專利名稱：制造拉伸材料的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造拉伸材料，尤其由金屬箔帶制造拉伸材料的裝置及方法，這種裝置具有將箔帶裁切成條帶的裁切裝置和用于拉伸條帶的拉伸裝置。
這種拉伸材料可以是金屬的或非金屬的單纖維或多纖維的由平面承載材料構(gòu)成的復(fù)合蜂房材料。這種復(fù)合蜂房材料可以由涂膜紙，橡膠，鋁，優(yōu)質(zhì)鋼，貴金屬，陶瓷或塑料材料根據(jù)所需的模件，延伸率和硬度加工而成(例加用于高強(qiáng)度承載結(jié)構(gòu)的碳素纖維/蜂房狀材料)。
這種由金屬和/或非金屬板材，以及可能的平面結(jié)構(gòu)(復(fù)合材料)組合所形成的箔材或復(fù)合材料的厚度在25至90微米之間。
這種拉伸材料可以應(yīng)用于空氣隔離、熱交換、間距固定、阻燃、濾芯、絕緣、防爆、表面擴(kuò)大、催化器等相應(yīng)場合。
由一種特定的鋁合金材料所制成的這種拉伸材料已經(jīng)在減少動(dòng)力燃料罐和液化氣罐爆炸危險(xiǎn)方面廣為人知，在此要求這種卷材以網(wǎng)狀卷筒或通過由這種網(wǎng)格鍛造形成的圓柱體的形式應(yīng)用于罐中，使其表面顯著增加，然而只占罐裝體積很小比例。
同樣所周知的是，在迄今為止的實(shí)踐中只使用這種特定的鋁合金(其它的材料由于還沒有制造工藝而沒有加工出來)。這種鋁材在實(shí)踐中對(duì)于一些基本的應(yīng)用領(lǐng)域，由于有關(guān)的化學(xué)方面的或冶金方面的缺陷已表明是不可用的，因而在具有所述防爆要求的用戶那兒會(huì)受到批評(píng)。
這些潛在用戶的主要要求是，可以根據(jù)應(yīng)用目的(例如用來作為運(yùn)輸或貯存動(dòng)力燃料或液化氣的罐體結(jié)構(gòu)的防爆層)來選擇拉伸材料的原料并以最清潔的方式對(duì)其進(jìn)行加工，因?yàn)閷?duì)部分用戶來說，這種拉伸材料要安裝在凈化空間內(nèi)。
目前的裝置還未考慮這方面的要求。
這樣一種裝置例如由EP-B340619已為公眾所知。在此這種裁切單元由組合作用的刀輥所組成，這種刀輥不僅在橫向而且在縱向以給定的間距在箔帶上切口。這種刀輥的刀是自鋒利的，并伴有強(qiáng)烈的磨損，這種磨損導(dǎo)致頻繁的換刀，進(jìn)而使生產(chǎn)設(shè)備中斷運(yùn)行。刀材，更主要的是刀的硬度限制了被加工箔帶的材質(zhì)的選擇范圍?，F(xiàn)有技術(shù)的裁切裝置的尺寸決定了箔帶材料的厚度和寬度以及切口的布置。因而要滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嵺`中的種種要求是不可能的。
此外在用刀輥裁切時(shí)會(huì)產(chǎn)生切削殘?jiān)臀⑿p耗微粒，這在上述的許多應(yīng)用場合是不希望出現(xiàn)的。例如當(dāng)它們出現(xiàn)在防爆材料罐中的動(dòng)力燃料中時(shí)將會(huì)把過濾設(shè)備弄臟，或者當(dāng)那些很細(xì)小的顆粒通過過濾設(shè)備而沒被濾掉的話，就將會(huì)進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)活塞，在那里產(chǎn)生過量磨損并最終導(dǎo)致燃燒室的損壞。刀輥裁切時(shí)也要求有潤滑劑，這些潤滑劑在裁切后必須被去掉，這在付出相當(dāng)大的代價(jià)后也只能不完全地實(shí)現(xiàn)，因此可能導(dǎo)致拉伸材料表面的侵蝕。
因此，本發(fā)明的目的在于創(chuàng)造一種上述類型的裝置并找到一種方法，在這種裝置及方法中上面列舉的缺陷不再出現(xiàn)。各種材質(zhì)任何尺寸的加工都應(yīng)當(dāng)在多個(gè)變型方案中實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明建議，在上述類型的裝置中，所述切割裝置包含有可發(fā)射激光射線，水射流或電子射線的裝置，這些裝置基本上垂直于箔帶移動(dòng)方向地并列安置，并受到一控制裝置的控制。
當(dāng)激光切割時(shí)沒有切屑和微粒落下，也無需潤滑劑。按照所切割材料的特性，如硬度和厚度，并按照被加工終極產(chǎn)品所期望的特性通過控制裝置調(diào)整切割射線。當(dāng)然也可以通過控制裝置來調(diào)整切割的長度。
這些發(fā)射激光射線，水射流或電子射線的裝置優(yōu)選分別單獨(dú)定位，或者說可以相互獨(dú)立地調(diào)準(zhǔn)激光射線，水射流或電子射線，因此可以隨意地在箔帶上產(chǎn)生切口。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式，這些發(fā)射激光射線，水射流或電子射線的裝置可以單獨(dú)開/關(guān)，因此條帶的寬度是可變的。例如，當(dāng)每第二臺(tái)發(fā)射射線裝置不工作時(shí)，條帶寬度就可加倍。
在優(yōu)選采用的激光設(shè)備上還存在這種可能，即，裁切所需的射線點(diǎn)陣不是通過許多獨(dú)立的激光束產(chǎn)生，而是通過僅由一激光脈沖源饋給的可控偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)(玻璃纖維等)節(jié)能地實(shí)現(xiàn)，所述發(fā)射激光的裝置(裁切裝置)因而與該可控偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)連接，并尤其可與一僅由一臺(tái)產(chǎn)生激光脈沖的裝置饋給的玻璃纖維連接。
這些發(fā)射激光射線，水射流或電子射線的裝置所發(fā)射的能量最好相互間可獨(dú)立調(diào)整。所需的能量取決于所加工材料的硬度和厚度，以及所期望的切口寬度。
這種具有相對(duì)于帶材移動(dòng)方向的橫向和縱向切口的已預(yù)處理的箔帶通過立體的抻長(拉伸裝置)可形成卷狀拉伸金屬卷材。
由于這種預(yù)處理的(具有垂直于長度方向的橫向切口的)箔帶在抻長的時(shí)候不僅被展寬，而且同時(shí)在移動(dòng)方向上也會(huì)縮短，因此在進(jìn)行連續(xù)加工的生產(chǎn)設(shè)備中由前后設(shè)置的并通過同一箔帶連接起來的裁切裝置和拉伸裝置組成一裁切-拉伸單元是很重要的，只有具有這樣一個(gè)單元，才認(rèn)為可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的目的，而在原有的拉伸過程中，相對(duì)于在拉伸時(shí)箔帶長度的縮短，箔帶傳送速度會(huì)降低。
當(dāng)被裁切的箔帶在其邊緣被夾持并被繼續(xù)輸送，而在中部沿著相對(duì)于被裁切箔帶平面以一銳角朝向上方的上升體移動(dòng)時(shí)，自動(dòng)完成拉伸，在此代替上升體，也可選用最好是具有圓形截面的環(huán)形帶，并由具有比箔帶材料摩擦系數(shù)高的材料所制成。
作為箔帶的邊緣夾持可以應(yīng)用許多方式，如Reinold輸送鏈或齒形牽引皮帶，齒形牽引皮帶由塑料或表層為彈性材料如橡膠的紡織齒形皮帶所制成。通過更換上升體和相應(yīng)地控制設(shè)備速度可以改變箔帶的多種拉伸系數(shù)。
在附圖
中示出了本發(fā)明裝置的一種可能的實(shí)施形式。待加工的箔帶2由支承在支架11上的箔帶卷上拉出并輸送到加工平臺(tái)12上。在加工平臺(tái)12上裝有垂直于箔帶2移動(dòng)方向的裁切裝置3，該裝置包含有發(fā)射激光射線，水射流或電子射線4的裝置。所述裁切裝置3，或者所述發(fā)射激光射線，水射流或電子射線4的裝置受控制器13控制。通過該控制器13，發(fā)射各束射線4的設(shè)備的位置，射線4的方向，各裝置的激活，射線4的強(qiáng)度和射線4的切割長度都是可調(diào)整的。通過射線4裁切的箔帶5通過一拉伸裝置被軋制成被拉伸的箔帶8，該拉伸裝置由同時(shí)用來向前輸送裁切箔帶5及被拉伸箔帶8的側(cè)邊夾持器6和在圖中位于所示被拉伸箔帶8下面的上升體7所組成。這種被裁切和被拉伸的箔帶8又被卷繞在滾筒9上成為卷材。
權(quán)利要求
1．一種制造拉伸材料，尤其由金屬箔帶制造拉伸材料的裝置，這種裝置具有將箔帶裁切成條帶的裁切裝置和用于拉伸條帶的拉伸裝置，其特征在于，所述裁切裝置(3)包含有發(fā)射激光射線，水射流或電子射線(4)的裝置，這些裝置基本上在垂直于箔帶(2)移動(dòng)方向的方向上并列設(shè)置，并受一控制裝置(13)控制。
2．按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)射激光射線，水射流或電子射線的裝置可分別單獨(dú)定位，或者可以相互獨(dú)立地調(diào)節(jié)激光射線，水射流或電子射線(4)的射向。
3．按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)射激光射線，水射流或電子射線的裝置可以分別單獨(dú)開/關(guān)。
4．按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)射激光射線(4)的裝置與僅由唯一一臺(tái)產(chǎn)生激光脈沖的裝置饋給的可控偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，尤其是玻璃纖維連接。
5．按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)射激光射線，水射流或電子射線(4)的裝置所發(fā)射的能量相互間是可以獨(dú)立調(diào)整的。
6．一種制造拉伸材料，尤其由金屬箔帶制造拉伸材料的方法。其中，利用一裁切裝置將箔帶制成條帶，然后利用一拉伸裝置使所裁切的箔帶被單向或雙向拉伸，其特征在于，通過激光射線，水射流或電子射線進(jìn)行裁切，所述射線(流)源基本上是在垂直于箔帶移動(dòng)方向的方向上并列設(shè)置，并受一控制器(13)的控制。
全文摘要
一種制造拉伸材料(8),尤其由金屬箔帶(2)制造拉伸材料的裝置和方法,其中,設(shè)有一將箔帶(5)裁切成條帶的裁切裝置(3)和一用于拉伸箔帶(5)的拉伸裝置(6,7),該裁切裝置(3)包括有發(fā)射激光射線,水射流或電子射線(4)的裝置,這些裝置在基本上垂直于箔帶(2)移動(dòng)方向的方向上并列設(shè)置,并受一控制裝置控制。
文檔編號(hào)B23K26/38GK1220624SQ96180285
公開日1999年6月23日 申請日期1996年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月3日
發(fā)明者托馬斯·斯特爾茲爾 申請人:因特凱利安教育機(jī)構(gòu)