专利名称：片状复合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种片状复合材料，该片状复合材料包括以规则布置相互连接的至少
两组伸展元件。这些复合材料在工程中用在许多不同方面，例如，作为内部和外部用的墙壁 覆层、作为立面装饰、作为隔音或阻光材料，或还作为安全屏障。
背景技术：
—般而言，此类复合材料通过编织金属经线和纬线制成。这里认为，使用金属经 线、尤其是金属纬线是实现所需强度和稳定性所必需的。另一方面，这还会产生金属材料的 特有视觉外观，这并不满足所有的功能和/或美学需求。 DE 84 01 135U1中已知一种墙壁元件，其中，多块板件通过附接到其后表面且垂 直指向窄边的挠性条彼此连接，所述多块板件布置有在纵向方向上彼此邻接延伸的窄边。 在一个实施例中，挠性条稳固地胶合到木材上并用作铰链。 DE 849 302C中已知一种用于内部装饰的金属条，其上稳固地粘附有锯屑制成的 木制覆盖层。这样，就可以以已知的解决方案使用普通木工胶将具有锯屑覆盖层的金属条 连接到木条上，使得金属条以此方式间接地粘附到木条上。
发明内容
因此，本发明所基于的任务在于，提供一种消除现有技术状态中的缺点的通用型 的片状复合材料。具体而言，根据本发明的复合材料应当满足严格的功能和美学要求，例如 提供高强度，以及具有有吸引力的外观。复合材料应当适于许多不同的用途，且还满足给定 的安全要求。 权利要求1中所限定的片状复合材料满足这些要求。从属权利要求中限定了本发 明的特定实施例。 在示例性实施例中，特别漂亮的美学效果是通过非金属表面产生的。根据本发明 的复合材料作为建筑风格特征，可用于产生温暖舒适的氛围，同时保持片状复合材料的功 能性，这就开辟了新的应用领域。该复合材料可在室内还是室外使用取决于非金属表面的 物理形式。 在示例性实施例中，通过使用非金属表面避免了反射光弦目。此外，通过使用非金 属表面避免了任何不期望的导电性。在示例性实施例中，例如，将非金属表面设计成具有不 可见或基本上不可见的表面结构或纹理，以便获得特别好的吸声效果，从而在复合材料中 实现了特别好的吸声性能。该片状复合材料的典型应用领域为建筑业，具体是作为房间隔 板或包覆元件，其中，第一组中的挠曲刚性元件优选作为纬线元件使用。 由于有非金属表面，故许多不同的颜色、尤其是显得特别自然的颜色能够用于还 具体带有无光外观且反射散射光的表面的第一组元件。 在实施例中，具有非金属表面的至少两个元件彼此相邻布置，优选第一组中的大 多数元件或所有元件均具有非金属表面。第一组中的其它元件可至少在一些区段中具有金属表面。在示例性实施例中，第二组元件可附接到金属表面上。在示例性实施例中，第一组 元件，具体为靠近边缘的那些或在外缘上的那些第一组元件具有金属表面，或者具有非金 属表面的第一组的至少两个元件在任何情况下均布置在具有金属表面的第一组的两个元 件之间。 在示例性实施例中，第一组元件中的至少一些由包含木纤维的材料制成。这里，元 件可仅在表面上具有木纤维，或者它们可为同质的且由包含木纤维的材料如含有木纤维的 复合材料构成。将薄木片应用到基础材料中就足以实现特别期望的美观外形。在这种情况 下，基础结构还可为中空的，尤其是用于节省重量。 在示例性实施例中，第一组元件至少部分是由木制板条构成，其中，木材的类型和 颜色可适于满足强度、重量、声音及其它要求。作为备选，或除包含木纤维的第一组元件之 外，这些元件还可由纤维增强塑料如玻璃或碳纤维增强塑料、塑料或金属制成的中空管，或 由挠曲刚性纸纱线体材料制成。 在示例性实施例中，第一组元件具有多边形外部轮廓，例如等边三角形、正方形、 矩形或多边形等。第一组元件的横截面轮廓这里可为一致、相同的，但尺寸可扩大或縮小， 或交错，这取决于应用场合。例如，作为备选，或除具有多边形外部轮廓的元件之外，有可能 使用其外部轮廓为圆形、卵形等的元件。第一组元件的外部轮廓还可在一些区段为多边形， 而在其它区段其可具有圆形或卵形曲线。外部轮廓还能够沿元件长度、具体是在其与第二 组元件相交的区域中变化，和/或在边缘从中间区段的轮廓偏离。 在示例性实施例中，为了满足关于强度、视觉和声学性能的要求，横向于纵向方向 的第一组元件的跨距在2和100mm之间，优选为10和50mm之间。两个相邻的第一组元件 之间的净宽度合计为对应方向上的元件跨距的至少10%。在示例性实施例中，两个相邻的 第一组元件之间的间距为5和1， OOOmm之间，其中，间距应理解为第一组元件的网格尺寸。 第二组元件的对应的网格尺寸在3和500mm之间。 在示例性实施例中，第二组元件横向于其纵向方向的跨距在0. 5和10mm之间。两 个相邻的第一组元件和/或第二组元件之间的净宽度在这里的变化方式使得在复合材料 中实现了预先选择的视觉或触觉效果。出于此目的，还有可能使用表观颜色在一个元件中 不同于下一个元件或在元件长度上变化的第一组元件和/第二组元件。如果需要的话，这 些颜色还可通过染色来形成，具体是通过在制造复合材料之前相应地在元件上着色，或在 制造之后相应地设计彩色复合材料。 通过改变第一组元件和/或第二组元件之间的间距，还可提供复合材料的隔音或 吸声性能的预定频率敏感性。出于此目的，元件的几何尺寸及其间距均可通过有限元件的 模拟来预先计算出，这取决于第一元件和第二元件所使用的材料，并且然后可通过组合，且 具体是相应地交织第一组元件和第二组元件来获得优化的参数。 在示例性实施例中，第二组元件中的至少一些为挠曲柔性的。这还包括基本上只 可传递拉力的元件，如单丝或复丝的线或绳。当复合材料制造为织物时，第二组元件就形成 该织物的经线。使用单丝可满足特殊美学需求，同时还提供高强度。复丝如绳、线或纱的使 用使得能够使用高挠性的第二元件。例如，有可能使用塑料或金属单丝、塑料或金属绳，或 天然纤维制成的绳。 第二组元件可使用一条或多条经线绳，但也使用不同的材料。例如，靠近边缘或在边缘上的第二组元件可由金属材料制成，而复合材料内部中的第二组元件可由非金属材料 制成。用于第二组元件的适合的金属材料具体为钢、黄铜或青铜，还优选为不锈钢，而在特 殊应用场合中，还为诸如铝或镁或其合金的轻合金，其一般在暴露于大气时具有或形成独 特的防腐表面。 具体而言，本发明还涉及包括至少两组元件的板状复合材料，这些元件在其纵向
方向上比在横向于纵向方向延伸的方向上具有更大的跨度，其中，第一组元件为挠曲刚性
的，并且设置成使其纵向方向相对于第二组元件的纵向方向倾斜地延伸，具体是横向于第
二组元件的纵向方向延伸，并且其中第一组元件中的至少一些具有非金属表面。 在实施例中，第一组元件定形的方式使得第二组元件在第一组元件附近或旁边的
区段中具有扭结，例如这是编织期间塑性变形的结果。出于此目的，第一组元件可在第一组
元件抵靠第二组元件的区域中具有圆形横截面或直边。第一组元件可由木梁构成，例如木
梁直径为3至15mm，优选为6至10mm，而第二组元件可由不锈钢绳构成。 由从属权利要求和如下说明得到本发明的其它优点、特征和细节，如下说明中详
细地且参照附图描述了多个示例性实施例。权利要求和说明中所提到的特征可分别独立地
或以任意组合为本发明的基本要素。
图1示出了片状复合材料的首个实施例的顶视图， 图2A示出了穿过以II-II标记的线的根据图1的片状复合材料的横截面，
图2B示出了片状复合材料的另一实施例的横截面，
图3示出了片状复合材料的另一实施例的透视图。
具体实施例方式
图1示出了片状复合材料10的首个实施例的顶视图，其中，第一组元件12在其纵 向方向22上延伸，而第二组元件14在其纵向方向24上纵向地延伸。这里，在各种情况下， 元件12、14在其相应的纵向方向22、24上比在其相应的横向于纵向方向24、22的方向上具 有更大的跨距。在由复合材料10所形成的区域中，方向22和24彼此成直角地伸展。复合 材料10的结构和属性基本上由材料和尺寸、以及由第一组元件12和第二组元件14的布置 影响。在图1中所示的实施例中，第一组元件12和第二组元件14均彼此平行地伸展，而各 组的相邻元件12、 14设置成至少部分地彼此间隔开。 第一组元件12为挠曲刚性的，且彼此间具有净宽度18，以及具有在方向24上的跨 距16，如果元件12相对于方向24以规则间隔设置，就会导致第一组元件12均有间距20。 第一组元件12还能够称作这里所提供的布置中的纬线元件。如果这些元件12以规则间隔 设置，则所提到的间距20还能够被认为是方向24上的网格，该网格描述了元件12在方向 24上的纵向方向布置。类似地，网格或间距30确定了第二组元件14沿方向22的布置，该 网格或间距30造成第二组元件14由其在横向方向上的跨距26和由相邻的第二组元件14 之间的净宽度28而在方向24上伸展。 然而，如图1已经示出的，该组的两个元件14之间的净宽度28和在这里继而可认 作为网格的该组的两个元件14之间的间距30具体在第二组元件14处是可变化的。具体是在所选择的实施例中，三个第二组元件14的组合布置成彼此靠近，导致第二组元件14之 间的净宽度28和间距30变化，其中图l示出了两个这种布置。然而，对于比图1中所示的 更大的片状复合材料的区段而言，通过还在方向22上增加多个如图1中所示的区段可获得 整个片状复合材料10的规则结构。 在图1中所示的复合材料10中，其中，第一组元件12由挠曲刚性材料形成，挠曲 或弹性的柔性挠性材料用于第二组元件14。使用了编织技术中常用的术语"纬线"和"经 线"，第一组元件12形成纬线，而第二组元件14形成所示的片状复合材料10的经线。当 然，编织技术中已知的涉及在纬线与经线之间相互伸展和形成织物的多种变化也能够应用 于根据本发明的解决方案。具体而言，如果所提到的元件14的数目增加，则还有可能使用 更多或更少紧邻布置的第二组元件来取代图1中所示的三个第二组元件14的组合紧邻布 置的布置，例如用于在合成的总体经线中实现更高的强度。此外，如图1中30所描述那样， 即，根据两组经线之间的间距的前述说明，两条经线或两个元件14的间距在整个片状复合 材料上不必为恒定的。这里存在许多不同的设计可能性，其中，还能够实现所期望的视觉图 案，具体是利用大面积的复合材料来实现。 经线、即第二组元件14在连续的第一组元件12上的定位也不限于图1中所示的 设计。如图1中所示，且从最下方的第一组元件12开始，一个第二组元件14首先在该元件 12上方伸展，并然后在下个第一组元件12下方伸展，然后又在第一组元件12上方伸展，以 此类推。当然，与此图案不同的是，还有可能第二组元件14有规则或无规则地在一个、两个 或多个第二组元件12的下方或上方伸展。具体而言，这在所有经线并非由独立元件14形 成而是由定位成彼此靠近的多个第二组元件14形成时是可能实现的。
图2A示出了穿过以II-II标记的线的根据图1的片状复合材料10的横截面。这 里，第一组元件12设计为具有矩形，具体是正方形的横截面形状34的正方形杆12。此外， 第二组元件14在设置成距彼此有一定距离的第一组元件12之间形成交叉点32，其中，各 交叉点大致位于相邻的第一组元件12之间的中心。在图2A中，第一组元件12因而竖直布 置。在如图所述的正方形横截面34中，彼此面对的第一组中的元件12的表面平行地对齐， 由于如图1中所示的相邻的第一组元件12之间有净宽度18，所以这样就为片状复合材料提 供了声音、光线、热量等穿过其间的可能性。交叉点32大致在两个相邻的第一组元件12之 间的净宽度18中心。然而，在未示出的其它实施例中，还有可能使这里如图2A中所示的具 有正方形横截面34的第一组元件12围绕其纵轴旋转45。，以便形成菱形，并且这样就在两 个相邻的第一组元件12之间获得了较小的净宽度，这继而又产生了较小的声音、光线、热 量等的穿透性。 图2B示出了片状复合材料110的另一实施例的横截面。这里，第一组元件112具 有圆的、具体是圆形的横截面134，并且第二组元件114的交叉点132也是大致出现在净宽 度118区域中的两个相邻第一组元件112之间的中心。 在图2A和图2B中，两个第一组元件12和112之间的净宽度分别等于第一组元件 12和112分别在图2A和图2B中所示的竖直方向上的跨距的约80%和150%。
图3示出了片状复合材料210的另一实施例的透视图，其中，第一组元件212具有 卵形横截面形状234。类似于结合图2A描述的方式和正方形杆围绕其纵轴旋转约45。的 备选方式，相比于图2B中所示的第一组元件112的圆形横截面形状134，图3中所示的解决方案导致两个相邻第一组元件212之间的净宽度减小。在各种情况中，第一组元件212上 方和下方的自由空间达到第二组元件214的交叉点232，且位于各元件212之间，并且在各 种情况中，交叉点232能够更好地由具有卵形或椭圆形横截面234的主轴竖直地延伸的第 一组元件212填充，因此能够在两个相邻的第一组元件212之间获得较小的净宽度。
权利要求
一种具有至少两组元件(12、14)的片状复合材料(10)，所述至少两组元件中的每一个在其纵向方向(22、24)上比在横向于所述纵向方向(24、22)延伸的方向上具有更大的跨距，其中，第一组的元件(12)是挠曲刚性的，并且布置成使其纵向方向(22)相对于第二组的元件(14)的纵向方向(24)倾斜地延伸，具体地横向于第二组的元件(14)的纵向方向(24)延伸，并且其中，所述第一组的元件(12)中的至少一些元件具有构成非金属表面的木制表面，其特征在于，所述片状复合物(10)具体为织物；并且，所述第一组的元件(12)形成所述片状复合物(10)的纬线；并且，所述第二组的元件(14)形成所述复合物的经线。
2. 根据权利要求1所述的复合材料(IO)，其特征在于，第一组中的具有非金属表面的 至少两个元件(12)彼此相邻地布置。
3. 根据权利要求1或2所述的复合材料(10)，其特征在于，第一组中的其它元件(12) 至少在一些区段中具有金属表面。
4. 根据权利要求3所述的复合材料(10)，其特征在于，所述复合材料包括总共n个第 一组的元件(12)，使得第一组中的具有非金属表面的至少k个元件(12)布置在第一组中的 至少在一些区段中具有金属表面的两个其它元件(12)之间，其中，k具体地大于2，并且优 选地等于(n-2)。
5. 根据权利要求1至4中一项所述的复合材料(10)，其特征在于，第一组的元件(12) 中的至少一些元件由包含木纤维的材料构成，优选地，具有非金属表面的所述元件(12)由 包含木纤维的材料构成。
6. 根据权利要求1至5中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，具有作为非金属表 面的木制表面的第一组的元件(12)由木材制成。
7. 根据权利要求1至6中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，第一组中的元件 (12)中的至少一些元件至少在沿其纵向方向(22)的一些区段中为圆柱形，具体为空心圆 柱形。
8. 根据权利要求1至7中一项所述的复合材料(10)，其特征在于，第一组的元件(12) 中的至少一些元件至少在沿其纵向方向的一些区段中具有带多边形外部轮廓的横截面 (34)。
9. 根据权利要求1至8中一项所述的复合材料(10)，其特征在于，第一组的元件(12) 中的至少一些元件的横向于其纵向方向(22)的跨距(16)介于2mm和50mm之间，具体为介 于3mm和40mm之间，并且优选地介于5mm和25mm之间。
10. 根据权利要求1至9中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，第一组中的两个 相邻元件(12)之间的净宽度(18)是第一组的元件(12)的横向于其纵向方向(22)的跨距 (16)的至少10%，具体为至少20%，并且优选地为至少50%。
11. 根据权利要求1至10中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，第一组中的两个 相邻元件(12)之间的间距(20)介于5mm和1， 000mm之间，具体为介于5mm和500mm之间， 并且优选地介于10mm和100mm之间。
12. 根据权利要求1至11中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，第二组中的两个 相邻元件(14)之间的间距(30)介于3mm和500mm之间，具体为介于5mm和200mm之间，并 且优选地介于10mm和200mm之间。
13. 根据权利要求1至12中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，第二组的元件(14)中的至少一些元件的横向于其纵向方向(24)的跨距(26)介于O. 5mm和10mm之间，具 体为介于1mm和10mm之间，并且优选地介于1mm和5mm之间。
14. 根据权利要求1至13中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，第一组中的两个 相邻元件(12)之间和/或第二组中的两个相邻元件(14)之间的净宽度(18、28)是变化的， 并且，在所述复合材料(10)中产生可预先选择的或触觉的效果。
15. 根据权利要求1至14中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，第二组的元件 (14)中的至少一些元件是挠曲柔性的。
16. 根据权利要求1至15中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，第二组的元件 (14)中的至少一些元件是单丝。
17. 根据权利要求1至15中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，第二组的元件 (14)中的至少一些元件是复丝。
18. 根据权利要求1至17中一项所述的复合材料(IO)，其特征在于，第二组的元件 (14)中的至少一些元件由金属材料制成，具体地由钢、黄铜或青铜制成，并且优选地由不锈 钢制成。
全文摘要
本发明涉及一种包括至少两组元件(12、14)的片状复合物(10)，每组元件在其纵向方向(22、24)上比在横向于纵向方向(24、22)延伸的方向上具有更大的跨距，其中，第一组的元件(12)为挠曲刚性的，并且布置成使其纵向方向(22)相对于第二组的元件(14)的纵向方向(24)倾斜地延伸，具体布置成横向于第二组的元件(14)的纵向方向(24)延伸，并且其中第一组的元件(12)中的至少一些具有构成非金属表面的木制表面，其特征在于，片状复合材料(10)实施为织物；第一组的元件(12)形成片状复合物(10)的纬线；并且第二组的元件(14)形成所述复合物的经线。
文档编号E04H17/14GK101720374SQ200780053519
公开日2010年6月2日 申请日期2007年6月25日 优先权日2007年6月25日
发明者延斯·格利滕贝格, 霍尔格·韦尔默斯 申请人:安德里茨技术资产管理有限公司