(57)【要約】  本発明は、シート材料のストリップ（４）、特に金属ストリップからのエキスパンデット材料の製造に関する。レーザー、水又は電子の流れを使用している少なくも１個のカッティングユニット（５）の手段により、カット（２）が材料ストリップ（４）内に作られる。この際、材料ストリップ（４）は、引っ張り装置（２８）の手段により、引っ張りを受ける。材料ストリップ（４）内の前記カットは、ストリップ材料の長手方向又は輸送方向（７）と直角にカッティングユニット（５）を走らせることにより、直角方向の線（３）に沿って、長手方向又は輸送の方向（７）に直角な、直角方向のカットの形で作られる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箔状材料のストリップ（４）からエキスパンデット材料を作る方法において、少なくも１個のカッティングユニット（５）を使用し、レーザービーム、水ジェット、又は電子ビームにより、材料ストリップにカットが作られ、その後、拡張手段（２８）を使用して材料ストリップが拡張される方法であって、材料ストリップの長手方向又は輸送方向を横切ってカッティングユニット（５）を案内することにより、材料ストリップ（４）の長手方向又は輸送方向を横切る横断方向の線（３）に従う横断方向カット（２）として材料ストリップ（４）にカットが作られることを特徴とする方法。
【請求項２】
横断方向カット（２）が、材料ストリップ（４）の長手方向の縁（２６、２７）まで伸びる請求項（１）に請求された方法。
【請求項３】
横断方向カット（２）が、相互に続く横断方向の線（３）に基づいて互いに食い違いに作られる請求項１又は２に請求された方法。
【請求項４】
材料ストリップ（４）が断続的に前進及び停止して輸送され、この間に１個の横断方向の線（３）において横断方向のカッチ（２）が一度に作られる請求項１から３の一に請求された方法。
【請求項５】
横断方向カット（２）の設けられた材料ストリップ（４）が、長手方向（７’）においてのみ拡張される請求項１から４の一に請求された方法。
【請求項６】
材料ストリップ（４）が、横断方向カッティングの後、コイル（２１）に巻かれ、その後、これがコイル（２１）から解されるとき、異なる回転数で駆動される粗ロール（２９、３０３１、３２）上の案内により拡張される請求項５に請求された方法。
【請求項７】
横断方向カットが設けられ、一方が他方に関して１８０゜回転された２個のエキスパンデット材料ストリップ（４Ａ、４Ｂ）が、２層のエキスパンデット材料（４’）に巻き上げられる請求項５又は６に請求された方法。
【請求項８】
横断方向カット（２）が金属ストリップ（４）内に作られる請求項１から７の一に請求された方法。
【請求項９】
材料ストリップ（４）が高級鋼ストリップである請求項１から８の一に請求された方法。
【請求項１０】
エキスパンデット材料を作るための箔状の材料ストリップ（４）用のカッティング手段（１）であって、カッティング手段はレーザービーム、水ジェット、又は電子ビームを給送しかつ制御手段（２５）により制御される少なくも１個のカッティングユニット（５）を備え、カッティングユニット（５）は駆動手段（８）を使用して材料ストリップ（４）の長手方向又は輸送方向（７）を横切って動かすことができ、更にビーム又はジェットの給送は制御手段（２５）によりその横断方向の運動中にこれを作動させ及び停止させることができるカッティング手段（１）。
【請求項１１】
駆動手段（８）が電磁式リニヤ駆動装置（９）を備える請求項１０に請求されたカッティング手段。
【請求項１２】
レーザービームを給送するカッティングユニット（５）が、レーザー放射を作る手段（１３）から固定の角度変更用ミラー（１４、１５）を介して供給される請求項１０又は１１に請求されたカッティング手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エキスパンデット材料を作るために、独立請求項の導入部分により、箔状材料のストリップからエキスパンデット材料を作る方法及び箔状材料ストリップ用のカッティング手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
予めカットの設けられた材料の拡張により、大面積を有するネット又は複合ハニカム構造を得ることができ、これらは特に破裂防止用の材料として使用されるが、ウエザーバリヤー（ｗｅａｔｈｅｒ  ｂａｒｒｉｅｒ）、熱交換機、防炎材料、フィルター、スペーサー、触媒にも使用される。特にアルミニウム、高級鋼、又は貴金属のような金属のほかにセラミック、プラスチック、塗被紙なども材料として使用することができる。ストリップ材料の厚さは、例えば、２５μｍから９０μｍの間とすることができる。
【０００３】
特に、推進薬タンク及び／又はガスタンク（液体ガスタンク）の破裂の危険性を減らすためにカットの設けられた金属のエキスパンデット材料の使用が知られていて、これはタンク又は同等品内のベール（ｂａｌｅ）又は圧縮された丸いボデーの形式で給送され表面を相当大きくするがタンク容積の小部分を占めるだけである。材料は、当初はアルミニウム又はアルミニウム合金であった。これは、ブレードロール（ｂｌａｄｅ  ｒｏｌｌ）（特許文献１を参照）を使用してストリップにカットが作られ、ブレードの硬度が材料の選択を制限したためである。しかし、ブレードロールによるカッティングの際は、切り屑及び摩耗粒子が形成され、これはエキスパンデット材料の本来の応用に不利である。燃料タンクにおける破裂防止材料としてのエキスパンデット材料の使用の場合は、これら粒子は最終的には燃料内、内燃機関のフィルター系統内又は機械自体内にあって、これらを損傷させる。
【特許文献１】欧州特許第３４０６１９Ｂ号  明細書
【特許文献２】欧州特許第９１２２６７Ｂ号  明細書
【特許文献３】欧州特許第９１２２８７Ｂ号  明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この状況を防止するために、特許文献２は、レーザービーム、水ジェット、又は電子ビームを出すカッティングユニットを使用して材料にカットを作ることをすでに提案している。これらカッティングユニットの幾つかが、ストリップの走行方向を横切って互いに静止して配列され、このため、間欠的に下を通過して動くストリップに次々と長手方向でカットが作られ、これに応じて、カッティングユニットと同数の並んだ長手方向の線がある。この技術においては、カッティング中に切り屑又は同様な小さい粒子は形成されず、またブレードロールにおけるような潤滑は何ら必要なく、このため、清浄なエキスパンデット材料を得ることができる。長手方向のカットの長さはカッティングユニット及びカッティングジェット又はビームのオンオフの調整により容易に設定することができる。しかし、長手方向のカットだけしか作られないため、即ちカットが材料ストリップの長手方向に伸び又は走るだけであるため、箔に長手方向を横切ってカットすべきとすると、詳細には述べられない前処理の工程を行わねばならない。ストリップにカットを作るいかなる線に対しても、ハードウエア費用が比較的大きいカッティング手段の枠組内のそれ自体のジェット又はビーム及びそれ自体のカッティングユニットが必要である。最後に、長手方向のカットの設けられた材料ストリップの拡張は、このストリップを幅方向に引っ張り、ストリップの拡張と同時に走行方向のストリップの長さを短縮させることにより行わねばならないという重大な欠点がある。ストリップを長手方向を横切る方向で引き離すには、特許文献３にも示されるように、ストリップ用の比較的複雑な縁つかみ手段により行えるだけであり、それ自体のコンベヤーチェーン又は歯付きベルト部分が必要である。
【０００５】
本発明の目的は、材料ストリップのカッティング及びエキスパンデット材料の製造のための比較的ハードウエア費用の低い別の技術、及び材料ストリップのカッティング後に実行されるべき特に容易かつ極めて単純な手段で実行できるストリップの拡張を提言することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明は、独立請求項に定められるようなエキスパンデット材料を作るために、エキスパンデット材料を作る方法、及び箔状材料、特に金属ストリップ用のカッティング手段を探索する。有利な実施例及び開発例が従属請求項において与えられる。
【０００７】
本発明において請求されるように、カットは、好ましくは高級鋼、選択的にアルミニウム又はアルミニウム合金よりなる材料ストリップ、特に箔状金属ストリップ内に横断方向のカットとして作られる。カット用のジェット又はビームが、横断方向の線に沿って材料ストリップに関して動かされ、そしてこの間にオンオフされる。そこで、拡張後に希望のネット形状を達成するために互いに間隔の開けられた、即ち、材料により互いに分離された横断方向カットが形成される。この場合、横断方向カットは、好ましくは希望のネット形状に関して引き続いた横断方向の線内で、互いに食い違って作られる。好ましくは本質的に均一速度で生ずるカッティングユニットの材料ストリップへの横断方向の運動中におけるオンオフの長さにより、カッティングユニットの横断方向運動の速度に依存して、各横断方向の線における材料へのカットの間隔を一定とすることができる。特に幅広の材料ストリップに対しては、各が材料ストリップの一定幅の部分をカバーする２個又はそれ以上のカッティングユニットを使用し、カッティングユニットの平行運動によってより迅速に横断方向にカットし得るようにすることが考えられるが、構造をできるだけ単純にするために材料の全幅上で動かされる１個のカッティングユニットだけを設けることが好ましい。破裂防止用材料に対しては、例えば、材料ストリップは一般に約３００ｍｍ台の幅を有するため、この用途のために金属箔からエキスパンデット材料を作る際はこれで十分である。この寸法は、カッティングの際のカッティングユニットの行程に対応し、金属ストリップの横断方向カッティングにおける適切な前進を達成するために−対応した迅速な横断方向運動に対して−これのための時間を比較的短くすることができる。横断方向の拡張のために完全な縁が必要な公知の技術とは異なり、本技術においては材料ストリップの両側のそれぞれの長手方向に縁までカットが通り好ましい。これは、ストリップ材料を長手方向のみで引っ張るのでストリップの長手方向の縁を掴む必要がないためである。この方法で、拡張中に、材料ストリップの全幅にわたり、改良された均一なネットワーク構造を達成することができる。一方では、横断方向のカッティングの後に高速回転の粗ロールを介して材料経路を案内することによる長手方向だけの単純な拡張が可能であること、及び他方では、エキスパンデット構造を縁の区域で一様に維持するために現在の拡張技術においては必要な縁の握持を不要になし得ることが重要な長所である。
【０００８】
長手方向で連続的に輸送されている間に、対応した迅速な横断方向の運動で材料に横断方向カットを作ることが本質的に考えられる。このとき、横断方向カットは材料ストリップの長手方向に対して正確に直角に走ることができず、９０゜から幾分か、例えば５゜から１０゜逸れた角度を持つ。これは、特に比較的狭い材料ストリップに対しては極めて実際的であろう。しかし、エキスパンデット材料の高品質でかつ狭い網目のネットワーク構
造に対しては、材料ストリップの長手方向に対してできるだけ直角な横断方向カットの配置が有利であり、この目的に対しては、横断方向のカッティングを１回毎に停止させその間に材料ストリップを駆動することが有利である。即ち、材料を断続的に前方に送りそして停止させ、この間に横断方向カットが１個の横断方向の線に従って一度に作られる。１個の線に従ってストリップの幅にわたる横断方向カットが作られた後、材料ストリップが横断方向の線間の距離だけ更に輸送され、そして横断方向のカットが作られる。この距離は、例えば数ｍｍ、ほぼ２−１０ｍｍとすることができる。
【０００９】
この技術は、プラスチック容器の破裂防止材料を作るために特に有利に使用される。この場合は、材料ストリップは高級鋼よりなることが好ましい。
【００１０】
材料の横断方向カットが輸送及び整列用の穴としても使えること、及び拡張工程が一般にカッティング工程と独立して行い得ることと関連して、横断方向カッティング後の材料をコイルに巻き、その後、異なる回転数で駆動される粗ロール上での案内によりコイルが解されるときに拡張させることも有利に提供される。この方法で、一般にカッティング工程より高速で行ない得る拡張工程を、材料に横断方向にカッティングするときの好ましい断続運転モードによる逆効果なしに実行することができる。
【００１１】
この技術において、材料は好ましくは長手方向にのみ拡張されるので、材料が巻き上げられたとき、横断方向カットにより形成された穴が互いに重なる。これは、整列及び輸送の管理に有用である。しかし、材料に応じて、巻かれたロール内でネットが互いに比較的密に重なることがあり、これは支持のためには有利であるがエキスパンデット材料、例えば、破裂防止材料用としての処理のためには不利である。小さい密度及び質量で、特に大きい面積、特に大きい寸法を有するネットワークベールに関してエキスパンデット材料が特に「浮つく（ａｉｒｙ）」ことができるように、横断方向カットが設けられ、一方が他方に関して１８０゜回転された２個のエキスパンデット材料が、２層のエキスパンデット材料に巻かれることが有利であることも確かめられている。
【００１２】
材料を横断方向に動かすためのカッティングユニット用の駆動手段を、例えば、回転に対して強力に保持されかつカッティングユニットに結合された駆動スピンドル及びスピンドルナットのような通常の技術で装備することができる。しかし、カッティングユニットの横断方向の動きをできるだけ摩擦損失なしに特に高速にするために、駆動手段は、これを、上述のように機械式で実行する代わりに、公知の電磁式リニヤ駆動を備えることができる。
【００１３】
好ましくは、レーザービームによる材料ストリップのカッティングがあり、レーザー放射が、レーザー放射を作る手段により、即ちレーザー発生器により、静止の方向変更用ミラーを介し、横断方向に動き得るカッティングユニットに指向され、そして材料ストリップへの方向に向けられることが有利である、
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、限定するものではない特に好ましい実施例を使用して以下説明される。
【００１５】
図１及び２に平面図及び側面図で図式的に示されかつ図３において線図的に示された（図１から３においては、明確化の目的で個々の部品は省略されている）材料ストリップ４に横断方向の線３に沿って間隔を開けられた横断方向カット２を作るためのカッティング手段１は、材料ストリップ４の輸送方向７を横切る両頭矢印６により示されるように動かすことができるカッティングユニット５を持つ。この目的のために、カッティング手段５に駆動手段８が割り当てられ、これは、例えば、適切な電気モーター及び変速機と共に駆動軸を有し、或いは好ましくは「磁気浮上ストリップ」の方法の電磁式リニヤ駆動装置９と磁石とを持つ。磁石は図面においては詳細には示されないがこれらはレール１０に沿って置かれる。キャリヤー１１、１２がレール１０の端部にあり（図２においては省略）、電磁式リニヤ駆動装置９用の電力供給用諸要素が置かれる（図１及び図３を参照）。
【００１６】
カッティングユニット５は、例えば、（焦点合わせ用光学系のような）詳細には説明されない対応した光学手段を有するレーザービーム式カッティングユニットとして作られる。レーザー放射はレーザー発生器１３により作られ、そして角度変更用ミラー１４を経て材料ストリップ４に指向される。図２及び３は、カッティングに使用されるレーザービーム１５を示す。レーザー放射は、安全上の理由で、レーザー発生器１３とカッティングヘッド５との間で少なくも部分的に遮蔽される（図３に示された管路も参照）。
【００１７】
材料ストリップ４は、例えばテーブル上を、又は図２に示されるように案内ロールの対１６、１７及び１８、１９を通って走行し、ロール２０により巻き上げられ、そして横断方向にカットされた材料ストリップ４がロール２１上に巻かれる。ロール２１は、例えば、図１に示されるように、連結された変速機を有する電気モーター２３により駆動される。
【００１８】
図１は、最後に、他の図面では省略された別の制御手段２５を示す。これは、レーザービーム発生手段、即ちレーザー発生器１３、及びカッティングユニット５用の駆動手段８、更に材料ストリップ４を前進させるロール２１用のモーター２３も対応して作動させる。特に、材料ストリップは間欠的に駆動されかつ各回ごとに２個の横断方向のカット−横断方向の線３の間の距離だけ前方に輸送され（図５も参照）、その後、カッティングユニット５が材料ストリップの上方で一方の長手方向の縁２６から他方の長手方向の縁２７に横断方向で動かされる。カッティングユニット５のこの横断方向の運動中、材料４に長さｂと相互間距離ｃとを有する横断方向のカット２を作るためにレーザービーム１６が間欠的にオンオフされる（図５参照）。横断方向のカット２は、図面から明らかなように、ある横断方向の線３から次の横断方向の線３との間で互いに食い違いにされる。一方では１番目、３番目、５番目、などの横断方向の線における横断方向カット２及び他方では２番目、４番目、６番目などの横断方向の線における横断方向カット２は互いに整列される。更に、横断方向カット２は、材料ストリップの長手方向の縁２６、２６まで伸びる。
【００１９】
図１ないし３から明らかなように横断方向カット２が設けられかつコイル２１に巻かれた材料ストリップ４は、図４に図式的に示されるように、材料ストリップ４から希望のエキスパンデット材料への単純な拡張による単純な拡張手段２８で引っ張ることができる。この間に、横断方向にカットされていた材料ストリップ４が、ロール又はコイル２１から解され、２対の粗ローラー２９、３０及び３１、３２間を通り、最後に再びコイル３３に巻かれる。前方の粗ローラー２９、３０は、より早い周速ｖ２の第２の粗ローラー３１、３２より遅い周速ｖ１で回転し、このため、長さに従う方向７’で前進するストリップ４は、速度差により与えられた程度に拡張される。
【００２０】
個々の粗ロール２９−３２又はロール、例えば３３用の駆動装置は通常のものであり、図面には示されない。周速ｖ１、ｖ２の差は、粗ロール２９、３０及び３１、３２の直径の差及び／又は回転数の差により達成することができる。
【００２１】
長手方向７’における材料部分４のこの拡張の際、横断方向のカット２は長手方向で広げられ（図５参照）、このため、ほぼ長斜方形の開口部２’が形成され、材料ストリップ４はその幅が幾分か、例えば当初の幅の約９５％に狭くなる。材料ストリップ４が巻き上げられるとき、穴２と２’とが一致して互いに重なる。
【００２２】
図６は、図５による単純な長手方向の拡張と比較して、材料ストリップ１０４の長手方
向（即ち、輸送方向）のカット１０２を有する従来技術で提供された材料部分４の拡張工程を示す。これでは、材料部分１０４の長手方向に縁１２６、１２７は連続し、即ち、カットが無く、かつ長手方向の縁１２６、１２７は、図６においては示されない握持手段により掴まれ、そして図６に図式的に示されるように互いに離れるように引っ張られる。これにより、拡張のための比較的高いハードウエア費用が生じ、その上、長手方向の縁１２６、１２７はカットされずかつ握持手段を使った掴みのために無傷のままとしなければならず、比較的一様でない拡張の発生を招く。
【００２３】
実際の試験において、厚さ約５０μｍ、幅３００ｍｍの高級鋼の金属ストリップに、長さｂが約１５ｍｍでかつ横断方向の相互間距離ｃが約２ｍｍの横断方向のカットが設けられた。図５においてａで示された横断方向の線間の距離は同様に約２ｍｍである。単純な長手方向の拡張後、樽状に容易に形成し得るエキスパンデット材料が得られた。これは、燃料タンクの破裂防止用として意図され、かつこの目的で燃料タンク内に置かれる。
【００２４】
既に上に指摘されたように、材料ストリップ４が巻き上げられたとき（図４のロール３３を参照）、穴２と２’とがコイル内で互いに一致することができる。この方法で、材料ストリップ４はコイル３３内で特に密にすることができる。これは、より小さな所要空間に関連して片手でコイルを支持するために好都合である；しかし、これは、圧縮が重量及び材料のストレスを増加させるので更なる処理が望ましいことがあり、更に例えば破裂防止材料として球状又は円筒状のベールのようなネットワーク構造の形成の際に問題を引き起こす可能性がある。図７は、２個の材料ストリップ４Ａ、４Ｂが２個のロール３３Ａ、３３Ｂから解されそして２層のエキスパンデット材料４’に、ロール３３’に巻かれる「構成モジュール」の形式の配列を図式的に示す。この場合、２個の材料ストリップ４Ａ、４Ｂの穴２’（図５参照）が「互いに滑り込んで」、これにより２層のエキスパンデット材料４’が特に緩くなり又は「浮つく」ことのないように、これらが互いに向かい合って揃えて置かれることが重要である。一方の材料ストリップ、例えば４Ｂが、他方の材料ストリップ、例えば４Ａと比べて１８０゜回され、従って頂部が底部に回されることが重要である。
【００２５】
図７は、２個の材料ストリップ４Ａ、４Ｂが、コイル３３Ａ、３３Ｂから解された後、案内ロール３４Ａ、３４Ｂ上を走り、更にロール３５、３６により制御テーブル３７上を案内されることを示す。ここには、ロールの直径の差を検出する直径センサーから信号を与えられる電子式制御ユニット３８があり、これは巻き上げロール３３’の直径を予め設定することもできる。コイル３３’の直径が希望値に達したとき、制御ユニット３８を介して材料ストリップ４Ａ、４Ｂの供給を停止させることができる。材料ストリップ４Ａ、４Ｂは切断され、２層のエキスパンデット材料を有するコイル３３’を取り外すことができ、その後、別の２層のエキスパンデット材料を巻き上げるために新しい空リールを取り付けることができる。
【００２６】
直径センサーは図面には示されないが通常の構造のもの、例えば超音波センサー又は光電式バリヤとすることができる。
【００２７】
２層のエキスパンデット材料により、最終ネットワークベール材料の特に緩い配列が達成され、大きい外側寸法又は面積が低質量で達成され、このためこの材料は、燃料タンク、特に予備容器の破裂防止材料によく適している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】箔状材料のストリップの横断方向カッティング用のカッティング手段の図式的な平面図を示す。
【図２】材料ストリップの輸送手段を含んだカッティング手段の略図を示す。
【図３】真っすぐカットされた材料ストリップの一部分とともにカッティング手段の分解部分図を示す。
【図４】図１から３に示されたカッティング手段によりカットされた材料ストリップを拡張するための配列を全く図式的に示す。
【図５】材料ストリップの一部分の図式的平面図におけるこの長手方向拡張のための工程を示す。
【図６】従来技術による長手方向カットの設けられた材料ストリップのための拡張工程を類似の平面図で示す。
【図７】方向が互いに異なる２個のストリップ材料を２層のエキスパンデット材料ベールに巻き上げるための配列を図式的に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
2008514439.tif 000010
2008514439.tif 000011
2008514439.tif 000012
2008514439.tif 000013