AT389658B

AT389658B - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von fuellmaterial fuer hohlraeume sowie derartiges fuellmaterial

Info

Publication number: AT389658B
Application number: AT0224487A
Authority: AT
Original assignee: Gass Helmut
Priority date: 1987-09-04
Filing date: 1987-09-04
Publication date: 1990-01-10
Also published as: MX167876B; US4921118A; ATA224487A

Description

Nr. 389658

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Füllmaterial für Hohlräume, wobei eine Folienbahn fortlaufend vorerst mit intermittierenden Längsschnitten versehen und sodann in Querrichtung gestreckt wird, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von derartigem Füllmaterial aus einer durchlaufenden Folienbahn, mit einer Schneideinrichtung, welche zwei gegenläufige Walzen mit in Umfangsrichtung intermittierend angeordneten Schneidkanten aufweist, mit einer Streckeinheit zum Querstrecken der geschnittenen Folienbahn und mit ein» Antriebs- sowie einer Zu- und Abflihreinheit.

Weiters bezieht sich die Erfindung auch auf ein Füllmaterial für Hohlräume, welches von einem gitterartigen Strecknetzwerk gebildet ist

Aus der CA-PS-1 082 533 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Füllmaterial der genannten Art aus metallischen Werkstoffen bekannt, die einerseits zufolge des angeordneten Arbeitsprinzips der quasi-Längsstreckung der Folienbahn nur die Verarbeitung relativ dünner Folien zuläßt und andererseits Füllmaterial produziert, welches in einem daraus gebildeten Füllkörper für einen Hohlraum nur relativ geringe Formstabilität aufweist, sodaß es im Laufe der Zeit zu einem Zusammensetzens des Füllmaterials kommt, was für verschiedenste Aufgaben nachteilig und unerwünscht ist

So ist z. B. in der CA-PS-1072 403 die Verwendung von derartigem Füllmaterial zur Explosionssicherung für Treibstoffe und andere leicht entzündliche Flüssigkeiten beschrieben. Zu diesem Zwecke wird ein aus dem gestreckten metallischen Netzwerk gebildeter Füllkörper in den Innenraum des Behälters so eingebracht, daß dieser weitgehend ausgefüllt wird, wodurch lokale Überhitzungen schnell und sich» abgeleitet und damit Explosionen des Gutes im Behälter vermieden werden können. Dabei kommt natürlich unmittelbar der oben erwähnte Nachteil zum Tragen, daß insbesondere über lange Zeit mit dem gemäß der genannten Schrift hergestellten Füllmaterial das Zusammensetzen desselben nicht mit Sicherheit vermieden werden kann, wodurch dann einzelne Bereiche des Behälterinnenraumes ohne die eine Wärmeableitung sicherstellende Füllung bleiben.

Eine ähnliche Problematik wird auch in der CA-PS-836 363 behandelt, wobei dort zur Verbesserung der Stabilität des Füllkörpers aus netzwerkartigem Füllmaterial dieses aus verschieden dicken Folienbahnen hergestellt wird, wobei die dickeren Folienanteüe eher tragend und die dünneren Folienanteile eh» wärmeableitend wirken sollen. Abgesehen davon, daß auch dickere Füllmaterialien der genannten Art das nachteilige Zusammensetzen nicht mit Sicherheit verhindern können, ist dabei unmittelbar der Nachteil gegeben, daß ein erhöhtes Gewicht des Behälters bzw. eines mit dem Füllmaterial versehenen Hohlraums und ein geringerer verbleibender Nutzraum aufttitt. Ähnliche Anordnungen bzw. Füllmaterialien behandeln weitere auch die GB-A-2 028 129, dieE-Al-3 322 328 und die EP-Al-3 657, wobei in allen Fällen gestrecktes Metallnetzwerk als Füllmaterial für Behälter verwendet wird. Wiederum ergibt sich dabei der Nachteil, daß derartige Füllungen entweder unvertretbar viel Volumen im Innenraum des Behälters einnehmen oder aber insbesondere auf lange Zeit eine zu geringe Formstäbilität aufweisen.

Ein Verfahren sowie ein Vorrichtung und auch Füllmaterial der eingangs genannten Art sind schließlich auch aus der AT-PS 378 926 bekannt Diese Schrift betrifft im speziellen Streckmaterial, inbesondere aus Aluminiumfolie. Derartiges Streckmetall wird, wie erwähnt, zum Füllen von Behältern für brennbare Flüssigkeiten oder Gase verwendet, um explosionsartige Verbrennungen durch rasche Wärmeableitung zu verhindern. Abgesehen von dieser bekannten Verwendung könnte derartiges Füllmaterial auch für verschiedenste andere Zwecke Verwendung finden - so z. B. bei der Verpackung empfindlicher Waren, als Wärmedämmung, als Träg» für Katalysatoren od» dergleichen, in großen Behältern für chemische oder pharmazeutische Zwecke, usw., wobei verschiedenste Grundmaterialien für die Folienbahn herangezogen werden könnten, wie etwa Papier, Karton, Kunststoff, Metallegierungen usw.

Der Nachteil eines derartigen Füllmaterials, welches nach der Streckung erforderlichenfalls natürlich auch noch in beliebige dreidimensionale Form (angepaßt dem zu füllenden Hohlraum oder aber als einzelne kleine und - nachträglich in den Hohlraum einzubringende Füllkörper) gebracht weiden kann, beziehungsweise des bekannten Verfahrens und der Vorrichtung zu seiner Durchführung ist wiederum, daß die Formstabilität eines einen Hohlraum vorerst zumindest annähernd gleichmäßig ausfüllenden Füllkörpers (entweder in einem Stück oder wie oben erwähnt in Form von einzelnen kleinen Füllkörpern) relativ g»ing ist, sodaß es im Laufe d» Zeit zu einem Setzen bzw. Zusammenbacken des Füllmaterials kommt, was dessen Funktion natürlich vermindert bzw. ausschaltet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile der bekannten Verfahren bzw. der Vorrichtung zur Durchführung derselben zu vermeiden und ein V»fahren sowie eine Vorrichtung und auch Füllmaterial der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß insbesondere das nachteilige Setzen bzw. Zusammenbacken des Füllmaterials vermieden wird.

Die Erfindung geht nun davon aus, daß dieses Zusammenbacken nicht wie man vorerst vermutet hatte auf die doch sehr geringe mechanische Stabilität des dünnen Folienmaterials zurückgeht, sondern auf das Ineinandersetzen der aus den einzelnen intermittierenden Längsschnitten bei der Querctreckung entstehenden rautenförmigen Gebilde. Um diese Ineinandersetzung zu verhindern, wird nun gemäß der vorliegenden Erfindung das eingangs genannte Verfahren so weitergebildet, daß die intermittierenden Längsschnitte in unregelmäßiger Anordnung angebracht werden. Bei d» erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in entsprechender Weise vorgesehen, daß die Schneidkanten in unregelmäßig» Verteilung auf der Schneidwalze angeordnet sind. Auf diese sehr einfache Weise -2-

Nr. 389658 wird nun unmittelbar erreicht, daß die einzelnen Waben des gestreckten Materials beim Formen der Füllkörper nicht mehr ineinander geschaltet werden können, da die unregelmäßige Verteilung dies verhindert. Es bleibt damit das Füllmaterial bzw. der einzelne Füllkörper auch auf lange Zeit hin formstabil, auch wenn beispielsweise durch Vibrationen im Betrieb einer mit derartigem Füllmaterial versehenen Anordnung - beispielsweise am 5 Kraftstofftank in einem Fahrzeug - an sich ein derartiges Zusammensetzen begünstigt würden.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, wobei Schneidwalze und Gegenwalze der Schneideinrichtung aus einer Vielzahl von Schneidscheiben und Zwischenscheiben zusammengesetzt, und die Schneidscheiben der Schneidwalze an ihrem Umfang mit Schneidkronen aufweisenden Zähnen versehen sind - beispielsweise ebenfalls aus der eingangs genannten AT-PS 278 926 bekannt - ist in weiterer Ausgestaltung der 10 vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß die Teilung und/oder die Kronenbreite der Zähne jeder Schneidscheibe verschieden groß ist. Dies ermöglicht eine sehr einfache Herstellung der Schneideinrichtung bzw. erleichtert auch die Wartung bzw. Nachschärfung oder den Austausch der einzelnen Walzen. Es können damit auf sehr einfache Weise sich erst nach einem vollen Umlauf der Schneidwalze wiederholende unregelmäßige Schnitte in Längsrichtung der Folien erzeugt werden, die nach der Streckung die sich nicht ineinandersetzenden Netzmaschen 15 ergeben.

Beim Füllmaterial der eingangs genannten Art wird gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Anordnung und/oder die Größe und/oder die Form der Netzöffnungen unregelmäßig ist

Die gegenseitige Winkelversetzung der einzelnen Schneidscheiben der Schneidwalze kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung unregelmäßig sein, was beispielsweise auch die Verwendung von hinsichdich der 20 Zahnteilung und der Kronenbreite der Zähne gleichen Schneidscheiben ermöglicht.

Die einzelnen Schneidscheiben und/oder Zwischenscheiben können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch unterschiedliche Dicke aufweisen, was eine weitere Einflußnahme auf die Verteilung der Längsschnitte und damit auf die Verhinderung des Ineinandersetzens der fertigen Netzmaschen ermöglicht

Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Vorrichtungen 25 zur Herstellung von Füllmaterial für Hohlräume aus einer durchlaufenden Folienbahn näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei eine teilweise Seitenansicht einer Vorrichtung, Fig. 2 eine teilweise Ansicht von oben und Fig. 3 eine weitere erfindungsgemäße Vomchtung in Seitenansicht

Eine auf einer Vorratsrolle (1) befindliche Folienbahn (2) - beispielsweise eine Aluminium-, Plastik- oder Papierfolie - läuft durch eine Schneideinrichtung (3), welche zwei gegenläufige Walzen (4, 5) mit 30 intermittierend angeordneten Schneidkanten aufweist. Die in der Darstellung oben angeordnete. Schneidwalze (4) sowie auch die Gegenwalze (5) sind aus einer Vielzahl von Schneidscheiben (6) und Zwischenscheiben (7) zusammengesetzt Die Schneidscheiben (6) der Schneidwalze (4) sind an ihrem Umfang mit Schneidkronen (8) aufweisenden Zähnen (9) versehen, deren Teilung in Umfangsrichtung und Kronenbreite unregelmäßig isL Aus der Draufsicht in Fig. 2 ist auch zu ersehen, daß die einzelnen Schneidscheiben (6) und Zwischenscheiben (7) 35 unterschiedliche Dicke aufweisen - zusätzlich kann, was aus der Zeichnung nicht hervorgeht, vorgesehen werden, daß die gegenseitige Winkelversetzung der einzelnen Schneidscheiben der Schneidwalze unregelmäßig ist, was insbesonders bei ansosten gleich ausgebildeten Schneidscheiben vorteilhaft ist

Durch die Zusammenwirkung der in genannter Weise angeordneten und ausgebildeten Schneidkronen (8) mit den in die Bereiche zwischen den Schneidscheiben (6) der Schneidwalze (4) eingreifenden, nicht unterbrochen 40 ausgeführten Schneidscheiben (6') der Gegenwalze (5) wird die durchlaufende Folienbahn (2) mit unregelmäßigen intermittierenden Längsschnitten versehen, wie dies in Fig. 2 unmittelbar rechts von der Schneidwalze (4) dargestellt ist. Beim Weiterlaufen wird diese geschnittene Folienbahn (2) nun einer Streckeinheit (10) zur Querstreckung zugeführt. Diese Streckeinheit (10) umfaßt im wesentlichen eine Halteeinrichtung (11) mit zwei die seitlichen Ränder der Folienbahn (2) unter kontinuierlicher Weiterbewegung 45 derselben in Längsrichtung festhaltenden endlos umlaufenden Haltekettenpaaren (12), die auf hier nicht dargestellte Weise angetrieben werden und auch für den Transport der Folienbahn (2) sorgen. Zwischen den beiden Haltekettenpaaren (12) ist ein Streckrad (13) angeordnet, das um eine senkrecht zur Folienbahn (2) liegende Achse (14) drehbar gelagert ist und zur Verbesserung des Transports und der Streckung der Folienbahn auch mit einer mit den Haltekettenpaaren (12) abgestimmten Umfangsgeschwindigkeit angetrieben sein kann. 50 Da der Umfang des Streckrades (13) über die Ebene der zwischen den Haltekettenpaaren (12) seitlich eingespannten Folienbahn (2) hinausragt, wird die Folienbahn (2) in Querrichtung gestreckt, wobei sich die intermittierenden Längsschnitte in Form von angedeuteten rautenähnlichen Gebilden (15) öffnen. Das Ausmaß der Streckung kann dabei auch durch eine Höhenverstellung der Achse (14) des Streckrades (13) relativ zur Ebene der durchgehenden Folienbahn (2) eingestellt werden. 55 Im Bereich (16) nach der Streckeneinheit (10) wird die nun in Form eines gitterartigen Netzwerkes vorliegende Folienbahn (2) abgezogen und beispielsweise wiederum auf einer hier nicht dargestellten Rolle oder dergleichen aufgewickelt. In weiterer Folge kann dann das so entstandene Füllmaterial unmittelbar in die Form des Innenraumes eines zu füllenden Hohlkörpers gebracht, oder aber zu kleinen dreidimensionalen Füllkörpern verarbeitet werden, die dann in den zu füllenden Hohlraum eingebracht werden. 60 Durch die unregelmäßige Anordnung und Ausbildung der intermittierenden Längsschnitte in der Foliebahn (2) werden auch die entstehenden rautenartigen Gebilde (15) des fertigen Füllmaterials unregelmäßig in Größe und Anordnung, sodaß ein Insichlegen der einzelnen rautenähnlichen Gebilde (15) und damit ein Zusammensetzen -3-

Claims

Nr. 389658 bzw. Zusammenbacken der fertigen Fällung mit Sicherheit vermieden wird. Es ist hier noch darauf hinzuweisen, daß die geometrischen Verhältnisse an der Schneideinrichtung übertrieben dargestellt sind - bei einer in Betrieb befindlichen Anordnung der besprochenen Art beträgt der Durchmesser von Schneidwalze und Gegenwalze etwa 15 cm - die Dicke der einzelnen Schneidscheiben und Zwischenscheiben liegt im Bereich von etwa 2 bis 4 mm - die Gesamtbreite von Schneidwalze und Gegenwalze beträgt etwa 600 mm, wobei für die Verarbeitung von dünneren Folienbahnen nur die seitlichen Haltekettenpaare an der Streckeinheit entsprechend verstellt werden müssen. Die einzelnen Längsschnitte bzw. die Kronenbreite der Zähne der Schneidscheiben haben Ausdehnungen im Bereich von etwa 6 bis 10 mm; damit ergibt sich beispielsweise bei der Verwendung von Aluminiumfolien einer Dicke von etwa 60 bis 80 pm äußerst formstäbiles Füllmaterial, welches nur etwa 2 bis 3 % des Volumens eines zu füllenden Hohlraums einnimmt. Die Vorrichtung nach Fig. 3 entspricht dem Grundaufbau wiederum der zu den Fig. 1 und 2 beprochenen Anordnung - gleiche bzw. funktionell gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; zur Vermeidung von Wiederholungen wird bzgl. der Funktion bzw. des Auf baus der Anordnung bzw. einzelner Teile davon auch auf die obenstehenden Ausführungen verwiesen. In Fig. 3 ist nun auch der Grundrahmen (17) der Anordnung zur Herstellung von Füllmaterial dargestellt, der an seinem in der Darstellung linken Ende wiederum die Vorratsrolle (1) für die zu verarbeitende Folienbahn (2) trägt Diese läuft über eine Umlenkwalze (18) wiederum in die Schneideinrichtung (3), deren Walzen (4,5) im wesentlichen denen aus den Fig. 1 und 2 entsprechen. Die untere Walze (5) ist hier über eine Antriebskette (19) von einem Elektromotor (20) aus, der am Grundrahmen (17) in nicht dargestellter Weise befestigt ist, angetrieben. Über Umlenkwalzen (21, 22) wird ein gleichbleibender, gerader Durchlauf der Folienbahn (2) durch die Walzen (4,5) sichergestellt. Über einen Rollenbügel (23), der unter seinem Eigengewicht oder aber unter Federvorspannung von der Oberseite auf der nach unten durchhängenden, bereits geschnittenen Folienbahn (2) aufliegt, wird auf hier nicht dargestellte Weise die Drehzahl der Walze (5) bzw. des Elektromotors (20) variiert, wobei bei stärker durchhängender Folienbahn (2) im Bereich des Rollenbügels (23) der Antrieb verlangsamt und bei mehr straff gezogener Folienbahn (2) im Bereich des Rollenbügls (23) der Antrieb beschleunigt wird. In Bewegungsrichtung der Folienbahn (2) ist nach dem Rollenbügel (23) wiederum eine Streckeinheit (10) angeordnet, die ebenfalls beispielsweise wieder genauso wie in Fig. 1 und 2 angeordnet ausgebildet sein kann. Am Einlauf zu dieser Streckeinheit (10) ist wieder eine Umlenkwalze (24) angeordnet, welche einen geradlinigen Zulauf sicherstellt. Das untere der beiden Haltekettenpaare (12) ist über eine Antriebskette (25) von einem Elektromotor (26) aus angetrieben, wobei dieser Elektromotor wiederum auf nicht dargestellte Weise am Grundrahmen (17) der Vorrichtung befestigt ist. Gleichzeitig mit dem Antrieb des unteren Haltekettenpaares (12) dient der Elektromotor (26) hier auch zum Antrieb des Streckrades (13), was über eine separate Antriebskette (27) bewerkstelligt wird. Über die Größe der jeweiligen Antriebs· und Abtriebsräder ist dabei das Verhältnis der Drehzahlen auf die jeweiligen Anfordemisse abstimmbar. Das vom Streckrad (13) ablaufende, bereits in beschriebener Weise in Queirichtung gestreckte Füllmaterial wird über eine weitere Umlenkwalze (28) einer Aufwinkeltrommel (29) zugführt, die auf hier nicht dargestellte Weise angetrieben ist und das Strecknetzwerk locker aufwickelt. Der Vollständigkeit halber ist noch auf Räder (30) zum leichteren Transport der gesamten Anordnung, auf Abdeckungen (31, 32) an der Schneideinrichtung (3) bzw. an der Streckeinheit (10) sowie auf Beleuchtungsbalken (33) an eben den genannten beiden Einheiten zu verweisen. Es versteht sich von selbst, daß die genannten Antriebseinheiten, Umlenkwalzen usw. auch durch andere geeignete bekannte Einheiten realisiert werden können; gleiches gilt auch beispielsweise für die Vorratsrolle oder die Aufwickeltrommel oder auch für den Rollenbügel zur Steuerung des Antriebes zur Schneideinrichtung. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Füllmaterial für Hohlräume, wobei eine Folienbahn fortlaufend vorerst mit intermittierenden Längsschnitten versehen und sodann in Querrichtung gestreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die intermittierenden Längsschnitte in unregelmäßiger Anordnung angebracht werden.
2. Vorrichtung zur Herstellung von Füllmaterial für Hohlräume aus einer durchlaufenden Folienbahn, mit einer Schneideinrichtung, welche zwei gegenläufige Walzen mit in Umfangsrichtung intermittierend angeordneten Schneidkanten aufweist mit einer Streckeinheit zum Querstrecken der geschnittenen Folienbahn und mit einer Antriebs- sowie einer Zu- und Abführeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten in unregelmäßiger Verteilung auf der Schneidwalze (4) angeordnet sind. -4- Nr. 389658
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Schneidwalze und Gegenwalze der Schneideinrichtung aus einer Vielzahl von Schneidscheiben und Zwischenscheiben zusammengesetzt, und die Schneidwalze an ihrem Umfang mit Schneidkronen aufweisenden Zähnen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung und/oder 5 die Kronenbreite der Zähne (9) jeder Schneidscheibe (6) verschieden groß ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitige Winkelversetzung der einzelnen Schneidscheiben (6) der Schneidwalze (4) unregelmäßig ist.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schneidscheiben (6) und/oder Zwischenscheiben (7) unterschiedliche Dicke aufweisen.
6. Füllmaterial für Hohlräume, welches von einem gitterartigen Strecknetzwerk gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung und/oder die Größe und/oder die Form der Netzöffnungen unregelmäßig 15 ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen