JPH02269131A

JPH02269131A - 軽量構造の原材料とこれから蜂の巣構造を作る方法および装置

Info

Publication number: JPH02269131A
Application number: JP29378089A
Authority: JP
Inventors: Peter Krass; ペーター　クラス
Original assignee: Schutz Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Schutz Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1990-11-02
Also published as: CA2002568A1; HU895846D0; DE3838153A1; DE3838153C2; CS277061B6; EP0368238A2; HUT58602A; CS636089A3; EP0368238A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、軽量構造の原材料と、この原材料から蜂の巣
構造を作るための方法および装置とに関する。

（従来の技術）蜂の巣構造を有するプレートは、非常に固いポリアミド
紙から優先的に作られ、そして高温に耐えるフェノール
樹脂で被覆されるとともに、炭素材料繊維もしくはガラ
ス繊維で強化された合成材料、またはアルミニウムから
なる板層を有するサンドイッチ・プレートのための核材
料として使用される。このような挟持プレートは、非常
に高い硬度および剛性と、高い固有のエネルギ吸収能力
と、最少の重量で良好な弾性を有する構成要素である。

蜂の巣状核を有するサンドイッチ・プレートの用途の範
囲は、航空と、宇宙航行と、機械構造と、鉄道車両およ
び船舶の構造と、そしてスポーツおよびレジャー用具と
にまで及んでいる。

蜂の巣構造を有する軽量構造プレートは、「膨張方法」
または「特定断面形状付与方法」により作られている。

前記膨張方法において、ロールから繰り出された例えば
ポリアミド紙である帯状材料が、複数のプレートに分割
され、このプレート上には、前記帯状材料の走行方向内
で真っ直ぐに続く線に沿って、接着剤が塗布され、これ
らのプレートは相互に重積され、前記接着剤の線が硬化
され、最終的に、前記相互に重積されている紙層（プレ
ート）が、蜂の巣状ブロックとなるように引き離され、
この蜂の巣状ブロックから、所望の厚さを有するプレー
トを切除することができる。さらに他の可能性は、前記
プレートの重積体から、所望の厚さを有する板材を切断
し得ることであり、それから、これらの板材が、蜂の巣
構造を有するプレートとなるように互いに引き離される
。

前記特定断面形状付与方法は、さらに、高度の剛性を有
する蜂の巣構造を作るために想定されたものである。こ
の方法においては、ロールから繰り出された例えばアル
ミニウムからなる帯状材料が、特定断面形状付与ロール
により例えば断面台形状の帯材に圧延され、この特定断
面形状付与済み帯材は、断面台形の複数のプレートに分
割され、これらの断面台形プレートの隆起部上には、接
着剤が塗布され、そして、これらのプレートは相互に重
積されるとともに、蜂の巣状ブロックとなるように相互
に接着され、この蜂の巣状ブロックからは、所望の厚さ
を有するパネルが切断される。

（発明が解決しようとする課題）本発明の課題は、軽量構造の原材料と、この原材料から
蜂の巣構造を作るための方法および装置とを発展させる
ことであり、この蜂の巣構造は、既知の蜂の巣構造とは
異なり、より高い硬度および剛性と、さらに良好なエネ
ルギ吸収能力と、より良好な燃焼特性とを特徴とするも
のである。

（課題を解決するための手段）上記設定課題の目標を達成する本発明による軽量構造の
原材料は、繊維と熱可塑材の複合箔からなり、この箔の
繊維は、織物状、穀物の堆積状、またはマット（むしろ
）状の形態となった炭素材料、珪素カーバイド、または
ウィスカー等を含み、またこの繊維は、ポリエ−テ・エ
ーテルφケトン、ポリエーテル・サルフォン、またはポ
リサルフォンのような、高温熱可塑材からなる母体の中
に埋設されている。

前記した繊維と熱可塑材の複合箔から蜂の巣構造を作る
ために、本発明によると３つの方法が提案され、これら
の方法においては、既知の「特定断面形状付与方法」が
適用され、またこれらの方法は、蜂の巣構造のための初
期材料として、繊維と熱可塑材の複合箔を作ることによ
り、互いに区別される。

その第１の方法においては、上側と下側の加熱済み熱可
塑材製箔の帯状材料と、これらの箔の帯状材料間に導入
された繊維材料とが、圧延工程により相互に結合される
。

その第２方法が特徴とすることは、前記熱可塑材製箔の
帯状材料が、押し出され、それに続いて、圧延工程によ
り繊維材料と結合されることである。

その第３方法が特徴とすることは、前記熱可塑材の粒が
溶解されるとともに、溶解状態で繊維材料と一緒に、繊
維と熱可塑材の複合箔となるように圧延さることである
。

この最後の方法は、繊維の濡れが悪く、繊維の損傷が生
じると言う上記両方の方法で遭遇することのある欠点を
回避するもので、これらの欠点は、使用される熱可塑性
複合箔の高い粘性により発生されるものである。

３つの方法の全てにおいて、繊維と熱可塑材の複合箔の
圧延後に、この複合箔は、その圧延に続いて、１度また
は多数回の加熱および圧延により圧縮され、そして所望
の厚さにされる。

次に、前記した方法に従って作用する３つの装置を、概
略図に基づいて説明する。

（実　施　例）第１図による装置は、繊維と熱可塑材の複合箔１を帯状
に製造するための装置部分Ｉと、その複合箔をさらに蜂
の巣構造を有するブロック２に加工するための装置部分
■とから構成され、このブロック２から蜂の巣状プレー
トが切断され、これらの蜂の巣状プレートは、サンドイ
ッチ・プレートのための核形成材料として使用され、こ
れらのサンドイッチ・プレートは、炭素材料繊維もしく
はガラス繊維で強化された剛性材料、またはアルミニウ
ムからなる合板層を有するものである。

前記装置部分Ｉは、カレンダーロール３，４のペアを有
する２部分からなる圧延ロール用フレームと、図示しな
いロールから繰り出される熱可塑性箔からなる２つの帯
状材料７．８のための、上側および下側の帯材案内部５
，６と、これらの帯材案内部５，６の範囲に位置する加
熱装置９と、図示しないロールから引き出される繊維材
料１１のための中間案内部１０とを備えている。

前記装置部分■は、３つの加熱装置９と、カレンダーロ
ール１２．１３のペアを有するさらに他の２つの２部分
からなる圧延ロール用フレームとを備え、加熱装置９と
カレンダーロール１２．１３のペアは、交互に前後して
配置され、また装置部分■は、２つの特定形状付与ロー
ル１５．１６を有する特定形状付与装置１４を備え、特
定形状付与ロール１５．１８を用いて、前記繊維と熱可
塑材の複合箔からなる帯状材料１が、ピッチ（単位部分
）Ｘを有する台形断面に圧延され、さらに装置部分■は
、台形断面１７の隆起部２０上に接着剤を盛るためのロ
ール１９を有する装置１８と、前記繊維と熱可塑材の複
合箔から特定形状のプレートを切り離す切断装置２１と
、相互に重ね合わされたプレート２２を互いに接着させ
て蜂の巣状ブロック２にする加圧装置２）とを備えてい
る。

前記特定形状を付与されたプレート２２は、接着剤を使
用する代わりに、溶接ヘッド２４を手段として、溶融接
合または超音波溶接により、相互に結合されることも可
能であり、その都度、２枚の特定形状を付与されたプレ
ート２２が、溶接心棒２５により保持される。

前記装置部分ｌにおいて、２本の熱可塑性箔からなる帯
状材料７，８が、図示しないロールから繰り出され、こ
れらの帯状材料７，８は、加熱装置９により、上側およ
び下側の帯材案内部５，６の範囲内で加熱され、そして
、図示しないロールから繰り出されて、両方の箔製帯状
材料７．８間を走行する繊維材料１１と一緒に、カレン
ダーロール３，４のペアを有する前記二重圧延ロール用
フレーム内で、繊維と熱可塑材の複合箔１になるように
圧延される。

前記装置部分■においては、前記繊維と熱可塑材の複合
箔１が、加熱装置９により先に加熱された後に、カレン
ダーロール１２．１３のペアを有し、かつ前後に配列さ
れた複数の二重圧延ローラ用フレーム内でさらに２回の
圧延により圧縮され、これにより所望の厚さに圧延され
る。さらに他の複数の加熱装置９内での再度の加熱後に
、前記帯状になっている繊維と熱可塑材の複合箔１が、
特定形状付与装置１４により、台形断面１７を有する箔
製帯材となるように圧延され、それに続いて、前記断面
台形の帯材の隆起部２０が、塗布装置１Ｂにおいて接着
剤を積層される。それに続く切断装置２１１；おいて、
前記特定形状付与流みの帯材から、連続的にプレート２
２が切断され、プレート２２の長さしは、台形断面Ｉ７
のピッチＸの数倍に、このピッチＸの半分の寸法を加え
たものである。最終的に、台形断面形状を付与された複
数のプレート２２が重積され、そしてプレス装置２）に
おいて、圧力下で、必要によっては再度の加熱下で、蜂
の巣状ブロック２となるように相互に接着され、この蜂
の巣状ブロック２からは、前記接着剤の硬化後に、所望
の寸法を有するプレートが切断される。

第２図に示されている繊維と熱可塑材の複合箔を作るた
めの装置部分Ｉが特徴とすることは、スリット状ノズル
２７を有する押出し機２Ｂと、これの後方に配置され、
かつ三重の圧延機として構成された箔製帯材用圧延機２
８とを備えることで、圧延機２８は、押出し機２Ｂから
繰り出された箔製帯材３０のための中間帯材案内部２９
と、繊維材料１１のための上側の案内部３１とを有して
いる。

繊維と熱可塑材の複合箔１を作るための第３図による装
置部分Ｉは、水平方向で下側に延在するコンベア・ベル
ト３２と、これに平行でこれの上方に離間された上側の
コンベア・ベルト３３とを備え、このコンベア・ベルト
３３は、下側のコンベア。ベルト３２の後方側の範囲の
上方に延在し、かつこの下側のコンベア・ベルト３２と
一緒に長手方向の間隙３４を形成している。両方のコン
ベア・ベルト３２゜３３の上側４脈および下側４脈の間
には、前記長手方向の間隙３４の範囲において、加熱装
置９が設けられている。下側のコンベア・ベルト３２の
上方では、これの前方の範囲において、かつ上側のコン
ベア・ベルト３３の前方で、熱可塑性材料の粒３７のた
めの漏斗として形成された２つの投与ステージ目ン３５
．３８が、異なる高さに配置されている。両方の投与ス
テーション３５．３６の間には、偏向ロール３８を有す
る供給装置があり、この供給装置は、繊維材料１１を前
記第２投与ステーション３６の下に導入して、両方のコ
ンベア・ベルト３２．３３の間の長手方向間隙３４内へ
挿通するためのものであり、これにより、長手方向間隙
３４を通る繊維材料１１の走行平面は、間隙３４の中間
範囲の平面に位置することになる。偏向ロール３２ａ　
、　３２ｂおよび３３ａ。

３３ｂにより、両方のコンベア・ベルト３２．３３上に
は、所定の圧延力が伝達され、これにより、長手方向間
隙３４内にある繊維材料１１を有する合成材料の溶融体
が、繊維と熱可塑材の複合箔１となるように圧延される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、蜂の巣構造を作るための装置の全体の側面図
である。第２図および第３図は、繊維と熱可塑材の複合箔を作る
ための変更された２つの装置部分Ｉの側面図である。第４図は、蜂の巣構造を作るため特定形状付与済みプレ
ートの一部の縦断面図である。第５図は、繊維と熱可塑材の複合箔から蜂の巣構造を作
るための装置部分Ｈの変更例の側面図である。１、　　ｎ・・・装置部分１・・・繊維と熱可塑材の複合箔２・・・蜂の巣状ブロック３．４・・・カレンダーロール７．８・・・熱可塑性箔の帯状材料９・・・加熱装置　　　　　１１・・・繊維材料１２、
１３・・・カレンダーロール１４・・・特定形状付与装置　１７・・・台形断面１８
・・・接着剤塗布装置　　２０・・・隆起部２２・・・
プレート２）・・・加圧装置２６・・・押出し機　　　
　　２７・・・スリット状ノズル２８・・・圧延機　　
　　　　２９・・・中間帯材案内部３０・・・箔製帯状
材料　　　３１・・・上側案内部３２、３３・・・コン
ベア・ベルト３４・・・長手方向間隙３５、３８・・・投与ステーション３７・・・熱可塑性材料の粒

Claims

【特許請求の範囲】（１）蜂の巣構造を作るための軽量構造の原材料におい
て、この原材料が、繊維と熱可塑材の複合箔からなり、
この箔の繊維は、織物状、穀物の堆積状、またはマット
（むしろ）状の形態となった炭素材料、珪素カーバイド
、またはウィスカー等を含み、またこの繊維は、ポリエ
ーテル・エーテル・ケトン、ポリエーテル・サルフォン
、またはポリサルフォンのような、高温熱可塑材からな
る母体の中に埋設されていることを特徴とする軽量構造
の原材料。（２）請求項１による軽量構造の原材料から蜂の巣構造
を作る方法であって、帯状の前記箔が特定の断面形状を
付与されるとともに、複数のプレートに分割され、これ
らのプレートが、蜂の巣構造となるように相互に接着さ
れ、または溶解接合もしくは超音波溶接により、相互に
溶接されるようにする方法において、加熱された熱可塑
材製箔の帯状材料と繊維材料とが、圧延工程により相互
に結合されることを特徴とする軽量構造の原材料から蜂
の巣構造を作る方法。（３）上側と下側の加熱済み熱可塑材製箔の帯状材料と
、これらの箔の帯状材料間に導入された繊維材料とが、
圧延工程により相互に結合されることを特徴とする請求
項２記載の方法。（４）前記熱可塑材製箔の帯状材料が、押し出され、そ
れに続いて、圧延工程により繊維材料と結合されること
を特徴とする請求項２記載の方法。（５）前記熱可塑材の粒が溶解されるとともに、溶解状
態で繊維材料と一緒に、繊維と熱可塑材の複合箔となる
ように圧延されることを特徴とする請求項２記載の方法
。（６）前記繊維と熱可塑材の複合箔の圧延の後に、この
複合箔が、その圧延に続いて１度または多数回の加熱お
よび圧延により圧縮され、そして所望の厚さにされるこ
とを特徴とする請求項２〜５いずれか１項記載の方法。（７）前記特定形状を付与された帯状の箔が、長さ（Ｌ
）を有する複数のプレートに分割され、このプレートの
長さは、前記帯材の断面形状の単位部分（Ｘ）の寸法の
多数倍に、その単位部分の半分の寸法を加えたものであ
ることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の方
法。（８）請求項２〜７による方法を実施する装置であって
、前記箔製帯状材料のための特定形状付与装置と、接着
剤の塗布装置もしくは溶接装置と、前記箔製帯状材料を
複数のプレートに分割する切断装置と、特定の形状を付
与された前記複数の箔製プレートを、相互に接着ないし
は相互に溶着させるためのプレス装置とを有している装
置において、前記特定形状付与装置（１４）の前方に配
置され、かつカレンダーロールのペア（３、４）を有す
る二重圧延ロール用フレームと、２本の熱可塑材製箔の
帯状材料（７、８）のための、加熱装置（９）を有する
上側および下側の帯材案内部（５、６）と、前記帯状材
料の到来側における繊維材料（１１）のための中間案内
部（１０）とを備えていることを特徴とする軽量構造の
原材料から蜂の巣構造を作る装置。９）前記熱可塑材製箔の帯状材料（３０）を作るための
スリット状ノズルを有する押出し機（２６）と、この押
出し機の後方に配置され、かつ前記特定形状付与装置（
１４）の前方に設けられた箔製帯状材料の圧延機（２８
）とを備え、この圧延機（２８）は特に３重圧延機であ
り、この圧延機（２８）は、前記押出し機（２６）から
押し出された箔製帯状材料（３０）のための中間の帯材
案内部（２９）と、前記帯状材料の到来側における繊維
材料（１１）のための上側の案内部（３１）とを有して
いることを特徴とする請求項８記載の装置。（１０）前記特定形状付与装置（１４）の前方に配置さ
れ、かつ水平方向で下側に延在するコンベア・ベルト（
３２）と、これに平行で、これから離間された上側のコ
ンベア・ベルト（３３）とを備え、この上側のコンベア
・ベルト（３３）は、前記下側のコンベア・ベルト（３
２）の後側の範囲の上方に延在するとともに、この下側
のコンベア・ベルト（３２）と一緒に長手方向の間隙（
３４）を形成し、両方のコンベア・ベルト（３２、３３
）の上側導脈および下側導脈の間には、前記長手方向間
隙（３４）の範囲内において加熱装置（９）が設けられ
、前記下側のコンベア・ベルト（３２）の上方では、こ
のコンベア・ベルト（３２）の前方の範囲において、か
つ前記上側のコンベア・ベルト（３３）の前方において
、２つの投与ステーション（３５、３６）が異なる高さ
に配置され、これらの投与ステーション（３５、３６）
は、熱可塑材の粒（３７）のための特に投与漏斗であり
、また前記装置は、前記複数の投与ステーション（３５
、３６）の間に位置しかつ偏向ロール（３８）を有する
供給装置を備え、この供給装置は、繊維材料（１１）を
前記第２投与ステーション（３６）の下へ導入し、それ
に続いて、前記両方のコンベア・ベルト（３２、３３）
間の長手方向間隙（３４）内へ通すためのものであり、
これにより、前記長手方向間隙（３４）を通る前記繊維
材料（１１）の走行平面は、前記間隙（３４）の中間範
囲の平面に位置することを特徴とする請求項８記載の装
置。（１１）前記繊維と熱可塑材の複合箔（１）を作るため
の前記装置部分（ I ）と、前記特定形状付与装置（１
４）との間に、カレンダーロールのペア（１２、１３）
を有する１つもしくはそれ以上の圧延ロール用フレーム
と、１つもしくはそれ以上の加熱装置（９）とが備えら
れていることを特徴とする請求項８〜１０いずれか１項
記載の装置。