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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faltkerns, einen einlagigen Faltkern zur Herstellung einer Leichtbaustruktur und ein Strukturbauteil.
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Mehrschichtige Leichtbaustrukturen umfassend einen Kern, der zwischen zwei Deckschichten angeordnet ist, werden üblicherweise als Sandwichstrukturen oder Sandwichbauteile bezeichnet und sind dem Fachmann bekannt. Sie zeichnen sich durch ein geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Steifigkeit aus. Es ist bekannt, für die Herstellung von Sandwichbauteilen Kerne aus beispielsweise Werkstoffen auf Zellulosebasis, Polymere, Schaumwerkstoffe wie Polyurethan oder Holz einzusetzen. Derartigen Kernen können je nach Anwendungsgebiet unterschiedlichste Formen gegeben werden. Beispielhaft seien hier Wellenstrukturen oder Wabenkernstrukturen genannt. Der Nachteil bekannter Sandwichplatten ist, dass diese nur begrenzt zu einer elastischen Verformung zwecks einer Formgebung der herzustellenden Struktur geeignet sind. Komplexe Freiformen lassen sich so kaum realisieren. Ferner sind derartige Kerne nach erstmaliger Formgebung nur noch begrenzt flexibel in ihrer Gestalt und es bedarf, beispielsweise bei Schaumkemen, einer Herstellung eines neuen Kerns, wenn sich die Struktur des Erzeugnisses verändert.
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Die
DE 20 2014 002 924 U1 beschreibt einen Kern für ein Sandwichbauteil, der aus zwei gefalteten Teillagen besteht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Faltkern zur Herstellung einer Leichtbaustruktur zu schaffen, der flexibel gestaltbar, stabil und möglichst einfach aufgebaut ist und sich als modulares Baukastensystem eignet.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1, 4 und 7 gelöst.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faltkerns für eine Leichtbaustruktur, wobei in einem ersten Verfahrensschritt Biegelinien auf ein umformbares flächiges Halbzeug aufgebracht werden, das in zwei kongruenten Teilbereichen mit quadratischen Außenkonturen und einer gemeinsamen Biegelinie mit einem zwei Werkzeughälften umfassenden Umformwerkzeug umgeformt wird, indem eine Werkzeughälfte eine erste Umformkraft erzeugt, die einer durch eine andere Werkzeughälfte erzeugten zweiten Umformkraft entgegengerichtet ist und die beide orthogonal zu dem flächigen Halbzeug wirken und dann in einem zweiten Verfahrensschritt ein dreidimensionaler Faltkern hergestellt wird, indem simultan Querkräfte aufgebracht werden, die eine zueinander und zu der ersten und zweiten Umformkraft orthogonale Wirkrichtung haben.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die eine Werkzeughälfte Biegelinien aufweist, die zentrisch in einem für den ersten Teilbereich vorgesehenen Abschnitt der einen Werkzeughälfte ein Quadrat bilden, dessen Kanten parallel zu den Außenkonturen des ersten Teilbereichs verlaufen, und dass die eine Werkzeughälfte weitere Biegelinien aufweist, die in einem für den zweiten Teilbereich vorgesehenen Abschnitt der einen Werkzeughälfte zwei Rechtecke bilden, die mit jeweils einer Kante auf den Außenkonturen liegen, und dass die eine und die andere Werkzeughälfte kollineare Biegelinien aufweisen, deren Aneinanderreihung jeden der zwei Teilbereiche mit quadratischen Außenkonturen in zwei Rechtecke halbiert und die zwei Teilbereiche mit quadratischen Außenkonturen insgesamt in vier Rechtecke unterteilt, und dass die eine und die andere Werkzeughälfte diagonal ausgerichtete Biegelinien aufweisen, deren Verlängerungen die Außenkonturen in einem 45-Grad-Winkel schneiden, wobei alle diagonalen Biegelinien, die der einen Werkzeughälfte zugeordnet sind und in dem Abschnitt für den ersten Teilbereich liegen, eine identische Gesamtlänge aufweisen, wie alle diagonalen Biegelinien der einen Werkzeughälfte in dem Abschnitt für den zweiten Teilbereich und alle diagonalen Biegelinien, die der anderen Werkzeughälfte zugeordnet sind und in dem Abschnitt für den ersten Teilbereich liegen, eine identische Gesamtlänge aufweisen, wie alle diagonalen Biegelinien der anderen Werkzeughälfte in dem Abschnitt für den zweiten Teilbereich.
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Dies bietet den Vorteil, dass besonders einfach und schnell unterschiedliche Faltkerne herstellbar sind, die in ihrer Steifigkeit anpassbar sind. Letzteres kann durch Hinzufügen entsprechender Biegelinien erfolgen. In dem Verfahren sind vorteilhafterweise Faltkerne herstellbar, die miteinander kompatibel, das heißt ineinander steckbar sind. Besonders vorteilhaft weisen die herstellbaren Faltkerne an ihren Ober- und Unterseiten Bereiche auf, die im Wesentlichen planen Auflageflächen entsprechen.
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In bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erfolgt bei nicht-formstabilen Halbzeugen eine Nachbehandlung zur Herstellung formstabiler Eigenschaften und bei formstabilen Halbzeugen eine Erzeugung von Prozessbedingungen zur Herstellung nicht-formstabiler Eigenschaften.
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Bevorzugt werden geeignete Prozessbedingungen geschaffen, um ein Vermögen von Werkstoffen zu plastischen Verformung herzustellen. Rein beispielhaft kann dies bei Werkstoffen wie Metall oder Thermoplasten eine Temperaturregelung sein. So lassen sich die entsprechenden Werkstoffe vorteilhafterweise gut in dem Verfahren verarbeiten und sind nach Abschluss des Verfahrens formstabil. Werden beispielsweise imprägnierbare Materialien wie Papier oder auch CFK verwendet, so sind diese nach Herstellung des Faltkerns noch flexibel. Bevorzugt erfolgt eine Nachbehandlung zur Herstellung formstabiler Eigenschaften. Dies kann beispielsweise durch eine Behandlung mit Kunstharz in einer entsprechenden Form erfolgen. Die Faltkerne sind dann zunächst noch flexibel formbar und können in einer gewünschten Gestalt fixiert werden. Werkstoffabhängig liegen also als Eingabe in das Verfahren flexible oder formstabile Halbzeuge vor. Handelt es sich um formstabile Halbzeuge, so werden diese zur Durchführung des Verfahrens mit dem Fachmann bekannten Mitteln flexibel gemacht. Handelt es sich um von sich aus flexible Halbzeuge, werden diese bevorzugt in einer Nachbehandlung formstabil gemacht.
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Vorteilhafterweise lassen sich mit dem Verfahren Faltkerne mit unterschiedlichsten und komplexen Formen herstellen.
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Zur Aufbringung der Biegelinien können Rotationsstanzen, Flachbettplotter, Prägestanzen oder andere dem Fachmann bekannte Werkzeuge verwendet werden.
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In bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine Anzahl an kongruenten Teilbereichen umgeformt wird, die einem Vielfachen von Zwei entspricht. So lassen sich vorteilhafterweise sehr kompakte bis hin zu sehr großen Faltkernen herstellen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Faltkern für eine Leichtbaustruktur, hergestellt aus einem umformbaren flächigen Halbzeug, umfassend zwei Arten von Elementarzellen, die miteinander paarweise vorliegen, wobei die erste Art von Elementarzelle und die zweite Art von Elementarzelle aus zwei kongruenten Teilbereichen mit quadratischen Außenkonturen des Halbzeugs in dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind.
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Derartige Faltkerne bieten den Vorteil, dass sie einfach und schnell herstellbar sowie flexibel gestaltbar sind sowie eine große Formstabilität und definierbare Steifigkeitseigenschaften aufweisen. Derartige Faltkerne sind vorteilhafterweise skalierbar und eignen sich als modulares Baukastensystem.
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Die erfindungsgemäßen Faltkerne können aus einer Vielzahl unterschiedlicher Werkstoffe hergestellt werden. Hierzu zählen beispielsweise metallische Werkstoffe, Glas, CFK, GFK, Naturfasern, Basaltfasern sowie imprägnierbare Materialien. Die erfindungsgemäßen Faltkerne eignen sich beispielsweise auch als Betonschalung oder zur Wärmedämmung.
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In bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Elementarzellen an einer Oberseite und an einer Unterseite jeweils in einer Ebene enden. Dies bietet den Vorteil, dass an der Oberseite und der Unterseite Auflageflächen gebildet werden. Beispielsweise ist der Faltkern über die Auflageflächen ausgebildet, Kräfte aufzunehmen und zu leiten und kann darüber hinaus mit weiteren Strukturelementen verbunden werden.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Faltkern eine Vielzahl an Paaren von Elementarzellen der ersten Art und der zweiten Art umfasst, so dass der Faltkern entsprechend dieser Vielzahl größenskaliert ist. Somit lassen sich vorteilhafterweise auch großflächige Faltkerne herstellen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Strukturbauteil, umfassend einen erfindungsgemäßen Faltkern und wenigstens einen weiteren Faltkern, wobei der Faltkern und der weitere Faltkern ineinander gesteckt sind. Solche Strukturbauteile bieten den Vorteil, dass sie zugleich flexibel gestaltbar sind und hohe Belastungen aufnehmen können.
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In bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Strukturbauteil wenigstens einen weiteren Faltkern umfasst und mehrere Faltkerne ineinander gesteckt sind. Ein solches Strukturbauteil bietet den Vorteil, dass es auch großvolumig herstellbar ist und zudem mit Drainageeigenschaften versehen werden kann. Durch Kombination geeigneter Faltkerne lassen sich Drainagestrukturen in bis zu drei Ebenen herstellen.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Faltkerne ineinander gesteckt sind, von denen wenigstens ein erster Faltkern aus anderen Elementarzellen besteht, als wenigstens ein zweiter Faltkern. Dies bietet den Vorteil, dass komplexe Verbindungen möglich sind und zudem die Steifigkeitseigenschaften innerhalb des Strukturbauteils variabel sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und dazugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Paares von Elementarzellen einer ersten Art und einer zweiten Art in einer bevorzugten Ausführungsform;
- 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Faltschemas eines Paares von Elementarzellen einer ersten Art und einer zweiten Art in einer bevorzugten Ausführungsform;
- 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Faltkerns in einer bevorzugten Ausführungsform;
- 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils in einer bevorzugten Ausführungsform;
- 5-7 weitere schematische Darstellungen unterschiedlicher Faltschemata von Paaren von Elementarzellen einer ersten Art und einer zweiten Art in bevorzugten Ausführungsformen;
- 8 eine schematische Darstellung eines ergänzenden Faltschemas und einen damit herstellbaren ergänzenden Faltkern in einer bevorzugten Ausführungsform;
- 9 eine schematische Darstellung eines aus zwei ergänzenden Faltkernen zusammengesteckten ergänzenden Strukturteils basierend auf einem ergänzenden Faltschema in einer bevorzugten Ausführungsform;
- 10-13 schematische Darstellungen von Strukturbauteilen bestehend aus je einem erfindungsgemäßen Faltkern und je einem ergänzenden Faltkern basierend auf einem ergänzenden Faltschema in einer bevorzugten Ausführungsform;
- 14 eine schematische Darstellung von Strukturbauteilen bestehend aus mehreren Faltkernen bestehend aus jeweils unterschiedlichen Elementarzellen in einer bevorzugten Ausführungsform;
- 15-19 schematische Darstellungen weiterer erfindungsgemäßer Faltschemata von Paaren von Elementarzellen einer ersten Art und einer zweiten Art in bevorzugter Ausführungsform, die Hilfsbiegelinien aufweisen; und
- 20 eine schematische Darstellung von Strukturbauteilen bestehend aus mehreren Faltkernen bestehend aus jeweils unterschiedlichen Elementarzellen in einer bevorzugten Ausführungsform.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Paares von Elementarzellen einer ersten Art und einer zweiten Art in einer bevorzugten Ausführungsform. Der obere Teil der 1 und der untere Teil der 1 zeigen ein Paar von Elementarzellen eines erfindungsgemäßen Faltkerns in zwei unterschiedlichen Ansichten. Der obere Teil der 1 zeigt das Paar von Elementarzellen in einer x-z-Ebene, wobei die Blickrichtung im Wesentlichen entlang der positiven y-Richtung ausgerichtet ist. Der untere Teil der 1 zeigt das Paar von Elementarzellen, ebenfalls in der x-z-Ebene, wobei diese gegenüber dem oberen Teil der 1 im Wesentlichen um 180 Grad um die y-Achse rotiert ist. Das Paar von Elementarzellen umfasst eine erste Art von Elementarzelle 20 und eine zweite Art von Elementarzelle 30.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Faltschemas eines Paares von Elementarzellen einer ersten Art und einer zweiten Art in einer bevorzugten Ausführungsform. Der obere linke Teil von 2 zeigt ein umformbares flächiges Halbzeug 40. Der untere linke Teil der 2 zeigt einen in dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Faltkern 50. Der Faltkern 50 umfasst ein exemplarisch in 1 beschriebenes Paar von Elementarzellen 10. Die Blickrichtung ist dabei in x-z-Ebene in negativer y-Richtung orientiert. Im Falle des umformbaren flächigen Halbzeugs 40 liegt die Blickrichtung in der x-y-Ebene in Richtung negativer z-Werte. Das umformbare flächige Halbzeug 40 umfasst zwei kongruente Teilbereiche mit quadratischen Außenkonturen 60. Diese Bereiche sind durch eine gemeinsame Biegelinie 70 voneinander abgegrenzt.
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In einem ersten Verfahrensschritt wird das umformbare flächige Halbzeug 40, wie im mittleren rechten Teil der 2 dargestellt, in der x-y-Ebene zwischen zwei Werkzeughälften 80 positioniert und durch eine Werkzeughälfte 90 eine erste Umformkraft 120 erzeugt und durch eine andere Werkzeughälfte 110 eine zweite Umformkraft 100 erzeugt. Die Umformkräfte 100, 120 wirken orthogonal zu dem umformbaren flächigen Halbzeug 40 und jeweils in entgegengesetzter z-Richtung. Die Biegelinien der Werkzeughälften 80 bzw. das Faltschema sind im oberen linken Teil der 2 schematisch auf dem umformbaren flächigen Halbzeug 40 angedeutet. Die gestrichelten Biegelinien sind dabei der einen Werkzeughälfte 90 zugeordnet. Die durchgezogenen Linien sind der anderen Werkzeughälfte 110 zugeordnet. Die Zuordnung kann aber auch umgekehrt sein. In den Fällen, in denen Biegelinien mit Außenkonturen zusammenfallen, können sich in anderen Ausführungsbeispielen weitere kongruente Teilbereiche des umformbaren flächigen Halbzeugs 40 anschließen. Daher wird in diesem Ausführungsbeispiel nicht konsequent zwischen Biegelinie und Außenkonturen unterschieden. Eine Anzahl an Biegelinien der einen Werkzeughälfte 90 bilden zentrisch in einem für den ersten Teilbereich 130 vorgesehenen Abschnitt der einen Werkzeughälfte 90 ein in dem ersten Teilbereich 130 zentrisch angeordnetes Quadrat 140. Die Kanten des Quadrats 140 sind parallel zu den Außenkonturen und der gemeinsamen Biegelinie 70 angeordnet. Die eine Werkzeughälfte 90 weist eine weitere Anzahl Biegelinien auf, die in einem für den zweiten Teilbereich 150 vorgesehenen Abschnitt der einen Werkzeughälfte 90 zwei Rechtecke 160 bilden. Die Anzahl der Rechtecke 160 beträgt somit das Doppelte der Anzahl der vorliegenden Quadrate 140. Die Rechtecke 160 liegen teilweise auf den Außenkonturen des rechten der beiden kongruenten Teilbereiche mit quadratischen Außenkonturen 60. Die eine Werkzeughälfte 90 und die andere Werkzeughälfte 110 weisen weiterhin eine Anzahl an kollinearen Biegelinien 170 auf, deren Aneinanderreihung die kongruenten Teilbereiche mit quadratischen Außenkonturen 60 in insgesamt vier Rechtecke unterteilt. Jeder der kongruenten Teilbereiche mit quadratischen Außenkonturen 60 wird also in zwei Rechtecke halbiert. Ferner umfassen die eine Werkzeughälfte 90 und die andere Werkzeughälfte 110 eine Vielzahl an diagonal ausgerichteten Biegelinien 180. Deren Verlängerungen schneiden die Außenkonturen in einem Winkel a von 45 Grad. Gestrichelt dargestellte Linien sind Biegelinien, die der einen Werkzeughälfte 90 zugeordnet sind. Durchgezogen dargestellte Linien sind Biegelinien, die der anderen Werkzeughälfte 110 zugeordnet sind. Eine Gesamtlänge aller diagonaler Biegelinien 180, die der einen Werkzeughälfte 90 zugeordnet sind (gestrichelt) und die in dem Abschnitt für den ersten Teilbereich 130 liegen, entspricht der Gesamtlänge aller diagonaler Biegelinien 180, die dieser einen Werkzeughälfte 90 zugeordnet sind und die in dem Abschnitt für den zweiten Teilbereich 150 liegen. Selbiges gilt für die andere Werkzeughälfte 110. So entspricht eine Gesamtlänge aller diagonaler Biegelinien 180, die der anderen Werkzeughälfte 110 zugeordnet sind (durchgezogen) und die in dem Abschnitt für den ersten Teilbereich 130 liegen, der Gesamtlänge aller diagonaler Biegelinien 180 dieser anderen Werkzeughälfte 110 in dem für den zweiten Teilbereich 150 bestimmten Abschnitt.
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In einem zweiten Verfahrensschritt wird dann ein dreidimensionaler Faltkern hergestellt. Dazu werden simultan Querkräftepaare in x- und y-Richtung auf das umformbare flächige Halbzeug 40 aufgebracht, wobei dieses über die Biegelinien in x- und y-Richtung komprimiert wird und in z-Richtung den dreidimensionalen Faltkern ausbildet. Bevorzugt werden die eine Werkzeughälfte 90 und die andere Werkzeughälfte 110 dabei kontrolliert geöffnet, um die Ausbildung des Paares von Elementarzellen 10 kontrolliert zu ermöglichen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Faltkerns in einer bevorzugten Ausführungsform. Der Faltkern 190 umfasst eine Vielzahl an Paaren von Elementarzellen 10. Eine Oberseite und eine Unterseite des Faltkerns 190 liegen jeweils in einer Ebene 220, 230. Die Ebenen 220, 230 erstrecken sich jeweils über die gesamte Oberseite bzw. die gesamte Unterseite und sind hier nur schematisch angedeutet. Somit ergeben sich an der Oberseite und der Unterseite ebene Auflageflächen.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils in einer bevorzugten Ausführungsform. Das Strukturbauteil 240 besteht aus einem erfindungsgemäßen Faltkern 190, an dessen Oberseite und Unterseite jeweils eine Platte 250 angeordnet ist.
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Die 5 bis 7 zeigen weitere schematische Darstellungen unterschiedlicher Faltschemata von Paaren von Elementarzellen einer ersten Art und einer zweiten Art in bevorzugten Ausführungsformen. Das in 5 dargestellte Faltschema zeigt exemplarisch eine skalierte Form des Faltschemas der 2. Aus der 5 geht hervor, dass die gegenüber der 2 veränderten Größenordnungen der Biegelinien zu einer geringeren Höhe h des ergebenden Faltkerns führen. 6 zeigt exemplarisch ein weiteres Faltschema und einen sich ergebenden Faltkern mit einer gegenüber des in 5 dargestellten Faltkerns weiter reduzierten Höhe h. 7 zeigt ein weiteres alternatives Faltschema.
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8 zeigt eine schematische Darstellung eines ergänzenden Faltschemas 330 und eines mit dem Faltschema herstellbaren ergänzenden Faltkerns 340, der sich mit einem erfindungsgemäßen Faltkern verbinden lässt, in einer bevorzugten Ausführungsform. Die Schritte zur Herstellung des Faltkerns aus 2 sind, unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Systematik der Biegelinien, auf die Herstellung des ergänzenden Faltkerns 340 übertragbar. Aus der 8 geht hervor, dass dieser ergänzende Faltkern 340 an einer unteren Seite spitz zulaufende Formausprägungen 260 aufweist. Im Gegensatz dazu weisen die erfindungsgemäßen Faltkerne, wie zum Beispiel aus 3, ebene Auflageflächen auf.
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9 zeigt eine schematische Darstellung eines aus zwei ergänzenden Faltkernen 340 zusammengesteckten ergänzenden Strukturbauteils 350 basierend auf einem ergänzenden Faltschema 330 in einer bevorzugten Ausführungsform. Aus 9 geht deutlich hervor, dass zur Herstellung des Strukturbauteils zwei einzelne ergänzende Faltkerne 340, die im linken Teil der 9 dargestellt sind, ineinander gesteckt werden und zu dem auf der rechten Seite der 9 dargestellten ergänzenden Strukturbauteil 350 führen. Das ergänzende Strukturbauteil 350 ist ein dichter Verbund beider ergänzender Faltkerne 340.
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Die 10 bis 13 zeigen schematische Darstellungen von Strukturbauteilen bestehend aus je einem erfindungsgemäßen Faltkern und je einem ergänzenden Faltkern 340 basierend auf einem ergänzenden Faltschema 330 in einer bevorzugten Ausführungsform. Der linke Teil der 10 zeigt wie ein ergänzender Faltkern 340, basierend auf einem ergänzenden Faltschema 330, das in 8 beschrieben ist, mit einem erfindungsgemäßen Faltkern, der dem in 2 beschriebenen Faltkern 50 entspricht, verbunden wird. Das sich ergebende Strukturbauteil 270 ist im rechten Teil der 10 dargestellt. Deutlich erkennbar ist, dass Zwischenräume 280 ausgebildet werden, die eine Drainagefunktion erfüllen können. Das Strukturbauteil 270 weist planare Oberflächen 290 auf. Die 11 bis 13 zeigen in Analogie zu 10 ebenfalls verschiedene Strukturbauteile 270. Die 11 zeigt dabei links unten den in 5 beschriebenen Faltkern 360. 12 zeigt dabei links unten den in 6 beschriebenen Faltkern 370. 13 zeigt links unten den in 7 beschriebenen Faltkern 380.
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14 zeigt eine schematische Darstellung von Strukturbauteilen bestehend aus mehreren Faltkernen bestehend aus jeweils unterschiedlichen Elementarzellen in einer bevorzugten Ausführungsform. Der obere Teil der 14 zeigt ein Strukturbauteil, umfassend einen erfindungsgemäßen Faltkern 300, der auch im linken unteren Teil der 12 bzw. in 6 beschrieben ist. Der Faltkern 300 ist seitlich in ein ergänzendes Strukturbauteil 340 steckbar, welches auf einem ergänzenden Faltschema 330 basiert. Dieses ergänzende Faltschema 330 ist auch in 8 bzw. das ergänzende Strukturbauteil 340 ist auch in 9 beschrieben. Der untere Teil der 14 zeigt ein analoges Beispiel mit dem ergänzenden Strukturbauteil 340, in welches ein weiteres erfindungsgemäßes Strukturbauteil 320 einsteckbar ist. Das erfindungsgemäße Strukturbauteil 320 umfasst einen erfindungsgemäßen Faltkern 380, der in den 7 und 13 vorbeschrieben ist und umfasst darüber hinaus einen ergänzenden Faltkern 340, basierend auf einem ergänzenden Faltschema 330.
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Die 15 bis 19 zeigen schematische Darstellungen weiterer erfindungsgemäßer Faltschemata von Paaren von Elementarzellen einer ersten Art und einer zweiten Art in bevorzugter Ausführungsform, die Hilfsbiegelinien aufweisen. Das in 15 gezeigte Faltschema basiert dabei auf dem in der 5 beschriebenen. Die Hilfslinien 390 führen dazu, dass das Faltschema besser abarbeitbar ist, beziehungsweise ein korrespondierender Faltkern einfacher herstellbar ist. Analog gilt dies für die Faltschemata, die in den 16 bis 19 dargestellt sind, wobei das in 16 gezeigte Faltschema auf dem in der 6 beschriebenen Faltschema basiert. Das in 17 gezeigte Faltschema basiert auf dem in der 2 beschriebenen Faltschema. Das in 18 gezeigte Faltschema basiert auf dem in der 7 beschriebenen Faltschema. Das in 19 gezeigte Faltschema basiert ebenfalls auf dem in der 7 beschriebenen Faltschema.
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20 zeigt eine schematische Darstellung von Strukturbauteilen, bestehend aus mehreren Faltkernen bestehend aus jeweils unterschiedlichen Elementarzellen in einer bevorzugten Ausführungsform. Sofern die verwendeten Bezugszeichen denen aus einer der 1 bis 19 entsprechen, so handelt es sich um gleiche Merkmale. Das in der jeweiligen 1 bis 19 Beschriebene gilt dann auch für 20.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Paar von Elementarzellen
- 20
- erste Art von Elementarzelle
- 30
- zweite Art von Elementarzelle
- 40
- umformbares flächiges Halbzeug
- 50
- Faltkern
- 60
- kongruente Teilbereiche mit quadratischen Außenkonturen
- 70
- gemeinsame Biegelinie
- 80
- Werkzeughälften
- 90
- eine Werkzeughälfte
- 100
- zweite Umformkraft
- 110
- andere Werkzeughälfte
- 120
- erste Umformkraft
- 130
- erster Teilbereich
- 140
- Quadrat
- 150
- zweiter Teilbereich
- 160
- Rechtecke
- 170
- kollineare Biegelinien
- 180
- Vielzahl an diagonal ausgerichteten Biegelinien
- 190
- Faltkern
- 200
- Oberseite
- 210
- Unterseite
- 220
- Ebene
- 230
- Ebene
- 240
- Strukturbauteil
- 250
- Platte
- 260
- spitz zulaufende Formausprägungen
- 270
- Strukturbauteil
- 280
- Zwischenräume
- 290
- planare Oberflächen
- 300
- Faltkern
- 320
- weiteres Strukturbauteil
- 330
- ergänzendes Faltschema
- 340
- ergänzender Faltkern
- 350
- ergänzendes Strukturbauteil
- 360
- Faltkern
- 370
- Faltkern
- 380
- Faltkern
- 390
- Hilfslinie
- a
- Winkel
- h
- Höhe
