DE2213472A1 - Kontinuierliche Kernbahn - Google Patents

Kontinuierliche Kernbahn

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DE2213472A1 DE19722213472 DE2213472A DE2213472A1 DE 2213472 A1 DE2213472 A1 DE 2213472A1 DE 19722213472 DE19722213472 DE 19722213472 DE 2213472 A DE2213472 A DE 2213472A DE 2213472 A1 DE2213472 A1 DE 2213472A1
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Description

MTENTANWKLTE
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR.M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
MÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 55547« 8000 MDNCHEN 15, TELEGRAMME:KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE10
20. März 1972 W. 41058/72 - Ko/Ne
Koryo Kiura Mach!da-shi, Tokyo (Jap an)
Kontinuierliche Kernbahn
Die Erfindung befasst sich mit einer Verbesserung des Kernes einer Sandwich-Konstruktion und betrifft insbesondere eine Verbesserung eines doppelt geriffelten oder gewellten Kernes auf der Basis einer Oberfläche mit einer Periodizität in zwei orthogonalen Sichtungen.
Es sind bereits verschiedene Strukturen, wie Riffelung oder Wellung, Bienenwaben oder Schaum eines Kernes einer ßandwich-Konstruktion bekannt. Von diesen war zu erwarten, dass ein ICerninaterial, welches aus einer einzigen Bahn mit gewellter »Struktur aufgebaut ist, weitverbreitete Annahme auf Grund der Einfachheit seiner Form finden würde. Diese Arten der Kerne erwiesen sich nicht vollständig zufriedenstellend iia Hinblick auf die .Festigkeit. Z. B. sind gewellte Kerne unter Einschluss von Wellungen von sinusoidalen Kurventyp und vom Säge-
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zahntyp zwar leicht herzustellen, zeigen jedoch eine markante Orthotropie im Scherungsniodul. Deshalb geht der erzielte Versteifungseffekt lediglich in eine Richtung. Ein Kern dieser Art hat auch den Fehler, dass er eine kleine Verbiegungsbelastung gegen eine Kraft in einer Richtung senkrecht zur Oberflächenbahn hat. Kunststoff-Kermnaterialien mit alternierenden nipp el artigen Vorsprüngen an beiden Oberflächen haben andererseits einen isotropen Schermodul, besitzen jedoch einen relativ geringen Schermodul. Darüberhinaus sind Kerne einer derartigen Konstruktion äusserst schwierig aus anderen Materialien als Kunststoffen herzustellen.
Vor einiger Zeit wurde ein doppelt gewellter Kern mit einer Periodizität in zwei Richtungen vorgeschlagen, wie Beispielsweise in der US-Patentschrift 2 963 128 angegeben. Theoretisch ist ein derartiger doppelt gewellter Kern hinsichtlich der Festigkeit gegenüber gewellten Kernen überlegen. Der doppelt gewellte Kern hat eine weitgrössere Zusamnienbruchfestigkeit in einer Richtung senkrecht zur Oberflächenbahn als gewellte Kerne und kann einen Schermodul von gersgelter Orthotropie liefern. Da der bisher vorgeschlagene doppelt gewellte Kern eine entwickelbare Oberfläche hat, kann er theoretisch aus einem Bahnmaterial frei von Duktilität gebildet werden.
Trotz derartiger überlegener Eigenschaften ist es schwierig, doppelt gewellte Kerne im Irdustrieiaasstab herzustellen, mindestens während der letzten 10 Jahre. Die auftretende Schwierigkeit, wenn ein doppelt gewellter Kern lediglich durch Biegen einer Bahn unter Anwendung von deren Entwicklungsfähigkeit gebildet werden soll, beruht auf der allgemeinen Diskontinuität der ii'altungslinie. Dieses Problem kann kaum gelöst werden. Andererseits besteht die auftretende Schwierigkeit, falls ein doppelt gewellter Kern durch Bauschen einer Bahn unter
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Anwendung der Duktilität des Materials hergestellt wird, darin, dass der Betrag der Verformung an- den Gratkanten der Wellungen im-allgemeinen die Verformbarkeit des Materials übersteigt und schliesslich das Material bricht. Bei der Heissbearbeitung eines Kunststoffes mit hoher Duktilität braucht das Material nicht zu brechen, jedoch zeigen die Gratrippen der Wellungen den Fehler einer übermässigen Dünnheit und eine fehlende Flachheit.
Weiterhin sind bei dem üblichen doppelt-gewellten Kern die Gratrippen der Wellungen geschärft, um die Entwicklungsfähigkeit sicherzustellen, und ein derartiger Kern ist schwer mit einer Oberflächenbahn zu verbinden.
Auf Grund der Erfindung ergibt sich ein verbesserter Kern mit doppelter Wellung, der frei von den Fehlern des üblichen Kernes mit doppelter Wellung ist und leicht mit einer Oberflächeiibahn zu verbinden ist. Auf Grund der Erfindung wurde es möglich, im Industriemasstab Kernbahnen aus verschiedenen duktilen Materialien herzustellen," bei denen der Kern frei von Entwicklungsfähigkeit ist, indem plateauartige Oberflächen auf den Gratkanten des Wellungen ausgebildet werden. Weiterhin werden diese plateeuartigen. Oberflächen zur Verbindung mit den bindenden Oberflächen verwendet. Auf Grund der Erfindung ergibt sich ein verbesserter Kern mit doppelter Wellung mit überlegenen Festigkeitseigenschaften, der im Industriemasstab herge- · stellt werden kann.
Erfindungsgegenstand ist eine kontinuierliche Kernbahn,, die eine Sandwich-Konstruktion mit zwei Überflächenbahnen bildet, wobei die Kernbahn mit Eiffelungen gewellt ist, wobei Jede Riffelung oder Wellung eine plateau artige Gratkante uud eine plateau ar ti ge Talkante (umgekehrte Gratkante) hat und jede plaieauartige Kippe einen Streifen der bindenden Oberfläche hat, der sich- irs Zick-Zack- oder Mäanderform in einer Oberfläche parallel zur ans tos senden
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Oberflächenbahn erstreckt, und die Wellungen zu den Oberflächenbahnen geneigte Seitwände zwischen den Grat- und Talrippen bzw. Gratrücken und Talsohle aufweisen.
Die Oberflächenbahnen sind üblicherweise ebene Bahnen parallel zueinander. Jedoch müssen sie ganz allgemein nicht parallel zueinander sein und sie können auch aus gekrümmten Platten bestehen. Die Kernbahn ist aus einer einzigen Platte aufgebaut. Es ist auch möglich, ein Schichtgebilde aus zwei oder mehr Kernbahnen mit Oberflächenbahnen auf beiden Seiten des Schichtgebildes zu erhalten. Es werden doppelte ..Wellungen mit einer Periodizität in zwei orthogonalen Richtungen in der Kernbahn ausgebildet. Anders ausgedrückt, ist die Kernbahn gemäss der Erfindung von solcher Struktur, dass die geradlinigen Grat- und Talrippen Jeder Wellung eines gewöhnlichen gewellten Bahnkernes zur weiteren lleanderbildung gebracht werden. Die meanderförmigen oder serpentinierten Grat- und Talrippen jeder Wellung sind von plateauartiger Form mit einer bindenden Oberfläche parallel zur anstossenden Oberflächenbahn. Es wird bevorzugt, dass die geneigte Seitwand jeder Wellung die Form einer linierten Oberfläche, die für die durch die Verkleidungen angewandte Kraft stabil ist, hat. Unter einer linierten Oberfläche wird eine durch die Translation einer geraden Linie gezeichnete Oberfläche bezeichnet. Im Rahmen der Erfindung ist die linierte Oberfläche eine durch eine gerade Linie gezogene Oberfläche, die einen sich auf der Kante der plateauartigen Gratrippe bev/egenden Punkt mit einem auf der Kante der Talrippe sich bewegenden Punkt verbindet. Entsprechend den Formen von Grat- und Talrippen und dgl. bildet die Linienoberfläche eine gefaltete Plattenoberfläche, eine zylindrische Oberfläche, eine konische Oberfläche oder ein hyperbolisches Paraboloid und dgl. Des-
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halb sollte die Form dieser Wand vorzugsweise eine linierte Oberfläche sein, jedoch kann zur leichteren Verarbeitung· auch eine Oberfläche mit einer doppelten Krümmung verwendet werden.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in einem Kern, der aus einer einzigen Bahn besteht.
Eine v/eitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Kern mit einem grossen Schermodul in zwei gegenseitig orthogonalen Eichtungen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Kern, der im Industriemasstab hergestellt werden kann und für die Massenproduktion geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Kern mit bindenden Oberflächen, die mit den Oberflächenbahnen verbunden v/erden.
Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in Kernen, welche im übereinander gelegten Zustand miteinander verbunden werden können, ohne dass es notwendig ist, eine flache Bahn dazwischen anzuwenden.
Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in.einem Kern, der zur Halterung zwischen Oberflächenbahnen mit beliebig gekrümmten Oberflächen geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Kern, der von grosser Grosse sein kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Kern^ der scharfe Umgebungsbedingungon, beispielsweise hohe Temperaturen, aushalten kann.
Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in einem Kern von Sandwich-Konstruktion, der einen Wärmeaustausch mit dem A'usseren durch Durchleiten eines Fliessmittels durch den Kaum zwisehen der Kernbahn und einer Gberflächenbahn erlaubt.
Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in einem
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Kern, der einen Wärmeaustausch zwischen zwei Fliessmitteln erlaubt, die zwischen dem Kern und dem Oberflächenbogen strömen, ohne dass die Fliessmittel vermischt v/erden.
Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in einem Kern, der für eine Bahn eines doppelt-geschichteten, beanspruchten Hautabstandsrahmens (web of a double layered stressed skin space frame) verwendet werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Kern für einen Stoss-Eriergiedämpfer oder -fänger.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Kern, der als Kern einer isolierenden Wand verwendet v/erden kann.
Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in einem Kern, der eine versteifte Struktur ergibt, wenn er, mit
einer Oberflächenbahn kombiniert v/ird.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter besonderer Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, worin
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die unter Vernachlässigung der Dicke der Bahn gezeichnet wurde, um
die allgemeine Struktur des Kernes gemäss der Erfindung darzustellen,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die unter Vernachlässigung der Dicke der Bahn gezeichnet wurde, die. ein Beispiel eines Kernes gemäss der Erfindung darstellt, wobei die Kante der Gratrippe von ßägezahnform ist und
die linierte Oberfläche an der ßeitwand eine gefaltete
Plattenoberfläche darstellt,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die unter Vernachlässigung der Dicke der Bahn gezeichnet wurde, die
ein Beispiel für einen Kern gemäss der Erfindung darstellt, wobei die Kante der Gratrippe aus einem Bogen
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und einer geraden Linie ausgebaut ist und die Seitwand aus einer Kombination einer zylindrischen Oberfläche und einer gefalteten Oberfläche besteht,
Pig. 4- eine perspektivische Ansicht, die unter Vernachlässigung der Dicke der Bahn gezeichnet wurde, die ein Beispiel eines erfindungsgemässen Kernes darstellt, wobei die freie Spannweite zwischen den Gratrippen keine gerade Linie darstellt, wenn sie makroskopisch betrachtet wird,
Pig. 5 eine perspektivische Ansicht, die die Abmessung einer Einheit eines Kernes gemäss der Erfindung, der aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist, darstellt und
Ji'ig. 6 eine perspektivische Ansicht, die die Abmessung einer Einheit des Kernes gemäss der Erfindung, die aus einem ABS-Harz gefertigt ist, darstellt, zeigen.
In der Fig. 1 sind die Oberflächenbahnen 1 und 2 mit einer unterbrochenen Linie gezeigt. Jede Wellung hat Seitwände 3 und 5· Die plateauartige Gratrippe 4.und die Talrippe 6, die die Oberflächenbahn berühren, sind gleichfalls gezeigt.
In dieser Figur sind die Oberflächenbahnan 1 und 2 praktisch parallel zueinander, sie müssen jedoch allgemein nicht parallel zueinander sein. Die Oberflächenbahnen 1 und 2, die als gekrümmte Oberflächen gezeigt sind, können auch gewünschtenfalls flache Oberflächen sein. Zur Erläuterung wird angenommen, dass eine Bezugsoberfläche (nicht gezeigt) in der Hitte■zwischen den Oberflächenbahnen 1 und 2 liegt und die Koordinaten. \\x\ v) werden darauf angenommen. Weiterhin v/erden die Koordinaten (u, v) in einer Richtung senkrecht zur Bezugsoberfläche versetzt, so dass die Koordinaten (ul, vl) und (ull, vll) erhalten
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werden. In der Fig. 1 sind die durch den Schnitt der Seitwandoberfläche 3 der WeIlung der Kernbahn mit den äusseren Bahnoberflächen 1 und 2 mit Vq bzw. v. ,^ bezeichnet und die durch den Schnitt der Seitwandoberfläche 5 mit den äusseren Bahnoberflächen 1 und 2 ge-
I II bildeten Linien sind mit v.,,^ bzw. v. /~ bezeichnet.
II II I I Die Kanten Vw^1 vi/2' v0 ' V7/4- der Gra1:;"
Talrippen sind in Zick-Zack-Form und/oder Meanderfox-m mit einer Oberfläche zur anstossend äusseren Bahnoberfläche 1 oder 2. Allgemein gesprochen, stellt Vq, χ-χ/η .... eine kontinuierliche, begrenzte und einwertige periodische Funktion hinsichtlich zu ul (nicht notwendigerweise periodisch im genauen Sinn des Wortes) und v-i/4' vi/2 '*** s'ke-'-l"fc eine kontinuierliche, begrenzte und einwertige periodische Funktion hinsichtlich u-q dar. Diese Kanten der Grat- und Talrippen der Wellungen dürfen einander nicht schneiden, wenn sie von senkrechter Richtung zur Bezugsoberfläche gesehen werden. Falls sich die Kanten schneiden, ist es praktisch unmöglich, eine Kernbahn gemäss der Erfindung herzustellen. Der folgende Ausdruck gibt genau an, dass die Kanten nicht die Bözugsoberfläche schneiden.
I II 11 I I vk+0 vk+i/4 vk+i/2 vk+3/4 vk+1
K=O, 1, 2,
(in Fig. 1: k=0). Der-Vergleich von ν und ν wird in Werten der Koordinaten (u, v) der Bezugsoberfläche angegeben.
Es ist günstig, wenn die Seitwandoberflachen 3 und linierte Oberflächen sind. Die Seitwandoberflache 3 ist
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eine linierte Oberfläche, die durch Ausbildung einer Li-
T TT
nie mit zwei Punkten, die sich auf vQ und v. ,^ als beiden Enden bewegen, gebildet wird. In ähnlicher Weise ist die Seitwandoberfläche günstigerweise eine linierte Oberfläche, die durch Ausbildung einer Linie mit zwei Punkten, die sich auf v. /~ und v-, I1. als beiden Enden bewegen, gebildet wird. In Jedem dieser PaIIe wird angenommen, dass sich" die beiden Punkte nur in einer Richtung bewegen.
Die Gratrippen der Vellungen sind nicht geschärft, sondern in plateauartiger Form ausgebildet. Die durch v,. /^ und Vwp umgebene Gratkante 4 bildet einen Streifen der bindenden Oberfläche parallel zur äiisseren Bahnoberfläche 2. Die Talkante 6 der Wellung bildet ebenfalls einen Streifen der bindenden Oberfläche. Durch Ausbildung von bindenden Oberflächen sowohl auf der Gratkante als auch der Talkante ist die Kernbahn nicht mehr weiter entwickelbar. Jedoch kann gemäss der Erfindung eine Kernbahn durch Bauschung eines Metallmaterials infolge der Ausbildung von bindenden Oberflächen gebildet werden. Auch wenn die Kernbahn durch Verarbeitung eines Kunststoffmaterials gefertigt wird, wird es einfach, die Flachheit der Gratrippen sicherzustellen. Da weiterhin die Kontaktfläche zwischen der Oberflächenbahn und der Kernbahn breit ist, wird eine starke Verbindung oder Bindung möglich.
In der Fig. 2 ist die Kante (v(u)) der Gratrippe eine sägezahnartige, periodische Funktion und die Seitwand ist aus einer gefalteten Plattenoberfläche aufgebaut. In Fig. 3 ist die Kante (v(u)) der Gratkante eine periodische Funktion, die aus einer Kombination eines Halbkreises und einer geraden Linie besteht und die Seitwand ist aus-einer zylindrischen Oberfläche und einer flachen Ebene aufgebaut,
In Fig. 4 ist ein Beispiel eines Kernes gezeigt, bei dem die freie Spannweite zwischen den Gratkanten sich;<
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nicht geradlinig erstreckt, wenn sie makroskopisch betrachtet wird. Bei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Kernen, bei denen die freie Spannweite zwischen den Gratkanten gerade ist, wenn sie makroskopisch betrachtet wird, kann eine in einem Teil der Oberflächenbahnen ausgebildete Knickung oder Krümmung sich bisweilen in der geraden Linie fortsetzen. Bei der in Fig. 4 gezeigten Kernbahn hat die Oberflächenbahn eine hohe Beständigkeit gegenüber einer Knickung, da die freie Spannweite nicht gerade ist.
Die Breite der bindenden Oberfläche (Gratrippe und Talrippe) der Kernbahn hängen von dem Material der Kernbahn oder dem Verfahren der Herstellung ab. Wenn die Breite zu eng ist, wird die Formung der Bahn schwierig. Vom Gesichtspunkt der Festigkeit ergeben grössere Bereiche der bindenden Oberfläche eine höhere Bindefestigkeit, jedoch fällt der Schermodul der Kernbahn ab. Die Breite derbbindenden Oberfläche muss deshalb unter Abwägung dieser Faktoren gegeneinander bestimmt werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindungi
Beispiel 1 (siehe Fig. 5)
Formungsverfahren: progressive Pressformung, Jstufig Verwendetes Haterial: Aluminiumlegierung Stärke der Bahn vor der Formung: O,J? mm Dicke des Kernes: 10 mm
(Fläche der bindenden Oberfläche)/(Fläche der Oberflächenbahn): 14,J %
Beispiel 2 (siehe Fip:. 6)
Form längsverfahren: Vakuumformung Verwendetes Ilaterial: ABS-Harz Stärke der Bahn vor der Formung: 1,0 mm
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Dicke des Kernes: 12,5
(Fläche der bindenden Oberfläche)/(Fläche der Oberflächenbahn): 8,4 %
In Beispiel 1 ist das Bindebereichsverhältnis grosser als im Fall von Beispiel 2. Dies beruht darauf, dass es notwendig ist, um eine Verdünnung und einen Bruch der Gratkante beim Stauchen der Aluminium-Legierung zu vermeiden, und auch deshalb, weil Aluminium eine hohe Festigkeit hat und sein Bruch an der bindenden Oberfläche erfolgen kann. Im allgemeinen wird bevorzugt, dass das bindende Bereichsverhältnis zwischen 5 und 25 % liegt.
Zum Vergleich wurden die Beispiele 1 und 2 wiederholt, wobei jedoch der Bereich der bindenden Oberfläche auf Null erniedrigt wurde. Die aus der Aluminium-Legierung erhaltene Kernbahn enthielt Risse über die gesamten Gratrippen. Falls das ABS-Harz verwendet wurde, trat kein Riss auf, jedoch wurde eine übermässige Verdünnung an den Talrippen beobachtet und eine ausreichende Flachheit konnte nicht erhalten werden.
Zusätzlich zu dem wichtigsten Gesichtspunkt der Erfindung, dass der Kern im Industriemasstab hergestellt werden kann, v/erden weitere Vorteile nachfolgend angegeben:
(A) Der Kern hat sehr überlegene Festigkeitseigenschaften. Der wirksame Schermodul (Gc) wird allgemein als verbindlicher Parameter für die Festigkeitseigenschafteri des Kernes verwendet. Es ist bekannt, dass Gc praktisch proportional zum Schermodul G des verwendeten Materials und dem Füllfaktor α (scheinbare Dichte/Materialdichte) des Kernes, ist. Diese lineare Beziehung wird wie folgt viiedergegeben:
Gc=JUClG ,
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worin u eine von der Form der Kernes bestimmte Konstante ist, die als Formeffiziens bezeichnet wird. Die Kerne ■ sind umso besser, je höher die u-Werte ansteigen. Isotrope Kerne, beispielsweise Kerne mit nippelartigen Vorsprüngen, haben im allgemeinen eine Formeffiziens (u) von 0,1 bis 0,2. Ein Bienenwabenkern hat einen Wert ja von 0,7 in der Bippenrichtung und etwa 0,3 in einer Richtung senkrecht züx Rippenrichtung und die Gestaltungskriterien werden durch den Wert in der schwächsten Richtung, d. h. 0,3, bestimmt.
Bei dem spezifisch in Fig. 2 gezeigten Kern gemäss der Erfindung ist, wenn der Neigungswinkel der Seitwandoberfläche 40 bis 60° beträgt, der u~Wert 0,3 bis Ο,ί? durchschnittlich in den verschiedenen Eichtungen. Da die Orthotropie durch die Erfindung geregelt werden kann, ist eine Gestaltung des isotropen Kernes mit einem u-Uert von 0,3 bis 0,J? möglich. Dadurch ergibt es sich, dass die Kerne genäss der Erfindung zumindest gleiche oder höhere Festigkeit als Bienenwabenkerne haben.
(B) Der Kern ergibt eine grosse Bindefestigkeit mit der Oberflächenbahn, da er eine Bindeoberfläche parallel zur Oberflächenbahn besitzt. Da die Biegefestigkeit ein Gestaltungskriterium bei der Sandwich-Konstruktion wird, ergibt eine Erhöhung der Bindefestigkeit eine Zunahme der Festigkeit des Sandwiches selbst.
(C) Der seitliche Teil des Kernes gemäss der Erfindung ist eine linierte Oberfläche und hat deshalb Beständigkeit gegenüber Knickung gegen eine Kraft in einer · Richtung senkrecht zur Oberflächenbahn. Um die Knickungsfestigkeit noch weiter zu erhöhen, kann eine zylindrische Art der Seitvana günstig sein.
(D) Der Kern hat eine plateauartige bindende Oberfläche und kann deshalb durch Bauschen oder Stauchen
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("bulging) einer einzigen Bahn gebildet werden. Auch die Flachheit der "bindenden Oberfläche ist leicht zu erreichen. Deshalb können die erfindungsgeaässen Kerne aus einer Vielzahl von anorganischen und organischen Materialien, wie Stahl, Spezialstähle, Leichtmetallen, Leichtmetall-Legierungen, geschäumten Metallen, Kunststoffen oder Komposit-Materialien gebildet werden.
(E) Der Kern kann auf Oberflächenbahnen mit gekrümmten Oberflächen von beliebiger Form sowie auf flache Cberflächenbahnen angewandt werden.
(F) Die Grosse des erfindun gsgemässe herstellbaren Kernes kann von klein bis gross variieren und die·unter. Anwendung derartiger Kerne gebildeten Sandwich-Konstruktionen erwiesen sich für einen g?ossen Bereich von Anwendungen als geeignet, beispielsweise als Strukturtafeln für Flugzeuge, Fahrzeuge, Behälter, ZivilingenieurKons trük ti on en oder Tafeln für die Architektur.
(G) Der Kern kann die Strömung eines Fliessmittels erlauben und deshalb kann ein Wärmeaustausch unter Anwendung derartiger Kerne durchgeführt werden. Hieraus gebildete Sandwich-Konstruktionen können beispielsweise als Vandstrukturen verwendet werden, die hohe Temperaturen aushalten, indem ein Kühlmedium durchgeströmt wird, oder sie können als kühlende oder erhitzende Wand- uild Bodenstrukturen verwendet v/erden.
; (H) Da der Kern eine bindende Oberfläche hat, kann eine Mehrzahl derartiger Kerne geschichtet werden, ohne dass ein Bahnmaterial dazwischen angewandt wird. Falls ein anorganisches.Material verwendet wird, wird die Isolierfähigkeit durch diese Kombination erhöht.
(I) Der Kern kann einen beträchtlichen Betrag an Energie durch Koll£bieren der Seitwände gegenüber einer Stosßbelastung senkrecht zur Oberflächenbahn absorbieren
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und kann als Schockabsorbiermedium verwendet werden.
(J) Der Kern kann als versteifte Tafel der Waffelplattenform durch Kombination mit einer Oberflächenbahn verwendet werden. '.
(K) Der Kern kann als Tafel mit Biegesteifigkeit in zwei gegenseitig orthogonalen Richtungen verwendet werden.
Die Kerne gemäss der Erfindung können mit anderen Formen teilweise modifiziert oder kombiniert werden und es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung in keiner Weise auf die spezifisch in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsforraen begrenzt ist.
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Claims (6)

Patentansprüche
1. Kontinuierliche Kernbahn, bestehend aus einer Sandwich-Konstruktion mit zwei Oberflächenbahnen, wobei die Kernbahn mit Wellungen oder Riffelungen ausgestattet ist und jede Vellung oder Riffelung einen platesuartigen Gratrücken und einen umgekehrten plateauartigen Talrücken hat und jeder plateauartige. Rücken einen Streifen einer bindenden Oberfläche aufweist, der sich in Zick-Zaek-Form und/oder näanderförmig innerhalb einer' Oberfläche parallel zur anstossenden Oberflächenbahn erstreckt, wobei die Wellungen oder Riffelungen zu den Oberflächenbahnen geneigte Seitwände zwischen den Grat- und Talrücken besitzt.
2. Kernbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede geneigte Seitwand der Wellungen oder Riffelungen der Kernbahn die Form einer praktisch linierten Oberfläche hat, die durch Translation einer Ausbildungslinie ausgebildet wurde, welche die Kantenlinien der Streifen der bindenden Oberflächen der plateauartigen Grat- und Talrücken schneidet.
3. Kembahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtbereich jedes Streifens der bindenden Oberfläche des plateauartigen Gratrückens 5 % bis 25 c/o des Bereiches der entsprechenden Oberflächenbahn ist.
4-. Kernbahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichriet, dass der Gesaatbereich {jedes Streifens der bindenden Oberfläche des plateauartigen Gratrückens 5 7° "bis 25 % des Bereiches der entsprechenden Oberflächenbahn ist.
5- Kernbahi: nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn-. zeichnet, dass die freie Spannweite zwischen benachbarten
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Gratrücken, makroskopisch betrachtet, sich in Form einer ungeraden Linie erstreckt.
6. Kontinuierliche Kernbahn, bestehend aus einer versteiften 'Tafelkonstruktion mit einer Cberflächenbahn, wobei die Kernbahn mit Wellungen oder Riffelungen ausgestattet ist und Jede Wellung oder Riffeiung einen plateauartigen Gratrücken besitzt und jeder plateauartige Hucken einen Streifen einer bindenden Oberfläche besitzt, der sich in Zick-Zack-Form und/oder iiä3iiderform in einer Oberfläche parallel zur anstossenden üborflächenbahn erstreckt, und die Wellungen oder Riffelungen zu den Oberflächenbalinen geneigte Seitwände zwi sehen dem Grat- und Tal rück en. besitzen.
7· Kernbahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede geneigte Seitwand der Wellungen oder Rif fei ur. gen der Kernbahn die- Form einer, praktisch linierten Oberfläche hat, die durch Translation einer Erzeugung£linie erzeugt wurde, welche die Kantenlinie des Streifens der bindende:: Oberfläche jedes plateauartigon Gratrückens und Talrücke:,# schneidet.
BAD ORfQINAL
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8910066U1 (de) * 1989-08-23 1989-10-12 Kamm, Bernd, 27330 Asendorf Flächiger Formkörper
DE102014011775A1 (de) 2014-08-09 2016-02-11 Florian Tuczek Faltstruktur, Bauelement-Verbindung, Sandwichplatte, sowie Faltverfahren und -werkzeug

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1691083A (en) * 1982-07-07 1984-01-12 Pipamu Pty. Ltd. Marked sheet for forming 3-d units
GB2182703B (en) * 1985-09-30 1989-12-28 George William Hunter Improvements relating to structural sheet material
FR2606439B1 (fr) * 1986-11-06 1992-04-10 Structures Metalliques Suspend Element de structure suspendue comportant des cellules ouvertes situees dans un plan distinct
GB2361529B (en) * 2000-02-11 2003-08-20 Philip Andrew Kennedy Heat transfer tile for use in a room ceiling, wall or floor
FI118391B (fi) * 2001-12-27 2007-10-31 Vahterus Oy Laite pyöreän levylämmönvaihtimen lämmönsiirron parantamiseksi
SE539205C2 (en) * 2015-09-25 2017-05-09 Innventia Ab Fiber-containing sheet comprising a folding pattern and method of producing the same
GB2566481A (en) * 2017-09-14 2019-03-20 Pembroke Bow Ltd Helmet insert
EP3546210A1 (de) 2018-03-27 2019-10-02 COGEBI société anonyme Dreidimensionale strukturen auf glimmerbasis
EP3819114A1 (de) 2019-11-06 2021-05-12 COGEBI société anonyme Sandwichstrukturen auf glimmerbasis
CN111347736B (zh) * 2020-03-13 2022-01-18 西安泰利达新材料科技有限公司 一种具有夹层芯材的复合金属结构及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8910066U1 (de) * 1989-08-23 1989-10-12 Kamm, Bernd, 27330 Asendorf Flächiger Formkörper
DE102014011775A1 (de) 2014-08-09 2016-02-11 Florian Tuczek Faltstruktur, Bauelement-Verbindung, Sandwichplatte, sowie Faltverfahren und -werkzeug
US9403338B2 (en) 2014-08-09 2016-08-02 Florian Tuczek Folded structure, interconnection of elements, sandwich panel, as well as folding process and folding tool
DE102014011775B4 (de) * 2014-08-09 2016-08-11 Florian Tuczek Faltstruktur, Bauelement-Verbindung, Sandwichplatte, sowie Faltverfahren und -werkzeug

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