Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wabenstruktur aus flexiblen Materialstreifen, die miteinander verbunden werden, so dass eine freistehende Wabenstruktur entsteht, sowie eine Vorrichtung zu deren Herstellung.

Entsprechende Wabenstrukturen werden unter anderem als transparente oder opake Wärmedämmung, als Füllmaterial für Trennwände oder im Sandwichplattenbau als Kemmaterial eingesetzt.

Werden die Waben als Wärmedämmung eingesetzt, so ist eine geringe Dichte wichtig, um gute Dämmwerte zu erzielen. Sollen die Waben für Sandwichplatten verwendet werden, so ist eine hohe Druckstabilität kombiniert mit einem hohen Scherwiderstand notwendig.

In der Auslegeschrift DT 2231959 B2 und der Offenlegungsschrift DE 197 03 961 A1 sind ähnliche Wabenstrukturen beschrieben.

Die Auslegeschrift DT 2231959 B2 beschreibt eine Wabe aus gewellten, starren Streifen, die eine Eigenstabilität besitzen, so dass sie aufeinander gestapelt werden können, und eine frei stehende Struktur ergeben, ohne dass die Streifen miteinander verschweißt oder verklebt werden. Voraussetzung hierfür ist, dass die Wellenbögen eine Anordnung besitzen, so dass bei jedem Streifen der kleinste freie Abstand zwischen zwei benachbarten Wellenbergen kleiner ist als die größte freie Breite des Wellentales (daher, dass sich die Wellenstreifen nicht ineinander schieben lassen).

Waben dieser Art können nicht aus flexiblen Materialstreifen hergestellt werden, da ein flexibler Streifen sich nicht in eine starre Wellenform biegen lässt

Waben dieser Art werden als Kern für Sandwichplatten aus Metall z.B. im Flugzeugbau eingesetzt.

In der Offenlegungsschrift DE 197 03 961 A1 wird eine Wabenstruktur aus flexiblen Folienstreifen beschrieben, wobei die Folienstreifen in gewellter Form aufeinander geschweißt werden, so dass eine frei stehende Wabe entsteht. Der Hauptunterschied zu DT 2231959 B2 besteht dann, dass hierbei flexible Streifen verwendet werden, und eine Wabe erst dann erzeugt wird, wenn die Streifen durch Schweißen oder Kleben im Übergangsbereich von den waagerechten und senkrechten Teilbereichen der übereinander angeordneten gewellten Streifen miteinander verbunden werden. Die Eigenspannung (Rückstellverhalten)der flexiblen Streifen sorgt dafür, dass die Wabe steifer und stabiler ist als eine Wabe aus vorgewellten Bahnen. Es entsteht eine Wabe, die ähnlich bauchig ist wie die Wabe aus DT 2231959 B2, und sich nahezu isotrop verhält, ob sie nun in senkrechter oder waagerechter Richtung mechanisch belastet wird. Ein Nachteil ist, dass diese Wabe nicht komprimiert werden kann, ohne dass Verzerrungen in der Struktur auftreten. Ein weiterer verfahrensbedingter Nachteil dieser Wabe besteht in dem optisch ungleichmäßig wirkenden Randaufbau. Da einzelne Folienstreifen aufeinandergeschweißt werden, überlappen die überhängenden Folienstreifen an den seitlichen Rändern parallel zur Produktionsrichtung. Um einen sauberen Randabschluss zu bekommen, muss ein Randstreifen abgetrennt werden, wodurch Kostennachteile durch Verschnitt entstehen.

Darüberhinaus ist aus der FR-A- 1 518 581 ein Verfahren zur Herstellung vorgefertigter Platten zur Verwendung beim Bau von Gebäuden bekannt, wobei die Platten eine aus Materialstreifen bestehende Wabenstruktur mit im wesentlichen geraden senkrechten und geraden waagerechten Bereichen aufweisen kann, allerdings ist der Schrift eine Verbindung der Materialstreifen nicht zu entnehmen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Wabe der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine freiste-hende Wabe aus flexiblen Streifen entsteht, die eine saubere Randstruktur besitzt und sich in einer Richtung parallel zur Produktionsrichtung komprimieren lässt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Wabe nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass eine frei stehende Wabe aus flexiblen Streifen erzeugt wird, die allerdings im Gegensatz zu DE 19703961 A1 aus einen U-formigen Querschnitt bildenden waagerechten, gekrümmten Teilbereichen parallel zur Produktionsrichtung und geraden senkrechten Teilbereichen besteht.

Außerdem befindet sich die Klebe- oder Schweißnaht der hier beschnebenen Wabe an den geraden, senkrechten Teilbereichen, und nicht wie in DE 19703961 im Übergangsbereich von den waagerechten und senkrechten Teilbereichen der übereinander angeordneten gewellten Streifen (oder anders ausgedrückt an den Kanten der quaderförmigen Hohlräume).

Diese erfindungswesentlichen Merkmale sind charakteristisch für eine komprimierbare Wabe, wobei der Vorteil vor allem dann besteht, dass sich eine komprimierte Wabe wesentlich kostengünstiger transportieren lässt. Zudem gibt es Anwendungen, zum Beispiel als Wärmedämmung, die einen kleinen Lochdurchmesser nötig machen, wie er einfach durch eine Komprimierung der Wabe erreicht werden kann. Für eine Wabe bedeutet eine Minimierung des Lochdurchmessers eine Maximierung des Wärmedämmwertes (k-Wert).

Die Wabe besitzt unterschiedliches Verhalten bei mechanischer Belastung in waagerechter und in senkrechter Richtung. Eine Komprimierung parallel zur Produktionsrichtung ist möglich, ohne dass sich die Struktur der Wabe verzerrt. Es entsteht längs der Produktionsrichtung an beiden Seiten der Wabe ein sauberer Rand, da die jeweils außen liegende Folie endlos an die Wabe verschweißt wird zur Produktionsrichtung ist möglich, ohne dass sich die Struktur der Wabe verzerrt. Es entsteht längs der Produktionsrichtung an beiden Seiten der Wabe ein sauberer Rand, da die jeweils außen liegende Folie endlos an die Wabe verschweißt wird.

Im Anspruch 5 ist eine Vorrichtung mit den technischen Merkmalen offenbart, mit der durch einen Schweißvorgang eine freistehende, erfindungsgemäße Wabenstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hergestellt werden kann.

Die Vorrichtung zur Herstellung einer Wabenstruktur mit mehreren nebeneinander angeordneten, miteinander zu Wabenbahnen verbundenen flexiblen Materialstreifen weist dabei seitlich unterbrochene, mit beheizten Schweissdrähten versehene Schweißsektionen, durch die die flexiblen Materialstreifen geführt werden, ein kammartiges, zwischen die Materialstreifen einfahrbares Fingersystem zur Bildung der Wabenstruktur durch einen seitliches Versatz der Materialstreifen und zum nachfolgenden Verschweißen der Materialstreifen durch einen Andrückvorgang zwischen Fingersystem und den beheizten Schweissdrähten der Schweißsektionen, sowie ein Schiebersystem zum Vorschub der Wabenstruktur nach Herstellung einer Wabenstrukturbahn infolge eines Schweißzyklus auf, wobei das Fingersystem oder die Schweißsektionen seitlich pro Schweißzyklus für eine Wabenstrukturbahn um den Abstand zweier Schweißsektionen versetzt werden, und wobei das Fingersystem oder die Schweißsektionen bei einem Schweißzyklus eine Versatzbewegung in die eine Richtung und bei jedem darauf folgendem Schweißzyklus eine Versatzbewegung in die entgegengesetzte andere Richtung ausführen.

Die Vorrichtung weist somit einen Schweißkopf auf, der aus mehreren parallel zueinander und in gleichmäßigen Abstand angeordneten Schweißsektionen oder Stegen besteht, die alle an der Vorderseite mit einem Schweißdraht bestückt sind. An den Seitenflächen der Schweißstege liegen flache Schieberelemente an, die parallel zu den Stegen vor und zurück verfahrbar sind. Zwischen den Schieberelementen ist ein kleiner Spalt, durch den die Folienstreifen geführt werden können. Darüber hinaus besitzt die Vorrichtung einen Kamm mit einzelnen Fingern, die vor die Schweißstege in die Wabenstruktur hinein und wieder zurückgefahren werden können. Schweißkopf und Fingerkamm sind parallel zueinander verfahrbar.

Zudem können der Schweißkopf und der Fingerkamm aneinandergepresst werden.

Mit der Vorrichtung wird durch seitliches Verschieben von Schweißkopf und Kamm die erforderliche U-förmige Wellenstruktur der Folienstreifen erzeugt und anschließend werden die Folienstreifen an den senkrechten Teilbereichen miteinander verschweißt.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Wabenstruktur sowie die Verfahrensschritte zur Herstellung dieser Wabenstruktur anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

• Figur 1 eine erfindungsgemäße Wabenstruktur in Draufsicht.

  Die Verbindung der einzelnen Folienbahnen mit den mit (4) gekennzeichneten Stellen ist durch Verklebung oder, wie oben bereits beschrieben, durch Erstellung einer quer zur Folienbahn laufenden Schweißnaht möglich.

  Die Figuren 2-8 zeigen eine Draufsicht der Vorrichtung zur Herstellung der Wabenstruktur gemäß Figur 1 mit den einzelnen Verfahrensschritten.

  Im Folgenden wird beispielhaft die Vorrichtung mit den einzelnen Verfahrensschritten beschrieben, mit Hilfe derer die erfindungsgemäße Wabenstruktur unter Benutzung von Schweißverbindungen aus Folienbahnen hergestellt werden kann.

• Figur 2 zeigt den Schweißkopf mit den Schweißstegen (6), die an der Vorderseite mit Schweißdrähten (7) ausgestattet sind, und den flachen Vorschubelementen (8), die an den Schweißstegen anliegen.

  Der Schweißkopf befindet sich in der Ausgangsposition, wobei die einzelnen Folienstreifen (9) zwischen den schmalen Spalten der Vorschubelemente eingelegt sind.

• Figur 3 zeigt den ersten Verfahrensschritt. Die Vorschubelemente (8) fahren vor, bis sie mit einem bestimmten Abstand aus dem Schweißkopf herausragen. Der Fingerkamm (10) fährt nun zwischen die Vorschubelemente und damit in die Folienstreifen ein, bis er auf ganzer Schweißhöhe vor dem Schweißkopf steht.

  Die Vorschubelemente (8) fahren entsprechend Figur 4 wieder zurück hinter die Schweißebene. Der Schweißkopf und der Fingerkamm (10) verschieben sich nun parallel horizontal um zwei Schweißpunktabstände zueinander. In dieser Position erfolgt die erste Folienschweißung, wobei der Schweißkopf und die Schweißfinger aufeinander gepresst werden.

  Gemäß Figur 5 bewegen sich die Finger (10) wieder aus den Folienstreifen (9) heraus. Dann fahren die Vorschubelemente (8) vor und die zusammengeschweißte Folienstruktur wird vorgeschoben. Der Schweißkopf fährt wieder um 2 Schweißabstände zurück in die Ausgangsposition.

  Danach fahren die Finger (10) entsprechend Figur 6 wieder in die Folienstruktur ein.

  Figur 7 zeigt, wie die Schieber (8) wieder zurück hinter die Schweißebene fahren.

  Der Schweißkopf und die Finger (10) verschieben sich nun in entgegengesetzter Richtung. Es folgt wiederum das Anpressen vom Schweißkopf mit den Fingern (10) und der Folienschweißvorgang.

  Dann fahren gemäß Figur 8 die Finger (10) wieder aus der Folienstruktur heraus und der Schrittzyklus beginnt wieder von Neuem bei Schritt 1 (Figur 3).