WO1989011357A1

WO1989011357A1 - Procede et dispositif pour fabriquer des corps de remplissage en materiau reticulaire

Info

Publication number: WO1989011357A1
Application number: PCT/EP1989/000535
Authority: WO
Inventors: Michael Max SPÄTH
Original assignee: Spaeth Michael Max
Priority date: 1988-05-17
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1989-11-30
Also published as: EP0342608B1; DE3816792A1; CA1333235C; ZA893608B; AU615759B2; EP0342608A1; JPH03501949A; DE3816792C2; US5247822A; AU3691889A; GR3006742T3; ES2035983T3; ATE81312T1; DE58902403D1; JP2677694B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von F_üll korpern und

Streckmaterial

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Füllkörpern aus sog. Streckmaterial sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Unter Streckmaterial sind dünne Folien, meist aus Metall, Papier, Holz, aber auch aus Kunststoffen zu verstehen, welche zunächst mit einer Vielzahl von einzelnen Schnitten versehen werden, welche alle parallel zueinander, jedoch versetzt, verlaufen und anschließend quer zur Richtung dieser Schnitte gedehnt werden, wodurch ein mehr oder weniger zweidimensionales Gitterwerk mit z. B. rautenförmigen Zwischenräumen und Stegen aus Folien entsteht, deren Dicke dem Abstand der eingebrachten Schnitte entspricht.

Abhängig von der Wahl des Materials sowie der für das Material gewählten Dicke kann ein solches Streckmetall sehr unterschiedlich eingesetzt werden: Angefangen von sehr dünnen Gitterwerken, die beispielsweise als Explosionsschutz bei Tankbehältern, Brandschutz allge¬ mein und ähnlichem dienen können, geht die Verwendung bis zur Herstellung von Fußabtritten, Laufstegen und ähnlichem bei der Verwendung von mehreren mm dicken Blechen.

Einer der Einsatzzwecke von Streckmaterial im folgenden nur noch als Streckmetall angesprochen, besteht auch darin, aus dem im wesentlichen zweidimensionalen - -

Gitterwerk durch Verformen Füllkörper einer bestimmten Form und Größe herzustellen, mit denen Behälter, die flüssige, explosionsgefährdete Stoffe enthalten, wie etwa Treibstrofftanks, nachträglich angefüllt werden. Entzündet sich ein solcher Behälter, so kommt es nicht zu einer-Explosion der im Behälterfreiraum angesammelten explosiven Gase, sondern zu einem normalen, kontrollierten Abbrand des Behälterinhaltes. Obwohl 2i diesem Zweck die Behälter vollständig mit den Füllkörpern gefüllt sein sollen, weisen diese Füllkörper einen .so hohen Anteil an Hohlräumen auf, daß das Fassungsvolumen für die flüssigen Inhalts- Stoffe der Behälter durch das Füllen mit den Füll¬ körpern um etwa 1 Prozent bis 6 Prozent reduziert wir .

Um dies zu erreichen, ist es selbstverständlich not- wendig, daß die Füllkörper nicht nur gleiche Größe und Form, sondern auch etwa die gleiche Dichte und damit Folienmasse enthalten, da nur durch eine gleich¬ mäßige Verteilung der Metallfolie Innerhalb der Füllkörper sowie im weiteren durch eine gleichmäßige Verteilung der Füllkörper im auszufüllenden Behälter

- bedingt durch gleichmäßige Formgebung der Füllkörper - einerseits zuverlässig die explosionsverhindernde Wirkung erreicht und andererseits die Verminderung des Behältervolumens begrenzt werden kann. Daher ist ein Herstellungsverfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens notwendig, bei dem die am

ERSATZBLATT Streckmetall vorgenommenen Veränderungen während der Umarbeitung zu den Füllkörpern ^'gleichmäßig und definiert ablaufen und demzufolge die produzierten Füllkörper nicht nur äußerlich die gleiche Form und Dimension haben, sondern auch eine in etwa gleiche und definierte Innenstruktur.

0 Würde man beispielsweise aus dem zweidimensionalen Gitterwerk des Streckmetalls lediglich rechteckige Stücke ausschneiden und diese wahllos soweit zusammen¬ knüllen, bis sie in etwa kugelige Außenform aufweisen, so würde es dabei wohl immer wieder vorkommen, daß ₅ innerhalb der kugeligen Außenkontur an der einen Stelle das Material sehr stark verdichtet ist und an einer anderen Stelle ein sehr g.roßer Hohlraum bestehen bleibt, was ungleiche Wärmeabfuhr zur Folge hat und somit die Schutzfunktion vermindert. Für das _n ggbfs. nachträgliche Befallen von Kraftfahrzeugtanks und kleineren Benzinkanistern hat sich eine kugelige Form der Füllkörper als geeignet erwiesen, und zwar mit einem Durchmesser von etwa 2 cm.

₅ Zum Herstellen dieser Füllkörper aus Streckmetall sind Verfahren bekannt, bei denen zumindest im letzten Schritt die Endform des Füllkörpers dadurch erzeugt wird, daß das Gitterwerk zwischen zwei Form¬ teilen, die zusammen den gewünschten kugeligen _Q Hohlraum bilden, zur Kugelform zusammengedrückt wird.

Evtl. ist eine dieser Formhälften noch mit einem Aus¬ werfer für den fertigen Füllkörper versehen. Zur

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Erzielung einer gleichmäßigen und definierten Verteilung des Gitterwerkes innerhalb der Kugelform des endgültigen Füllkörpers sind jedoch besonders die der endgültigen Formung vorgeschalteten Bear¬ beitungsvorgänge maßgebend.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von etwa kugeligen Füllkörpern aus Streckmetall zu schaffen, welches möglichst einfach und zuverlässig arbeitet und zugleich Füllkörper mit gleichmäßiger und definierter Verteilung des Gitter¬ werkes innerhalb des Füllkörpers sowie möglichst gleichmäßiger Außenkontur erzeugt, wobei als Aus¬ gangspunkt bandförmig vorliegendes Streckmetall verwendet werden soll.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das bandförmige Streckmetall zunächst durch eine sog. Kalibrieröffήung, z. B. einen zylindrischen Innendurchmesser mit abgerundeten Einlaufkanten, gezogen wird, wodurch das aus Streck¬ metall bestehende Band seitlich zusammengeschoben wird,, also quer zu seiner LängserStreckung und in Richtung der Bandbreite. Diese Kalibrieröffnung kann statt der abgerundeten Einlaufkanten sogar einen Einlauftrichter aufweisen, der sich maximal bis zur vollen Breite des Metallbandes öffnet, vorzugsweise jedoch am Einlauf einen Durchmesser entsprechend der halben Bandbreite aufweist und eine- ebensolche Länge der gesamten Kalibrierδffnung. Hierdurch kommt es in Querrichtung des Bandes zu wellenförmigen Aufwerfungen und demzufolge zu einer Verdichtung von der ursprünglichen Bandbreite auf den Durchmesser der Kalibrieröffnung, in aller Regel jedoch nicht zur Erzeugung eines schlauchfδrmigen Gebildes mit einem Hohlraum in der Schlauchmitte, wobei die Materialdichte nur größer wird, je kleiner der kleinste Öffnungsdurchmesser im Vergleich zur Bandbreite ist.

Das Streckmetall, das nun in etwa die Form eines endlosen Zylinders besitzt, wird anschließend an einzelnen Stellen mechanisch noch weiter quer zu seiner Längserstreckung zusammengeschoben und sogar gequetscht, so daß während dieses Vorganges das Streckmetall zwischen Klemmelementen festsitzt und sich relativ zu diesen Klemmelementen auch in Längsrichtung nicht bewegen kann. Dadurch ist es möglich, diese aus Streckmetall bestehende Wurst abschnittsweise in Längsrichtung weiterzutransportieren, indem die Klemmelemente nach dem Klemmen des Streckmetalls um eine bestimmte Strecke in 'Längsrichtung des Streckmetalis weiterbewegt werden, dort die Klemmung gelöst wird, die Klemmelemente wieder zurückbewegt werden und damit das Streckmetall an der nächsten Stelle von den Klerπmelementen zusammengeschoben und geklemmt' und .anschließend weiter .transportiert wird.

Durch diesen Längstransport wird das Streckmetall durch eine zweite, der KalibrierÖffnung ähnliche, jedoch engere Führung geschoben, welche lediglich dazu dient, das Streckmetall in die kurz hinter der Führung angeordnete Form einzuführen. Besonders bei Streckmaterial aus Kunststoff, aber auch aus Metallen - O -

ist das Beheizen von Kalibrieröffnung und Führung zu empfehlen, wodurch ein leichteres Hindurchgleiten des Streckmaterials erreicht wird. Diese Form besteht beispielsweise aus einem Sackloch, dessen Boden einen Teil der Negativform für den späteren Füllkörper darstellt und dessen Öffnung auf den Auslaß der Führung gerichtet ist. Auf diese Weise ragt das Ende des Stranges aus Streckmetall in das Sackloch hinein. Dieses- Sackloch wird durch die etwa zylindrische Form gebildet, welche durch einen Boden verschließbar ist.

Nunmehr wird der Streckmetallstrang zwischen Führung und Form an einer solchen Stelle von einem Messer durchtrennt, daß der zwischen Schnittstelle und Boden.'i des Sackϊoches der Form liegende, abgetrennte - Strang des Streckmetalls in der Form verbleibt und zwischen 0,8 und 2,0 mal so lang ist wie der Durch¬ messer der Form, wobei Faktor 1,2 das beste^Ergebnis brachte.

Anschließend wird diese Form aus ihrer mit der Führung fluchtenden Position hinwegbewegt., um das Einwirken eines Stempels z. B, halbkugelförmig auf die Form zu ermöglichen. Dieser Stempel päJ3t von seinem Umfang her genau in das Sackloch, und bildet mit seiner Stirnseite den zweiten Teil der negativen Form, ergänzend zum Boden des Sacklochs, wodurch die Außen¬ kontur des Füllkörpers festgelegt wird. Sollen diese

ERSATZBLATT - l -

Füllkörper Kugelform aufweisen, so werden sowohl die Stirnfläche des Stempels als auch der Boden des Sacklochs jeweils etwa halbkugelige Kontur aufweisen, und ebenso werden sowohl die Kalibrieröffnung als auch die Führung einen runden Querschnitt aufweisen, welcher, abgesehen von der Abrundung der Einlaufkanten, entweder gleichbleiben oder sogar konisch zulaufen kann.

Selbstverständlich ist es vorteilhaft, sowohl Kalibrier¬ öffnung, als auch die Führung, als auch die Form und deren Boden austauschbar zu gestalten, um eine andere Form oder Dimension der Füllkörper oder der Zwischen¬ stufenprodukte zu erzielen.

Aus diesem Verfahrensablauf ist zu ersehen, daß sämtliche Einwirkungen auf das Streckmetall, also die einzelnen beschriebenen Bearbeitungsschritte, von der Querverdichtung in der Kalibrieröffnung, der diskontinuierlichen Quetschung in bestimmten Abständen als auch der Verdichtung des Strangab¬ schnittes zur Kugelform definiert ablaufen und damit auch ein definiertes Ergebnis hinsichtlich der späteren Dichte- und Verteilung des Materials im Inneren der Füllkörper ergibt.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß es geeignet ist, im Rahmen einer Vorrichtung zu einem kontinuierlich arbeitenden Verfahren gestaltet zu werden, obwohl' einzelne Bearbeitungsschritte, nämlich das abschnittweise Quetschen, Schneiden sowie Verdichten zu Kugelform^", diskontinuierlich arbeiten. - t -

Die Anwendung dieses Verfahrens in einer diesbezüglich geschaffenen Vorrichtung geht folgendermaßen vor sich: Das Streckmetall wird als zweidimensionales, band¬ förmiges Gitterwerk angeliefert. Es kann von einer Rolle geliefert werden oder auch direkt aus einer davor angeordneten Vorrichtung zur Herstellung des bandförmigen Streckmetalls in die Vorrichtung zum Herstellen von Füllkörpern eingespeist werden.

Wie bereits beschrieben, wird dieses bandförmige Streckmetall zunächst durch eine sog. Kalibrieröffnung hindurchgezogen, welche aus einem Durchlaß mit kreisförmigem Querschnitt und abgerundeten Ein¬ laufkanten besteht, welche in einer dicken Platte aus Metall oder einem ähnlichen harten Werkstoff angeordne ist.^" Dabei kann sich der Querschnitt in Längsrichtung der Öffnung verkleinern, so daß die Öffnung eine konische Form aufweist,, oder auch gleichbleiben, s"o daß es sich im wesentlichen um eine zylindrische Form der Öffnung handelt. Die axiale Länge dieser Kalibrierδffnung sollte wenigstens das Doppelte ihres Durchmessers betragen, Dadurch wird das bandförmige Streckmetall quer zu seiner Längsrichtung zusammengeschoben und gefaltet, so da^'ß ein Strang mit einem Querschnitt entsteht, der in etwa dem Querschnitt am Ende der Kalibrier¬ öffnung entspricht. Dieser Strang muß nun in bestimmten Abständen quer zu Längsrichtung weiter verdichtet und gequetscht werden. Dies geschieht dadurch, daß nach der Kalibrieröffnung quer zur Längsrichtung des Stranges unmittelbar hinterein¬ ander zwei Platten angeordnet sind, welche jeweils

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identische, etwa birnenförmige Durchbrüche aufweisen. Allerdings sind diese Durchbrüche in den beiden Platten spiegelverkehrt und nur teilweise überdeckend zueinender angeordnet, also so, daß die Längsachsen der Birnenform in den beiden Platten parallel zueinander verlaufen, bei Deckung der dicken Enden der beiden Birnenformen jedoch die dünnen Enden in den beiden Platten in verschiedene Richtungen weisen. Diese Durchbrüche müssen so dimensioniert sein, daß bei Überdeckung der dicken Enden der beiden birnen¬ förmigen Durchbrüche ein.freier Durchlaß entsteht, welcher größer ist als der Querschnitt des aus .der Kalibrieröffnung austretenden Strangs,aus Streckmetall, der ja immer durch den freien Durchlaß der beiden Platten verlaufen muß.

Werden nun die beiden Platten relativ zueinander entlang der Längsachse der birnenförmigen Durchbrüche, aber in entgegengesetzten Richtungen, also jeweils in Richtung des dünnen Endes der birnenförmigen Öffnung der anderen Platte verschoben, so wird hierdurch eine kontinuierliche Verengung des freien Durchlasses durch die beiden Platten erreicht, ähnlich dem

Schließen der mechanischen Blende eines Photoapparates. Hierdurch wird der sich durch den freien Durchlaß durch die beiden Platten hindurcherstreckende Strang quer zu seiner Längsrichtung weiter zusammengeschoben und letztendlich zwischen den beiden Platten gequetscht. Sobald dies der Fall ist, werden die

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beiden Platten zusammen um eine bestimmte Strecke in Längsrichtung des Stranges weiterbewegt, wodurch auch der ganze aus Streckmetall bestehende Strang wegen seiner Klemmung zwischen den beiden Platten um die gleiche Strecke in Längsrichtung weitertrans¬ portiert wird. Anschließend wird durch Relativbewe- gung der beiden Platten zueinander die Klemmung des

Stranges gelöst, indem die freie Durchlaßöffnung wieder auf das ursprüngliche Maß vergrößert wird, und die beiden Platten werden zusammen wieder entlang der Längsrichtung des Stranges zur ursprünglichen Position zurückbewegt, um die nächste Verdichtung und Klemmung des Stranges vornehmen zu können.^" Durch diese Klemmung wird das Streckmetall nicht nur quer zu seiner Längsrichtung beliebig weiter ver¬ dichtet, sondern" es wird auch die Querfaltung des ursprünglichen Bandes aus Streckmetall, wie sie in der Kal.ibrierδffnung geschehen war, durch das Zusammenquetschen endgültig fixiert. Dadurch wird die Verteilung des Materials in Querrichtung des Stranges praktisch irreversibel festgelegt, so daß eine erneute Umverteilung nur durch gezielten mechanischen Aufwand bewirkt werden könnte. Gleichzeitig wird durch diese Querverdichtung an einzelnen Stellen des Stranges auch eine Verringerung des gesamten StrangquerSchnitts erreicht, da ja die Verdichtung nicht nur an einem bestimmten axialen Punkt des Stranges erfolgt, sondern auch in einem gewissen Bereich vor und hinter diesem axialen Punkt - ΛA -

des Stranges ein kontinuierlicher Querschnittsüber- gang stattfindet. Da der Abstand der Klemmstellen in axialer Richtung des Stranges kleiner ist als der Bereich, in dem Auswirkungen auf den Querschnitt des Strangs erfolgen, wird der gesamte Strang, wenn auch unterschiedlich stark, in diesem Arbeitsschritt eingeschnürt.

Durch den Transport in Längsrichtung wird dieser weiter verdichtete Strang anschließend in eine Führung mit rundem Querschnitt eingeleitet, welche

von der Form her der .Kalibrieröffnung 'entspricht, jedoch geringere Querschnittsabmessungen entsprechend dem verringerten Querschnitt des Stranges aufweist. Diese Führung dient der Einleitung des Strangs in die dahinter angeordnete Form, weiche aus einem in einem metallischen Körper angeordneten Sackloch besteht, welches mit seiner offenen Seite dem Auslaß der Führung zugewandt ist. Dabei bildet der Boden des Sacklochs einen Teil der Kontur zum Formen des Füllkörpers. Die Länge des Sacklochs ist so zu wählen, daß der darin befindliche Teil des Strangs, bei einem bis zum Boden des Sackloches eingeschobenen Strang genau der Menge an Streckmetall entspricht, den der spätere Füllkörper enthalten soll.

ist nun der Strang aus Streckmetall durch die

Führung hindurch in das Sackloch bis zum Anschlag am Boden des Sacklochs eingeschoben, so wird der Strang durch eine Zwischenführung und ein vorgeordnetes Messer durchtrennt.

ER_SΛTHΞLATT ~ Λ L -

Anschließend wird die Form mit dem darin befindlichen Strangabschnitt aus der Führung nachgeschalteten Position wegbewegt, um einen Stempel in das

Sackloch einzuführen, dessen Außenumfang genau dem Innenumfang des Sackloches entspricht und dessen Stirnseite, zusammen mit dem Boden des Sackloches die Kontur für den Füllkörper vorgibt. Sollen kugelförmige Füllkörper erzeugt werden, so weisen sowohl der Boden des Sackloches als auch die Stirnfläche des Stempels konkave, etwa halbkugelige Form auf, so daß bei vollständig in das Sackloch eingeschobenem Stempel ein kugelförmiger Hohlraum entsteht, auf den der Strangabschnitt des Streckmetalls komprimiert wird, so daß ein kugelförmiger .Füllkörper entsteht.

Das Wegbewegen der Form aus der zur Führung fluchtenden Position geschieht dadurch, ^"daß nicht eine Einzelform hinter der Führung angeordnet ist, sondern ein Formrevolver, ^• auf dem sternförmig mehrere Formen angeordnet sind, deren Sacklöcher von der Außenseite her zugänglich sind, wobei der Sternrevolver so angeordnet ist, daß seine Drehachse quer zur Längs¬ achse der Führung verläuft und sich mit dieser so kreuzt, daß durch Drehen des Formrevolvers die einzelnen Formen, jeweils in Positionen knapp hinter dem Auslaß der Führung und fluchtend mit dieser gebracht werden können.

EftSAT i ∑' ? - 2 -

Befindet sich nun ein abgetrennter Strangabschnitt in der Form, welche sich momentan unmittelbar hinter der Führung befindet, so wird der Formrevolver anschließend um eine Position weitergedreht, also bis sich die nächste Form direkt hinter dem Auslaß der Führung befindet. Auf diese Weise ist die Form, in der sich bereits der abgetrennte Strangabschnitt befindet, ebenfalls weiterbewegt worden, und sollte sich nun fluchtend zum Stempel befinden, welcher anschließend auf die Form einwirkt. Durch schritt¬ weises Weiterdrehen des Formrevolvers neigt sich die Öffnung des Sacklochs immer mehr nach unten, bis der fertige, in der Form liegende Füllkörper aus der Form heraus nach unten in dinen Sammelbehälter fällt.

' Sollte dies aufgrund eines Festpressens oder Fest- klebens in der Form nicht geschehen, so muß der fertige Füllkörper durch einen Auswerfer aus der Form herausgedrückt werden. Dies geschieht dadurch, daß der Boden des Sacklochs nicht einstückig zusammen mit den Wänden ausgebildet ist, sondern sich relativ zu den Wandungen des Sacklochs in axialer Richtung innerhalb der Form mittels eines Stößels bewegen kann. Durch eine Bewegung des Bodens des Sackloches in Richtung auf die freie Öffnung kann also der Füllkörper aus der Form herausgeschoben werden.

Zu diesem Zweck sollte der Formrevolver vorzugsweise mit einer geraden Anzahl von Formen bestückt und so

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ausgebildet sein, daß die Böden der einander gegenüberliegenden Formen mechanisch miteinander verbunden sind und sich um eine bestimmte Strecke in axialer Richtung der Sacklöcher verschieben können. Auf diese Weise kann beim Einpressen des Stempels in die zu diesem gerade fluchtende Form der Boden des Sackloches dieser Form in Richtung auf den Mittelpunkt des Formrevolvers zubewegt werden, was zur Folge hat, daß sich der Boden des Sackloches der gegenüberliegenden Form vom Mittelpunkt bzw. der Drehachse des Formrevolvers weg, also auf die Öffnung des Sackloches zubewegt, wodurch- ein evtl. noch in dieser Form befindlicher Füllkörper ausgestoßen wird. Hierzu sollte vorzugs¬ weise jeder der Böden der Sacklöcher gegenüber der Mitte des Formrevolvers abgefedert sein, damit beim Zurückziehen des Stempels aus der einen Form beide Böden wieder jeweils die Ausgangslage, nämlich die Mittellage zwischen den beiden Sacklochöffnungen einnehmen.

Selbstverständlich, kann eine derartige Vorrichtung parallel nebeneinander eine ganze Reihe von

Streckmetall-Bändern verarbeiten, was zur Folge nätte, daß die Kalibrieröffnungen und Führungen entsprechend oft nebeneinander in Metallschienen angeordnet sein müssen und auch die beiden unmittelbar hintereinander angeordneten Platten eine" entsprechende Anzahl von jeweils birnenförmigen Üffnungen aufweisen. Für den Formrevolver bedeutet dies, daß mehrere in axialer Richtung des Formrevolvers hintere-inander liegende Revolver zu ' \ 5 -

einer Art Walze zusammengefaßt werden, auf der sich in entsprechenden radialen Winkellagen jeweils eine ganze Reihe von Formen befindet, auf die in einer bestimmten Position natürlich auch eine entsprechende Anzahl von Stempeln einwirken.

Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Vorrichtung soll im folgenden anhand der Fig. beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1: eine Prinzipdarstellung einer Aufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, ,

Fig. 2: eine Seitenansicht dieser Vorrichtung,

Fig. 3: eine Ansicht einer Kalibrieröffnung bzw. einer Führung in axialer Richtung,

Fig. 4: eine Aufsicht auf die beiden hintereinander liegenden Platten in axialer Längsrichtung,

Fig. 5: eine Darstellung gemäß der Fig. 4, jedoch mit anders geformten Durchbrüchen in den Platten,

Fig. 6: einen Querschnitt durch eine Kalibrieröffnung bzw. eine Führung mit einer gegenüber den Fig. 1 und 2 unterschiedlichen Form.

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In Fig. .ist die komplette Vorrichtung zur Herstellung von kugelförmigen Füllkörpern aus bandförmigem Streck- metall in der Aufsicht dargestellt, während Fig. 2 die gleiche Anlage in einer Seitenansicht zeigt.

In beiden Fällen läuft von der linken Seite her das Band 1, bestehend aus Streckmetall, zunächst in eine Kalibrieröffnung 4 ein. Diese Kalibrieröffnung 4 ist mehr oder weniger ein Trichter mit etwa kreis¬ förmigem Querschnitt, welcher auf der Einlaufseite des Bandes 1 eine stark abgerundete Einlaufkante 25 aufweist. In den Fig. 1 und 2 ist diese Kalibrieröffnung 4 - abgesehen .von der Rundung der Einlaufkante 25 - mit zylindrischer Form dargestellt, während in Fig. 6 die spezielle Ausgestaltung mit sich ver¬ jüngendem Querschnitt, also in Form eines Kegelstumpfes mit gerundeten Einlaufkanten, dargestellt ist. Durch das Hindurchziehen durch diese Kalibrieröffnung 4 wird das vorher im wesentlichen zweidimensional ausliegende Band 1 quer zu seiner Längsrichtung 3 zusammengeschoben und zu Falten aufgeworfen und damit zu einem Strang 2 mit im Querschnitt etwa runder Außenkontur verdichtet.

Nach der Kalibrieröffnung ist ein Längstransport 26 angeordnet, welcher zugleich den Querschnitt des Strangs 2 weiter verringert, jedoch nicht gleichmäßig über die ganze Länge des Strangs 2, sondern an einzelnen Stellen des Stranges. Dieser Längstransport 26 besteht aus zwei parallel nebeneinander und quer zur Längsrichtung 3 angeordneten Platten 13, die jeweils mit Öffnungen 9 versehen sind. Diese Öffnungen 9 weisen eine^*birnenförmige Kontur auf,

EBSAiZBLATT - - -

wie die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Aufsichten auf die Platten 13 zeigen. Diese birnenförmigen Öffnungen 9 weisen somit einerseits ein dickes Ende 11 und andererseits ein dünnes Ende 12 auf. Die beiden Platten 13 sind parallel zueinander verschiebbar und zwar ebenfalls wieder quer zur Längsrichtung 3 des Stranges 2, wobei die birnenförmigen Öffnungen 9 in den Platten 13 so angeordnet sind, daß die Symmetrie¬ achse 10 der birnenförmigen Öffnungen 9 parallel zur Bewegungsrichtung der Platten 13 verläuft. Darüberhinaus weisen beispielsweise die dünnen Enden

12 der Öffnungen 9 in den beiden benachbarten Platten in jeweils gegensätzliche Richtungen. Damit können sich die beiden Öffnungen 9 niemals vollständig überdecken,sondern es kann lediglich ein größtmöglicher freier Durchlaß 14 durch die Platten 13 dadurch erzielt werden, daß die beiden dicken Enden 11 der birnenförmigen Öffnungen 9 zur Deckung gebracht werden. Dieser größtmögliche freie Durchlaß 14 muß mindestens so groß sein wie der Querschnitt des Stranges 2 nach dem Austritt aus der beheizbaren Kalibrieröffnung 4, da er durch diesen größtmöglichen freien Durchlaß 14 in den Platten 13 hindurch in die Führung 5 verlaufen muß .

In einem festen Turnus werden nun die beiden Platten

13 parallel gegeneinander verschoben, bis anstelle der dicken Enden 11 nunmehr die dünnen Enden 12 der

Öffnungen 9 in Überdeckung sind, wodurch sich der freie Durchlaß 14 durch die Platten 13 stark verringert. Hierdurch wird der 'Querschnitt des Stranges 2 stark verringert und der Strang 2 nicht nur zusammengeschoben, sondern sogar zwischen den beiden Platten 13 gequetscht und damit festgehalten.

ERSA^" .ATT - A -

In dieser gegenseitigen Lage der beiden Platten 13 werden diese zusammen mit dem festgeklemmten Strang 2 um einen gewissen Hub 16 in der Längsrichtung 3 des Strangs 2 bewegt, wodurch der gesamte Strang 2 sowie das Band 1 vor der Kalibrieröffnung 4 um die Strecke des Hubs 16 in Richtung auf die Führung 5 und in diese hinein bewegt werden. Nach Durchlaufen des Hubs 16 werden die beiden Platten 13 wieder relativ zueinander so bewegt, daß die beiden dicken Enden 11 der Öffnungen 9 in Deckung liegen, wodurch der größtmögliche freie Durchlaß 14 entsteht und die Platten 13 entlang des Strangs 2 um den Hub 16 zurückbewegt werden können, um an, einer weiteren Stelle den Strang 2 zusammenzudrücken und dadurch festzuhalten für den nächsten Transport um den Hub 16.

Die bei diesem Arbeitsschritt erfolgende Einschnürung des Strangs 2 an einzelnen Stellen ist so groß, daß der Hub 6, der ja zugleich der Abstand der Ein¬ schnürungsstellen des Strangs 2 ist, nicht ausreicht, um an den Stellen in der Mitte zwischen den Einschnürungs- punkten den ursprünglichen Querschnitt des Strangs 2, wie er beim Verlassen der Kalibrierδffnung 4 vorhanden ist, zu erhalten. Anders ausgedrückt ist der Abstand und Hub 16 zwischen den Einschnürungsstellen des Strangs 2 so klein, daß durch die Einschnürung des Strangs 2 an einzelnen Stellen praktisch über die ganze Länge des Strangs eine mehr oder weniger starke Querschnittsverringerung- eintritt. - ^ -

Aus diesem Grunde ist die Führung 5, die im wesentlichen aus einem Rohrstück 6 mit rundem Innendurchmesser und abgeschrägter, gerundeter Einlaufkante 35 besteht, etwas kleiner gestaltet als die Kalibrieröffnung 4, ansonsten jedoch dieser hinsichtlich der Gestal¬ tungsmöglichkeiten (s. Fig. 3 und 6) sehr ähnlich. Weiterhin sollte sowohl bei der Kalibrieröffnung 4 als auch bei der Führung 5 beachtet werden, daß die axiale Länge sowohl der Kalibrieröffnung 4 als auch der Führung 5 auch abzüglich der Rundung der Einlaufkante noch mindestens dem Auslaßdurchmesser am Ende der Kalibrieröffnung 4 bzw. Führung 5 entspricht.

Die Führung 5 dient dazu, den Strang 2 in die knapp dahinter liegende Form 7' einzuleiten, welche zusammen mit dem Boden -21, der eine Hälfte der Negativform des späteren Füllkörpers 24 darstellt, ein Sackloch 18 bildet. Die Wände des Sacklochs 18 dienen später als Führung für einen Stempel 8, der zwischen den Wandungen des Sacklochs 18 auf den Boden 21 zuge¬ führt wird, und dessen konkav geformte Stirnseite 28 die andere Hälfte der Außenkontur des späteren Füllkörpers 24 formt.

Um eine definierte Menge von Streckmetall in der Form 7 zu einem Füllkörper 24 zusammenzupressen, wird zunächst der Strang 2 bis zum Anschlag auf dem Boden 21 des Sacklochs 18 in die Form 7 eingeführt und anschließend durch eine Schneidvorrichtung 15 zwischen dem die Führung 5 bildenden Rohrstück 6

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und der Form 7 durch.trennt. Diese Schneidvorrichtung 15 besteht aus einem Messer 17, welches den Strang 2 gegen die Auslaßkante des die Führung 5 bildenden Rohrstücks 6 abschert. Dadurch befindet sich nunmehr ein definierter Abschnitt 23 des Strangs 2 innerhalb der Form 7, welche aus ihrer mit der Führung 5 fluchtenden Position weggedreht wird, um den Stempel 8 auf diesen Abschnitt 23 aus Streckmetall einwirken zu lassen, um ihn zu einem kugelförmigen Füllkörper 24 umzuformen.

Dieser Positionswechsel der Form 7 geschieht dadurch, daß auf einem Formrevolver 19 mehrere Formen 7 radial so angeordnet sind, daß ihre Sacklöcher 18 mit der freien Öffnung radial nach außen weisen. Die Drehachse 20 des Formrevolvers 19 liegt dabei quer zur Längsrichtung 3 des Strangs 2 und die ganze Anordnung und Gestaltung des Formrevolvers 19 ist so gewählt, daß durch Drehung des Formrevolvers 19 die Formen 7 einerseits fluchtend zur Führung 5 und andererseits fluchtend zu Stempel 8 eingestellt werden, können.

Deshalb kann eine Form 7, nach Durchtrennen des Strangs 2, mit dem darin befindlichen Abschnitt 23 so um die Drehachse 20 des Formrevolvers 19 geschwenkt werden, daß sie zum Stempel 8 fluchtet, welcher zwischen die Uände des Sackloch.es 18 einfährt und den Abschnitt 23 zwischen seiner konkaven Stirnseite 28 und dem ebenfalls konkaven Boden 21 des Sackloches 18 zu einer Kuσel formt. - ZA -

Wenn sich dieser Vorgang bei der nächsten Form 7 wiederholt, wird die bisher betrachtete Form 7 mit dem darin befindlichen 'Füllkörper 24 ebenfalls um eine Drehposition weiterbewegt und befindet sich bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform mit vier Formen 7 auf einem Formrevolver 19 nunmehr in der waagerechten Lage gegenüber der Führung 5. Bei Weiterdrehen in die untere Lage am Formrevolver 19 fällt nunmehr der Füllkörper 24 nach unten in einen Auffangbehälter 27 heraus. Ist dies nicht der Fall, so muß der Füllkörper 24 aus der Form 7 herausgedrückt werden.

Dies ist- dadurch möglich, daß der Boden 21 des Sacklochs 18 in axialer Richtung des Sacklochs 18 beweglich ist. Zusätzlich sind bei gerader Anzahl von Formen 7 auf einem Formrevolver 19 wie im hier gezeichneten Fall die Böden 21 zweier gegenüberliegender Formen 7 mechanisch fest über einen Stößel 30 miteinander verbunden. Sobald also der eine Boden 21 zur Drehachse 20 des Formrevolvers 19 hinbewegt wird, bewegt sich der gegenüberliegende Boden 21 von dieser weg. Dadurch kann erreicht werden, daß beim Einpressen des Stempels 8 in die am Formrevolver 19 in Fig. 2 obenliegende Form 7 der entsprechende obenliegende Boden 21 etwas in Richtung auf die Drehachse 20 nachgibt, wodurch der untenliegende Boden 21 den ggf. noch in der unteren Form 7 liegenden Füllkörper 24 aus dieser Form herauspreßt.

ERS. AT2SLATT -ZI -

Selbstverständlich muß diese Koppelung der gegen¬ überliegenden Böden 21 innerhalb der gleichen Radialebenen des Formrevolvers 19 durch entsprechende wechselseitige Aussparungen der jeweiligen Stößel 30, wie in Fig. 2 zu sehen, mechanisch ermöglicht werden. Ebenfalls sind Federn oder andere Einrichtungen vorzusehen, welche nach einer solchen Auslenkung der gegenüberliegenden Böden 21 aus ihrer Normallage die Rückbewegung in die Ausgangslage ermöglichen. Beispielsweise könnte dies durch Abfedern gegenüber einem im Zentrum des Formrevolvers 19 liegenden Anschlag erfolgen.

In Fig. 3 ist eine Aufsicht auf eine Kalibrieröffnung 4 in Blickrichtung der Längsrichtung 3 dargestellt. Dabei kann es sich ebenso um eine entsprechende Aufsicht auf die Führung 5 handeln. In beiden Fällen ist einerseits der freie, innere Durchmesser zu erkennen und andererseits als ringförmige Zone die abgerundete Einlaufkante 25 bzw. 35.

In den Fig. 4 und 5 ist die gegenseitige Überlappung der zugeordneten Öffnungen 9 in den hintereinander- liegenden Platten 13, ebenfalls in Blickrichtung der Längsrichtung 3 zu sehen. In Fig. 5 handelt es sich dabei um eine mehr oder weniger gerade äußere Verbindungslinie zwischen dem dicken Ende 11 und dem dünnen Ende 12 der birnenförmigen Öffnung 9, während in Fig. 4 hierfür ein geschwungener Übergang gewählt wurde. In beiden Fällen sind die beiden Öffnungen 9 in einem Überlappungszustand dargestellt, in dem lediglich noch die dünnen Enden 12 überlappen und somit nur ein sehr kleiner freier

Durchlaß 14 für den während des Arbeitsprozesses darin befindlichen Strang 2 zur Verfügung stellt. Die Kontur der Öffnung 9 der dahinterliegenden, unsichtbaren Platte 13 wurde gestrichelt dargestellt. - Z 3 -

In Fig. 6 ist weiterhin die Möglichkeit der konischen Form sowohl der Kalibrieröffnung 4 als auch der Führung 5 dargestellt, unbenommen der Tatsache, daß in beiden Fällen die Einlaufkante 25 bzw. 35 abgerundet sein sollte.

Wie den Fig. 1 und 2 weiterhin zu entnehmen ist, sind die Rohrstücke 6, durch welche die Kalibrieröffnung

4 als auch die Führung 5 gebildet werden, auswechsel¬ bar. Gleiches gilt auch für die Formen 7 mit den zugehörigen Böden 21. Dadurch wird ermöglicht, daß nicht nur ein leichteres Austauschen der besagten Teile bei Abnutzung möglich ist, sondern auch eine einfache Umrüstung der Vorrichtung bei anderen Anforderungen an Form oder Abmessungen der Füllkörper bzw. der Zwischenstufenprodukte, wenn dies gewünscht wird.

Ebenso ist den Fig. 1 und 2 zu entnehmen, daß Kalibrieröffnung 4 und Führung 5 entweder durch ein einstückiges Bauteil entsprechend großer axialer Länge gebildet werden können, wie hier bei der Führung 5 verwirklicht, oder aber auch durch eine mehrstückige Ausbildung, beispielsweise ein massives Bauteil, welches den kleinsten Querschnitt wie bei der Kalibrieröffnung 4 bildet, sowie einen vorgesetzten, aus dünnerem Material gebildeten Einlauftrichter 31.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Her¬ stellen von Füllkörpern und Streck- aterialPatentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Füllkörpern aus bandförmigem Streckmaterial, z. B. Streckmetall aus Aluminium d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß a) das aus Streckmaterial bestehende Band (1) beim Durchlaufen einer Kalibrierδffnung (4) quer zu seiner Längsrichtung (3) zu einem Strang (2) mit etwa runden Querschnitt zusammengeschoben wird, b) der Strang (2) dahinter in Abständen quer zur Längsrichtung (3) mechanisch weiter zusammen¬ geschoben und dabei in Längsrichtung (3) dis¬ kontinuierlich weitertransportiert wird, c) und zwar durch eine Führung (5) mit rundem

Querschnitt hindurch, dj bis das. vorderste Stück des Stranges (2) in eine Form (7) hineinragt, e) worauf der Strang (2) zwischen Führung (5) und Form (7) durchtrennt wird, und f) der in der Form (7) befindliche Abschnitt (23) des Stranges (2) durch einen Stempel (8) , der in die Form (7) hineingeführt wird, zu dem beabsichtigten Füllkδrper (24) zusammengedrückt wird,

2. Vorrichtung zum Herstellen von Füllkörpern aus bandförmigem Streckmaterial, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Baugruppen für jedes zu verarbeitende Band (1 ) , welche in Durchlaufrichtung des Streck- metalles in der folgenden Reihenfolge angeordnet sind: a) eine Kalibrieröffnung (4) mit etwa rundem

Querschnitt, trichterförmigem Einlauf und gerundeten Einlaufkanten (25) , b) einen Längstransport (26) , bestehend aus zwei unmittelbar hintereinander, quer zur Längs- richtung (3) des Stranges (2) angeordneten

Platten' (13), welche Öffnungen (9) aufweisen, so daß "sich bei Parallelverschiebung der beiden Platten (1.3) relativ zueinander der freie Durch¬ laß durch die Platten verringert, wodurch der Strang (2) weiter im Querschnitt reduziert und auch geklemmt wird, c) so daß in diesem geklemmten Zustand durch Be¬ wegung _.der Platten (13) in Längsrichtung (3) um einen bestimmten Hub (16) ein Transport des Stranges (2) in Längsrichtung (3) erfolgt, d) eine Führung (5) , bestehend aus einem Rohrstück (6) mit rundem Innendurchmesser, e) eine Schneidvorrichtun (15) unmittelbar am

Ende der Führung (5) , bestehend aus einem Messer (17) , welches den Strang (2) am Ende des

Rohrstückes (6) abschert, f) einen unmittelbar an die Schneidvorrichtung (1-5) anschließenden .Formrevolver (19) , beste¬ hend aus einer geraden Anzahl von sternförmig

^"ZSLÄTT angeordneten Formen (7) , wobei die Drehachse (20) des Formrevolvers quer zur Längsrichtung (3) des Stranges (2) verläuft, g) wobei jede Form (7) je ein Sackloch (8) auf¬ weist, welches mit der Führung (7) fluchten kann und zu dieser hin geöffnet ist, h) wobei der Boden (21) ^"des Sackloches (18) in axialer Richtung des Sackloches (18) beweglich ist und je zwei Böden (21) der einander am Formrevolver (19) gegenüberliegenden Formen (7) miteinander verbunden sind, und i) einen Stempel (8) , der -genau in das Sackloch (18) paßt und fluchtend zum Sackloch (18) einer

Form (7) geführt ist, die an dem Formrevolver (19) benachbart zu der Form (7) sitzt, die gerade mit der Führung (5) fluchtet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einlaufkanten (35). der Führung (5) trichter¬ förmig und gerundet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der kleinste Durchmesser der Kalibrieröffnung (4) T/4 bis T/10 der Breite des Bandes (1) beträgt.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Öffnungen (9) der Platten (13) birnenförmig sind, mit einer Längsachse in Bewegungsrichtung der Platten, und einem Durchmesser am dickeren Ende (11) der Öffnung, welcher mindestens dem Durchmesser der Kalibrierö fnung (4) entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die beiden Platten (13) von der Stellung, in der die dicken Enden (11) der beiden Öffnungen (9) den freien Durchlaß (14) bilden, in die Richtung längs der Symmetrieachse (10) der Öffnungen (9) relativ und parallel zueinander verschiebbar sind, daß der freie Durchlaß (14) nur noch durch die'Überdeckung der dünnen Enden (12) der birnen- förmigen Öffnungen (9) gebildet wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Hub (16) das Ein- bis Dreifache des Durchmessers der Füllkörper (24) beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Länge des Abschnittes (23). des Stranges (2) das 0,8 bis 2,0, insbesondere das 1,2-fache des

Durchmessers des Füllkörpers (24) beträgt.

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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Boden (21) der Form (7) und die Stirnseite

(28) des Stempels (8) jeweils etwa konkave Halbkugelform aufweisen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kalibrieröffnung (4) und/oder die Führung (5) konisch verlaufen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rohrstücke (6) , in denen sich die Kalibrier¬ öffnung (4) bzw. die Führung (5) befinden, beheizbar sind.

12. ^"Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rohrstücke (6) , in denen sich die Kalibrier- δffnung (4) bzw. die Führung (5) befinden, und/oder die Form (7) und der Stempel (8) austauschbar gegen andere Exemplare mit unterschiedlicher

Innenkontur bzw. Innenabmessungen sind.