拉伸材料的制造方法以及所应用的切割工具技术

为了由薄膜状的材料带（４）、特别是金属带制造拉伸材料，在材料带中借助于至少一个切割单元（５）借助于激光射束、水射束或电子射束制成切口，而后借助于一拉伸装置（２８）对材料带（４）进行拉伸；通过沿横向于材料带的纵向或传输方向（７）引导切割单元（５）加工材料带（４）中的切口，所述切口为沿横向线（３）的、横向于材料带（４）的纵向或传输方向的横向切口（２）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据独立权利要求前序部分所述的用于由薄膜状 的材料带制造拉伸材料的方法以及一种用于材料带的切割装置，以制 造薄膜状的拉伸材料。
技术介绍
通过拉伸上述设有切口的材料带，可以得到网状或复合蜂窝状结 构，其具有一个较大的表面并且特别是可以用作防爆材料，但是也可 以气候阻隔层、热交换器、火阻隔层、过滤器、绝缘体、间隔体、催 化剂。除了金属例如特别是铝、优质钢或贵金属可以作为材料之外， 陶瓷、塑料、橡胶、涂层纸等也可以作为材料。带状材料的厚度例如 在25nm至90nm之间。特别是为了减小燃料罐和/或煤气罐(液化气容器)的爆炸危险， 已知使用一种设有切口的金属的拉伸材料，其中这种材料这样使用， 即它以捆或锻造的圆形体的形状安装在罐等中，在那儿形成很大的表 面扩张，但是仅仅占据罐容积的很小部分。最初使用铝或铝合金作为 材料，因为在带中借助于刀具辊(参见EP340619B)加工切口，其中 刀具的硬度限制了材料选择。在利用刀具辊进行切割时产生切削废料 和磨损颗粒，它们在相应使用拉伸材料时是不利的。首先在将这种拉 伸材料用于燃料罐的防爆材料时所述颗粒进入燃料中并且与其进入内 燃机的过滤装置中或进入机器自身中，并且在那儿形成危害。为了在此提供补救，在EP912 267B中建议，借助于发出激光射 束、水射束或电子射束的切割单元在材料带中制成切口，其中多个这样的切割单元横向于带的运行方向固定设置，从而在从下方通过的带 中加工间歇的并排的纵向切口 ，并且相应于这么多的纵向线并排地设 置各切割单元。在这种技术中不会产生切削或颗粒，并且无需如刀具 辊的情况下使用润滑剂，从而可以得到干净的拉伸材料。纵向切口的 长度可以简单地通过断开和接通切割单元或切割束进行调节。但是在 此仅仅加工纵向切口 、即在材料带的行进方向或纵向上延伸的切口 ， 并且如果薄膜带要被横向于纵向方向切割，那么必须在一个未详细阐 述的预处理过程中进行实施。并且对于每条线(带中的切口根据沿所 述线加工)而言在切割装置框架内需要一个自身的切割束以及一个自 身的切割单元，从而设备费用相当高。最后还非常不利的是，这种设 有纵向切口的材料带的拉伸必须通过沿宽度方向将带拉开实现，其中 不仅导致带的加宽，而且同时引起带沿纵向方向的缩短。横向于带纵 向方向的拉开然而仅可以通过相对复杂的边缘侧的带抓取装置实现，其中需要自身的传动链或齿形皮带段，如在上述的EP912 267 B中所述。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，建议另外一种用于切割材料带并且制造 拉伸的技术，其中需要相对较小的设备费用，并且在切割材料带之后 待实施的拉伸可以以特别简单的方式且利用最简单的装置实现。为了达到上述目的，本专利技术提供一种在所附独立权利要求中所述 的用于制造拉伸材料的方法以及一种用于材料带、特别是金属带的切 割装置，以制造拉伸材料。有利的实施方式和进一步构造在从属权利 要求中给出。根据本专利技术，材料带特别是薄膜状的金属带中的切口加工成横向 切口，所述金属带优选由优质钢构成，但是也可以由铝或铝合金构成， 其中一切割束沿着一横向线相对于材料带运动并且被接通和切断，从 而构成彼此隔开的、即通过材料彼此隔开的横向切口，以便在拉伸后 荻得所期望的网状构造。考虑到所期望的网状构造，在此优选依次相 继的各横向线中的横向切口分别彼此偏置地加工。通过在切割单元的开时间可以确定切口在每个横向线材料中间隙，与切割单元的横向运 动的速度无关。尽管特别是在较宽的材料带的情况下完全可以考虑， 设置两个或更多的切割单元，其分别扫过材料带宽度的一部分，以便 可以通过各切割单元平行的加工实现快速的横向切割，但是出于尽可 能简单的构造的原因特别优选仅仅设置一个唯一的切割单元，其相应 地在整个材料带的宽度上运动。这在由金属薄膜制造用于形成防爆薄 膜的拉伸材料时是完全足够的，因为对于该应用而言金属带通常具有大致300mm数量级的宽度；这个尺度对应于切割单元在横向切割时 的相应行程，其中所述行程的时间足够短(在相应快速横向运动时)， 以便在金属带横向切割时获得足够的行进。在现有技术中用于在横向 方向上拉伸的边缘必须不能扭转，在本专利技术中与现有技术不同，切口 一直通向材料两侧上的相应纵向边缘，因为在仅仅沿带材料的纵向方 向拉伸时无需抓取带的纵向边缘；通过这种方式也可以在拉伸时在材 料带的整个宽度上获得一种改善的一体的网状结构。因此在本专利技术中 特别有利的是， 一方面可以实现仅仅沿纵向方向的筒单的拉伸，特别 是通过引导横向切割之后的材料带穿过以不断升高的转速旋转的拉伸辊子；另一方面可以省去在如今的现有技术中需要的抓取边缘，从而 拉伸结构在边缘区域内也可以保持一体。可以考虑的是，在相应快速的横向运动时在材料带中加工横向切 口，而材料带在纵向方向上被连续地进一步输送。横向切口不是精确 垂直于材料带的纵向方向延伸，而是具有一个与纵向方向偏离大约例如5°或10。的角度。这在相对较窄的材料带的情况下是完全可行的。然而为了实现质量非常高的细网眼的拉伸材料网状结构，有利的是， 将横向切口设置成与材料带的纵向方向尽可能精确地垂直，并且为此 符合目的地在横向切割过程中将材料带的驱动装置停止，即材料带被间歇地向前传输并且在沿各个横向线加工横向切口的过程中被停止； 在根据沿材料带宽度的横向线加工横向切口之后，材料带被继续传输 各横向线之间的距离，横向切口借助于所述横向线进行加工，其中所述距离例如可以是几个毫米，大约2-10mm。本专利技术可以特别有利地用于制造用于燃料容器的防爆材料，其中 优选材料带由优质钢薄膜制成。考虑到材料带中的横向切口也可以用作传输孔及对齐孔，并且拉 伸过程通常应当可以与切割过程无关地实施，也可以有利地设置成， 材料带在横向切割之后被巻绕到一个巻筒上，并且而后在经由以不同 的转速驱动的拉伸辊子的引导而从巻筒上退绕时被拉伸。由此拉伸过 程可以不受材料带横向切割时的优选间歇性的工作方式的干扰，所迷 拉伸过程通常可以以比切割过程高的速度实施。因为在本专利技术中优选仅仅在纵向方向上拉伸材料带，所以在巻绕 材料带时通过横向切口构成的孔上下贴靠，这对于对齐及传输控制是 有用的。但是根据材料也可以这样实施，即被巻绕的辊子中的网状带 成比较紧密地上下贴靠，这对于存放是有利的，但是对于将拉伸材料 加工成例如防爆材料是不利的。为了在较小的厚度和质量情况下实现 "透气的"拉伸材料，考虑到具有特别大的表面和具有特别大的尺寸的 网状捆，业已证明有利的是，两个设有横向切口的被拉伸的材料带巻 绕成一个两层的拉伸材料，所述两个材料带中一个相对于另外一个翻 转180度。用于将切割单元横向于材料带运动的驱动装置可以按照已知技术 实现，例如具有 一 个驱动轴和 一 个抗扭地固定的主轴螺母 (Spindelmutter)，其与切割单元耦合。然而为了可以在尽可能没有 摩擦损失的情况下实现切割单元横向运动的特别高的速度，驱动装置 可以具有一个已知的电磁线性驱动装置，而不是上述的机械构成的驱 动装置。优选利用激光束切割材料带，并且激光束以有利的方式从一个产 生激光束的装置即激光发生器经由静止的偏转镜在横向方向上对准可 横向移动的切割单元并且在那儿朝材料带偏转。附图说明下面参考附图借本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于叠放拉伸材料（４）的两个材料带（４Ａ，４Ｂ）的设备，该设备包含两个辊子（３３Ａ、３３Ｂ），拉伸材料（４）的所述材料带（４Ａ、４Ｂ）从这两个辊子（３３Ａ、３３Ｂ）上退绕，并且该设备还包含一个辊子（３３′），在该辊子（３３′）上卷绕由叠放的材料带（４Ａ，４Ｂ）构成的双层的拉伸材料（４′），其特征在于，所述材料带（４Ａ，４Ｂ）的两个辊子（３３Ａ、３３Ｂ）设置成使得一个材料带相对于另一个材料带翻转１８０°地、即上侧翻到下侧地放置在所述另一个材料带（４Ａ）上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KT斯特尔兹尔，
申请(专利权)人：埃克索奈特股份公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]