DE1303387B - Verfahren zur herstellung eines leichtbauelements - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines leichtbauelements

Info

Publication number
DE1303387B
DE1303387B DE1967M0075267 DEM0075267A DE1303387B DE 1303387 B DE1303387 B DE 1303387B DE 1967M0075267 DE1967M0075267 DE 1967M0075267 DE M0075267 A DEM0075267 A DE M0075267A DE 1303387 B DE1303387 B DE 1303387B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layers
layer
fabric
expansion
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1967M0075267
Other languages
English (en)
Other versions
DE1303387C2 (de
Inventor
Der Anmelder Ist
Original Assignee
Maistre, Michel Antoine Jules, Paris
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maistre, Michel Antoine Jules, Paris filed Critical Maistre, Michel Antoine Jules, Paris
Publication of DE1303387B publication Critical patent/DE1303387B/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1303387C2 publication Critical patent/DE1303387C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/32Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure formed of corrugated or otherwise indented sheet-like material; composed of such layers with or without layers of flat sheet-like material
    • E04C2/326Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure formed of corrugated or otherwise indented sheet-like material; composed of such layers with or without layers of flat sheet-like material with corrugations, incisions or reliefs in more than one direction of the element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31DMAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER, NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B31B OR B31C
    • B31D3/00Making articles of cellular structure, e.g. insulating board
    • B31D3/002Methods for making cellular structures; Cellular structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • E04C2002/3411Dimpled spacer sheets
    • E04C2002/3422Dimpled spacer sheets with polygonal dimples
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2/3405Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets
    • E04C2002/3472Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts spaced apart by profiled spacer sheets with multiple layers of profiled spacer sheets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • E04C2002/3494Apparatus for making profiled spacer sheets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1002Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina
    • Y10T156/1003Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina by separating laminae between spaced secured areas [e.g., honeycomb expanding]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24174Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including sheet or component perpendicular to plane of web or sheet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24628Nonplanar uniform thickness material
    • Y10T428/24661Forming, or cooperating to form cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauelements mit unmittelbar nebeneinanderliegenden, geschlossenen polyedrischen Zellen, deren Wände wenigstens drei sich schneidende Scharen paralleler äquidistanter durchgehender Ebenen bilden.
Ein Leichtbauelement dieser Art ist aus den Fig. 1 bis 3 und 9 der britischen Patentschrift 601674 bekannt. Es besteht im Prinzip aus zwei Elementteilen, welche ebenflächige Erhebungen in Form von mit ihren Grundflächen aneinander grenzenden gleichartigen Pyramiden aufweisen, wobei die beiden Elementtcile mit ihren einander zugewandten Erhebungen so zusammengefügt sind, daß ihre Erhebungen zueinander komplementär ineinandergreifen, derart, daß die ebenen Flächen der Erhebungen ununterbrochen durchgehende, geschlossene ze'.lenbegrenzende Ebenen bilden.
Nach der britischen Patentschrift 601 674 wird zur Herstellungeines derartigen Leichtbauelements in der Wise vorgegangen, daß man zunächst die beiden erwähnten gleichartigen Elementteile mit den pyramidenförmigen Erhebungen erzeugt; dies kann entweder ausgehend von einem ebenen platten- oder folienförmigen Material durch entsprechende Preßverformung, oder im Gießformverfahren erfolgen, oder durch Zusammenbau aus Einzelteilen, die durch Verschweißung oder anderweitig miteinander verbunden werden; alternativ können auch zunächst die einzelnen Pyramiden vorgefertigt werden (beispielsweise durch Preßverformung oder im Gießverfahren oder durch Zusammenbau aus Einzelteilen) und diese Pyramiden sodann mit ihren Grundflächen nebeneinanderliegend miteinander zu den betreffenden Elementteilen verbunden werden. Sodann müssen die so erhaltenen Elementteile mit ihren einander zugewandten Erhebungen komplementär zueinander zusammengefügt und in dieser Lage miteinander verbunden werden. Hierzu ist gemäß der britischen Patentschrift 601674 vorgesehen, daß an den Schrägkanten der Pyramiden eines der Elementteile Vorsprünge vorgesehen sind, welche in entsprechende Ausnehmungen an den Schrägkanten der Pyramiden des komplementären Elementteils einrasten oder entsprechende Vorsprünge an den Pyramiden des anderen Elementteils hintergreifen. Dieses bekannte Herstellungsverfahren ist nicht nur umständlich und aufwendig, sondern auch im Ergebnis unbefriedigend. Die Anformung der Vorsprünge und/oder Ausnehmungen an den Elementteilen bedingt eine erhebliche Komplizierung, zumal diese Vorsprünge bzw. Ausnehmungen, um einen einigermaßen genauen Eingriff der beiden Elementteile ineinander zu gewährleisten, mit hoher Paßgenauigkeit erzeugt werden müssen. Selbst wenn dies durch entsprechenden Aufwand bei der Herstellung der einzelnen Elementteile sichergestellt wird, besitzt jedoch das beim Zusammenfügen der beiden Elementteile erhaltene Enderzeugnis nur eine unzureichende Eigensteifigkeit und Festigkeit gegenüber Beanspruchungen, welche in Richtung einer Verschiebung der beiden Elementteile gegeneinander wirken, da die beiden Eiementteile jeweils an jeder Schrägkante der Pyramiden nur punktförmig an den Stellen der Vorsprünge miteinander verbunden sind, wobei auch diese punktweise, nur formschlüssige Verbindung infolge der unvermeidlichen Toleranzen bei der Herstellung der ineinandergreifenden Formelemente (Vorsprünge bzw. Ausnehmungen) ein gewisses Spiel aufweist. Bei dieser nur punktförmigen Verbindung an jeweils nur einer Stelle der Schrägkanten der Pyramiden ist nicht auszuschließen, daß sich die längs einer Schrägkante berührenden Pyramidenflächen zweier komplementärer Pyramiden der beiden Elementteile bei entsprechender Beanspruchung mit der Verbindungsstelle als Drehpunkt geringfügig übereinander schieben, wodurch das durch die ununterbrochen durchgehenden Schrägflächen erzielte vorteilhafte Festigkeitsverhalten beeinträchtigt wird. Zwar ist in der britischen Patentschrift 606674 zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit der beiden Elementteile auch die Möglichkeit vorgesehen, ein mit seinen Knotenpunkten in den jeweiligen Verbindungsstellen liegendes Drahtgitter einzulagern und gegebenenfalls die beiden Elementteile zusätzlich entlang den Berührungskanten der komplementären Pyramiden durch Verschweißung oder Verklebung linienförmig zu verbinden, wobei die beiden Element-
teile zunächst durch erhöhte Pressung in Richtung senkrecht zur Hauptebene des Leichthauelements an ihren Berührungslinien anzustauchen sind, um eine ausreichende Fläche für eine Kleb- oder Schweißverbindung zu erhalten. Die erwähnte Einlagerung eines 5, Drahtgitters ändert nichts an der nur punktweisen Verbindung der beiden Elementteile miteinander und kann höchstens eine Verriegelung dieser punkiweisen Verbindungsstellen bewirken. Die nachträgliche linienförmige Verbindung der beiden Elementteile entlang den Berührungskanten durch Verschweißung oder Verklebung ist kompliziert und - ohne die erwähnte Anstauchung, die ihrerseits jedoch unerwünschte Beeinträchtigungen mit sich bringen kann und im übrigen nur bei bestimmten Materialien mög- »5 Hch ist - im Ergebnis unzuverlässig.
Der Erfindung liegt als Aufgabe die Jchaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines Leichtbauelements der eingangs genannten Art zugrunde, das ausgehend von flachen platten- bzw. folienförmigen Materialla- »° gen in einfacher Weise eine zuverlässige linienförmige Verbindung entlang der gesamten Schrägkanten der pyramidenförmigen Erhebungen im Enderzeugnis gewährleistet, ohne daß hierfür komplizierte Schweißoder Klebvorgänge längs räumlich geneigter Linien »5 erforderlich sind.
Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgesehen, daß drei oder mehrere übereinander geschichtete ebene Lagen aus dem die Zellwände bildenden Werkstoff vorgesehen werden, von denen jeweils zwei benachbarte Werkstofflagen längs Linien miteinander verbunden werden, die ein über die gesamte Fläche sich erstreckendes Netz von viereckigen Maschen bilden und daß anschließend die polyedrischen Zellen mittels Expansion quer zur Schichtungsebene gebildet werden, wobti zumindest diejenigen Werkstofflagen, welche die gegenüber der ursprünglichen Schichtungsebene geneigten Zellwände bilden, aus einem im Zeitpunkt der Expansion verformbaren Werkstoff bestehen.
Indem erfindungsgemäß zunächst mehrere übereinander geschichtete ebene Lagen aus dem die Zellwände bildenden Werkstoff längs eines sich über die gesamte Fläche erstreckenden Maschennetzes miteinander verbunden werden, wobei diese Maschen den Kanten längs der Grundflächen bzw. den Schrägkanten der späteren polyedrischen Zellen im Enderzeugnis entsprechen, wird in verfahrenstechnisch einfacher und gut zugänglicher Weise eine zuverlässige linienförmige Verbindung längs sämtlicher Begrenzungskanten der polyedrischen Zellen gewährleistet. Die auf diese Weise in einer ebenen mehrlagigen Schichtung vorbereiteten polyedrischen Zellen werden sodann durch eine anschließende Expansionsbehand- 5j, lung quer zur Schichtungsebene zur Ausbildung gebracht. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet durch geeignete Wahl des Netzes von Verbindungslinien zwischen den jeweils benachbarten Werkstofflagen die Ausbildung vielfältiger polycdrischer Zellenformen, beispielsweise oktaedrischer Zellen oder tetraedrischer Zellen mit Erhebungen in Form von Pyramiden, deren Basen Quadrat-, Rechteck- oder Parallelogrammform besitzen und sich mit ihren Seiten berühren. 6;5
Die Netze von vieleckigen Maschen können aut den beiden Seiten einer Lage so angeordnet werden, daß sie sich decken. Ferner ist es möglich, daß in der Schichtung wenigstens eine Lage aus einem nicht verformbaren Material vorgesehen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Ausführung mit beliebigen Werkstoffen mit der Maßgabe, daß zumindest diejenigen Werkstofflagen, welche die gegenüber der ursprünglichen Schichtungsebene geneigten Zellwände bilden, aus fhem im Zeitpunkt der Expansion verfoimbaren Werkstoff bestehen. Nach vorteilhaften Ausgestaltungen können für die verformbaren Werkstofflagen beispielsweise ein thermoplastisches Kunststoffmaterial oder mit wärmehärtbaren Kunststoffen getränkte Gewebeschichten verwendet werden.
Hinsichtlich der Verbindung der benachbarten Werkstofflagen kommen, je nach dem jeweils verwendeten Material, die hierfür geeigneten Verfahren wie Verklebung, Verschweißung, Haftung o. dgl. in Frage. Bei Verwendung von Gewebeschichten kann die Verbindung nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung mittels gegenseitiger Durchdringung der Gewebeschichten mit Hilfe eines besonderen Webverfahrens erfolgen, daß in an sich bekannter Weise die Herstellung von sich längs vorgegebener Linien durchdringenden mehrlagigen Geweben gestattet.
Die Erfindung gestattet die Herstellung von Leichtbauelementen der eingangs genannten Art für die verschiedensten Anwendungsgebiete; neben der Anwendung in Plattenform, wobei sowohl ebene als auch gekrümmte Platten, beispielsweise zur Herstellung von Flugzeugtragflächen, in Frage kommen, indem beispielsweise während der Expansion Kräfte zur Einwirkung gebracht werden, welche dem Element Wölbungen bzw. Krümmungen in gewünschten Richtungen verleihen oder den Raum für seine Expansion beschränken, eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Herstellung beliebig gestalteter Formkörper aus derartigen Leichtbaueletnenten. Besonders interessant ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für Raumfahrtanwendungszwecke, da hierbei in sehr kompakter platzsparender Form vorimprägnierte, biegsame Teile beispielsweise unter der Wirkung eines interplanetaren Vakuums zur Expansion und irreversiblen Versteifung gebracht werden können.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert: Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Schnittdarstellung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Leichtbauelements, wobei die Vertikalschnitte gemäß den Linien A-A und B-B in Fig. 2 geführt sind.
Fig. 2 in schematischer Ansicht die Verbindung mehrerer Gewebeschichten bzw. -lagen in einem Stadium des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens eines Leichtbauelements auf Gewebegrundlage,
Fig. 3 in schematischer Ansicht eine Ausführungsform in Verbindung eines zweilagigen Gewebes in Richtung der Fäden,
Fig. 4 in schematischer Ansicht eine Ausführungsform in Verbindung eines zweiiagigen Gewebes diagonal zur Richtung der Fäden,
Fig. 5 in schematischer Schnittansicht eine Aus führungsform mit einem dreischichtigen Gewebe,
Fig. 6 in schematischer Schnittansicht die Zusammenfügung von mehreren mehrlagigen Geweben mi1 je drei Gewebeschichten.
Fig. 7 in schematischer Ansicht die Netze bzw
Scharen von Verbindungslinien zwischen Schichten aus verformbarem Material, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Expansion ein Leichtbauelement mit drei Netzen bzw. Scharen von durchgehenden, die geschlossenen polyedrischen Zellen begrenzenden Ebenen ergeben.
Zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt Fig. 1 in perspektivischer Schnittansicht ein Leichtbauelement, wie es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgehend von einer in Fig. 2 veranschaulichten Schichtung mehrerer ebener Materiallagen α bis /durch jeweils paarweise Verbindung benachbarter Materiallagen längs der ebenfalls in Fig. 2 für die einzelnen Lagenpaare im Ausschnitt in Draufsicht angegebenen Netze von Verbindungslinien und anschließende Expansion erhalten wird. Die in Fig. 2 dargestellten ebenen Schichten α bis /werden bei der Herstellung des Leichtbauelements zu Teilflächen von Doppelpyramiden bzw. Tetraedern umgeformt. In den beiden Schnettebenen A-A und B-B in Fig. 1 sind die umgeformten Schichten mit den dazugehörenden Bezugszeichen α bis / aus der ebenen Anordnung einer Mehrlagenschichtung gemäß Fig. 2 bezeichnet. Im Schnitt A-A bilden die Schichtflächen d und e Doppelpyramidenflächen und as die Schichtflächen a, c sowie e, f Tetraederflächen, während im Schnitt B-B die Schichtflächen b, c Doppelpyramidenflächen und die Schichtflächen a, b sowie c, d und d, e und e, f Tetraederflächen bilden. Die beiden Oberflächen des in Fig. 1 dargestellten Leichtbauelements zeigen pyramidenförmige Vertiefungen, die gegebenenfalls durch zwei ebene üeck- oder Abschlußplatten verschlossen werden können. Fig. 2 zeigt im einzelnen ein Anordnungsschema verschiedener Gewebeschichten, wie es bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren zur Erzeugung des Gebildes gemäß Fig. 1 verwendet werden kann. Die zwei Gewebeschichten α und b sind dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel untereinander gemäß einem Netz viereckiger Maschen verbunden, deren Begrenzungslinien in Richtung der Kett- und Schußfäden verlaufen, wie in dem kreisförmigen Draufsichtsausschnitt links oben in Fig. 2 dargestellt.
Erweitert man die Betrachtung auf eine Schichtung aus drei Gewebeschichten a, b und c, so kann die dritte Schicht c mit der zweiten Schicht b nach einem Netz viereckiger Maschen verbunden werden, das diagonal zu dem zuvor erwähnten Netz der Verbindungslinien zwischen den Lagen α und b liegt und dessen Kreuzungsstellen jeweils nur mit der übernächsten Kreuzungsstelle des ersten Netzes zusammenfallen, wie in Fig. 2 in dem Ausschnitt rechts oben mit voll ausgezogenen Linien dargestellt, während die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Schicht in dünnen gestrichelten Linien angedeutet ist.
Bei einer Schichtung aus vier Gewebeschichten a, b, c und d können die dritte und die vierte Schicht miteinander gemäß einem Netz mit viereckigen Maschen verbunden sein, das sich genau mit dem Netz der Verbindungen zwischen der ersten und der zweiten Schicht deckt, wie das in dem Schema der Fig. 2 in dem Ausschnitt links oben gezeigt ist.
Bei einer Schichtung aus fünf Schichten a, b, c, d und e kann die fünfte Schicht e mit der vierten Schicht d gemäß einem Netz von Maschen verbunden sein, das mit dem Netz der Verbindungslinien zwischen der zweiten und der dritten Schicht übereinstimmt, jedoch gegenüber diesem so versetzt ist, daß seine Kreuzungsstellen sich mit denjenigen Kreuzungsstellen des Netzes zwischen den Schichten α und b oder zwischen c und d decken, die nicht schon zu dem Netz der Verbindungslinien zwischen b und c gehören, wie in Fig. 2 links unten dargestellt ist, wobei diese Verbindung in starken gestrichelten Linien dargestellt ist.
Bei einer Schichtung aus mehr als fünf Gewebeschichten erfolgt die Bindung von der fünften Schicht an in der Reihenfolge ab c d e der Schichtung von fünf Schichten usw., je nach der Anzah 1 von Schichten.
In dem Anordnungsschema der Fig. 2 wurde die Schichtung mit einem parallel zur Richtung der Kett- und Schußfäden verlaufenden Netz von Verbindungslinien begonnen, ebensogut hätte sie jedoch mit einer Diagonalverbindung nach Art der Verbindung zwischen den Schichten b und c beginnen können.
In den Fig. 3 und 4 sind in Draufsicht Beispiele von parallel bzw. diagonal zu den Ketl:- und Schußfäden verlaufenden Netzen von Verbindungslinien dargestellt.
Diese Aufeinanderfolge von Verbindungsnetzen zwischen den verschiedenen Schichten, die vorstehend am Beispiel von Gewebeschichten erläutert wurde, läßt sich in entsprechender Weise auf beliebiges bahnförmiges Material anwenden, das gleichzeitig in mehreren Richtungen dehnbar ist, wie beispielsweise Kunststoffe oder streckbare Metalle, wobei hierbei selbstverständlich eine Bezugnahme auf eine besondere Vorzugsrichtung des Materials entfällt.
Die Herstellung der Verbindungen zwischen den einzelnen Lagen der Schichtung kann in beliebiger geeigneter Weise, je nach Art dieser Schichtung erfolgen, beispielsweise durch Kleben, Klammern, Nähen, Schweißen oder auch durch eine direkte Verbindung bzw. Verknüpfung beim Weben.
Beispielsweise kann die Verbindung zwischen mehreren Gewebeschichten unmittelbar im Verlauf des Webvorgangs durch gleichzeitige Erzeugung mehrerer Gewebeschichten auf demselben Webstuhl erfolgen, wobei die Gewebeschichten bzw. -lagen durch gegenseitige Durchdringung untereinander nach dem in Fig. 2 dargestellten Netzlinienmustei verbunden sind. Die Verbindung zwischen den Schichten durch gegenseitige Durchdringung im Verlauf des gleichzeitigen Webens läßt sich auf verschiedene, an sich bekannte Weise erzielen.
Im einzelnen können bei einem Gewebe mit drei Schichten zwei benachbarte Schichten längs eines in Ausrichtung mit den Gewebefäden verlaufenden Netzes von maschenförmigen Verbindungslinien miteinander verbunden werden, während die dritte Schicht mit der Mittelschicht längs Verbindungslinien gemäß diagonal zu den Gewebefäden verlaufenden rechtekkigen Maschen verbunden wird, wie in Fig. 2 rechts oben gezeigt.
Diese Verbindungen durch gegenseitige Durchdringung der einzelnen Lagen eines Mehrschichtgewebes können auf verschiedene Weisen unter Anwendung an sich bekannter Webtechniken hergestellt werden.
Aus den Mehrschichtgeweben, wie sie durch Verbindungen einzelner Schichten gemäß einer oder einer Kombination mehrerer der vorstehend beschriebenen Bindungsanordnungen erhalten werden, lassen sich sodann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durch anschließende Expansion des Gewebes Leichtbauelemente herstellen, wie weiter unten noch näher
erläutert wird.
Falls man Gebilde großer Stärke (Dicke) wünscht, können mehrere Lagen derartiger Mehrschichtengewebe ihrerseits miteinander verbunden werden; diese Verbindung kann wiederum nach den vorstehend für die Verbindung einzelner Schichten erläuterten Verfahren durchgeführt werden, wobei lediglich auf die Abwechslung zwischen Schräg- ipiagonal-)Verbindungen und in Richtung der Gewe befäden verlaufenden Verbindungen sowie auf ihre gegenseitige Versetzung zu achten ist.
In den Fig. 5 und 6 sind als Beispiele Verbindungsschemata zwischen mehreren Lagen von Mehrschichtengewebe veranschaulicht. Fig. 5 stellt schematisch ein Gewebe mit drei Lagen dar, mit Diagonalverbin- 1S düngen zwischen der ersten und der zweiten Lage und in Richtung der Fäden verlaufender Verbindung zwischen der zweiten und der dritten Lage.
Fig. 6 veranschaulicht eine Anordnung aus Dreischichtgeweben, die durch unterschiedliche Grautö- so nungen angedeutet sind. Die Gewebe sind abwechselnd rechts und verkehrt (d. h. mit ihrer Vorder- bzw. Rückseite) angeordnet, und die Verbindungen erfolgen aufeinanderfolgend durch Diagonalverbindungen und Verbindungen in Richtung der Gewebefäden. »5
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden Vierschichtgewebe aus vier Schichten, die zwei Verbindungen schräg und eine Verbindung in Richtung der Fäden aufweisen, ausschließlich längs in Richtung der Gewebefäden verlaufenden Verbindungslinien miteinander verbunden.
Zur Expansion der in der beschriebenen Weise erhaltenen Mehrschichtgewebe kann man diese vor oder nach der Herstellung der Verbindung /wischen den Schichten mit einem flüssigen Material imprägnieren, aus dem beim Aushärten eine gewisse Gas- oder Dampfmenge freigesetzt werden kann. Hierzu wird die Schichtung aus den untereinander verbundenen und mit dem Treibmittel getränkten Lagen solchen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, welche gleichzeitig die Expansion und die Versteifung infolge der inneren Freisetzung von Gas oder Dampf bewirken. Beispielsweise kann die Schichtung in einen Heizofen eingebracht und im kalten oder erwärmten Zustand einem Unterdruck ausgesetzt werden. Durch die freigesetzten Gase wird das Gebilde expandiert, indem die Schichten an den Stellen, an denen sie nicht miteinander verbunden sind, voneinander getrennt werden ; das Treibmittel, mit welchem das Gewebe imprägniert wurde, verstopft die von den sich kreuzenden Schuß- und Kettfaden gebildeten Löcher und erschwert so das Entweichen des Gases nach außen.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist nicht auf Gewebeschichten beschränkt, sondern eignet sich vielmehr zur Anwendung auf Schichtungen von Lagen aus jedem beliebigen, längs mehreren Richtungen gleichzeitig dehn- bzw. streckbarem Material, wie etwa Kunststoffen oder streckfähigen Metallen. Auch mit diesen Werkstoffen lassen sich Leichtbauelemcnte der eingangs genannten Art nach den vorstehend speziell für Gewebe beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensschritten verwirklichen. Hierbei erfolgt, nach sorgfältiger Herstellung der Verbindungen durch Verschweißen, Verkleben oder in anderer Weise gemäß einem geeigneten Netz von Verbindungslinien, die Expansion, und zwar mittels eines zur Freisetzung von Gasen oder Dämpfen geeigneten beliebigen Treibmittels, das beim Zusammenbau der einzelnen Schichten in die Zellen eingebracht werden kann.
Eine andere Art der Expansion ohne Verwendung eines ein Gas oder einen Dampf abgebenden Treibmittels besteht darin, daß man auf die gegenüberliegenden Flächen eines flachen Schichtungsaggregats einen mechanischen Zug ausübt.
Fig. 7 veranschaulicht die erfindungsgemäße Herstellung eines Leichtbauelemcnts dieser Art durch Expansion einer Schichtung von Lagen aus einem verformbaren Material, die miteinander gemäß einem Sechseckliniennetz verbunden sind, wobei die voll ausgezogenen Linien den Verbindungen zwischen einerbeliebigen Schicht und der unter ihr angeordneten Schicht entsprechen, während die gestrichelten Linien den Verbindungen zwischen dieser gleichen Schicht und der über ihr angeordneten Schicht entsprechen. Nach der Expansion erhält man ein Leichtbauelement, dessen Flächen drei Netzen bzw. Scharen ununterbrochener Ebenen entsprechen, die würfelförmige oder parallelepidedische Zellen begrenzen.
Ein anderes Beispiel für die Herstellung eines Leichtbauelements dieser Kategorie wäre die Expansion eines Aggregats von zwei Schichten aus einem verformbaren Material zwischen zwei Schichten aus einem Material, das keine Verformbarkeit zu besitzen braucht, wobei die Verbindungen der Lagen miteinander nach dem Muster gemäß Fig. 2 vorgenommer sind. Nach der Expansion erhält man hierbei eir Leichtbauelement mit fünf Netzen bzw. Scharen vor Ebenen, wobei ein Netz bzw. eine Schar aus den bei den äußeren nicht verformten Schichten besteht.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauelements mit unmittelbar nebeneinanderliegenden, geschlossenen polyedrischen Zellen, deren Wände wenigstens drei sich schneidende Scharen paralleler äquidistanter durchgehender Ebenen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehrere übereinander geschichtete ebene Lagen aus dem die Zellwände bildenden Werkstoff vorgesehen werden, von denen jeweils zwei benachbarte Werkstofflagen längs Linien miteinander verbunden werden, die ein über die gesamte Fläche sich erstreckendes Netz von viereckigen 1S Maschen bilden und daß anschließend die polyedrischen Zellen mittels Expansion quer zur Schichtungsebene gebildet werden, wobei zumindest diejenigen Werkstofflagen, welche die gegenüber der ursprünglichen Schichtungsebene ge- ao neigten Zellenwände bilden, aus einem im Zeitpunkt der Expansion verformbaren Werkstoff bestehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Netze von viereckigen a5 Maschen auf den beiden Seiten einer Lage sich deckend angeordnet werden.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schichtung wenigstens eine Lage aus einem nicht verformbaren Material vorgesehen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die verformbaren Werkstofflagen ein thermoplastisches Kunststoffmaierial verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die verformbaren Werkstofflagen mit wärmehärtbaren Kunststoffen getränkte Gewebeschichten verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschichten mittels gegenseitiger Durchdringung miteinander verbunden werden.
45
DE1967M0075267 1966-08-26 1967-08-21 Verfahren zur herstellung eines leichtbauelements Expired DE1303387C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR74350A FR1500981A (fr) 1966-08-26 1966-08-26 Structure tridimensionnelle et ses procédés de fabrication

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1303387B true DE1303387B (de) 1975-10-16
DE1303387C2 DE1303387C2 (de) 1976-05-26

Family

ID=8616042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1967M0075267 Expired DE1303387C2 (de) 1966-08-26 1967-08-21 Verfahren zur herstellung eines leichtbauelements

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3620870A (de)
BE (1) BE702875A (de)
DE (1) DE1303387C2 (de)
FR (1) FR1500981A (de)
GB (1) GB1208869A (de)
NL (1) NL143651B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3202316A1 (de) * 1981-10-08 1983-04-28 Erich Ing. Pöhlmann (grad.), 8650 Kulmbach Verfahren zur herstellung einer schalenbaueinheit aus einem gewebestoff

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2052431A1 (de) * 1970-10-26 1972-05-18 Fietzek C Glasfaserverstärktes, mehrschichtiges Kunststofflaminat, insbesondere Glasfaser gewebe fur ein solches Kunststofflaminat
US3884646A (en) * 1972-12-05 1975-05-20 James T Kenney Structural panel and method of fabrication thereof
GB1559802A (en) * 1975-06-26 1980-01-30 Fraser I K Sail battens
FR2704252B3 (fr) * 1993-04-22 1995-09-29 Chemin Guillaume Panneau anti-affichage.
US5460865A (en) * 1993-05-13 1995-10-24 Ciba-Geigy Corporation Hybrid honeycomb sandwich panel
AT405341B (de) * 1996-06-18 1999-07-26 Wagner Walter Ing Plakatierungsverhinderungselement
US6969548B1 (en) 1999-08-30 2005-11-29 Goldfine Andrew A Impact absorbing composite
US8234836B2 (en) * 2003-08-05 2012-08-07 Jeffrey A. Anderson Method of manufacturing a metal framing member

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1845976A (en) * 1932-02-16 Fabric forming machine and method of making ornamental designs
US2919472A (en) * 1960-01-05 Method of expanding expandable
US2477852A (en) * 1945-07-04 1949-08-02 Owens Corning Fiberglass Corp Structural panel construction
US3086899A (en) * 1956-05-04 1963-04-23 Dow Chemical Co Constructional lamina
US2978006A (en) * 1958-07-15 1961-04-04 Clemens Ludwig Stuffing material for packing purposes, and process and device for the manufacture thereof
US3373069A (en) * 1961-01-13 1968-03-12 Nasa Usa Method of making an inflatable panel
US3321355A (en) * 1964-04-20 1967-05-23 Hexcel Products Inc Fabric reinforced plastic product and method of making same
US3466220A (en) * 1965-03-23 1969-09-09 Sidney Allinikov Expandable self-rigidizing honeycomb structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3202316A1 (de) * 1981-10-08 1983-04-28 Erich Ing. Pöhlmann (grad.), 8650 Kulmbach Verfahren zur herstellung einer schalenbaueinheit aus einem gewebestoff

Also Published As

Publication number Publication date
NL6711509A (de) 1968-02-27
NL143651B (nl) 1974-10-15
FR1500981A (fr) 1967-11-10
DE1303387C2 (de) 1976-05-26
BE702875A (de) 1968-01-15
GB1208869A (en) 1970-10-14
US3620870A (en) 1971-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69023530T2 (de) Einheitlich gewebte Mehrschichtverbundgewebe mit Mehrfachöffnungen.
DE2507743C2 (de) Zusammengesetztes schallschluckendes Material in Sandwichausführung
DE1659119A1 (de) Zellenartiges Kernmaterial
DE2922166C2 (de)
DE102006008728B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines räumlichen Stabwerks als Kernstruktur einer Sandwichkonstruktion
DE3546267A1 (de) Dreidimensionales konstruktionselement
DE1609883C3 (de) Plattenelement zur Bildung von lichtdurchlässigen Decken oder Wänden
WO2008046392A1 (de) Lastaufnehmende raumgitterstruktur, leichtbauelement und verfahren zu dessen herstellung
EP0746645A1 (de) Abstandsgewebe
DE3935120C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Metallverbundplatten
DE1303387B (de) Verfahren zur herstellung eines leichtbauelements
DE2136228A1 (de) Spielzeug-Bauelement
DE3913602A1 (de) Greiferstange aus faserverstaerkten kunststoffbaendern
DE102014004963B4 (de) Kern für Sandwichbauteile und Sandwichbauteil
DE69415497T2 (de) Platte bestehend aus zumindest drei flachen Elementen
DE2423384A1 (de) Versteiftes isolierelement
WO2022253612A1 (de) Prepreg-stack und verfahren zur herstellung
EP0634534A1 (de) Paneel
DE3207907A1 (de) Verfahren zum herstellen eines polvliesbelages durch strukturvernadelung
DE2203206A1 (de) Warzenplatte mit offenen Zellen,zur Herstellung von Bauplatten,Waenden u.dgl. geeignet,sowie Verfahren zur Herstellung derselben
DE3703126A1 (de) Plattenelement und fuellkoerper, insbesondere fuer kuehlturm-filmkuehleinbauten sowie herstellungsverfahren dafuer
AT522338B1 (de) Maschennetz
AT208047B (de) Netzartige Zellenanordnung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE4411931A1 (de) Abstandsgewebe
DE19927670C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Geogitters durch Falten eines zweidimensionalen, gitterförmigen Flächengebildes sowie danach hergestelltes dreidimensionales Gitter

Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee