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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft im Wesentlichen ein Produkt für Struktur-, Verpackungs- und andere Anwendungen und das Verfahren zum Anfertigen des Produkts.
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Hintergrund der Erfindung
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In der Luftfahrtindustrie werden Wabenprodukte als eine Kernkomponente für sandwichartige Platten und Tafeln verwendet, welche widerstandsfähig gegen Verbeulen und Verbiegen sind. Diese Wabenprodukte umfassend jeweils mehrere Zellen, welche im Querschnitt eine im Wesentlichen hexagonale Form aufweisen. Derartige Produkte können, u. a. Materialien, aus Aluminium, Faserpapier oder Kunststoff gefertigt werden. Eine sandwichartige Struktur kann angefertigt werden, welche zwei Abdeckschichten oder Außenhäute aufweist, welche an das Wabenprodukt geschweißt, damit klebend verbunden oder auf andere Art und Weise daran befestigt sind, um ein mehrschichtiges oder mehrfach laminiertes Material zu erzeugen. Ein Interesse, welches in anderen Industriesektoren betreffend die Verwendung von leichtgewichtigen sandwichartigen Strukturen ausgedrückt wird, ist zumindest teilweise aufgrund der Realisierung ihrer hohen Festigkeitseigenschaften, während ein verhältnismäßig niedriges strukturelles Gewicht pro Volumen des Produkts beibehalten wird, kontinuierlich anwachsend.
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Ein mehrschichtiges oder mehrfach laminiertes Material mit einem Wabenprodukt als den Kern davon kann in der Verpackungsindustrie verwendet werden. Bei einer Automobilteilverpackung und vergleichbaren Märkten muss ein derartiges Produkt jedoch mit Wellpappe oder Wellkunststoff oder ähnlichen Materialien konkurrieren, welche schnell und verhältnismäßig kostengünstig hergestellt werden können.
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US-Patent Nr. 6,183,836 offenbart einen Wabenkern zur Verwendung in einem sandwichartigen Material, wobei das Material des Wabenkerns geschnitten wird und dann gefaltet wird, um mehrere hexagonale Zellen zu erzeugen. Aufgrund der Schnitte in der Schicht vor dem Falten der Schicht können die resultierenden Zellen schwächer als gewünscht sein.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines gefalteten Wabenkerns zur Verwendung in sandwichähnlichen Materialien aus einer durchgängigen ungeschnittenen Bahn ist in dem
US-Patent Nr. 6,726,974 offenbart. Das
US-Patent Nr. 6,800,351 offenbart ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines gefalteten Wabenkerns, welches ein Anritzen eines gewellten Materials vor einem Drehen miteinander verbundener gewellter Streifen aufweist. Der Wabenkern, welcher aus einer Verwendung von einem dieser Verfahren resultiert, kann Material aufweisen, welches zu dem Gewicht des Wabenkerns beiträgt, aber die Festigkeit des Wabenkerns nicht signifikant verbessert.
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Dementsprechend gibt es einen Bedarf an einem mehrschichtigen Produkt, welches eine Innenlage mit Wabenkernbereichen und ein günstiges Festigkeits-zu-Gewichts-Verhältnis aufweist.
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Ferner gibt es einen Bedarf an einem Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Produkts mit einer Innenschicht mit Wabenkernbereichen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines sandwichähnlichen oder mehrschichtigen Produkts mit einer Innenschicht, welche Wabenkernbereiche oder -abschnitte aufweist. Das Produkt kann eine beliebige Anzahl von Schichten aufweisen; das Produkt soll nicht als auf drei Schichten beschränkt angesehen werden. Die Verfahren der vorliegenden Erfindung können verwendet werden, um Produkte für eine Verwendung in einer beliebigen gewünschten Umgebung oder Industrie anzufertigen, einschließlich Verpackungsmaterialien, sind aber nicht darauf beschränkt.
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Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung umfasst ein Verfahren zum Anfertigen eines mehrschichtigen Produkts ein Bewegen einer im Wesentlichen planaren Materialbahn in einer ersten Richtung. Die im Wesentlichen planare oder im Wesentlichen flache Materialbahn kann von einer Rolle eines Materials abgerollt werden, bevor sie bearbeitet wird. Die Bahn oder die Bahnen können an dem Anfang des Verfahrens und bei einer beliebigen Stufe in dem Verfahren auf eine beliebige gewünschte Temperatur erwärmt werden und können von einer beliebigen gewünschten Dicke sein. Zusätzlich kann die Bahn oder können die Bahnen aus einem beliebigen gewünschten Material sein, einschließlich Kunststoff, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
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Der nächste Schritt umfasst ein Bearbeiten eines Bereichs der im Wesentlichen planaren Materialbahn, um ein im Wesentlichen gewelltes Profil mit abgeflachten Bergen und abgeflachten Tälern, welche über Verbindungsabschnitte der Bahn verbunden sind, zu erzeugen, wobei sich die abgeflachten Berge und abgeflachten Täler in der ersten Richtung erstrecken. Bei einer Ausführungsform sind die abgeflachten Berge in einer Ebene über der im Wesentlichen planaren Materialbahn koplanar und die abgeflachten Täler sind zu der im Wesentlichen planaren Materialbahn koplanar. Der Bearbeitungsschritt umfasst ein Verwenden von mindestens einem beweglichen Werkzeug, welches erwärmt sein kann oder nicht.
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Ein weiterer Schritt umfasst ein Falten des bearbeiteten Bereichs der Bahn, um einen Wabenkernbereich zu erzeugen. Ein weiterer Schritt umfasst ein zeitweiliges Anhalten oder Pausieren der Bearbeitung (der Verwendung des Werkzeugs), während der im Wesentlichen planaren Materialbahn ermöglicht wird, ihre Bewegung in der ersten Richtung fortzusetzen.
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Ein weiterer Schritt umfasst ein Anbringen oder Befestigen von Außenhäuten an mehrere beabstandet angeordnete Wabenkernbereiche. Um ein Produkt einer gewünschten Größe zu erhalten, kann der letzte Schritt in dem Verfahren ein Schneiden der im Wesentlichen planaren Materialbahn und der Außenhäute umfassen, um das fertiggestellte Produkt zu erzeugen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren ein Anfertigen eines mehrschichtigen Produkts, welches eine Innenschicht mit Wabenkernbereichen aufweist, ein Anbringen von Außenhäuten an der Innenschicht und ein Schneiden der kombinierten Schichten auf eine gewünschte Größe. Das Verfahren zum Anfertigen der Innenschicht umfasst ein kontinuierliches Bewegen einer im Wesentlichen flachen Materialbahn. Die im Wesentlichen flache Bahn kann von einer Rolle abgerollt werden und mit beliebigen herkömmlichen Mitteln, wie z. B. einem Beförderungsmittel, bewegt werden. Das Verfahren zum Anfertigen des Wabenkerns umfasst ferner ein plastisches Verformen eines ersten Abschnitts der im Wesentlichen flachen Materialbahn, um ein im Wesentlichen gewelltes Profil mit abgeflachten Bergen und abgeflachten Tälern, welche über Verbindungsabschnitte der Bahn verbunden sind, zu erzeugen. Ein bewegliches Werkzeug kann verwendet werden, um die im Wesentlichen flache Materialbahn plastisch zu verformen. Das Werkzeug kann erwärmt werden. Die abgeflachten Berge und abgeflachten Täler erstrecken sich in der Bewegungsrichtung der Bahn.
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Ein weiterer Schritt beim Anfertigen der Innenschicht umfasst ein Falten des ersten plastisch verformten Abschnitts der Materialbahn, um einen ersten Wabenkernbereich zu erzeugen. Ein weiterer Schritt beim Anfertigen des Wabenkerns umfasst ein Fortsetzen, die im Wesentlichen flache Materialbahn zu bewegen, während das Werkzeug nicht verwendet wird oder innehält. Ein weiterer Schritt beim Anfertigen der Innenschicht umfasst ein plastisches Verformen eines zweiten Abschnitts der im Wesentlichen flachen Materialbahn, um ein im Wesentlichen gewelltes Profil mit abgeflachten Bergen und abgeflachten Tälern, welche über Verbindungsabschnitte der Bahn verbunden sind, zu erzeugen. Die abgeflachten Berge und abgeflachten Täler erstrecken sich in der Bewegungsrichtung der Bahn. Ein weiterer Schritt beim Anfertigen der Innenschicht umfasst ein Falten des zweiten plastisch verformten Abschnitts der Materialbahn, um einen zweiten Wabenkernbereich beabstandet von dem ersten Wabenkernbereich zu erzeugen.
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Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Anfertigen eines Wabenprodukts ein Anfertigen einer Innenschicht mit beabstandet angeordneten Wabenkernbereichen durch Bewegen einer im Wesentlichen flachen Materialbahn in einer ersten Richtung. Ein weiterer Schritt umfasst ein plastisches Verformen von Abschnitten der im Wesentlichen flachen Bahn unter Verwendung eines Werkzeugs, um ein im Wesentlichen gewelltes Profil mit abgeflachten Bergen und abgeflachten Tälern, welche über Verbindungsabschnitte der Bahn verbunden sind, zu erzeugen, wobei sich die abgeflachten Berge und abgeflachten Täler in der Bewegungsrichtung der Bahn erstrecken. Ein weiterer Schritt umfasst ein Falten der plastisch verformten Abschnitte der Materialbahn, um mehrere beabstandet angeordnete Wabenkernbereiche, welche durch die im Wesentlichen flache Bahn verbunden sind, zu erzeugen. Ein weiterer Schritt umfasst ein Anbringen von Außenhäuten an der, Innenschicht mit den beabstandet angeordneten Wabenkernbereichen.
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Ungeachtet des Verfahrens, welches verwendet wird, um das mehrschichtige Produkt zu erzeugen, ist ein Vorteil, dass ein leichtgewichtiges stabiles Produkt mit einem großen Festigkeits-zu-Gewichts-Verhältnis schnell und einfach in einer gewünschten Größe oder Höhe hergestellt werden kann. Das Produkt dieser Erfindung, welches gemäß einem beliebigen der hierin beschriebenen Verfahren hergestellt werden kann, weist ein verhältnismäßig hohes Festigkeits-zu-Gewichts-Verhältnis auf und kann aus vielen unterschiedlichen Materialien schnell und kostengünstig angefertigt werden. Das Festigkeits-zu-Gewichts-Verhältnis kann durch strategisches Entfernen von Material von der Bahn zu irgendwelchen Zeiten bei dem Verfahren des Herstellens des Produkts verbessert werden. Das mehrschichtige Produkt kann in ein beliebiges gewünschtes Produkt eingebaut werden oder in einer beliebigen gewünschten Art und Weise verwendet werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden klarer werden, wenn die nachfolgende detaillierte Beschreibung der Zeichnungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, in welchen:
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1 eine Perspektivansicht einer im Wesentlichen planaren Materialbahn ist, welche abgerollt wird und von einem beweglichen Thermoformwerkzeug bearbeitet wird;
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2 eine Perspektivansicht des thermogeformten Abschnitts der Bahn der 1 ist, welche gefaltet wurde;
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3A eine Perspektivansicht von zwei Außenhäuten ist, welche an die gefaltete Bahn der 2 angebracht werden;
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3B eine Perspektivansicht der Bahn der 3A ist, welche weiter bearbeitet wird;
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4 eine Perspektivansicht eines Abschnitts einer bearbeiteten Bahn gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist;
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5 eine Perspektivansicht des Abschnitts der Bahn der 4 ist;
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5A eine Perspektivansicht eines fertiggestellten Produkts ist, welches durch das in den 1–5 gezeigte Verfahren angefertigt wurde;
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6 eine Perspektivansicht einer Vorrichtung zum Anfertigen eines mehrschichtigen Produkts unter Verwendung des Verfahrens der 1–5 ist;
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6A eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6A–6A der 6 ist;
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6B eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6B–6B der 6 ist;
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7 eine Perspektivansicht von gegenüberliegenden Außenhäuten ist, welche an beabstandet angeordnete Streifen angebracht werden, welche von der Vorrichtung der 6 hergestellt wurden;
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8 eine Perspektivansicht eines fertiggestellten Produkts ist, welches mit dem in den 6 und 7 gezeigten Verfahren angefertigt wurde;
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9 eine Perspektivansicht einer Vorrichtung ist, welche verwendet wird, um einen Abschnitt eines alternativen Produkts zu erzeugen;
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10 eine Perspektivansicht von gegenüberliegenden Außenhäuten ist, welche an Streifen angebracht werden, welche von der Vorrichtung der 9 erzeugt wurden; und
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11 eine Perspektivansicht eines fertiggestellten Produkts ist, welches mit dem in den 9 und 10 gezeigten Verfahren angefertigt wurde.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
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Bezug nehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 ist eine flexible Materialbahn 10 in eine Rolle 12 um einen Kern 14 gewickelt. Nach einem Abwickeln oder Abrollen ist die Materialbahn 10 im Wesentlichen planar oder flach. Sie wird dann in der Richtung eines Pfeils 16 in einer üblichen Art und Weise gezogen oder bewegt. Obwohl es nicht gezeigt ist, kann die Bahn 10 um einige oder zwischen einigen Rollen geführt werden, bevor sie, wie nachfolgend beschrieben, bearbeitet oder verformt wird.
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Die flexible Materialbahn 10 kann massiv sein oder Öffnungen aufweisen, welche zu einer beliebigen Stufe bei dem Verfahren dadurch ausgebildet werden, wie es in der US-Patentanmeldung Nr. 11/535,623 dargestellt und/oder beschrieben ist, welche hierin vollständig mit aufgenommen ist.
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Der nächste Schritt bei dem in den
1–
5 gezeigten Verfahren ist, einen ersten Abschnitt oder Bereich
18 der abgewickelten Materialbahn
10 für eine vorbestimmte Zeitdauer plastisch zu verformen oder zu bearbeiten. Dies kann durch Verwenden eines beweglichen Werkzeugs
20 bewerkstelligt werden, welches auf eine beliebige gewünschte Temperatur erwärmt sein kann. Alternativ kann die abgerollte Materialbahn
20 erwärmt werden, bevor sie mit dem Werkzeug
20 plastisch verformt wird. Dieses Bearbeiten oder Verformen erzeugt ein im Wesentlichen gewelltes Profil mit abgeflachten Bergen
22 und abgeflachten Tälern
24, welche sich in der Bewegungsrichtung der Bahn
10, welche durch einen Pfeil
16 gezeigt ist, erstrecken. Das Werkzeug
20 verformt die abgerollte Materialbahn
10 plastisch in einer Art und Weise, welche in dem
US-Patent Nr. 6,726,974 beschrieben ist, welches hierin vollständig mitaufgenommen ist. Insbesondere sind die abgeflachten Berge koplanar in einer Ebene P1, welche über der Ebene P2 der abgerollten Bahn
10 erhöht ist. Die abgeflachten Täler
24 bleiben in der Ebene P2 der abgerollten Bahn
10.
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Obwohl das Werkzeug 20 so gezeigt ist, dass es eine Prägung in die Bahn 10 einprägt, können andere Konfigurationen oder Arten von Wellen in die Bahn 10 eingeprägt werden, wie es in der US-Patentanmeldung Nr. 11/535,623 beschrieben ist.
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Wie in
2 gezeigt ist, ist der nächste Schritt bei dem Verfahren, den plastisch verformten ersten Abschnitt
18 der abgerollten Bahn
10 entlang Faltlinien
26 in einer Art und Weise zu falten, wie es das
US-Patent Nr. 6,726,974 und/oder die US-Patentanmeldung Nr. 11/535,623 lehrt. Diese Faltlinien
26 erstrecken sich quer von einem Seitenrand
25 der Bahn
10 zu dem gegenüberliegenden Seitenrand
25 in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Bahn
10. Wie es in
3A und
3B gezeigt ist, verkürzt sich der bearbeitete erste Abschnitt
18 der Bahn
10, nachdem er gefaltet wurde, und wird ein erster Wabenkernbereich
5.
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Wie es in den 3A bis 5 gezeigt ist, ist der nächste Schritt bei dem Verfahren, die Bearbeitung der sich bewegenden Materialbahn 10 anzuhalten, d. h., das Werkzeug 20 zeitweilig anzuhalten oder pausieren zu lassen, während sich die Bahn 10 kontinuierlich in der ersten Richtung (der Richtung des Pfeils 16 oder flussabwärts) bewegt. Wenn das Werkzeug 20 „ausgeschaltet” ist oder nicht verwendet wird (inaktiv), bewegt sich die Materialbahn 10 weiter und erzeugt eine Lücke 28 zwischen Wabenkernbereichen 5. Siehe 4. In der Lücke 28 ist die Bahn 10 unbearbeitet (ist nicht plastisch verformt) und bleibt verhältnismäßig flach oder planar.
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Wie in 3B gezeigt ist, kann das Werkzeug 20, wenn es gewünscht ist, wieder „eingeschaltet” oder betätigt werden, um einen zweiten physikalisch verformten Abschnitt oder Bereich 18 der abgerollten Materialbahn 10 beabstandet nachgelagert zu dem vorgelagerten Wabenkernbereich 5 und nachgelagert zu einer Lücke 28 zu erzeugen. Nachdem er gefaltet wurde, ist der zweite Wabenkernabschnitt oder Bereich 18 der Materialbahn 10 nachgelagert zu dem ersten bearbeiteten Bereich oder Abschnitt 18 angeordnet, welcher zeitlich früher und vorgelagert erzeugt wurde. Siehe 4 und 5. Dieses Verfahren des Startens und Anhaltens des Betriebs des Werkzeugs und somit der physikalischen Verformung der sich kontinuierlich bewegenden Materialbahn erzeugt mehrere beabstandet angeordnete Wabenkernbereiche 5, welche stabiler als andere Bereiche oder Lücken 28 dazwischen sind, welche keinen Wabenkern aufweisen. Die Zeitsteuerung des Betriebs der Schritte, welche notwendig ist, um die beabstandet angeordneten Wabenkernbereiche 18 zu erzeugen, kann wie gewünscht variiert werden und soll nicht als beschränkend aufgefasst werden. Ebenso sind die Größen der beabstandeten Lücken 28 und beabstandeten Wabenkernbereiche 18, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, nicht als beschränkend anzusehen, sondern sind vielmehr nur darstellend.
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Ein weiterer Schritt bei dem Verfahren ist ein Anbringen oder Befestigen von Außenhäuten 30 an obere und untere Flächen 32, 34 der beabstandet angeordneten Wabenkernbereiche 5 in der Bewegungsrichtung der Bahn 10. Zusätzlich kann die untere Außenhaut 30 an der unteren Fläche 36 der Materialbahn 10 zwischen den beabstandet angeordneten Wabenkernbereichen 5 (in den Lücken 28) angebracht oder befestigt werden. Die obere Fläche der Bahn 10 wird durch das Bezugszeichen 37 bezeichnet. Wie in 5 gezeigt ist, erzeugt dieses Verfahren, welches zuvor mit den in einer beliebigen gewünschten Reihenfolge ausgeführten Schritten beschrieben wurde, einen durchgängigen Materialstreifen 38 mit einer sandwichähnlichen oder dreischichtigen Zusammensetzung, wobei Außenhäute 30 außen sind und an der fortlaufenden inneren Schicht 40 befestigt sind. Die fortlaufende innere Schicht umfasst beabstandet angeordnete Wabenkernbereiche 5, zwischen welchen Lücken 28 sind.
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Wie in den 5 und 5A dargestellt ist, kann der Streifen 38 mit einer Schneidvorrichtung 42 auf eine Größe geschnitten werden, um ein fertiggestelltes Produkt 44 zu erzeugen, welches eine Wabeninnenschicht aufweist. Obwohl in 5A ein Produkt 44 mit einer Größe dargestellt ist, kann das Produkt 44 eine beliebige gewünschte Größe, d. h., Länge, Breite und/oder Höhe, haben.
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6–8 stellen ein weiteres Verfahren zum Anfertigen eines weiteren Wabenprodukts 46 dar. 6 stellt eine Vorrichtung 48 dar, welche mehrere Materialbahnen 50a–f umfasst, welche auf beabstandet angeordneten Rollen 52a–f gewickelt sind. Die Rollen 52a–f werden von einer Halterung 54 in der Form eines Stabes gehalten. Obwohl sechs Materialrollen dargestellt sind, kann eine beliebige Anzahl von Rollen und/oder Materialbahnen bei diesem Verfahren zum Herstellen eines Wabenprodukts verwendet werden. Ebenso können die Rollen von einer beliebigen Halterung (beliebigen Halterungen) gehalten werden und können an anderen Stellen als den in den 6–8 dargestellten angeordnet werden. Nachdem die Bahnen 50a–f abgewickelt wurden, werden sie durch eine Bearbeitungsanlage 56 geführt. Innerhalb der Anlage 56 wird jede Bahn in einer Art und Weise bearbeitet, wie es in den 1–5 gezeigt ist. Eine Steuerung 58 steuert die zeitliche Koordinierung der Bearbeitung oder Verformung einer jeden Bahn innerhalb der Anlage 56 sowie die Geschwindigkeit der Bewegung der Bahnen.
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Wie es in den 6A und 6B gezeigt ist, kann die Dicke oder Höhe der abgewickelten Bahnen unterschiedlich sein. 6A zeigt eine Bahn 50f mit einer Dicke d1, welche kleiner ist als die Dicke d2 der in 6B gezeigten Bahn 50d. Der Ort der Bahnen, welcher im Querschnitt gezeigt ist, ist nur darstellend und soll nicht als beschränkend angesehen werden. Z. B. können die nicht im Querschnitt gezeigten Bahnen, die Bahnen 50a–50c und 50e, die Dicke der Bahn 50f oder der Bahn 50d oder eine beliebige andere gewünschte Dicke haben. Mit anderen Worten kann eine beliebige Anzahl von Bahnen eine beliebige gewünschte Dicke aufweisen. Alternativ können alle Bahnen die gleiche Dicke haben.
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Wie es in 6 gezeigt ist, werden die äußerten Bahnen 50a und 50f durchgängig von der Anlage 56 bearbeitet, um durchgängige Wabenkernränder 60 zu erzeugen. Die inneren Bahnen 50b–e werden lückenhaft von der Anlage 56 bearbeitet, um beabstandet angeordnete Wabenkernblöcke62b–e zu erzeugen. Die Wabenkernblöcke 62b sind über die Bahn 50b miteinander verbunden, wie es zuvor beschrieben wurde und in 1–5 gezeigt wurde. Die Wabenkernblöcke 62c sind über die Bahn 50c miteinander verbunden. Die Wabenkernblöcke 62d sind über die Bahn 50d miteinander verbunden. Die Wabenkernblöcke 62e sind über die Bahn 50e miteinander verbunden.
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Nachdem sie durch die Anlage 56 geleitet wurden, bewegen sich alle bearbeiteten beabstandet angeordneten Streifen 64 in der Richtung der Pfeile, welche in den 6–9 gezeigt sind. 7 zeigt zwei Außen- oder Schutzhäute 66, welche über und unter den beabstandet angeordneten Streifen 64 angeordnet werden, um ein durchgängiges dreischichtiges Produkt 65 zu erzeugen. Die Außenhäute 66 sind so gezeigt, dass sie von Materialrollen 68 bereitgestellt werden, aber sie können in einer beliebigen bekannten Art und Weise zugeführt werden. Eine Schneideinrichtung oder Schneidvorrichtung 70 schneidet das durchgängige dreischichtige Produkt 65 auf eine gewünschte Größe mit einer Längsabmessung oder Länge L in der Bewegungsrichtung des Materials und einer Querabmessung oder Bereite W senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Materials, wie es in den 7 und 8 gezeigt ist. Ergebnis ist ein fertiggestelltes Produkt 72 mit einer inneren Schicht 73, welche Wabenkernbereiche mit stabilen Rändern oder Seiten und einem Schachbrettinneren aufweist. Alternativ kann das dreischichtige durchgängige Produkt 65 aufgerollt werden und später geschnitten werden, um Produkte 72 von gewünschten Größen zu erhalten. Dieses Verfahren ermöglicht, dass das Produkt 46 weniger als vergleichbare Produkte mit einem ganzen Wabenkern wiegt, ohne einen Festigkeits- oder Funktionsfähigkeitskompromiss einzugehen.
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9–11 stellen ein weiteres Verfahren zum Anfertigen eines weiteren mehrschichtigen Produkts 72 mit einer inneren Wabenschicht dar. 9 stellt eine Vorrichtung 74 dar, welche mehrere Materialbahnen 76a–f umfasst, welche auf Rollen 78a–f gewickelt sind, welche von einer Halterung 80 in der Form eines Stabes gehalten werden. Obwohl sechs Materialrollen dargestellt sind, kann eine beliebige Anzahl von Rollen und/oder Materialbahnen bei diesem Verfahren zum Anfertigen eines Wabenprodukts verwendet werden. Ebenso können die Rollen von einer beliebigen Halterung (beliebigen Halterungen) gehalten werden und können an anderen Orten als denjenigen, welche in den 6–8 dargestellt sind, angeordnet werden. Nachdem die Bahnen 76a–f abgewickelt oder abgerollt wurden, werden sie durch eine Bearbeitungsanlage 82 geleitet. Innerhalb der Anlage 82 wird jede Bahn in einer Art und Weise bearbeitet, wie es in den 1–5 gezeigt ist. Eine Steuerung 84 steuert eine zeitliche Koordination der Bearbeitung einer jeden Bahn innerhalb der Anlage 82.
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Wiederum kann die Dicke oder Höhe der Bahnen unterschiedlich sein. Alternativ können die Bahnen alle die gleiche Dicke aufweisen. Mit anderen Worten kann eine beliebige Anzahl von Bahnen eine beliebige gewünschte Dicke aufweisen.
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Wie es in 9 gezeigt ist, werden die äußersten Bahnen 76a und 76f durchgängig von der Anlage 82 bearbeitet, um durchgängige Wabenkernränder oder Seiten 86 zu erzeugen. Die inneren Bahnen 76b–e werden von der Anlage 82 lückenhaft bearbeitet, um beabstandet angeordnete Wabenkernblöcke 88b–e zu erzeugen. Die beabstandet angeordneten Wabenkernblöcke 88b sind über die Bahn 76b miteinander verbunden. Die beabstandet angeordneten Wabenkernblöcke 88c sind über die Bahn 76c miteinander verbunden. Die Wabenkernblöcke 88d sind über die Bahn 76d miteinander verbunden. Die beabstandet angeordneten Wabenkernblöcke 88e sind über die Bahn 76e miteinander verbunden.
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Alle diese bearbeiteten Streifen 90 bewegen sich in der Richtung der Pfeile, welche in den 9–11 gezeigt sind. Die 10 zeigt zwei Außen- oder Schutzhäute 92, welche über und unter den benachbarten Streifen 90 angeordnet werden, um ein durchgängiges dreischichtiges Produkt 98 zu erzeugen. Die Außenhäute 92 werden von Materialrollen 94 bereitgestellt. Eine Schneideinrichtung oder Schneidvorrichtung 96 schneidet das dreischichtige Produkt 98 auf eine gewünschte Größe eines Produkts 100 mit einer Längsabmessung oder Länge L in der Bewegungsrichtung des Materials und einer Querabmessung oder Breite W senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Materials. Alternativ kann das durchgängige dreischichtige Produkt 98 aufgerollt werden und später geschnitten werden, um Produkte 100 von gewünschten Größen zu erhalten.
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Das Produkt 100 weist aufgrund der Wabenseiten oder Ränder 86 und der ausgerichteten äußersten Blöcke 88b–e, welche an den Enden der Streifen 90 angeordnet sind, einen durchgängigen Rand mit erhöhter Festigkeit relativ zu dem Inneren des Produkts 100 auf. Dieses Verfahren ermöglicht, dass das Produkt 100 weniger als vergleichbare Produkte wiegt, welche einen massiven Wabenkern aufweisen, ohne einen Festigkeits- oder Funktionskompromiss einzugehen.
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Obwohl ich mehrere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben habe, wird ein Fachmann Änderungen und Modifikationen verstehen, welche durchgeführt werden können, ohne von dem Sinn der Erfindung abzuweichen.
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Obwohl z. B. eine Konfiguration einer Zelle dargestellt und beschrieben wurde, können die Zellen der vorliegenden Erfindung andere Konfigurationen aufweisen, wie z. B. in zylindrischer Form. Daher beabsichtige ich, nur durch den Umfang der nachfolgenden Ansprüche und Äquivalenten davon beschränkt zu werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6183836 [0004]
- US 6726974 [0005, 0035, 0037]
- US 6800351 [0005]
