CN1220624A - 制造拉伸材料的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造拉伸材料(8),尤其由金属箔带(2)制造拉伸材料的装置和方法,其中,设有一将箔带(5)裁切成条带的裁切装置(3)和一用于拉伸箔带(5)的拉伸装置(6,7),该裁切装置(3)包括有发射激光射线,水射流或电子射线(4)的装置,这些装置在基本上垂直于箔带(2)移动方向的方向上并列设置,并受一控制装置控制。

Description

制造拉伸材料的 装置及方法
本发明涉及一种制造拉伸材料，尤其由金属箔带制造拉伸材料的装置及方法，这种装置具有将箔带裁切成条带的裁切装置和用于拉伸条带的拉伸装置。
这种拉伸材料可以是金属的或非金属的单纤维或多纤维的由平面承载材料构成的复合蜂房材料。这种复合蜂房材料可以由涂膜纸，橡胶，铝，优质钢，贵金属，陶瓷或塑料材料根据所需的模件，延伸率和硬度加工而成(例加用于高强度承载结构的碳素纤维/蜂房状材料)。
这种由金属和/或非金属板材，以及可能的平面结构(复合材料)组合所形成的箔材或复合材料的厚度在25至90微米之间。
这种拉伸材料可以应用于空气隔离、热交换、间距固定、阻燃、滤芯、绝缘、防爆、表面扩大、催化器等相应场合。
由一种特定的铝合金材料所制成的这种拉伸材料已经在减少动力燃料罐和液化气罐爆炸危险方面广为人知，在此要求这种卷材以网状卷筒或通过由这种网格锻造形成的圆柱体的形式应用于罐中，使其表面显著增加，然而只占罐装体积很小比例。
同样所周知的是，在迄今为止的实践中只使用这种特定的铝合金(其它的材料由于还没有制造工艺而没有加工出来)。这种铝材在实践中对于一些基本的应用领域，由于有关的化学方面的或冶金方面的缺陷已表明是不可用的，因而在具有所述防爆要求的用户那儿会受到批评。
这些潜在用户的主要要求是，可以根据应用目的(例如用来作为运输或贮存动力燃料或液化气的罐体结构的防爆层)来选择拉伸材料的原料并以最清洁的方式对其进行加工，因为对部分用户来说，这种拉伸材料要安装在净化空间内。
目前的装置还未考虑这方面的要求。
这样一种装置例如由EP-B340619已为公众所知。在此这种裁切单元由组合作用的刀辊所组成，这种刀辊不仅在横向而且在纵向以给定的间距在箔带上切口。这种刀辊的刀是自锋利的，并伴有强烈的磨损，这种磨损导致频繁的换刀，进而使生产设备中断运行。刀材，更主要的是刀的硬度限制了被加工箔带的材质的选择范围。现有技术的裁切装置的尺寸决定了箔带材料的厚度和宽度以及切口的布置。因而要满足不同应用领域实践中的种种要求是不可能的。
此外在用刀辊裁切时会产生切削残渣和微小损耗微粒，这在上述的许多应用场合是不希望出现的。例如当它们出现在防爆材料罐中的动力燃料中时将会把过滤设备弄脏，或者当那些很细小的颗粒通过过滤设备而没被滤掉的话，就将会进入内燃机活塞，在那里产生过量磨损并最终导致燃烧室的损坏。刀辊裁切时也要求有润滑剂，这些润滑剂在裁切后必须被去掉，这在付出相当大的代价后也只能不完全地实现，因此可能导致拉伸材料表面的侵蚀。
因此，本发明的目的在于创造一种上述类型的装置并找到一种方法，在这种装置及方法中上面列举的缺陷不再出现。各种材质任何尺寸的加工都应当在多个变型方案中实现。
本发明建议，在上述类型的装置中，所述切割装置包含有可发射激光射线，水射流或电子射线的装置，这些装置基本上垂直于箔带移动方向地并列安置，并受到一控制装置的控制。
当激光切割时没有切屑和微粒落下，也无需润滑剂。按照所切割材料的特性，如硬度和厚度，并按照被加工终极产品所期望的特性通过控制装置调整切割射线。当然也可以通过控制装置来调整切割的长度。
这些发射激光射线，水射流或电子射线的装置优选分别单独定位，或者说可以相互独立地调准激光射线，水射流或电子射线，因此可以随意地在箔带上产生切口。
按照本发明的优选实施形式，这些发射激光射线，水射流或电子射线的装置可以单独开/关，因此条带的宽度是可变的。例如，当每第二台发射射线装置不工作时，条带宽度就可加倍。
在优选采用的激光设备上还存在这种可能，即，裁切所需的射线点阵不是通过许多独立的激光束产生，而是通过仅由一激光脉冲源馈给的可控偏转光学系统(玻璃纤维等)节能地实现，所述发射激光的装置(裁切装置)因而与该可控偏转光学系统连接，并尤其可与一仅由一台产生激光脉冲的装置馈给的玻璃纤维连接。
这些发射激光射线，水射流或电子射线的装置所发射的能量最好相互间可独立调整。所需的能量取决于所加工材料的硬度和厚度，以及所期望的切口宽度。
这种具有相对于带材移动方向的横向和纵向切口的已预处理的箔带通过立体的抻长(拉伸装置)可形成卷状拉伸金属卷材。
由于这种预处理的(具有垂直于长度方向的横向切口的)箔带在抻长的时候不仅被展宽，而且同时在移动方向上也会缩短，因此在进行连续加工的生产设备中由前后设置的并通过同一箔带连接起来的裁切装置和拉伸装置组成一裁切-拉伸单元是很重要的，只有具有这样一个单元，才认为可实现经济的目的，而在原有的拉伸过程中，相对于在拉伸时箔带长度的缩短，箔带传送速度会降低。
当被裁切的箔带在其边缘被夹持并被继续输送，而在中部沿着相对于被裁切箔带平面以一锐角朝向上方的上升体移动时，自动完成拉伸，在此代替上升体，也可选用最好是具有圆形截面的环形带，并由具有比箔带材料摩擦系数高的材料所制成。
作为箔带的边缘夹持可以应用许多方式，如Reinold输送链或齿形牵引皮带，齿形牵引皮带由塑料或表层为弹性材料如橡胶的纺织齿形皮带所制成。通过更换上升体和相应地控制设备速度可以改变箔带的多种拉伸系数。
在附图中示出了本发明装置的一种可能的实施形式。待加工的箔带2由支承在支架11上的箔带卷上拉出并输送到加工平台12上。在加工平台12上装有垂直于箔带2移动方向的裁切装置3，该装置包含有发射激光射线，水射流或电子射线4的装置。所述裁切装置3，或者所述发射激光射线，水射流或电子射线4的装置受控制器13控制。通过该控制器13，发射各束射线4的设备的位置，射线4的方向，各装置的激活，射线4的强度和射线4的切割长度都是可调整的。通过射线4裁切的箔带5通过一拉伸装置被轧制成被拉伸的箔带8，该拉伸装置由同时用来向前输送裁切箔带5及被拉伸箔带8的侧边夹持器6和在图中位于所示被拉伸箔带8下面的上升体7所组成。这种被裁切和被拉伸的箔带8又被卷绕在滚筒9上成为卷材。

Claims (6)

1．一种制造拉伸材料，尤其由金属箔带制造拉伸材料的装置，这种装置具有将箔带裁切成条带的裁切装置和用于拉伸条带的拉伸装置，其特征在于，所述裁切装置(3)包含有发射激光射线，水射流或电子射线(4)的装置，这些装置基本上在垂直于箔带(2)移动方向的方向上并列设置，并受一控制装置(13)控制。
2．按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发射激光射线，水射流或电子射线的装置可分别单独定位，或者可以相互独立地调节激光射线，水射流或电子射线(4)的射向。
3．按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述发射激光射线，水射流或电子射线的装置可以分别单独开/关。
4．按照上述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述发射激光射线(4)的装置与仅由唯一一台产生激光脉冲的装置馈给的可控偏转光学系统，尤其是玻璃纤维连接。
5．按照权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述发射激光射线，水射流或电子射线(4)的装置所发射的能量相互间是可以独立调整的。
6．一种制造拉伸材料，尤其由金属箔带制造拉伸材料的方法。其中，利用一裁切装置将箔带制成条带，然后利用一拉伸装置使所裁切的箔带被单向或双向拉伸，其特征在于，通过激光射线，水射流或电子射线进行裁切，所述射线(流)源基本上是在垂直于箔带移动方向的方向上并列设置，并受一控制器(13)的控制。
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