the web ( 8th ) has a ratio of 10: 1 to 15: 1. Fügeverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht aus Papier- oder Kunststofflagen, Draht- oder Textilkernen, Hohl- oder Kastenprofilen, Faltblechen, Wellblechen, aus Wabenkernen oder Tubuskernen besteht.Joining connection according to claim 1, characterized in that the core layer consists of paper or plastic layers, wire or textile cores, hollow or box profiles, folding plates, corrugated sheets, honeycomb cores or tubus cores. Fügeverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ausbildung der einzelnen Klebstoffschichten Klebstoffe mit gleichen oder unterschiedlichen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften, bevorzugt PVAC-Klebstoffe, Schmelzklebstoffe oder Polyurethan-Klebstoffe verwendet werden.Joining compound according to claim 1, characterized in that for the formation of the individual adhesive layers adhesives having the same or different physical and / or chemical properties, preferably PVAC adhesives, hot melt adhesives or polyurethane adhesives are used. Fügeverbindung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ausbildung der Klebstoffschichten reaktivierbare Klebstoffe verwendet werden.Joining connection according to claim 1 or 6, characterized in that reactive adhesives are used for the formation of the adhesive layers. Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung für ein Sandwichelement, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kernschicht 3 auf der Ober- und Unterseite durch mehrmaliges Tauchen mit mindestens einem Klebstoff benetzt und nachfolgend auf die Kernschicht 3 beidseitig eine Decklage 2 aufgebracht und unter Druck mit der Kernschicht 3 verbunden wird.Method for producing a joint connection for a sandwich element, characterized in that the surface of the core layer 3 wetted on the top and bottom by repeated dipping with at least one adhesive and then on the core layer 3 a cover layer on both sides 2 applied and under pressure with the core layer 3 is connected. Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung für ein Sandwichelement, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kernschicht 3 auf der Ober- und Unterseite durch mehrmaligen Walzenauftrag mit mindestens einem Klebstoff benetzt und nachfolgend auf die Kernschicht 3 beidseitig eine Decklage 2 aufgebracht und unter Druck mit der Kernschicht 3 verbunden wird.Method for producing a joint connection for a sandwich element, characterized in that the surface of the core layer 3 on the top and bottom by repeated roller application wetted with at least one adhesive and subsequent to the core layer 3 a cover layer on both sides 2 applied and under pressure with the core layer 3 is connected. Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung für ein Sandwichelement, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kernschicht 3 auf der Ober- und Unterseite mit einem Klebstoff mit hoher Schmelztemperatur mittels einer Klebstoffauftragseinrichtung beschichtet wird, dass nachfolgend diese erste Klebstoffschicht abgekühlt wird, dass auf die Kernschicht 3 mindestens eine weitere Klebstoffschicht aufgebracht wird, wobei der Klebstoff eine niedrigere Schmelztemperatur als der zuvor aufgebrachte Klebstoff aufweist, dass nachfolgend auf die Kernschicht 3 beidseitig eine Decklage 2 aufgebracht und mittels einer Doppelbandpresse verbunden wird.Method for producing a joint connection for a sandwich element, characterized in that the surface of the core layer 3 is coated on the top and bottom with a high melting temperature adhesive by means of an adhesive applicator, that subsequently this first adhesive layer is cooled, that on the core layer 3 at least one further adhesive layer is applied, wherein the adhesive has a lower melting temperature than the previously applied adhesive that subsequent to the core layer 3 a cover layer on both sides 2 applied and connected by means of a double belt press.
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