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DE2205077B2 - Vorrichtung zum Herstellen von Wabenstrukturen - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen von Wabenstrukturen

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Publication number
DE2205077B2
DE2205077B2 DE2205077A DE2205077A DE2205077B2 DE 2205077 B2 DE2205077 B2 DE 2205077B2 DE 2205077 A DE2205077 A DE 2205077A DE 2205077 A DE2205077 A DE 2205077A DE 2205077 B2 DE2205077 B2 DE 2205077B2
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DE
Germany
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strands
stops
pressure pieces
honeycomb structures
pressure
Prior art date
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DE2205077A
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English (en)
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DE2205077C3 (de
DE2205077A1 (de
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Jean Paris Loustau
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Individual
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Publication date
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Publication of DE2205077B2 publication Critical patent/DE2205077B2/de
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Description

F i g. 2 cine Draufsicht der Vorrichtung gemäß Fi_. ! in einer Arbeitssieliunü.
F i μ. 3 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit der Vorrichtung gemäß dem in F i g. I gestrichelt umrahmten Teil 111 in größerem Maßstab, wobei die Bauteile /um besseren Verständnis auseinandergezogen dai'iX -tellt sind.
Y i g. 4 i.-ine Draufsicht einer Vorrichtung ähnlich der Vorrichtung nach Fig.] in einer Arbeitsstellung, als zweites Ausführungsbeispiel.
I-i g. 5 eine perspektivische Ansicht von Einzelheiten der Vorrichtung gemäß F i g. 4 und
F i g. h eine Draufsicht au*' die in F i g. 5 dargestellten Einzelheilen dieser V !richtung.
In F i g. 1 sind aufeinanderfolgende Reihen 1.1. 1" und Γ" iester Anschläge 2 und aufeinanderfolgende Reihen 3. 3'. 3" und 3" bewegbarer Druckstückc 4 dargestellt.
Wie in Fi g. 1 zu erkennen, sind die Reihen 1 und 3. Γ und 3'. usw. abwechselnd so angeordnet, daß die festen Anschläge 2 und die bewegbaren Druckslücke 4 in zwei benachbarte Reihen I und 3. Γ und 3' usw. einander unmittelbar gegenüber angeordnet sind.
Die Anschläge 2 und die Druckstücke 4 sind in den zwei benachbarten Reihen 1 und 3. Y und 3' usw. so angeordnet, daß ihre Arbeitsflächen 5 bzw. 6 einander gegenüberliegen. Zwischen den Arbeitsflächen 5 bzw. 6 der in den Reihen 1. % Λ" und Y" angeordneten Anschläge 2 und der in den Reihen 3. 3'. 3" und 3'" angeordneten Druckstücke 4 liegen Stränge 7 bzw. 8 für die Herstellung der Wabenstruktur.
Zur Herstellung der Wabenstruktur werden die Druckstücke 4 in Richtung des Pfeiles F in F i g. 1 und 3 verschoben, bis die Druckstücke die in F i g. 2 gezeigte Stellung erreicht haben und die Arbeitsflächen 6 der Druckstücke 4 den Arbeitsflächen 5 der Anschläge 2 einander genähert sind.
Die Stiänge7. 8 werden zwischen den Arbeitsflächen 5 bzw. 6 jedes festen Anschlages 2 und jedes bewegbaren Druckstückes 4 zusammengedrückt und durch Kleben miteinander verbunden. Anschließend werden die bewegbaren Druckstücke 4 in die Stellung nach Fig. 1 zurückbewegt, um die hergestellte Wabenstruktur aus der Vorrichtung ausstoßen zu können. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel weist die Wabenstruktur sechseckige Elemente auf. Es können auch andere regelmäßige oder unregelmäßige Formen durch eine von dem gezeigten Ausführungsbeispiel abweichende gegenseitige Stellung der Anschläge 2 und der Druckstücke 4 erhalten werden, wenn die Anschläge 2 und die Druckstücke 4 mit ihren Arbeitsflächen 5, 6 einander nicht genau gegenüberliegen.
Die Stränge 7.8 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Vorteilhafterweise bestehen die Stränge 7. 8 aus Streifen oder Bandern, deren Breite gleich der gewünschten Dicke der Wabenstrukturen ist. Es kann z. B. ein aus Glasfasern gewebtes Band verwendet werden, wobei die Glasfasern gegebenenfalls gekräuselt sein können. Tn diesem Falle werden die Glasfaser in verschiedenen Richtungen verlaufen. Man kann jedoch auch von einfachen Glasfasern ausgehen und diese im Extrusionsverfahren fortlaufend und parallel zueinander in einen Strang 7,8 aus thermoplastische:, oder duroplastischem Kunststoff einbetten. Gegebenenfalls können auch Rohre als Stränge 7. 8 verwendet werden.
Man kann natürlich auch, andere Werkstoffe verwenden, wie pla-.-iische Sloffu. mineralische Stotte. z. Yi. Asbest, pflanzliche Stoffe, z. B. Flachs. Kork ode· "Mümv.oHe. oder metallische Materialien. ■'.. B. Lii.ienblechbärider oder Aluminiunibänder.
Die Verbindung der Stränge 7. 8 kann bei der Zusammen'iührung der testen Anschläge 2 und der bewegbaren Druckstücke 4 in Abhängigkeit von den verwendeten Werkstoffen erfolgen. Zum Beispiel
ίο ki>nne;i die Siränc ■ 7. S durch Kleben. Schweißen. Polymerisation oder Nieten miteinander verbunden werden. Sofern Aufheizmitlei für die Herstellung der Verbindungen benötigt werden, sind diese vorteilhaflerweise in den festen Anschlägen 2 und oder den beweübaren Druckstücken 4 angeordnet. Die hergestellten Wabenstrukturen können so wie sie sind verwendet werden oder teilweise oder vollständig mit einem Werkstoff aufgefüllt werden.
Die Vorrichtung besteh' aus einer in Richtung des Pfeiles Λ in F i g. 3 verschiebbaren unteren Platte 9. die die Druckstücke 4 trägt, einer die Anschläge 2 tragenden feststehenden Platte IO und einer oberen Ausstoßplatte 11.
Die Platte 10 weist rechteckige öffnungen 12 auf.
durch die je ein Druckstück 4 hindurchragt. Die Stirnseiten 13 bzw. 14 jeder öffnung 12 begrenzen den Verschiebeweg der Druckstücke 4 und damit der Platte 9. An den Arbeitsflachen 5 bzw. 6 der Anschläge 2 und der Druckstücke 4 liegen die Stränge 7 bzw. 8 an.
Die Ausstoßplatte 11 kann zum Ausstoßen der fertigen Wabenstrukturen senkrecht zu ihrer Ebene in Richtung des Pfeiles V in F i g. 3 verschoben werden. Zu diesem Zweck weist die Ausstoßplatte 11 öffnungen 15 auf, die jedoch eine wesentlich größere Länge als die öffnungen 12 der Platte 10 für den Durchtritt der festen Anschläge 2 und der bewegbaren Druckstücke 4 haben.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die Platten 9 und 10 liegen sehr dicht beeinander. wobei bloß ein so geringer Zwischenraum zwischen den Platten vorhanden ist, daß die Platte? gegenüber der Platte 10 verschoben werden kann. Die Ausstoßplatte 11 wird gegen die Platte 10 gedrückt. In der in F i g. 1 dargestellten Stellung werden die Stränge 7.8 über die Reihen von Anschlägen 2 und Druckstücken 4 gespannt. Eine Bewegung der Platte 9 in Richtung des Pfeiles F bringt die Arbeitsflächen 6 der Druckstücke 4 in Anschlag gegen die Stirnflächen 13 der öffnungen 12. Die Arbeitsflächen 5 und 6 der Anschläge 2 und der Druckstücke 4 werden bis unmittelbar vor ihre Berührung gegeneinanderbewegt. wobei der zwischen ihnen noch verbleibende Abstand so bemessen ist, daß die Stränge 7 und 8 zwischen den Arbeitsflächen 5 und 6 zusammengedrückt werden. Die Stränge 7 und 8 werden sodann an ihren Berührungsflächen durch Erwärmen der Anschläge 2 und/oder der Druckstücke 4 verbunden, wonach die !Matte 9 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird.
Die Ausstoßplattc 11 wird dann zusammen mit der auf ihr liegenden fertigen Wabenstruktur senkrecht nach oben angehoben, wobei jegliche Verformung der Wabenstruktur vermieden wird, selbst wenn sich diese bei der Ausstoßbewegung noch in einem halbstarren oder -geschmeidigen Zustand befindet. Dies ist insbesondere von Vorteil bei der Herstellung von Wabenstrukturen auf der Basis von Glasfasern, die
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zum Falten und Verschmelzen aufgeheizt werden, so bare und sehr einfach herzustellende Wabenslruklu-
daß man die hergestellte Wabenstruktur bereits vor ren zu erhalten.
ihrer vollständigen Abkühlung auswerfen kann. In F i g. 5 ist eine Kombination einer Kolonne 20
Die in den Fig. 4 bis 6 gezeigte zweite Ausfüh- von Druckstücken 4 und einer Kolonne 21 von festen rungsform der Vorrichtung ist besonders gut geeignet 5 Anschlägen 2 gezeigt. Jede der beiden Kolonnen 20. für die Herstellung von Wabenstrukturen aus band- 21 ist nach Art einer leiterförmigcn Anordnung ausformten Strängen und für die Verwendung von An- gebildet, d. h. mit zwei Holmen 22, die durch die Anschlägen mit einem relativ hohen Reibungsbeiwert. schlage 2 bzw. die Druckstücke 4 miteinander ver-In einer bevorzugten Ausführungsform erlaubt diese bundcn sind. Die Verlagerung der Druckstücke 4 ge-Ausfiihrungsform eine kontinuierliche Herstellung io genüber den Anschlägen 2 erfolgt durch Gleiten der von Wabenstrukturen ohne Gleiten der Stränge auf Holme 22 der Kolonne 20 von Druckstücken 4 auf den Anschlägen. den Holmen der Kolonne 21 von Anschlägen 2.
So kann man, wenn man die Reihen von bewcgba- in F i g. 6 ist eine Draufsicht auf eine solche leiteircn Druckstücken 4 den festen Anschlägen 2 gemäß lörmige Anordnung gezeigt, die ebenso als An-Fig.2 annähen, eine Wabenstruktur herstellen, de- 15 schlag-Kolonnc wie als Druckstück-Kolonne dienen renStränge 7,8 eine deutlich größere Länge aufwei- kann. Die Holme 22 sind jeweils durch die Ansen als vor dem Annähern der Anschläge und Druck- schlage 2 oder Druckstücke 4 verstrebt. Die Anstücke. Die zusätzliche Länge, die in solchen Fällen schlage 2 weisen in ihrer Verbindungszonc mit den die Ausgangslänge weit übertreffen kann, wird nach Holmen 22 eine Aussparung 23 auf, die das lneinandem zweiten Alisführungsbeispiel erhalten durch 20 dersetzen der beiden lcitenörmigcn Anordnungen erGleiten der bandförmigen Stränge 7 bzw. 8 auf den leichtert. Die Anschläge 2 haben ein Zickzackprofil, Anschlägen 2 bzw. den Druckstücken 4 und durch welches einen innigen Kontakt der zu verbindenden Abwickeln der Stränge 7 bzw. 8 von einer nicht dar- Stränge 7 und 8 sicherstellt. Darüber hinaus wird die gestellten Bandrolle. Man erreicht schnell nur unter fertige Wabenstruktur eine erhöhte Druckfestigkeit Schwierigkeiten zu verwirklichende Gleitverhältnisse 25 senkreci.t zu ihrer Oberfläche haben, und die reliefmit zunehmender Länge der herzustellenden Waben- artig ausgebildete Oberfläche kann auch zum Forstruktur. Es ist ferner festzustellen, daß sich die men der Stränge unter Wärmezufuhr herangezogen Gleitbewegungen der bandförmigen Stränge auf je- werden. Die Leittranordnung ist asymmetrisch ausdem Anschlag um so mein addieren, wenn die Mate- gebildet, um gl.eicherrnnRpn ak Anschlagkolonne rialzufuhr nur von einer Seite erfolgt, wodurch eine 30 oder als Druckstück-Kolonne dienen zu können, wounzulässigc Disssymmetrie in der Wabenstruktur her- bei der Zwischenraum zwischen den beiden letzten vorccrufen werden kann. Anschlägen 2 an der einen Seite der Leiteranordnung
In allen denjenigen Fällen, in denen die Stränge gleich der Hälfte des normalen Zwischenraumes ent-
auf den Anschlägen nur um geringe Beträge oder spricht, während der Abstand der beiden letzten An-
überhaupt nicht gleiten können, was besonders bei 35 schlage 2 auf der anderen Seite gleich dem normalen
beschichteten Strängen, bei erhöhter Temperatur Zwischenraum ist.
oder bei halbstarren'strängen der Fall sein wird, ge- In dem Falle, daß die Kolonnen 21 von Anschlä-
nügt die Verlagerung oder Verschiebung der Reihen gen 2 unabhängig voneinander sind, können sie an-
von Druckstücken nicht mehr, um eine ausreichende einander befestigt werden, um so ein Äquivalent zu
Zufuhr der Stränge 7. 8 sicherzustellen. 40 einer durchgehenden Platte 10 für Anschläge 2 zu
In Fig. 4 ist die Vorrichtung in einer Arbeitsstel- bilden. Sie können aber auch völlig unabhängig vonlung nach Verlagerung der Druckstücke 4 einer Ko- einander bleiben. Wenn das Gleiten der Stränge 7 lonne I gezeigt. Der Abschnitt des Stranges 8 zwi- und 8 auf den Anschlägen 2 durch eine nicht dargeschen den Kolonnen I und II verläuft schräg und hat stellte Klemmvorrichtung an den Anschlägen 2 undie Stellung eingenommen, in der er sich nach Fertig- 45 möglich gemacht worden ist, wird die Annäherung stellung der Wabenstruktur befindet. Die für diesen der Druckstücke 4 einer Kolonne 20 an die Anschrägen Verlauf erforderliche Zusatzlänge ist durch schlage 2 einer entsprechenden Kolonne 21 eine An-Zug an dem Strang links von der Kolonne II erreicht näherung der unmittelbar benachbarten Kolonnen 21 worden, wenn der Abschnitt rechts von der Kolonne und 20 von Anschlägen 2 und Druckstücken 4, die I bereits als Wabenstruktur ausgeformt ist und somit 50 senkrecht geführt sind, hervorrufen. Diese Annähedurch die bereits verlagerte Kolonne von Druckstük- rung wird zu einer entsprechenden Abwicklung dei ken festgehalten wird. Die Stränge 8 wickeln sich von Stränge 8 führen. In F i g. 4 nähert sich die Kolonne einer nicht dargestellten Bandrolle um eine geringe II der Kolonne I, so daß der Endabstand nicht mehr Länge ab, wobei der Strang 8 nur mit dem entspre- dem ursprünglichen oder Ausgangsabstand zwischen chenden Anschlag 2 und dem entsprechenden Druck- 55 den beiden Kolonnen I und II entsprechen wird. Hai stück 4 in Reibberührung kommt. man nun die Druckstücke 4 ebenso mit einer Fest-
Es ergibt sich also eine Abwicklung der bandför- klemmvorrichtung für den Strang 7 ausgerüstet, se
migen Stränge entsprechend der Verlagerung einer wickelt sich dieser während der Annäherung der Ko-
Kolonne von Druckstücken, wobei die auftretende lonnen I und II ebenso ab und der Abschnitt zwi· Reibung sehr gering ist. 60 sehen den Kolonnen wird leicht gefaltet, um die ge-
Bei der hierfür verwendeten Ausführungsform der gebene Überschußlänge wieder aufzunehmen. Bei dei
Vorrichtung kann eine Platte 10 die festen An- folgenden Bewegung nähern sich die Druckstücke A
schlage 2 tragen, während die Druckstücke 4 in Ko- der Kolonne II den entsprechenden Anschlägen 'i
lonnen angeordnet sind, die eine nach der anderen und diese überschußlänge wird aufgenommen. In verlagert werden. Ebenso können die festen An- 65 weiteren Ablauf wird die Kolonne IH dei Kolonne Il
schlage 2 vorteilhafterweise in Kolonnen angeordnet genähert, und die Herstellung der Wabenstruktui
sein, die identisch mit den Kolonnen der Druck- setzt sich fort,
stücke sind, um auf diese Weise universell verwend- Bei dieser Abwandlung des zweiten Ausführungs
beispiels sind lediglich drei Kolonnen in Tätigkeit, und zwar die in F i g. 4 nicht gezeigte, rechts außen liegende Kolonne, die festgeklemmt ist, die Kolonne I während des Festklemmens und die Kolonne II, die sich der Kolonne I nähert. Man kann also die Wabenstruktur in einem kontinuierlichen Prozeß
herstellen ohne Gleiten der Stränge 7 und 8, i man eine begrenzte Anzahl von Kolonnen um nigstens drei verwendet, wobei die Kolonne, die geklemmt wird, nach dem Lösen der Klemmeii tungen wieder in der Reihenfolge zurückgi wird, in der die Kolonnen aufeinanderfolgen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Wahenstrukturen aus Vielecken, die entlang einer Patentansprüche: gemeinsamen Seite miteinander \erblinden sina. wer den wegen des großen Widerstandes, den sie trotz ih-
1. Vorrichtung zum Herstellen \on Waben- res eeringen Gewichtes bieten können, im Leichtbau strukturen aus parallel zueinander angeordneten. 5 und in der Sandwich-Bauweise in der unterschiedin üleiehmüßiücn Abstünden seitlich nach cinan- lichste.i Wei-e verwendet. Bisher ist die Herstellung der üeeenüberliciienden Seiten ausgelenkten derartiger Wabenstrukturen jedoch verhältnismäßig Strängen, die an ihren Berührungsflächen mitein- aufwendig gewesen.
ander verbunden sind, die ein auf einen Anschlag Es ist weiterhin bekannt (L'SA.-Patentschrift
zu bewegbares Druckstück zum Verbinden der io 3 134 705). für die Herstellung von Wabenstrukturen
Berührungsflächen der Stränge aufweist, da- bandiürmige Stränge in Wellenform zu bringen, sie
durch gekennzeichnet, daß eine Viel- dann derart nebeneinander zu legen, daß sie mit ih-
zahl Druckstücke (4) an wenigstens einer in ihrer ren Wellenbergen einander berühren und sie an-
Ebene verschiebbaren Platte (9) und eine ent- s^nließend mittels zweier eegeneinanderbewegbarer
sprechende Vielzahl Anschläge (2) an wenigstens 15 HeiUsiegelbaeken nach und nach an ihren Berüh-
einer zu der Platte (9) parallelen feststehenden rungsstellen fest miteinander /u verbinden. Eine
Plane (10) angeordnet s-ind. solche Herstellung von Wabenstrukturen ist jedoch
2. Vorrich: mg nach Anspruch 1. dadurch ge- wegen der zahlreichen aufeinanderfolgenden Arbeitskennzeichnet. daß die Druckstücke (4) durch schritte äußerst arbeitsintensiv und daher kostspielig, rechteckige öffnungen (12) der feststehenden 20 Es ist weiterhin bekannt (Zeitschrift »Alumi-Platte (10) hindurchragen, nium«. 1958. Heft 8. S. 449), Wabenstrukturen nach
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. da- der sogenannten Expansionsmethode herzustellen, durch gekennzeichnet, daß den Platten (9. 10) wobei stellenweise mit Klebstoff beschichtete Folieneine zu diesen parallele, senkrecht zu ihrer Ebene streifen im ebenen Zustand miteinander verklebt und bewegbare Ausstoßplatte (11) zugeordnet ist. 25 danach wellenform^ verformt werden. Dieses Ver-
4. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch ge- fahren kann jedoch nur bei Verwendung ausreichend kennzeichnet, daß die Platten (9.10) in mehrere. flexibler Folienstreifen durchgeführt werden,
voneinander unabhängige Holme (22) aufgeteilt Daiüber hinaus ist es auch bereits bekannt sind. (britische Patentschrift 996 632). Wabenstrukturen
5. Vorrichtung nach Ansp!-".ch4. dadurch ge- 30 aus wellenförmig geformten Strukturteilen derart kennzeichnet, daß je zw'-i Holme (22) durch die herzustellen, daß die Strukturteile an ihren Berüh-Anschläge (2) bzw. die Druckst."cke (4) zu leiter- rungsstellen durch Kleben miteinander verbunden förmiiien Anordnungen miteinander verbunden werden.
sind, wobei eine Anordnung durch Gleiten ihrer Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Holme (22) auf den Holmen (22) der anderen 35 Vorrichtung zu schaffen, mit der Wabenstrukturen in
Anordnung verschiebbar ist. einfacher Weise in großen Serien zu einem niedrigen
6. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch ge- Preis hergestellt werden können.
kennzeichnet, daß die beiden leiterförmigcn An- Diese Aufgabe findet ihre Lösung nach der Erfin-
ordnungen identisch und gegeneinander aus- ri""- dadurch, daß eine Vielzahl Druckstücke an \ve-
tauschbar ausgebildet sind. 40 nigstens einer in ihrer Ebene verschiebbaren Platte
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und eine entsprechende Vielzahl Anschläge an vvebis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge nigstens einer zu der Platte parallelen feststehenden (2) und die Druckstücke (4) Arbeitsflächen auf- Platte angeordnet sind.
weisen, die reliefförmig und einander ergänzend Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich Wabcn-
ausgebildet sind. 45 strukturen in jeder gewünschten Ausführungsform
S. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 aus Strängen in einfacher Weise herstellen, indem die
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge Stränge zwischen die verschiebbaren Druckstücke
(2) und oder die Druckstücke (4) Einrichtungen und die danebenliegenden feststehenden Anschläge
zum Festklemmen der Stränge (7, 8) aufweisen. eingelegt werden, woraufhin die Druckstücke den
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 50 Anschlägen derart angenähert werden, daß die
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- Stränge wellenförmig umgeformt und sodann an ih-
stücke (4) und die Anschläge (2) eine Ausspa- ren Berührungsflächen zwischen den bewegbaren
rung (23) in ihrer Verbindungszone mit ihren Druckstücken und den feststehenden Anschlägen fest
Holmen (22) aufweisen. miteinander verbunden werden. Die Wabenstruktu-
55 ren lassen sich dabei sowohl abschnittweise als auch in größeren zusammenhängenden Bahnen herstellen.
Das Ausstoßen der hergestellten Wabenstrukturen
kann nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung dadurch erleichtert werden, daß den Platten
60 eine zu diesen parallele, senkrecht zu ihrer Ebene be-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Her- vvcgbare Ausstoßplatte zugeordnet ist.
stellen von Wabenstrukturen aus parallel zueinander Der Gegenstand der Erfindung wird an Hand der
angeordneten, in gleichmäßigen Abständen seitlich Zeichnung von schematisch dargestellten Ausfüh-
nach einander gegenüberliegenden Seiten ausgelenk- rungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung
ten Strängen, die an ihren Berührungsflächen mitein- 65 zeigt
ander verbunden sind, die ein auf einen Anschlag zu F i g. 1 eine Draufsicht der Vorrichtung zum Her-
bcvvegbares Druckstück zum Verbinden der Beruh- stellen von Wabenstrukturen in der Ausgangsstellung
runesflächen der Stränge aufweist. als erstes Ausführungsbeispiel.
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