DE3729633A1 - Structural honeycomb with increased compressive strength, process for the production thereof and planiform sandwich mouldings produced therefrom - Google Patents

Abstract

Structural honeycombs are claimed, which can be produced by thermoforming at least one synthetic resin-impregnated layer of a knitted fabric and a fibre mat. The fibre mat may, in this arrangement, consist of a planiform arrangement of individual staple fibres or non woven fabric. Structural honeycombs of this kind are suitable in particular as core material for producing planiform sandwich mouldings.

Description

Die Strukturwabe besteht aus mit Kunstharz imprägnierten Flächengebilden, die durch Tiefziehen geformt wurden, und bei denen das Flächengebilde wenigstens aus einer Schicht einer Maschenware und zusätzlich aus einer Fasermatte besteht. Derartige Strukturwaben sind insbesondere geeignet zur Herstellung von flächenförmigen Sandwichformkörpern, die aus zwei äußeren festen Deckschichten bestehen und über diese Strukturwabe aus einem tiefgezogenen und mit Kunstharz imprägnierten textilen Flächengebilde verbunden sind.The structure honeycomb is impregnated with synthetic resin Sheets formed by deep drawing and at which the sheet at least one layer of a Knitted fabric and additionally consists of a fiber mat. Such structured honeycombs are particularly suitable for Production of sheet-like sandwich moldings, the two outer solid cover layers exist and over these Structure honeycomb made of a deep-drawn and with synthetic resin impregnated textile fabrics are connected.

Sandwichplatten als Leichtkernverbundplatten haben gegenüber herkömmlichen Baustoffen den Vorteil, daß sie bei geringem Flächengewicht eine hervorragende Biegefestigkeit aufweisen. Sie bestehen üblicherweise aus zwei relativ dünnen äußeren Deckschichten aus einem harten, festen und steifen Material. Diese beiden Deckschichten sind über einen relativ dicken bzw. voluminösen Kern miteinander verbunden, wobei dieser Kern aus einem leichten und weniger steifen Material besteht. Die Bindung zwischen dem Kern und den Deckschichten muß dabei so fest sein, daß beispielsweise bei Einwirken einer Kraft keine Ablösung der Deckschicht vom Kern erfolgt.Sandwich panels as Leichtkernverbundplatten have opposite conventional building materials have the advantage that they at low Basis weight have excellent flexural strength. They usually consist of two relatively thin outer ones Cover layers of a hard, solid and stiff Material. These two cover layers are over a relative thick or voluminous core interconnected, wherein This core is made of a light and less stiff material consists. The bond between the core and the cover layers must be so firm that, for example, when exposed a force does not detach the top layer from the core.

Für die Herstellung derartiger Sandwichformkörper ist bereits der Einsatz von tiefgezogenen, mit Kunstharz imprägnierten textilen Flächengebilden vorgeschlagen worden (DE-OS 34 12 846). Ein derartiges Kernmaterial verbindet die beiden Deckschichten mit einer filigranen Struktur aus einzelnen Fasern oder Filamenten, die ihre verbesserte Steifigkeit durch die Imprägnierung insbesondere mit einem aushärtbaren Kunstharz erhalten haben. Bei dieser Art der Ausbildung des Kernmaterials werden also keine festen, luftundurchlässigen Verbindungsschichten aus Harzen oder Kunststoffen benötigt, wie sie sonst nach dem Stand der Technik empfohlen werden.For the production of such sandwich moldings is already the use of deep-drawn, with synthetic resin impregnated textile fabrics have been proposed (DE-OS 34 12 846). Such a core material connects the Both cover layers with a filigree structure individual fibers or filaments that improved their Stiffness through the impregnation, especially with a have received curable synthetic resin. In this type of Training of the nuclear material will therefore not be air impermeable bonding layers of resins or  Plastics needed, as otherwise according to the state of Technique recommended.

Die Verformung des textilen Flächengebildes aus Fasermaterialien kann beispielsweise in der Art erfolgen, daß das imprägnierte Flächengebilde in eine Tiefziehform eingelegt und verformt wird, wobei durch die gleichzeitig ausgeführte Erwärmung das Kunstharz zur Aushärtung gebracht wird. Nach dem Entformen erhält man ein profiliertes Gebilde, das je nach Art des Werkzeugs beispielsweise tiefgezogene Näpfchen, Stege oder aber beliebig anders ausgebildete geometrische Strukturen aufweist. Auf dieses so gebildete Kernmaterial werden dann die äußeren Deckschichten aufgebracht. Die Verbindung zwischen dem Kernmaterial und den Deckschichten kann beispielsweise durch ein Harzmaterial, beispielsweise ein Kondensationsharz, erfolgen.The deformation of the textile fabric Fiber materials can be made, for example, in the manner that the impregnated fabric in a thermoforming mold is inserted and deformed, whereby by the same time Carried out heating the resin to harden becomes. After demolding, you get a profiled For example, depending on the type of tool deep-drawn cups, bars or any other way having trained geometric structures. On this so formed core material then become the outer cover layers applied. The connection between the nuclear material and the cover layers may be formed, for example, by a resin material, For example, a condensation resin, done.

Die mit Hilfe eines derartigen Kernmaterials erzeugbaren Sandwichformkörper zeichnen sich durch sehr gute Biegefestigkeiten und Scherfestigkeiten sowie ausreichende Druckfestigkeit aus. Zur Erhöhung der Druckfestigkeit bei mechanisch stark beanspruchten Leichtkernverbundplatten ist es nach den bisherigen Kenntnissen erforderlich, mehrere Lagen von durch Tiefziehen verformten Kernmaterialien z. B. aus Maschenware einzusetzen. Der damit verbundene Mehraufwand war bisher nicht zu vermeiden, da der Einsatz von Monofilamenten mit grobem Titer gegenüber Multifilamenten zu keiner brauchbaren Lösung führt. Zum einen ist es schwierig, Maschenware aus grobtitrigen Monofilamenten herzustellen und dann noch eine geeignete Beweglichkeit dieser Maschenwaren zu erhalten, zum anderen ist bei dem Einsatz von Monofilamenten eine ausreichende Imprägnierung der zu verformenden textilen Flächengebilde mit Harzmassen nicht mehr in ausreichendem Maße möglich.The producible with the help of such a core material Sandwich moldings are characterized by very good Flexural strengths and shear strengths as well as sufficient Pressure resistance. To increase the compressive strength mechanically stressed light core composite panels it required according to previous knowledge, several Layers of deformed by deep-drawing core materials z. B. use of knitwear. The associated Additional effort was previously unavoidable, since the use of coarse denier monofilaments Multifilament leads to no useful solution. To the It is difficult to make knitwear from coarse denier Monofilaments produce and then another suitable Mobility of these knitted fabrics, on the other hand is sufficient in the use of monofilaments Impregnation of the textile fabrics to be deformed with resin masses not sufficiently possible.

Aus der DE-OS 34 12 846 ist bekannt, für die Herstellung der Kernmaterialien mit synthetischen Harzen imprägnierte textile Flächengebilde einzusetzen. Hierbei wurde festgestellt, daß die dabei erhältlichen geformten Gebilde dann besonders gut und fehlerfrei ausfielen, wenn es sich bei dem textilen Flächengebilde um eine Maschenware handelt. Die vermutete Ursache für diesen Effekt ist die bei Maschenware zu beobachtende Strukturdehnung des Gewirks oder Gestricks, die in dieser Form bei Geweben und Vliesen nicht beobachtet werden kann. Während bei einer Zugbelastung, wie sie beim Tiefziehen des Kernmaterials unvermeidbar ist, die Einzelfilamente eines Gewebes oder Vlieses bei einer direkten Belastung einer Verformung (Verjüngung) unterworfen werden, die bei weiterer Steigerung der Verformung bis zum Bruch führt, ist bei Wirk- und Strickware eine derartige Belastung innerhalb weiter Belastungsbereiche noch nicht zu beobachten. Statt einer Überdehnung der einzelnen Filamente tritt bei Maschenware zunächst ein Strecken der Maschenstruktur auf, die zu einer Abnahme der Maschendichte (Anzahl Maschen pro Flächeneinheit) führt, nicht jedoch zu einer Verformung des eingesetzten Fadenmaterials.From DE-OS 34 12 846 is known for the production of Core materials impregnated with synthetic resins  to use textile fabrics. This was found that the resulting molded structures then it turned out to be particularly good and error-free, if it were in the fabric around a knit fabric is. The suspected cause of this effect is the with knitwear observed structure elongation of the knitted fabric or knitted fabrics, which are in this form for fabrics and nonwovens can not be observed. While at a Tensile load, as in the deep drawing of the core material is unavoidable, the individual filaments of a fabric or Fleece at a direct load of deformation (Rejuvenation) are subjected to further increase the deformation leads to breakage, is in Wirk- and Knitwear such a burden within further Stress areas not yet observed. Instead of one Overstretching of individual filaments occurs with knitwear First, a stretching of the mesh structure, leading to a Decrease in mesh density (number of stitches per Area unit), but not to a deformation of the used thread material.

Es ist aus diesem Grunde verständlich, daß die meisten Kernmaterialien für die Herstellung von Sandwichformkörpern bisher aus einer tiefgezogenen Maschenware erzeugt worden sind, obwohl es prinzipiell möglich ist, derartige tiefgezogene Formkörper auch aus Geweben oder Vliesen zu erzeugen, wenn man sich mit einer deutlich geringeren Zunahme der zusätzlichen Oberfläche durch Verformung als bei Einsatz von Maschenware zufrieden gibt. Das bedeutet, daß die erzeugbaren Näpfchen oder Stege nur wenig aus der ursprünglichen Fläche hervorragen bzw. die Übergänge von der ursprünglichen Fläche zu dem verformten Gebilde nicht scharf ausgeprägt sein können.It is therefore understandable that most Core materials for the production of sandwich moldings have hitherto been produced from a deep-drawn knit fabric, although it is possible in principle, such deep-drawn To produce shaped bodies also from fabrics or nonwovens, if one with a clearly smaller increase of the additional surface by deformation than when using Knitted goods are satisfied. This means that the producible Cups or webs only slightly from the original area protrude or the transitions from the original area to the deformed structure can not be sharply defined.

Überraschend wurde nun gefunden, daß es möglich ist, die Druckfestigkeit derartiger Kernmaterialien, wie sie für Sandwichformkörper eingesetzt werden können, erheblich zu erhöhen durch den Einsatz von zusätzlichen losen Stapelfasern, z. B. Glasfasern bzw. durch Einsatz von entsprechenden Vliesen. Überraschend konnte nämlich gefunden werden, daß die üblicherweise zu beobachtende geringe Tiefziehfähigkeit z. B. von Vliesen keine Rolle mehr spielt, wenn dieses Vlies gemeinsam mit einer Bahn aus einer Maschenware dem Tiefziehprozeß unterworfen wird. Zur Charakterisierung dieser neuartigen Form von durch Tiefziehen verformten, mit Kunstharz imprägnierten Flächengebilden, die sich als Kernmaterial zur Herstellung von Sandwichformkörpern eignen, soll nachfolgend der Ausdruck "Strukturwabe" angewandt werden. Eine derartige Bezeichnung erscheint auch wünschenswert, um zu verdeutlichen, daß derartige geformte Gebilde nicht nur als Kernmaterial für die Herstellung von Sandwichformkörpern, sondern möglicherweise auch ohne eine oder beide Deckschichten z. B. als Schallabsorptionsmittel oder als Drainage eingesetzt werden können.Surprisingly, it has now been found that it is possible, the Compressive strength of such core materials, as for Sandwich moldings can be used considerably Increase through the use of additional loose  Staple fibers, z. B. glass fibers or by use of corresponding fleeces. Surprisingly, it was found be that the usually observed low Thermoforming capacity z. B. of non-wovens plays no role, if this fleece together with a web of one Knitted fabric is subjected to the thermoforming process. to Characterization of this novel form of through Deep drawing deformed, impregnated with synthetic resin Sheets that prove to be core material for manufacturing of sandwich moldings, is intended below the Expression "structure honeycomb" be applied. Such Label also appears desirable to make it clear that such shaped structures not only as Core material for the production of sandwich moldings, but possibly without one or both Cover layers z. B. as a sound absorber or as Drainage can be used.

Erfindungsgemäß besteht die Strukturwabe aus einem durch Tiefziehen geformten und mit Kunstharz imprägnierten Flächengebilde, das seinerseits aus wenigstens einer Schicht aus einer Maschenware und einer Fasermatte besteht. Diese Fasermatte kann eine flächenförmige Anordnung von einzelnen Stapelfasern oder ein zusammenhängendes Vlies aus Fasern oder Filamenten sein. Besonders gute Ergebnisse, was die Steigerung der Druckfestigkeit und die Verbesserung der Tiefziehfähigkeit angeht, wurden erreicht bei Einsatz eines Flächengebildes, bei dem die eingesetzte Fasermatte auf beiden Seiten mit je einer Schicht aus einer Maschenware abgedeckt war.According to the invention, the structural honeycomb consists of a Thermoforming molded and impregnated with synthetic resin Sheet, in turn, of at least one layer consists of a knitted fabric and a fiber mat. These Fiber mat can be a sheet-like arrangement of individual Staple fibers or a continuous web of fibers or filaments. Especially good results, what the Increase of pressure resistance and improvement of Tiefziehfähigkeit terms were achieved when using a Sheet, in which the fiber mat used both sides each with a layer of knitwear was covered.

Die benutzte Fasermatte in Vliesform oder in Form einzelner Stapelfasern kann dabei aus den unterschiedlichsten Materialien bestehen. Geeignet sind z. B. anorganische Materialien wie z. B. Keramik, Asbest, Metall, insbesondere aber Glas oder Kohlenstoff. Auf der anderen Seite können die Fasern oder Filamente der Fasermatte auch aus organischem Material bestehen, wie z. B. aus Polyester, Polyamiden oder -aramiden, Polyimiden, Polyetherketonen und Polyacrylnitrilen einschließlich der Oxidationsprodukte, die als Zwischenstufen bei der Herstellung von Kohlenstoffäden anfallen. Weitere, gegebenenfalls geeignete organische Textilrohstoffe sind natürlich vorkommende Fasern wie z. B. Sisal, Baumwolle, Jute usw.The used fiber mat in nonwoven form or in the form of individual Staple fibers can from the most diverse Materials exist. Suitable z. B. inorganic Materials such. As ceramics, asbestos, metal, in particular but glass or carbon. On the other hand, the Fibers or filaments of the fiber mat also from organic  Material exist, such as. B. of polyester, polyamides or -aramides, polyimides, polyether ketones and Polyacrylonitriles including the oxidation products, the as intermediates in the production of carbon filaments incurred. Further, optionally suitable organic Textile raw materials are naturally occurring fibers such. B. Sisal, cotton, jute etc.

Zur Verfestigung bzw.- Versteifung des textilen Flächengebildes werden in an sich bekannter Art und Weise Kunstharze eingesetzt, mit denen die Fasermaterialien imprägniert werden. Bei diesen Kunstharzen kann es sich um thermoplastische Materialien handeln, bevorzugt werden jedoch solche, die beispielsweise durch eine Wärmebehandlung härtbar sind. Die Imprägnierung mit dem Kunstharzmaterial hat die Aufgabe, die Steifigkeit des eingesetzten Fäden- bzw. Fasermaterials zu erhöhen. Aus diesem Grunde soll das Kunstharzmaterial insbesondere die Berührungspunkte bzw. Knoten der Maschenware verfestigen. Bei diesem Einsatz von Kunstharz entsteht beim Tiefziehen ein filigranes Gebilde aus Fäden oder Fasern, das Durchbrüche, Öffnungen u. ä. zwischen den einzelnen Fasern oder Garnen aufweist. Ein derartiges Material ist demzufolge in keiner Weise vergleichbar mit Kernmaterialien, wie sie beispielsweise in der FR-A-23 25 503 beschrieben werden. Diese Formkörper gemäß dem Stand der Technik müssen in jedem Fall aus einer Harzmasse bestehen, die gegebenenfalls zusätzlich noch mit imprägnierten Glasfasern verstärkt wird. Es ist einleuchtend, daß derartige Kunstharzpreßlinge, auch wenn sie gegebenenfalls faserverstärkt sind, ein wesentlich höheres Raumgewicht aufweisen müssen als die tiefgezogenen, mit Kunstharz imprägnierten textilen Flächengebilde, wie sie bereits in der DE-OS 34 12 846 beschrieben werden. Diese filigrane Struktur soll auch bei den Strukturwaben der vorliegenden Erfindung erhalten bleiben, obwohl es durch den Einsatz der Fasermatte zu einer Verringerung der Faserabstände zueinander innerhalb der Filigranstruktur kommen kann.For solidification or stiffening of the textile Sheet are in a conventional manner Synthetic resins used with which the fiber materials be impregnated. These synthetic resins may be thermoplastic materials act, are preferred however, such as those caused by a heat treatment are curable. The impregnation with the synthetic resin material has the task of increasing the stiffness of the thread or fiber material to increase. For this reason, that should Resin material in particular the points of contact or Solidify knots of the knitwear. In this use of Synthetic resin is created during deep drawing a filigree structure from filaments or fibers, the openings, openings u. ä. between the individual fibers or yarns. On Accordingly, such material is in no way comparable to nuclear materials, such as those in FR-A-2325503. These moldings according to The prior art must in any case from a Resin composition exist, which optionally also with impregnated glass fibers is reinforced. It is evident that such Kunstharzpreßlinge, even if they are optionally fiber reinforced, a significant must have a higher density than the deep-drawn, resin-impregnated fabrics such as already described in DE-OS 34 12 846. These filigree structure should also in the structure honeycombs of remain preserved by the present invention Use of the fiber mat to reduce the  Fiber distances to each other within the filigree structure can come.

Wie bereits oben angedeutet, zeichnet sich die Kombination von einer Schicht einer Maschenware mit einer Schicht einer Fasermatte als Flächengebilde zur Herstellung der Strukturwaben durch eine überraschende Tiefziehfähigkeit und eine wesentlich erhöhte Druckbeständigkeit aus. Diese Effekte werden bereits bei Einsatz von nur einer Schicht aus Maschenware als Unterlage der Fasermatte beobachtet, sie sind jedoch besonders deutlich ausgeprägt, wenn die Fasermatte auf beiden Seiten von einer Schicht aus Maschenware abgedeckt wurde. Diese überraschende Eigenschaft kann möglicherweise durch mehrere Effekte bedingt sein, nämlich:
daß durch den Einsatz einer Sicht oder Bahn aus Maschenware die Belastung bzw. die Verteilung der Belastung beim Tiefziehen auf die Stapelfasern bzw. das Vlies gleichmäßiger ist und daher weniger häufig zu Brüchen bei der Ausbildung der Formkörper führt. Für diese These spricht, daß eine Abdeckung beider Seiten einer Fasermatte besonders gute Werte in der Tiefziehfähigkeit, d. h. in der möglichst weitgehenden Verformung des ursprünglichen Flächengebildes ergibt. Die eingesetzten Bahnen aus Maschenware könnten beispielsweise dazu beitragen, daß die beim Tiefziehen eingeklemmten Fasern oder Filamente eher nachgeben bzw. nachrutschen können, da z. B. die scharfe Kante der Tiefziehform nicht mehr so kraß zur Wirkung kommt.As already indicated above, the combination of a layer of a knit fabric with a layer of a fiber mat as a sheet for producing the structure honeycomb characterized by a surprising thermoforming ability and a significantly increased pressure resistance. These effects are already observed with the use of only one layer of knit fabric as a backing of the fiber mat, but they are particularly pronounced when the fiber mat was covered on both sides by a layer of knitwear. This surprising property may possibly be due to several effects, namely:
that through the use of a view or web of knitted fabric, the load or the distribution of stress during deep drawing on the staple fibers or the fleece is more uniform and therefore less often leads to breaks in the formation of the molded body. For this thesis speaks that a coverage of both sides of a fiber mat particularly good results in the thermoforming ability, ie in the largest possible deformation of the original sheet. The webs of knitted fabric used could, for example, contribute to the fact that the fibers or filaments that are trapped during thermoforming tend to give way or slippage, since z. B. the sharp edge of the thermoforming mold is not so blatant effect.

Der zweite mögliche Effekt könnte als "Schutzzauneffekt" bezeichnet werden. Es ist nämlich vorstellbar, daß bei entsprechend hoher Belastung es auch nach der vorliegenden Erfindung dazu kommt, daß einzelne Filamente oder Fasern der Fasermatte zerreißen. Ohne die gleichzeitig anwesende Maschenware bestünde die Gefahr, daß dieser Riß der Ausgang einer allgemeinen Beschädigung eines erzeugten Näpfchens werden könnte. Wird dagegen durch die Maschenware die Form des Näpfchens erhalten, können auch gerissene, kürzere Stapelfasern in Zusammenarbeit mit der Kunstharzimprägnation noch einen erheblichen Beitrag zur Erhöhung der Druckfestigkeit liefern.The second possible effect could be called "protective fence effect" be designated. It is conceivable that at correspondingly high load it also after the present Invention comes to that individual filaments or fibers of Rip fiber mat. Without the ones present at the same time Knitwear would risk that this rip the exit  a general damage of a generated well could be. If, on the other hand, the knitwear becomes the form of the cup can also be cracked, shorter Staple fibers in cooperation with the resin impregnation still a considerable contribution to the increase of Provide compressive strength.

Die Verformung der Flächengebilde aus Maschenware und Fasermatte kann beispielsweise in der Art erfolgen, daß das imprägnierte Flächengebilde in eine Tiefziehform eingelegt und verformt wird, wobei durch die gleichzeitig ausgeführte Erwärmung die Kunstharzimprägnierung zur Aushärtung gebracht wird. Nach dem Entformen erhält man ein profiliertes Gebilde, das je nach Art des Werkzeugs beispielsweise tiefgezogene Näpfchen mit rundem, viereckigem oder sechseckigem Querschnitt, Stege oder aber auch beliebig anders ausgebildete geometrische Strukturen aufweist. Auf dieses so gebildete Kernmaterial werden dann die äußeren Deckschichten aufgebracht, die Verbindung zwischen der Strukturwabe als Kernmaterial und den Deckschichten kann beispielsweise durch ein Harzmaterial, beispielsweise ein Kondensationsharz, erfolgen.The deformation of the fabric of knitwear and Fiber mat can be done, for example, in the way that the Impregnated fabrics inserted in a thermoforming mold and is deformed, whereby by the concurrently executed Heating the resin impregnation brought to a cure becomes. After demolding, you get a profiled For example, depending on the type of tool deep-drawn cups with round, square or Hexagonal cross-section, bars or any having differently formed geometric structures. On This core material thus formed becomes the outer one Cover layers applied, the connection between the Structure honeycomb as a core material and the cover layers can for example, by a resin material, for example a Condensation resin, done.

Bei der Herstellung der Strukturwaben gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, daß die unterschiedlichen Schichten, die das Flächengebilde ausmachen, von Anfang an und in gleicher Form mit Kunstharz imprägniert wurden. Für den Fall, daß eine Imprägnierung mit Kunstharz bei dem einen Material einfacher zu bewerkstelligen ist als bei dem anderen, kann auch eine teilweise Imprägnierung durchgeführt werden. Beispielsweise kann es sinnvoll sein, bei dem Einsatz von losen Stapelfasern als Fasermatte nur die Maschenware entsprechend zu imprägnieren und dann die Stapelfasern ohne eine Imprägnierung auf dieser ausgebreiteten Bahn einer Maschenware zu verteilen. Umgekehrt erscheint es denkbar, bei Einsatz eines Vlieses als Fasermatte beispielsweise nur dieses Vlies mit einem Kunstharz zu imprägnieren und die weiterhin benötigten Bahnen aus Maschenware ohne eine entsprechende Harzbeschichtung einzusetzen. Bei allen diesen möglichen Fällen ist natürlich dafür zu sorgen, daß die Harzmasse so ausgewählt wird, daß dann beim Tiefziehen ein Verteilen des Harzes auch in die bisher nicht imprägnierten Schichten auftritt und dadurch eine entsprechende Versteifung des Fasermaterials ohne Bildung von undurchlässigen Schichten möglich wird.In the production of the structure honeycomb according to the present Invention, it is not necessary that the different layers that make up the fabric make out, from the beginning and in the same way with Resin were impregnated. In the event that a Impregnation with synthetic resin in which a material easier can be done with the other, can also one partial impregnation are carried out. For example It may be useful in the use of loose Staple fibers as fiber mat only the knitwear accordingly to impregnate and then the staple fibers without one Impregnation on this stretched track one Distribute knitwear. Conversely, it seems conceivable when using a nonwoven as a fiber mat, for example, only  to impregnate this fleece with a synthetic resin and the furthermore required webs of knitwear without one appropriate resin coating to use. With all these Of course, possible cases should be taken to ensure that the Resin composition is selected so that then a thermoforming Distribute the resin in the previously unimpregnated Layers occurs and thereby a corresponding one Stiffening of the fiber material without formation of impermeable layers becomes possible.

Gegebenenfalls kann es von Vorteil sein, eine gewisse Verbindung zwischen der Maschenware und der Fasermatte oder Teilen dieser Fasermatte bereits vor dem Tiefziehen zu erzeugen. Geeignet sind für einen derartigen Fall beispielsweise eine Behandlung bei 100°C mit Hilfe eines Walzenstuhls, während dann beispielsweise die eigentliche Formgebung durch Tiefziehen bei Temperaturen von 140 bis 180°C durchgeführt wird. Falls nicht bereits vorher geschehen, treten bei diesen Temperaturen eine ausgleichende Durchtränkung der Gewirkelagen und der Fasermatte auf und dann anschließend ein Aushärten in der Form.If necessary, it may be advantageous to a certain extent Connection between the knitwear and the fiber mat or Divide this fiber mat before deep drawing too produce. Suitable for such a case For example, a treatment at 100 ° C with the help of a Roller chair, while then, for example, the actual Shaping by deep drawing at temperatures of 140 to 180 ° C is performed. If not done before, occur at these temperatures a balancing Impregnation of fabric layers and fiber mat on and then curing in the mold.

Bereits weiter oben wurde ausgeführt, daß durch die Benutzung von Bahnen aus Maschenware die Tiefziehfähigkeit von Stapelfasergelegen oder Vliesen überraschend verbessert werden kann. Natürlich ist es möglich, diese Tiefziehfähigkeit noch durch Auswahl geeigneter Fasermaterialien und/oder thermoplastischer Binder bei der Verwendung von Vliesen zu erleichtern. So ist es beispielsweise denkbar, statt fertig verstreckter Fäden solche einzusetzen, die nur vororientiert, aber noch nicht endgültig verstreckt sind. Derartige Fäden weisen im allgemeinen hohe Dehnungswerte von gegebenenfalls mehreren hundert Prozent Reißdehnung auf. Der Einsatz derartiger Materialien ist gegebenenfalls jedoch eingeschränkt, da es schwierig ist, durch den Tiefziehvorgang gerade die optimale Verstreckung der eingesetzten Fasern zu erzeugen. Eine andere Möglichkeiten der Erleichterung des Tiefziehvorganges ist die Verwendung von Vliesen, die mit einem thermoplastischen Binder verfestigt wurden, der bereits bei den Temperaturen des Tiefziehens seine Wirkung verliert, d. h., daß dann unter den Bedingungen des Tiefziehens nicht mehr das Vlies als gebundene Matte geformt werden muß, sondern nur noch die dann aus der Bindung entlassenen einzelnen Filamente, Fasern oder Garne, die das Vlies bilden.Earlier it was stated that by the Use of webs of knitwear the deep drawability of staple fiber webs or nonwovens surprisingly improved can be. Of course it is possible this Thermoformability still by selecting suitable Fiber materials and / or thermoplastic binder in the Use of nonwovens to facilitate. That's the way it is for example conceivable, instead of fully drawn threads use those that are only pre-oriented, but not yet are finally stretched. Such threads exhibit in general high elongation values of possibly several one hundred percent elongation at break. The use of such However, materials may be limited as it is difficult is, by the deep drawing process just the best To create stretching of the fibers used. A  other ways of facilitating the thermoforming process is the use of nonwovens with a thermoplastic binders have been solidified already at the temperatures of the thermoforming loses its effect, d. h., That then under the conditions of thermoforming no longer the fleece must be formed as a bound mat, but only the then released from the bond individual filaments, fibers or yarns containing the fleece form.

Als Deckschichten für die erfindungsgemäßen flächenförmigen Sandwichformkörper eignen sich alle auch bisher verwendeten Außenplatten für Sandwichkonstruktionen, wie beispielsweise Aluminium- oder Stahlbleche, insbesondere aber Kunstharzlaminate mit Einlagen beispielsweise aus Geweben aus Kohlenstoff oder Glasfäden. In einfacheren Fällen, in denen keine extrem hohen Festigkeiten erwartet werden, eignen sich möglicherweise auch weniger feste Deckschichten, wie z. B. aus Sperrholz oder dergleichen.As cover layers for the inventive sheet-like Sandwich moldings are also all previously used Outer plates for sandwich constructions, such as Aluminum or steel sheets, but especially Synthetic resin laminates with inserts, for example of fabrics made of carbon or glass threads. In simpler cases, in which are not expected to have extremely high strengths, may also be less solid surface layers, such as B. plywood or the like.

Wie bereits in der DE-OS 34 12 846 beschrieben, kann das für Sandwichkonstruktionen benötigte Kernmaterial nicht nur aus einer Lage aus verformten und mit Kunstharz versehenen Flächengebilden bestehen sondern aus mehreren Lagen, die zweckmäßigerweise übereinander- oder ineinandergreifend angeordnet sind. Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß in den meisten Fällen zumindest eine ineinandergreifende Anordnung bei dem Einsatz der erfindungsgemäßen Strukturwaben nicht erforderlich ist, da durch gleichzeitigen Einsatz einer Fasermatte eine erhebliche Verbesserung der Druckfestigkeit der erzeugten Sandwichformkörper erzielt werden kann.As already described in DE-OS 34 12 846, this can for Sandwich constructions not only needed nuclear material a layer of deformed and provided with synthetic resin However, fabrics consist of several layers, the expediently one above the other or interlocking are arranged. However, studies have shown that in in most cases at least one interlocking one Arrangement in the use of the invention Structured honeycombs are not required because of simultaneous use of a fiber mat a considerable Improvement of the compressive strength of the produced Sandwich moldings can be achieved.

Der mögliche prinzipielle Aufbau der Kernmaterialien, d. h. als hier der Strukturwaben, ist bereits in der DE-OS 34 12 846 beschrieben. Dort wurde auch bereits darauf hingewiesen, daß es zweckmäßig ist, die Verformungen in Gestalt von Näpfchen, Stegen usw. möglichst regelmäßig in dem verformten Flächengebilde zu verteilen. Die Verformung erfolgt dabei wenigstens in einer Richtung senkrecht zur ursprünglichen Ebene des Flächengebildes und sollte vorzugsweise so ausgeführt werden, daß die durch den Tiefziehvorgang erzeugten neuen Flächen, die parallel zur ursprünglichen Ebene des Flächengebildes verlaufen, möglichst groß sind, damit möglichst große Berührungsflächen in der ursprünglichen Ebene des Flächengebildes und in der neuen Ebene, die parallel zur ursprünglichen Ebene verläuft, gegeben sind. Unter diesen Bedingungen wird eine optimale Verbindung mit den Deckschichten des Sandwichformkörpers erzielt.The possible basic structure of the core materials, d. H. as here the textured honeycomb, is already in the DE-OS 34 12 846 described. There was already on it pointed out that it is appropriate to the deformations in  Shape of cups, bars etc. as regularly as possible in to distribute the deformed fabric. The deformation takes place at least in one direction perpendicular to original plane of the fabric and should Preferably be carried out so that by the Deep drawing process created new surfaces parallel to the original plane of the fabric, are as large as possible, so as large as possible contact surfaces in the original plane of the fabric and in the new plane that runs parallel to the original plane, given are. Under these conditions will be optimal Connection with the cover layers of the sandwich molding achieved.

Die Verarbeitung der Strukturwaben unter Verwendung von Deckschichten zu Sandwichkonstruktionen ist nicht nur zur Erzeugung ebener Sandwichstrukturen geeignet. Der besondere Vorteil bei Verwendung von Kernmaterialien aus tiefgezogenen textilen Flächengebilden besteht vielmehr darin, daß auch räumlich gekrümmte Strukturen beispielsweise durch Spannen über entsprechende Formen ohne Schwierigkeiten herstellbar sind. Zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung sollen die nachfolgend beschriebenen Bespiele dienen:The processing of structured honeycombs using Surface layers to sandwich constructions is not only for Generation of flat sandwich structures suitable. The special Advantage when using core materials from deep-drawn Instead, textile fabrics consist in that as well spatially curved structures, for example by clamping can be produced without difficulty using appropriate molds are. To illustrate the present invention the following examples serve:

Beispiel 1Example 1

Aus einem Filamentgarn aus Polyethylenterephthalat mit dem Titer dtex 167 f 32 wurde eine Wirkware hergestellt, die 8 Maschen pro cm und ein Flächengewicht von 107 g/m² aufwies. Die Legung der Legeschienen war L 1=1-0/2-2// und L 2=0-0/-1-2//. Diese Wirkware wurde mit einem Phenol-Formaldehyd-Resol-Harz imprägniert und mit einer ca. 1/2 mm hohen Schicht aus Glasfasern bestreut. Diese Glasfasern hatten einen Durchmesser von 14 µm und eine Schnittlänge von 3 mm. Dieses Gelege wurde noch mit einer nicht getränkten zweiten Gewirkelage abgedeckt. Mit Hilfe einer Rollenquetsche wurde der Harzüberschuß der unteren Schicht in die nicht getränkte Mittel- und Oberschicht getrieben bzw. verteilt. Nach einer Vorkondensation (20 Minuten bei 95°C) wurde ein homogen imprägniertes Flächengebilde der nachfolgenden gewichtsmäßigen Zusammensetzung erhalten:From a filament yarn of polyethylene terephthalate with the denier dtex 167 f 32, a knitted fabric was produced which had 8 meshes per cm and a basis weight of 107 g / m². The laying of the laying rails was L 1 = 1-0 / 2-2 // and L 2 = 0-0 / -1-2 //. This knit fabric was impregnated with a phenol-formaldehyde resole resin and sprinkled with an approximately 1/2 mm high layer of glass fibers. These glass fibers had a diameter of 14 microns and a cutting length of 3 mm. This clutch was still covered with a non-impregnated second knitted layer. With the aid of a roller squeegee, the resin excess of the lower layer was forced into the unimpregnated middle and upper layers. After a precondensation (20 minutes at 95 ° C.), a homogeneously impregnated sheet of the following composition by weight was obtained:

Polyestergewirk|21%Polyester knit | 21% GlasfaserschnitzelschichtChopped glass fiber layer 37%37% Phenol-Formaldehyd-Resol-HarzPhenol-formaldehyde resole resin 42%.42%.

Beispiel 2example 2

Zwischen zwei Gewirkelagen, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein Glasfaservlies eingelegt. Dieses Glasfaservlies bestand aus in Kreisbögen abgelegten multifilen Glasfasergarnen. Dieses Vlies der Firma Vetrotex mit der Bezeichnung U 720 wurde mit einem Quadratmetergewicht von ca. 225 g/m² eingesetzt. Dieses Vlies ist mit einem thermoplastischen Binder verfestigt, der einen Schmelzpunkt bei etwa 80°C aufweist.Between two knitted layers, as described in Example 1, a glass fiber fleece was inserted. This fiberglass fleece consisted of multifiles deposited in circular arcs Fiberglass yarns. This fleece of the company Vetrotex with the Designation U 720 was made with a grammage of 225 g / m² used. This fleece is with a thermoplastic binder solidifies, which has a melting point at about 80 ° C has.

Das gesamte Lagensystem aus zwei Schichten Gewirkelagen und einer Fasermatte wurde dann gemeinsam mit einer wäßrigen Phenol-Formaldehydharz-Lösung imprägniert und, nachdem der Harzüberschuß durch Abquetschen entfernt worden war, 20 Minuten bei 95°C vorkondensiert. Das so erhaltene imprägnierte Flächengebilde wies die folgende Verteilung in Gewichtsprozenten auf:The entire layer system consists of two layers of knitted layers and a fiber mat was then washed together with an aqueous Phenol-formaldehyde resin solution impregnated and, after the Resin excess was removed by squeezing, 20 Precondensed minutes at 95 ° C. The thus obtained Impregnated fabrics had the following distribution in Weight percent on:

Polyestergewirk|23%Polyester knit | 23% Glasfasermatteglass fiber mat 37%37% Phenol-Formaldehyd-Resol-HarzPhenol-formaldehyde resole resin 50%.50%.

Beispiel 3 (Vergleich)Example 3 (comparison)

Zwei Polyestergewirkelagen, wie sie auch schon in den Beispielen 1 und 2 eingesetzt worden waren, wurden mit Phenol-Formaldehyd-Harz getränkt, durch Abquetschen vom Harzüberschuß befreit und, wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben, vorkondensiert. Dieses Material hatte die folgende gewichtsmäßige Zusammensetzung:Two polyester fabric layers, as they are already in the Examples 1 and 2 were used were with Soaked phenol-formaldehyde resin by squeezing off the Resin excess freed and, as in the previous ones Examples described, precondensed. This material had the following composition by weight:

Polyestergewirk|43%Polyester knit | 43% Fasermattefiber mat 0%0% Phenol-Formaldehyd-Resol-HarzPhenol-formaldehyde resole resin 57%.57%.

Beispiel 4example 4

Die imprägnierten Flächengebilde, die nach den Beispielen 1 bis 3 erhalten wurden, sind alle unter den gleichen Bedingungen, nämlich 4 Minuten bei einer Temperatur von 150°C in einer Versuchs-Tiefziehanlage verformt worden.The impregnated fabrics, which according to Examples 1 until 3 were obtained, all are under the same Conditions, namely 4 minutes at a temperature of 150 ° C has been deformed in a test thermoforming unit.

Bei dem Tiefziehen wurde ein gleichförmiges Näpfchenmuster erzeugt, wobei die Näpfchen an ihrer Unterseite einen Außendurchmesser von 9 mm und an ihrer Oberseite von 6 mm aufwiesen. Der Abstand von Näpfchenrand zu Näpfchenrand betrug 12 mm, die Höhe der erzeugten Näpfchen 8 mm. In allen drei Fällen war die Bildung der Strukturwaben ohne Schwierigkeiten, also ohne Störung bzw. Beschädigung der erzeugten Näpfchen möglich. Zur Beurteilung der Druckfestigkeit der Näpfchenplatten erfolgte in einem kleinen Druckprüfgerät. Untersucht wurde jeweils Probenmaterial mit 5×5=25 Näpfchen, der Vorschub des Prüfstempels betrug 10 mm/min. Gemessen wurde die Kraftaufnahme bis zum Probenbruch.The deep drawing became a uniform cup pattern produced, wherein the wells on its underside a Outer diameter of 9 mm and at the top of 6 mm exhibited. The distance from the edge of the well to the edge of the well was 12 mm, the height of the wells produced 8 mm. In all three cases was the formation of the textured honeycomb without Difficulties, so without disruption or damage to the produced wells possible. To judge the Compressive strength of the well plates was carried out in one small pressure tester. Each case was examined Sample material with 5 × 5 = 25 wells, the feed of the Test stamp was 10 mm / min. Was measured the Force absorption until the sample is broken.

Die erhaltenen Meßergebnisse sind in der nachfolgenden kleinen Tabelle zusammengestellt worden:The obtained measurement results are in the following small table:

Wie dieser Tabelle zweifelsfrei zu entnehmen ist, wurde eine ganz überraschende Verbesserung der Druckfestigkeit erhalten. Selbst wenn man berücksichtigt, daß gemäß dem Vergleichsbeispiel nur ein Kernmaterial erzeugt wurde mit einer etwa halb so großen Raumdichte wie die Materialien gemäß Beispiel 1 und 2, so ist doch ersichtlich, daß die Verbesserung der Druckfestigkeit ein Vielfaches der Zunahme der Dichte des Kernmaterials beträgt. In dem Beispiel 2 wurden offensichtlich besonders gute Werte erzielt. Hier beträgt die Steigerung der Druckfestigkeit gegenüber einem glasfasermattenfreien Kernmaterial ca. 413%, die des Druckmoduls ca. 400%, während die Dichte nur um ca. 79% zugenommen hat. Die deutlich besseren Werte in der Druckfestigkeit des Beispiels 2 gegenüber den Werten des Beispiels 1 können möglicherweise auf die geordnete Lage der einzelnen multifilen Garne im Beispiel 2 im Gegensatz zu der ungeordneten Wirrlage der Stapelfasern des Beispiels 1 zurückgeführt werden.As can be clearly seen from this table, a quite surprising improvement in the compressive strength. Even taking into account that according to the Comparative example, only one core material was produced with about half the density of the materials  According to Example 1 and 2, it can be seen that the Improvement of compressive strength is a multiple of increase the density of the core material is. In example 2 Obviously, very good scores were achieved. Here is the increase in compressive strength over one fiberglass mat-free core material approx. 413%, that of the Print module about 400%, while the density only about 79% has increased. The significantly better values in the Compressive strength of Example 2 over the values of Example 1 may possibly affect the orderly location of the individual multifilament yarns in Example 2 in contrast to the disordered random orientation of the staple fibers of Example 1 to be led back.

Claims (12)

1. Strukturwabe, geeignet als Kernmaterial zur Herstellung flächenförmiger Sandwichformkörper, aus mit Kunstharz imprägniertem Flächengebilde, das durch Tiefziehen geformt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Kunstharz imprägnierte Flächengebilde aus wenigstens einer Schicht einer Maschenware und einer Fasermatte besteht.1. A structural honeycomb suitable as a core material for the production of sheet-like sandwich molded articles from synthetic resin-impregnated sheet which has been formed by deep-drawing, characterized in that the resin-impregnated sheet consists of at least one layer of a knitted fabric and a fiber mat. 2. Strukturwabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermatte aus einer flächigen Anordnung von einzelnen Stapelfasern oder einem Vlies besteht.2. Structural honeycomb according to claim 1, characterized that the fiber mat from a flat arrangement of consists of individual staple fibers or a fleece. 3. Strukturwabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermatte auf beiden Seiten mit je einer Schicht aus Maschenware abgedeckt ist.3. Structural honeycomb according to one of the preceding claims, characterized in that the fiber mat on both Pages covered with a layer of knitwear is. 4. Strukturwabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern oder Filamente, die die Fasermatte bilden, aus anorganischem Material, insbesondere aus Glas, Keramik, Asbest oder Metall bestehen.4. Structural honeycomb according to one of the preceding claims, characterized in that the fibers or filaments, which form the fiber mat, of inorganic material, in particular of glass, ceramics, asbestos or metal consist. 5. Strukturwabe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern oder Filamente, die die Fasermatte bilden, aus organischem Material oder Kohlenstoff, insbesondere aus synthetischen Hochpolymeren oder natürlichen Fasern, bestehen.5. Structural honeycomb according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the fibers or filaments containing the Fiber mat, made of organic material or Carbon, in particular of synthetic High polymers or natural fibers. 6. Strukturwabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturwabe einen aushärtbaren Kunstharz, vorzugsweise einen Kondensationsharz, enthält. 6. Structural honeycomb according to one of the preceding claims, characterized in that the Strukturwabe a curable synthetic resin, preferably one Condensation resin, contains.   7. Strukturwabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung des mit Kunstharz versehenen Flächengebildes durch Tiefziehen in der Weise vorgenommen wird, daß die Verformung in wenigstens einer Richtung senkrecht zur ursprünglichen Ebene des Flächengebildes erfolgt, wobei die Verformung die Gestalt von Näpfchen, Stegen oder dergleichen aufweisen, die jeweils eine neue Ebene haben, die parallel zur ursprünglichen Ebene des Flächengebildes verläuft.7. Structural honeycomb according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation of the with Synthetic resin provided sheet by deep drawing in the manner is made that the deformation in at least one direction perpendicular to the original one Plane of the fabric is done, the deformation the shape of cups, bars or the like each having a new level, the parallel to the original plane of the fabric runs. 8. Verfahren zur Herstellung einer Strukturwabe, wie sie in einem der vorhergehenden Ansprüche definiert wurde, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Bahn einer Maschenware eine Fasermatte, bestehend aus einem Vlies oder aus in flächiger Form angeordneten einzelnen Stapelfasern gelegt wird, gegebenenfalls die Fasermatte noch mit einer weiteren Bahn einer Maschenware abgedeckt und nach Imprägnieren mit einem Kunstharz oder einer entsprechenden Lösung oder Emulsion der Wirkung einer Tiefziehvorrichtung unter gleichzeitiger Erwärmung unterworfen wird.8. A method for producing a structural honeycomb, as in has been defined according to one of the preceding claims, characterized in that a web of a Knitted fabric a fiber mat consisting of a fleece or arranged in a flat form individual Staple fibers is laid, optionally the fiber mat covered with another web of knitwear and after impregnation with a synthetic resin or a appropriate solution or emulsion of the action of a Deep-drawing device with simultaneous heating is subjected. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Fasermatte oder nur die Schicht oder Schichten der Maschenware bei dem Aufeinanderlegen bereits mit einem Kunstharz imprägniert sind und, daß die Menge an Kunstharz in dem imprägnierten Teil so bemessen ist, daß spätestens beim Tiefziehvorgang auch die anderen Schichten des Flächengebilds ausreichend mit Kunstharz benetzt werden.9. The method according to claim 8, characterized in that only the fiber mat or just the layer or layers the knitted fabric in the stacking already with a resin impregnated and that the amount of Resin in the impregnated part is dimensioned so that at the latest during the thermoforming process, the others Layers of the fabric sufficiently with synthetic resin be wetted. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasermatte ein Vlies eingesetzt wird, das vorzugsweise mit Hilfe eines solchen thermoplastischen Binders verfestigt wurde, daß die Bindungen der einzelnen Fasern oder Fäden des Vlieses unter den Bedingungen des Tiefziehens gelöst werden.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that a fleece is used as the fiber mat is, preferably with the help of such thermoplastic binder was solidified that the  Bindings of the individual fibers or threads of the fleece be solved under the conditions of thermoforming. 11. Flächenförmiger Sandwichformkörper bestehend aus zwei äußeren festen Deckschichten, die über einen Kern aus mit Kunstharz imprägniertem, tiefgezogenem textilen Flächengebilde verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Kernmaterial eine Strukturwabe gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 eingesetzt wird.11. Area-shaped sandwich molding consisting of two outer solid cover layers, which consist of a core impregnated with synthetic resin, deep-drawn textile Fabrics are connected, characterized that as a core material a Strukturwabe according to the Claims 1 to 6 is used. 12. Flächenförmiger Sandwichformkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial aus zwei oder mehr durch Tiefziehen regelmäßig verformten und mit Kunstharz imprägnierten Strukturwaben besteht, die in Lagen übereinander- oder ineinandergreifend angeordnet sind.12. Area-shaped sandwich molding according to claim 11, characterized in that the core material consists of two or more regularly deformed by deep drawing and Resin impregnated textured honeycomb is the in layers one above the other or interlocking are arranged.