DE10305747A1 - Werkstück mehrlagigen Längsschnitts, Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung - Google Patents

Abstract

Bei einem Werkstück bahn- oder plattenartiger Form mehrlagigen Längsschnittes mit zumindest einem querschnittlich gewellten Wabenkern, der in den Firstbereichen seiner Wellen mit einem i. w. ebenen Blatt kraftschlüssig verbunden ist, sind um einen Querschnittsmittelpunkt (Q) mehrere aus einer Trägerfolie (14_a) und einer Wellfolie (16_a) bestehende Wellprofilschichten (18) angeordnet und miteinander verleimt; letztere bilden mehrere um eine durch den Querschnittsmittelpunkt (Q) gelegte Längsachse gewickelte Schichten. Zudem ist das Werkstück durch wenigstens einen radial zu einer durch seinen Querschnittsmittelpunkt (Q) gelegten Längsachse gerichteten Krafteintrag zu dieser hin verformt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Werkstück bahn- oder plattenartiger Form mehrlagigen Längsschnitts mit zumindest einem querschnittlich gewellten Wabenkern nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Zudem erfasst die Erfindung ein für seine Herstellung geeignetes Verfahren samt Vorrichtung.
• Die DE 31 24 704 A1 offenbart eine Belagbahn aus mehreren – gegebenenfalls miteinander verbundenen – Schichten insbesondere zum Einsatz bei Fußbodenheizungen, mit einer Trägerbahn und einer Dampfsperrenbahn, z.B. aus Aluminiumfolie. Hierdurch soll das Verlegen von Fußbodenheizungsrohren sehr stark vereinfacht sowie gleichzeitig die Möglichkeit gegeben werden, sonstige Folien, wie Dampfsperren, Reflexionsschichten, Sicherungsnetze, Fliese od.dgl. in einfacher Weise zu verlegen, zu transportieren, auf Lager zu halten und dgl. Die Trägerbahn wird von einer Wellpappenbahn oder -platte gebildet, und die Dampfsperrbahn ist auf die Trägerbahn auf kaschiert.
• In der EP 0 584 303 B1 wird eine Palette mit einer Platte beschrieben, die einen Wabenkern aus aufeinander geleimten Wellkartonschichten enthält. Deren Wellenlängsrichtung oder Wellenachse verläuft senkrecht zur Plattenebene als Großfläche dieses Gebildes. Solche Wabenkerne werden dadurch hergestellt, dass großflächige Wellkartonzuschnitte aufeinander geleimt und anschließend senkrecht zur Wellenlängsrichtung in Scheiben zersägt werden.
• Der DE 36 31 185 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Papierwabenverbund-Formkörpern zu entnehmen, bei dem man eine normale, unbehandelte Papierwabe mit einem aushärtbaren flüssigen Kunstharzsystem – das gegebenenfalls in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert ist – tränkt und im Falle der Anwesenheit von Lösungsmitteln diese entfernt, die getränkte Papierwabe zwischen zwei Deckschichten, vorzugsweise zwei sog. Prepegs, legt sowie das erhaltene Schichtgebilde in einer Formpresse in die gewünschte Form presst und aushärten lässt. Als Kunstharzsysteme werden solche auf Basis von Epoxiden, ungesättigten Polyestern, Acrylsäureestern, Polyurethanen, Melamin und/oder Phenolen eingesetzt, insbesondere solche, die durch Hitze und/oder Lichteinwirkung gehärtet werden können.
• Die Prepegs sind vorzugsweise solche auf Basis von Kohle-, Kevlar-, Glas-, Natur- oder Synthesefasern, die mit den gleichen Kunstharzsystemen wie die Wabe getränkt sein können, um einen besonders festen Verbund zu erzielen.
• Die Kunstharzsysteme können nach dieser Lehre zum Erzielen spezifischer Eigenschaften des Gerüstes der getränkten Wabe – wie gute Biegesteifigkeit oder hohe innere Dämpfung oder Elastizität – entsprechend modifiziert werden. Ebenso lassen sich die Kunstharzsysteme zur Verringerung der Entflammbarkeit und der Wasseraufnahme der Wabe sowie der Deckschichten entsprechend einstellen. Um eine besonders gute Durchtränkung der unbehandelten Papierwabe zu erhalten, soll in einem geschlossenen Tauchbecken gearbeitet und während des Eintauchens der Wabe im Kunstharzsystem der Raum über der Tränkflüssigkeit evakuiert werden.
• Eine Werkstoffbahn der eingangs genannten Art ist beispielsweise als Wabenpaneel aus der DE 196 54 672 A1 bekannt. Damals wurden verschiedene Waben und Platten aus Altpapier entwickelt, die aus sogenanntem Schrenz hergestellt wurden, nämlich aus einem Papier, das zu etwa 90 aus Recyclingpapier hergestellt und dann als Träger- und als Wellenpapier zusammengefügt wird, die jeweils 125 g/m² wiegen. Da nun Schrenz eine der schlechtesten Papierqualitäten darstellt, können solche Werkstoffbahnen den zunehmenden Anforderungen nicht gerecht werden.
• Die Werkstoffbahn soll entweder feuerfest oder aber wasserfest – bevorzugt beides – sein. Die Wasserfestigkeit kann etwa durch eine vorgängige Papierbeschichtung erreicht werden. Da wasserabstoßende Beschichtungen relativ teuer sind, wird dabei aus Qualitätsgründen eine bessere Papierqualität als Schrenz, z. B. Kraftliner, verwendet. Papiere mit einer vorgängigen Beschichtung sind jedoch grundsätzlich zu teuer. Möglich ist auch eine nachträgliche Beschichtung der Waben, die großen Aufwand bedingt. Feuerhemmende Eigenschaften können den Papierwaben nur durch eine nachträgliche Behandlung der fertigen Waben zugeeignet werden. Falls dieser Prozess mit Wasserglas durchgeführt wird, ist der Trocknungsaufwand zu aufwändig, da das Wasserglas zu 40 bis 50 % aus Wasser besteht. Mit diesem Verfahren kann das Produkt bestenfalls eine sogenannte B2-Prüfung bestehen.
• Eine Kombination von feuerhemmend und wasserfest ist nahezu ausgeschlossen, da es kaum Beschichtungsmöglichkeiten gibt, welche beide Eigenschaften vereinen. Es ist eher so, dass sich die Beschichtungsmaterialien jeweils konträr zueinander verhalten.
• Im übrigen bringt jede Beschichtung Gewichtserhöhungen mit sich, die grundsätzlich nicht erwünscht sind. Fertigungsprozesse für Waben aus Altpapier erfolgen in mehreren Schritten und sind somit schwierig zu automatisieren sowie mit hohen Investitionen und massivem personellem Aufwand verbunden. Die folgenden Produktionsvorgänge genügen den derzeitigen Anforderungen nicht mehr.
• Eine sogenannte Blockverklebung erfolgt über eine Anlage, welche die endlos produzierte, einseitige Wellpappe in einzelne Bogen zuschneidet und diese lagenweise zu einem bis zu 1400 mm hohen Block verklebt. Da die einzelnen Bogen beleimt werden und nur kurzzeitig auf den Block gepresst werden können, ergeben sich relativ viele Fehlverklebungen, welche erst nach der arbeits- und kostenintensiven Block trocknung, beim Aufsägen des Wabenblocks zum Vorschein kommen. Bei einer Wellpappendicke von 5 mm – einer sog. A-Welle – darf keine der rund 280 Lagen eine Fehlverklebung aufweisen. Falls dies dennoch der Fall ist, gilt der gesamte Wabenblock von über fünf m³ als unbrauchbar. Die Wabenblöcke müssen vor dem Aufschneiden aufwändig getrocknet werden. Da Schrenz das Wasser richtiggehend aufsaugt, ist der Trocknungsaufwand nach dem Verkleben der einzelnen Wellpappelagen sehr kostenintensiv und zeitaufwändig. Zudem entsteht ein hoher Platzbedarf in der Produktion.
• Bei der folgenden Verarbeitung werden die einzelnen Blöcke – einer Länge bis zu 3015 mm – mit großem Aufwand durch eine Horizontalbandsäge aufgeschnitten. Das Sägeband mit einer Dicke von etwa 2 mm verursacht einen enormen Schnittverlust und einen kaum kontrollierbaren Papierstaub, der mit aufwändigen Absauganlagen abgeführt werden muss. Der Blockanschnitt und das Reststück des Blocks sind jeweils mindestens 50 mm hoch, was allein zu etwa 8 % Verschnitt führt. Beispielsweise werden dünne Waben mit einer Enddicke von 8 mm – für die Automobilindustrie – aus einem Block mit einer Höhe von 1225 mm (= Wellpappenbreite) hergestellt; dabei können etwa 90 bis 93 einzelne Waben geschnitten werden. Da die Waben nach der Bandsäge noch geschliffen werden müssen, ist der Materialverlust bedeutend. Neben dem Schnittverlust von 2 mm durch die Bandsäge muss mit einem Schleifaufwand von etwa 2 mm je Wabenplatte gerechnet werden. Somit entsteht ein Verschnitt von 40 %.
• Wie schon bei der Blockverklebung erwähnt, kommt es häufig vor, dass eine Lage nicht richtig verklebt ist und sich somit erst bei der Blockaufteilung an der Horizontalbandsäge zeigt, dass der gesamte Wabenblock unbrauchbar ist. Die Blockbandsäge arbeitet mit enormem Energieaufwand und führt zu extremem Staub- und Schnittverlust.
• In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, die beschriebenen Produktionsvorgänge zu verbessern und eine alternative Lösung zu finden.
• Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre der unabhängigen Patentansprüche; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.
• Erfindungsgemäß sind um einen Querschnittsmittelpunkt mehrere aus einer Trägerfolie und einer Wellfolie bestehende Wellprofilschichten angeordnet und miteinander verleimt; dabei sollen die Wellprofilschichten mehrere um eine durch den Querschnittsmittelpunkt gelegte Längsachse gewickelte Schichten bilden.
• Als günstig hat es sich zudem erwiesen, das Werkstück durch wenigstens einen radial zu einer durch seinen Querschnittsmittelpunkt gelegten Längsachse gerichteten – Krafteintrag querschnittlich zu verformen, beispielsweise quer zu dem Querschnittsmittelpunkt – bzw. radial zur Längsachse – zu einer mehreckigen Wabe zu verformen, wobei dann mehrere dieser Waben ineinandergreifend zu einem Plattenverbund zusammengefügt und verklebt zu werden vermögen.
• Im Rahmen der Erfindung liegt es, eine Wellfolie mit zumindest einer Trägerfolie in einem Klebebereich zu verbinden, auf eine Endrolle zu wickeln sowie mit dieser um jenen Querschnittsmittelpunkt zu einer Wickelrolle zu formen, deren Wickelschichten dann miteinander verklebt werden.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Wickelrolle quer zu ihrer Längsachse in plattenartige Abschnitte zerschnitten.
• Erfindungsgemäß ist von besonderer Bedeutung eine ein- oder mehrlagige Wellpappe aus Alu- oder Edelstahlfolien; solche Metallwellpappen können auch zu Boxen und Faltschachteln verarbeitet werden. Sie finden ihre Anwendung für Behälter mit extremen Beanspruchungen wie Wasser-, Dampf- und Feuerbeständigkeit.
• Das Aufrollen oder Umrollen wird erfindungsgemäß mit gleichzeitigem Wabenzuschnitt und dem Klebevorgang durchgeführt anstelle der Bogenverklebung mit nachträglicher Blockauftrennung und Schleifeinrichtung. Mit diesem neuen Produktionsverfahren werden einzelne, aufwändige und schlecht kontrollierbare Arbeitsschritte entfallen und der Säge- und Schleifstaubanfall auf ein absolutes Minimum reduziert. Dies wird dadurch erreicht, dass die Wellpappe nicht in einzelne Bogen geschnitten und die einzelnen Bogen zu einem Block verklebt werden; vielmehr wird die einseitige Wellpappe nach der Produktion zur gewünschten Wabendicke geschnitten; es entstehen mehrere Längsschnitte, die anschließend beleimt werden, dies bei direktem Aufrollen.
• Für den Schneidevorgang ist wichtig, dass durch diesen die einseitige Wellpappe in ihrer Struktur nicht zerstört wird. So darf die Welle nicht zerdrückt werden, wie es durch den Einsatz der in der Wellpappeproduktion üblichen Quetschmesser geschieht. Andererseits ist es von Bedeutung, dass durch den Schnittvorgang möglichst kein oder nur geringster Schnittstaub – wie er beim Sägen entsteht – verursacht wird. Dadurch kann einerseits der Verschnitt minimiert werden, und anderseits entfallen teure Absauganlagen. Um dies zu gewährleisten, soll der Schnittvorgang erfindungsgemäß über Rasierklingenschnitt, Hochdruck-Wasserstrahl-, Luftdruck- oder Laserschnitt erfolgen. Bei den Letztgenannten kann der Schnitt auch nach einem Leimauftrag bzw. der Beleimung erfolgen. Da sich bei einem Messerschnitt Leimrückstände auf dem Messer bilden, kann dieser Schnitt vor oder nach der Beleimung platziert werden. Dies ist insofern wichtig, als man die einseitige Wellpappe nur kurz vor dem Aufwickeln mit gleichzeitiger Verklebung schneiden sollte, da sich die Wellpappestreifen bis zur Aufwicklung nicht mehr so leicht führen lassen.
• Bei dem Schneidverfahren Rasierklingenschnitt wird das Material von einem Messer geteilt, ohne dass dieses Kontakt zu einem Untermesser oder einer Welle hätte. Das Material wird entweder tangential durch die Schneidpartie geführt und ohne Stützung getrennt, oder es wird durch spezielle genutete Büchsen gestützt. Die Schneide des jeweiligen Messers reicht dann ohne Berührung der Büchse in die jeweilige Nute. Der Rasierklingenschnitt wird häufig bei Folien verwendet, solange die Anforderungen an die Schnittkante sich auf einem unteren Qualitätsniveau bewegen.
• Der eigentliche Schnitt geschieht durch eine Rasierklinge oder ein sehr dünnes rasierklingenartiges Rundmesser, welches im oberen Teil mit einer Schleifeinrichtung versehen sein. Rasierklingenschneider sind an sich bekannt, können jedoch bisher nur in Abständen von etwa 50 mm vorgesehen werden. Sie werden vorwiegend für den Längsschnitt von Papieren oder Folien eingesetzt. Durch den feinen Schnitt wird erfindungsgemäß erreicht, dass kaum ein Verschnitt anfällt und sich kein Sägestaub – wie er beim erörterten Zusägen der Blöcke entsteht – bildet. Der Leimauftrag erfolgt vorteilhafterweise über ein Leimwerk, welches den Leim auf die Wellenseite des Wellprofils aufträgt. Die so zugeschnittenen und mit Kleber versehenen Wellprofilstreifen werden auf einen Kern aufgerollt und damit verklebt.
• Erfindungsgemäß ergibt das doppelte Maß des Aufrollradius später die Wabenbreite. Mit dem Durchmesser des Kerns kann die Wabenlänge bestimmt werden. Durch das Entfernen der Hülse kann die Wabe in eine Längsform gepresst werden, was entweder mit der gesamten Rolle oder mit den einzelnen Wabenrollen zu geschehen vermag. Auch kann die Platte durch den beidseitigen Querdruck in eine rechteckige Form gepresst werden.
• Der beschriebene Vorgang kann mit unterschiedlichen Werkstoffen durchgeführt werden, z. B. mit Papieren, Alufolien oder anderen Metallfolien wie rostfreiem Bandstahl; im Rahmen der Erfindung liegt vor allem der Einsatz von Metallfolien, insbesondere Alufolien und Edelstahlschichten – anstelle von Schrenz für die Produktion der Waben. Aluminium ist grundsätzlich wasserfest, nicht brennbar und hat einen Schmelzpunkt von etwa 700°C. Dem an sich hohen Werkstoffpreis stehen ein einfacheres Produktionsverfahren und ein wesentlich geringeres Gewicht der Waben begünstigend gegenüber. Dabei sollten für die Produktion der 5 mm hohen A-Welle erfindungsgemäß Folien mit einer Dicke von etwa 30 bis 50 my (81 g/m²) für die Welle und den Träger eingesetzt werden. Bei zweihundert Lagen von jeweils 5 mm beträgt das Gewicht für einen Kubikmeter Waben aus Aluminium voraussichtlich 42 bis 45 kg. Das Gewicht eines Kubikmeters Waben aus Schrenz beträgt dem gegenüber 65 bis 70 kg unbeschichtet und 105 bis 115 kg mit feuerhemmender Beschichtung.
• Die Größe der Welle ist nicht zwingend vorgegeben; statt der oben erwähnten A-Welle können auch kleinere B- oder C-Wellen oder größere 6 bis 8 mm z.B. K-Wellen, Goliath-Wellen 7,0 mm dick benutzt werden. Allerdings sind größere Wellen nicht üblich und müssten speziell gefertigt werden. Natürlich wirkt sich die Wahl der Wellenhöhe auf die Wabenstabilität, z.B. auf den E-Modul oder die Druckfestigkeit – vertikale Belastung – der Wabe aus. Festzuhalten bleibt, dass das als Welle bezeichnete Material immer aus einem Wellen- und einem Deckmaterial besteht; bei Einsatz von Papier wird dies als einseitige Wellpappe bezeichnet.
• Durch das Aufrollen der Wellpappe bzw. des Wellprofils entsteht als zusätzlicher Vorteil ein besserer Wert des E-Moduls bei einer Wabe, welche zu einer Platte verklebt wird. Das Verkleben der Wellenfolien auf die ein- oder beidseitigen Trägerfolien kann über die in der Wellpappeanlage be stehende Leimauftragsvorrichtung erfolgen. Dabei ist es wichtig, dass der verwendete Metall-Kleber einen Verkleisterungs- bzw. Gelierpunkt von 48 bis 54°C hat, da die Walzen eine Temperatur von ca. 160 bis 180°C aufweisen und sich der Kleber bei einem zu tiefen Gelierpunkt bereits vor dem Leimauftrag im Leimwerk verfestigen würde.
• Die einfachste und sauberste Art der Verklebung kann durch den vorgängigen Auftrag eines Haftlacks (auf PVC-Basis) auf die Folie erreicht werden. Durch den Walzendruck und die hohe Temperatur an der Walze von etwa 180°C werden die Wellen- und Trägerfolien gegeneinander gepresst und durch das Schmelzen des Haftlackes miteinander verbunden.
• Da normalerweise alle Walzen des Wellpappe-Aggregates beheizt sind, ist es wichtig, dass die Wellenfolie nicht beschichtet ist, da der Haftlack sonst bereits beim Durchlauf durch die Wellenaggregate aktiviert würde und sich die Folie auf die Riffelwalzen heften würde.
• Dagegen kann bei der einseitigen Wellpappe die eine und bei der normalen Wellpappe auch die andere Trägerfolie auf der Innenseite mit einem Haftlack versehen werden. Dieser wird durch die hohe Temperatur auf der Anpresswalze aktiviert und verbindet sich mit der Wellenfolie.
• Das Aufrollen der Wellen zu mehreren Wabenscheiben kann direkt mit der Produktion der Wellen – oder aber auch nachträglich über ein Abrollen der vorher produzierten und aufgerollten Wellen – erfolgen. Dieses Aufrollen erfolgt auf einen Kern, aus deren Durchmesser sich später die Länge der Waben ergibt.
• Um den Beginn des Aufrollvorganges zu erleichtern, werden dabei einige Meter des Materials weder geschnitten noch beleimt. Erst wenn zwei oder drei Umdrehungen der Welle richtig aufgerollt sind, wird die Welle geschnitten und beleimt. Diese lose Aufwicklung kann anschließend – wenn die Hülse herausgezogen worden ist – durch einen Längsschnitt mit einem Messer durchtrennt und herausgezogen werden. Für ein einfacheres Handling sollte auch vor der Fertigstellung der Rolle mindestens eine umlaufende Welle nicht mehr geschnitten werden. Dies bewirkt, dass die Rolle besser gehandelt werden kann. Nachdem die Rolle um 90° gedreht worden ist, kann die äußere Welle, welche nicht durchtrennt ist, ebenfalls mit einem Schnitt durchtrennt und danach abgezogen werden. Die einzelnen Waben sind somit lose aufeinandergestapelt.
• Im übrigen wird mit oben erwähnten Rasierklingenschnitt auf beiden Seiten der Bahn ein Randbeschnitt von 10 bis 30 mm vorgenommen. Dieser Randbeschnitt wird noch vor dem Leimwerk über zwei Absaugrohre mit integriertem Zerhacker entfernt.
• Als Deckplatten werden verschiedene Materialien verwendet in Abhängigkeit von den Anforderungen und dem Einsatz des Verbundwerkstoffes. Die häufigsten Materialien sind:
  – Holz-Mehrschichtplatten, OSB-, Span- und Faserplatten;
  – Gips- und Gipsfaserplatten;
  – Metallplatten wie Stahl, Edelstahl, Aluminium etc.;
  – Zement- und Zementfaserplatten;
  – Glas;
  – Kunststoff, Polyester;
  – Stein- und Kunststeinplatten;
  – Keflar, Kohlefaser etc.;
  – Fieberglas;
  – Kohlefaser.
• Zur Verstärkung des Verbundes – gegen Durchbiegung und Verbesserung des Bruchverhaltens – können als Zwischenlagen zwischen den Waben und den Deckschichten Alu-, Stahl- oder Keflar-Netze eingebracht werden. Eine zusätzliche bessere Isolation kann mittels einer Schaumfüllung erreicht werden oder durch Auffüllen der Waben. Zur Erhöhung der Wärmeisolation können auch Wärmeisolationsfolien in den Verbund mit eingebracht werden.
• Das Verkleben der Deckplatten auf die Waben kann über verschiedene Techniken erfolgen:
  – Kalt- oder Warmleim-Verklebung;
  – Hochfrequenz-Verklebung;
  – durch PE-Beschichtung (Wärmeeinfluss).
• Als wesentlichen Vorteil des Erfindungsgegenstandes sind anzusehen:
  – bessere Stabilität (E-Modul);
  – Wasserfestigkeit;
  – Feuerfestigkeit;
  – geringes Gewicht;
  – weniger Verschnitt;
  – kein Anfallen von Sägestaub;
  – einfacheres Produktionsverfahren durch den Wegfall von mindestens zwei Arbeitsgängen;
  – wesentlich größerer Anwendungsbereich des Endproduktes.
• Aus der beschriebenen Wabenkonstruktion können etwa die folgenden Produkte erzeugt werden:
  – Bauelemente (Boden-, Wand-, Decken- und Dachkonstruktionen, Fassadenelemente) für die Bauindustrie;
  – Platten für die Möbelindustrie und den Innenausbau;
  – Innen- und Außenwände, Fassadenplatten, Trenn- und Zwischenwände, Schalungstafeln;
  – Türen, Tore;
  – Aufzugkabinen;
  – transparente Wärmedämmung;
  – Fahrzeug- und Flugindustrieprodukte wie Innenausstattungen;
  – Container, Behälter, Paletten und andere Verpackungseinrichtungen;
  – Solarwaben;
  – Wärmetauscher.
• Von besonderer Bedeutung ist die Herstellung von Deckenplatten, denn die Alu-Waben eignen sich besonders für Deckenplatten, die bei enormer Festigkeit nur ein vergleichsweise geringes Gewicht aufweisen (10 bis 15 mal leichter als Betondecken). Durch ein Verkleben der Alu-Waben mit beidseitig zug- und druckfesten Außenplatten wird ein eigentliches Flächentragwerk erstellt, und es können Elemente produziert werden, die eine enorme Spannweite erreichen. Die beiden Außenplatten können aus Materialien wie Metall (z.B. Aluminium, etc.), Holz (z.B. Schichtplatten, OSB-Platten, etc.) Zementplatten etc. bestehen. Zudem ist die Wabe feuer- und wasserfest, was für konstruktive Bauteile eine Bedingung ist.
• Die enorme Gewichtseinsparung ist besonders wichtig bei der Konstruktion von Hochhäusern, wo sich die Gewichtseinsparung durch die vielen Decken besonders bemerkbar macht; die Flächenbelastung auf die Fundamente eines Bauwerks kann gegenüber der früheren Bauart wesentlich reduziert werden.
• Zudem könnte die Konstruktion einzelner Geschosse am Boden vormontiert sowie mit einer liftähnlichen Vorrichtung hochtransportiert und mit der Gesamtkonstruktion verbunden werden.
• Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass einer Endrolle zur Aufnahme einer Wickelrolle aus einer Trägerfolie/n und Wellfolie/n enthaltenden Bahn aus Wellprofil wenigstens eine Leimstation vorgeschaltet und eine Schneidstation nachgeordnet ist. Dazu hat es sich als günstig erwiesen, der Leimstation einen Abrollbock vorzuschalten für das aus einer Trägerfolie und einer Wellfolie bestehende Wellprofil sowie einen Aufrollbock mit Wickeldorn für eine Bahnrolle nachzuordnen.
• Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist dem Umfang der Bahnrolle eine Schneidschwinge der Schneidstation zugeordnet.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; dies zeigt in:
• 1: einen Längsschnitt durch eine schematisch wiedergegebene Produktionsanlage für ein einseitiges Wellprofil;
• 2, 3: schematische Längsschnitte durch eine Anlage zum Schneiden und Beleimen;
• 4: einen vergrößerten Ausschnitt aus 2 mit einer Wickelrolle kreisförmigen Umrisses in Stirnansicht;
• 5, 6, 7: jeweils eine Stirnansicht der Wickelrolle nach einem Verformungsvorgang;
• 8: eine aus Wickelrollen nach 7 zusammengesetzte Wabenplatte;
• 9: eine schematische Seitenansicht einer Leim-Schneidanlage zum Herstellen von Wabenrohlingen;
• 10: einen vergrößerten Ausschnitt aus 9;
• 11, 12: jeweils eine Schrägsicht auf die Anlage der 9;
• 13: eine Schrägsicht auf eine gegenüber 12 vergrößerte Schwinge der Anlage;
• 14: eine Schrägsicht auf einen scheibenförmigen Wabenrohling;
• 15: einen vergrößerten Ausschnitt aus 14 in Draufsicht;
• 16: eine Schrägsicht auf eine Vier-Seitenpresse zum Umformen der Wabenrohlinge in rechteckige Wabenplatten.
• In einer Produktionsanlage 10 für einseitige Wellprofile werden von zwei Werkstoffrollen 11, 12 in Transportrichtung x zwei jeweils aus einer Aluminiumlegierung hergestellte Folien 14a, 15_a abgezogen.
• Die untere Folie 14a wird horizontal als Tangente zu einer Tragrolle 20 – gegenüber dem Durchmesser d der Werkstoffrolle 10, 12 geringeren Durchmessers d₁ – geführt. Über dieser Tragrolle 20 sind – in Zuordnung von deren Längsachsen an einer gemeinsamen vertikalen Mittellinie M – zwei Formrollen 22, 22_a gleichen Durchmessers d₁ vorgesehen, deren Umfangswand 24 querschnittlich jeweils zahnkranzartig profiliert ist; die Zahnprofile der beiden Umfangswände 24 greifen gemäß 1 ineinander und verformen die – auf die im First angeordnete Formrolle 22 auflaufende sowie diese im Bereich eines querschnittlichen Halbkreises überdeckende – obere Folie 15_a im Bereich jener Mittellinie M zu einer Wellfolie 16_a . Diese umfängt die untere Formrolle 22_a ebenfalls in einem Halbkreis und läuft dabei an einer Station 26 vorbei, an der Kleber auf die Wellfolie 16_a aufgetragen wird. Dann gelangt letztere an der Mittellinie M auf die Trägerfolie 14, auf die sie aufgedrückt wird – es entsteht ein einseitiges Wellprofil 18 aus Tragfolie 14_a und Wellfolie 16_a .
• Das einseitige Wellprofil 18 wird direkt (2) oder durch Umrollen nach der Produktion gemäß 1 durch mehrere Längsschnitte an Station 28 zur gewünschten Wabendicke geschnitten und anschließend an Station 30 – bei direktem Aufrollen auf eine hohle Endrolle 32 des Durchmes sers e – beleimt. Der Außendurchmesser der entstehenden Wickelrolle 34 ist mit z bezeichnet, die Höhe der Folienschicht 36 als Teil der – einen Querschnittsmittelpunkt Q aufweisenden – Wickelrolle 34 mit q. Nach dem Herausziehen der Endrolle 32 wird durch – radial zu einer durch jenen Querschnittsmittelpunkt Q gelegte Längsachse der Wickelrolle 34 gerichteten – seitlichen Kraftauftrag entsprechend den Pfeilen P in 5, 6 eine Wickelrolle 37 mit länglichem, beidends halbrundem Querschnitt bzw. eine Wickelrolle 38 mit rechteckigem Querschnitt erzeugt. Bei dieser Verformung bleibt die Höhe oder Dicke q der Folienschicht i.w. erhalten. Dies gilt auch für die Wickelrolle nach 7, 8. Hier bewirkt ein vierseitiger Kraftauftrag im Winkel von 45° auf die Wickelrolle 36 die Verformung dieser zur Wabenplatte 40 in sechseckiger Querschnittsform. Durch das Zusammensetzen dieser sechseckigen Wabenplatten 40 zu einem Verbund 42 entstehen gemäß 7 kaum Hohlräume zwischen den einzelnen Wabenplatten 40 und durch die sehr geringe Verformung erfolgt kaum ein Verschnitt. Bei den seitlichen Abschlüssen wird jede zweite Wabenplatte 37 als halbe Platte eingesetzt; diese wird in der Mitte durch einen Längsschnitt halbiert. Beim Verkleben der Waben mit Folien oder Papieren können die einzelnen Wabenplatten 38, 40 durch seitlichen Leimauftrag aneinander geklebt werden.
• Durch das Verschieben der Messer in der Schnittstation 28 können im übrigen dreidimensionale Wabenformen erstellt werden. Dazu werden die Messer auf zwei verschiedenen Wellen angebracht. Die Messer auf der ersten Welle schneiden die vordere Wabenfläche, die Messer auf der zweiten Welle schneiden die hintere Wabenfläche. Die Wabenblöcke können so in mehrere gleiche Wabenplatten aufgeteilt werden, wobei zwischen den Wabenplatten ein Wabenteil als Ausschuss resultiert.
• Der Zuschnitt der Waben wird über ein Computerprogramm ermittelt. Dabei wird die seitlich zusammengepresste Wabe als Basis genommen. Der Computer errechnet den Schnitt beim Aufrollen der Wellpappe. Beim Zusammendrücken muss darauf geachtet werden, dass die Rolle auf einer vorgängig angebrachten Bezeichnung aufliegt, damit die Wabenfläche richtig zustande kommt.
• Solche Wabenformen können vor allem im Fahrzeugbau oder in der Flugzeugindustrie ihre Verwendung finden. Durch das Aufkleben einer beidseitgen Deckschicht entstehen feste Teile, die extremen Belastungen standhalten können.
• Nachfolgend werden einige Werte von Bauelementen aus Aluminiumwaben in Verbund mit einem Isolationsmaterial aus Kalzium-Silikat, das für den Brandschutz und die Wärmedämmung verwendet werden kann, angegeben:

  

  
• Entsprechende Werte für Bandstahl ab 0,03 mm (30 my)
  – Federn und Stanz/Biegeteile;
  – Messer und Klingen;
  – andere Fertigungen von Präzisionsteilen für höchste Ansprüche;
  – Sägenherstellung.
• Zugfestigkeit je nach Qualität und Ausführung:
  (k) kaltgewalzt 600 bis 2050 N/mm²;
  (h) gehärtet und angelassen 1000 bis 2000 N/mm².
• 
• Der 9 ist eine Leim-Schneidanlage 50 zum Herstellen von in 14 skizzierten scheibenartigen Wabenrohlingen 44 zu entnehmen, wobei zur besseren Übersichtlichkeit ein gebremster Abrollbock 46 der Anlage versetzt dargestellt ist; auf dessen Achse 48 wird eine Rolle 36 aus – vier aus Papierfolien 14, 16 – vorfabrizierter Wellfolie 18 aufgesteckt und in Transport- oder Förderrichtung x einem Rollenpaar 52 einer Bahnführeinrichtung 53 zugeführt, an dem die Wellfolie 18 winkelgerecht parallel ausgerichtet wird. Diesen Richtrollen 52 ist eine Leimmaschine 54 nachgeordnet, zwischen deren Rollen 56, 57 die horizontal einfahrende Wellfolie 18 über ihre gesamte Bahnbreite unterseitig verleimt wird, um anschließend zu einer – von weiteren Rollen 52_a begrenzten – Regulierstation 60 zu gelangen, in der die Aufrollgeschwindigkeit mittels einer Tänzerschwinge 62 eingestellt wird. Dazu ist in 11, 12 ein Steuerungs- und Bedienungstableau 64 angedeutet.
• Nach der Regulierstation 60 wird die Wellfolie 18 einem spreizbaren Wickeldorn 66 eines Aufrollbockes 68 mit geregeltem Antrieb zum Klemmen und zur Entnahme der auf ihm entstehenden Bahnrolle 70 zugeführt. Bei 72 ist eine Schneidschwinge angedeutet, mit der in Längsrichtung direkt auf der Bahnrolle 70 mehrere Bahnen geschnitten werden. Diese Schneidschwinge 72 enthält in einem deckelartigen Gehäuse 74 eine durch dieses abgedeckte Schneideinheit in Form eines beidends in – zueinander in Abstand parallel verlaufenden, mit Gelenkösen 75 ausgestatteten – Profilstäben 76 festliegenden Querbalkens 78 mit Messerhaltern 80, deren Abstand zwischen 8 mm und 600 mm verstellbar ist. Dieser Abstand bestimmt die Breite b der scheibenförmigen Wabenrohlinge 44 (14), die beispielsweise Wabenkerne für runde Tischplatten bilden mit den Vorteilen geringen Gewichts – sechsfach leichter als Spanplatten – und vollständiger Recyclebarkeit bei höchster Formstabilität.
• Der Ausschnitt der 15 verdeutlicht die in Abstand i von beispielsweise 5 mm verlaufenden Ringe aus Papierfolie 14, zwischen denen jeweils eine Wellfolie 16 verläuft, deren Wellenzenite an die beiden glatten Papierfolien 14 angeklebt sind. In die Zwischenräume 17 können Graspartikel 100 eingefüllt bzw. eingeblasen sein. Diese als Einblasprodukt dienenden Graspartikel 100 sind aus 100 Naturfasern, die aus Einjahrespflanzen gewonnen werden. Ein geringes spezifisches Gewicht und ein freies Volumen führen zu hervorragenden Wärmedämmwerten bei niedrigem Materialverbrauch. Beim Einbhasen zeigt das – gegebenenfalls mit 3 % Borsäure versetzte – Produkt die Bildung eines dreidimensionalen Vlieses, was eine geringe Verdichtungsneigung und eine hohe Formbeständigkeit gewährleistet. Diese Graspartikel genügen der Brandschutzklasse 5.2, sind biologisch abbaubar sowie CO₂ neutral. Aus ihnen können auch Papierfolien hergestellt und in beschriebener Weise verformt werden.
• Beispielhaft folgen hier einige Maßgaben zu dem Einblasprodukt:
• (a) technische Daten: – Rohdichte von 75 kg/m³ (ein Quadratmeter von einem cm Stärke wiegt 700 g); – Druckfestigkeit von 8 kg/cm² (ein Quadratmeter kann bis 80 Tonnen belastet werden);
• (b) Normmaße: – Wabenstärken von 16, 24, 32 oder 40 mm; – Durchmesser Kern 33 cm; – Außendurchmesser von 100, 125 oder 150 cm.
• 15 zeigt eine Vier-Seitenpresse 84 zum Umformen von Wabenrohlingen in rechteckige Wabenplatten. In einem – ohne Verkleidung dargestellten – portalartigen Pressrahmen 86 aus zwei in Abstand a parallelen Fußprofilen 87 und zwei diese mit Firstprofilen 88 verbindenden Vertikalprofilen 89 sind an Scherenträgern 90 eine obere und eine untere Pressenplatte 92 bzw. 92_t in Abstand h angelenkt, zwischen denen im Pressraum 94 an Horizontalstäben 96 verfahrbare seitliche Pressplatten 98 angeordnet sind.

Claims (12)

1. Werkstück bahn- oder plattenartiger Form mehrlagigen Längsschnittes mit zumindest einem querschnittlich gewellten Wabenkern, der in den Firstbereichen seiner Wellen mit einem i.w. ebenen Blatt kraftschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass um einen Querschnittsmittelpunkt (Q) mehrere aus einer Trägerfolie (14) und einer Wellfolie (16) bestehende Wellprofilschichten (18) angeordnet und miteinander verleimt sind.
2. Werkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellprofilschichten (18) mehrere um eine durch den Querschnittsmittelpunkt (Q) gelegte Längsachse gewickelte Schichten bilden.
3. Werkstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (37, 38, 40) durch wenigstens einen radial zu einer durch seinen Querschnittsmittelpunkt (Q) gelegten Längsachse gerichteten Krafteintrag (P) zu dieser hin verformt ist (5, 6, 7).
4. Werkstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (40) quer zu dem Querschnittsmittelpunkt (Q) bzw. radial zur Längsachse zu einer mehreckigen Wabe verformt ist, wobei mehrere dieser Waben ineinandergreifend zu einem Plattenverbund (42) zusammengefügt sind (8).
5. Werkstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres der Beschreibung und/oder der Zeichnung entnehmbares Merkmal.
6. Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes nach wenigstens einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wellfolie (16) mit zumindest einer Trägerfolie (14) in einem Klebebereich (30, 54) verbunden, auf eine Endrolle gewickelt sowie mit dieser um den Querschnittsmittelpunkt (Q) zu einer Wickelrolle (34) geformt wird, deren Wickelschichten miteinander verklebt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelrolle (34) quer zu ihrer Längsachse in plattenartige Abschnitte zerschnitten wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres der Beschreibung und/oder der Zeichnung entnehmbares Merkmal.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer Endrolle (32) zur Aufnahme einer Wickelrolle (34) aus einer Trägerfolie/n (14) und Wellfolie/n (16) enthaltenden Bahn aus Wellprofil (18) wenigstens eine Leimstation (30, 54) vorgeschaltet und eine Schneidstation nachgeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen der Leimstation (54) vorgeschalteten Abrollbock (46) für das aus einer Trägerfolie (14) und einer Wellfolie (16) bestehende Wellprofil (18) sowie durch einen der Leimstation nachgeordneten Aufrollbock (68) mit Wickeldorn (66) für eine Bahnrolle (70).
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Umfang der Bahnrolle (70) eine Schneidschwinge (72) der Schneidstation zugeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres der Beschreibung und/oder der Zeichnung entnehmbares Merkmal.