JP2677694B2 - エキスパンデッド材料を用いた充填物の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はエキスパンデッド材料を用いた充填物の製造
方法及びそれを製造するための装置に関する。

従来技術 エキスパンデッド材料とは、通常金属製のものをいう
が、紙、木材、更にはプラスチック製のものも含め薄い
ホイル状のものをいい、先ず該ホイルに平行状であるが
互いにはオフセット状になった非常に多くの切込みを作
り、次のこの切込線に垂直方向に延伸することにより、
例えばいくらか長方形状の隙間を有し、中空格子状の織
物模様のホイル状物を作りその厚さは切目の幅に相当す
るようにしたものをいう。

材料の種類と厚さを適当に選ぶことにより、この種の
エキスパンデッド金属は非常に広範な用途に使用するこ
とができる；先ず非常に薄い格子は、タンクの爆発防
止、一般火災予防等々の用途に使用されるのが普通であ
るが、階段の踊り場の踏み板、キャットウォーク、その
他の用途にまで使うことができる。この時のメタルシー
トの厚さは数mmのものが使われる。

エキスパンデッド材料、以下専らエキスパンデッド金
属について述べるが、そのもう一つの用途として実質的
に２次元状格子構造を持ったある種の形状及び大きさを
した充填物を挙げることができる。

このような充填物は爆発物を貯蔵するタンクの内部に
入れられている。

このような容器は、引火しても、容器空隙にたまった
爆発性のガスは爆発発火を起こさないで、容器の内容物
は、正常な調節された状態で燃焼する。この目的を達成
するためには、容器の内容全体に充填物を挿入すること
が必要であるが、この充填物は非常に大きな空隙率を持
っているので、液状物質の貯蔵容量は充填物を入れない
ときに比べて１〜６％減少するにすぎない。

このためには、充填物が形状、寸法が揃っていること
が必要なだけでなく、大体同じ比重を持ったものでなけ
ればならない。またこのようなホイル状物体が確実に爆
発防止効果を達成するには、容器容積の減少量が同一で
ある場合、ホイルが充填物素子内で均一に分散配置され
ているか、また一方容器中に充填物が均一分散配置され
ているかが重要で、特に後者の条件は充填物の均一形状
によって決まっていくものである。

従って、この方法及びこの方法を実施するための装置
は、該エキスパンデッド金属を充填物に変える時には均
一な、一定の方法で行われなければならず、そしてでき
あがった充填物は均一同形及び同一寸法であるばかりで
なく、ほぼ同じ内部構造を持ったものでなければならな
い。

例えば、もし２次元格子構造のエキスパンデッド金属
を単に垂直状に切断し、任意にこれらを押し潰してほぼ
球状の外形になるようにすると考えると、常に以下のよ
うな状態になると考えられる。すなわち、球状外形には
なるが、あちこちの点では強く圧縮されすぎたり、他
方、他の点では大きな空隙が残るというような状態とな
る。

このことは、熱伝導を不均一化し、防火作用を阻害す
る結果となる。

充填物は自動車燃料タンク用には直径約2cmが適当
で、またガソリンキャンティスター用にはもっと小さい
方がよい。

エキスパンデッド金属のこのような充填物の作り方と
しては、望ましい球状の空隙率の半球状のものを２つ合
わせて格子状物を製作した充填物を製造する方法などが
知られている。

このような成型片はエジェクターによって、押出しに
より最終製品の充填物にする。

充填物が均一で所定の形状の格子を球状に形成するた
めには、しかしながら特に最終の形成段階の前にある処
理を施すことが必要である。

発明の開示 従って、本発明の目的は、エキスパンデッド材料（前
述のとおり、通常金属製のものであるが、紙、木材はプ
ラスチック製のものもあり、特に限定されない）を用い
た三次元形状、特に球状の充填材要素の製造方法を提供
するにあり、特に、操作が簡単で信頼性があり、同時に
格子状構造が均一で特定の形状を持ち、特に外輪郭が非
常に均等な充填物をストリップ形状のエキスパンデッド
材料から作ろうとすることにある。

本発明によれば、三次元形状の充填材要素を二次元の
ストリップ形状の材料から製造する方法であって、 （ａ）エキスパンデッド材料から形成されたストリップ
形状の材料［１］が較正用開口［４］を通過する際に圧
縮されて、ほぼ丸い断面形状となったストランド［２］
が形成され、 （ｂ）前記ストランドを切断して区画［23］とし、 （ｃ）前記区画［23］がモールド［７］に導入されて、
モールド［７］に導入されたダイ［８］によって該区画
［23］が圧縮されて、所望の充填材要素が成形される 方法において、 （ｄ）前記エキスパンデッド材料から形成されたストリ
ップ形状の材料［１］が、較正用開口［４］を通過する
際にその長さ方向を横切る方向［３］に圧縮されて、該
ストリップ形状の材料に波状のうねりを生じることによ
って本質的にエキスパンデッド材料からなる区画を有す
るストランド［２］が形成され、 （ｅ）該ストランド［２］が、その長さ方向を横切る方
向［３］に一定間隔で機械的に更に圧縮され、同時にそ
の長さ方向に更に断続的に移送され、 （ｆ）前記更なる断続的なストランドの移送が、丸い断
面形状のガイド［５］を通って行われ、 （ｇ）前記ストランド［２］の先端部がモールド［７］
内に突出するまで該ストランド［２］が移送され、 （ｈ）該ストランド［２］が、前記ガイド［５］と前記
モールド［７］との間の位置で切断される、 ことを特徴とする方法が提供される。

上記の製造方法において、 前記充填材要素の形状が球状であること、 前記ストランド［２］が切断されてなる区画［23］
の長さが、前記充填材要素の直径の0.8乃至2.0倍である
こと、 が好ましい。

本発明によればまた、充填材要素をストリップ形状の
エキスパンデッド材料から製造するための装置であっ
て、 （Ａ）ほぼ丸い断面形状を有し且つ丸い導入端の漏斗形
状入口を有する較正用開口［４］、 （Ｂ）１枚が他のものの直後に配置され、ストランドの
長さ方向を横切る方向に位置し、開口を有する２枚のプ
レート［13］よりなる長さ方向への移送装置［26］であ
って、 該２枚のプレート［13］が互いに相対的に平行移動す
るときには、２枚のプレート［13］を貫通するフリーギ
ャップが縮まり、該フリーギャップが該ストランド
［２］をクランプし、更にフリーギャップの断面が縮ま
ることができる機能を有し、 このクランプした状態で該ストランド［２］の長さ方
向［３］に該２枚のプレート［13］が移動することによ
って、該ストランド［２］を所定のストローク［16］だ
けその長さ方向［３］に移動せしめる機能を有する、 長さ方向移送装置［26］、 （Ｃ）円形状内径を有する管状部分［６］より成るガイ
ド［５］、 （Ｄ）前記ガイド［５］端部に設けられた切断装置［1
5］であって、前記管状部分［６］の端部で前記ストラ
ンド［２］を剪断するナイフ［17］から成る切断装置
［15］、 （Ｅ）前記切断装置に続くモールドタレット［19］であ
って、放射状に配列した隅数個のモールド［７］よりな
り、該モールドタレット［19］の回転軸［20］が前記ス
トランド［２］の長さ方向［３］を横切る方向に延びて
いるモールドタレット［19］、 （Ｆ）前記モールドタレット［19］中の各々のモールド
［７］は、前記ガイド［５］と一列に配列するように配
置され、そのように配列した時に前記ガイド［５］に向
かって開かれる盲穴［18］を形成し、該盲穴［18］の底
部［21］は該盲穴［18］の軸方向に動くことができ、前
記モールドタレット［19］中に相対して配置された各二
つのモールド［７］の二つの底部［21］は互いに連結さ
れて対になっている各々のモールド［７］、 及び （Ｇ）前記盲穴［18］とぴったり符号するダイ［８］で
あって、前記ガイド［５］と前記モールドタレット［1
9］上の一のモールド［７］とが一列になっている時
に、該一のモールド［７］の横に位置する他のモールド
［７］の盲穴［18］と一列になっているダイ［８］、 を配置していることを特徴とする装置が提供される。

上記装置において、 前記ガイド［５］の入口端部が漏斗形状であり且つ
丸い形状であること、 前記較正用開口［４］の最小直径が、前記ストリッ
プ形状の材料［１］の幅の1/4乃至1/10であること、 前記プレート［13］中の開口が、プレートの運動方
向に合わせた長軸を有する西洋梨形状であり、該開口の
厚い端部の直径は較正用開口と等しいかより大であるこ
と、 前記２枚のプレート［13］は、２つの前記開口の厚
い端部が前記フリーギャップを形成する位置から前記開
口の対称軸に沿った方向に互いに相対的に動くことがで
きるものであり、且つ、前記フリーギャップが、２つの
西洋梨形状の開口の重なり合っている端部によってのみ
形成されていること、 前記較正用開口［４］及び／又は前記ガイド［５］
がテーパーコニカル型であること、 前記較正用開口［４］及び／又は前記ガイド［５］
がそれぞれ位置している前記管状部分が、加熱可能にな
っていること、 前記較正用開口［４］又は前記ガイド［５］がそれ
ぞれ位置している前記管状部分、及び／又は前記モール
ド［７］、並びに前記ダイ［８］が、異なる内側形状又
は内側寸法を有する他の部品と交換可能になっているこ
と、 が好ましい。

本発明の充填材要素の製造方法を上記本発明の製造装
置を例にして説明する。

ストリップ形状のエキスパンデッド材料［１］は、先
ず較正用開口［４］、即ち、ほぼ丸い断面形状を有し且
つ丸い導入端の漏斗形状入口を有する開口［４］、を通
過する。

その結果、上記エキスパンデッド材料から形成された
ストリップ形状の材料［１］が、較正用開口［４］を通
過する際にその長さ方向を横切る方向［３］に圧縮され
て、該ストリップ形状の材料に波状のうねりを生じるこ
とによって本質的にエキスパンデッド材料からなる区画
を有するストランド［２］が形成され、該ストリップ形
状の材料［１］は、元の幅から上記較正用開口［４］の
径にまで圧縮される。ここで、較正用開口［４］の材料
導入側の最大開口は、ストリップ形状の材料［１］の幅
と同じ大きさに開き、材料排出側の最小開口は、該スト
リップ形状の材料［１］の幅の半分にまで狭まっている
ことが好ましい。特に、較正用開口［４］の材料排出側
の最小開口の直径が、前記ストリップ形状の材料の幅の
1/4乃至1/10であることが好ましい。更に、材料排出側
の最小開口の径は、較正用開口［４］の長さと同じ寸法
であることが望ましい。

しかしながら、上記の較正用開口［４］による圧縮工
程を経ただけでは、中心が中空の円筒状のストランドを
得ることはできない。即ち、ストリップ形状の材料
［１］は、較正用開口［４］の最小直径の部分で該直径
分だけ圧縮乃至歪められたに過ぎない。

本発明では、較正用開口［４］を通過した後のほぼ丸
い断面形状のストランド（或いはソーセージ状構造物）
［２］を、更に、その長さ方向を横切る方向［３］に一
定間隔で機械的に更に圧縮する。同時に、この更なる圧
縮工程とともに、ストランド［２］は、クランプ器具で
しっかりと掴まれて、このクランプ器具に掴まれた状態
でその長さ方向に断続的に、即ち一定間隔で移送され
る。即ち、クランプ器具はストランドを一度掴むと、一
定間隔だけこのストランドをその長さ方向に移動させ、
それからストランドを離す。その後、クランプ器具のみ
元の位置に戻る。そして、クランプ器具は、ストランド
を掴まえて圧縮し、一定間隔だけ移動を行うことを繰り
返す。

この更なる断続的な移送は、上記本発明の装置におい
ては、２枚のプレート［13］よりなる長さ方向への移送
装置［26］によって行われる。これら２枚のプレート
［13］は、１枚が他のものの直後に配置され、ストラン
ドの長さ方向を横切る方向に位置し、ともに開口を有す
る。これら２枚のプレート［13］は、該２枚のプレート
［13］が互いに相対的に平行移動するときには、２枚の
プレート［13］を貫通するフリーギャップが縮まり、該
フリーギャップが該ストランド［２］をクランプし、更
にフリーギャップの断面が縮まることができる機能と、
このクランプした状態で該ストランド［２］の長さ方向
［３］に該２枚のプレート［13］が移動することによっ
て、該ストランド［２］を所定のストローク［16］だけ
その長さ方向［３］に移動せしめる機能を有するように
構成されている。

この更なる断続的な圧縮と移送とによって、更に圧縮
されたストランド［２］は、前記較正用開口［４］に似
た形状をしているが前記較正用開口［４］よりも狭い開
口を有するガイド［５］に送られる。このガイド［５］
の目的は、ガイド［５］のすぐ後に配置してあるモール
ド［７］に、ストランドをモールドに適切な形状且つ位
置で挿入できるように、ストランドの形状や位置を調整
することである。

上記較正用開口［４］及びガイド［５］は、エキスパ
ンデッド材料がスムーズに通過できるように加熱してお
くことが好ましい。較正用開口［４］及びガイド［５］
の加熱は、エキスパンデッド材料がプラスチック製であ
る場合のみならず、金属製である場合にも有効な手段で
ある。

本発明の上記製造方法において、前記ストランド
［２］の先端部が、ガイド［５］に続いて設けられたモ
ールド［７］内に突出するまで、該ストランド［２］は
移送され、その後、該ストランド［２］はガイド［５］
とモールド［７］との間の位置で切断される。そして、
切断点からモールド［７］の底部までのストランド
［２］の切断された部分、即ち前記区画［23］、がモー
ルド［７］の中に残る。該区画［23］の長さは、モール
ド［７］の直径（即ち、充填材要素の直径）の0.8乃至
2.0倍、特に好ましくは1.2倍となるようにするとよい。

本発明の上記製造装置においては、この切断工程は、
前記ガイド［５］端部に設けられた切断装置［15］であ
って、前記管状部分［６］の端部で前記ストランド
［２］を切断するナイフ［17］から成る切断装置［15］
によって行われる。

本発明の製造装置において、モールド［７］は、上記
切断装置に続くモールドタレット［19］中に複数個収容
されている。このモールドタレット［19］は、放射状に
配列した偶数個のモールド［７］よりなり、該モールド
タレット［19］の回転軸［20］が前記ストランド［２］
の長さ方向［３］を横切る方向に走行するように構成さ
れている。このモールドタレット［19］中の各々のモー
ルド［７］は、前記ガイド［５］と一列に配列するよう
に配置され、そのように配列した時に前記ガイド［５］
に向かって開かれる盲穴［18］を形成し、該盲穴［18］
の底部［21］は該盲穴［18］の軸方向に動くことがで
き、前記モールドタレット［19］中に相対して配置され
た各二つのモールド［７］の二つの底部［21］は互いに
連結されて対になっている。この盲穴［18］の底部［2
1］は、成形すべき充填材要素の一部を成形するための
凹型となっている。この盲穴［18］は、ほぼ円筒形に構
成するとよく、さらに蓋をすることができるように構成
するとよい。

本発明の製造方法において、充填材要素は、最終的に
は、前記盲穴［18］内に残された前記区画［23］が、前
記盲穴［18］とぴったり符号するダイ［８］によって圧
縮されることによって成形される。従って、充填材要素
の外郭形状は、上記モールド［７］の底部［21］とダイ
［８］とによって決定される。このダイ［８］は、前記
ガイド［５］と前記モールドタレット［19］上の一のモ
ールド［７］とが一列になっている時に、該一のモール
ド［７］の横に位置する他のモールド［７］の盲穴［1
8］と一列になっているように装置内に配置される。

例えば、充填材要素を球状とする場合、底部［21］と
ダイ［８］のとの凹面を、共にほぼ半球状とし、較正用
開口［４］とガイド［５］とを、円形の断面を有し且つ
これらの管状部材を円筒状又はテーパーコニカル状とす
るとよい。

もちろん、前記較正用開口［４］又は前記ガイド
［５］だけでなく、前記モールド［７］やその底部［2
1］、並びに前記ダイ［８］の設計は、多種多様な形状
の充填材要素を製造できるように、異なる内側形状又は
内側寸法を有する他の部品と交換可能にしておくことが
好ましい。

本発明の製造方法は、以上の工程からなるものである
が、これら一連の工程から次のことがわかる。即ち、本
発明の製造方法では、エキスパンデッド材料に及ぼされ
る全ての作用、即ち、較正用開口［４］における圧縮作
用、移送装置［26］による断続的な圧縮及び移送作用、
ガイド［５］における形状及び位置調整作用、モールド
［７］における底部［21］及びダイ［８］による圧縮成
形作用、が一定の方法で実施されるので、本来均一な成
形品を得ることが困難なエキスパンデッド材料から、充
填材要素を、その内部の材料の均一性や密度が一定のも
のとして得ることができる。既に前述したように、爆発
物を貯蔵するタンク内に爆発防止のために充填する充填
材要素には、形状、寸法及び比重が揃っていることが求
められる。いうまでもなく、本発明の製造方法及び製造
装置により得られる充填材要素はかかる要求を満たすも
のであり、本発明は極めて有用なものであることがわか
る。

この方法のもう一つの利点は適当な装置を設計するこ
とにより連続プロセスにすることができる点にある。も
ちろん、個々の工程、例えば一定間隔での圧縮、切断及
び球状への圧縮成形等の工程は不連続に実施されるので
はあるが。

このようなプロセスの、概略設計装置について以下に
述べる。エキスパンデッド金属として２次元構造のスト
リップが、ロールまたは直接ストリップ形エキスパンデ
ッド金属の製造装置に直結し、充填物製造装置に供給さ
れる。

既に述べたように、このストリップ型のエキスパンデ
ッド金属は先ず円形断面をしたスロットより成り、丸い
内部エッジを持ち金属の厚板または相当する固い材料で
作られている較正開口を通される。該開口の断面は軸方
向に徐々に減少し、コニカル形になっているか、または
実質的に一定断面で円筒形になっているものである。

この較正開口の軸方向の長さは最低その直径の２倍に
取るべきである。

結果として、ストリップ形状エキスパンデッド金属は
圧縮を受け、軸方向に対して直角に折り畳まれ較正開口
端の断面にほぼ近い形にされる。このストランドは次に
更に圧縮され、軸方向に垂直な方向にある間隔をおいて
押圧される。

ストランドの垂直方向の圧縮は、２枚の板を較正開口
の下流側に、一方が他方のすぐ後に配置し、軸方向に垂
直に配置されることにより達成される。そしてこれらの
板は同じ形の梨状の形をした穴があけられている。

しかし、これら２つの開口部は互いに逆向きの形とな
っており、一部分だけオーバーラップするようになって
おり、従って、梨型の長手方向の軸は２枚の板の中で平
行移動している。そして梨型の曲がりの緩やかな方の縁
は一致し、他方曲がりの急な方の端は逆方向となってい
る。

これらの開口部は２枚の梨型の曲がりの少ない方の端
が重なった時、フリーギャップが形成され、そしてこの
ギャップはエキスパンデッド金属のストランドの較正開
口で作り出される断面積よりは大きく寸法決めされる。

もし、今度は、２枚の板が互いに梨型開口部の長手方
向に沿って、しかし逆向きに移動すると、すなわち他の
板の曲がりの急な方の端の方向に移動すると、丁度、カ
メラのシャッターが閉じる時のように、連続的に狭めら
れた状態となる。

このようにして、ストランドは２枚のフリーギャップ
を通過しながら垂直方向に圧縮され、そして最終的に２
枚の板で押圧成形される。

一旦この状態にまで達すると、２枚の板は軸方向にい
くらか共に前進し、２枚の板に挟まれたエキスパンデッ
ド金属のストランドは軸方向に前進する。

次に、ストランドは２枚の板の相対的な運動によって
板から離され、フリーギャップはもう一度大きくなり、
元の寸法となる。

２枚の板は軸方向に元の位置まで戻り、再び次のサイ
クル運動を始める。

このしめつけ操作によって、エキスパンデッド金属
は、更に圧縮されコンパクトになると共に、較正開口を
経たエキスパンデッド金属のもとのストリップの垂直方
向の折り重なりもこの圧縮効果により固定される。

このことは、垂直方向のストランドの材質の均一な分
散が一定した状態で得られることを意味し、後は機械力
による精密な較正による均一化だけを要するのみとな
る。

同時にこの垂直方向のストランドの圧密化によって、
ストランド全体の断面も縮小されるというのは、圧縮化
はストランドの押付けられたある一点でのみなされるの
ではなく、実際上は、その前後のある範囲にわたり連続
的に移行しながら圧密化されるからである。

ストランドの締め付けられる点の軸方向の距離はスト
ランドの断面が影響される範囲より小さいからストラン
ド全体は、程度の差はあるが、縮小圧密化される。

軸方向を移動しながら、この圧密化されたストランド
は、較正開口に相当するがより小さな断面を持つガイド
に送られ、圧密化されたままで保たれる。

このガイドはストランドを次のガイドに移す役割をす
る。型は金属製のブラインドホールより構成され、この
ブラインドホールの開口端はガイドの出力端の方向に向
けて配置されている。ブラインドホールの底部は充填物
の形を形成するように作られている。

ブラインドホールの長さはブラインドホールの底部に
最終充填物に厳密にちょうど必要なエキスパンデッド金
属の量に相当するストランドが挿入されるように寸法を
定めている。

一旦ストランドがガイドを通ってブラインドホールに
導入されると、ブラインドホールの底部に入り、そのス
トランドは中間ガイドとその前に配置されたナイフによ
り切断される。

次に切断されたストランドは型の中でガイドの後ろか
ら、ブラインドホールにダイを導入できる位置にまで動
かされる。このダイの外周及びブラインドホールの内周
は完全に一致した形状となっており、ダイの面とブライ
ンドホールの底部は充填物の外郭を形成する。

球状のを作りたい場合は、ブラインドホールとダイの
面は凹型のほぼ半球状のものとなり、ダイが完全にブラ
インドホールに挿入されるときには、球状の空隙が形成
される。そしてエキスパンデッド金属のストランドがそ
の中で圧縮され充填物が形成される。

型から取り出された成形充填物は前述の成形仕上げ工
程にまわされる。

ここではガイドの後ろに配置された１個の型の代わり
に、複数個の型を矢車状に配置したターレットが配置さ
れている。

この型ターレットはその回転の軸がガイドの長手軸方
向に垂直に後者の軸を横切って動くようになっており、
これによりターレットを回転させると各個々の型はガイ
ドの出口に後ろから入る形で移動するような格好にな
る。

ストランドの切断部分が型中に入っている丁度その
時、ガイドの後ろに、型ターレットがある位置から前方
に移動しやってくるようになる。

このようにして、切断されたストランドの入った型は
更に回転し、そして、ダイと共に共成形作用をする。型
ターレットを順序よく回転することによって、ブライン
ドホールの開口部はだんだん下の方に向けられ、最終に
型に入っている最終充填物製品は型から取り出され、そ
して容器に収容される。

もしうまく取り出されなかった場合、すなわち充填物
が型の中で跳１びはねたり、くっついたりしていた場合
は、エジェクターを使って充填物を押出さねばならな
い。これはブラインドホールの底部がホールの壁と一体
に作られていないで、ホールの壁に対して移動できるよ
うに作られているので、プランジャーで軸方向に動かす
ことにより達成される。

このように、動かすことのできるブラインドホールの
底部をホールの開口部の方向に移動させることによって
充填物を型の外に押出すことができるのである。

この目的のためには、型ターレットは偶数個の型で構
成されているのが好ましく、相対する反対側の型と機械
的に連絡されており、ブラインドホールの軸方向にある
距離移動することができるように設計されているべきで
ある。このようにして、丁度ダイがその位置にある型の
中に挿入される時、この型のブラインドホールの底部は
型ターレットの中心に向けて移動する。そしてこの運動
により反対側のブラインドホールの底部は中心点、すな
わち型ターレットの回転軸より離れる方向でブラインド
ホールの開口部方向に移動する。

この方法で、まだ型の中に留まっている充填物はエジ
ェクティングにより取り出す。

この目的のために、各ブラインドホールの底部には型
ターレットの中心に向けてスプリングを装着している。
これにより型からダイが取り出される時に、両方の型の
底部は元の位置に戻る。すなわち２つのブラインドホー
ルの開口部の間の中央に位置する。

もちろん、多数のエキスパンデッド金属ストライプを
併行して処理する装置を作ることもできる。すなわち相
当する数の較正開講及びガイドを並べて、更に梨型開口
部を持つ２枚の板を配備するのである。

型ターレットについては、このことは、型ターレット
の軸方向に一つが他の後ろに配置されることになるが、
このようないくつかのターレットが一種のロールで連結
され、それら一連の型が適当な軸方向角に向いたような
配列が考えられる。もちろんそれに相当するダイがしか
るべき位置に配備される。

図面の簡単な説明 本発明による装置の好ましい実施態様について図面に
基づいて、更に詳細に説明する。

第１図は、操作原理を示す本発明による一装置の平面
図を示し、第２図は第１図の装置の側面図を示し、第３
図は軸方向で見られる較正用開口或いはガイドを示し、
第４図は軸の長さ方向に、一方が他方の後に配列された
２枚のプレート図を示し、第５図は、プレート内に別の
形の開口を持つことを除けば第４図に示したと同様のプ
レート図を示し、そして第６図は第１図及び第２図に示
す形と異なった形状を有する較正開口或いはガイドにつ
いての断面図を示す。

第１図は、平面図で、ストリップ形状のエキスパンデ
ッド材料例えばエキスパンデッドアルミニウムから球状
の充填材要素を製造するための全装置を示し、一方第２
図は同装置を側面図で示すものである。

両図面において、エキスパンデッド材料より成るスト
リップは、左から走行し、始めに較正用開口４に入る。
この較正用開口４は、ほぼ円形の断面でストリップ１の
入口側の大いに丸くした入口エッジ25を有するいくぶん
漏斗状の形状を有する。第１図及び第２図において、こ
の較正用開口４は、入口エッジ25の丸みとは別に、円筒
形であるように示されているが、第６図ではテーパーの
ある断面を持つ特別のデザイン、すなわち丸くした入口
エッジを持つ頭を切った円錐形で示されている。最初に
実質的に二次元のストリップ１をこの較正用開口４を通
して引き出すことによって、ストリップはその長さ方向
３を横切る方向に圧縮され、折り重ねられて、ほぼ円形
の外形を持つストランド２に圧縮される。

長さ方向移送機構26が、そしてそれが同時に更にスト
ランド２の全長にわたって均一でないがストランド２の
個々の点でその断面を減少する較正用開口に続いて配置
される。この長さ方向移送機構26は互いに平行で長さ方
向３を横切る方向に一緒に配置された３枚のプレートよ
り成る。これらのプレートの各々は、第４図及び第５図
に示されるように西洋梨形の外形を持つ開口９を有す
る。これらの西洋梨形の開口９は、一方に幅厚い端11及
び他方に幅厚い端12を有する。その２枚のプレート13は
互いに平行に、更にストランド２の長さ方向３を横切る
方向に変位可能であり、そして西洋梨形の開口９は、西
洋梨形の開口９の対称軸10がプレート13の運動方向に平
行に走るように配置される。更にその２枚の隣接するプ
レート中の開口９の幅薄い端12は、互いに反対方向に位
置する。かくして２つの開口９は、全面的に合致するこ
とがない。しかし２枚のプレート13を貫通する最大可能
ギャップ幅14は二つの西洋梨形の開口９の幅厚い端11を
合致した線に移行することによって得ることができる。
この最大ギャップ幅14は、ストランド２がプレート13を
貫通するこのギャップ幅14を通ってガイド５中へ走行し
なければならないから、加熱可能な較正用開口４から出
た後のストランド２の断面と少なくとも同様の大きさで
なければならない。

決められたサイクルで、二枚のプレート13は、厚い端
11の代わりに、開口９の薄い端12が単に互いに一例に整
列してプレート13についてのフリーなギャップ1414が非
常に減少するまで互いに変位する。その結果、ストラン
ド２の断面は非常に減少し、ストランド２は圧縮される
のみならず、また二枚のプレート13の間で実際に押し潰
され、しっかりと保持される。

２枚のプレート13がこの相対的位置にある間、ストラ
ンド２の長さ方向３に一定量のストローク16によってク
ランプされたストランド２と共に動かされるので、較正
用開口４の前方に全ストランド２及びストリップ１は、
ガイド５に向かってガイド中にストローク16の量によっ
て動かされる。それらがストローク16を移行し終った
時、開口９の二つの厚い端11が一列に配列するように二
つのプレート13は互いに相対的に動かされる。それによ
って最大可能なギャップ幅14が生じ、プレート13はスト
ローク16の量によってストランド２に沿って戻すことが
できる。ついでプレート13はストランド２をもう一度新
しい位置で圧縮するため、そして次の移行工程中にスト
ローク16の量によってストランド２を前進させるため
に、ストランド２をしっかり保持するための位置にあ
る。

このワーキングステップ中に種々の点において生じる
ストランド２の圧縮は広いので、ストローク16は同時に
ストランド２における圧縮点間の距離でもあるが、圧縮
点間の中間点で較正用開口４から出るストランド２の元
の断面を維持するには不十分である。或いはこれは言い
替えれば、ストランド２における圧縮点間の距離及びス
トローク16が非常に小さいと種々の店でストランド２を
圧縮することによってその断面はストランドの全長にわ
たって実際的に減少される。

この理由から、ガイド５は実質的に傾斜を付けた丸み
を持った入口エッジ35を持つ円形の内径を有する管状断
面６よりなり、その断面は較正用開口４よりやや小さい
が、他の点では較正用開口４に非常に類似した外形のも
のである（第３図及び第６図を参照）。更に、較正用開
口４の場合においてもまたガイド５の場合においても共
に、較正用開口４とガイド５の軸長が共に入口エッジの
丸くした断面を引き去った後でさえも、較正用開口４或
いはガイド５の端における出口の径に少なくとも相当す
ることは、注目されるべきである。

ガイド５の機能は、ガイド５の丁度後に位置するモー
ルド７中にストランド２を導くことである。このモール
ドはその底部21を有し、充填材要素24を製造するための
雌のモールドの半分を形成し、盲穴18の壁は後にダイ８
のガイドとして役立つ。ダイ８は盲穴18の底部21に向か
って盲穴18の壁間に挿入される。そしてダイの凹面28は
仕上がった充填材要素24の外形の他の半分を形成する。

充填材要素24を製造するためのモールド７中で所定量
のエキスパンデッド金属を圧縮するために、ストランド
２は、最初に盲穴18の底部21にすべてずっと達するよう
にモールド中に導入される。次いでガイド５を形成する
管状断面６とモールド７の間に導入される。次いでガイ
ド５を形成する管状断面６とモールド７の間に配置され
た切断装置15によって切断される。この切断装置15は、
ガイド５を形成する管状断面６の出口エッジに対してス
トランド２を剪断するナイフ17より成る。切断が完了し
た時、ストランド２の切断された部分23はモールド７に
残される。次いでモールド７はエキスパンデッド金属の
切断部分23にダイ８を作用させるためにガイド５に関連
したその一直線に配列した位置の外に回転される。それ
によって切断部分23を球状の充填材要素24に成形する。
モールド７のこの位置の変化は、モールドタレット19に
放射状に配置されたいくつかのモールド７を有すること
によって遂行される。そしてこれらの盲穴18のフリーな
開口は放射状に外に向かって位置されている。モールド
タレット19の回転軸20はストランド２の長さ方向３を横
切る方向に方向づけており、モールドタレット19の全配
列と形状は、モールドタレット19を回転することによっ
て、モールド７が一方でガイド５と一列に配列するよう
にもたらされ、他方でダイ８と一列に配列されるように
選択される。

それゆえ、ストランド２が切断された時、切断された
部分23を含有するモールド７は、モールドタレット19の
回転軸20のまわりに回転させることができる。この方法
により、モールド７は盲穴18の壁間に挿入されるダイ８
と一列に配列するようにもたらされ、ダイ８の凹面28と
盲穴18と同様に凹面の底部21との間に切断部分23を球状
に成形する。

この方法が次のモールド７に繰り返される時、仕上が
った充填材要素24をいれている先のモールド７はまた一
つ次の位置まで回転される。そして、第２図に説明され
るようにタレット19中に取付けられた四個のモールド７
を含む実施例において、次いでそのモールドはガイド５
に対して水平の位置に位置する。更にそのモールドがタ
レット19上のより低い位置に回転する時、充填材要素24
は収集容器27中に落下する。もしもこの落下が起こらな
いならば、次いで充填材要素24は、強制的にこのモール
ド７の外に出されねばならない。

この後者の作用は、盲穴18の底部21を盲穴18の軸方向
に回動可能に造ることによって成し遂げられる。更に、
ここに説明された場合のように、偶数のモールド７がタ
レット19に取付けられていれば、二つの相対するモール
ドの底部21は、プランジャ30によって互いに剛に機械的
に結合される。底部21がモールドタレット19の回転軸20
に向かって動くやいなや、対向する底部21はその軸から
離れて動く。この方法でダイ８が第２図に説明されたモ
ールドタレット19内の上部モールド７中に挿入されると
き、この上部モールドの相応する底部21は回転軸20の方
向に少し変位する。そして下部モールド７の対向する底
部21はこのモールド中になお存在するかも知れないどん
な充填材要素24をも強制的に排出させる。

もちろん、モールドタレット19の同じ放射状面内の二
つの向かいあう底部21のこのカップリングは、第２図に
説明されるようにそれぞれのプランジャー30に適切な反
対のリセスを与えることによって機械的に容易に行わね
ばならない。同様にスプリング或いは他の装置が向かい
合うモールド底部21がこの方法でそれらの正規の出発位
置から変位した後に、再び出発位置に戻ることができる
ように、準備されねばならない。これは、例えばモール
ドタレット19の中心に位置したストップにたいして底部
をスプリングローディングすることによって遂行するこ
とができる。

第３図は、長さ方向３で見る較正用開口４の正面図を
示す。この図は、同様に十分ガイド５に相当する図でも
ある。両者の場合では一方でフリーな内径を持ちまた他
方で丸くした入口エッジ25或いは35が環状のゾーンとし
て描写されている点で同一視することができる。

第４図及び第５図は、再び長さ方向３で見る一方が他
方の後に配列しているプレート13の開口９の相互のオー
バーラップ図を示す。第５図において、西洋梨形の開口
９の厚い端11と薄い端12の間の連結線はいくぶん直線で
あるが、第４図では、カーブした線が選択された。両者
の場合、二つの開口９は薄い端12がオーバーラップして
いる場合のみを示す。かくして小さいフリーなギャップ
14のみが材料の加工中そのギャップ14中に位置されるス
トランド２に対して利用されることを示す。前のプレー
トの後に位置し図で見られないプレート13の開口９の外
形は、破線によって示す。

第６図はまた、較正用開口４に対するのみならずまた
ガイド５に対しても、入口エッジ25或いは35が丸くなっ
ていなければならない事実にかかわらず、円錐形状を選
択する可能性も説明している。

更に第１図及び第２図から明らかなように、ガイド５
と同様に較正用開口４を形成する管状部分６は置き換え
ることができる。同じことがまた連携する底部部分21を
有するモールド７に適用される。これは上述の部分が摩
耗するならばそれらを置き換えることを容易にするのみ
ならず、又もしも充填材要素の他の形状或いは寸法或い
は中間製品が要求されるならば、その装置を転換するこ
とが容易である。

同様に第１図及び第２図から、較正用開口４とガイド
５はここに示すガイド５の場合のように、相応して大き
い軸長を持つワンピースの構成成分によるが、また例え
ば較正用開口４の場合のように最小の断面を形成する堅
固な構成部分とまたより薄い材料で造られ、より堅固な
構成成分の前方に位置する入口漏斗のように１個以上の
部分で造られるか何れかによって形成されることがわか
る。

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】三次元形状の充填材要素を二次元のストリ
   ップ形状の材料から製造する方法であって、 （ａ）エキスパンデット材料から形成されたストリップ
   形状の材料が較正用開口を通過する際に圧縮されて、ほ
   ぼ丸い断面形状となったストランドが形成され、 （ｂ）前記ストランドを切断して区画とし、 （ｃ）前記区画がモールドに導入されて、モールドに導
   入されたダイによって該区画が圧縮されて、所望の充填
   材要素が成形される 方法において、 （ｄ）前記エキスパンデット材料から形成されたストリ
   ップ形状の材料が、較正用開口を通過する際にその長さ
   方向を横切る方向に圧縮されて、該ストリップ形状の材
   料に波状のうねりを生じることによって本質的にエキス
   パンデット材料からなる区画を有するストランドが形成
   され、 （ｅ）該ストランドが、その長さ方向を横切る方向に一
   定間隔で機械的に更に圧縮され、同時にその長さ方向に
   更に断続的に移送され、 （ｆ）前記更なる断続的なストランドの移送が、丸い断
   面形状のガイドを通って行われ、 （ｇ）前記ストランドの先端部がモールド内に突出する
   まで該ストランドが移送され、 （ｈ）該ストランドが、前記ガイドと前記モールドとの
   間の位置で切断される、ことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】前記充填材要素の形状が球状である請求項
   １記載の方法。
3. 【請求項３】前記ストランドが切断されてなる区画の長
   さが、前記充填材要素の直径の0.8乃至2.0倍であること
   を特徴とする請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】充填材要素をストリップ形状のエキスパン
   デット材料から製造するための装置であって、 （Ａ）ほぼ丸い断面形状を有し且つ丸い導入管の漏斗形
   状入口を有する較正用開口、 （Ｂ）１枚が他のものの直後に配置され、ストランドの
   長さ方向を横切る方向に位置し、開口を有する２枚のプ
   レートよりなる長さ方向への移送装置であって、 該２枚のプレートが互いに相対的に平行移動するときに
   は、２枚のプレートを貫通するフリーギャップが縮ま
   り、該フリーギャップが該ストランドをクランプし、更
   にフリーギャップの断面が縮まることができる機能を有
   し、 このクランプした状態で該ストランドの長さ方向に該２
   枚のプレートが移動することによって、該ストランドを
   所定のストロークだけその長さ方向に移動せしめる機能
   を有する、 長さ方向移送装置、 （Ｃ）円形状内径を有する管状部分より成るガイド、 （Ｄ）前記ガイド端部に設けられた切断装置であって、
   前記管状部分の端部で前記ストランドを切断するナイフ
   から成る切断装置、 （Ｅ）前記切断装置に続くモールドタレットであって、
   放射状に配列した偶数個のモールドよりなり、該モール
   ドタレットの回転軸が前記ストランドの長さ方向を横切
   る方向に延びているモールドタレット、 （Ｆ）前記モールドタレット中の各々のモールドは、前
   記ガイドと一列に配列するように配置され、そのように
   配列した時に前記ガイドに向かって開かれる盲穴を形成
   し、該盲穴の底部は該盲穴の軸方向に動くことができ、
   前記モールドタレット中に相対して配置された各二つの
   モールドの二つの底部は互いに連結されて対になってい
   る各々のモールド、 及び （Ｇ）前記盲穴とぴったり符合するダイであって、前記
   ガイドと前記モールドタレット上の一のモールドとが一
   列になっている時に、該一のモールドの横に位置する他
   のモールドの盲穴と一列になっているダイ、 を配置していることを特徴とする装置。
5. 【請求項５】前記ガイドの入口端部が漏斗形状であり且
   つ丸い形状である請求項４の装置。
6. 【請求項６】前記較正用開口の最小直径が、前記ストリ
   ップ形状の材料の幅の1/4乃至1/10である請求項４又は
   ５の装置。
7. 【請求項７】前記プレート中の開口が、プレートの運動
   方向に合わせた長軸を有する西洋梨形状であり、該開口
   の厚い端部の直径は較正用開口と等しいかより大である
   ことを特徴とする請求項４又は５の装置。
8. 【請求項８】前記２枚のプレートは、２つの前記開口の
   厚い端部が前記フリーギャップを形成する位置から前記
   開口の対称軸に沿った方向に互いに相対的に動くことが
   できるものであり、且つ、前記フリーギャップが、２つ
   の西洋梨形状の開口の重なり合っている端部によっての
   み形成されている請求項７の装置。
9. 【請求項９】前記較正用開口及び／又は前記ガイドがテ
   ーパーコニカル型であることを特徴とする請求項４乃至
   ８の何れかの装置。
10. 【請求項１０】前記較正用開口及び／又は前記ガイドが
    それぞれ位置している前記管状部分が、加熱可能になっ
    ている請求項４乃至９の何れかの装置。
11. 【請求項１１】前記較正用開口又は前記ガイドがそれぞ
    れ位置している前記管状部分、及び、／又は前記モール
    ド、並びに前記ダイが、異なる内側形状又は内側寸法を
    有する他の部品と交換可能になっている請求項４乃至10
    の何れかの装置。