JP4408331B2 - 熱可塑性折畳みはちの巣構造およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、好ましくは熱可塑性の折畳式はちの巣構造、ならびにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような種類のはちの巣構造（ＷＯ ９７／０３８１６）は、個々の層（平面体）から連続的に製造される。この場合、切り目が入れられた後、六角形のセルが折り畳まれ、これらのセルは最上層の接続表面によって橋渡しされる。この種の、従来の全ての折畳式はちの巣構造ではまず、平面体を弱める切り目が入れられねばならない。一般には、切り目なしで層に埋め込まれた三次元の構造体が折り畳まれて歪むと、そのようにして形成されたセルが弱くなる、と考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の課題は、切り目を入れることなく、最上層との接合に優れた折畳式はちの巣構造の製造を可能にすることである。この課題は、請求項１から４の処置によって解決し、従属項のさらなる特徴によって、さらに展開される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明では、平面体（帯状材料）が材料平面に対して垂直に塑性変形され、セルの壁部が互いに重なり、接合され得るまで、搬送方向において狭められ（折り畳まれ）る。このようにして、最上層が密閉されたはちの巣層が形成される。前記材料はさらに、最上層平面において交互に二重になり、それによって全てのはちの巣セル壁部の両最上層への、優れた平面接合が保証される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図面を参考に、実施例の説明がなされる。
【０００６】
図１は、帯状材料に対して垂直な塑性変形を有する、薄い熱可塑性合成樹脂、繊維結合材料、塑性変形可能な紙または金属板からなる帯状平面のセグメントを示す。領域２０の材料は完全な形、すなわち長方形に、領域２２の材料は多角形、例えば台形、円形湾曲状等に、帯状平面から形成される。帯状平面には平面領域８が残るので、平面領域５および７では材料が塑性変形される。さらに、領域２０および２１への移行部において材料が延び、帯状材料に対して基本的に垂直な平面１５および１８を形成する。領域２２における帯状材料の変形によって三次元形状が形成され、これらによって、折畳まれた最終生産物におけるセル半体の壁部が形成される。セルは、折畳まれた最終生産物の負荷に耐え得る構造エレメントであり、その壁部は、折畳まれた最終生産物の長手方向を横断して延びる。折畳まれた最終生産物では、折畳まれることによって形成されたセルの横断面が好ましくは円筒形であり、その円筒の軸は、折畳まれた最終生産物の長手方向を横切って延びる。セルの横断面の形は任意に選択可能であり、例えば円形または多角形、特に偶数の多角形、例えば六角形である。この発明は、様々な横断面形状のセルの混合を含む。
【０００７】
図２は、折畳みはちの巣構造の製造における、さらなる中間状態を示す。変形された帯状材料は、折畳み線１，２，３および４に沿って帯状材料が折畳まれることによって狭められる。この折畳みによって、平面１８は領域２０の平面に折重なり、平面１５は領域２１の平面上に折重なる。帯状材料に形成された台形構造の変形はこれによって回避される。この折畳み工程は例えば、平らな高温工具によって行われ得るが、この工具はまた、互いに重なるセル壁部を溶接のため、あらかじめ加熱し得るであろう。
【０００８】
図３は、セル壁部が接合された後の、一列の六角形はちの巣構造セルを示す。折り重ねることによって、隣り合う領域２０（ないし２１）が互いに隣接し、好ましくは互いに接合されて荷重可能な上部層を形成し得る。場合によっては、セル壁部の完全に平らな接合は放棄され得る。セル壁部および隣合う領域２０（ないし２１）の接合後、好ましくは気密状態の、六角形の閉じた空間ができる。
【０００９】
図４は、上方に向けて変形された領域を有する、折畳式はちの巣構造の製造における中間段階を示す。この製造は自動化可能であり、連続的に行われ得る。回転工具の使用が考えられる。したがって、この発明の本質的局面は、帯状材料を切断せず、連続的に塑性回転変形することによって、折畳式はちの巣構造を形成することである。この塑性変形は例えば、エアクッション用薄片の製造において通常見られるような「回転式熱成形」プロセスによって行われ得る。この場合、材料は溝のついたローラによって、真空を援用して深絞りされる。互いに係合する溝を備え、対向走行するローラもまた使用され得る。
【００１０】
図５は、下方に向けて変形された領域を備える、この発明によるさらなる折畳式はちの巣構造の製造における中間段階を示す。より高度の引張りおよび圧力負荷を受容するための、さらなる上部層が直接、または後ではちの巣構造に固定ないし貼り付けされ得る。
【００１１】
原料に応じて、この折畳式はちの巣構造は上部層なしでも、堅牢な軽量構造のサンドイッチプレートを形成可能であり、構造部材用またはパッキン材料として加工され得る。
【００１２】
この発明は、帯状材料における台形、湾曲または円形構造体の成形後、特に変形された帯状材料が折畳まれた後、亀裂が生じるという事実を除外するものではない。亀裂が生じることによって、部分表面（１５ないし１８）が完全に、または部分的になくなることもあり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 帯状材料に対して垂直な塑性変形を示す。
【図２】 はちの巣セルを形成するための折畳みプロセスを示す。
【図３】 セル壁部接合後の、六角形のはちの巣セルの一列を示す。
【図４】 折畳みはちの巣構造（上方に向けて形成された領域）の製造における中間段階の透視図である。
【図５】 折畳みはちの巣構造（下方に向けて形成された領域）の製造における中間状態を示す、さらなる透視図である。

Claims (10)

1. 列状に配置された複数のセルから形成される、折畳式はちの巣構造であって、
   セルは、環状に互いに隣接し、かつセルの開口部側は上層平面によって制限される側壁部（５，６，７，８）を有し、
   折畳式はちの巣構造は複数の、多角形、湾曲または円形領域（２２）と、帯形状の領域（２０，２１）とを有し、
   多角形、湾曲または円形領域（２２）は、帯形状領域（２０，２１）に対して９０°折畳まれる、という特徴を備え、さらに、
   セルはそれぞれ、双方の上層平面において完全に橋渡しされ、折畳みはちの巣構造は、基本的に切断されない平面体から形成され、複数の多角形、湾曲または円形領域（２２）は塑性成形され、かつ塑性変形によって生じる部分表面（１５ないし１８）は上層平面において帯形状領域（２１ないし２０）上に重なることを特徴とする、構造。
2. セル壁部（５，６，７，８）の少なくとも一部（８）が完全に、または部分的に互いに耐久接合されることを特徴とする、請求項１に記載の構造。
3. 塑性変形によって生じた部分表面（１５ないし１８）が完全に、または部分的に、その上にある帯形状領域（２１ないし２０）の表面と耐久接合されることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の構造。
4. 本体が熱可塑性合成樹脂、繊維結合材料、または塑性変形可能な紙または金属板であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の構造。
5. セルが全て同じであることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の構造。
6. ａ）塑性変形可能な材料から平面体が用意される、段階を備え、
   ｂ）前記平面体が帯状の領域（２２）において多角形、台形または円形に塑性変形され、前記帯状の領域（２２）の間にある帯形状領域（２０，２１）が交互に、平らな前記原料本体の平面から完全に（２０）形成されるか、あるいは前記平面から段差を有するように形成され（２１）、かつ
   ｃ）前記多角形、湾曲または円形に形成された前記帯状の領域（２２）が、前記帯形状領域（２０，２１）に対して９０°折畳まれる、ことを特徴とする、
   請求項１に記載の折畳式はちの巣構造の製造方法。
7. 互いに接触する表面および／または縁の少なくとも一部（８）が、互いに固く接合されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 変形可能な材料が熱可塑性合成樹脂、繊維結合材料または塑性変形可能な紙または金属板であることを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記多角形、湾曲または円形塑性変形が、切断を伴わない回転方法によって実施されることを特徴とする、請求項６から８のいずれかに記載の方法。
10. 前記変形が回転式熱成形方法によって実施されることを特徴とする、請求項６から８のいずれかに記載の方法。

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