Die Erfindung bezieht sich auf Faltwaben aus einer Mehrzahl von Zellen, auf Verfahren zur Herstellung der Faltwaben sowie auf Anwendungen solcher Faltwaben.

Sandwichkernschichten werden gewöhnlich aus Waben hergestellt, deren Zellen jeweils gleichseitige Sechsecke bilden. Die Wabenschicht wird mit Deckschichten versehen, die an die Kanten der Wabenstege angeklebt werden. In der Praxis werden die Waben durch Abschneiden von einem Wabenblock gewonnen. Bei dem Sandwichverbund ist die Verbindung der Wabenkanten mit den Deckschichten kritisch, weswegen man relativ dicke Klebstoffschichten zur Einbettung der Wabenkanten verwendet und die Viskosität des Klebstoffs genau überwacht.

Es sind auch bereits Waben mit zu den Zellwänden integralen Deckschichtteilen bekannt (US-A-4 197 341) . Solche Waben müssen aber aus einzelnen Streifen hergestellt werden, von denen zwei Streifen zur Bildung einer Zellenreihe zusammengefügt werden, was ein präzises Herstellen der Zellreihenelemente voraussetzt .

Es ist auch schon bekannt, Faltwaben aus einem mit Schnitten versehenen, zusammenhängenden, flächigen Körper herzustellen (WO-94/02311 = PCT/US93/06872) . Eine Ausführungsform der Faltwabe ist mit Anschlußflächen für Deckschichten versehen, die sich jedoch über Zellwandlücken zwischen großen, oktagonalen Zellen und kleineren, hexagonalen Zellen erstrecken. Die andere Ausführungsform umfaßt einheitlich hexagonale Zellen, jedoch keine Anschlußflächen für Deckschichten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Faltwabe mit gleichartigen Zellen anzugeben, die aus einem zusammenhängenden, flächigen Körper gefaltet ist und die ausreichend große Anschlußflächen zu Deckschichten bietet . Die Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.

ORIGINALUNTERLAGEN

Äußerlich unterscheidet sich die neue Faltwabe von der vom Block geschnittenen Faltwabe dadurch, daß es quer zu den Wabenwänden verlaufende Anschlußflächen für Deckschichten gibt . Wenn die Faltwabe demnach als Sandwichkernschicht verwendet wird, läßt sich eine hohe Trommelschälfestigkeit der Deckschicht gegenüber der Sandwichkernschicht erzielen.

Da die Faltwabe unterschiedlich orientierte, senkrechte Wände (d. h. quer zueinander stehende Wände) aufweist, ist sie in jeder Richtung parallel zur Schicht relativ schubsteif und schubfest.

Die Anschlußflächen können auch als Überbrückungsteile ausgebildet sein, welche die Zellwände einstückig miteinander verbinden und so für eine zusätzliche Versteifung der Faltwabe quer zu den Zellwänden sorgen.

Die Überbrückungsteile werden in dem flächigen Körper durch Schnitte und gegebenenfalls durch Faltlinien abgegrenzt. Dabei ist es möglich, U-förmige Schnitte zu legen und die dadurch gebildeten Lappen ganz oder teilweise als Anschlußflächen zu verwenden.

Es ist auch möglich, keilförmige Faltwaben oder allgemein mit Höhenprofil herzustellen. Die streifenförmigen Teile werden dabei fortlaufend breiter bzw. schmäler gemacht, und die Begrenzungsschnitte der streifenförmigen Bereiche werden gekrümmt oder entlang von Streckenkurven ausgeführt.

Bevor die sich berührenden Wellenkämme und Wellensenken der Halbwabenwellen dauerhaft miteinander verbunden werden, ist es möglich, die Faltwabe in sich zu verschieben bzw. zu verzerren, um sich gegebenenfalls gekrümmten Oberflächen anzupassen. Diese Form wird dann durch Herstellung der dauerhaften Verbindung der Wellenkämme und Wellensenken gewissermaßen eingefroren. Auf diese Weise lassen sich schalenartige Faltwaben herstellen, die ein gewisses Eigentragvermögen besitzen. Derartige Faltwaben können zu Sandwichstruktur-Formteilen weiterverarbeitet werden, möglich ist auch die Anwendung der Wabe in Crash-

Strukturen.

Zur Herstellung der Faltwabe wird der flächige Körper mit Schnitten versehen und gefaltet, was durch einen Walzprozeß durchführbar ist. Kostengünstige Herstellung ist deshalb zu erwarten. Bei gewöhnlichem Papier oder Pappe als Ausgangsmaterial wird deshalb eine Faltwabe zur Anwendung als Verpackungsmaterial in Betracht gezogen.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen ebenen Körper mit Faltlinien und U-förmigen Schnitten,

Fig . 2 eine Rechteckwelle,

Fig . 3 die Rechteckwelle mit Schnittmuster,

Fig . 4 eine Faltwabe in perspektivischer Darstellung,

Fig . 5 eine Rechteck-Kreuz-Faltwabe,

Fig . 6 einen weiteren flächigen Körper mit Faltlinien und U- förmigen Einschnitten,

Fig . 7 eine Faltwabe in perspektivischer Darstellung, erhältlich aus dem flächigen Körper der Fig. 6,

Fig . 8 eine schematische Darstellung einer Rechteck-Falt- Wabe,

Fig . 9 nach Expansion sowie

Fig . 10 nach Kontraktion der Waben nach Fig. 8, ferner

Fig . 11 mit Stegfaltung;

Fig . 12 eine impulsförmige Rechteckwelle,

Fig . 13 die impulsförmige Rechteckwelle mit Schnittmuster,

Fig . 14 eine Rechteck-Kreuz-Faltwabe, in perspektivischer

Darstellung, gemäß Fig. 12, 13 hergestellt,

Fig . 15 einen weiteren flächigen Körper mit Faltlinien und

Einschnitten,

Fig . 16 eine erste Faltung des flächigen Körpers nach Fig.

15,

Fig . 17 eine weitere Faltung des Körpers,

Fig . 18 eine perspektivische Darstellung einer Einzelheit,

Fig . 19 eine Faltwabe, erhältlich aus dem Körper der Fig.

15; Fig. 20 einen weiteren flächigen Körper mit Faltlinien und

Ausschnitten, Fig. 21 einen Zwischenzustand bei der Herstellung, Fig. 22 eine hexagonale Faltwabe, gemäß Fig. 20, 21 hergestellt; Fig. 23 einen weiteren flächigen Körper mit Faltlinien und

Einschnitten, Fig. 24 einen vergrößerten Abschnitt einer Faltwabe, die aus dem Material der Fig. 23 hergestellt worden ist; Fig. 25 eine abgewandelte Faltwabe in vergrößerter perspektivischer Ansicht; Fig. 26 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer weiteren Faltwabe aus abgewandeltem Material; Fig. 27 einen Zuschnitt für keilförmige Waben, Fig. 28 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer

Faltwabe, hergestellt aus dem Material der Fig. 27; Fig. 29 einen Zuschnitt für gekrümmte Waben, Fig. 30 eine perspektivische Ansicht einer gekrümmten

Faltwabe, hergestellt aus dem Material der Fig. 29, Fig. 31 einen weiteren flächigen Körper mit Faltlinien und

Einschnitten, Fig. 32 einen Zwischenzustand bei der Herstellung, Fig. 33 eine hexagonale Faltwabe, gemäß Fig. 31, 32 hergestellt.

Fig. 1 zeigt eine ebene Bahn aus dünnem Metallblech, Kunststoff, Gewebe, Faserverbundwerkstoff (mit Kohle-, Aramid- oder Glasfasern) oder faserverstärktem Papier (Nomex ^® -Papier) , die nach Faltung eine Sandwichkernschicht gemäß Erfindung bildet. Zu Erläuterungszwecken sind die Faltstellen gestrichelt in die Bahn eingezeichnet, welche im Laufe der Verarbeitung gefaltet werden. Im einzelnen sind durchlaufende, waagrechte Faltlinien 1, 2, 3, 4 sowie unterbrochene, senkrechte Faltlinien 5 und weitere Faltlinien 7, 8 angedeutet. Zur Vorbereitung der Verarbeitung können noch Klebe- oder Lötmaterialstreifen 19 fluchtend zu den Faltlinien 5 auf beiden Seiten der Bahn

angebracht werden. Man kann die Faltstellen auch durch Prägelinien vorbereiten. Man sieht ferner Reihen von U- förmigen Schnitten 9, deren Schenkel 11, 12 mit den horizontalen Faltlinien 4, 1 bzw. 2, 3 zusammenfallen, während sich die Basis 10 des U parallel zu den Faltlinien 5, 7 erstreckt. Diese U-Schnitte 9 können vor, während oder nach der Faltung um die Faltlinien 1, 2, 3, 4 erzeugt werden, wobei Stanzen bevorzugt wird. Die U-Schnitte 9 umgrenzen jeweils Schichtläppen, die aus der Bahnebene in die zu bildende Sandwichkernschicht hineingebogen werden sollen. Wie ersichtlich, fallen die Enden der Schenkel 11, 12 jeweils mit den Faltlinien 5 zusammen, wobei zur benachbarten Basis 10 hin jeweils eine Anschlußfläche 13 oder 16 gebildet wird, deren Bedeutung später erläutert wird. Die Schichtlappen innerhalb der jeweiligen U-förmigen Schnitte 9 weisen Abschnitte 14, 15 und Abschnitte 17, 18 auf, die durch die Faltlinien 7 bzw. 8 voneinander getrennt sind. Die Abschnitte 14, 17 sind zur Bildung von Stegwänden vorgesehen und sind zunächst lappenförmig, weswegen diese Abschnitte auch als Steglappen 14, 17 bezeichnet werden.

Fig. 2 zeigt eine Rechteckwelle, wie sie aus einem Teil der Bahn der Fig. 1 hergestellt werden kann. Als Werkzeug hierfür eignen sich Stanzen oder Walzen, welche die Materialbahn allmählich einziehen, ohne daß es wegen der Bahnverkürzung zum Reißen des Materials kommt. Wie ersichtlich, werden zwischen den Faltlinien 1 bis 4 Wellenbergflächen 20, Wellentalflächen 21 und Stegflächen 22 gebildet. In Fig. 3 sind in die Rechteckwelle noch die U- förmigen Schnitte 9 und die Faltlinien 7, 8 eingezeichnet, woraus sich ergibt, daß die Stegflächen 22 in der Sandwichkernschicht unverändert bleiben, während die Wellenbergflächen 20 in die Anschlußflächen 13 sowie die Steglappen 14 mit Laschenflächen 15 und die Wellentalflächen 21 in die Anschlußflächen 16 sowie die Steglappen 17 mit Laschenflachen 18 untergliedert sind.

Zur Bildung der in Fig. 4 dargestellten Faltwabe werden die Abschnitte 14+15 um die Faltlinien 5 nach unten

und der Abschnitt 15 um die Faltlinie 7 nach oben gebogen. Von der ursprünglichen Wellenbergfläche 20 verbleibt somit lediglich die Anschlußfläche 13 in der Ebene des Wellenberges. Hinsichtlich der Wellentalflächen 21 wird ähnlich verfahren. Die Abschnitte 17+18 werden nach oben geklappt und der Abschnitt 18 anschließend in die Waagrechte zurückgebogen. Als Werkzeug für diese Biege- und Faltvorgänge kommen Preßstempel-Matrizen mit Oberwerkzeug und Unterwerkzeug in Betracht. Am Oberwerkzeug sind fingerartige Biegestößel vorhanden, welche die Lappen 14, 15 nach unten biegen, bis die untere Matrize erreicht wird, an der die Lasche 15 in die Waagerechte gebogen wird. Am Unterwerkzeug sind ebenfalls fingerartige Biegestößel vorgesehen, welche die Lappen 17, 18 nach oben biegen, bis die obere Matrize erreicht wird, wo die Lasche 18 in die Waagerechte gebogen wird. Die fingerartigen Stößel füllen die Räume 23 und 24, die zwischen den Stegwänden 22 und 14 bzw. 22 und 17 gebildet werden, bevor sie zurückgezogen werden. Durch die Faltung und Biegung kommen die Schnittkanten 11 und 12 mit der Stegfläche 22 in Berührung und können durch geeignete Maßnahmen mit dieser verbunden werden, beispielsweise mittels der Klebe- oder Lotmaterialstreifen 19. Wie ersichtlich, bietet die Faltwabe größere Anschlußflächen 13 und 16 sowie Laschenflächen 15, 18 zum Anschluß von Deckschichten, so daß ein schubfester Verbund einfach herstellbar wird.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 erstrecken sich die Anschlußflächen 13 und die Laschenflächen 18 nach unterschiedlichen Seiten, während man auch die gleiche Faltungsseite wählen kann, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. In diesem Fall werden die Laschen 15, 18 zunächst nicht von den Biegestößeln gebogen, vielmehr erfolgt dies erst in einem getrennten Schritt, wenn die Biegestößel zurückgezogen sind. Alternativ können unterschiedliche Sätze von Biegestößeln (auch schwenkbare) eingesetzt werden, um die dargestellte Faltstruktur zu erzeugen. Die Wabenzellen bilden die unterschiedlich orientieren, senkrechten Wände

aus den Stegflächen 22 und den Steglappen 14, 17. Sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite gibt es Anschlußflächen 13, 18 und 15, 16.

Wenn die Schnittkanten 11, 12 nicht mit den sie berührenden Stegwänden 22 durch Kleben, Löten oder Schweißen verbunden (gebondet) werden, ergibt sich eine etwas verminderte Schubsteifigkeit der Sandwichstruktur, die aus der Sandwichkernschicht und den angebondeten Deckschichten besteht . Für manche Anwendung genügt diese geringe Steifigkeit. Vorzugsweise werden die Schnittkanten 11, 12 an den Stegwänden angebondet, um eine maximale Schubsteifigkeit und Schubfestigkeit zu erhalten.

Fig. 6 zeigt eine Abwandlung des Schnitt- und Faltmusters gegenüber Fig. 1. Statt einer einzelnen vertikalen Faltlinienschar 5 für die senkrechten Steglappen 14, 17 gibt es nunmehr zwei gegeneinander verschobene Faltlinienscharen 5 und 6. Wie ersichtlich, sind die U- förmigen Schnitte 9 von Reihe zu Reihe gegeneinander versetzt. In Abwandlung zu Fig. 1 und in Übereinstimmung mit Fig. 3 sind die U-förmigen Schnitte 9 nach links offen, d.h. die Faltlinie 5 oder 6 ist immer links von dem zugehörigen U-förmigen Schnitt 9 angeordnet. Dies stellt eine Variationsmöglichkeit dar, die bei der Herstellung der Wabe Bedeutung haben kann.

Basierend auf dem Schnitt- und Faltmuster der Fig. 6 ist die Faltwabe nach Fig. 7 hergestellt worden. Dabei sind die Laschen 15 oder 18, die den fingerartigen Biegestößel im Wege stehen würden, nachträglich umgelegt worden.

Eine Ansicht von oben auf die Wabe ist in Fig. 8 dargestellt. Die Stegwände 22 lassen sich wellenförmig verformen, und zwar entweder durch Auseinanderziehen der Rechteck-Faltwabenstruktur oder durch reihenweises Zusammenpressen der Faltwabenstruktur. Nach einer Expansion erhält man ein honigwabenähnliches Muster, wie in Fig. 9 dargestellt. Nach Kontraktion erhält man ein Fischbandmuster, wie in Fig. 10 dargestellt. Bei der Honigwabenform wird das Wabengewicht verringert . Bei der

Fischbandform gibt es mehr Flexibilität, und zwar nach beiden Flächenrichtungen. Diese Wabenform ist deshalb für Teile mit doppelter Krümmung besonders geeignet. Es versteht sich, daß man je nach den Anforderungen durch Expansion und Kontraktion verschiedene Zellenweiten, Raumgewichte und Dicken für die herzustellenden Sandwichkerne erzielen kann.

Wie Fig. 11 zeigt, können die Stegwände 22 auch mit Versetzungen 25, 26 gefaltet werden. Dadurch schmiegen sich Bereiche der Stegwände 22 an die Randbereiche der Stegwände 14, 17 an, so daß sich ein flächiger Verbund zwischen diesen senkrecht aufeinanderstehenden Stegwänden ergibt .

Es gibt auch Möglichkeiten der Vergrößerung der Anschlußflächen zwischen den Deckschichten und der Sandwich- Kernschicht, indem man Randstreifenflächen an den oberen und unteren Schnittkanten der Stegwände 22 schafft .

Eine dieser Möglichkeiten besteht darin, die U- förmigen Schnitte 9 wie in Fig. 6, unterste Zeile, auszuführen, d.h. mit spitzem Winkel zwischen der Basis 10 und dem jeweiligen Schenkel 11, 12, so daß Dreieckflächen 27 von den Wellenbergflächen 20 oder den Wellentalflächen 21 stehenbleiben, die als Anschlußflächen für die Deckschichten genutzt werden können. Es versteht sich, daß die Stegwände 22 auf die sich etwas verjüngenden Stegwandbereiche 14, 17 hin verformt werden können, um entlang der Klebe-, Löt- oder Schweißstellen 19 mit diesen verbunden (gebondet) zu werden.

Eine weitere Möglichkeit eröffnet sich bei der Verwendung von Gewebe als Material der Faltwabe. Gewebe läßt sich gewissermaßen in der Gewebeebene verformen, so daß an den oberen und unteren Schnittkanten 11, 12 Randumbiegungen erzeugt werden können, die durch Imprägnierungsmaterial des Gewebes fixiert werden können.

Wenn die Faltlinien 1 und 4 sowie 2 und 3 nicht parallel sind, erhält man Sandwichkernschichten mit variierender Dicke. Die Schnitte 9 werden den unterschiedlichen Dicken der Kernschicht angepaßt. Gegebenenfalls kann man die erhaltene Struktur auf der dickeren Seite dehnen und an der dünneren Seite

komprimieren, um gleichmäßige Breite zu erzielen.

Zur Fertigung der Faltwabe kann man auf einen kombinierten Walz- und Stanzprozeß mit ineinandergreifenden Schritten zurückgreifen. Bei der Herstellung der Sandwichkernschicht mit gebondeten Schneidkanten kommen folgende Schritte in Betracht : a) Eine Bahn aus dem vorgesehenen Material wird bereitgestellt; b) U-förmige Schnitte 9 werden in Reihen angebracht, um Steglappen zu bilden, die voneinander durch Anschlußflächen 13, 16 getrennt sind; c) die Bahn wird in Rechteckwellen gefaltet, um Wellenbergflächen 20, Wellentalflächen 21 und Stegflächen 22 zu bilden; d) die Steglappen 14, 17 werden aus der jeweiligen Ebene des Wellenberges bzw. Wellentals herausgefaltet, wobei die Anschlußflächen 13, 16 in diesen Ebenen verbleiben. Zur Bildung weiterer Laschen- oder Anschlußflächen 15, 18 werden die freien Enden der Steglappen umgebogen. e) Die Schnittkanten 11, 12 werden mit den Stegflächen 22 fest verbunden (gebondet) . Das Verbindungsverfahren richtet sich nach dem verwendeten Material der ebenen Bahn, aus der die Sandwichkernschicht besteht. Es kommt Kleben, Löten und Schweißen in Betracht.

Fig. 12 zeigt eine Grenzform einer Rechteckwelle, die einen impulsförmigen Charakter annimmt. Die Wellenbergfläche 20 ist äußerst schmal, d.h. die Faltlinien 2, 3 sind miteinander verschmolzen. Demgemäß werden nur Bereiche der Wellentalfläche 21 mit U-Schnitten versehen, wie in Fig. 13 angedeutet. Nach Herausfalten der Steglappen entsteht die in Fig. 14 dargestellte Struktur.

Fig. 15 zeigt eine weitere ebene Bahn mit Schnitt- und Faltmuster. Es sind waagrechte Faltlinien 31, 32, 33, 34 und senkrechte Faltlinien 35 und 36 vorgesehen, die ein Gitter bilden. Es gibt ferner zwei zueinander versetzte Scharen von maanderförmigen Einschnitten 37 und 39, die jeweils einen mittleren Abschnitt 40 und zwei seitliche

Abschnitte 41, 42 aufweisen. Der mittlere Abschnitt 40 verläuft jeweils mittig zu den benachbarten Linien 35, 36. Zwischen den horizontalen Faltlinien 32, 33 werden dadurch Anschlußflächen 43 und 45 gebildet, während zwischen den Faltlinien 34 und 31 Anschlußflächen 46 und 48 gebildet werden. In dem schmäleren Streifen 55 und 57 zwischen den Linien 35 und 36 gibt es noch Felder 44, die Teile der Stegwände bilden werden, wie noch beschrieben wird. Zwischen den Scharen der Faltlinien 35 und 36 gibt es auch breitere Streifen 56 und 58, die in quadratische Felder 50, 51, 52 unterteilt sind.

Die in Fig. 15 dargestellte Bahn wird zickzackförmig gefaltet, wie in Fig. 16 dargestellt. Die breiteren Streifen 56, 58 sind um das Maß der schmäleren Streifen 55, 57 gegeneinander versetzt und überdecken einander um dieses Maß.

In einem weiteren Schritt wird die Faltstruktur der Fig. 16 quer zu den Streifen um die Faltlinien 31, 32, 33, 34 wellenförmig gefaltet, wobei im Endzustand Rechteckwellen unter Beibehaltung der Überdeckungsstruktur nach Fig. 16 erzeugt werden. Die Struktur der Fig. 17 wird anschließend auseinandergezogen, wobei Drehungen um die Faltkanten zustande kommen, die dazu führen, daß die Schnittkanten 41, 42 senkrecht und die Schnittkanten 40 waagrecht in der Sandwichkernschicht ausgerichtet sind. Die Kanten 41, 42 kommen dabei in Berührung mit den Feldern 50, 51, 52 und können mit diesen durch Kleben, Löten oder Schweißen verbunden werden. Durch Zusammenrücken der Struktur kann auch eine gewisse Flächenüberdeckung von Stegbereichen bei den Feldern 44 und 52 erzielt werden, wodurch die Güte der Verbindung verbessert werden kann.

Fig. 18 ist eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts aus der Sandwichkernschicht in einen Zustand unmittelbar bevor die Flächen ihre endgültige Lage einnehmen, jedoch aus Darstellungsgründen etwas auseinandergezogen. In der Praxis ist die dargestellte Struktur gestaucht, wodurch die Felder 50, 52, 51, 52, 50

usw. zu Stegwänden in Form einer Rechteckwelle gehören und die Felder 44 senkrecht und fluchtend zu den Stegwänden 52 ausgerichtet sind. Solche Flächen werden deshalb miteinander verbunden. Dies ist in Fig. 19 dargestellt, die eine Ansicht von oben auf die Sandwichkernschicht zeigt .

Die Sandwichkernschicht besteht aus schmäleren und breiteren Streifen 55, 56, 57, 58, die wenigstens längs der Faltkanten 36 bei den Bereichen 43 und der Faltkanten 32 oder 34 bei den Feldern 44 zusammenhängen. Die schmäleren Streifen 55, 57 bilden Rechteckwellen senkrecht zur Sandwichkernschichtebene, und die breiteren Streifen 56, 58 bilden Rechteckwellen in dieser Sandwichkernschicht . Dabei stellen die Flächen 43 Wellenberge und die Flächen 46 Wellentäler des Streifens 55 dar, zu denen sich jedoch die Flächen 48 als Wellenberge und die Flächen 45 als Wellentäler des Nachbarstreifens 57 hinzugesellen, um einen oberseitigen Anschlußstreifen 59 (Fig. 19) mit den versetzt angeordneten Flächen 43, 48 und einen unterseitigen Anschlußstreifen 60 ebenfalls mit versetzt angeordneten Flächen 45, 46 zu bilden. Die Flanken 44 der Rechteckwellen der schmäleren Streifen 55 und 57 sowie die Flanken 52 der Rechteckwellen der breiteren Streifen 56, 58 liegen in der Sandwichkernschicht und bilden dort Stegwände bzw. Teile von Stegwänden.

Die nachfolgend beschriebenen, hexagonalen Faltwaben werden wie zuvor aus ebenen oder flächigen Körpern hergestellt, beispielsweise dünnem Metallblech, Kunststoffolie, Gewebe, bahnförmigem Faseverbundwerkstoff (mit Kohle-, Aramid- oder Glasfasern) oder faserverstärktem Papier (Nomex ^® -Papier) , es wird aber auch normales Papier oder Pappe in Betracht gezogen. Das flächige Material wird mit Einschnitten versehen und dient dann als Ausgangsmaterial für die Faltung.

Fig. 20 zeigt eine ebene Bahn mit Perioden von waagrechten Faltlinien 1, 2, 3, 4 und Perioden von senkrechten Faltlinien 5, 6, 7, 8. Die Faltstellen können durch Prägelinien vorbereitet sein. Zwischen den Faltlinien

2 und 3 sowie 4 und 1 sind Schnitte 9 angebracht, die im Falle der Fig. 1 einen rechteckförmigen Bereich ausschneiden. Die Schnitte 9 können geringfügig in Richtung der Faltlinien 5 und 8 bzw. 6 und 7 verlängert sein. Derartige Schnitte kann man durch Stanzen erzeugen.

Zwischen den Faltlinien 2 und 3 werden unterbrochene, streifenförmige Bereiche 20 gebildet, die neben den bereits erwähnten Schnitten 9 noch Uberbrückungsabschnitte 13 enthalten, und zwischen den Faltlinien 4 und 1 werden unterbrochene, streifenförmige Bereiche 21 gebildet, die neben den Einschnitten 9 noch Uberbrückungsabschnitte 16 enthalten. Zwischen den unterbrochenen, streifenförmigen Bereichen 20 und 21 liegen durchgehende streifenförmige Bereiche 22, die durch die periodischen Faltlinien 5, 6, 7 und 8 durchsetzt sind. Wie ersichtlich, sind die streifenförmigen Bereiche 22 über die

Uberbrückungsabschnitte 13 bzw. 16 miteinander verbunden, so daß das zur Faltung bereitgestellte Material aus einem zusammenhängenden flächigen Körper besteht.

Der flächige Körper der Fig. 20 kann in zwei zueinander senkrechten Richtungen gefaltet werden, und zwar können Rechteckwellen erzeugt werden, wobei die streifenförmigen Bereiche 20 die Wellenberge, die streifenförmigen Bereiche 21 die Wellentäler und die streifenförmigen Bereiche 22 die Wellenflanken bilden. Die Wellung in der dazu senkrechten Richtung wird durch Biegen oder teilweises Falten um die Faltlinien 5 bis 8 erzielt, was hier als "Fälteln" bezeichnet wird. Es werden Trapezwellen erzeugt, die hier als "Halbwabenwellen mit Wellenkämmen und Wellensenken" bezeichnet werden.

Fig. 21 zeigt eine Zwischenform mit Halbwabenwellen aus drei streifenförmigen Bereichen 22. Wie ersichtlich, wird das Material der Fig. 20 so gefältelt, daß die Uberbrückungsabschnitte 13 zu den Wellenkämmen fluchten, während die Uberbrückungsabschnitte 16 zu den Wellensenken fluchten.

In Fig. 21 sind zwei nebeneinanderliegende

Wellensenken mit 22a und 22b und zwei nebeneinanderliegende Wellenkämme mit 22c und 22d bezeichnet. Wenn man nun die Halbwabenwelle mit dem Teil 22a um die Faltlinie 2 faltet, so daß die Welle entlang einer senkrechten Ebene verläuft, und den streifenförmigen Bereich mit dem Teil 22b um die Faltlinie 3 faltet, so daß die Halbwabenwelle ebenfalls entlang einer senkrechten Ebene verläuft, berühren die Wellensenken 22a und 22b einander, und es wird eine Reihe 23 von Hexagonalwaben gebildet, wie sie der obersten Reihe in Fig. 22 entsprechen. Bei dieser Faltung werden gleichzeitig die Überbrückungsteile 16 um die Faltlinie 4 in die Waagrechte zurückgebogen, und die Halbwabenwelle mit dem Teil 22d wird so gefaltet, daß die Halbwabenwellen senkrecht stehen, wobei sich dann die Flächen 22c und 22d berühren und dauerhaft miteinander verbunden werden können. Dadurch entsteht die zweite Reihe 24 der Zellen in Fig. 22, die gegenüber der ersten Reihe 23 versetzt ist, wie dies bei Honigwabenstrukturen der Fall ist.

Im Ergebnis ist die mit Überbrückungsteilen versehene Faltwabenstruktur der Fig. 22 durch Falten von Wellenstrukturen in zueinander senkrechten Richtungen entstanden, was eine einfache Herstellung verspricht, weil man dies durch Walzen ausführen kann.

Fig. 23 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Zuschnitts mit U-förmigen Schnitten 9. Dadurch werden Lappen gebildet, die durch die Faltlinie 7 bzw. 5 in jeweils zwei Lappenabschnitte 14, 15 bzw. 17, 18 unterteilt sind. Die übrigen Merkmale entsprechen der Ausführungsform nach Fig. 20. Der Lappenabschnitt 14 wird nach unten gebogen und der Lappenabschnitt 15 waagrecht gestellt, während der Lappenabschnitt 17 nach oben gebogen wird und der Lappenabschnitt 18 ebenfalls waagrecht gestellt wird. Nach dem Falten in zwei unterschiedliche Richtungen, wie mit Bezug auf Fig. 21 und 22 beschrieben, werden die Lappenabschnitte 14 und 17 zu jeweiligen Querstegen, welche die jeweiligen Zellen 23 bzw. 24 durchsetzen, und die Lappenabschnitte 15 sowie 18 werden zu Anschlußflächen,

welche die jeweiligen Zellen 23, 24 überspannen, wie dies in Fig. 24 angegeben ist. Die Lappenabschnitte 15 und 18 bieten zusätzliche Anschlußflächen für eine eventuelle Sandwichdeckschicht.

Fig. 25 zeigt eine weitere Möglichkeit der Gestaltung der Faltwabe. Das Ausgangsmaterial weist wiederum U-förmige Schnitte 9 auf, jedoch werden die dadurch gebildeten Lappen 14 und 17 nicht durch Faltlinien unterbrochen. Die Lappen 14 und 17 werden senkrecht nach oben oder unten abgebogen, wodurch Versteifungsstege innerhalb der jeweiligen Zellen entstehen.

Fig. 26 zeigt eine weitere Möglichkeit der Gestaltung der Faltwabe, und zwar werden die Lappen 14, 17 in ihrer jeweiligen Ebene 20 oder 21 belassen. Bei entsprechender Länge der Lappen 14, 17 grenzen diese an die Uberbrückungsabschnitte 13, 16 an und können an die Kanten der Zellenwände 22 angeklebt werden. Wenn die Lappen 14, 17 entsprechend lang sind, ist es auch möglich, die Enden der Lappen 14 unterhalb der jeweiligen benachbarten Uberbrückungsabschnitte 13 zu verstecken, um einen natürlichen Zusammenhalt zu erzielen. Das gleiche gilt hinsichtlich der Enden der Lappen 17 und der

Uberbrückungsabschnitte 16. Es ist schließlich auch möglich, die Lappen 14, 17 an ihren jeweiligen Überbrückungsabschnitten 13, 16 (durch Kleben oder dergleichen) zu befestigen, um eine durchgehende Deckschicht zu gewinnen, welche die Zellen überspannt und damit die Wabe verfestigt .

Fig. 27 zeigt einen Zuschnitt für einen Übergang zwischen unterschiedlich hohen Zellen der Waben, und zwar einen keilförmig sich verjüngenden Bereich, und Fig. 28 skizziert derartige Waben. Da die Streifen 22 die Zellenwände bilden, müssen die Streifen 22 für höher werdende Zellen breiter werden. Sofern die Kanten der Zellwände in den Begrenzungsflächen 70, 71 der Keilform liegen sollen, muß die Höhe der Zellwand jeder Zelle zur Seite der Keilspitze niedriger sein als zur Seite der

Keilerweiterung. Deshalb ist die jeweilige Breite der Streifen 22 variabel - auch örtlich, innerhalb der Streifen 22 - wie aus Fig. 27 ersichtlich. Die Lappen 14 und 17 werden als zusätzliche Deckstreifen verwendet, und ihr vorderes freies Ende 15, 18 wird unter das jeweilige benachbarte Überbrückungsteil 13 bzw. 16 gesteckt. Der Zuschnitt der Fig. 27 enthält einige schmale Stanzabfälle 72. Es ist natürlich auch möglich, die Lappen 14, 17 an ihren jeweiligen freien Enden so zu kürzen, daß sie nach der Herstellung der Halbwabenwellen die Überbrückungsteile 13, 16 gerade berühren. Es versteht sich, daß die Lappen 14, 17 auch an die freien Kanten der Zellwände angeklebt werden können, wie dies bei den Deckschichten von Sandwichstrukturen bekannt ist.

Während in den bisherigen Ausführungsbeispielen die Bereiche 20 oder die Bereiche 21 jeweils konstante Breite hatten, ist es auch möglich, die Breite dieser Bereiche 20, 21 zu variieren, beispielsweise die Bereiche 20 gegenüber den Bereichen 21 zunehmend breiter zu machen (Fig. 29) . Dadurch wird eine Wölbung der Wabe quer zur Streifenrichtung erzeugt (Fig. 30) , und die mit den Wellenbergenflächen 20 erzeugten Flächenanteile überspannen schalenartig die von den Wellentalanteilen erzeugten Flächen, wie dies beispielsweise bei einem Flügelprofil an der Flügelnase wünschenswert ist .

Zu der Fertigung der beschriebenen Faltwaben ist noch folgendes nachzutragen:

Als erster Schritt wird flächiges Material zugeführt, wobei Faltlinien 1-8 eingeprägt werden können, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.

Als zweiter Schritt werden die Schnitte 9 angebracht, beispielsweise durch Stanzwalzen.

Als dritter Schritt werden die durchgehenden streifenförmigen Bereiche 22 trapezförmig um die Linien 5, 6, 7, 8 gefaltet, d.h. die Halbwabenwellen mit Wellenkämmen und Wellensenken hergestellt. Dabei verkürzt sich die Abmessung des Materials in Zuförderrichtung oder in

Querrichtung. Es werden Walzen mit trapezförmigen Zähnen auf der Ober- und Unterseite des Materials verwendet, die so ineinandergreifen, daß die Halbwabenwellen entstehen. Um das Werkzeug an unterschiedliche Breite der durchgehenden streifenförmigen Bereiche 22 anzupassen, ist es möglich, die Walzen aus einzelnen Steckzahnrädern zusammenzubauen, die von einer gemeinsamen Keilwelle aus angetrieben werden.

In einem Zwischenschritt können aktivierbare Klebstoffflächen in den Streifen zwischen den Faltlinien 6 und 7 sowie 8 und 5 angebracht werden, welche die Wellenkämme und Wellensenken in Fig. 21 ausmachen.

Als nächster Schritt erfolgt das Umbiegen der Lappen 14 und 15, falls solche vorhanden sind und umgebogen werden sollen.

Als nächster Schritt erfolgt die Faltung entlang der durchlaufenden Faltlinien 1, 2, 3 und 4, wobei Rechteckwellen entstehen, in deren Wellenbergen oder Wellentälern die Anschlußflächen 13 bzw. 16 zu liegen kommen. Dabei verkürzt sich das Material erneut.

Im Rahmen der Erfindung sind auch angenäherte Rechteckwellen zu verstehen, wie sie bei der Herstellung von Waben mit sich ändernden Wabenhöhen (Fig. 28) oder bei gekrümmten Waben (Fig. 30) entsteht.

Als letzter Schritt werden die Wellenkämme oder Wellensenken der Halbwabenwellen miteinander verbunden, falls eine derartige Verbindung für die Struktur vorgesehen ist. Als Verbindungsart kommt vor allem Kleben in Betracht, jedoch ist auch Schweißen und Löten möglich.

Wenn die Wellenkämme oder Wellensenken nicht miteinander verklebt werden sollen, ist es auch möglich, die Lappen 14, 17 an den Überbrückungsabschnitten zu befestigen, um so einen gewissen Zusammenhalt der Wabe zu gewährleisten.

Vor der Befestigung der Wellenkämme oder Wellensenken aneinander bzw. der Lappen an den Überbrückungsabschnitten kann die Struktur in der Form gehalten werden, die sie endgültig annehmen soll. Die Wabe nimmt dann ohne innere Spannungen beispielsweise eine Schalenform ein, die als

Kernschicht für eine Sandwichstruktur vielfältige Anwendungen hat.

Da das Fertigungsverfahren weitgehend mit Walzen arbeitet, ist mit niedrigen Herstellungskosten zu rechnen. Deshalb wird auch die Herstellung von Verpackungsmaterial aus Pappe oder Papier in Betracht gezogen. Gegenüber der üblichen Wellpappe hat das neue Verpackungsmaterial eine bessere Druckfestigkeit und knickt nicht so leicht bei Biegebelastungen. Außerdem ist die Arbeitsaufnahme bei Stoßbelastungen wesentlich größer, d.h. die Eignung als Dämpfungsmaterial beim Transport von verpackten Gütern wird verbessert .

Bei der Verformung der Faltwabe sind viele Stege und Wände betroffen, so daß eine große Verformungsenergie aufgenommen werden kann. Damit eignet sich die Wabe für viele Crash-Strukturen, bei denen es um Energieverzehr geht. Fig. 31 zeigt einen Zuschnitt aus Material, das sich tiefziehen oder ähnlich verformen läßt. Hierzu kommt vor allem Leichtmetall in Betracht, jedoch lassen sich auch Gewebe- und Faserstrukturen aus einer Schichtebene heraus bleibend verformen, gegebenenfalls auch unter Mitwirkung von Wärme und Feuchtigkeit (Papier, Pappe) . Die beabsichtigte Verformung wird durch Faltlinienscharen 1, 2, 3, 4 bzw. 5, 6, 7, 8 angedeutet. Entlang der Faltlinien 1, 2, 3, 4 verlaufen schlitzartige Schnitte 9, zwischen denen sich streifenförmige Bereiche 20, 21, 22 erstrecken. Hinsichtlich der streifenförmigen Bereiche 20 stehen sich die Schlitze 9 gegenüber, und dies trifft auch auf die streifenförmigen Bereiche 21 zu, jedoch sind die schlitzartigen Einschnitte 9 des Bereichs 20 gegenüber den schlitzartigen Einschnitten 9 des Bereichs 21 zueinander versetzt. Zwischen den schlitzartigen Einschnitten 9 sind Uberbrückungsabschnitte 13 und 16 vorgesehen, so daß die dargestellte Bahn einen zusammenhängenden, flächigen Körper bildet.

Die streifenförmigen Bereiche 22 werden zu Halbwabenwellen verformt, wie dies in Fig. 32 dargestellt ist. Die Wellensenken sind mit 22a und 22b und die

Wellenkämme mit 22c und 22d bezeichnet. Die streifenförmigen Bereiche 20, 21 fluchten dabei zu den Wellenkämmen bzw. Wellensenken. An den Überbrückungsabschnitten 13 bzw. 16 hängen die jeweiligen Halbwellen aneinander.

Zur Herstellung der Faltwabenstruktur der Fig. 33 wird die Zwischenform der Fig. 32 um die Faltlinien 2, 3, 4, 1 in der Weise gefaltet, wie es bei der Beschreibung der Fig. 21 beschrieben worden ist. Es werden also die Wellensenken 22a und 22b und anschließend die Wellenkämme 22c und 22d miteinander zur Überdeckung gebracht ^" und gegebenenfalls aneinander gebondet, so daß die hexagonale Wabenstruktur der Fig. 22 als mittlere Schicht in Fig. 33 entsteht. Da beim Zuschnitt der Fig. 31 nichts weggeschnitten worden ist, bleiben die streifenförmigen Bereiche 20, 21 erhalten und bedecken die aus den streifenförmigen Bereichen 22 gewonnene hexagonale Faltwabenstruktur. Diese Struktur der Fig. 33 zeigt von Haus aus eine gewisse Stabilität, jedoch kann durch Bonden der Schnittkanten an die Berührungsflächen eine beträchtliche Steigerung der Stabilität erzielt werden, was deshalb bevorzugt wird.

Je nach dem Material, aus dem die Faltwabe nach Fig. 33 hergestellt ist, eignet sich diese als Leichtbaustruktur, als Verpackungsmaterial oder als Crash-Struktur.