WO2010094496A1 - Verfahren und system zur kontinuierlichen fertigung von sandwichmaterial - Google Patents

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    • B32B37/20—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of continuous webs only

Definitions

  • the invention relates to a method and system for the continuous production of sandwich material.
  • the present invention relates to the industrial fabrication of paper honeycomb sandwich panels.
  • sandwich materials are lightweight components for motorhomes and caravans.
  • floor and interior elements are made of sandwich panels, which have a wood-based material core. If wood decorative films are used as outer cover layers, moreover, the sandwich elements also largely correspond optically to the traditionally used wood material.
  • wood-based materials wood absorbs moisture as a "living" material, which is why it is prone to distortion, which makes it less suitable for interior doors for wet cells, for example.
  • sandwich materials with paper honeycomb could replace those with wood filling, since they not only have a comparable strength, but also a better weather resistance and above all a significantly lower weight.
  • solid, weather-resistant and lightweight components could be used indoors and outdoors on a large scale.
  • An object of the present invention is to eliminate the described disadvantages of the prior art.
  • the invention enables a fully automated, continuous and cost-effective production of the
  • Fig. 3 is an illustration of the sandwich structure in an exploded view.
  • the sandwich material 1 to be produced has a core layer
  • Paper honeycomb 3 with a low-viscosity treatment material (not shown in the drawings).
  • the treatment material is hereinafter also referred to as "coating material.”
  • the treatment always takes place in such a way that the treatment material not only superficially coats the paper honeycomb 3 but completely soaks in. After applying the coating material to the paper honeycomb 3, this flows through the honeycomb structure and penetrates until into the fibers of the paper honeycomb 3.
  • coating or "refining” of the paper honeycombs 3 is discussed in the following: By refining the paper honeycomb 3, they are made waterproof, resistant to chemicals and considerably stiffer than untreated paper honeycomb then also for the outside area.
  • the passage width of the production plant 100 is for example 2500 millimeters.
  • paper honeycomb elements with a width of up to 2500 millimeters can be introduced into the system 100 and pass through the system 100.
  • the length of the paper honeycomb elements can be several meters.
  • the throughput speed through the system 100 is three meters per minute in the example.
  • the paper honeycomb is moved in the process direction 33 by means of a conveyor belt (not shown) and / or with the aid of guide rollers (also not shown).
  • the actual coating takes a few seconds, for example two to three seconds.
  • the paper honeycomb 3 a distance of about 10 to 15 centimeters back, until they are completely soaked. Care must be taken here that the paper honeycomb 3 are sufficiently saturated with coating material during their movement through the system 100. For this reason, paper grades are to be used which, on the one hand, have good absorbent properties but, on the other hand, do not over-swell during impregnation and consequently lose their structure and strength.
  • the adhesives used in the production of paper honeycomb 3 must be chosen so that even with a saturated honeycomb sufficient strength of the honeycomb is ensured.
  • honeycomb 3 must be easily kept on train during its transport through the system 100 in order to maintain its optimum shape. However, they must not be coated, which would lead to a tearing of the bonds between the honeycomb walls 6. Since the individual adhesive surfaces between the individual honeycombs are comparatively small, but on the honeycomb during the forward movement through the system 100 through a certain tensile force is exerted, a fine-tuning between the impregnation of the honeycomb, the size of the adhesive surfaces and the train applied is necessary to ensure in that the honeycomb or adhesive surfaces do not tear.
  • the coating material contains a reactive component which hardens upon activation and / or forms foam.
  • the coating material serves not only for soaking and thus refining the paper honeycomb 3, but at the same time serves, as will be described in detail below, as an adhesive for joining paper honeycomb 3 and intermediate layers 7, 8 or cover layers 4, 5, for producing the intermediate layers 7, 8 and for producing foam 9 in the interior the paper honeycomb 3.
  • the coating is carried out with isocyanates, preferably with an MDI polyurethane system, for example of the manufacturer Elastogran, as a one-component material.
  • the coating material consists solely of a single chemical component. Equivalent products from other manufacturers can also be used.
  • isocyanates are used as the coating material, a reaction can occur on the addition of water via the unstable carbamic acids, which decompose with elimination of carbon dioxide and thereby form foams. This feature is used at the end of the manufacturing process to foam the interior of the honeycomb, as described in more detail below.
  • synthetic resins come as
  • Coating material for use which react at a certain temperature. Is used as
  • Coating material using a synthetic resin all chemicals required for the reaction of the resin, such as hardener, are included in the resin mixture, but still reactive. Only by supplying high heat at the end of the production, the chemical reaction is made to run and the curing takes place. Therefore it is possible that at the Coating the honeycomb to transfer surplus and recovered coating material back into the coating circuit.
  • the resin used is, for example, unsaturated polyester resin, which is, for example, mixed with a reaction initiator for industrial use, such as that sold by Pergan.
  • the coating material has a temperature above room temperature, so that it is particularly thin and thus a particularly rapid impregnation of the paper honeycomb takes place. Temperatures in the range of about 35 ° to about 50 ° Celsius have proven to be useful here. An additional adjustment of the viscosity of the coating material is also possible by adding dilution.
  • the amount of coating material required in each case results from the honeycomb height, the honeycomb diameter, the paper weight and the transport speed of the honeycomb.
  • the honeycomb size can, for example, from 8 millimeters to 45
  • Millimeters with a honeycomb height of 8 millimeters to 120 millimeters and a honeycomb weight of 80 to 250 grams per square meter.
  • the supply of the coating material takes place from above via a spraying device 13 under slight pressure, but without the use of compressed air, in order to avoid unfavorable foaming of the paper honeycomb 3 foaming of the coating material.
  • Guide rollers 14 ensure smooth movement of the paper honeycombs 3 through the treatment device 12.
  • the entire system 100 is designed to be substantially closed so that it generates as little air as possible. At the same time 100 can then easily achieve the desired elevated process temperature in the entire system.
  • Fig. 1 the plant housing is not shown.
  • the plant 100 supplied expanded honeycomb which is oriented in shape on the honeycombs, is in their
  • the paper honeycomb 3 in an upstream first working step passes through an expansion unit (not shown) in which it is brought under tension to its predetermined hexagonal shape. Immediately thereafter, the expanded paper honeycombs are fed into the coating station.
  • intermediate layers 7, 8 are produced in an interlayer device 18. These intermediate layers I 1 8 are arranged in the finished sandwich material 1 between the paper honeycomb 3 and the cover layers 4, 5. The intermediate layers 7, 8 are formed so as to increase the
  • the intermediate layers 7, 8 are produced either by being applied to the paper honeycomb 3 as additional layers of material.
  • the additional material layers are treated with a reactive material, which is activated before the application of the cover layers 4, 5, whereby the intermediate layers 7, 8 are produced. This corresponds to the procedure described below and shown in Fig. 1.
  • one or both cover layers 4, 5 can be treated so that a part of these cover layers 4, 5 serves as an intermediate layer 7, 8.
  • at least the side of the respective cover layer 4, 5 facing the paper honeycomb 3 is treated with a reactive material, by activation of which the at least one Intermediate layer 7, 8 is generated. The application of an additional layer of material is then eliminated.
  • the reactive material is the coating material which has already been used for refining the paper honeycomb 3. As a result, undesired chemical reactions can be avoided.
  • an intermediate layer 7, 8 when using an isocyanate as the coating material in a preferred embodiment of the invention, a very light fiberglass nonwoven layer is used which is about 50 to 70 grams per square meter. This is applied "dry" to the top side 19 and / or the underside 20 of the paper honeycombs 3 by means of application rolls 23. The occupation of the upper side 19 of the paper honeycomb 3 with the intermediate layer 7 is illustrated in FIG. 1a, while the application of the intermediate layer 8 is imaged on the underside 20 of the paper honeycomb 3 in Fig. Ib.
  • low-viscosity coating material is applied to the paper honeycomb 3 side facing the nonwoven layer 7. This can be done either by coating material is applied directly to the glass fiber fleece 7 or coating material, which is located inside the paper honeycomb 3 is conveyed from the interior of the paper honeycomb to the intermediate layer 7. In the example shown, wetting of the nonwoven layer 7 takes place with the aid of compressed air flowing through from below through the paper honeycomb 3, which is provided by a fan 21.
  • the intermediate layer 7, 8 becomes a kind of honeycomb covering, which closes the paper honeycomb 3 upwards or downwards and provides a significantly enlarged connecting surface for the subsequent application of the cover layers 4, 5.
  • the use of the large-area intermediate layer 7, 8 ensures a significantly more stable connection with the cover layers 4, 5 than if they only rested on the web-shaped edges 10 of the paper honeycombs.
  • the onset of foaming helps to provide a homogeneous, smooth surface on the surface
  • Cover layers 4, 5 facing top of the intermediate layer 7, 8, whereby a best possible basis for the application of the cover layers 4, 5 is provided.
  • intermediate layers 7, 8 between the paper honeycomb 3 and the cover layers 4, 5 also prevents the honeycomb structure from penetrating the surface of the cover layers 4, 5.
  • the lower nonwoven layer 8 is applied accordingly, but with the difference that in this case no compressed air is needed to wet the glass fiber fleece 8 sufficiently with coating material, since the Due to gravity, the coating material runs down from the paper honeycomb 3 onto the glass fiber fleece 8. Thus, there is only a wetting of the nonwoven layer 8 with a water mist through a spray nozzle 22, see Fig. Ib.
  • a layer of natural fibers or other suitable materials may be applied.
  • the intermediate layers 7, 8 can also be designed as additional nonwoven layers.
  • the nonwoven layers are provided with a thickening agent, such as Aerosil ®, thereby forming a release layer.
  • a thickening agent such as Aerosil ®
  • Synthetic resins however, the intermediate layers 7, 8 produced without the introduction of additional layer material by treatment of the cover layers 4, 5 with a thickener, preferably with Aerosil ® .
  • Aerosil ® is applied to the paper honeycomb 3 facing sides of the covering layers 4; 5.
  • the cover layers 4, 5 are applied in a cover layer device 24.
  • cover layers 4, 5 are for example glass fiber reinforced plastic or wood veneer film used. If glass-fiber-reinforced plastic cover layers 4, 5 are used, as in the exemplary embodiment illustrated, they are treated with the same coating material soaked, as it was also used for the finishing of the paper honeycomb 3. For this purpose, the cover layers 4, 5 pass through a device 25 for impregnating the cover layers 4, 5 with coating material. Subsequently, excess coating material is scraped off by means of roller pairs 26, whereby the cover layers 4, 5 are vented. With the help of pressure rollers 27, the cover layers 4, 5 are finally applied to the provided with the intermediate layers 7, 8 paper honeycomb 3.
  • the intermediate layer 7 arranged between the upper cover layer 4 and the paper honeycomb 3 prevents treatment material from flowing from the cover layer 4 into the paper honeycomb 3 after the application of the cover layer 4 and the upper cover layer 4 dries up. This would lead to a poor connection of the cover layer 4 with the paper honeycomb 3.
  • the drying and thus the final production of the sandwich material 1 takes place in a drying device 29.
  • the drying takes place by the use of superheated steam. This is introduced via a steam device 30, not shown, from both sides in the sandwich material and has a temperature of at least 120 ° Celsius.
  • the superheated steam temperature is 160 ° to 180 ° Celsius.
  • a vapor-permeable conveyor belt is used for the introduction of the superheated steam.
  • the foaming behavior can be influenced by various parameters, such as temperature and water vapor amount.
  • the foam 9 serves on the one hand for a better connection of the paper honeycomb 3 with the cover layers 4, 5. On the other hand, due to the foam 9 also improved insulation and insulation properties of the sandwich material 1. In addition, the foaming leads to a slight swelling of the cover layers 4, 5, whereby the cover layer thickness increases, which has an improvement in the strength of the sandwich material 1 with respect to punctual pressure loads result.
  • the coating material foams into a coarse-pored foam 9, which, in contrast to normal polyurethane foam, becomes very hard and, unlike polyurethane foam, does not absorb any moisture.
  • the paper material of the honeycomb is minimally wider and thus more stable. If foaming during drying is desired, this must already be taken into account when introducing coating material into the paper honeycomb 3 during the finishing step. If only so much coating material is introduced into the honeycomb that the honeycombs are completely soaked, no optimal foaming can take place later. For optimal foaming, the introduction of additional coating material in the paper honeycomb 3 is necessary. Ideally, so much coating material is introduced that not only that
  • Honeycomb material is completely saturated, but that during the drying step so much foam 9 can form that this fills the entire honeycomb.
  • Drying step a compression of outer layers 4, 5 and honeycomb material 3 by means of a pressing device 31 with press rollers 32.
  • a compression pressure of about 100 to 150 kilograms per square meter is exercised.
  • the pressing is used inter alia. to ensure that the cover layers 4, 5 rest completely and without air inclusions on the paper honeycomb 3 and the improvement and assurance of the surface quality.
  • the remaining through-drying takes place outside the plant in the air. If a synthetic resin is used as the coating material instead of isocyanate, the drying takes place exclusively by heat. Preferably, then a microwave or infrared radiation is used.
  • the finished sandwich material 1 is shown in FIG. Fig. 3 shows the structure of the finished sandwich material 1 in an exploded view.
  • Above and below the core layer 2 of paper honeycomb 3 are the cover layers 4, 5.
  • Between the paper honeycomb 3 and the cover layers 4, 5 are the intermediate layers 7, 8, which also with the paper honeycomb 3 and in the finished state of the sandwich material 1 the cover layers 4, 5 are firmly connected.
  • the interior of the cells is completely filled with foam 9.
  • the manufacturing process according to the invention can take place at atmospheric pressure. A vacuum is not needed, so that the system does not have to be constructed as a closed system. Rather, can be done with the plant 100 described a continuous production. The plant 100 is continuously fed on one side of expanded honeycomb material, while the plant 100 on the other side finished sandwich material 1 can be removed continuously.
  • a single chemical namely the coating material is used for coating or impregnating the paper honeycomb 3 and at the same time as a connecting means.
  • system 100 can be supplied with conventional, non-finished, in particular uncoated, paper honeycombs 3.
  • a purchase of special, already coated paper honeycomb is therefore not required.
  • the paper honeycomb type used can be easily changed and selected according to the respective application.
  • the system 100 described has a modular structure, which makes it possible, for example, to integrate an upstream expansion unit. Instead of an upstream expansion plant, however, a discontinuous feeding of the paper honeycomb in sheet form can be done by hand, wherein the manufacturing process of the sandwich material 1 within the system 100 still takes place continuously. Due to the modular structure of the system, it is also possible to remove the modules 24 for applying the outer layers, so that only the finished core layer is prepared and removed after a drying of the system 100.
  • the paper honeycomb cells for producing the core layer 2 are not foamed during paper honeycomb production. Instead, the foam is formed due to the coating material used in the course of sandwich production, wherein the coating material at the same time as a bonding material (adhesive) for bonding the core layer 2 with the
  • Cover layers 4, 5 serves.
  • sandwich materials can be produced in a consistently high quality at a competitive price.
  • the sandwich materials produced by the method according to the invention are extremely light and mechanically stable. At the same time they have a high stability against environmental weather influences.
  • the finished paper honeycombs 3 are "dead" material which does not absorb any moisture, and to that extent differs favorably from the previously used, non-finished paper honeycomb constructions.

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Abstract

Die Erfindung ermöglicht eine vollautomatisierte, kontinuierliche und kostengünstige Herstellung von Sandwichmaterial (1) mit einer Kernschicht (2) aus Papierwaben (3) bei gleichbleibenden Qualitäts- und Materialeigenschaften im industriellen Maßstab.

Description

Beschreibung
Verfahren und System zur kontinuierlichen Fertigung von Sandwichmaterial
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und System zur kontinuierlichen Fertigung von Sandwichmaterial. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die industrielle Fertigung von Sandwichelementen auf Papierwabenbasis.
Aus dem Stand der Technik sind ist die Verwendung von Sandwichmaterialien bekannt. Ein bevorzugter Einsatzzweck solcher Sandwichmaterialien sind Leichtbauelemente für Reisemobile und Caravans. So werden heute beispielsweise Fußboden- und Innenelemente aus Sandwichelementen gefertigt, die einen Holzwerkstoffkern aufweisen. Werden Holzdekorfolien als äußere Deckschichten verwendet, entsprechen die Sandwichelemente zudem auch optisch weitestgehend dem traditionell verwendeten Holzmaterial. Nachteilig bei der Verwendung von Holzwerkstoffen ist es jedoch, daß Holz als „lebendes" Material Feuchtigkeit aufnimmt, weshalb es zu Verzug neigt . Daher ist es beispielsweise für Innenraumtüren für Naßzellen weniger geeignet. Zudem sind solche Bauelemente trotz der Sandwichbauweise vergleichsweise schwer.
Um Gewicht zu sparen, werden derzeit Sandwichkonstruktionen getestet, bei denen die Holzfüllung durch Papierwaben ersetzt wird. Papierwaben sind sehr preisgünstig herstellbar und verglichen mit Kunststoff- oder Aluminiumwaben vergleichsweise stabil, jedoch extrem empfindlich gegen
Witterungseinflüsse, insbesondere Feuchtigkeit. Der Einsatz von Sandwichkonstruktionen mit Papierwaben beschränkt sich daher auf den Innenbereich, beispielsweise Innenraumtüren oder Trennwände .
Es wurde bereits vorgeschlagen, Papierwaben mit einer Oberflächenbeschichtung zu versehen, um deren
Witterungsbeständigkeit zu erhöhen. Dann könnten Sandwichmaterialien mit Papierwaben solche mit Holzfüllung ersetzen, da sie nicht nur eine vergleichbare Festigkeit, sondern zudem eine bessere Witterungsbeständigkeit und vor allem ein deutlich niedrigeres Gewicht aufweisen. Mit anderen Worten könnten solche feste, witterungsbeständige und leichte Bauelemente im Innen- und im Außenbereich im großen Maßstab eingesetzt werden.
Allerdings fehlt es bisher an einer ausgereiften Technologie zur kostengünstigen Fertigung von qualitativ hochwertigen Sandwichmaterial mit einer Kernschicht aus Papierwaben im industriellen Maßstab. Die bekannten Verfahren sind entweder zu teuer oder eignen sich nicht für eine vollautomatische Fertigung im großen Stil.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. durch ein System nach Anspruch 7 gelöst.
Die Erfindung ermöglicht eine vollautomatisierte, kontinuierliche und kostengünstige Herstellung des
Sandwichmaterials bei gleichbleibenden Qualitäts- und Materialeigenschaften im industriellen Maßstab. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden im Zusammenhang mit Ausführungsbeispielen der Erfindung nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung des Fertigungsverfahrens,
Fig. 2 eine Darstellung des fertigen Sandwichmaterials,
Fig. 3 eine Darstellung des Sandwichaufbaus in Explosionsdarstellung .
Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung lediglich schematisch und mit ihren wesentlichen Bestandteilen.
Die im Folgenden im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für das erfindungsgemäße System und umgekehrt.
Das herzustellende Sandwichmaterial 1 weist eine Kernschicht
2 aus Papierwaben 3 auf, die derart zwischen zwei Deckschichten 4, 5 angeordnet ist, daß die Deckschichten 4, 5 senkrecht zu den Wabenwänden 6 angeordnet sind, vgl. Fig. 2 und 3. Zur Herstellung des Sandwichmaterials 1 werden in einem Fließprozeß die folgenden Schritte in hintereinandergeschalteten Vorrichtungen einer Fertigungsanlage 100 nacheinander in einem einzigen Arbeitsgang ausgeführt, so daß eine kontinuierliche, vorzugsweise vollautomatische Fertigungsstrecke vorliegt: Veredeln der Papierwaben 3, Erzeugen von Zwischenschichten 7,
8, Aufbringen der Deckschichten 4, 5, Trocknen. Diese Schritte werden nachfolgend detailliert beschrieben. Das Veredeln der Papierwaben
Nach der Zuführung der expandierten Papierwaben 3 mit Hilfe einer Zuführeinrichtung 11 erfolgt zunächst in einer Behandlungsvorrichtung 12 ein Behandeln der expandierten
Papierwaben 3 mit einem dünnflüssigen Behandlungsmaterial (in den Zeichnungen nicht dargestellt) . Das Behandlungsmaterial wird nachfolgend auch als „Beschichtungsmaterial" bezeichnet. Das Behandeln erfolgt allerdings stets derart, daß das Behandlungsmaterial die Papierwaben 3 nicht nur oberflächlich beschichtet, sondern vollständig durchtränkt. Nach dem Aufbringen des Beschichtungsmaterials auf die Papierwaben 3 durchfließt dieses die Wabenstruktur und dringt dabei bis in die Fasern der Papierwaben 3 ein. Nachfolgend wird in diesem Zusammenhang auf von einem „Beschichten" oder „Veredeln" der Papierwaben 3 gesprochen. Durch die Veredelung der Papierwaben 3 werden diese wasserfest, chemikalienfest sowie erheblich steifer als unbehandelte Papierwaben gemacht. Sie eignen sich dann auch für den Außenbereich.
Die Durchlaufbreite der Fertigungsanlage 100 beträgt beispielsweise 2500 Millimeter. Anders ausgedrückt können Papierwabenelemente mit einer Breite bis zu 2500 Millimeter in die Anlage 100 eingeführt werden und die Anlage 100 durchlaufen. Die Länge der Papierwabenelemente kann dabei mehrere Meter betragen.
Die Durchlaufgeschwindigkeit durch die Anlage 100 beträgt im Beispiel drei Meter pro Minute. Während des gesamten Transports des Wabenmaterials 3 durch die Anlage 100 wird die Papierwabe mit Hilfe eines Transportbandes (nicht dargestellt) und/oder unter Zuhilfenahme von Führungsrollen (ebenfalls nicht dargestellt), in Prozeßrichtung 33 bewegt. Die eigentliche Beschichtung dauert wenige Sekunden, beispielsweise zwei bis drei Sekunden. Innerhalb dieser Zeit legen die Papierwaben 3 eine Strecke von etwa 10 bis 15 Zentimetern zurück, bis sie völlig durchtränkt sind. Hierbei muß darauf geachtet werden, daß die Papierwaben 3 während ihrer Bewegung durch die Anlage 100 ausreichend mit Beschichtungsmaterial durchtränkt werden. Aus diesem Grund sind Papierqualitäten zu verwenden, die einerseits gute Saugeigenschaften aufweisen, andererseits aber beim Tränken nicht zu sehr aufquellen und dadurch an Struktur und Festigkeit verlieren. Die bei der Fertigung der Papierwaben 3 verwendeten Klebstoffe müssen so gewählt sein, daß auch bei einer durchtränkten Wabe eine ausreichende Festigkeit der Wabe sichergestellt ist.
Die Waben 3 müssen während ihres Transports durch die Anlage 100 leicht auf Zug gehalten werden, um ihre optimale Form zu bewahren. Sie dürfen dabei aber nicht überzogen werden, was zu einem Reißen der Verklebungen zwischen den Wabenwänden 6 führen würde. Da die einzelnen Klebeflächen zwischen den Einzelwaben vergleichsweise klein sind, auf die Waben jedoch bei der Vorwärtsbewegung durch die Anlage 100 hindurch eine gewisse Zugkraft ausgeübt wird, ist eine Feinabstimmung zwischen der Durchtränkung der Waben, der Größe der Klebeflächen und dem ausgeübtem Zug notwendig, um sicherzustellen, daß die Wabe bzw. die Klebeflächen nicht reißen.
Das Beschichtungsmaterial enthält eine reaktive Komponente, die bei ihrer Aktivierung aushärtet und/oder Schaum bildet. Mit anderen Worten dient das Beschichtungsmaterial nicht nur zum Durchtränken und damit dem Veredeln der Papierwaben 3, sondern dient zugleich, wie weiter unten im Detail beschrieben wird, nach einer entsprechenden Aktivierung als Klebstoff zum Verbinden von Papierwaben 3 und Zwischenschichten 7, 8 bzw. Deckschichten 4, 5, zum Erzeugen der Zwischenschichten 7, 8 und zum Erzeugen von Schaum 9 im Inneren der Papierwaben 3.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Beschichtung mit Isocyanaten, vorzugsweise mit einem MDI- Polyurethansystem, beispielsweise des Herstellers Elastogran, als Ein-Komponenten-Material . Mit anderen Worten besteht in diesem Fall das Beschichtungsmaterial ausschließlich aus einer einzigen chemischen Komponente. Es können auch gleichwertige Produkte anderer Hersteller verwendet werden.
Werden Isocyanate als Beschichtungsmaterial verwendet, kann bei Zugabe von Wasser eine Reaktion über die instabilen Carbamidsäuren ablaufen, die unter Kohlenstoffdioxid- Abspaltung zerfallen und dabei Schäume bilden. Diese Eigenschaft wird am Ende des Fertigungsprozesses verwendet, um das Innere der Waben mit Schaum zu füllen, wie dies weiter unten näher beschrieben wird.
In einer anderen, hier nicht näher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung kommen Kunstharze als
Beschichtungsmaterial zur Anwendung, die bei einer bestimmten Temperatur zur Reaktion kommen. Wird als
Beschichtungsmaterial ein Kunstharz verwendet, sind alle für die Reaktion des Harzes benötigten Chemikalien, beispielsweise Härter, in dem Harzgemisch enthalten, aber noch reaktiv. Erst durch Zuführung großer Hitze am Ende der Fertigung wird die chemische Reaktion zum Laufen gebracht und erfolgt die Aushärtung. Deshalb ist es möglich, das bei der Beschichtung der Wabe überzählige und zurück gewonnene Beschichtungsmaterial zurück in den Beschichtungskreislauf zu bringen. Bei dem verwendeten Harz handelt es sich beispielsweise um ungesättigtes Polyesterharz, das beispielsweise mit einem Reaktionsinitiator zur industriellen Verwendung, wie er beispielsweise von der Firma Pergan angeboten wird, versetzt ist.
Das Beschichtungsmaterial weist eine Temperatur oberhalb von Zimmertemperatur auf, so daß es besonders dünnflüssig ist und somit eine besonders schnelle Durchtränkung der Papierwaben erfolgt. Bewährt haben sich hier Temperaturen im Bereich von etwa 35° bis etwa 50° Celsius. Eine zusätzliche Anpassung der Viskosität des Beschichtungsmaterials ist auch durch Zugabe von Verdünnung möglich.
Die jeweils benötigte Menge an Beschichtungsmaterial ergibt sich aus der Wabenhöhe, dem Wabendurchmesser, dem Papiergewicht und der Transportgeschwindigkeit der Wabe. Die Wabengröße kann beispielsweise von 8 Millimeter bis 45
Millimeter variieren, bei einer Wabenhöhe von 8 Millimeter bis 120 Millimeter und einem Wabengewicht von 80 bis 250 Gramm pro Quadratmeter.
Die Zuführung des Beschichtungsmaterials erfolgt von oben über eine Sprüheinrichtung 13 unter leichtem Druck, jedoch ohne Einsatz von Druckluft, um ein für das Durchtränken der Papierwaben 3 unvorteilhaftes Aufschäumen des Beschichtungsmaterials zu vermeiden. Führungsrollen 14 stellen eine gleichmäßige Bewegung der Papierwaben 3 durch die Behandlungsvorrichtung 12 sicher. Zur Optimierung des Materialeinsatzes ist es vorgesehen, das nach der Tränkung der Papierwaben 3 überschüssiges Beschichtungsmaterial von den Waben entfernt wird. Hierzu wird nach der Beschichtung das überschüssige Beschichtungsmaterial durch einen mit Hilfe eines
Druckluftgebläses 15 erzeugten Luftstromes von oben nach unten abgeblasen. Überschüssiges Material läuft in eine Auffangwanne 16. Dies verringert nicht nur die Menge des benötigten Beschichtungsmaterials, was sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten auswirkt, sondern wirkt sich zudem auch positiv auf die Festigkeit des Wabenmaterials aus, da dieses nicht unnötig mit Beschichtungsmaterial durchtränkt ist. Das überschüssige Beschichtungsmaterial wird in einem Umlaufprozeß wiederverwendet, wobei durch den gesteuerten Zufluß von Frischmaterial die Materialeigenschaften sichergestellt werden.
Die gesamte Anlage 100 ist im wesentlichen geschlossen ausgeführt, so daß sie möglichst wenig Abluft erzeugt. Zugleich läßt sich dann in der gesamten Anlage 100 leichter die gewünschte erhöhte Prozeßtemperatur erreichen. In Fig. 1 ist das Anlagengehäuse nicht dargestellt.
Die der Anlage 100 zugeführte expandierte Wabe, die sich in ihrer Form an der Bienenwaben orientiert, wird bei ihrer
Fertigung zusammengefaltet und erst am Ort ihrer Verarbeitung expandiert, das heißt auf richtige Länge und Form gebracht. Hierdurch ergeben sich sehr günstige Transportkosten. Solche Waben sind in verschiedensten Papiersorten, Wabengrößen, Papiergewichten usw. lieferbar und können somit auf den jeweiligen Einsatzzweck optimal konfiguriert werden. In dem hier beschriebenen Beispiel durchläuft die Papierwabe 3 in einem vorgelagerten ersten Arbeitsschritt eine Expandieranlage (nicht abgebildet) , bei der sie unter Zug auf ihre vorgegebene sechseckige Form gebracht wird. Unmittelbar daran anschließend werden die expandierten Papierwaben in die Beschichtungsstation geführt.
Das Erzeugen der Zwischenschicht
Im Anschluß an das Veredeln der Papierwaben 3 werden in einer Zwischenschichtvorrichtung 18 zwei Zwischenschichten 7, 8 erzeugt. Diese Zwischenschichten I1 8 sind im fertigen Sandwichmaterial 1 zwischen den Papierwaben 3 und den Deckschichten 4, 5 angeordnet. Die Zwischenschichten 7, 8 sind derart ausgebildet, daß sie zur Vergrößerung der
Kontaktfläche der Paperwaben 3 dienen, wie dies weiter unten näher erläutert wird.
Die Zwischenschichten 7, 8 werden entweder dadurch erzeugt, daß sie als zusätzliche Materialschichten auf die Papierwaben 3 aufgebracht werden. In diesem Fall werden die zusätzlichen Materialschichten mit einem reaktiven Material behandelt, das vor dem Aufbringen der Deckschichten 4, 5 aktiviert wird, wodurch die Zwischenschichten 7, 8 erzeugt werden. Dies entspricht dem nachfolgend beschriebenen und in Fig. 1 abgebildeten Vorgehen.
Alternativ dazu können aber auch eine oder beide Deckschichten 4 , 5 so behandelt werden, daß ein Teil dieser Deckschichten 4, 5 als Zwischenschicht 7, 8 dient. In diesem Fall wird zumindest die der Papierwabe 3 zugewandte Seite der jeweiligen Deckschicht 4, 5 mit einem reaktiven Material behandelt, durch dessen Aktivierung die wenigstens eine Zwischenschicht 7, 8 erzeugt wird. Das Aufbringen einer zusätzlichen Materialschicht entfällt dann.
Besonders vorteilhaft ist es, daß es sich bei dem reaktiven Material um das Beschichtungsmaterial handelt, welches bereits zum Veredeln der Papierwaben 3 eingesetzt wurde. Hierdurch können ungewünschte chemische Reaktionen vermieden werden.
Als Zwischenschicht 7, 8 wird bei Verwendung eines Isocyanats als Beschichtungsmaterial in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine mit ca. 50 bis 70 Gramm pro Quadratmeter sehr leichte Glasfaser-Vliesschicht verwendet. Diese wird mit Hilfe von Aufbringrollen 23 „trocken" auf die Oberseite 19 und/oder die Unterseite 20 der Papierwaben 3 aufgebracht. In Fig. Ia ist die Belegung der Oberseite 19 der Papierwaben 3 mit der Zwischenschicht 7 dargestellt, während das Aufbringen der Zwischenschicht 8 auf die Unterseite 20 der Papierwaben 3 in Fig. Ib abgebildet ist.
Anschließend wird dünnflüssiges Beschichtungsmaterial auf die der Papierwabe 3 zugerichtete Seite der Vliesschicht 7 aufgebracht. Dies kann entweder dadurch erfolgen, daß Beschichtungsmaterial direkt auf das Glasfaservlies 7 aufgebracht wird oder Beschichtungsmaterial, welches sich im Inneren der Papierwaben 3 befindet, wird aus dem Inneren der Papierwaben an die Zwischenschicht 7 befördert. Im dargestellten Beispiel erfolgt eine Benetzung der Vliesschicht 7 mit Hilfe von die Papierwaben 3 von unten nach oben durchströmenden Druckluft, die von einem Gebläse 21 bereitgestellt wird. Zugleich erfolgt mit Hilfe einer Sprühdüse 22 die Zuführung eines feinen Wassersprühnebels auf das Glasfaservlies 7, 8, wodurch dieses leicht angefeuchtet wird, was zu einer ersten Reaktion des Isocyanats führt, so daß es zur einer chemischen Reaktion in der Zwischenschicht 7, 8 kommt, die ein Anhärten bzw. Gelieren des Isocyanats zur Folge hat und zum Teil bereits mit einer beginnenden Schaumbildung verbunden ist. Dadurch beginnen sich Papierwabe 3 und Zwischenschicht 7, 8 miteinander zu verbinden.
Die Zwischenschicht 7, 8 wird zu einer Art Wabenabdeckung, welche die Papierwabe 3 nach oben bzw. unten abschließt und eine deutlich vergrößerte Verbindungsfläche für das sich anschließende Aufbringen der Deckschichten 4, 5 zur Verfügung stellt. Die Verwendung der großflächigen Zwischenschicht 7, 8 gewährleistet eine deutlich stabilere Verbindung mit den Deckschichten 4, 5, als wenn diese lediglich auf den stegförmigen Kanten 10 der Papierwaben aufliegen würden. Die beginnende Schaumbildung unterstützt dabei die Bereitstellung einer homogenen, glatten Oberfläche an der auf die
Deckschichten 4, 5 zuweisenden Oberseite der Zwischenschicht 7, 8, wodurch eine bestmögliche Grundlage für das Aufbringen der Deckschichten 4, 5 geschaffen wird.
Durch das Schaffen von Zwischenschichten 7, 8 zwischen den Papierwaben 3 und den Deckschichten 4, 5 wird zudem verhindert, daß es zu einem Durchschlagen der Wabenstruktur an die Oberfläche der Deckschichten 4, 5 kommt.
Die untere Vliesschicht 8 wird entsprechend aufgebracht, nur mit dem Unterschied, daß in diesem Fall keine Druckluft benötigt wird um das Glasfaservlies 8 ausreichend mit Beschichtungsmaterial zu benetzen, da das Beschichtungsmaterial aufgrund der Schwerkraft aus den Papierwaben 3 nach unten auf das Glasfaservlies 8 läuft. Es erfolgt also lediglich eine Benetzung der Vliesschicht 8 mit einem Wassernebel durch eine Sprühdüse 22, siehe Fig. Ib.
Anstelle einer Glasfaser-Vliesschicht 7, 8 kann auch eine Schicht aus Naturfasern oder anderen geeigneten Materialien aufgebracht werden.
Bei der Verwendung von Kunstharzen als Beschichtungsmaterial können die Zwischenschichten 7, 8 ebenfalls als zusätzliche Vliesschichten ausgeführt sein. In diesem Fall werden die Vliesschichten mit einem Verdickungsmittel, beispielsweise mit Aerosil®, versehen, wodurch sich eine Trennschicht bildet. Vorzugsweise werden bei der Verwendung von
Kunstharzen jedoch die Zwischenschichten 7, 8 ohne das Einbringen zusätzlichen Schichtmaterials durch eine Behandlung der Deckschichten 4, 5 mit einem Verdickungsmittel erzeugt, vorzugsweise mit Aerosil®. Hierzu wird Aerosil® auf die den Papierwaben 3 zugewandten Seiten der Deckschichten 4, 5 aufgebracht .
Das Aufbringen der Deckschichten
Im Anschluß an das Erzeugen der Zwischenschicht (en) 7, 8 werden in einer Deckschichtvorrichtung 24 die Deckschichten 4 , 5 aufgebracht .
Als Deckschichten 4, 5 kommen beispielsweise glasfaserverstärkter Kunststoff oder Holzfurnierfolie zum Einsatz. Werden, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, glasfaserverstärkte Kunststoff -Deckschichten 4, 5 verwendet, so werden diese mit dem gleichen Beschichtungsmaterial getränkt, wie es auch für das Veredeln der Papierwaben 3 verwendet wurde . Hierfür durchlaufen die Deckschichten 4 , 5 eine Vorrichtung 25 zum Tränken der Deckschichten 4, 5 mit Beschichtungsmaterial. Anschließend wird überschüssiges Beschichtungsmaterial mit Hilfe von Rollenpaaren 26 abgestreift, wodurch die Deckschichten 4, 5 entlüftet werden. Mit Hilfe von Anpreßrollen 27 werden die Deckschichten 4, 5 schließlich auf die mit den Zwischenschichten 7, 8 versehenen Papierwaben 3 aufgebracht .
Wird eine mit Beschichtungsmaterial getränkte obere Deckschicht 4 verwendet, verhindert die zwischen der oberen Deckschicht 4 und der Papierwabe 3 angeordnete Zwischenschicht 7, daß nach dem Aufbringen der Deckschicht 4 Behandlungsmaterial von der Deckschicht 4 in die Papierwaben 3 fließt und die obere Deckschicht 4 austrocknet. Dies würde zu einer schlechten Verbindung der Deckschicht 4 mit der Papierwabe 3 führen .
Da in diesem Fall sowohl für die Papierwaben 3 als auch für die Deckschichten 4, 5 das selbe Beschichtungsmaterial verwendet wird, kommt es bei dem Verbinden der Komponenten der Sandwichkonstruktion nicht zu Problemen, wie sie aus der Verwendung unterschiedlicher chemischer Substanzen resultieren würden.
Das Trocknen
Im Anschluß an das Aufbringen der Deckschichten 4 , 5 erfolgt das Trocknen und damit das endgültige Herstellen des Sandwichmaterials 1 in einer Trocknungsvorrichtung 29. Bei der Verwendung von Isocyanat als Beschichtungsmaterial erfolgt die Trocknung durch den Einsatz von Heißdampf . Dieser wird über eine nicht näher dargestellte Dampfeinrichtung 30 von beiden Seiten in das Sandwichmaterial eingebracht und weist eine Temperatur von mindest 120° Celsius auf.
Vorzugsweise beträgt die Heißdampftemperatur 160° bis 180° Celsius. Für das Einbringen des Heißdampfes wird beispielsweise ein dampfdurchlässiges Transportband verwendet .
Bei dem Einbringen des Heißdampfes entsteht, wie oben beschrieben, Kohlendioxid und es kommt zu der gewünschten Schaumbildung. Das Schaumbildungsverhalten kann durch verschiedene Parameter, wie beispielsweise Temperatur und Wasserdampfmenge beeinflußt werden.
Der Schaum 9 dient zum einen für eine bessere Verbindung der Papierwaben 3 mit den Deckschichten 4 , 5. Zum anderen ergeben sich aufgrund des Schaumes 9 auch verbesserte Dämm- und Isoliereigenschaften des Sandwichmaterials 1. Zudem führt die Schaumbildung zu einem leichten Aufquellen der Deckschichten 4, 5, wodurch sich die Deckschichtstärke erhöht, was eine Verbesserung der Festigkeit des Sandwichmaterials 1 hinsichtlich punktueller Druckbelastungen zur Folge hat.
Das Beschichtungsmaterial schäumt auf zu einem grobporigen Schaum 9, welcher im Gegensatz zu normalem Polyurethanschaum sehr hart wird und - ebenfalls im Gegensatz zu Polyurethanschaum - keine Feuchtigkeit aufnimmt. Durch das Einbringen von Heißdampf wird gleichzeitig das Papiermaterial der Waben minimal breiter und damit stabiler. Wird eine Schaumbildung während der Trocknung gewünscht, so muß dies bereits bei dem Einbringen von Beschichtungsmaterial in die Papierwaben 3 während des Veredelungsschrittes berücksichtigt werden. Wird lediglich so viel Beschichtungsmaterial in die Waben eingebracht, daß die Waben vollständig durchtränkt sind, kann später keine optimale Schaumbildung erfolgen. Für eine optimale Schaumbildung ist das Einbringen von zusätzlichem Beschichtungsmaterial in die Papierwaben 3 notwendig. Im Idealfall wird so viel Beschichtungsmaterial eingebracht, daß nicht nur das
Wabenmaterial vollständig durchtränkt ist, sondern daß sich während des Trocknungsschrittes auch so viel Schaum 9 bilden kann, daß dieser die gesamte Wabe ausfüllt.
Zusätzlich zum Einbringen von Heißdampf erfolgt bei dem
Trocknungsschritt ein Verpressen von Deckschichten 4, 5 und Wabenmaterial 3 mit Hilfe eine Preßvorrichtung 31 mit Preßrollen 32. Dabei wird ein Preßdruck von etwa 100 bis 150 Kilogramm pro Quadratmeter ausgeübt. Das Pressen dient u.a. dazu, sicherzustellen, daß die Deckschichten 4, 5 vollständig und ohne Lufteinschlüsse auf den Papierwaben 3 aufliegen sowie der Verbesserung und Sicherstellung der Oberflächenqualität .
Während des kombinierten Preß- und Trocknungsvorgangs kommt zu einem „Verkleben" der Schichten 3, 7, 8, 4, 5, wodurch der endgültigen Sandwichaufbau entsteht.
Die Trocknung erfolgt solange, bis das Sandwichmaterial 1 angetrocknet ist, d.h. ohne negative Veränderung der
Eigenschaften handhabbar ist. Die restliche Durchtrocknung erfolgt außerhalb der Anlage an der Luft . Wird anstelle von Isocyanat ein Kunstharz als Beschichtungsmaterial verwendet, erfolgt die Trocknung ausschließlich durch Wärme. Vorzugsweise wird dann eine Mikrowellen- oder Infrarotstrahlung eingesetzt. Die durch das aufgebrachte Aerosil® als Teil der Deckschichten 4, 5 entstandenen Zwischenschichten 7, 8 stellen eine sichere Verbindung der Deckschichten 4,5 zu der Papierwabe 3 sicher.
Das fertige Sandwichmaterial 1 wird in Fig. 2 dargestellt. Fig. 3 zeigt den Aufbau des fertigen Sandwichmaterials 1 in einer Explosionsdarstellung. Oberhalb und unterhalb der Kernschicht 2 aus Papierwaben 3 befinden sich die Deckschichten 4, 5. Zwischen den Papierwaben 3 und den Deckschichten 4, 5 befinden sich die Zwischenschichten 7, 8, die zunächst mit den Papierwaben 3 und im fertigen Zustand des Sandwichmaterials 1 auch mit den Deckschichten 4, 5 fest verbunden sind. Als Verbindungsmittel dient das in und auf die Papierwaben 3 aufgebrachte Beschichtungsmaterial. Das Innere der Zellen ist vollständig mit Schaum 9 ausgefüllt.
Zusammenfassung wichtiger Merkmale und weiterer Vorteile
Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, daß es sich um ein kontinuierliches Fertigungsverfahren handelt, bei dem sämtliche Schritte nacheinander in einem Arbeitsgang ausgeführt werden. Das bedeutet, daß die Papierwabe 3 der Fertigungsanlage 100 zugeführt, die Wabe beschichtet und in einem Fließprozeß die gewünschten Deckschichten 3, 4 aufgebracht werden, bevor abschließend die Trocknung erfolgt. Diese kontinuierliche, einstufige Fertigungsprozeß führt zu erheblichen Kostenvorteilen gegenüber allen anderen, derzeit bekannten Fertigungstechniken. Der erfindungsgemäße Fertigungsvorgang kann bei atmosphärischem Druck ablaufen. Ein Vakuum wird nicht benötigt, so daß die Anlage nicht als geschlossenes System aufgebaut sein muß. Vielmehr kann mit der beschriebenen Anlage 100 eine kontinuierliche Fertigung erfolgen. Der Anlage 100 wird an einer Seite expandiertes Wabenmaterial kontinuierlich zugeführt, während der Anlage 100 auf der anderen Seite fertiges Sandwichmaterial 1 kontinuierlich entnommen werden kann.
Wesentlich für den beschriebenen Herstellungsprozeß ist es außerdem, daß im Gegensatz zu früheren Herstellungsverfahren kein zusätzlicher Klebstoff zum Verkleben der Deckschichten 4, 5 mit der Wabe 3 verwendet werden muß. Das Beschichtungsmaterial selbst dient als Klebstoff zum
Verbinden sämtlicher Komponenten des Sandwichmaterials 1. Auch sind nicht verschiedene chemische Substanzen zur Durchführung des Herstellungsprozesses notwendig. Eine einzige Chemikalie, nämlich das Beschichtungsmaterial dient zum Beschichten bzw. Durchtränken der Papierwaben 3 und zugleich als Verbindungsmittel .
Von großem Vorteil ist auch, daß der Anlage 100 herkömmliche, nicht veredelte, insbesondere unbeschichtete, Papierwaben 3 zugeführt werden können. Ein Einkauf von speziellen, bereits beschichteten Papierwaben ist daher nicht erforderlich. Zugleich kann der verwendete Papierwabentyp unkompliziert gewechselt und auf den jeweiligen Anwendungsfall passend ausgewählt werden.
Mit anderen Worten kann auf ein breites Sortiment von Papierwaben 3 mit unterschiedlichsten Eigenschaften zugegriffen werden, wobei durch die Veredlung und anschließende Kombination mit den Deckschichten eine Vielzahl unterschiedliche Sandwichmaterialien 1 geschaffen werden können, die auf die jeweiligen Einsatzzwecke zugeschnitten sind.
Von Vorteil in diesem Zusammenhang ist, daß die der Anlage 100 zuzuführenden Papierwaben 3 erst kurz vor der Zuführung expandiert werden müssen, wodurch insbesondere die Transportkosten im Vorfeld vergleichsweise gering ausfallen.
Die beschriebene Anlage 100 ist modular aufgebaut, wodurch es beispielsweise möglich ist, eine vorgelagerte Expandieranläge zu integrieren. Anstelle einer vorgeschalteten Expandieranlage kann jedoch auch eine diskontinuierliche Zuführung der in Plattenform vorliegenden Papierwaben per Hand erfolgen, wobei der Fertigungsvorgang des Sandwichmaterials 1 innerhalb der Anlage 100 dennoch kontinuierlich erfolgt. Durch den modularen Aufbau der Anlage ist es darüber hinaus ebenfalls möglich, die Module 24 zum Aufbringen der Deckschichten zu entfernen, so daß ausschließlich die veredelte Kernschicht hergestellt und nach einem Antrocknen der Anlage 100 entnommen wird.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Herstellungsverfahren werden die Papierwabenzellen zur Herstellung der Kernschicht 2 nicht während der Papierwabenherstellung ausgeschäumt. Statt dessen erfolgt die Schaumbildung aufgrund des verwendeten Beschichtungsmaterials im Zuge der Sandwichherstellung, wobei das Beschichtungsmaterial zugleich als Verbindungsmaterial (Klebstoff) für das Verbinden der Kernschicht 2 mit den
Deckschichten 4 , 5 dient . Mit Hilfe des vorgeschlagenen kontinuierlichen Fertigungsprozesses können Sandwichmaterialien in einer gleichbleibend hohen Qualität zu einem konkurrenzfähigen Preis produziert werden.
Die mit dem erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Sandwichmaterialien sind extrem leicht und mechanisch stabil. Gleichzeitig weisen sie eine hohe Stabilität gegenüber umweltbedingten Witterungseinflüssen auf. Mit anderen Worten handelt es sich bei den veredelten Papierwaben 3 um „totes" Material, welches keinerlei Feuchtigkeit aufnimmt. Es unterscheidet sich insoweit vorteilhaft von den bisher verwendeten, nicht veredelten Papierwabenkonstruktionen.
Neben den bereits aufgezeigten Anwendungsmöglichkeiten im
Bereich des Wohnmobil- und Caravanbaus, ergeben sich für das Sandwichmaterial vielfältige weitere Anwendungsmöglichkeiten, z.B. im Automobil-, Schiffs- oder Eisenbahnwagonbau. Außerdem können Leichtbauplatten auf der Basis des Sandwichmaterials im Gerüstbau verwendet werden und dort die bisher verwendeten beschichteten Sperrholzplatten ersetzen. Ein weiteres Anwendungsgebiete ist die Möbelfertigung.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste
1 Sandwichmaterial
2 Kernschicht
3 Papierwaben 4 Deckschicht
5 Deckschicht
6 Wabenwand
7 Zwischenschicht
8 Zwischenschicht
9 Schaum
10 Kante
11 Zuführeinrichtung
12 BehandlungsVorrichtung
13 Sprüheinrichtung
14 Führungsro11e
15 Gebläse
16 Auffangwanne
17 (frei)
18 Zwischenschichtvorrichtung
19 Oberseite
20 Unterseite
21 Gebläse
22 Sprühdüse
23 Aufbringrolle
24 Deckschichtvorrichtung
25 Bad
26 Rolle
27 Anpreßrolle
28 (frei)
29 Trocknungsvorrichtung
30 Dampfeinrichtung
31 Preßvorrichtung
32 Preßrolle
33 Prozeßrichtung
100 Fertigungsanlage

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur kontinuierlichen Fertigung von Sandwichmaterial (1) ,
wobei das Sandwichmaterial (1) eine Kernschicht (2) aus Papierwaben (3) aufweist, die derart zwischen zwei Deckschichten (4, 5) angeordnet ist, daß die Deckschichten (4, 5) senkrecht zu den Wabenwänden (6) angeordnet sind,
mit den folgenden, in einem einzigen Arbeitsgang nacheinander in einem Fließprozeß ausgeführten Schritten:
- Behandeln der expandierten Papierwaben (3) mit einem dünnflüssigen Behandlungsmaterial derart, daß das
Behandlungsmaterial die Papierwaben (3) durchtränkt,
- Erzeugen wenigstens einer Zwischenschicht (7, 8), die im fertigen Sandwichmaterial (1) zwischen den Papierwaben (3) und wenigstens einer der Deckschichten (4, 5) angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Zwischenschicht (7, 8) derart ausgebildet ist, daß sie zur Vergrößerung der Kontaktfläche der Paperwaben (3) zu den Deckschichten (4, 5) und/oder zur Ausbildung einer besonders sicheren Verbindung zwischen Papierwaben (3) und Deckschichten (4, 5) dient,
- Aufbringen der Deckschichten (4, 5),
- Trocknen des Sandwichmaterials (1) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Zwischenschicht (7, 8) erzeugt wird, indem sie als zusätzliche Materialschicht auf die Papierwaben (3) aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zusätzliche Materialschicht mit einem reaktiven Material behandelt wird, das vor dem Aufbringen der Deckschicht (4, 5) aktiviert wird, wodurch die wenigstens eine Zwischenschicht (7, 8) erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine
Zwischenschicht (7, 8) ein Teil der oberen und/oder unteren Deckschicht (4, 5) ist, zu welchem Zweck zumindest die der Papierwabe (3) zugewandte Seite der jeweiligen Deckschicht (4, 5) mit einem reaktiven Material behandelt wird, durch dessen Aktivierung die wenigstens eine Zwischenschicht (7, 8) erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das reaktive Material das Behandlungsmaterial ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Behandlungsmaterial eine reaktive Komponente enthält, die bei ihrer Aktivierung aushärtet und/oder Schaum bildet.
7. System (100) zur kontinuierlichen Fertigung von Sandwichmaterial (I)7
wobei das Sandwichmaterial (1) eine Kernschicht (2) aus Papierwaben (3) aufweist, die derart zwischen zwei Deckschichten (4, 5) angeordnet ist, daß die Deckschichten (4, 5) senkrecht zu den Wabenwänden (6) angeordnet sind, mit folgenden, in einem Fließprozeß hintereinandergeschalteten Vorrichtungen :
- Behandlungsvorrichtung (12) zum Behandeln der expandierten Papierwaben (3) mit einem dünnflüssigen Behandlungsmaterial derart, daß das Behandlungsmaterial die Papierwaben (3) durchtränkt,
- Zwischenschichtvorrichtung (18) zum Erzeugen wenigstens einer Zwischenschicht (7, 8), die im fertigen
Sandwichmaterial (1) zwischen den Papierwaben (3) und wenigstens einer der Deckschichten (4, 5) angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Zwischenschicht (7, 8) derart ausgebildet ist, daß sie zur Vergrößerung der Kontaktfläche der Paperwaben (3) zu den Deckschichten (4, 5) und/oder zur Ausbildung einer besonders sicheren Verbindung zwischen Papierwaben (3) und Deckschichten (4, 5) dient,
- Deckschichtvorrichtung (24) zum Aufbringen der Deckschichten (4, 5),
- TrocknungsVorrichtung (29) zum Trocknen des Sandwichmaterials (1) .
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