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Selbstragende Wabenstruktur und Herstellungsverfahren dafür.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Wabenstrukturen
aus Papier und besonders auf selbstragende ausgebreitete Wabenstrukturen und auf
ein Verfahren zur Formgebung von solch selbstragenden Strukturen.
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Ausgebreitete Waben aus Kraftpapier oder SEnlichem haben viele Anwendunge,1,und
eine der bedeutesten Anwendungen ist eine Strzktur für sandwichartige Paneele, Türen
usw. Yn einer Sandwichstruktur, werden verschiedene Verkleidungsmaterialien, wie
Glasfaser, Beplankungen aus Holz oder Metall, mit Hilfe von verschiedenen Klebstoffen
oder Verkittungsharzen oer EEnlichem an den gegenüberliegenden Seiten der Wabenstruktur/angebracht,
um starke, leichte, starre und dauerhafte Paneele usw. zu bilden.
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Die Hersteller von solchen Paneelestrukturen müssendie verkleideten
Materialien an das Wabenmaterial anbringen während es in einem ausgebreiteten offenen
Zellenzustand ist, wobei die Zellen regelmässig proportioniert sind. Das Papierwabenmaterial
ist dadurch gekennzeichnet, dass es aber von einer Kraftpapierbahn oder ähnlichem
gebildet wirdldie in gewissen Ausführungen aufgeschlitzt werden, und Leim in gewählten
Ausführungen aufgetragen und dann gefalten wird, um eine kompakte Materialstruktur
zu bilden die, wenn sie in IG'ngsrichtung gestreckt ist sich einengt und bewirkt,
dass
die Zellen sich ausbreiten oder öffnen. Solch ein Wabenmaterial, das in seinen offenen
2ellenzustand ausgebreitet ist, wird, wenn unbehindert, sich in seinem kompakten
Zustand einziehen oder umkehren in welchem die Zellen zusammengelegt sind.
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Diese Neigung des Papierwabenmateriais sich zusammenzuziehen und nicht
selbstragend zu sein, ist nachteilig besonders in der Herstellung von Sandwichpaneelen
da die Wabenstrukturen in einen offenen selbstraeden Zellenzustand sein sollen,
um so die Handhabung wåErend dem Herstellungsverfah=en des Paneels zu erleichtern.
Viele der Paneel-oder Türherstelfer haben keine oder wollen sich keine Vorrichtung
zum eigentlichen Auseinanderziehen des kompakten Wabenmaterials anschaffen und ziehen
es vor das Material in einen eigentlichen ausgebreiteten, selbstragenden Zustand
zu kaufen.
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Einige Paneelhersteller kaufen das Papierwabenmaterial im kor,lnakten
Zustand ein und ziehen es auseinander und stützen es in einer anfänglichen Stufe
des Verfahrens ab. Z.B., können Waben in ihrem offenen Zellenzustand innerhalb eines
Holzrahmens ausgebreitet werden der einen Teil des fertigeh Sandwichpaneels bildet.
Um zu verhindern, dass das ausgebreitete Wabenmaterial in seinem kompakten Zustand
zurückkehrt, muss es von Hand an dem Holzrahmen, gemäss dem U.S. Patent 3.607.518
befestigt werden.
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Darin wird ein Klebharz auf eine Seite des ausgebreiteten Waben -materials
und auf den oberen Kanten es Rahmens aufgetragen (in dem das Wabenmaterial kurzzeitig
in seinem ausgebreiteten Zustand gehalten wird), ihrem man eine Bahn aus Baumwollstoff
oder aus einer Art Gaze mit einem Klebharz durchtränkt und sir über die Struktur
und den Rahmenaufbau9 vor dem Auftragen des Verkleidungsmaterials, auflegt.
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Selbstragende ausgebreitete Strukturen aus Papierwabenmaterial werden
hergestellt, die aber nicht ganz einwandfrei wegen verschiedenen Gründen sind. Eine
solche Struktur wird gebildet, indem man das Wabenmaterial währenddem es in einem
ausgebreiteten Zustand gehalten wird, mit einem Phenolharz oder Whnlichem durch
tränkt, das wenn getrocknet oder ausgehitet, dazu dient dasselbe
Material
in einem ausgebreiteten Zustand zu versteifen und zu halten.und dabei eine selbstragende
Struktur, zum Befördern, Bearbeiten und darauffolgendem Auftragen von Verkleidungen
an den gegenüberliegenden Seiten des Wabenmaterials zu bilden. Aber typische Klebharze
wie Styrolarten die gebraucht werden, um Verkleidungen aus Glasfaser an die Strukturseiten
anzukleben, haften oder kleben nicht sauber an einem mit Phenolharz getränktes Körper,
und siehe Verkleidungen die danach auf den mit Phenolharz durchtränkten Körper angehaftet
werden, neigen dazu sich von den Körperseiten zu trennen oder wegzudrücken. Wabenmaterial
aus Metallfolie wird don ebenfalls selbstragend gemacht,indem man Raster an den
Seiten davon aufeeklebt, wie in dem US--eatent 2.962.403 gezeigt.
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Waben aus Metallfolie sind aber von Natur aus steif und neig nicht
dazu sich zusammenzulegen oder sich aus dem offenen Zellenzustand einzuziehen.
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Unter den vorliegenden Bedingungen muss also der Paneel-oder Türhersteller
entweder eine Vorrichtung haben zum Ausbreiten von kompakten Papierwaben oder macht
dies von Hand und befestigt sie an einen Raj:nen oder aMnliches, oder er muss sich
Papierwabenkörper anschaffen die mit Harz getränkt sind, um den Körper im ausgebreiteten
Zustand zu halten, wobei beide dieser Vorrichtungen die vorhererwänten Nachteile
haben.
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Unter den vrschiedenen Zielen der Erfindung kann man das Vorsehen
von selbstragenden Wabenkörpern aus apier oder ähnlichem hervorhebenden, die in
einem ausgebreiteten offenen Zellenzustand für angemessenes Befördern und Bearbeiten
gehalten werden; sowie, dass man an solch einem Wabenkorpermaterial ein wirksameres
Anhebe ten von Verkleidungsmaterial vorsieht und,wobei ein im wesentlichen ungehindeLtes
Eindringen in den Körper gewährleistet ist, wie ein Aufsaugen von Kleb-oder Heftharzen
die gebraucht werden, um das Verkleidungsmaterial an den Körperseiten zu befestigen;
und das Vorsehen eines rationellen Verfahrens zur Bildung von solchen selbstragenden
Strukturen oder Körpern aus Papierwabenmaterial.
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Im allgemeinen, besteht die vorliegenden Erfindung aus einer selbstragenden
Struktur
aus Wabenmaterial das in einem offenen Zellen zustand ausgebreitet ist, um daraufhin
Verkleidungsmaterial darauf an den gegenüberliegenden Seiten davon aufzutragen.
Dieses Wabenmaterial kehrt,wenn unbehindert, in seinem kompakten Zustand zurück,
i*em die Zellen im wesentlichen zusammengeklappt sind, aber es wird in seinem ausgebreiteten
offenen Zellenzustand alleine von in Abstand voneinander angeordneten gespannten
Strängen, die wenigstens an einer Seite davon in einer Richtung angeordnet sind,
die im allgemeinen senkrecht zu der ist, entlang die das Wabenmaterial sich ausbreitet
und zusammenzieht. Die vorliegende Erfindung schliesst ebenfalls ein Verfahren ein,
zur Herstellung einer selbstragenden Struktur aus Wabenmaterial zum darauffolgenden
Auftragen von Verkleidungsmaterialien, wobei das Wabenmaterial in einen offenen
zellenzustand aus einem kompakten Zustand in dem die Zellen zusammenliegen ausgebreitet
ist und in welchen Zustand si= zurückklappen wenn sie nicht festgehalten werden,
und ist dann in seinem offenen zellenzustand alleine mit Hilfe von in Abstand voneinander
angeordneten Strängen gehalten, die wenigstens an einer Seite davon angeklebt sind
und sich in einer Richtung erstrecken die im allgemeinen senkrecht zu der ist, entlang
die sich das Wabenmaterial ausbreitet und zusammenzieht.
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Nachfolgend wird anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
sowie einer Herstellungsvorrichtung die Erfindung näher erläutert.
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Figur 1 ist eine Draufsicht eines selbstragenden Papierwabenkörpers
gemäss der vorliegenden Erfindung, wobei ein Teil der Gewebeschicht aufgebrochen
ist Figur 2 ist eine Smtenansicht des Wabenkörpers gemäss Figur 1; Figur 3 ist eine
Endansicht des Wabenkdrpers gemäss Figur 1; Figur 4 ist eine Draufsicht eines Papierwabenmaterials,
wobei die Zellen zum Teil zusammengezogen sind; Figur 5 ist eine vergrösserte Teilansicht
aus Figur 1; Figur 6 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung die dazu gebraucht
wird ein Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung auszuflren
zur
Herstellung von selbstragenden Papierwabenstrukturen; und Figur 7- ist eine Teilansicht
der Vorrichtung gemäss Figur 6, wobei die Wabenziehvorrichtung und die Stangen die
das Gewebe nach unten drücken, gezeigt werden.
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In Bezug nun auf die Zeichnungen und'ganz besonders auf die Figuren
1 bis 5, dort wird im allgemeinen eine selbstragende Struktur mit der Bezugsnurnraer
g bezeichnet die aus Papierwabenmaterial 3 besteht, wobei jede Wabenzelle 5 in einem
offenen Zellenzustand ausgebreitet ist, und Schichten von Gewebe 7,9, wie Baumwollstoff
oder eine Art von Gaze verwendet werden die an den gegenüberliegenden Seiten 11,
13 des ausgobreiteten Wabenmaterials angeklebt werden, um die Struktur in einem
ausgebreiteten offenen Zellenzustand zu halten zum bequemen Handhaben, Befördern,
und darauffolgendem Bearbeiten. Das Papierwabenmaterial wird in einem kompakten
oder nicht ausgebreitetem Zustand hergestellt. Um os in einen offenen Zellenzustand
auszubreiten, wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt, wird es entlang seiner LGngenausdehnung
L gezogen, wobei die Breitenabmessung W sich zusammenzieht oder kleiner wird. Ohne
die Seitenstränge des Gewebes wird sich das Papierwabenmaterial in seinen ursprünglichen
kompakten Zustand zurUckklappen wie in Figur 4 veranschaulicht und ist überdies
nicht selbstragend, so dass es steif ist und leicht gehandhabt werden kann.
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In Bezug nun auf Figur 5 werden Zellen 5 aus Wabenmaterial durch im
allgemeinen hexagonale Wände 17 zwischen jeder Zelle bestimmt.
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Die oberen und unteren Kanten 19, 21 der Wände 17 bilden gegenüberliegende,
im allgemeinen parallele Seiten 11, 13 aus Wabenmaterial 3. Diese-Seiten sind dazu
geeignet Verkleidungsmaterial (nicht gezeigt) wie Glasfaser, Holzverkleidungen,
Metall usw. aufzunehmen. Während die Zellenwände 17 im allgemeinen in hexagonaler.
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Form gezeigt werden, ist erkennbar, dass andere Formen auch gebraucht
werden können. Die unteren Kanten 21 und untere Weite 13 werden nicht im einzelnen
dargestellt, da sie den oberen Kanten 19 und Seiten 11 åMnlich sind.
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Während eine Gewebeschicht dazu dient das Wabenmaterial 3 in einem
ganz geöffneten Zellenzustand zuhalten, wird vorgezogen, dass
eine
Gewebeschicht an jede der beiden gegenffberliegenden KOrperseiten angeklebt wird.
Es ist auch zu bemerken, dass nicht Gewebe te oder gewebte Stoffarten gebraucht
werden können. In beiden Fällen wird das Gewebe in breitem Abstand voneinander angeordnete
Stränge haben die sich im allgemeinen senkrecht zueinander erstrekken und als Kette
und Kettgarnsträ.nge oder EMen - bezeichnet werden,sowie bei 23 und 25 veranschaulicht.
Die seitlichen Stränge 23 die die Weite des Wabenmaterials durchqueren sind an der
Seite der Wabenstruktur angeheftet, so dass sie sich im allgemeinen senkrecht zu
der Richtung erstrecken, entlang die das wabenmaterial sich ausbreitet und zusammenzieht.
Da das Wabenmaterial dazu neigt sich zusammenzuziehen, sind diese Stränge 23 gespannt
und verhindern dabei solch eine Bewegung. Die Mngssträ.nge 25, die normalerwiese
nicht gespannt sind, bewirken ebenfalls eine erwünscht Funktion. In dem Fall wo
das ausgebreitete selbstragende Material einer seitlichen Presskraft ausgesetzt
ist die dazu ncio;en würde das Wabenmaterial weiter zu langen oder zu engen, werden,
diese Stränge 25 gespannt und verhindern-so diese Einwirkung.
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Auf diese Weise, ist mit den Gewebeschichten 7 und 9, die an zen gegenüberliegenden
Flächen der ausgebreiteten Wabenstruktur angeheftet sind,eine im wesentlichen abmessungsstabile
starre Festigkeit gegen jede Reckung und Verdrehung gewährleistet, und ist ganz
selbstragend.
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Da die Maschen der Gewebeschichten breit, die Fäden dünn und vorzugsweise
saugfähig sind, sowie es der Fall bei Baumwollstoff und einer Art Gaze ist, kann
das zähflüssige Kleb-oder Anheftmaterial, das gebraucht wird, um Glasfaser usw.,
Verkleidungsmaterialien an den Körper zu befestigen, leicht durch das Gewebe zieheann
von dem saugfähigen Kraftpapierwabenmaterial aufgesaugt werden, um so ein ausgezeichnetes
Anheften zwischen dem Verkleidungsmaterial und der Papierwabenstruktur zu gewåErleisten,
Auf diese Weise wirkt das offene Netzgewebe keineswegs auf dieses wichtige darauffolgende
Anheften der Verkleidungsmaterialien ein.
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Aus dem Vorh-.rbeschriebenen ist erkennbar, dass ein selbstragender
Päpierwabenkrper 1 vorhanden ist, an dem das Verkleidungsmaterial
wirksam
angeheEtet-werden kann und ein ungehemmtes Eintreten in den Körper Für das Aufsaugen
des Kleb-oder Anheftharzes zum Anheften des Verkleidungsmaterials an, die Körperflächen
gewc-trleistet ist. Desweiteren, hat man ebenfalls einen selbstragenden Körper 1
der sich zum Handhaben und Transportieren eignet, und der wirksam von den Herstellern
von Sandwichpaneelen gebraucht werden kann, ohne Ausgaben zur Anschaffung von Wabenausbreitungsvorrichtungen
und ohne den kostspieliegen Arbeitsvorgang , um das Wabenmaterial von Hand auszubreiten
und in Stellung zu halten.
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In Bezug nun auf die Figuren 6 und 7, dort zeigt man bei 29 eine Vorrichtung
zum kontinuierlichen Herstellen des vorherbeschriebenen selbstragenden Wabenkörpers
1 geit.äss einem Verfahren nach; dieser Erfindung. Eine Zuführungsvorrichtung 31
für kompaktes Wabenmaterial 3 aus Kraftpapier ist an dem Einlassende eines Aus breitungsabteils
33 von der Vorrichtung vorgesehen. Ein Paar von klebstoffaurSbringenden Walzen 35,
36 drücken kontinuierlich das Wabenmateri&l von der Zuführung 31 weg und bewirken,
dass es in die Lunge gezogen und eingeengt wird, wenn es durch die spitzzulaufenden
Fdrrungen 37 und 38 gefUhr wird. Das ausgebreitete Wabenmaterial wird von einer
gewichtsbelasteten-Matte 39 nach unten vorgespannt die die Wabe flach gegen ein
Bett 40 des Ausbreiters 33 hält. Nachdem die Walzen 35, 36 Klebstoff von den Behältern
41 und 42 auf beide Flächen 11 und 13 des jetzt ausgebreiteten Papierwabenmaterials
3 aufgetragen haben, werden zwei Bahnen von Baumwollstoffgewebe 7 und- 9 kontinuierlich
an die Flachen 11 und 13 mit Hilfe der Walzen 43 und 45 zugeftihrt, die die Gewebebahnen
von den ZufUhrungen 47 und 48 abwickeln. Die Baumwollgewebebahnen werden mit den
mit Klebstoff versehenen Seiten des ausgebreiteten Wabenkörpers 3 mit Hilfe von
parallelen;in Abstand voneinander angeordneten länglichen Druckstangen 49 und 50
in Berührung gebracht, die die Gewebebahnen querdurch die Weite der Wabe in BeruErung-halten
sowie während der Trocknung und Aushärtung des Klebstoffes. Diese Stangen haben
vorzugsweise Berührungsflächen die aus oder mit einem schlichten oder reibungsfreien
Material wie Teflon oder anlichem überzogen sind. Wenn der Klebstoff wärmeaushärtend
ist oder relativ langsam trocknet oder aushärtet,
kann ein Paar
von Heizvorrichtungen 51, 53 (strahlend oder konvektierend) gebraucht werden, um
den Klebstoff zu trocknen oder, um das Aushärten zu beschleunigen. Auslasstreibwalzen
55 und 57 die mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Walzen 35, 36 drehen,
befördern das selbstragende Wabenmaterial, das seitlich mit einem Gewebe versehen
ist, nach einer Abschneidevorrichtung 59 die die erwünschten Längen davon abtrennt.
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Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, das ein Verfahren vorgesehen
ist, um kontinuierlich selbstragende Wabenkörper 1 herzustellen, indem man das Wabenmaterial
3 aus einem kompakten Zustand in einen ausgebreiteten offenen Zellenzustand aus¢bra
wet und es in diesem ausgebreiteten offenen Zellenzustand hält, alleine indem man
an wenigstens einer der beiden gegenüberliegenden Wabenseiten 11, 13 in Abstand
voneinander angeordnete Stränge 23 von Gewebeschichten 7, 9 anheftet die sich im
allgemeinen senkrecht zur Richtung erstrecken entlang die da Wabenmaterial 3 sich
ausbreitet und zusammenzieht,/in Längenabmessung davon. WXhrend gespannte Stränge
23 hierhin als Teil von Gewebeschichten 9 und 7 beschrieben werden, können solche
Stränge einzeln, im allgemeinen parallel zu der Breitenabmessung des Wabenmaterials
3 angebracht werden.