DE2851966C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Expan­ dieren eines nicht expandierten Wabenmaterials aus dauer­ haft faltbarem Material mit einem das Wabenmaterial im nicht expandierten Zustand abstützenden Auflager, das eine Bewegung des Wabenmaterials in Expansionsrichtung zuläßt, und mit einer Antriebsmittel aufweisenden Kompres­ sionseinrichtung, die mit den Rändern des Wabenmaterials unter Zusammendrückung quer zur Expansionsrichtung zur Anlage bringbar ist, während die Antriebsmittel das Wabenmaterial in Expansionsrichtung über das Auflager befördern.

Ein derartiges Wabenmaterial (auch "Honigwabenmaterial" genannt) ist besonders zu Konstruktionszwecken geeignet und in der GB-PS 5 91 772 beschrieben. Es nimmt, wenn es in der Expansionsrichtung ausgezogen wird, einen offen­ zelligen wabenartigen Zustand ein, in dem die einzelnen Zellen etwa sechseckig sind. Diese Expansionsrichtung steht etwa senkrecht zu den Ebenen, in denen sich die das Wabenmaterial bildenden Streifen aus Papier oder anderem Werkstoff im nicht expandierten Zustand er­ strecken. Bei der Herstellung von Wabenmaterial ist es üblich, es zunächst im nicht expandierten Zustand in flacher Form mit geschlossenen Zellen herzustellen. Zwar sind Verfahren bekannt, nach denen es möglich ist, ein derartiges Wabenmaterial unmittelbar mit offenen Zellen herzustellen. Diese Verfahren werden aber nicht häufig praktiziert. Das Wabenmaterial hat eine beträchtliche Ausdehnung senkrecht zu den Hauptrichtungen der das Waben­ material bildenden kontinuierlichen Streifen. Auch wenn diese Streifen einen winklig-welligen Verlauf haben, ist die Richtung ihrer Hauptabmessung leicht feststellbar.

Nachstehend wird mit "Expansionsrichtung" des Wabenmate­ rials diejenige Richtung bezeichnet, die senkrecht zu den Streifen im normalen expandierten oder nicht expandierten Waben­ material normalerweise verläuft.

Wabenartige Konstruktionsmaterialien, die durch Expansion hergestellt werden, sind im offenzelligen Zustand gewöhn­ lich unstabil; beim Fehlen einer Spezialbehandlung neigen sie dazu, in den nicht expandierten Zustand zurückzukeh­ ren. Die sich ergebende Forminstabilität kann Probleme bei der Handhabung von Abschnitten des expandierten Mate­ rials mit sich bringen, die als Kern für in Sandwich-Kon­ struktionen hergestellte Türen oder andere Platten dienen sollen.

In der GB-PS 13 55 642 ist eine gattungsgemäße Vorrich­ tung zum Expandieren eines nicht expandierten Wabenmate­ rials dargestellt, das aus Papier oder einem anderen dauerhaft faltbaren Material besteht. Mittels dieser Vorrichtung ist es möglich, das Wabenmaterial in einen selbsthaltenden Zustand mit offenen Zellen zu bringen, indem das Wabenmaterial in der Expansionsrichtung so stark ausgedehnt wird, daß die Zellen eine Form annehmen, in der sie in der Expansionsrichtung Abmessungen aufwei­ sen, die groß sind im Vergleich mit den Abmessungen in Kompressionsrichtung, wodurch das dauerhaft faltbare Material gefaltet wird. Wenn die Kompression freigegeben wird, zieht sich das Wabenmaterial in der Expansions­ richtung zusammen und expandiert quer zur Expansionsrich­ tung, um einen neuen stabilen Zustand mit offenen Zeilen einzunehmen. Bei dieser bekannten Vorrichtung dienen zwei Walzen sowohl zum Auseinanderziehen als auch zum Zusammendrücken quer zur Expansionsrichtung. Die Walzen haben zu den Hauptachsen der Zellen parallele Achsen und liegen an den Seiten des Materials an. Gute Ergebnis­ se wurden in der Fabrikationspraxis erzielt, wenn die Vorrichtung dort installiert wurde, wo das Wabenmaterial in den Sandwich-Konstruktionen verwendet werden sollte. Es war aber Sorgfalt notwendig, um eine so ausreichende Kompression über das gesamte Material zu erzielen und aufrechtzuerhalten, daß Fehler weitgehend vermieden wer­ den.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der das Expan­ dieren des Wabenmaterials auf einfachere Weise und mit besserer Formstabilität sichergestellt ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kompressionseinrichtung stromoberhalb der Antriebsmit­ tel, zum Zusammendrücken der Ränder des Wabenmaterials quer zur Expansionsrichtung, konvergierende Führungen aufweist.

Bei dieser Lösung sind die Antriebsmittel und die das Zusammendrücken bewirkenden Führungen voneinander ge­ trennt. Die Antriebsmittel können das Wabenmaterial daher durch die Führungen hindurchziehen, so daß es bereits aufgrund der in Expansionsrichtung wirkenden Zugkräfte expandiert und die Führungen aufgrund ihres konvergieren­ den Verlaufs einerseits die für das Auseinanderziehen erforderlichen Gegenkräfte erzeugen und andererseits die seitlichen Ränder des Wabenmaterials über einen länge­ ren Abschnitt stetig bis auf einen definierten Abstand zusammenführen. Auf diese Weise wird das Wabenmaterial mit hoher Zuverlässigkeit expandiert, ohne daß die das Wabenmaterial bildenden Streifen durch die seitlichen Zusammendrückungskräfte zum Knicken in der falschen Rich­ tung neigen.

Eine Weiterbildung kann darin bestehen, daß die Kompres­ sionseinrichtung stromunterhalb der Antriebsmittel eine die Ränder des Wabenmaterials weiter zusammendrückende Einschnürung aufweist. Hierbei wird durch die Führungen in Verbindung mit den Antriebsmitteln ein Zwischenkompres­ sionszustand des Wabenmaterials und durch die sich an­ schließende Einschnürung eine weitere Zusammendrückung bewirkt, so daß die Formstabilität des offenzelligen Zustands mit noch höherer Sicherheit gewährleistet ist.

Bei dem Verfahren gemäß GB-PS 13 55 642 ist speziell die Bearbeitung von Wabenmaterial mit kleiner Zellengröße schwierig, und die Breite des Wabenmaterials, gemessen quer zur ursprünglichen Expansionsrichtung, muß demgemäß in der industriellen Fertigung beschränkt werden. Bei­ spielsweise liegt in der Praxis die maximale Breite zwi­ schen 500 und 600 mm für eine Zellengröße, die 30 Zellen pro Breitenmeter ergibt, und ist für kleinere Zellengrößen noch geringer. Die vorliegende Vorrichtung ist insbesonde­ re vorteilhaft, wenn sie für ein Wabenmaterial angewen­ det wird, das 30 oder mehr Zellen pro Breitenmeter hat. Bei einem Wabenmaterial, das 30 Zellen pro Breitenmeter aufweist, kann die Breite des behandelten Wabenmaterials auf wenigstens 1 m erhöht werden, falls gewünscht, indem zwei oder mehr schmale Wabenmaterialbahnen zusammen bear­ beitet werden. Ein Wabenmaterial, das 45 Zellen pro Brei­ tenmeter hat, kann leicht mit der vorliegenden Vor­ richtung bearbeitet werden. Schäden an der Zellstruktur, beispielsweise durch Reißen der Klebelinien, wie sie oft bei den bekannten Verfahren beobachtet wurden, können vermieden werden. Soweit hier auf die Breitenmessung des Wabenmaterials Bezug genommen wird, handelt es sich um die Breitenabmessung des Wabenmaterials in dem ur­ sprünglichen nicht expandierten Zustand. Die Zahl der Zellen pro Meter wird als ein Maß der vollständigen Zel­ len angesehen und nicht durch eine Abzählung der Zellen über die gesamte Breite des Wabenmaterials abgeleitet, d. h. sie ist nicht beeinflußt durch Randeffekte. Bei der Berechnung der Zellenzahl pro Meter werden alle Zel­ len einbezogen, die durch einen einen Bestandteil des Wabenmaterials bildenden Streifen begrenzt werden. Derar­ tige Zellen wechseln von der einen Seite zur anderen Seite des Streifens. Die Zahl wäre doppelt so groß wie die Zahl der Klebestreifen auf einer Seite des Streifens bei einem Wabenmaterial unbegrenzter Breite.

Die Einschnürung ist vorzugsweise in der Breite quer zur Expansionsrichtung einstellbar. Sie kann aus zwei weiteren Führungen bestehen, die sich hauptsächlich in der Expansionsrichtung erstrecken. Vorzugsweise sind die Führungen zueinander einstellbar. Die Einstellbar­ keit ist vorteilhaft beim Einrichten der Vorrichtung, wie es häufig erforderlich ist, wenn die Art des zu behan­ delnden Wabenmaterials geändert wird. Das zugeführte Wabenmaterial kann in der Art der Bestandteile des Blatt­ materials, der Zellengröße, der Breite der Klebestreifen und der Dickenabmessung, d. h. der Breitenabmessung der Streifen, die gleich der Länge der Hauptachsen der Zellen ist, unterschiedlich sein.

Die Einschnürung kann die Form von Walzen haben, vorzugs­ weise einer Walzenreihe auf jeder Seite des Materials, aber feste Führungen werden bevorzugt, sie sind wirt­ schaftlicher in der Konstruktion als Walzenanordnungen und ergeben kontinuierliche Oberflächen für die weitere Kompression.

Zur Erzielung bester Ergebnisse kann eine Platte oder eine andere Beschwerungsvorrichtung vorgesehen sein, die auf dem Wabenmaterial aufliegt, wenn es sich durch die Führungen bewegt.

Wabenartiges Konstruktionsmaterial, das aus flachem Blatt­ material hergestellt ist, wird fast immer in nicht expan­ diertem Zustand vertrieben und gelagert und erst an der Verwendungsstelle in den offenen Zellen aufweisenden Zu­ stand expandiert. Mittels einer Schneidvorrichtung, die das Material quer zur (ursprünglichen) Expansionsrichtung nach ihrer Kompression in Abschnitte zerschneidet, kann das expandierte Material in vorbestimmten Längen erzeugt werden, die für den beabsichtigten Anwendungszweck geeignet sind. Zur Erleichterung der Handhabung des expan­ dierten Wabenmaterials kann der Schneidvorrichtung in der (ursprünglichen) Expansionsrichtung eine Plattform zur Aufnahme und Abstützung des Wabenmaterials folgen, wo es in den stabilen Zustand mit offenen Zellen expandie­ ren kann. Die Antriebsmittel und die Schneidvorrichtung können abwechselnd arbeiten und so synchronisiert sein, daß sie das Material in den gewünschten Längen erzeugen, wobei ihre Wirkung durch Betätigung einer einfachen Hand­ steuerung eingeleitet werden kann oder automatisch beim Entfernen einer abgeschnittenen Länge von der Plattform oder beim Empfang eines Signals von einer anderen Maschine, z. B. einem Anforderungssignal einer Schichtungsmaschine.

Um Abfall zu vermeiden, wird das nicht expandierte Waben­ material normalerweise in kontinuierlicher Form gelie­ fert, z. B. überlappend in einem Gabelstapler-Gestell. Die Expansionseigenschaften sind dem Überlappen förder­ lich. Bei der Verwendung von Wabenmaterial, das in kon­ tinuierlicher, nicht expandierter Form zugeführt wird, kann die Vorrichtung mit einer oder mehreren Führungswal­ zen versehen sein, um das Material dem Auflager zuzufüh­ ren.

Die Antriebsmittel der Expansionsvorrichtung können wenigstens eine angetriebene Walze aufweisen, deren Drehachse parallel zur Auflager- Oberfläche verläuft. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, das einen sich nicht bewegenden Träger für das der Wir­ kung einer einzigen Walze ausgesetzte Wabenmaterial ver­ meidet, enthält als Antriebsmittel zwei mit nachgiebigem Material bezogene Walzen, deren Drehachsen parallel zur Auflager-Oberfläche verlaufen und die das Wabenmaterial durch ihren Spalt befördern.

Es sind auch andere Antriebsmittel als Walzen möglich, z. B. können Bänder mit Mitnehmerlappen, die in der Expan­ sionsrichtung bewegt werden und auf dem Wabenmaterial aufliegen, verwendet werden. Aber Walzen sind einfach in ihrer Form, einfach zu montieren und außerordentlich zufriedenstellend im praktischen Gebrauch.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einer Draufsicht einen Teil einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 in einer Draufsicht in einem größeren Maßstab den Rest der Vorrichtung,

Fig. 3 in einer schematischen Ansicht Teile der Vorrich­ tung und

Fig. 4 die Zellenform eines Teils eines typischen Pro­ dukts.

Der in den Fig. 1 und 2 mit 1 bezeichnete Punkt stellt dieselbe Seite dar und hat keine andere Bedeutung, als den Zusammenhang der beiden Figuren zu kennzeichnen.

In der Vorrichtung ist als Auflager ein Tisch 2, der der Aufnahme von kontinuierlichem, nicht expandiertem Waben-Konstruktionsmaterial an seinem Ende 3 dient, mit zwei Führungen 4 und 5 verbunden, die aus U-förmigen Metallprofilen bestehen. Diese Führungen konvergieren, wie dargestellt. An ihren Enden sind sie zugeschnitten und gebogen, um gekrümmte Endlippen 6 und 7 zu bilden, die eine glatte Arbeitsweise erleichtern. Die Führungen 4 und 5 sind schwenkbar an Schiebern 12 und 13 befestigt, die längs einer Querstange 14 durch einen Einstellknopf 15 bewegbar sind. Dieser ist an einer Gewindestange 16 ange­ bracht, die an beiden Enden einander entgegengerichtete Gewindeabschnitte 17 und 18 aufweist, die mit den Schie­ bern zusammenwirken.

Zwei quergerichtete, mit einem Gummibelag versehene Wal­ zen 19 und 20, die von einem Motor 21 über einen Riemen 22 in entgegengesetzten Richtungen (vgl. Fig. 3) angetrieben werden, ziehen das Wabenmaterial 23 vom Ende 3 auf den Tisch 2. Bei diesem Ziehvorgang wird das Wabenmaterial 23 in seiner normalen Expansionsrichtung ausgezogen, so daß es sich zunächst in den normalen expandierten Zustand öffnet, in dem es sechseckige Zellen aufweist, wie es schematisch bei 24 in Fig. 2 gezeigt ist. Die normale Expansionsrichtung ist durch den Pfeil 25 angegeben. Wenn die Walzen das Wabenmaterial weiterziehen, wird es quer zur normalen Expansionsrichtung durch die Führun­ gen 4 und 5 zusammengedrückt. Die Richtung der Kompres­ sionskräfte ist durch die Pfeile C angegeben. Eine ange­ lenkte Platte 42 hält das Wabenmaterial während seiner Bewegung längs des Tisches 2 nieder.

Wenn das Wabenmaterial die Walzen 19 und 20 erreicht, sind seine Zellen fast vollständig quer zur normalen Expansionsrichtung geschlossen und etwa in Expansions­ richtung verlängert. Die Walzen 19 und 20 treiben das Material zwischen zwei weitere Führungen 26 und 27, die mit nach auswärts gebogenen Eintrittsenden 28 und 29 versehen sind. Die Führungen 26 und 27 sind an Schiebern 30 und 31 befestigt, die in ihrer Lage durch einen Knopf 32 verstellbar sind, der in ähnlicher Weise wirksam ist wie der Knopf 15.

Durch Einstellen der Knöpfe 15 und 32 wird die Arbeits­ weise so gesteuert, daß die Kompression, die zur Bildung dauerhafter Faltungen in dem Wabenmaterial erforderlich ist, zwischen den Führungen 26 und 27 erreicht wird, aber nicht bevor das Wabenmaterial in den Spalt zwischen den Walzen 19 und 20 eintritt.

Das Wabenmaterial, das zwischen den Führungen 26 und 27 austritt, wird durch eine Schneidvorrichtung 28′ mit einem quer bewegbaren, pneumatisch angetriebenen Messer in Abschnitte zerschnitten. Die abgetrennten Abschnitte sind, wenn sie keiner Belastung mehr unterlie­ gen, in den Richtungen E (Fig. 2) frei expandierbar. Bei der Expansion nehmen sie wegen der dauerhaften Faltun­ gen den gewünschten Zustand mit stabilen offenen Zellen ein. Sie ergeben sehr zufriedenstellende Resultate, wenn sie als Kerne in Schichtkonstruktionen, wie Türen, Plat­ ten für Bauzwecke oder Möbelkomponenten, verwendet werden.

Die Zellenform eines Teils eines typischen Wabenmaterials ist in Fig. 4 dargestellt. Das Wabenmaterial hat Haupt­ abschnitte, in denen die Zellen im wesentlichen Rechteck­ form mit größeren Achsen 33 und kleineren Achsen 34 ha­ ben, wobei die größeren Achsen so ausgerichtet sind, daß sich jeweils parallele gerade Zellenreihen ergeben, wie die durch Pfeile 35, 36 und 37 angedeuteten Reihen. Die Zellen sind fortschreitend in Reihenrichtung um einen Abstand 38 versetzt, der dem Längenunterschied zwischen der größeren und der kleineren Achse entspricht und im wesentlichen gleich der Größe der Zellwandabschnitte 39 doppelter Dicke ist, die durch regelmäßig angeordnete Klebstoffstreifen auf dem permanent faltbaren Material bei der Herstellung des ursprünglichen Wabenmaterials entstehen.

In einigen der Hauptbereiche laufen die Zellenreihen senkrecht zu den Reihen 35, 36 und 37, d. h. in der Rich­ tung des Pfeiles 40. Zwischen den Hauptbereichen sind Übergangsbereiche vorhanden, in denen sich die Richtung einiger der rechteckigen Zellen ändert und die Form der anderen deutlich von der Rechteckform abweicht, wobei einige ausgeprägt sechseckig werden, beispielsweise die Zellen 41. Daher erfolgt der Übergang der Reihenrichtung von einem Hauptbereich zum anderen Hauptbereich allmäh­ lich.

Fig. 4 zeigt einen Teil eines Hauptbereichs und einen Teil eines Übergangsbereichs. Der Übergangsbereich setzt sich fort, bis der nächste Hauptbereich erreicht ist, in dem die Achsen der rechteckigen Zellen in der Richtung 40 orientiert sind.

Die Zellenform des Wabenmaterials ist unterschiedlich. In einigen Fällen haben alle Zellen Rechteckform. In anderen Fällen kann eine ausgedehnte Zone oder mehrere Zonen im wesentlichen reguläre Sechseckzellen aufweisen, die über Übergangsbereiche mit Bereichen von Rechteckzel­ len zusammenhängen. Insgesamt ist ein solches Wabenmaterial in seinem wieder expandierten Zustand stabil.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Expandieren eines nicht expandierten Wabenmaterials aus dauerhaft faltbarem Material mit einem das Wabenmaterial im nicht expandierten Zustand abstützenden Auflager, das eine Bewegung des Wabenmaterials in Expansionsrichtung zuläßt, und mit einer Antriebsmittel aufweisenden Kompres­ sionseinrichtung, die mit den Rändern des Wabenmaterials unter Zusammendrückung quer zur Expansionsrichtung zur Anlage bringbar ist, während die Antriebsmittel das Wabenmaterial in Expan­ sionsrichtung über das Auflager befördern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionseinrichtung stromoberhalb der Antriebsmittel (19, 20), zum Zusammendrücken der Ränder des Wabenmaterials (23) quer zur Expansionsrichtung, konvergierende Füh­ rungen (4, 5) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionseinrichtung stromunterhalb der An­ triebsmittel (19, 20) eine die Ränder des Wabenmateri­ als (23) weiter zusammendrückende Einschnürung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung in ihrer Breite quer zur Expansionsrichtung einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einschnürung durch zwei weitere Führungen (26, 27) gebildet wird, die sich im wesentlichen in Expansionsrichtung erstrec­ ken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (4, 5; 26, 27) zueinander ein­ stellbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte (42) vorgesehen ist, die auf dem Wabenmaterial aufliegt, wenn sich dieses durch die Führungen (4, 5) bewegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch eine Schneidvorrichtung (28′), die das Wabenmaterial quer zur ursprünglichen Expansions­ richtung nach der Kompression in Abschnitte zerschneidet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidvorrichtung (28′) in der ursprüngli­ chen Expansionsrichtung eine Plattform zur Aufnahme und Auflage des Wabenmaterials folgt, wo es in einen Zustand mit stabilen offenen Zellen expandieren kann.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zufuhr des Wabenmaterials in kontinuierlicher, nicht expandierter Form eine oder mehrere Führungswalzen zur Führung des Materials auf das Auflager (2) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel wenigstens eine angetriebene Walze (19) aufweisen, deren Dreh­ achse parallel zur Auflager-Oberfläche verläuft.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel zwei mit nach­ giebigem Material bezogene Walzen (19, 20) aufweisen, deren Drehachsen parallel zur Auflager-Oberfläche verlaufen und die das Wabenmaterial durch ihren Spalt befördern.