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Die
Erfindung betrifft einen Filamentverbund aus Metall. Der Begriff
Filament wird dabei als zusammenfassender Oberbegriff für ein längliches,
gegebenenfalls quasiendloses Gebilde verstanden und umfasst beispielsweise
auch Fasern und Fäden.
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Es
ist seit längerem
bekannt, dass beispielsweise Aluminiumdrähte zu einem Filamentverbund weiterverarbeitet
werden können.
Dabei werden durch Stricken oder Verfilzen einzelne Schichten oder
Matten aus Aluminiumdraht hergestellt. Derartige Filamentverbünde aus
Aluminium, insbesondere Aluminiumgestricke, sind sehr temperaturbeständig und
eignen sich als Isolierungsmaterial, als Dichtung oder zur Abschirmung
insbesondere bei hohen Temperaturen.
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Die
bekannten metallischen Filamentverbünde, insbesondere Aluminiumgestricke,
werden üblicherweise
aus Metall- bzw. Aluminiumdrähten
hergestellt. Während
das Weiterverarbeiten der Drähte
oftmals vollautomatisch mittels entsprechenden Vorrichtungen, beispielsweise
Strickmaschinen, durchgeführt
werden kann, ist die Herstellung der Drähte aus Metall mit größerem Aufwand
verbunden. Die Drähte
werden üblicherweise
aus einzelnen Stäben oder
Strängen
des Rohmaterials hergestellt, die mehrfach gewalzt und gezogen werden müssen, bis der
gewünschte
Drahtquerschnitt erreicht ist. Zwischen den einzelnen Ziehvorgängen, die
jeweils eine erhebliche mechanische Belastung für das Metallgefüge des Drahtes
darstellen, muss der Draht geglüht werden,
um übermäßige Beanspruchungen
auszugleichen und weitere Verformungen ohne Bruch oder Beschädigung zu
ermöglichen.
Für die
Weiterverarbeitung zu beispielsweise Aluminiumgestrick eignen sich
gezogene Drähte
mit einem Durchmesser von etwa 0,3 mm, deren Herstellung mittels
Drahtziehmaschinen entsprechend aufwendig ist.
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Infolge
des mehrfachen Walzens, Ziehens und Glühens während der Herstellung derart
dünner Drähte wird
das Metallgefüge
einer erheblichen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt, so dass
die erhaltenen Drähte
wenig elastisch und spröde
sind und sich Drähte
mit einem geringen Durchmesser nur bedingt für die Weiterverarbeitung mit
Strickmaschinen eignen.
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Während hinsichtlich
des Gewichts sowie der Rohstoffkosten die Verwendung von möglichst dünnen Drähten für Aluminiumgestricke
wünschenswert
wäre, stellt
die Weiterverarbeitung der Aluminiumdrähte mit Strickmaschinen eine
erhebliche mechanische Beanspruchung dar, die bei Aluminiumdrähten mit
einem zu geringen Querschnitt zu einem häufigen Drahtbruch und damit
zu Schwierigkeiten bzw. unerwünschten
Unterbrechungen während
der Herstellung der Aluminiumgestricke führen kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es demzufolge, einen Filamentverbund
aus Metall so auszugestalten, dass eine einfache, schnelle und kostengünstige Herstellung
ermöglicht
wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das verwendete Filament ein flaches Band aus Metall ist. Es
hat sich gezeigt, dass für die
Verarbeitung und hinsichtlich der wesentlichen Eigenschaften des
Filamentverbunds die Verwendung eines flachen Bandes aus Metall
Vorteile gegenüber
der Verwendung von aufwendig hergestellten dünnen Drähten aufweist. So entfällt bei
flachen Bändern
aus Metall das mehrfache Ziehen, Walzen und Glühen eines dünnen Drahtes aus einem oftmals stabförmigen oder
strangförmigen
Rohmaterial, so dass geringere Herstellungskosten anfallen. Ein
flaches Band aus Metall lässt
sich bei geeigneter Wahl seiner Abmessungen in gleicher Weise wie
ein dünner
Draht weiterverarbeiten. Insbesondere können auch die handelsüblichen
Strickmaschinen für
die Weiterverarbeitung eines flachen Metallbandes zu einem Metallgestrick
verwendet werden.
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Werden
die gleichen Anforderungen hinsichtlich der Verarbeitungsqualität und der
wesentlichen Eigenschaften des Filamentverbunds gestellt, so können flache
Bänder
aus Metall eine erheblich geringere Querschnittsfläche und
damit erheblich weniger Material aufweisen als gleichermaßen geeignete
dünne Drähte. Durch
die Verwendung eines flachen Bandes aus Metall können demzufolge sowohl vorbereitende
Herstellungskosten als auch Materialkosten eingespart werden.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass das flache Band ein abgetrennter Streifen einer
Metallfolie ist. Metallfolien aus den verschiedensten Materialien sind
in unterschiedlichen Dicken und Abmessungen handelsüblich erhältlich.
Das flache Band aus Metall lässt
sich in einfacher Weise durch das kontinuierliche Abtrennen eines
dünnen
Streifens von der Metallfolie herstellen. Bei einer geeigneten Auswahl
der Metallfolie ist keine weitere Vorbereitung oder Aufbereitung
des flachen Bandes erforderlich, sondern dessen unmittelbare Weiterverarbeitung
zu dem Filamentverbund möglich.
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Einer
Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass
das flache Band röhrenförmig umformbar
ist. Eine derartige Umformung lässt
sich in einfacher Weise dadurch erreichen, dass das flache Band
durch ein System aufeinanderfolgend angeordneter Rollen geführt wird
und das flache Band dabei schrittweise zu einem näherungsweise
kreisförmigen
Querschnitt abgekantet bzw. umgebogen wird. Es hat sich gezeigt,
dass insbesondere die Isolationseigenschaften eines Filamentverbunds
aus einem röhrenförmigen Band
aus Metall besonders günstig
sind. Neben dem zusätzlichen
Volumen des röhrenförmigen Bandes
wirkt sich auch der von dem röhrenförmigen Band
umgebene Hohlraum günstig
auf die wärmeisolierenden
bzw. schalldämmenden
Eigenschaften des Filamentverbunds aus. Weiterhin weist ein derartiger
Filamentverbund vorteilhafte Schalldämmungs- und Schallabsorptionseigenschaften
auf, so dass für
eine vorgegebene Schalldämmung
merklich weniger Dämmmaterial
verglichen mit üblichen,
bereits bekannten Dämmmaterialien
erforderlich ist Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Querschnittsfläche des
flachen Bandes geringer als 0,2 mm2 ist.
Obwohl natürlich auch
deutliche größere Querschnittsflächen des
flachen Bandes zur Herstellung eines Filamentverbunds geeignet sind,
hat sich gezeigt, dass bei der Verwendung eines flachen Bandes mit
einer Querschnittsfläche
von 0,2 mm2 und darunter eine gegenüber dünnen Drähten vorteilhafte
Materialeinsparung möglich
ist, ohne dass sich die für
eine Weiterverarbeitung maßgeblichen
Eigenschaften des flachen Bandes aus Metall merklich verschlechtern.
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Insbesondere
ist vorgesehen, dass die Dicke des flachen Bandes geringer als 0,03
mm ist. Es ist heute ohne größeren Aufwand
möglich,
Metallfolien mit einer Dicke von 0,03 mm und geringer herzustellen.
Im Gegensatz zu dünnen
Drähten
mit einem vergleichbaren Durchmesser wird das Rohmaterial bei der
Herstellung einer dünnen
Metallfolie erheblich weniger beansprucht, so dass die für eine Weiterverarbeitung
maßgeblichen
Eigenschaften, wie beispielsweise die Elastizität, auch bei der Verwendung von
vergleichsweise dünnen
flachen Bändern
aus Metall erreicht und gewährleistet
werden können.
Es sind bei geeigneter Materialwahl auch Metallfolien mit einer
erheblich geringeren Dicke, vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich
zwischen 0,050 mm und 0,006 mm geeignet.
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Gemäß einer
Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Breite
des flachen Bandes geringer als 4 mm, vorzugsweise geringer als
2 mm ist. In Abhängigkeit
von den gewünschten
Eigenschaften bei der Verarbeitung des flachen Bandes oder des fertigen
Filamentverbunden kann die Breite des flachen Bandes auch größer oder
kleiner als die voranstehend genannten Breiten sein.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass das flache Band aus Aluminium ist. Auf Grund
der geringen Materialkosten werden bekannte Metallgestricke oder
daraus hergestellte Isolierungen oder Filtervorrichtungen üblicherweise
aus dünnen
Aluminiumdrähten
hergestellt. Aluminium lässt
sich einfach und kostengünstig
weiterverarbeiten und ist wegen der für viele Anwendungsbereiche
günstigen
Eigenschaften sowohl hinsichtlich seiner Verarbeitungsverfahren
als auch Verwendungszwecke gut erforscht und wird industriell in
großem
Maße verwendet.
Aluminium ist mehrfach verwendbar und einfach wiederverwertbar,
wobei auch aus recyceltem Material hergestellte Metallfolien bzw.
Aluminiumfolien als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines flachen
Bandes verwendet werden können.
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Einer
vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist
vorgesehen, dass das flache Band einseitig oder beidseitig beschichtet
ist. Die Beschichtung kann im Hinblick auf eine einfache Weiterverarbeitung
des flachen Bandes beispielsweise aus einem Bindemittel bestehen,
so dass durch ein gezieltes Erwärmen
des Filamentverbunds eine zusätzliche
Verfestigung erreicht werden kann. Die Beschichtung kann auch im
Hinblick auf die spätere Verwendung
eine Einfärbung
oder aber eine funktionelle Beschichtung beispielsweise mit einem
Filtermaterial oder einem zusätzlichen
Isolationsmaterial sein. Da die Beschichtung bereits auf dem flachen Band
aus Metall und damit vor der Weiterverarbeitung zu dem Filamentverbund
erfolgt, ist eine solche Beschichtung oftmals einfacher und umfassender möglich, als
es mit nachträglich
an dem Filamentverbund durchgeführten
Beschichtungs- oder Auftragungsverfahren möglich wäre.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Filamentverbunds
gemäß einem der
voranstehenden Ansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird eine Metallfolie vorgespannt an einem Trennwerkzeug vorbeigeführt und es
wird dabei kontinuierlich ein flaches Band in Form eines Streifens
von der Metallfolie abgetrennt, das anschließend zu dem Filamentverbund
verarbeitet wird. Anstelle eines Vorbeiführens der Metallfolie an einem
unbeweglich angeordneten Trennwerkzeug könnte im vorliegenden wie in
folgenden Ausführungsbeispielen
auch das Trennwerkzeug beweglich relativ zu der vorgespannten Metallfolie
angeordnet sein.
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Metallfolien
sind standardmäßig auf
Walzen aufgewickelt erhältlich,
die eine Breite von einem, beziehungsweise von zwei Metern aufweisen.
Unter dem Begriff Walze werden zur Vereinfachung die verschiedenen
bekannten Ausführungsformen
von Walzen, Rollen, Spulen bzw. Coils zusammengefasst. Die Metallfolie
kann dann in einfacher Weise über zwei
im Abstand zueinander angeordnete Walzen gerollt werden oder von
einer ersten Walze auf eine zweite Walze umgewickelt werden. während des
Abrollens, beziehungsweise während
des Umwickelns zwischen den beiden Walzen kann von der Metallfolie
ein Streifen abgetrennt werden. Als Trennwerkzeug kann dabei beispielsweise
ein Messer oder ein Rollenschneider oder ein beliebiges spanendes
oder nicht spanendes Trennwerkzeug verwendet werden. Auch eine Abtrennung
eines nahezu beliebig gestalteten Streifens, gegebenenfalls durch
Verwendung von Laserstrahl-Trennverfahren,
ist denkbar.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann auch so ausgestaltet sein, dass eine Metallfolie von einer Walze
abgezogen wird und ein Trennwerkzeug, bzw. eine Trennvorrichtung
in Folienlaufrichtung, bzw. in einer beliebigen Bewegung relativ
zu der Folienlaufrichtung entlang der Metallfolie geführt und
dabei ein Streifen von der Metallfolie abgetrennt wird. So ist auch
eine mäanderförmige Hin-
und Herbewegung eines geeigneten Trennwerkzeugs, beispielsweise ein
Laserstrahl, denkbar und geeignet, um aus der gesamten Breite der
Metallfolie in einem Trennvorgang einen durchgehenden Streifen abzutrennen.
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Vorteilhafterweise
kann die Metallfolie nach dem Abtrennen eines flachen Bandes erneut über die Walzen
geführt
und in gleicher oder entgegengesetzter Richtung an dem Trennwerkzeug
vorbeigeführt werden,
so dass ein weiterer Streifen von der Metallfolie abgetrennt wird.
Die Metallfolie kann so oft umgewickelt werden, dass die ursprünglich einen
oder zwei Meter breite Metallfolie vollständig oder nahezu vollständig in
Streifen zerlegt wird, die jeweils als flaches Band aus Metall für die Herstellung
des Filamentverbunds verwendbar sind. Dies stellt einen weiteren
Vorteil gegenüber
bekannten Herstellungsverfahren von beispielsweise Stahlwolle dar,
deren einzelne Filamente üblicherweise
von Drähten
geschabt und anschließend
weiterverarbeitet werden. Der aufwendige Abschabvorgang der Filamente
erfordert zusätzlich
verarbeitungstechnisch einen verbleibenden Drahtrest, so dass oftmals
ein erheblicher Anteil des Rohmaterials nicht für die Herstellung von Stahlwolle
verwendet werden kann und unmittelbar der Wiederverwertung zugeführt werden
muss.
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Es
ist natürlich
auch möglich,
dass während des
Vorbeiführens
der Metallfolie an dem Trennwerkzeug nacheinander oder gleichzeitig
mehrere Streifen abgetrennt werden. Dies erfordert im Wesentlichen
eine daran angepasste Ausgestaltung des Trennwerkzeugs. Geeignete
Trennwerkzeuge bestehen beispielsweise aus mehreren nebeneinander und
gegebenenfalls leicht versetzt angeordneten Messern oder Rollenschneidern.
Es können
auch ein oder mehrere Laserstrahlen auf den Folienstreifen gerichtet
und zum Abtrennen einzelner Streifen verwendet werden. Werden gleichzeitig
mehrere Streifen abgetrennt, so sollte zweckmäßigerweise sichergestellt werden,
dass die einzelnen Streifen nach dem jeweiligen Trennvorgang in
geeigneter Weise aufgenommen und entweder direkt weiterverarbeitet oder
aber zwischengelagert werden.
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Je
nach der Anforderung an den Filamentverbund ist es vorteilhaft,
dass nach dem Trennvorgang der Streifen röhrenförmig umgeformt wird. Dies wir üblicherweise
dadurch erreicht, dass der Streifen, beziehungsweise das flache
Band aus Metall durch ein System von in geeigneter Weise nacheinander angeordneter
Rollen geführt
wird und das flache Band schrittweise zu einem röhrenförmigen Querschnitt umgeformt
wird. In Abhängigkeit
von dem verwendeten Trennwerkzeug kann bewirkt durch den Trennvorgang
das flache Band verdrillt oder verformt werden, so dass bereits
durch diese unumgängliche Verformung
verbesserte Dämmeigenschaften
sowie Verarbeitungsmöglichkeiten
für den
Filamentverbund erreicht werden können. Unabhängig von einer unmittelbar
während
des Abtrennens oder nachträglich bewirkten
Verformung wird der abgetrennte Streifen der Metallfolie vereinfachend
als flaches Band bezeichnet.
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Zweckmäßigerweise
wird das flache Band oder werden die flachen Bänder nach dem Trennvorgang
bzw. nach dem Umformvorgang unmittelbar einer Vorrichtung zur Weiterverarbeitung
als Filamentverbund zugeführt.
Die Weiterverarbeitung kann dabei in einfacher Weise mittels handelsüblicher
Strickmaschinen erfolgen. Es sind jedoch auch andere Methoden der
Weiterverarbeitung möglich,
beispielsweise das Wirken, Weben, Flechten, Verfilzen oder auf andere
Weise bewirkte Verfestigen der durch Abtrennen eines Streifens hergestellten
flachen Bänder
aus Metall denkbar.
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Auf
Grund einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens
ist vorgesehen, dass das Trennwerkzeug eine Vorrichtung zur Erzeugung
eines ausreichend energiereichen Laserstrahls ist, wobei der Laserstrahl
auf die Metallfolie gerichtet werden und von dieser ein flaches
Band abtrennen kann. Wird die Vorrichtung zur Erzeugung des Laserstrahls oder
eine gegebenenfalls im Strahlengang des Laserstrahls angeordnete
Strahlführungsvorrichtung beweglich
relativ zur Metallfolie ausgestaltet, so können mit einfachen Mitteln
beliebig geformte flache Bänder
abgetrennt werden. Diese flachen Bänder müssen nicht notwendigerweise
zwei im Wesentlichen parallele Seitenkanten aufweisen. Es ist auch denkbar,
dass durch eine Hin- und Herbewegung des Laserstrahls quer zur Folienlaufrichtung
ein kontinuierliches flaches Band aus der Metallfolie abgetrennt werden
kann.
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Die
Erfindung betrifft auch Formkörper
aus Metall.
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Es
ist bekannt, strukturierte Aluminiumfolien zur Isolierung einzusetzen.
Diese haben aber den Nachteil, dass sie sehr druckempfindlich sind
und versehentlich durch kompaktes Verpressen an Isolationswirkung
verlieren. Es ist auch bekannt, zur Isolation ein Aluminiumgestrick
aus Aluminiumdraht zu verwenden. Das Aluminiumgestrick hat gegenüber der
strukturierten Aluminiumfolie den Vorteil, dass es weniger druckempfindlich
ist und deshalb die gewünschten
Isolierungseigenschaften auch bei größerer mechanischer Beanspruchung
noch gewährleisten
kann. Derartige Aluminiumgestricke werden jedoch üblicherweise
aus aufwändig
hergestellten Aluminiumdrähten
gestrickt und sind auf Grund der erforderlichen Mindestquerschnittsfläche des
verwendeten Aluminiumdrahts vergleichsweise rohstoffintensiv und
mit Kosten verbunden.
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Ein
erfindungsgemäßer Formkörper kann beispielsweise
eine Isolierung aus Metall sein, welche eine Isolierungsschicht
oder eine Isolationsmatte aus einem oder mehreren flachen Bändern aus
Metall aufweist. Ein flaches Band aus Metall kann vor der Weiterverarbeitung
zu der erfindungsgemäßen Isolierung
auch röhrenförmig umgeformt
werden, um je nach den Anforderungen die Isolationseigenschaften
zu unterstützen
und zu verbessern. Die flachen Bänder
können
gestrickt, geflochten, gewebt, verfilzt oder auf beliebige andere
Weise miteinander verfestigt werden.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass die Isolierungsschicht oder die Isolationsmatte
auf einer Trägerschicht
angeordnet ist. Diese Trägerschicht kann
eine stabilisierende oder formgebende Funktion für die damit verbundene Isolationsschicht
oder Isolationsmatte übernehmen.
Die Trägerschicht
kann auch zusätzlich
abdichtend oder isolierend wirken, wenn sie beispielsweise aus Wasser
oder feuchtigkeitsundurchlässigem
Material besteht oder aber geeignete thermische oder schallabsorbierende
Eigenschaften aufweist.
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Einer
vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist
vorgesehen, dass die Isolierungsschicht oder die Isolationsmatte
zwischen zwei Deckschichten oder Deckfolien angeordnet ist. Diese
Deckfolien können
beispielsweise aus Aluminium bestehen und einerseits den Filamentverbund der
Isolierungsschicht beziehungsweise der Isolationsmatte zusätzlich festigen
und andererseits verhindern, dass beispielsweise Verunreinigungen
oder Feuchtigkeit in die Isolierungsschicht eindringen und die Isolierungswirkung
beeinträchtigen
könnten.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass mindestens eine Seite eines als Isolierung
ausgestalteten Formkörpers
von einer mikroperforierten Hülle,
beispielsweise einem mikroperforierten Blech oder einer mikroperforierten
Folie bedeckt ist. Es hat sich gezeigt, dass die Kombination einer
mikroperforierten Hülle
mit einem unmittelbar benachbart angeordneten Gelege aus Metallelementen
besonders vorteilhafte Eigenschaften auch und insbesondere hinsichtlich
der Schalldämmung
aufweist. Die beiden Bestandteile des Formkörpers können so ausgestaltet sein,
dass sie eine große
Hitzebeständigkeit
aufweisen. Der Formkörper
kann deshalb auch zur Schalldämmung
von sehr heißen
Geräuschquellen
verwendet werden. Da ein derartiger Formkörper gute Schalldämmungseigenschaften
auch bei kleinem Eigenvolumen ermöglicht, ist er insbesondere
zur Verwendung im Fahrzeugbau geeignet. Anstelle einer mikroperforierten
Hülle mit
Lochgrößen von
etwa 0,8 mm2 bzw. einem Lochdurchmesser
von 1 mm und geringer sind auch Anwendungen denkbar, für welche
die Verwendung einer makroperforierten Hülle mit deutlich größeren Lochgrößen geeignet
und vorteilhaft wäre.
Eine solche makroperforierte Hülle könnte auch
eine gelochte Metallfolie oder ein gelochtes Blech, bzw. Streckmetall
sein.
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Es
ist auch denkbar, einen Formkörper
als Filtervorrichtung auszugestalten. Ein Filamentverbund aus Metall,
beispielsweise ein Metallgestrick kann in einfacher Weise als Filterschicht
vorgeformt und in einen Filterrahmen eingepasst werden. Die Filtereigenschaften
können
dabei durch die Abmessungen der einzelnen Filamente sowie die Menge
und Verdichtung des als Filtermaterial verwendeten Filamentverbunds
in weiten Bereichen vorgegeben werden.
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Eine
weitere und in vielerlei Hinsicht vorteilhafte Verwendung eines
erfindungsgemäßen Filamentverbunds
aus Metall ist im Zusammenhang mit dem Explosionsschutz von Tanks
oder Behältern denkbar,
bei welchen die Behälter
mit explosiven bzw. brennbaren Flüssigkeiten oder Gasen befüllt sind.
Es ist bekannt, dass herkömmlich
hergestellte und ausgestaltete Metallgestricke oder Metallwolle als
unlöslicher
und nicht brennbarer Zusatz im Behälterinneren eine Explosionsgefahr
erheblich verringert. Durch die Verwendung und Anordnung eines ausreichend
großen
Filamentverbunds im Behälterinneren
kann die Explosionsgefahr vergleichbar gemindert, bzw. beseitigt werden,
wobei merklich weniger Volumen und Gewicht des Filamentverbunds
erforderlich sind. Sowohl durch die einfache Herstellung als auch
durch den geringeren Materialeinsatz ergeben sich Vorteile hinsichtlich
der Kosten sowie der Transport- und Lagerungseigenschaften derart gegen
Explosionen geschützter
Behälter.
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Die
Erfindung betrifft auch Formkörper
wie beispielsweise ein Metallseil, eine Metalllitze oder ein Metallkabel,
das aus flachen Bändern
aus Metall hergestellt ist. Die flachen Bänder können dabei zu einem Seil oder
Kabel in geeigneter Weise verdreht werden.
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Weitere
Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer
Unteransprüche. Nachfolgend
werden einzelne Ausführungsbeispiele näher erläutert, die
in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:
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1 schematisch
die Herstellung eines flachen Bandes aus Metall, wobei das flache
Band in Form eines Streifens von einer Metallfolie abgetrennt wird,
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2 schematisch
ein Ende eines flachen Bandes, welches röhrenförmig umgeformt wurde,
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3 schematisch
eine aus einem flachen Band hergestellte Isolationsmatte auf einer
Trägerschicht
und
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4 schematisch
die Herstellung eines flachen Bandes aus Metall durch Verwendung
eines auf die Metallfolie gerichteten energiereichen Laserstrahls.
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In 1 ist
schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines flachen Bandes aus
Metall dargestellt. Dazu wird eine auf einer ersten Walze 1 aufgewickelte
Metallfolie 2 auf eine in einem Abstand zur ersten Walze 1 angeordnete,
parallel ausgerichtete zweite Walze 3 umgewickelt. Die
beiden Walzen 1, 3 sind dabei so gelagert, dass
während
des Umwickelns die Metallfolie 2 eine im Wesentlichen gleichbleibende
Spannung aufweist.
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Zwischen
den beiden Walzen 1, 3 ist an einer Seite der
Metallfolie 2 ein durch die Metallfolie 2 hindurchragendes
Schneidmesser 4 so angeordnet, dass das Schneidmesser 4 von
der daran vorbeigeführten
Metallfolie 2 seitlich einen Streifen 5 abtrennt. Der
abgetrennte Streifen 5 ist ein flaches Band, dessen Dicke
der Dicke der Metallfolie 2 entspricht und dessen Breite
durch eine daran angepasste Anordnung des Schneidmessers 4 relativ
zur Seitenkante der Metallfolie 2 vorgegeben wird.
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Sobald
die Metallfolie 2 vollständig von der ersten Walze 1 auf
die zweite Walze 3 umgewickelt wurde und dabei der Streifen 5 abgetrennt
wurde, kann die Metallfolie 2 erneut dazu verwendet werden, einen
weiteren Streifen 5 abzutrennen und dadurch ein weiteres
flaches Band aus Metall herzustellen.
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Dies
kann in einfacher Weise dadurch geschehen, dass man die Anordnung
der ersten Walze 1 und der zweiten Walze 3 vertauscht
und das Schneidmesser 4 erneut relativ zu der seitlichen
Kante der Metallfolie 2 anordnet und ausrichtet, um einen weiteren
Streifen abzutrennen. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Drehsinn
der beiden Walzen 1, 3 und damit die Wickelrichtung
der Metallfolie 2 umgekehrt wird, so dass die Metallfolie 2 in
entgegengesetzter Richtung an dem Schneidmesser 4 vorbeigeführt wird.
Um in diesem Fall erneut einen Streifen 5 abtrennen zu
können,
muss das Schneidmesser 4 entweder beidseitig eine Klinge
aufweisen oder aber gedreht werden, bevor es erneut relativ zu der
Seitenkante der Metallfolie 2 ausgerichtet wird. An Stelle einer
in Abhängigkeit
von der verbleibenden Breite der Metallfolie 2 vorgenommene
Anpassung des Schneidmessers 4 können auch die beiden Walzen 1, 3 jeweils
relativ zu einem feststehenden Schneidmesser 4 verändert werden,
um wiederholt einen Streifen 5 mit gleichbleibender Breite
von der Metallfolie 2 abtrennen zu können.
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In 2 wird
schematisch ein Ende eines durch Abtrennen eines Streifens 5 hergestellten
flachen Bands aus Metall 6 gezeigt. Das flache Band aus
Metall wurde zu diesem Zweck durch ein nicht dargestelltes System
von aufeinanderfolgenden Rollen geführt und schrittweise zu einem
näherungsweise
kreisförmigen
Querschnitt umgeformt.
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3 zeigt
schematisch eine Isolierung aus Metall, wobei eine aus dem flachen
Band aus Metall 6 gestrickte Isolationsmatte 7 auf
einer Trägerschicht 8 angeordnet
ist. Die Trägerschicht 8 kann
dabei zur Formgebung und Befestigung der Isolationsmatte 7 dienen.
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In 4 ist
schematisch ein ebenfalls geeignetes Verfahren zur Herstellung eines
flachen Bandes aus Metall dargestellt. Dazu wird die auf einer ersten
Walze 1 aufgewickelte Metallfolie 2 über eine in
einem Abstand zur ersten Walze 1 angeordnete, parallel
ausgerichtete zweite Walze 3 geführt und anschließend mittels
Führungswalzen 9 in
einem vorgegebenen Abstand an einer Vorrichtung zur Erzeugung eines
ausreichend energiereichen Laserstrahls 10 vorbeigeführt. Die
beiden Walzen 1 und 3 sowie die Führungswalzen 9 sind
dabei so angeordnet und werden so angetrieben, dass während des
Abwickelns die Metallfolie 2 eine im Wesentlichen gleichbleibende
Spannung aufweist.
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Die
Vorrichtung zur Erzeugung eines Laserstrahls 10 ist beweglich
relativ zu der vorbeigeführten Metallfolie 2 über dieser
angeordnet. Der erzeugte Laserstrahl 11 ist auf die Oberfläche der
Metallfolie 2 gerichtet und durchtrennt die Metallfolie 2,
während diese
abgewickelt und an dem Laserstrahl 11 vorbeigeführt wird.
Durch eine mäanderförmige Pendelbewegung
des Laserstrahls 11 wird die Metallfolie 2 in ein
kontinuierliches flaches Band 6 aus Metall zerschnitten,
wobei in den Randbereichen der Metallfolie 2 der Verlauf
des flachen Bandes 6 seine Richtung ändert. Dies hat den Vorteil,
dass ein einziger Abwickelvorgang ausreicht, um die Metallfolie 2 in
ein einziges, durchgehendes flaches Band 6 zu zertrennen, ohne
dass ein nicht verwertbarer Rest der Metallfolie 2 übrigbleibt.