DE102018109716A1

DE102018109716A1 - Zellenförmige struktur

Info

Publication number: DE102018109716A1
Application number: DE102018109716.6A
Authority: DE
Inventors: Tau Tyan; Yu-Kan Hu; Leonard Anthony Shaner
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2018-04-23
Publication date: 2018-10-31
Also published as: US20180311925A1; CN108790289A

Abstract

Eine zellenförmige Struktur beinhaltet eine Vielzahl von Wänden, die sich in Längsrichtung erstrecken und eine Vielzahl von Zellen bilden, welche entlang einer sich seitlich erstreckenden Ebene nebeneinander angeordnet sind. Jede Zelle weist einen Querschnitt entlang der Ebene auf, der achtzehn Seiten beinhaltet, die von der Vielzahl von Wänden gebildet werden. Die achtzehn Seiten jeder Zelle sind miteinander verbunden, um eine geschlossene Schlaufe und sechs sich nach außen erstreckende Ausstülpungen zu bilden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft zellenförmige Strukturen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Zellenförmige Strukturen werden in mehreren Branchen verwendet, um die strukturelle Integrität eines bestimmten Produkts zu verbessern und/oder um Individuen zu schützen, die ein bestimmtes Produkt verwenden oder betreiben können.
KURZDARSTELLUNG
Eine zellenförmige Struktur beinhaltet ein Netz aus Zellen, die gemeinsame Wände aufweisen. Die Zellen weisen jeweils sechs Ausstülpungen auf, welche durch die gemeinsamen Wände gebildet werden und miteinander verbunden sind, um eine geschlossene Schlaufe zu bilden. Jede Ausstülpung weist drei ebene Abschnitte auf, die zwei Außenecken bilden. Jede Zelle weist sechs Innenecken auf, welche durch die Enden benachbarter Ausstülpungen gebildet werden.
Eine zellenförmige Struktur beinhaltet eine Vielzahl von Wänden, die sich in Längsrichtung erstrecken und eine Vielzahl von Zellen bilden, welche entlang einer sich seitlich erstreckenden Ebene nebeneinander angeordnet sind. Jede Zelle weist einen Querschnitt entlang der Ebene auf, der achtzehn Seiten beinhaltet, die von der Vielzahl von Wänden gebildet werden. Die achtzehn Seiten jeder Zelle sind miteinander verbunden, um eine geschlossene Schlaufe und sechs sich nach außen erstreckende Ausstülpungen zu bilden. Eine zellenförmige Zellenstruktur beinhaltet eine Vielzahl von Wänden, die sich in Längsrichtung erstrecken und eine Querschnittsfläche auf einer sich seitlich erstreckenden Ebene bilden. Die Querschnittsfläche beinhaltet achtzehn Seiten, die von der Vielzahl von Wänden gebildet werden. Die achtzehn Seiten sind miteinander verbunden, um eine geschlossene Schlaufe und sechs sich nach außen erstreckende Ausstülpungen zu bilden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer zellenförmigen Struktur;
2 ist eine Draufsicht der zellenförmigen Struktur;
3 ist eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der zellenförmigen Struktur;
4 ist eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform der zellenförmigen Struktur;
5 ist eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform einer einzelnen Zelle der zellenförmigen Struktur;
6 ist eine Draufsicht der alternativen Ausführungsform der einzelnen Zelle;
7 ist eine Querschnittsansicht der alternativen Ausführungsform der einzelnen Zelle entlang der Linie 7-7 in 5;
8 stellt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Schichtstruktur dar, bei welcher die zellenförmige Struktur gebraucht wird; und
9 stellt eine perspektivische Schnittansicht des Ausführungsbeispiels der Schichtstruktur dar.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hier werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Dabei versteht es sich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale sind eventuell vergrößert oder verkleinert dargestellt, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Dementsprechend sind hier offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Basis, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der Ausführungsformen zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, wie diese unter Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschreiben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen aus dargestellten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Unter Bezug auf die 1 und 2 werden eine perspektivische Ansicht bzw. eine Draufsicht einer zellenförmigen Struktur 10 dargestellt. Die zellenförmige Struktur 10 beinhaltet eine Vielzahl von Wänden 12, die sich in Längsrichtung 14 erstrecken. Die Vielzahl von Wänden 12 bildet eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Zellen 16, die entlang einer sich seitlich erstreckenden Ebene 18 angeordnet sind (alternativ kann angegeben sein, dass die zellenförmige Struktur 10 ein Netz aus Zellen 16 aufweist, die gemeinsame Wände 12 aufweisen). Die sich seitlich erstreckende Ebene 18 kann im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung 14 verlaufen. Im Wesentlichen senkrecht kann sich auf einen beliebigen zunehmenden Wert im Bereich von 85° bis 95° beziehen. Jede Zelle 16 weist einen Querschnitt (oder eine Querschnittsfläche) entlang der sich seitlich erstreckenden Ebene 18 auf, der bzw. die achtzehn Seiten beinhaltet, welche von der Vielzahl von Wänden 12 gebildet werden.
Die achtzehn Seiten jeder Zelle 16 sind miteinander verbunden, um eine geschlossene Schlaufe und sechs sich nach außen erstreckende Ausstülpungen zu bilden 20. Jede Ausstülpung 20 jeder Zelle 16 wird von drei der achtzehn Seiten gebildet. Die sechs Ausstülpungen 20 jeder Zelle 16 können aufeinander bezogen um eine Mitte jeder Zelle 16 entlang der sich seitlich erstreckenden Ebene 18 strahlenförmig beabstandet sein. Die strahlenförmige Beabstandung der sechs Ausstülpungen 20 jeder Zelle 16 um die Mitte jeder Zelle 16 entlang der sich seitlich erstreckenden Ebene 18 kann im Wesentlichen gleichmäßig sein. Im Wesentlichen gleichmäßige strahlenförmige Beabstandung um die Mitte jeder Zelle 16 kann sich darauf beziehen, dass benachbarte Ausstülpungen 20 jeder Zelle 16 um einen beliebigen zunehmenden Wert beabstandet sind, der im Bereich von 55° bis 65° liegt, wobei die Summe der Gesamtbeabstandung zwischen den benachbarten Ausstülpungen 20 von den sechs Ausstülpungen 20 jeder Zelle 16 360° beträgt.
Jede Ausstülpung 20 jeder Zelle 16 wird durch drei ebene Abschnitte 22 gebildet, wobei es sich bei den drei ebenen Abschnitten 22 um drei der achtzehn Seiten jeder Zelle 16 handelt. Die Vielzahl von Wänden 12, welche die achtzehn Seiten jeder Zelle 16 bilden, kann sich in eine Richtung erstrecken (d. h. die Längsrichtung 14), die eine Richtung sein kann, in welcher die zellenförmige Struktur 10 erwartungsgemäß einen Aufprall aufnimmt (d. h. eine erwartete Aufprallrichtung). Der Querschnitt jeder Zelle 16 kann im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung 14 und zur erwarteten Aufprallrichtung ausgerichtet sein. Im Wesentlichen senkrecht kann sich auf einen beliebigen zunehmenden Wert im Bereich von 85° bis 95° beziehen.
Die drei ebenen Abschnitte 22 jeder der Ausstülpungen 20 jeder Zelle 16 bilden zudem zwei Außenecken 24, die sich von einem Mittelraum (oder Hohlraum) 26 nach außen erstrecken, der durch die achtzehn Seiten jeder Zelle 16 definiert wird. Jede Zelle 16 weist zudem sechs Innenecken 28 auf, welche durch die Enden benachbarter Ausstülpungen 20 jeder Zellen 16 gebildet werden. Die Innenecken 28 erstrecken sich nach innen zum Mittelraum 26 jeder Zelle 16. Die Außenecken 24 und die Innenecken 28 können verschiedene Krümmungsradien aufweisen.
Jede Zelle 16 weist insgesamt achtzehn Ecken auf (zwölf Außenecken 24, die durch die drei ebenen Abschnitte 22 jeder der sechs Ausstülpungen 20 gebildet werden, und sechs Innenecken 28, welche durch die Enden benachbarter Ausstülpungen 20 gebildet werden). Eine Prüfung hat ergeben, dass zellenförmige Strukturen, die achtzehneckige Zellen aufweisen, im Vergleich zu zellenförmigen Strukturen, die entweder vier- oder sechseckige Zellen aufweisen, mehr Energie absorbieren und eine erhöhte Kraft erforderlich ist, um die zellenförmige Struktur entlang einer erwarteten Aufprallrichtung zu bewegen. Eine Prüfung hat ferner ergeben, dass zellenförmige Strukturen, die achtzehneckige Zellen aufweisen, im Vergleich mit zellenförmigen Strukturen, die entweder vier- oder sechseckige Zellen aufweisen, mehr Energie absorbieren und eine erhöhte Kraft erforderlich ist, um die zellenförmige Struktur entlang einer erwarteten Aufprallrichtung zu bewegen, wobei sie außerdem regelmäßigere Quetschungsmuster, kleinere Faltlängen, kleinere Maßen, weniger Material, eine geringere Gesamtmasse und eine geringere Gesamtanzahl an Zellen aufweisen.
Unter quasistatischen Belastungstestbedingungen konnten zellenförmige Strukturen, die achtzehneckige Zellen aufweisen, im Vergleich zu zellenförmigen Strukturen, die entweder vier- oder sechseckige Zellen aufweisen, höheren quasistatischen Kräften widerstehen, ohne plastische oder dauerhafte Verformungen zu zeigen. Unter quasistatischen Belastungsbedingungen, bei denen plastische oder dauerhafte Verformungen erfolgten, war die Verformung der zellenförmigen Strukturen, die achtzehneckige Zellen aufweisen, im Vergleich zu zellenförmigen Strukturen, die entweder vier- oder sechseckige Zellen aufweisen, weniger stark und konzentrierter oder lokalisierter, was zu einem Zustand führte, der im Vergleich zu zellenförmigen Strukturen, die entweder vier- oder sechseckige Zellen aufweisen, leichter und weniger kostenaufwändig in der Reparatur war. Um im Vergleich zu zellenförmigen Strukturen, die entweder vier- oder sechseckige Zellen aufweisen, ähnliche Leistungen unter quasistatischen Belastungsbedingungen zu erzielen, erfordern Strukturen mit achtzehneckigen Zellen einen kleineren Ausgestaltungsbereich, kleinere Maßen, eine geringere Gesamtanzahl von Zellen, weniger Material und eine geringere Gesamtmasse.
Die Vielzahl von Wänden 12 jeder Zelle 16 kann eine Längsausdehnung L und eine Dicke D aufweisen. Ein Verhältnis zwischen der Längsausdehnung L und der Dicke D, d. h. L/D, kann mindestens 1 zu 100 sein (Verhältnisse von kleiner L zu großer D können in Produkten wie etwa Schuhinnensohlen, Schutzhüllen für Telefone oder mobilen Vorrichtungen und/oder Verstärkungen oder Stützrippen für Abformungs- oder Gussteile verwendet werden). Das Verhältnis zwischen der Längsausdehnung L und der Dicke D, d. h. L/D, kann so groß wie 10.000 zu 1 sein (Verhältnisse von großer L zu kleiner D können in Produkten wie etwa Zusammensetzungs- oder Wabenmaterialen verwendet werden). Die Vielzahl von Wänden 12 kann eine konstante oder variable Dicke D entlang der Längsausdehnung L jeder Zelle 16 aufweisen, um lokale oder globale Eigenschaften (Spannung in und außerhalb der Ebene, Dehnung, Steifigkeit, Spitzenlast, Quetschkraft, Quetschenergie, Verformungsmuster) auf Grundlage der gewünschten Anwendung und/oder in Voraussicht erwarteter Belastungen zu steuern, sei es lokalen oder globalen. Ferner kann die Dicke jeder einzelnen Seite der achtzehn Seiten jeder Zelle 16 variieren, oder sie kann unabhängig auf gewünschte lokale oder globale Eigenschaften feingestimmt werden.
Der Mittelraum 26 einer oder mehrerer Zellen 16 der zellenförmigen Struktur 10 kann mit verformbaren Strukturen oder Schaummaterialien gefüllt sein. Die verformbaren Strukturen oder das Schaummaterialien können die strukturelle Integrität der zellenförmigen Struktur 10 erhöhen, die Fähigkeit, Energie während eines Aufpralls zu absorbieren, erhöhen, oder für andere wünschenswerte Funktionen wie etwa Wärme- oder Schallisolation verwendet werden. Platten (oder Bleche) 30 können ebenfalls mit den äußeren Flächen (obere, untere und vier Seiten) der zellenförmigen Struktur verbunden werden. Es ist zu beachten, dass eine Platte 30 in 1 zu veranschaulichenden Zwecken nicht auf der oberen Fläche gezeigt ist (d. h., damit die einzelnen Zellen 16 einsehbar sind). Die Platten 30 können auch die strukturelle Integrität der zellenförmigen Struktur 10 erhöhen, die Fähigkeit, Energie während eines Aufpralls zu absorbieren, erhöhen, oder für andere wünschenswerte Funktionen wie etwa Wärme- oder Schallisolation verwendet werden. Innere Stützrippen 32 oder -netze können im Mittelraum 26 einer oder mehrerer Zellen 16 der zellenförmigen Struktur 10 angeordnet sein. Die inneren Stützrippen 32 können an mindestens zwei an die achtzehn Seiten jeder der einen oder mehreren Zellen 16 befestigt sein, die innere Stützrippen beinhalten. Die inneren Stützrippen 32 können die strukturelle Integrität der zellenförmigen Struktur 10 erhöhen und/oder die Fähigkeit, während eines Aufpralls Energie zu absorbieren, erhöhen.
Unter Bezug auf 3 wird eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 10' dargestellt. Die zweite Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 10' sollte derart ausgelegt werden, dass sie alle der in den 1 und 2 beschriebenen Attribute der zellenförmigen Struktur 10 aufweist, es sei denn, hier ist etwas anderes angegeben. Die zweite Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 10' unterscheidet sich insofern von der zellenförmigen Struktur 10, als jede Zelle 16' eine Höhe, H_Zelle , aufweist, die größer als ihre Breite, B_Zelle , ist. Die verzerrte Form der zweiten Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 10' kann die andersartigen Längen der achtzehn Seiten jeder Zelle 16' und die unsymmetrischen Winkel ergeben, die von den achtzehn Seiten jeder Zelle 16' gebildet werden. Der Darstellung nach bewahren die Zellen 16' der zweiten Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 10' an den Stellen eine Symmetrie, an denen die linke und die rechte Seite jeder Zelle 16' Spiegelbilder voneinander sind. Dabei versteht es sich, dass andere Ausführungsformen Zellen mit Höhen, H_Zelle , die größer als ihre Breiten, B_Zelle , sind, einschließen können, wobei keine Symmetrie zwischen der linken und der rechten Seite jeder Zelle besteht.
Unter Bezug auf 4 wird eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 10" dargestellt. Die dritte Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 10" sollte derart ausgelegt werden, dass sie alle der in den 1 und 2 beschriebenen Attribute der zellenförmigen Struktur 10 aufweist, es sei denn, hier ist etwas anderes angegeben. Die dritte Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 10" unterscheidet sich insofern von der zellenförmigen Struktur 10, als jede Zelle 16" eine Breite, B_Zelle , aufweist, die größer als ihre Höhe, H_Zelle , ist. Die verzerrte Form der dritten Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 10" kann die andersartigen Längen der achtzehn Seiten jeder Zelle 16" und die unsymmetrischen Winkel ergeben, die von den achtzehn Seiten jeder Zelle 16" gebildet werden. Der Darstellung nach bewahren die Zellen 16" der dritten Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 10" an den Stellen eine Symmetrie, an denen die obere und untere Seite jeder Zelle 16" Spiegelbilder voneinander sind. Dabei versteht es sich, dass andere Ausführungsformen Zellen mit Breiten, B_Zelle , die größer als ihre Höhen, H_Zelle , sind, einschließen können, wobei keine Symmetrie zwischen der oberen und unteren Seite jeder Zelle besteht. Es versteht sich ferner, dass andere Ausführungsformen Zellen einschließen können, deren Breiten, B_Zelle , ihren Höhen, H_Zelle , entsprechen, die aber dennoch eine unsymmetrische Form aufweisen.
Unter Bezug auf die 5-7 wird eine alternative Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 16'" der zellenförmigen Struktur 10 dargestellt. Die alternative Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 16'" sollte derart ausgelegt werden, dass sie alle der in den 1 und 2 beschriebenen Attribute der Zellen 16 aufweist, es sei denn, hier ist etwas anderes angegeben. Die Vielzahl von Wänden 12' der alternativen Ausführungsform der zellenförmigen Struktur 16'" verjüngt sich in Längsrichtung 14, sodass eine Querschnittsfläche des Mittelraums 36', der von den achtzehn Seiten jeder Zelle definiert wird, das Erstrecken in die Längsrichtung 14 verringert.
Unter Bezug auf die 8 und 9 wird eine Schichtstruktur 100 dargestellt, welche die zellenförmige Struktur 10 gebraucht. Die Schichtstruktur 100 weist einen Kern auf, der aus der zellenförmigen Struktur 10 mit zwei im Wesentlichen ebenen Strukturen auf gegenüberliegenden Seiten der zellenförmigen Struktur 10 besteht, um die Schichtstruktur 100 auszubilden. Die zellenförmige Struktur 10 ist zwischen einer Deckenplatte 102 und einer Bodenplatte 104 in der Schichtstruktur 100 angeordnet. Die Decken- und Bodenplatte 102 und 104 können die Form einer beliebigen im Wesentlichen ebenen Struktur haben. Die im Wesentlichen ebenen Strukturen können zum Beispiel aus Papier, Holz, Stahllegierungen, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Titanlegierungen, Polymeren oder mit Kohlenstoff- oder Glasfaser verstärkten Zusammensetzungen bestehen. Die im Wesentlichen ebenen Strukturen können undurchsichtig, lichtdurchlässig, durchsichtig usw. sein. Zum Beispiel kann eine der im Wesentlichen ebenen Strukturen durchsichtig oder lichtdurchlässig sein, um es einem Beobachter des die zellenförmige Struktur 10 enthaltenden Produkts zu ermöglichen, einen Abschnitt der zellenförmigen Struktur 10 derart zu sehen, dass die zellenförmige Struktur 10 einen Teil der ästhetischen Ausgestaltung des Produkts bildet. Die im Wesentlichen ebenen Strukturen können anhand herkömmlicher Mittel wie etwa Abformen und/oder Gießen einstückig mit der zellenförmigen Struktur 10 gebildet werden. Alternativ können die im Wesentlichen ebenen Strukturen geklebt, gekoppelt oder anderweitig anhand beliebiger herkömmlicher Mittel, wie etwa Adhäsion, Laminierung, mechanischer Befestigung und/oder Schweißen, an der zellenförmigen Struktur 10 befestigt werden.
Die Vielzahl von Wänden 12, welche die zellenförmige Struktur 10 bilden, die Platten 30, welche mit den äußeren Flächen (falls vorhanden) verbunden sind, und die inneren Stützrippen 32 können aus Stahllegierungen, Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Nylonmaterialien, Polymeren, Kunststoffen, Zusammensetzungen, faserverstärkten Zusammensetzungen, Silikon, Halbleitermaterialien, Papier, Karton, Materialien mit Formgedächtnis, Gummi, Schaum, Gel, Mischmaterialien (d. h. Kombinationen aus unterschiedlichen Materialien) oder sonstigen geeigneten Materialien hergestellt werden.
Die Größe jeder Zelle 16 kann eingestellt und optimiert werden, um verschiedene lokale oder globale Eigenschaftsanforderungen zu erfüllen. Schichten und Blöcke zellenförmiger Strukturen mit unterschiedlichen Zellengrößen oder -materialien können ebenfalls miteinander verbunden werden, um unterschiedliche lokale oder globale Eigenschaften auf Grundlage der gewünschten Anwendungen und/oder in Voraussicht erwarteter Belastungen zu erhalten, ob diese lokal oder global sind. Die gleichen oder unterschiedliche Schichten zellenförmiger Strukturen können mit oder ohne Platten zwischen den Schichten geschichtet oder zusammengeklebt werden. Der Querschnitt kann sich entlang der vertikalen Achse (d. h. der Längsrichtung 14 oder erwarteten Aufprallrichtung) verjüngen, wie in 5 gezeigt.
Die zellenförmige Struktur 10 kann durch Pressen, Biegen, Formhärten, Hydroforming, Abformen, Gießen, Extrusion, gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Walzprofilieren, Zerspanen, Schmieden, 3D-Druck oder sonstige geeignete Herstellungsverfahren produziert werden.
Die zellenförmige Struktur 10 kann in der Kraftfahrzeugindustrie gebraucht werden, um Folgende zu konstruieren: (1) integrierte Strukturen wie etwa Quetschdosen, Frontholme, Mittelholme, Seitenholme oder Heckholme (bspw. Holme aus extrudiertem Aluminium, Holme aus abgeformtem mit Kohlenstofffasern verstärktem Polymer/Zusammensetzungen usw.); (2) strukturelle innere Einsätze und/oder äußere energieabsorbierende Vorrichtungen wie etwa Wippen, A/B/C/D-Säulen, Shutguns, Dachholme, Spriegel, Platten, Querelemente, Türen, Böden, Hauben, Kofferraumdeckel, Heckklappen oder sonstige lasttragende/Insassenschutzvorrichtungen; (3) schützende Strukturen, welche die elektrischen Batterien umgeben; (4) Kunststoffverkleidungsverstärkungen/-stützrippen oder Abformungs-/Gussteile, welche Verstärkungen/Stützrippen für Komponenten wie etwa Mittelkonsolen, HLK-Systeme, Luftleitungen, Armlehnen, Aufbewahrungskästen, Türverkleidungen, Dachhimmel usw. bilden; (5) energieabsorbierende Vorrichtungen für Hochleistungs- und Rennfahrzeuge; oder (6) verformbare Sperren.
Die zellenförmige Struktur 10 kann in den Branchen der Raumfahrt, Luftfahrt und Verteidigung verwendet werden, um Platten, Böden, Rümpfe, Teilstrukturen für militärische oder kommerzielle Luftfahrzeuge, Raumfahrzeuge, Raumfahrtteleskope, Raumstationen oder Raketen herzustellen.
Die zellenförmige Struktur 10 kann in Bahnen, Lokomotiven oder Hochgeschwindigkeitsbahnen produzierenden Branchen verwendet werden, um Innenverkleidungen, Kabinenwände, Innentüren, Böden, Dächer oder energieabsorbierende Vorrichtungen zu konstruieren.
Die zellenförmige Struktur 10 kann in den Produktionsbranchen von militärischen, kommerziellen, Hochgeschwindigkeitsschiffen und Hochleistungs-Wasserrennfahrzeugen verwendet werden, um Komponenten wie Innenverkleidungen, Kabinenwände, Innentüren, Böden, Dächer, Flügelsegel oder energieabsorbierende Vorrichtungen zu konstruieren.
Die zellenförmige Struktur 10 kann in den Branchen der Wind- und Solarenergie verwendet werden, um laminierte Hüllen für Windturbinenblätter, Einsätze für Windturbinenblätter oder Verstärkungsstrukturen für Solarkollektoren herzustellen.
Die zellenförmige Struktur 10 kann in verschiedenen Branchen der Sportartikelproduktion verwendet werden, um Snowboards, Surfboards, Skateboards, Paddleboards, Paddel, Surfflossen, Skier, Fitnessstudio-Bodenpolster, Sitzpolster, Fitnessgerätepolster, Baseball-/Softball-Bases oder -Platten, Schuhinnensohlen, Schuhaußensohlen, Schuhoberteile, Körperaufprallschutz, leichtgewichtige Motorsportkörperschutzanzüge (einschließlich Einsätzen, Schonern, Polsterungen), Tischtennis- und Pickleball-Schlägerbeläge usw. zu konstruieren.
In der Fracht- und Verpackungsbranche kann die zellenförmige Struktur 10 verwendet werden, um Pappe oder Kunststoffplatten, die in Verpackungsschachteln, Polstern oder Paletten verwendet werden, zu konstruieren.
Die zellenförmige Struktur 10 kann verwendet werden, um Möbel wie etwa leichtgewichtige Möbel herzustellen, die in kommerziellen und privaten Luftfahrzeugen, Hochgeschwindigkeitswasserfahrzeugen und Freizeitfahrzeugen verwendet werden.
Die zellenförmige Struktur 10 kann verwendet werden, um Heimprodukte wie etwa Matratzen, Kissen, Bad- und Bodenkissen und leichtgewichtige Kunststoffregale herzustellen.
Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich um beschreibende und nicht um einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Zwar sind verschiedene Ausführungsformen eventuell so beschrieben, dass sie Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften bevorzugt werden, doch wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erreichen, welche von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Somit befinden sich Ausführungsformen, die hinsichtlich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen im Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Zellenförmige Struktur, umfassend: ein Netz aus Zellen mit gemeinsamen Wänden, wobei die Zellen jeweils sechs Ausstülpungen aufweisen, welche durch die gemeinsamen Wände gebildet werden und miteinander verbunden sind, um eine geschlossene Schlaufe zu bilden, wobei jede Ausstülpung drei ebene Abschnitte aufweist, die zwei Außenecken bilden, und jede Zelle sechs Innenecken aufweist, die durch die Enden benachbarter Ausstülpungen gebildet werden.
Struktur nach Anspruch 1, wobei die sechs Ausstülpungen jeder Zelle im Wesentlichen gleichmäßig um eine Mitte jeder Zelle strahlenförmig beabstandet sind.
Struktur nach Anspruch 1, wobei sich die gemeinsamen Wände in eine Richtung erstrecken.
Struktur nach Anspruch 3, wobei jede Zelle einen Querschnitt aufweist, der senkrecht zu der einen Richtung und einer erwarteten Aufprallrichtung ausgerichtet ist.
Struktur nach Anspruch 1, wobei das Netz aus Zellen derart ausgerichtet ist, dass es einen Aufprall aus einer Aufprallrichtung aufnimmt, wobei sich die gemeinsamen Wände zur Aufprallrichtung erstrecken, wenn ein Aufprall aufgenommen wird.
Zellenförmige Struktur, umfassend: eine Vielzahl von Wänden, die sich in Längsrichtung erstrecken und eine Vielzahl von Zellen bilden, welche entlang einer sich seitlich erstreckenden Ebene nebeneinander angeordnet sind, wobei jede Zelle entlang der Ebene einen Querschnitt aufweist, der achtzehn Seiten aufweist, welche durch die Vielzahl von Wänden gebildet werden, wobei die achtzehn Seiten jeder Zelle miteinander verbunden sind, um eine geschlossene Schlaufe und sechs sich nach außen erstreckende Ausstülpungen zu bilden.
Struktur nach Anspruch 6, wobei jede Ausstülpung durch drei der achtzehn Seiten jeder Zelle gebildet wird.
Struktur nach Anspruch 7, wobei die sechs Ausstülpungen jeder Zelle aufeinander bezogen um eine Mitte jeder Zelle strahlenförmig beabstandet sind.
Struktur nach Anspruch 8, wobei die sechs Ausstülpungen jeder Zelle im Wesentlichen gleichmäßig um die Mitte jeder Zelle strahlenförmig beabstandet sind.
Struktur nach Anspruch 6, wobei sich die Vielzahl von Wänden derart in die Längsrichtung verjüngt, dass eine Querschnittsfläche eines Mittelraums, der von den achtzehn Seiten jeder Zelle definiert wird, das Erstrecken in die Längsrichtung verringert.
Struktur nach Anspruch 6, wobei zumindest eine Zelle von der Vielzahl von Zellen eine innere Stützrippe aufweist, die in einem durch die achtzehn Seiten definierten Mittelraum angeordnet und an zumindest zwei der achtzehn Seiten der zumindest einen Zelle befestigt ist.
Zellenstruktur, umfassend: eine Vielzahl von Wänden, die sich in Längsrichtung erstrecken und eine Querschnittsfläche in einer sich seitlich erstreckenden Ebene bilden, wobei die Querschnittsfläche achtzehn Seiten aufweist, welche durch die Vielzahl von Wänden gebildet werden, wobei die achtzehn Seiten miteinander verbunden sind, um eine geschlossene Schlaufe und sechs sich nach außen erstreckende Ausstülpungen zu bilden.
Zellenstruktur nach Anspruch 12, wobei jede Ausstülpung durch drei der achtzehn Seiten gebildet wird.
Struktur nach Anspruch 13, wobei die sechs Ausstülpungen aufeinander bezogen um eine Mitte der Zelle strahlenförmig beabstandet sind.
Zellenstruktur nach Anspruch 12, wobei ein Verhältnis zwischen einer Längsausdehnung und einer Dicke jeder von der Vielzahl von Wänden, welche die Zelle bilden, eins zu einhundert beträgt.