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Diese
Erfindung betrifft einen Artikel, der effiziente Flammensperr-,
Explosionsunterdrückungs- und
mechanische Stoßschutzeigenschaften
besitzt.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine einzigartige Form expandierbarer
Metallfolie und daraus hergestellte expandierte Netze. Die Erfindung
betrifft auch Verfahren und Vorrichtungen zum Produzieren der besagten
Produkte und deren Anwendungen, insbesondere beim Löschen von
Feuern, der Verhinderung von Explosionen und dem Schutz gegen Explosionen
und mechanischen Aufprall.
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Oberflächenfeuer,
wie etwa Grasland- und Waldfeuer, sowie Feuer an der Oberfläche von
Wasser und an der Oberfläche
von Brennstoffen in Brennstofftanks, stellen weltweit eine anhaltende
Bedrohung für
Leben und Eigentum dar. Mit den Jahren sind zahlreiche Verfahren zur
Bekämpfung
solcher Feuer entwickelt worden. Die Verwendung von Wasser, Schäumen, Chemikalien
und anderen Löschmaterialien
ist wohlbekannt.
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Es
ist auch bekannt, Decken, Matten, Netze und andere plattenförmige Materialien
zu verwenden, um Oberflächenfeuer
zu ersticken. Dies sind jedoch schwere, voluminöse Materialien, und deren Verwendung
bei ausgebreiteten Oberflächenfeuern, die
sich über
Tausende von Hektar Land oder Wasser erstrecken, ist offensichtlichen
Beschränkungen
unterworfen. Feuerbekämpfungsverfahren
sind heute noch stets auf die Schritte begrenzt, das Feuer soviel als
möglich
einzudämmen,
bis es ausbrennt oder bis verändernde
Wetterbedingungen das Brennen nicht mehr unterstützen. Es besteht ein Bedarf
an effizienteren, kostengünstigen
Mitteln zum Löschen
von Feuern, die sich über
ausgedehnte Oberflächengebiete
erstrecken.
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Es
besteht auch ein Bedarf an effizienteren Wegen zur Verhinderung
von Explosionen in Behältern
für Brennstoffe
oder andere explosive Substanzen. Behälter wie etwa Brennstoffdepots,
Flüssigpropangastanks,
Flugzeuge, Schiffe, Transporttanker, Pipelines und dergleichen sind
in Gefahr durch Explosion, verursacht durch Überhitzung, Aufbau statischer
Elektrizität,
mechanische Stöße usw.
Zusätzlich
zu Vorsichtsmaßnahmen
wie etwa dem Vermeiden der oben aufgeführten Ursachen, hat eine neuere
Herangehensweise an das Problem das Plazieren einer bestimmten Menge
Füllmaterial
in Form eines wabenförmigen
Metallnetzes – entweder
in Bögen oder
zu Kugeln zusammengeknüllt – in dem
Behälter einbezogen.
Die Theorie einer solchen Herangehensweise ist, dass das Metallnetz
Wärmeleitung
fördert
und den Aufbau statischer Elektrizität vermeidet und somit die Explosionsgefahr
verringert. Obwohl die Herangehensweise ihre Verdienste hat, besteht nichtsdestoweniger
ein grundsätzlicher
Verbesserungsbedarf, hauptsächlich
aufgrund von Mängeln
in den physikalischen Merkmalen der Metallnetze und -kugeln, und
auch aufgrund von Unzulänglichkeiten in
den Verfahren und Apparaturen zur Herstellung solcher Materialien.
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In
EP-A-0 256 239 ist ein Artikel gemäß der Einleitung von Anspruch
1 beschrieben. Spezieller offenbart EP-A-0 256 239 einen Artikel,
der einen Körper
aus mehrfachen Bauteilen aus expandiertem Netz umfasst, das durch
sich in Längsrichtung
erstreckende geschlitzte Materialbögen geformt ist, wobei besagtes
Material eine Dicke im Bereich von 0,020 bis 0,1 mm hat und unterbrochene
Schlitze in parallelen Linien aufweist, die 2 bis 5 mm voneinander
beabstandet sind.
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US-A-5
207 756 offenbart auch einen Artikel gemäß der Einleitung von Anspruch
1.
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Auf
dem allgemeinen Gebiet der Feuersicherheit besteht auch ein Bedarf
an verbesserten Produkten, die nützlich
sind als Flammensperre, Anti-Explosionsbarrieren und dergleichen.
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Es
ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Produkt zu verschaffen,
das wesentlich effektiver ist als bekannte Produkte, nicht nur beim Löschen von
Oberflächenfeuern,
sondern auch bei der Verhinderung von Explosionen in Brennstofftanks und
dergleichen, und bei der Erfüllung
der anderen, oben angeführten
Bedarfsfälle.
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Es
ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, ein Feuerlöschprodukt
zu verschaffen, das in kompakter, halbfertiger Form zum Ort eines
Oberflächenfeuers
transportiert und dann zu seiner vollständigen gefertigten Form ausgedehnt
werden kann, wenn es über
einer ausgedehnten Fläche
auf der Oberfläche
des Feuers angebracht wird.
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Es
ist ein anderer Gegenstand der Erfindung, ein Produkt zum Einfüllen in
Behälter
für Brennstoffe und
andere explosive Materialien zu verschaffen, um einen höchst überlegenen
Anti-Explosionsschutz zu verschaffen.
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Andere
Gegenstände
und Vorteile werden in der weiteren Beschreibung deutlich.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um
dies zu erreichen, ist der Artikel der Erfindung durch die in dem
kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 beanspruchten Merkmale gekennzeichnet.
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Grundsätzlich hat
der Artikel der Erfindung ein spezifisches inneres Oberflächengebiet
von zumindest 820 m2 pro m3 (250
guadratfuß pro
Kubikfuß) und
enthält
die Metalllegierung 0,01 bis 0,03 Kohlenstoff.
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Vorteilhafte
Ausführungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht.
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Diese
Erfindung basiert auf der Entwicklung einer neuen Form einer expandierbaren
Schlitz-Metallfolie, die zu einem dreidimensionalen Metallnetz mit
einzigartigen Eigenschaften gedehnt werden kann. Die expandierte Metallfolie
ist nützlich
beim Löschen
von Oberflächenfeuern
und auch bei der Verhinderung von Explosionen in Brennstoffbehältern und
dergleichen. Sie ist auch für
andere Zwecke nützlich,
welche hierin nachstehend erläutert
werden.
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In
einer seiner Formen umfasst das expandierbare Metallprodukt einen
durchlaufenden Bogen Metallfolie mit nicht durchlaufenden Schlitzen
in voneinander beabstandeten Linien parallel zueinander, jedoch
quer zur Längsdimension
besagten Bogens. Wenn besagter durchlaufender Bogen in Längsrichtung
gedehnt wird, so wird er zu einem dreidimensionalen Metallnetz umgeformt,
und wenn besagtes Netz über
ein Oberflächenfeuer
gelegt wird, so wird das Feuer erstickt und somit gelöscht.
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Die
Feuerlöschfähigkeit
des Metallnetzes basiert auf dem Phänomen, dass Flammen an der Oberfläche eines
brennenden Materials nicht durch die Poren oder Ösen des Metallnetzes nach oben passieren
können.
Bei einem normalen Feuer verursacht die Wärme des Brandes das Verdampfen
von Material an der Oberfläche
des Brennstoffs und dessen Vermischen mit dem Sauerstoff in der
Luft darüber,
um ein brennbares Gemisch zu produzieren. Wenn das Metallnetz der
vorliegenden Erfindung zwischen die Oberfläche des brennenden Materials
und die Atmosphäre
gelegt wird, so reduziert die Wärmeleitfähigkeit
des Metallnetzes die Hitze des Feuers und verringert somit die Menge
an produziertem Dampf. Das Netz verhindert auch, dass die Flamme an
der Oberfläche
des brennenden Materials das brennbare Gemisch von Dampf und Atmosphäre über dem
Feuer erreicht, und aus diesen zwei Gründen werden die Bedingungen
für fortgesetztes
Brennen beseitigt und wird das Feuer gelöscht.
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Das
expandierbare Metallprodukt verschafft einen signifikanten Vorteil
bei der Bekämpfung
von Feuern, die ein großes
Oberflächengebiet
bedecken. Bei der Produktion des expandierbaren Produkts werden
Rollen von durchlaufender Metallfolie durch Bänke von Schlitzmessern geführt, um
Linien nicht durchlaufender Schlitze zu verschaffen, die parallel zueinander,
jedoch quer zur Längsdimension
des durchlaufenden Bogens verlaufen. Der geschlitzte Bogen wird
dann, in demselben Prozess und ohne Dehnen, auf einer Rolle aufgenommen,
bereit zum Transport zum Ort eines Feuers. In ihrer unausgedehnten
Form sind die Rollen sehr kompakt, und große Mengen davon können mittels
Flugzeugen oder anderer Mittel zum Ort eines Feuers transportiert werden.
Bei dem Feuer wird die Metallfolie abgerollt und gedehnt, wenn sie
auf der Oberfläche
des Feuers angebracht wird. Das Dehnen des expandierbaren Produkts
vergrößert den
Oberflächenbereich
annähernd
um einen Faktor Zehn. Wenn beispielsweise eine Rolle dieses Materials
in seiner ungedehnten Form 44 cm breit und 500 m lang ist, so wird
es in seiner ungedehnten Form 220 Quadratmeter bedecken, dies wird
jedoch in seiner gedehnten Form auf 2.000 Quadratmeter erhöht. Es zeigt
sich somit, dass ein beträchtlicher
Vorteil erzielt wird, da das Rohmaterial in kompakter, leichtgewichtiger
Form transportiert und dann durch Ausdehnen umgewandelt wird, um große Gebiete
brennender Oberfläche
am Ort des Feuers zu bedecken.
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Die
Rollen geschlitzter Folie in der ungedehnten Form können in
Flugzeugen oder Hubschraubern über
ein brennendes Gebiet befördert werden,
und es können
Gewichte an den Enden der Bögen
angebracht werden, sodass, wenn die Gewichte auf das brennende Gebiet
hin fallen, die Folie sich abrollt und beim Abrollen gedehnt wird,
wodurch die stark expandierte Fläche
des gedehnten Metallnetzes abgedeckt wird.
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Bei
der Fertigung der expandierbaren Metallfolie sind die quergerichteten
Schlitzlinien so gemacht, dass sie sich bis zu den Längskanten
der Folienbögen
erstrecken, wodurch nicht mit Schlitzen versehene Längsränder beseitigt
werden, die einer Längsdehnung
des geschlitzten Bogens widerstehen könnten, wenn sie einer Längsspannung
unterzogen werden. Dieses Merkmal ermöglicht das Dehnen der Rollen
expandierbarer Metallfolie zu Metallnetzen, wenn sie an den Standorten
von Feuern abgerollt werden, wodurch der sehr beträchtliche
Gewinn an Abdeckfläche
verschafft wird, wie oben beschrieben.
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In
einer anderen seiner Formen wird das Metallnetz zu kleinen ellipsoiden
Formen geformt, die, an sich oder in Kombination mit großen Bögen expandierten
Metallnetzes, nicht nur nützlich
für das
Löschen
von Oberflächenfeuern
sind, sondern auch zum Füllen
von Brennstoffbehältern,
um Explosionen darin zu verhindern. Wenn die Ellipsoide an der Oberfläche von
Wasser oder anderer Flüssigkeit
verwendet werden sollen, so sind sie mit schwimmfähigen Kernen
versehen. In der Praxis einer Ausführung der Erfindung werden
solche Ellipsoide an der Oberfläche
des flüssigen
Brennstoffs in einem Brennstofftank plaziert und verschaffen eine
schwimmende Oberflächenschicht
auf besagter Flüssigkeit.
Die Ellipsoidform ermöglicht
es den Einheiten, sich an der Oberfläche aneinanderzuschmiegen,
wobei Leerräume
zwischen ihnen eliminiert werden, wodurch eine durchlaufende Oberflächenabdeckung
ohne Spalten, durch die Flammen von der Flüssigkeit nach oben entweichen
können,
verschafft wird. In einer anderen Anwendung werden die Ellipsoide
benutzt, um große oder
kleine Brennstoffbehälter
vollständig
zu füllen, zum
Zweck der Verhinderung einer Explosion des Brennstoffs; und auch
in dieser Anordnung verschafft die Fähigkeit der Ellipsoide, sich
aneinanderzuschmiegen, eine überlegene
spaltfreie Konfiguration. In dieser Hinsicht sind die ellipsoidförmigen Einheiten der
vorliegenden Erfindung Metallnetzen, die zu einer Kugelform zusammengeballt
werden, überlegen, da
eine Schicht schwimmender Kugeln unausweichlich Spalten oder Räume zwischen
den Kugeln lässt, durch
die Flammen oder Hitze von dem flüssigen Brennstoff nach oben
entweichen können.
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In
der Praxis einer anderen Anwendung der Erfindung werden die oben
beschriebenen Ellipsoide mit schwimmfähigen Kernen über einem
an der Oberfläche
von Wasser brennenden Feuer verteilt, und dann werden Bögen des
expandierten Metallnetzes oben auf die schwimmfähigen Ellipsoide gelegt, wodurch
die Bögen
expandierten Metallnetzes daran gehindert werden, unter die Oberfläche zu sinken.
In der Praxis einer weiteren Anwendung werden die oben beschriebenen
Ellipsoide in großen
Menge auf der Oberfläche
von Landfeuern verteilt, und die Fähigkeit der Ellipsoide, sich
aneinanderzuschmiegen, verschafft eine durchgehende Lage Metallnetz
zum Ersticken der Feuer, ähnlich
der Art und Weise, in der die die Bögen expandierten Metallnetzes
funktionieren.
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In
einer Ausführung
der Erfindung kann der expandierte Bogen, wenn er mit einem bestimmten Schlitzmuster
hergestellt ist, zu porösen
Körpern
geformt werden, die innerliche Oberflächengebiet- und Porositätsmerkmale
besitzen, die sie in die Lage versetzen, in zusätzlichen Fähigkeiten Dienst zu tun, wie etwa
als Flammensperren, Explosionsbarrieren und Barrieren zum Schutz
gegen mechanischen Aufprall.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Gegenstände,
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden den Fachleuten in der
Technik aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich
werden, im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen, worin:
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1 eine
Draufsicht eines Bogens aus expandierbarer Metallfolie, hergestellt
in Übereinstimmung
mit Vorgehensweisen des Standes der Technik, ist, die sowohl das
Muster aus Längsschlitzen, als
auch die Ränder
entlang der Kanten des Bogens zeigt.
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2 ist
eine Draufsicht der expandierbaren Metallfolie, die das Muster von
Querschlitzen und die Abwesenheit von Rändern zeigt.
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Die 3A bis
einschließlich 3E sind Draufsichten
des expandierbaren Metallprodukts, die die Veränderung der Konfiguration zeigen,
wenn der geschlitzte Bogen gezogen wird, um das expandierte Metallnetzprodukt
zu öffnen.
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4 ist
eine Perspektivansicht, die die Ellipsiodform der vorliegenden Erfindung
zeigt, die aus dem expandierten Metallnetz hergestellt ist.
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5 ist
eine Perspektivansicht einer hohlen schwimmfähigen Kugel, die in das Innere
des Ellipsoids eingesetzt sein kann.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Das Produkt
und seine Anwendungen
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen wird das expandierbare Metallprodukt
durch den in 2 gezeigten durchlaufenden Bogen
aus Metallfolie 10 beispielhaft dargestellt. Wie gezeigt,
ist der Bogen aus Metallfolie 10 ein kleiner Abschnitt
eines viel längeren
Bogens, der normalerweise auf Rollen zusammengenommen wird, die
einen einzelnen Bogen mit einer Länge von 500 Metern oder mehr
enthalten. Die Breite des Bogens 10 kann aus jeder Anzahl praktischer
Abmessungen gewählt
werden. Breiten im Bereich von 11 bis 55 cm werden bevorzugt.
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Wie
angemerkt, ist der Bogen 10 mit nicht durchlaufenden Schlitzen 11 in
voneinander beabstandeten Linien versehen, die parallel zueinander, jedoch
quer zur Längsdimension
des Bogens 10 verlaufen. Die Schlitze 11 in jeder
Linie werden von ungeschlitzten Abschnitten oder Lücken 12 getrennt, und
es ist anzumerken, dass die Schlitze 11 in jeder Linie
zu den Schlitzen 11 in benachbarten Linien versetzt sind.
Gleichermaßen
sind die Lücken 12 in
jeder Linie zu den Lücken 12 in
benachbarten Linien versetzt. Apparatur und Verfahren zur Herstellung
der geschlitzten Metallfolie 10 sind detailliert in dem US-Patent
Nr. 5,095,597, datiert 17. März
1992, und US-Patent Nr. 5,142,735, datiert 1. September 1992, beschrieben.
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Es
ist ein Merkmal der Erfindung, dass die Schlitze 11 sich
bis zu den Längskanten 13 des
Bogens 10 erstrecken und diese schneiden, sodass es keine
nicht mit Schlitzen versehenen Ränder
in dem Produkt gibt. Obwohl normalerweise die Schlitze in jeder
Linie die Kanten 13 schneiden werden, liegt auch eine Anordnung,
worin nur abwechselnde Linien von Schlitzen die Kanten schneiden,
innerhalb der Reichweite der Erfindung.
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Die
Dicke des zur Produktion der Produkte der vorliegenden Erfindung
verwendeten Bogenmaterials liegt im Bereich zwischen 0,020 und 0,1
mm. Die Länge
jedes Schlitzes 11 kann im Bereich zwischen 0,8 und 2,5
cm liegen, und die ungeschlitzten Abschnitte oder Lücken 12 zwischen
jedem Schlitz können
im Bereich zwischen 1 und 6 mm Länge
liegen. Es wird bevorzugt, dass in jedem Bogen sowohl die Abmessungen
aller Schlitze gleichförmig
sind, als auch die Abmessungen aller Lücken, obwohl praktische Variationen
hiervon ebenfalls innerhalb der Reichweite der Erfindung liegen.
Als ein spezifisches Beispiel wäre
ein Bogen mit Lücken
von 2 mm Länge zwischen
Schlitzen von 15 mm Länge
eine nützliche Kombination.
Andere Beispiele enthalten Bögen
mit Lücken
von 2 mm Länge
zwischen Schlitzen von 17 mm Länge;
Lücken
von 3 mm Länge
zwischen Schlitzen von 17 mm Länge;
Lücken
von 3 mm Länge
zwischen Schlitzen von 20 mm Länge;
Lücken
von 4 mm Länge
zwischen Schlitzen von 20 mm Länge;
und so weiter. Der Linien von Schlitzen trennende Abstand 14 kann
abgeändert
werden, abhängig
von der für das
sich ergebende expandierte Metallnetz erwünschten Dicke und der darin
erwünschten
Porosität
und spezifischen inneren Oberflächengebiet.
Der Abstand 14 liegt im Bereich zwischen 2 und 5 mm.
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Für viele
der für
das Produkt in Erwägung
gezogenen Anwendungen kann die Art von Metall, das in der geschlitzten
Metallfolie verwendet wird, aus einer breiten Anzahl von Metallen
oder Legierungen gewählt
werden, die in der Form einer dünnen
Folie produziert werden können.
Zum Zweck der Feuerbekämpfung
ist jedoch ein signifikanter Teil der Erfindung auf der Entdeckung
basiert, dass expandierte Metallnetze, die aus Legierungen von Magnesium mit
bestimmten anderen kompatiblen Substanzen gefertigt sind, die einzigartige
Fähigkeit
haben, sowohl brennende Feuer zu löschen als auch das Brennen
oder die Explosion entzündlicher
Materialien zu verhindern. Spezieller ist es besonders nützlich,
eine Legierung von Magnesium mit Substanzen wie etwa Aluminium,
Kupfer, Zirkonium, Zink, Strontium, Rn(elektron), Silikon, Titan,
Eisen, Mangan, Chrom und Kombinationen davon zu verwenden. Legierungen
wie die obengenannte haben die wertvollen Merkmale, nicht nur leichtgewichtig,
stark, elastisch, wärmeleitend
usw. zu sein, sondern auch das wichtige Merkmal, nicht brennbar
zu sein. Eine besonders nützliche
Kombination ist die Legierung von Magnesium mit Aluminium und Kupfer.
Eine andere bevorzugte Kombination ist die Legierung von Magnesium mit
Zirkonium und Strontium. Ein spezifisches Beispiel ist eine Legierung,
die 0,25% Si, 0,3% Fe, 0,01% Cu, 0,01% Mn, 10% Al, 0,1% Zn, 0,08–.1% Ti und
ansonsten Mg enthält.
Ein solches Produkt besitzt eine Zugstärke von 300 N/mm, eine Dehngrenze von
200 n/mm, eine Dehnung von 10% und eine Brinell-Härte von
(S/250–30).
Die in der Erfindung verwendete Magnesiumlegierung sollte zumindet
0,5 Gewichts-% Magnesium enthalten.
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Zusätzlich zu
den Magnesiumlegierungen, auf die oben Bezug genommen wurde, können andere
Materialien verwendet werden. Somit ist es für bestimmte Anwendungen möglich, Folien
zu verwenden, die aus Legierungen von Aluminium, Stahl, Kupfer,
Mangan, Zink, Chrom hergestellt sind. Aluminiumlegierungen sind
für gewisse
Anwendungen besonders geeignet. Beispielsweise wurde festgestellt, dass
der poröse
Wabennetzkörper
nützlich
ist bei der Abwehr von Laser- und Radarstrahlangriffen, indem er
die gebündelten
Strahlen zerhackte und zerstreute, und für diese Anwendung ist Aluminium
in Hinblick auf sein spezielles Absorptionsvermögen, seine Thermoleitfähigkeit
und einzigartigen Oxidationszykluseigenschaften ein besonders geeignetes
Material.
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Die
Legierungen, auf die oben Bezug genommen wurde, können auch
mit Nichtmetallkomponenten wie etwa Kohlenstoff legiert oder kombiniert werden.
Somit können
die Zwecke der Erfindung mit Materialien wie etwa Aluminium-Kohlenstoff-Legierungen,
Magnesium-Kohlenstoff-Legierungen
und dergleichen erzielt werden. Eine typische gebrauchsgeeignete
Legierung dieser Art umfasst entweder eine Legierung von Aluminium,
oder Magnesium, oder Stahl, oder Kupfer, oder Mangan, oder Zink, oder
Chrom, die 0,01 bis 0,03 Kohlenstoff enthält.
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Für bestimmte
Anwendungen kann das Produkt der vorliegenden Erfindung mit anderen
Materialien kombiniert werden. Wenn beispielsweise die expandierbare
Metallfolie mit einem alkalischen Dichromat beschichtet ist, so
wirkt das sich ergebende expandierte Metallnetz als Korrosionsverhinderer,
da das Dichromat so wirkt, dass es Wasser aus Brennstoffen und deren
Behältern
entfernt. Weiterhin wird, wenn die Metallfolie mit Oleaten oder ähnlichen
Verbindungen kombiniert wird, die Feuerlöschfähigkeit des expandierten Netzes
erhöht,
da das Uleat einen dichten Dampf ausstößt, der das brennende Material bedeckt
und beim Ersticken der Flamme hilft.
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Wenn
das geschlitzte Metallfolienprodukt, wie in 2 gezeigt,
gedehnt wird, indem es einer Längsspannung
unterzogen wird, wird es zu einem expandierten prismatischen Metallnetz
umgewandelt. Bei dem Dehnvorgang werden die horizontalen Oberflächen der
Folie zu einer vertikalen Position angehoben, wobei sie eine wabenähnliche
Struktur annehmen. Diese Umwandlung ist in den 3A bis einschließlich 3E der
Zeichnungen gezeigt. Das expandierbare Metallprodukt 10 ist
in 3A vor dem Dehnen gezeigt. Wenn Längsspannung
in Richtung des Pfeils 15 angelegt wird, beginnen die Schlitze 11 sich
zu öffnen,
und das Produkt nimmt das in 3B gezeigte
Aussehen an. Das Anlegen von mehr Spannung bewirkt ein größeres Öffnen der Schlitze,
und das Produkt dehnt sich zu der in 3C gezeigten
wabenartigen Prismenform. Wenn noch mehr Spannung angelegt wird,
wird die Konfiguration wie in 3D, und
schließlich,
wenn die größte Zugkraft
ausgeübt
wird, erscheint das expandierte Metallnetz wie in 3E.
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Es
ist anzumerken, dass, wenn die Spannung von Stufe zu Stufe zunimmt,
die geschlitzte Metallfolie an Fläche zunimmt. Die Schlitze 11 werden zu Ösen 16 umgewandelt,
und die Größen der Ösen 16 erreichen
ihr Maximum, wenn sie zu der in 3C gezeigten
quadratischen Konfiguration gedehnt werden. Dementsprechend erreicht
die Fläche
des expandierten Netzes an diesem Punkt ihr Maximum. Weiteres Dehnen
beginnt, die Größe der Ösen zu verringern,
und 3E illustriert die Rückkehr zu Ösen der kleinsten Abmessungen.
Somit ist es durch Steuerung des Ausmaßes des Dehnens möglich, eine
expandierte Metall-Prismennetzstruktur zu produzieren, die die gewünschte Form
und Größe von Ösen und
die gewünschte
Flächenexpansion
hat, abhängig
von der beabsichtigten Anwendung. Die in den 3A bis
einschließlich 3E illustrierte
Umwandlung wird auch von einem Anstieg in der Dicke des Produkts
begleitet, da die Räume 14 zwischen Schlitzlinien
eine Dickendimension annehmen, wenn die Ösen sich öffnen.
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Der
Flächenansteig,
wenn eine geschlitzte Metallfolie zu einem expandierten Folien-Prismennetz
gedehnt wird, kann nicht nur durch das Ausmaß, in dem die Metallfolie gedehnt
wird, sondern auch durch die Abmessungen der Schlitze 11,
der Lücken 12 zwischen
den Schlitzen und der Räume 14 zwischen
Linien von Schlitzen gesteuert werden. Wenn beispielsweise ein 250
cm-Bogen aus Folie mit Querschlitzen von 2 cm Länge versehen wird, mit Lücken von
2 mm zwischen jedem Schlitz, und einem Raum von 1 mm zwischen jeder
Schlitzlinie, so kann der Folienbogen zu einer durchschnittlichen
Fläche
von 2,272 Quadratzentimetern gedehnt werden, wobei die Dicke des
Netzes 2 mm beträgt
(das heißt,
zwei Mal der Wert des Raums 14 zwischen jeder Schlitzlinie).
Wenn die Räume 14 zwischen
jeder Schlitzlinie auf 2 mm erhöht
werden, so kann der Folienbogen zu einer durchschnittlichen Fläche von
nur 1,136 Quadratzentimetern, jedoch mit einer Dicke von 4 mm gedehnt
werden. Wenn es somit das Ziel ist, ein expandiertes Metallnetz
mit einer maximalen Fläche
zu produzieren (wie es beim Löschen
von Oberflächenfeuern
erwünscht
ist), so ist die bevorzugte Vorgehensweise, den Abstand zwischen
Schlitzlinien so klein wie möglich
zu halten, während
gleichzeitig das Dehnen des Bogens gesteuert wird, um Ösen von
maximaler Größe herzustellen,
wie in 3C. Wenn eine größere Dicke
des Netzes bevorzugt wird und die Fläche nicht so wichtig ist, wie
im Fall der Herstellung geformter Ellipsoide aus dem Netz, oder
bei der Herstellung eines Materials mit einem hohen inneren Oberflächengebiet,
oder bei der Fertigung mancher der hierin nachstehend zu beschreibenden
Bau- oder Isolationsmaterialien, dann kann der Abstand 14 zwischen
Schlitzlinien wesentlich erhöht
werden, auf eine Dimension von beispielsweise zwischen 2 und 5 mm.
Die Formel zur Berechnung des Flächenanstiegs,
wie oben beschrieben, ist: Fläche = ungedehnte Fläche × [(a – b)/2c] × ((a + b)/4]wobei:
- a
- = Länge von
Schlitz 11
- b
- = Länge von
Lücke 12
- c
- = Abstand 14 zwischen
Schlitzlinien
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Durch
Steuerung des Ausmaßes
der Dehnung sowie der Abmessungen der Schlitze 11 und der
Lücken 12 zwischen
den Schlitzen, und durch Steuerung der Räume 14 zwischen Schlitzlinien
bis innerhalb des Bereichs von 2 bis 5 mm ist es möglich, die
Vorteile der Stärke,
Härte und
anderer Eigenschaften mancher der Legierungsfolien zu nutzen, um
expandierte Netze herzustellen, die zu Produkten mit außerordentlich
hohen spezifischen inneren Oberflächengebieten (z.B. im Bereich
von 820 bis 1066 m2 pro m3 (250
bis 325 Quadratfuß pro
Kubikfuß));
einer außerordentlich
hohen Porosität
(z.B. im Bereich von 80 bis 99%); und einem Volumenwiderstand von < 50 Ohm-m geformt
werden können.
Diese Merkmale machen das expandierte Metallnetz besonders nützlich bei
der Produktion von Flammensperren und Anti-Explosionseeinheiten, wie hierin nachstehend
detaillierter erläutert
wird.
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Es
kann ein Kennzeichen der Erfindung sein, dass die Schlitzlinien
in der expandierbaren Metallfolie quer zur Längsdimension des langen durchlaufenden
Folienbogens geschnitten sind. Es ist ebenfalls ein Kennzeichen,
dass die quergerichteten Schlitzlinien sich bis zu den Längskanten
des Folienbogens erstrecken, wodurch jegliche ungeschlitzten Längsränder eliminiert
werden.
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In
der Kombination dieser zwei Kennzeichen unterscheidet sich die expandierbare
Metallfolie von expandierbaren Folienprodukten, die in der jüngsten Vergangenheit
bevorzugt wurden. Diese Unterscheidungsmerkmale können durch
Vergleichen der in den 1 und 2 gezeigten
Strukturen verstanden werden. 1 illustriert
die Kombination von Schlitzen in expandierbaren Metallfolien, wie
sie durch Verfahren des Standes der Technik produziert werden. Es
ist anzumerken, dass die Linien von Schlitzen 11A parallel
zu den Längskanten 13A des Bogens
aus Metallfolie verlaufen. Es ist auch anzumerken, dass, wie in
dem Schrenk-U.S.-Patent Nr. 4,621,397 gezeigt, wesentliche Längsränder 17 ungeschlitzt
belassen werden. Dies steht im Gegensatz zu der Anordnung, wie in 2 gezeigt,
wobei die Linien von Schlitzen 11 lotrecht zu den Längskanten 13 des
durchlaufenden Bogens verlaufen und die Linien von Schlitzen 11 die
Kanten 13 schneiden, sodass keine ungeschlitzten Ränder vorhanden
sind.
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Das
in 1 gezeigte Produkt des Standes der Technik wird
hergestellt durch Aufschlitzen mit Bänken von Scheibenmessern, die
mit kleinen Zwischenabständen
auf einem Zylinder montiert sind, mit beispielsweise 1 mm zwischen
den Scheiben. Die Verwendung von Scheibenmessern gestattet nur ein Anbringen
der Schlitze 11A parallel zu den Längskanten 13A des
durchlaufenden Bogens. Das heißt, der
Scheibenmesserzylinder muss eine horizontale Achse haben, die quer
zur Längsdimension
des den Messern zugeführten
durchlaufenden Bogens montiert ist, und somit produzieren die Messer
Schlitze, die parallel zur Längsdimension
sind. Es wurde festgestellt, dass Scheibenmesser ein weniger als
zufriedenstellendes Mittel zur Herstellung von Schlitzen in Rollen
von Metallfolie darstellen, da es schwierig ist, ein Rutschen der
Folie nach links und rechts zu verhindern, wenn sie unter den Messern
durchläuft,
insbesondere, wenn Staub oder Metallvertiefungen vorhanden sind.
Folglich ist das Aufschlitzen fehlerhaft, und das Ausdehnen zu geeigneten
Metallnetzen wird behindert. Aus diesem Grund war es nicht möglich, Folienbögen von
mehr als 15 cm Breite zu verarbeiten.
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Ein
weiterer Nachteil der Vorgehensweise des Standes der Technik ist,
da die Schlitze 11A parallel zu den Längskanten 13A verlaufen,
die einzige Möglichkeit,
um die Folie in die expandierte Form zu dehnen, das Ergreifen der
Folie über
die gesamten Längen
beider Längskanten 13A und
Ziehen in eine Richtung quer zur Längsdimension des Folienbogens
ist. Dies erforderte das Belassen wesentlicher ungeschlitzter Ränder 17 entlang
beider Längskanten
der gesamten Länge
des Bogens, sodass die Klemmbacken der längsgerichteten Spannelemente ungeschlitzte
Abschnitte des Bogens an jeder Kante greifen können. Die ungeschlitzten Ränder 17 waren im
allgemeinen 1 bis 1,5 cm breit, und da die geschlitzten Folienbögen, die
mit Scheibenmessern produziert werden können, nicht breiter als etwa
15 cm sein können,
versteht es sich, dass sogar bis zu 20% der Folie in ungeschlitzter
Form verbleiben. Für alle
praktischen Zwecke ist das Verschwendung, da die ungeschlitzten
Portionen nicht dazu verwendet werden können, die Fläche des
sich ergebenden expandierten Netzes zu vergrößern, und in der Tat tragen
die Ränder
nur zu einer unerwünschten
Gewichtszunahme bei dem sich ergebenden Netz bei.
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Weiterhin
können
Endlosrollen von Schlitzfolie, wobei die Schlitze parallel zur Längsdimension des
Folienbogens verlaufen, wie in dem in 1 illustrierten
Stand der Technik, nicht durch Ziehen in Längsrichtung gedehnt werden.
Somit sind sie nicht zu einer der wichtigen Funktionen des vorliegenden Produkts
in der Lage, nämlich
dem Umformen in ihre expandierte Form, während man sie aus einem über einem
Feuer positionierten Flugzeug abrollen lässt. Großflächige Oberflächenfeuer
können
durch eine Vorgehensweise gelöscht
werden, die erstmals durch die einzigartige Struktur des expandierbaren Metallfolienprodukts
ermöglicht
wird. Bei dieser Vorgehensweise werden mehrere Rollen der expandierbaren
Metallfolie in einem Flugzeug zu einer Position über dem Feuer transportiert.
Die expandierbare Metallfolie befindet sich in diesem Stadium in
einem halbfertigen Zustand, indem die Folie mit Schlitzen versehen,
dann aber wieder aufgerollt wurde, bevor sie in die expandierte
Form gedehnt wurde. In diesem halbfertigen Stadium sind die Folienrollen
sehr kompakt und nehmen ein Minimum an Raum in dem Flugzeug ein.
Als nächster
Schritt werden Gewichte an den freien Enden der geschlitzten Folie
auf den Rollen befestigt, und die Gewichte werden aus dem Flugzeug
zu das Oberflächenfeuer
hin abgeworfen. Wenn die Gewichte sich abwärtsbewegen, rollt die Wirkung
der Schwerkraft die durchlaufenden Bögen geschlitzter Folie von
den Rollen ab, während
sie gleichzeitig an der geschlitzten Folie zieht und sie dehnt,
um sie zu expandierten Metallnetzen von maximaler Fläche umzuwandeln.
Auf diese Weise bedecken Metallnetze mit einer Länge von Hunderten von Metern
unmittelbar das Feuer und verursachen das Löschen des Feuers. Die einzigartige
Konstruktion des expandierbaren Metallnetzes der vorliegenden Erfindung
ermöglicht
es daher, extrem kompakte Rollen des Materials zu der Brandstelle
zu befördern
und sie dann in einem einzigen Schritt an der Oberfläche des
Feuers anzubringen, über
eine Fläche,
die zehn Mal größer ist als
die Originalfläche
des Bogens. Produkte des Standes der Technik, mit in der entgegengesetzten
Richtung verlaufenden Schlitzen, und mit ungeschlitzten Längsrändern, waren
hierzu nicht in der Lage.
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In
einer Ausführung
der Erfindung wird das expandierte Metallnetz der Erfindung zu kleinen
Abschnitten zerschnitten, die dann zu kleinen ellipsoiden Formen
geformt werden, die als solche beim Löschen oder Verhindern von Feuern
oder Explosionen nützlich
sind, oder in Kombination mit größeren Bögen des
expandierten Metallnetzes für
solche Zwecke verwendet werden können.
Die Ellipsoide haben im allgemeinen einen kurzen Durchmesser im
Bereich von 15 bis 55 mm, und einen langen Durchmesser im Bereich
von 25 bis 75 mm, wobei der Abstand zwischen Brennpunkten annähernd zwei
Drittel des langen Durchmessers des Ellipsoids misst. In der bevorzugten
Ausführung
haben die Ellipsoide ein spezifisches inneres Oberflächengebiet
im Bereich von etwa 820 bis 1066 m2 pro
m3 (250 bis etwa 325 Quadratfuß pro Kubikfuß), mit
besonderer Nützlichkeit
in dem Bereich von etwa 984 bis 1066 m2 pro
m3 (300 bis 325 Quadratfuß pro Kubikfuß). Die
Ellipsoide sind auch dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Porosität im Bereich
von etwa 80 bis 99% aufweisen und aufrechterhalten.
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Für bestimmte
Zwecke ist es erwünscht,
einen aus hohlen Kugeln oder anderem schwimmfähigen, nicht brennbarem Material
hergestellten schwimmfähigen
Kern in das Ellipsoid einzuschließen. 4 zeigt
das aus dem expandierten Metallnetz der vorliegenden Erfindung hergestellte
Ellipsoid. In der dargestellten Ausführung trägt das Ellipsoid 18 einen
schwimmfähigen
Kern 19 in seinem Inneren. 5 zeigt
eine Form einer schwimmfähigen Kugel,
die als Kern 19 gebrauchsgeeignet ist. Die Apparatur und
das Verfahren zur Produktion dieser Ellipsoide sind detailliert
in dem US-Patent Nr. 5,207,756 und dem US-Patent Nr. 5,297,416 beschrieben.
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Die
Ellipsoide der vorliegenden Erfindung haben eine Anzahl von Nutzen.
Somit können
sie in ihrer schwimmfähigen
Form an der Oberfläche brennbarer
oder explosiver Flüssigkeiten,
wie etwa in Brennstofftanks, verteilt werden, und in solcher Konfiguration
verschaffen sie eine wesentlich verbesserte antiexplosive oder feuerlöschende
Funktion. Ihre Ellipsoidform verursacht, dass sie sich dicht aneinanderschmiegen,
sodass eine vollständige
Oberflächenabdeckung
erhalten wird, ohne Spalten, durch die Flammen von der Flüssigkeit
nach oben entweichen können.
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In
einer anderen Anwendung können
die Ellipsoide (ohne Schwimmkerne) zum Füllen von Brennstoffbehältern verwendet
werden, zum Zweck der Verhinderung der Explosion solcher Materialien. In
dieser Hinsicht sind sie Kugeln des Standes der Technik überlegen,
die sich, aufgrund ihrer Kugelform, nicht aneinanderschmiegen konnten
und daher Spalten zwischen sich hatten, durch die Flammen entweichen
könnten.
Wenn große
oder kleine Behälter
vollständig
mit den Ellipsoiden gefüllt
sind, so kann noch stets eine große Menge Brennstoff in den Behälter eingebracht
werden, um die Zwischenräume
in den Metallnetzen, aus denen die Ellipsoide gemacht sind, zu füllen; und
in einer solchen Anordnung wird der Behälter für alle praktischen Zwecke explosionssicher
gemacht. Wenn bei einer solchen Anordnung ein Funke irgendwo im
Inneren des Tanks auftritt, verteilt das Ellipsoidmaterial sofort
die Hitze solchen Funkens und verhindert somit die Detonation. Genauer
gesagt, es ist bekannt, dass, damit eine Explosion stattfindet,
es notwendig ist, dass drei Elemente vorhanden sind – nämlich Druck,
die richtige Mischung von Brennstoffdampf und Sauerstoff, und Entzündung. In
vielen Brennstofftanks, insbesondere den nur teilweise gefüllten, sind
normalerweise das Gemisch von Brennstoffdampf und Sauerstoff, und das
Potential für
Druck, vorhanden, und daher kann ein zufälliger Funke, oder selbst die Überhitzung
der Wände
des Tanks, die Entzündung
zuführen,
die eine Explosion auslöst.
Wenn der Tank jedoch mit den Metallnetzellipsoiden der vorliegenden
Erfindung gefüllt
ist, wird die Möglichkeit
der Entzündung
eliminiert, da das Metallnetz, wegen seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit
(Volumenwiderstand von < 50 Ohm-m)
die Hitze des Funkens sofort von dem Brennstoffdampf-Sauerstoff-Gemisch
weg leitet.
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Die
sehr geringe Größe der Ellipsoide
der vorliegenden Erfindung und ihre spezielle Ellipsenform machen
sie auf einzigartige Weise nützlich
zum Füllen
von Tanks, insbesondere solcher mit kleinen Einlassöffnungen.
Vergleichbare Anti-Explosionsergebnisse können erzielt werden, wenn der
Tank mit dem expandierten Metallnetz gefüllt ist, in Bogen- statt Ellipsenform,
jedoch erfordert eine solche Anwendung üblicherweise das Anbringen
der Bögen während der
Konstruktion des Tanks. In jedem der Fälle ist es wichtig, dass das
Verhältnis
des Volumens des Metallnetzes (ellipsen- oder bogenförmig) zu
dem Volumen des Tanks innerhalb bestimmter Bereiche gehalten wird.
Allgemein wird, wenn zu wenig Metallnetz verwendet wird, die Anti-Explosionsfunktion
nicht erzielt, während,
wenn das Metallnetz zu dicht in den Tank gefüllt wird, die Menge an verbleibendem
Raum für
den Brennstoff auf unzulässige Weise
eingeschränkt
wird. Es ist ein Merkmal der Anmeldung, dass der Tank vollständig mit
dem expandierten Metallnetzmaterial gefüllt sein soll, dass jedoch
gleichzeitig das Volumen des eigentlichen Metalls selbst im Bereich
von etwa 0,4 bis 1,1% des Volumens des Tanks liegen muss. Das heißt, wenn
der Tank mit dem expandierten Metallnetz gefüllt ist, wird der Tank noch
stets eine Restkapazität
von 98,9 bis 99,6% für
Brennstoff haben.
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Obwohl
diese "passive Inertisierung" von Brennstofftanks
mit anderen Materialien getestet worden ist, wie etwa netzförmigem Kunststoffschaum oder
Aluminiumnetzkugeln oder -brocken, verschaffen die Ellipsoide der
vorliegenden Erfindung aufgrund ihres hohen spezifischen Innengebiets
und Porosität
und aufgrund ihrer Ellipsenform ein außerordentlich effizientes Brennstofftankfüllmittel,
das sich in Begriffen von Eigenschaften wie Flammensperrung, elektrischer
Leitfähigkeit,
hydrolytischer und thermischer Stabilität, Schutz gegen hydraulisches Rammen,
Verringerung von Überdruck,
Schutz gegen Korrosion und Verschmutzung, und Widerstand gegen Zusammendrücken auszeichnet.
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In
einer anderen Anwendung sind die Ellipsoide mit Kernen ein nützliches
Adjunkt zur Verwendung in Kombination mit großen Bögen des expandierten Metallnetzes
beim Löschen
von Feuern an der Oberfläche
von Wasser. Wenn das expandierte Metallnetz allein auf die Oberfläche eines
solchen Feuers gelegt würde,
hätte es
die Tendenz, unter die Oberfläche
zu sinken und somit seine Effizienz zu verlieren. Wenn jedoch vor
dem Auslegen des Netzes ausreichende Mengen der schwimmfähigen Ellipsoide
in Zwischenräumen
auf der Oberfläche
ausgebreitet werden und dann das expandierte Netz über das
Feuer gebreitet wird, so werden die Ellipsoide helfen, das expandierte
Netz schwimmend in der Position zu halten, in der es am effizientesten
sein wird, um das Feuer zu bekämpfen.
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Die
Ellipsoide ohne schwimmfähige
Kerne können
auch verwendet werden, um Landoberflächenfeuer zu löschen, indem
das Feuer mit großen Mengen
der Ellipsoide bedeckt wird. Dies kann vollzogen werden, indem Jutesäcke, die
die Ellipsoide enthalten, in das Oberflächenfeuer abgeworfen werden
und man die Säcke
verbrennen und somit die Ellipsoide freisetzen lässt. Der Vorteil der Ellipsoide
in dieser Konfiguration ist, dass sie, durch das Aneinanderschmiegen
aufgrund ihrer Form, sie dazu neigen, an einer Stelle zu bleiben,
statt bergabwärts
oder über
flache Oberflächen
zu rollen, wie das bei Kugeln der Fall ist.
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Schließlich, wenn
das Schlitzmuster des expandierten Bogens gesteuert wird, wie zuvor
beschrieben, um expandierte Netze mit hohem spezifischen innerem
Oberflächengebiet
und hoher Porosität
zu produzieren, werden aus solchen expandierten Netzen hergestellte
Ellipsoide als überraschend
effektiv bei Feuersicherheitsanwendungen befunden, wie etwa inertisierenden
Brennstofftankfüllmitteln, Flammensperren,
Anti-Explosionsbarrieren, mechanischen Prallschilden, Laserstrahl-Zerhackerschilden, Ölquellen-Flammen- und -Detonationssperren und
dergleichen. Der Körper
aus expandiertem Metallnetz verschafft trotz seiner leichtgewichtigen
und scheinbar fragilen Struktur einen überraschend effektiven Schutz
gegen Explosionsschaden, wie etwa von Bomben, TNT und dergleichen.
Somit versieht eine aus Lagen der Ellipsoide der vorliegenden Erfindung
bestehende Barrierematte eine unverstärkte Wand aus 6-Zoll-Betonblöcken mit
demselben Schutz gegen Explosion wie durch eine Stahlverstärkung verschafft,
und weiter ist eine solche Matte in der Lage, eine Betonblockwand
vor der Explosion von 90,9 kg (200 am. Pfund) TNT auf 30,5 m (100 Fuß) zu schützen.
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Andere Anwendungen
für das
Produkt der vorliegenden Erfindung
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Durch
Einsatz anderer Materialien für
die Metallfolie bei der Produktion eines expandierbaren Produkts
ist es möglich,
das Produkt in einer Anzahl unterschiedlicher Industrien oder Anwendungen
zu nutzen, wie etwa der Verpackungs-, Isolations- oder Bauindustrie,
oder als dekorative Gegenstände.
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Wenn
beispielsweise Pappkarton oder starkes Kraftpapier als das Material
verwendet wird, und wenn die Plazierung der Messer an der Schlitzmaschine
auf breitere Zwischenräume
zwischen Schlitzlinien eingestellt wird, kann ein verbessertes Verpackungs-
oder Isoliermaterial zur Verwendung anstelle von Materialien wie
etwa Wellpappe oder Luftblasenisoliermaterial hergestellt werden.
Die Schwierigkeit bei bestehenden Isoliermaterialien ist, dass sie
in fertiger Form in dem Isolationsmaterialwerk gefertigt und dann
in ihrer voluminösen
Fertigform zu den verschiedenen Standorten transportiert werden
müssen, wo
sie verwendet werden. Durch Anwendung der vorliegenden Erfindung
können
jedoch mit Schlitzen versehene Karton- oder Kunststoffbögen am Fertigungsort
produziert und dann, vor dem Dehnen zu Netzform, in ihrer kompakten,
ungedehnten Form zum Anwendungsort transportiert werden, wo sie
in die endgültige
Netz- oder Wabenform zur Verwendung bei der Herstellung von Schachteln,
Abstandshaltern oder anderen Isolationsgegenständen, gleichartig der derzeit
verwendeten Wellpappe, gedehnt werden können. Somit können Transport
und Lagerung großer
voluminöser
Gegenstände
vermieden werden.
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In
der Dachbelagindustrie kann das Produkt der vorliegenden Erfindung
als ein verbesserter Ersatz für
die Lagen teergesättigten,
mit Sand bedeckten Kartons verwendet werden, die derzeit zum Schützen und
Isolieren von Dächern
gegen Wasser und Hitze oder Kälte
verwendet werden. Die in der Industrie angewandte gängige Vorgehensweise
beinhaltet das Auslegen eines teergesättigten Kartons und dann Bedecken
mit einer Lage Sand, dann einer anderen Lage Teer oder Pech, und
einer weiteren Lage Sand, bis die erwünschte Dicke zur Isolation
erreicht worden ist. In der Praxis der vorliegenden Erfindung kann
eine einzige effektive Lage produziert werden, indem ein Zwischenschritt
in den Betrieb der Schlitzmaschine eingefügt wird. Somit wird Karton als
das der Maschine zugefügte
Bogenmaterial verwendet und wird die Abzugsgeschwindigkeit der Abnahmevorrichtung
angepasst, um den mit Schlitzen versehenen Bogen zu dehnen, wenn
er zwischen den Schlitzrollen austritt. In diesem Stadium, bevor der
Bogen von der Maschine abgenommen wird, läuft er über eine Arbeitsstation, wo
eine Mischung aus geschmolzenem Teer und Sand in den Zellen oder Ösen des
expandierten Netzes vor dem Aushärten an
der Oberfläche
verteilt wird. Das Produkt wird dann durch einen Strahl kalter Luft
gehärtet
und dann auf Rollen oder in Bogen an der Abnahmevorrichtung gesammelt.
Das sich ergebende Produkt kann als Einzellage für die Isolierung von Dächern verwendet werden,
anstelle der derzeit verwendeten arbeitsintensiven Mehrfachlagen.
In einer anderen Ausführung
können
Rollen mit Schlitzen versehenen Kartons in ungedehnter, kompakter
Form zu der Baustelle transportiert werden, wo das Material zu expandierter
Netzform gedehnt, an seinen Platz gelegt und vor Ort mit Teer und
Sand gefüllt
werden kann.
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In
der Bauindustrie können
die Metallnetze der vorliegenden Erfindung zur Produktion verbesserter
Baumaterialien, wie etwa Briketts, Fliesen, Verbundplatten, Deckenplatten
und dergleichen verwendet werden. Wenn das Metallnetz beispielsweise aus
dünnem,
starkem, elastischem Material wie etwa den hierin vorangehend beschriebenen
Aluminium- oder Magnesiumlegierungen hergestellt wird, kann es als
ein Verstärkungsgewebe
im Inneren von Ziegelsteinen verwendet werden, um das Abfallen von Stücken zu
verhindern, wennn der Ziegelstein aus irgendeinem Grund zerbrochen
ist. Noch weiter kann durch Gestalten der Dicke des Metallnetzes
auf verändernde
Abmessung das Netz als die Innenstruktur für die oben erwähnten anderen
Baumaterialien verwendet werden. Beispielsweise kann eine Fliese
hergestellt werden, indem zuerst ein expandiertes Metallnetz mit
der generellen Dicke und Form der herzustellenden Fliese produziert
wird, die Zellen oder Ösen
des Netzes mit dem Ton, Perlit oder anderem Fliesenbildungsmaterial
gefüllt
werden, die Oberflächen
und Kanten einer Endbearbeitung unterzogen werden, und dann ausgehärtet wird,
um das Produkt zu vollenden. Dieselbe Vorgehensweise kann für Wandplatten
oder sogar dickere Produkte wie etwa aus Perlit hergestellte Baubriketts
angewendet werden. Unter Berücksichtigung
dessen, dass die Dicke und andere Abmessungen des expandierten Metallnetzes
nicht nur durch Anpassen der Distanz zwischen Linien von Schlitzen
gesteuert werden kann, sondern auch des Ausmaßes, bis zu dem das Metall gedehnt
wird, wenn es gezogen wird, können
die Baumaterialien, wie etwa Fliesen, Verbundplatten, Ziegelsteine
usw., in jeder gewünschten
Form oder Abmessung hergestellt werden. Ein spezielles Kennzeichen
von auf diese Weise produzierten Baumaterialien ist, dass das Vorhandensein
des nicht brennbaren Metallnetzes im Inneren des Produkts die Ausbreitung
von Feuern verhindert, indem es das Feuer davon abhält, das
Netz zu durchqueren, wie detaillierter hierin vorangehend beschrieben.
Somit sind die Baumaterialien der vorliegenden Erfindung nicht nur
vom Standpunkt der Stärke
und Elastizität
aus verbessert, sondern verschaffen auch ein zuvor unerreichbares
Kennzeichen, nämlich
Brandschutz.
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Auf
dem Gebiet der dekorativen Künste
verschaffen die Metallnetze der vorliegenden Erfindung eine Anzahl
nützlicher
Innovationen. Somit ist, wenn Magnesiumlegierungen als Rohmaterial
verwendet werden, und insbesondere in Kombination mit alkalischem
Dichromat, das sich ergebende Netz ein aktives, leitfähiges, antikorrosives,
rostwehrendes, glänzendes,
leicht zu verarbeitendes und formbares Material. Beispielsweise
kann das expandierte Netz, weil es glänzend, polychrom und rostfrei
ist, sowohl als flammhemmender dekorativer Schirm vor offenen Kaminen
und Öfen,
als auch als Dekoration für
Fenster verwendet werden. Als weiteres Beispiel können, wenn
bunte Folien mit einer Dicke von 0,03–0,08 mm Dicke mit Schlitzen
versehen und etwas geöffnet werden,
um mattenartige Netze herzustellen, sie mit Einzel- oder Doppellagen
von Deckmaterialien bedeckt und als Armbänder geformt werden, um als Schmuck
am menschlichen Körper
getragen zu werden, um statische Elektrizität zu verringern.