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Netzartige Zellenanordnung und Verfahren zur Herstellung derselben
Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung und Herstellung einer netzartigen Zellenanordnung, wie sie insbesondere für den Aufbau unterschiedlicher Bauelemente nach" Sandwich" -Art im Baugewerbe, bei Flugzeugkonstruktionen u. dgl. Verwendung finden kann, z. B. als Füllungen oder als Zwischen- lagen für zwei Wände oder Platten.
Es sind bereits eine Anzahl Zelleranordnungen dieser Art bekannt, bei welchen die einzelnen Zellen einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen. Derartige bekannte Zellenanordnungen werden dadurch erhalten, dass man Bögen oder Bänder formt und zu unterschiedlichen geometrischen Gebilden zusammenfügt, wobei die Bögen oder Bänder nur an bestimmten Stellen miteinander in Verbindung stehen. Hiebei kann so vorgegangen werden, dass zunächst einmal Bänder od. dgl. eine derartige Form erhalten, dass ein Halbquerschnitt beliebiger geometrischer Form vorliegt, worauf dann diese geformten Bänder aufeinanderfolgend zusammengelegt und an ihren Berührungsstellen miteinander verbunden werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung bekannter Zellenanordnungen besteht darin, im flachen Zustand befindliche Bahnen oder Bänder mit gegeneinander versetzten Zonen von Verbindungsmitteln, z. B. einem geeigneten Leim zu versehen und nach dem Anfügen und Verbinden weiterer derartiger vorbereiteter Bahnen oder Bänder den gebildeten Stapel auseinanderzuziehen, um auf diese Weise zellenartige Gebilde zu erhalten, die an den Verbindungszonen miteinander zusammenkommen.
Jedes der bekannten Herstellungverfahren hat seine Vorteile und auch seine Nachteile.
Werden Bahnen oder Bänder vor ihrem Verbinden miteinander in die gewünschte Halbform vorgeformt, dann ist die Herstellung einer Zellenanordnung aus solchen vorgeformten Bahnen oder Bändern umständlich und kostspielig, so dass sich dieses Herstellungsverfahren praktisch nicht durchgesetzt hat. Wirtschaftlicher ist dagegen ein Herstellungsverfahren der zweitgenannten Art, bei welchem die einzelnen Bahnen oder Bänder im flachen Zustand aufeinandergelegt und derart an bestimmten Verbindungszonen miteinander verbunden werden, worauf dann durch Auseinanderziehen eines auf diese Weise gebildeten Stapels die gewünschte Zellenanordnung entsteht. Ein derartiges Herstellungsverfahren beschränkt sich praktisch jedoch auf eine etwa sechseckige Formgebung nach der Art einer Bienenwabe.
Auch liegt der Nachteil vor, dass beim Auseinanderziehen des Stapels die Länge des Zellenaufbaues geringer wird als die ursprüngliche Stapelbreite vor dem Auseinanderziehen. Auch können durch dieses Auseinanderziehen keine regelmässig geformten Einzelzellen hergestellt werden, da die Wirkung an den Enden sehr viel stärker ist als in der Mitte, so dass die Zellenanordnung dazu neigt, an ihren Längsrändern ein konkaves Profil zu erhalten.
Die Erfindung bezweckt demgegenüber die Ausbildung und Herstellung einer netzartigen Zellenanordnung aus einer Anzahl Bögen, Streifen, Bänder, Blätter oder Bahnen aus beliebigen Werkstoffen, die an zueinander versetzten Stellen miteinander verbunden sind und zur Ausbildung der Zellenanordnung auseinandergezogen werden derart, dass nicht nur die vorgenannten Nachteile vermieden werden, sondern dass auch die Zellenanordnung selbst und das Herstellungsverfahren für dieselbe einfach und billig ist.
Gleichzeitig soll erreicht werden. dass nach dem Auseinanderziehen des auf die genannte Weise gebildeten Stapels die Breite der gebrauchsfertigen Zellenanordnung wenigstens gleich dem Doppelten der Breite des ursprünglichen Stapels ist.
Die Erfindung bezieht sich im einzelnen auf eine aus stellenweise miteinander verbundenen Lagen
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von Streifen, Bändern, Bahnen od. dgl. beliebiger Werkstoffe bestehende und durch Auseinanderziehen der miteinander verbundenen Streifen, Bänder u. dgl. ausgebildete netzartige Zellenanordnung, so dass erfindungsgemäss jeder einzelne dieser Streifen oder Bänder bzw. Bahnen od. dgl. scharfkantig in Form mäander-artig zusammenhängender, gegeneinander gerichteter Doppel-Z gefaltet ist und dass die Streifen, Bänder, Bahnen od. dgl. lagenweise nur mit ihren oben bzw. unten liegenden Längsteilen der Doppel-ZFaltung wechselartig miteinander in Verbindung stehen, so dass ein zusammenhängendes Netz regelmässiger Zellen vorliegt, die einen mehreckigen Querschnitt aufweisen.
Bevorzugt weisen die die Längsteile der Doppel-Z-Faltung miteinander verbindenden Querteile dieser Faltung eine Länge auf, welche etwa gleich der Hälfte der Länge der genannten Längsteile ist, so dass nach dem Auseinanderziehen der miteinander verbundenen Streifen, Bänder, Bahnen od. dgl. ein Netz von Einzelzellen vorliegt, die einen quadratischen Querschnitt aufweisen.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer Zellenanordnung der erfindungsgemässen Art besteht darin, dass in vorzugsweise ununterbrochenem Arbeitsgang zunächst auf üblichen Maschinen oder Vorrichtungen endlose, ununterbrochene Bahnen beliebiger Werkstoffe zu der genannten Doppel-Z-Faltung geformt werden, worauf im Anschluss an diesen Faltvorgang die Längsteile auf der einen Seite dieser Doppel-Z-Faltung fortlaufend für ihre wechselseitige Verbindung miteinander vorbereitet werden, u. zw. vor- zugsweise einen fortlaufenden Auftrag eines Verbindungsmittels, z.
B. eines geeigneten Klebstoffes mittels einer Auftragwalze erhalten, dass danach die auf diese Weise vorbereiteten Bahnen durch Trennschnitt quer zu ihrer Längsrichtung in bestimmte gleichmässige Abschnitte unterteilt und diese Abschnitte in Form eines Stapels übereinander aufgeschichtet werden, so dass sich die wechselseitig aufeinanderliegenden Längsteile der Doppel-Z-Faltung miteinander verbinden können, worauf dann der aus den miteinander verbundenen, Ubereinanderliegenden Faltbahnen bestehende Stapel durch parallel zueinander liegende Trennschnitte in einzelne Blöcke aufgeteilt wird, so dass durch Auseinanderziehen solcher Einzelblökke die gewünschte Zellenanordnung entsteht.
Das Auseinanderziehen der vorgenannten Einzelblöcke erfolgt durch Anwendung einer Zugkraft an einander gegenüberliegenden Seiten dieser Blöcke, so dass je nach der Länge der Wandungen oder Seiten der Einzelzellen, d. h. der Längs- und Querteile der Einzelzellen, rechteckige, quadratische oder unregelmässig geformte sechseckige Zellenquerschnitte entstehen. Im auseinandergezogenen Zustand ist sowohl die Breite wie auch die Länge der verwendungsfertigen Zellenanordnung grösser als die Länge und Breite des Ausgangsblockes.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Zellenanordnung sowie eines bevorzugten Herstellungsverfahrens für dieselbe an Hand schematischer Zeichnungen beschrieben, ohne dass die Erfindung auf das beschriebene und dargestellte Beispiel beschränkt ist.
Fig. 1 zeigt eine Zellenanordnung der Erfindung schaubildlich vor dem Auseinanderziehen derselben.
Fig. 2 zeigt schaubildlich die Zellenanordnung der Fig. 1 in normalem auseinandergezogenen Zustand. Fig. 3 zeigt schaubildlich eine weitere Möglichkeit der Ausbildung einer Zellenanordnung des Ausfuh- rungsbeispieles, diedurch eine andersartige Zugwirkung beim Auseinanderziehen entsteht. Fig. 4 zeigt die Art des Zusammenfügens und der Verbindung vorgefalteter Streifen, Bänder oder Bahnen für die Ausbildung der Ausgangsform nach Fig. 1. Fig. 5 erläutert schematisch ein Herstellungsverfahren für die Ausbildung einer Zellenanordnung nach Fig. 1-4.
Die erfindungsgemässe Anordnung des Ausführungsbeispieles besteht aus einer Aufeinanderfolge von Bändern, die in geeigneter Weise, beispielsweise durch Kleben, miteinander verbunden sind. Jedes Einzelband ist zu einer Doppelfaltung geformt. Diese Doppelfaltung besteht aus einem Längsteil 10 mit der Länge a, zwei Querteilen 11 geringerer Länge als beim Längsteil 10, die auf den Längsteil 10 umgelegt oder umgefaltet sind und denselben mit einem weiteren Längsteil 12 verbinden, der die gleiche Länge a wie der Längsteil 10 aufweist. Jeder Längsteil 12 ist seinerseits mit dem nächstfolgenden Längsteil 10 wiederum durch einen Querteil 11 verbunden usw.
Die auf diese Weise ausgebildeten Einzelbänder sind derart aufeinandergelegt, dass die Längsteile 10 des einen Bandes mit den Längsteilen 12 des vorhergehenden Bandes in Verbindung stehen (Fig. l und 2).
Die aus derartigen gefalteten und miteinander verbundenen Bändern bestehende Einheit stellt ein Zellennetz dar, dessen einzelne Zellen die Form eines unregelmässigen Sechseckes aufweisen (Fig. 1), so dass jedes dieser Sechsecke als grosse, einander gegenüberliegende Seitenflächen die Längsteile 10 und 12 und als kleine Seitenflächen die verbindenden Querteile 11 aufweist.
Die Querteile 11 können nun eine mehr oder weniger grosse Längenausdehnung erhalten, so dass das Mass der endgültigen Breite der Zellenanordnung nach dem Ausziehen der ursprünglichen Form von der Länge dieser Querteile 11 abhängt.
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Vorzugsweise erhalten die Querteile 11 eine Länge, die im wesentlichen gleich der Hälfte der Länge a der Längsteile 10 und 12 ist.
Wird die in Fig. 1 dargestellte Zellenanordnung im Sinne der Pfeile A-A auseinandergezogen, d. h. in Richtung senkrecht zur Längenausdehnung der Einzelbänder, dann erhält man die in Fig. 2 dargestellte
Form einer Zellenanordnung, bei welcher nach dem vollständigen Ausziehvorgang die Einzelzellen 13 der Netzanordnung rechteckige oder rechtwinkelige Querschnittsform erhalten. Jede Einzelzelle 13 weist auf zwei gegenüberliegenden Seiten die Längsteile 10 und 12 mit der Länge a und auf den beiden an- schliessenden, ebenfalls einander gegenüberliegenden Seiten zwei zueinander ausgerichtete Querteile 11 auf, von denen jeder z. B. die Länge a/2 aufweist und demnach beide Querteile gemeinsam die Gesamt- länge a besitzen.
Die Einzelzellen 13 liegen hintereinander in Reihe angeordnet, so dass jede dieser Reihen gegenüber der benachbarten um die Länge eines Querteile 11 versetzt ist. Bei der gesamten Netzan- ordnung bestehen demnach die Seiten jeder Einzelzelle 13 einmal aus zwei einander gegenüberliegenden und miteinander verbundenen Längsteilen 10,12 der beiden aneinanderliegenden Bänder, und ausserdem aus den ebenfalls einander gegenüberliegenden, aus zwei zueinander ausgerichteten einzelnen Quertei- len 11 bestehenden beiden Querwandungen.
Wenn man nun die Zellenanordnung der Fig. 2 in Richtung parallel zu den genannten Bändern, d. h. in Richtung der Pfeile B-B auseinanderzieht, dann erhält man gemäss Fig. 3 eine Zellenanordnung, bei welcher die Einzelzellen 14 unregelmässige Sechsecke bilden, wenn die Querteile 11 eine geringere Länge aufweisen als die einander gegenüberliegenden Längsteile 10 und 12.
Die vorbeschriebenen Zellenanordnungen können aus beliebig gewünschten Werkstoffen bestehen : Karton, imprägniertes oder nicht imprägniertes Papier, Metall, plastischer Kunststoff usw. Die Verbindung der Längsteile 10 und 12 miteinander kann in beliebig gewünschter Weise erfolgen und hiefür ein jeweils geeignetes Verbindungsmittel gewählt werden, sei es ein üblicher Klebstoff, ein Verschweissen bei thermoplastischen Kunststoffen oder ein Löten oder Schweissen bei metallischen Werkstoffen.
Nach dem Ausziehen der beschriebenen Zellenanordnungen können dieselben vorzugsweise als Auskleidung für beliebig gewünschte Zwecke zur Anwendung kommen. Ausserdem ist eine Verwendungsmöglichkeit als Zuordnung für Verkleidungen aller denkbaren Werkstoffarten gegeben, beispielsweise für plattierte Werkstoffe, wie Furniere, Metall, Gips, kartonierter Gips (Placoplatre), Asbestzement usw., so dass Füllungen, Zwischen- oder Scheidewände oder sonstige Bauelemente entstehen.
Ein Bauelement unter Verwendung einer erfindungsgemässen Zellenanordnung weist besonders günsti- ge Widerstandseigenschaften auf, insbesondere bezüglich einer gleichmässigen Verteilung der Widerstandswerte über das gesamte Bauelement, da die jeweilig ausgebildeten Zellennetze aus regelmässig zueinander ausgerichteten und sich kreuzenden Zellenreihen bestehen.
Für die Herstellung der vorbeschriebenen Zellenanordnung geht man gemäss Fig. 4 und 5 vorzugsweise von einem Bandmaterial 20 aus, welches durch scharfes Falten bei den Kanten 21,22 und Umlegen in jeweils entgegengesetztem Sinn zu der in Fig. 4 dargestellten Doppel-Z-Faltung geformt wird. Wie erwähnt, wird vorzugsweise die Länge der Querteile 11 im wesentlichen gleich der halben Länge der Längsteile 10 und 12 gewählt. Auf diese Weise legen sich die beiden Querteile 11 über die Längsteile 12, so dass sie notfalls diese Längsteile 12 vollständig überdecken können.
Auf einem derartig ausgebildeten Faltband 20 wird dann eine Lage eines geeigneten Verbindungsmittels, insbesondere Klebstoff oder Leim, aufgebracht, worauf ein identisches weiteres Faltband 20'auf diese Klebstofflage 23 aufgelegt wird, so jedoch, dass dieses zweite Faltband 20'gegenüber dem ersten Faltband 20 versetzt oder umgekehrt liegt, um auf diese Weise zu erreichen, dass die Längsteile 10 des zweiten Faltbandes 20'mit den Längsteilen 12 des ersten Faltbandes 20 verbunden werden können. Nunmehr wird auch das zweite Faltband 20' mit einer Lage 23'des gleichen Verbindungsmittels versehen, um in der vorbeschriebenen Weise ein drittes Faltband 20" auf das zweite Faltband 20'auflegen und mit letzterem verbinden zu können.
Auf diese Weise kann eine beliebige Anzahl Faltbänder aufeinandergeschichtet und miteinander verbunden werden, so dass ein Faltbandstapel entsteht.
Man kann als Ausgangsmaterial an Stelle von Bändern 20 auch in besonders vorteilhafter Weise Bahnen 24 verarbeiten, welche gemäss Fig. 5 von einer Rolle 25 abgezogen werden. Die von der Rolle 25 abgezogene Bahn 24 wird zwischen Leitrollen 26,27 hindurchgeführt und läuft dann zwischen Streifen oder Blättern 28,29 hindurch, die einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisen und eine solche Bewegung in an sich bekannter Weise erhalten, dass in der in Fig. 5 schematisch dargestellten Weise eine Doppel-Z-Faltung 30 entsteht.
Die mit einer solchen Doppel-Z-Faltung versehene Bahn 24 wird dann fortlaufend unter einer Walze 31 hindurchgeführt, um von letzterer einen Auftrag des jeweils gewünschten Verbindungsmittels zu er-
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halten. Anschliessend wird dann die gefaltete und mit Verbindungsmittelauftrag versehene Bahn 24 quer zur Bahnrichtung in gleichmässige Abschnitte unterteilt, die eine jeweils gewünschte Länge aufweisen.
Diese Bahnabschnittefallen oder laufen auf einem mittig angeordneten Flur und legen sich hier mit der gewünschten Versetzung der Längsteile 10 und 12 übereinander, so dass die Verbindungsstellen 32 ent- stehen.
Der auf diese Weise ausgebildete Stapel aus gefalteten Bahnabschnitten kann nunmehr durch Trenn- schnitte entlang der Linien 33 der Fig. 5 in einzelne Blöcke unterteilt werden. Der Abstand dieser Li- nien 33 voneinander entspricht dann der Stärke der herzustellenden Zellenanordnung. Die fertige Zellen- anordnung entsteht schliesslich dadurch, dass jeder der auf diese Weise hergestellten Blöcke gemäss Fig. 2 oder 3 zu einem Zellennetz ausgezogen wird.
Es soll an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen werden, dass die in vorstehender Beschreibung an Hand der Zeichnungen erläuterte Ausführungsform und Herstellungsart einer erfindungsgemässen Zel- lenanordnung nur zu Erläuterungszwecken angegeben ist, ohne dass die Erfindung auf die dargestellten
Anordnungsformen und das beschriebene Herstellungsbeispiel beschränkt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aus stellenweise miteinander verbundenen Lagen von Streifen, Bändern, Bahnen od. dgl. beliebiger Werkstoffe bestehende und durch Auseinanderziehen der miteinander verbundenen Lagen dieser Streifen, Bänder, Bahnen od. dgl. ausgebildete netzartige Zellenanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einzelne dieser Streifen oder Bänder (20) bzw. Bahnen (24) scharfkantig (21,22) in Form mäanderartig zusammenhängender, gegeneinander gerichteter Doppel-Z (10,11, 12) gefaltet ist, und dass die Streifen, Bänder, Bahnen (20, 24) od. dgl. lageweise nur mit ihren oben bzw. unten liegenden Längsteilen (10, 12) der Doppel-Z-Faltung wechselseitig (10 mit 12) miteinander in Verbindung stehen, so dass ein zusammenhängendes, regelmässiges Zellelmetz vorliegt, dessen einzelne Zellen einen mehreckigen Querschnitt aufweisen.