JP3802071B2 - 伸張材料を形成する装置と方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯状フィルムからつながり合った細片を形成する切断装置と、帯状材を伸張させる伸張装置とを有する、特にフィルム形状の帯状金属から、伸張材料を形成する装置と方法に関するものである。
この種の伸張材料は、平面的な支持体材料からなる金属および／または非金属のモノフィラメントおよび／またはマルチフィラメントの複合ハニカムである。複合ハニカムは、たとえばそれぞれ要請されるモジュール、伸張度および硬度を有するコーティングされた紙、ゴム、アルミニウム、特殊鋼、貴金属、セラミック又はプラスチックから形成することができる（たとえば高張力の支持体構造用の炭素繊維／アラミド（Ａｒａｍｉｄ））。
そのために必要とされる金属および／または非金属の平面的な商品からなるフィルムの好ましい材料厚および／または複合厚、並びにこれらの平面的な形成物（複合材料）の可能な組合せは、２５から９０μの間である。
伸張材料は、気候遮断材、熱交換材、スペーサ、火炎防止材、フィルタ、絶縁体、爆発防止材、表面拡大手段、触媒などとして使用することができる。
特に燃料タンクおよび／またはガスタンク（液体ガス）において爆発の危険を減少させるために、所定のアルミニウム合金からなるこの種の伸張材料を使用することがすでに知られており、その場合に伸張材料は、コイル（網状ボール）として、あるいはこの網状物からなる圧縮された丸い物体の形状でタンク内へ挿入されるようにして使用され、そこで著しい表面拡大をもたらすが、タンク体積の数パーセントしか占めない。
同様に、所定のアルミニウム合金のみを使用するこれまでの実地経験は（他の材料は、後に引用する製造方法よって、加工されていない）、この種の爆発防止材の使用者から批判されていることも知られている。というのは、アルミニウムという材料は、それぞれそれと結びついた化学的ないしは冶金的な欠点によって、実際には重要な利用分野のためには使用できないことが明らかにされているからである。
したがって、潜在的な利用者の主要な要請は、伸張材料の材料を使用目的に従って、すなわちたとえば燃料タンクおよび／またはガスタンク内に爆発防止材として使用する場合には、移送すべきまたは貯蔵すべき物質に従って、選択することができ、可能な限り最高の清浄基準で加工されることである。というのは利用者側では、この種の伸張材料が組み込まれるのがクリーンルームということもあるからである。
従来の装置は、この種の要請を考慮していない。
この種の装置は、たとえば欧州出願ＥＰ−Ｂ３４０６１９から知られている。ここでは切断ユニットは協働するカッタードラムからなり、それらのカッタードラムは帯状フィルムに横方向に所定の間隔で、スリットを切り込む。カッタードラムのカッターは自動的に砥がれ、著しい磨耗を受け、それによって頻繁な交換とそれに伴って設備の生産停止をもたらす。カッターの材料と特に硬度が、加工すべき帯状フィルムのための材料選択を制限する。従来技術の切断装置の寸法によって、フィルムの材料、厚み並びに幅とスリットの配置が予め定められる。それぞれの利用分野に応じて実際の種々の要請に適合させることは、不可能である。
さらに、カッタードラムで切断する際に削り屑とわずかな作業小片が落ち、それが上述の使用の多くの場合に望ましくなく、たとえば爆発保護されたタンク内にある燃料内へ達して、フィルタ装置を汚染し、あるいは細かい粒子がフィルタ装置によって回収されない場合には、たとえば内燃機関のピストン内へ達して、そこで過度の磨耗をもたらし、最終的には燃焼室を破壊してしまう。カッタードラムによる切断は、潤滑剤の存在も必要とし、それを切断後に除去しなければならず、それは手頃なコストにおいては不完全にしか成功せず、伸張材料の表面の腐食をもたらす恐れがある。
従って本発明の課題は、このような欠点がもはや発生しない、上述した種類の装置を提供し、かつ方法を見出すことである。任意の寸法を有する種々の材料の加工が、色々な変形例において可能でなければならない。
本発明によれば、上述した種類の装置において、切断装置がレーザービーム、水流又は電子ビームを放出する装置を有し、それらの装置が帯の走行方向に対して横方向にほぼ並べて配置されており、かつ制御装置によって制御されることが提案される。
レーザーで切断する場合には、たとえば削り屑や粒子は落ちず、潤滑剤は必要とされない。それぞれ加工すべき材料の特性、たとえば硬度や厚みに応じて、そして加工された製品に望まれる特性に従って、制御装置を介して切断ビームが調節される。もちろん、制御装置を介して切断の長さを調節することができる。
好ましくはレーザービーム、水流又は電子ビームを放出する装置は個々に位置決め可能であって、ないしはレーザービーム、水流又は電子ビームは互いに無関係に整合可能であるので、帯に任意に切込みを形成することができる。
本発明の好ましい実施形態によれば、レーザービーム、水流又は電子ビームを放出する装置は個々にスイッチオンすることができ、それによって細片の幅が可変になる。たとえばそれぞれ１つおきの切断装置が駆動されない場合には、細片幅が２倍になる。
効果的に利用されるレーザー装置においては、特に、切断に必要なビーム格子を多数の個別レーザーによって発生させるのではなく、この格子を単一のレーザーパルスからエネルギーを供給される、制御可能な偏向光学装置（グラスファイバーなど）によってエネルギーを節約して実現することができる。従ってレーザービームを放出する装置は、単一のレーザーパルスを発生させる装置からエネルギーを供給される、制御可能な偏向光学装置、特にグラスファイバーと接続されている。
そして好ましくは、レーザービーム、水流又は電子ビームを放出する装置は、放出されるエネルギーに関して互いに無関係に調節可能である。必要なエネルギーは、加工すべき材料の硬度と厚み、並びに所望のスリット幅に関係する。
走行方向に対して横および／または縦に延びるスリットを有する、このように前処理されたフィルム帯が、その後空間的に張り広げられることによって（伸張装置）、巻物形状の伸張金属体として形成される。
この様な伸張工程の場合には、前処理された（長手方向に対して横方向に切り込まれた）フィルム帯は拡幅だけでなく、同時に走行方向において短縮されるので、重要なのは、それぞれ同じフィルム帯によって接続された切断及び伸張ユニットが相前後して配置された連続製造装置においては、このような装置が経済的であるのだが、本来の伸張工程の間に、伸張に伴ない発生するフィルム帯の長さ短縮に関連してフィルム帯の通過速度が低下されることである。
伸張自体は、基本的には、切り込みが入れられたフィルム帯がその端縁を保持され、さらに移送されて、中央においては切り込みが入れられたフィルム帯の平面に対して鋭角で上方へ向けられた、乗り上げ体上に延びることによって行われ、その場合に乗り上げ体の代わりに、回転するバンドを選択することも可能であって、そのバンドは好ましくは丸い横断面を有し、かつフィルム帯の材料に比較して高い摩擦係数を有する材料から形成しなければならない。
フィルム帯を保持する端縁側のホルダとして、種々の種類のライノルド（Ｒｅｉｎｏｌｄｓ）−コンベアチェーン、またはその表面が弾性的な材料（天然ゴム、ゴムなど）からなるプラスチックベルトまたは織物ベルトからなる歯付きベルト区間、を使用することができる。乗り上げ体とそれに応じた機械の速度制御を交換することによって、フィルム帯の幾つかの伸張ファクターを変更することができる。
添付の図面には、本発明に基づく装置の可能な実施形態が図示されている。ホルダ１１に支持されているフィルムコイル１から、未処理のフィルム２が引き出されて、加工テーブル１２へ供給される。加工テーブル１２の上方には、帯状フィルム２の走行方向に対して横方向に切断装置３が配置されており、切断装置にはレーザービーム、水流または電子ビーム４を放出する装置が含まれている。切断装置３ないしはその中に含まれているビーム４を放出する装置は、制御装置１３によって管理される。この制御装置１３を介して、個々のビーム４を放出する装置の位置、ビーム４の方位、個々の装置の作動、ビーム４の強度並びにビーム４の切断長さを調節することができる。ビーム４によって切断されたフィルム５は、同時に切断されたフィルム帯５ないしは伸張されたフィルム帯８を前進させる端縁側のホルダ６と、図において図示されている伸張されたフィルム帯８の下方に配置されて、切断されたフィルム帯５を伸張されたフィルム帯８に伸張する乗り上げ体７とからなる伸張装置によって、伸張される。このように切断されて伸張されたフィルム帯８が、粗面巻取りローラ９上に再びコイルとして巻き取られる。

Claims (6)

1. フィルム帯からつながり合った細片を形成する切断装置と、帯を伸張させる伸張装置とを有する、フィルム状の金属帯から、伸張爆発防止材料を形成する装置において、
   切断装置（３）が、レーザービーム、水流又は電子ビーム（４）を放出する複数の装置であって、帯（２）の走行方向に対して横方向に略互いに隣接して配置されている複数の装置、及び、複数の装置のレーザービーム、水流又は電子ビーム（４）の作動／非作動と、放出されるビームの強度を個々に制御する制御装置（１３）を、含む、ことを特徴とする伸張爆発防止材料を形成する装置。
2. レーザービーム、水流又は電子ビームを放出する装置が個々に位置決め可能、ないしはレーザービーム、水流または電子ビーム（４）が互いに独立して方向づけ可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. レーザービーム、水流又は電子ビームを放出する装置が、個々にスイッチオンできることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の装置。
4. レーザービーム（４）を放出する装置が、制御可能な偏向光学装置、特にグラスファイバーと接続されており、それらがレーザーパルスを発生させる単一の装置からエネルギーを供給されることを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の装置。
5. レーザービーム、水流又は電子ビーム（４）を放出する装置が、放出されるエネルギーに関して互いに独立して調節可能であることを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の装置。
6. 切断装置によってフィルム帯からつながり合った細片が形成され、それに続いて切込みを形成されたフィルム帯が伸張装置によって１軸または２軸の伸張を受ける、特にフィルム形状の金属帯から、伸張材料を形成する方法において、
   切断がレーザービーム、水流または電子ビームによって行われ、それらの供給源が帯の走行方向に対して横方向にほぼ並べて配置されており、かつ制御装置（１３）によって制御されることを特徴とする伸張材料を形成する方法。

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