AT393363B - Vorrichtung zur herstellung von fuellkoerpern sowie vorteilhafte verwendung derselben - Google Patents

Description

AT 393 363 B

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Füllkörpern, insbesondere Zylinder- bzw. wickelförmigen Ringkörpem, für Hohlräume, sowie weitras auch eine vorteilhafte Verwendung von derartigen Füllkörpern. Füllkörper sind insbesondere in der chemischen Industrie verwendete Stoffe, die zumeist dazu dienen, eine 5 größere wirksame Oberfläche zu erhalten und so Reaktionen zu beschleunigen und den Wärme- und/oder Stoffaustausch zwischen Gasen und Flüssigkeiten zu fördern. Es gibt Füllkörper der verschiedenartigsten Formen, die aus verschiedenen Materialien bestehen können. So verwendet man insbesondere kurze Rohretücke aus Steinzeug, Porzellan, Glas, Kohlenstoff, Plastwerkstoffen, Stahl, Kupfer und anderen Werkstoffen, wobei die genannten Ringkörper insbesondere in Form der Raschig- und Pallringe bekannt geworden sind. 10 Insbesondere in den letzten Jahren hat die Bedeutung von metallischen Füllkörpern aus gut wärmeleitenden Materialien auch auf dem Gebiete des Explosionsschutzes von Behältern für brennbare Flüssigkeiten und Gase stark zugenommen. Verschiedenartigste Formkörper aus vorher mit intermittierenden Schnitten versehenem und gestrecktem Metallnetzwerk wurden bereits vorgeschlagen, die unter möglichst weitgehender Ausfüllung des zu schützenden Behälters trotzdem nur etwa 1 bis 3 % des Volumens des Behälters beanspruchen und zufolge ihrer 13 Fähigkeit, lokale Überhitzungen durch rasche Wärmeableitung zu verhindern, zuverlässig Explosionen beispielsweise von Kraftstofftanks in Fahrzeugen verhindern können.

Obwohl Füllkörper aus Streckmetall relativ einfach auch in großen Stückzahlen bzw. Größen schnell und damit wirtschaftlich hergestellt werden können, bleibt doch stets das Problem, daß kleine Abfallteile bei der Herstellung bzw. auch der Einbringung in die Hohlräume nicht vermieden werden können, bzw. daß auch das 20 Abbrechen kleinerer Netzwerkteile beim längeren rauhen Betrieb, beispielsweise in einem in einem Fahrzeug eingebauten Kraftstofftank, nicht verhindert werden kann, was teilweise aufwendige Vorsichtsmaßnahmen erfordert, damit diese abgebrochenen Teile den Betrieb nachgeschalteter Einrichtungen (wie etwa einer vom Kraftstofftank aus belieferten Brennkraftmaschine) nicht behindern können.

Die praktisch ausschließlich aus der chemischen Industrie bekannten, eingangs angesprochenen zylinder- bzw. 23 wickelförmigen Ringkörper (Raschigringe und dergleichen) sind zwar naturgemäß weit weniger anfällig für das Auftreten derartiger Verunreinigungen, ergeben aber ziemliche Probleme im Hinblick auf eine kostengünstige Massenfertigung, was der sinnvollen Anwendung beispielsweise für den genannten Zweck des Explosionsschutzes von Behältern für brennbare Flüssigkeit bisher entgegenstand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß 30 die genannten Nachteile vermieden werden, und daß insbesondere auf einfache, kostengünstige und damit auch für die Massenproduktion wirtschaftlich geeignete Art derartige Ringkörper hergestellt werden können.

Dies wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der genannten Art erreicht durch eine Schneideinrichtung zum Ablängen von im wesentlichen bandförmig zugeführtem, gut wärmeleitendem, insbesondere metallischem, Folienmaterial, eine quer zur Fördereinrichtung des Folienmaterials liegende Abziehkante und eine relativ zum 35 über die Abziehkante laufenden Folienmaterial oberhalb und parallel zur Abziehkante um einen geringfügigen Abstand - in Bewegungsrichtung des Folienmaterials gesehen - hinter dieser angeordnete Abziehwalze, welche eine elastische Oberfläche aufweist und das Folienmaterial während des Abziehens an die Abziehkante drückt. Es wird damit der an sich bekannte Effekt ausgenutzt, daß sich beispielsweise Veipackungsfolie aus Aluminium oder dergleichen "einringelt", wenn sie in einem bestimmten Winkel über eine scharfe Kante gezogen wird. Hier wird 40 dieses Abziehen durch die Abziehwalze mit elastischer Oberfläche besorgt, welche in im wesentlichen durch die Materialdicke gegebener bzw. zu optimierender Relation zur Abziehkante angeordnet ist und damit die stetige Produktion der angesprochenen Ringkörper ohne die Notwendigkeit eines Rolldoms, einer Presse, oder dergleichen, ermöglicht.

Das zulaufende bandföimige Folienmaterial kann in seiner Breite bereits auf die gewünschte Ringhöhe 45 vorgeschnitten sein - davon abgesehen kann aber in an sich bekannter Weise vor der Schneideinrichtung zum Ablängen des Folienmaterials auch eine Anordnung zur Auftrennung von bandförmig zugeführtem Folienmaterial in einzelne parallel geführte Streifen vorgesehen sein.

Die Schneidvorrichtung kann in besondere bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung einen elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch getaktet betätigten Messerbalken aufweisen, was die praktisch kontinuierliche 50 Zufuhr und Verarbeitung von Folienmaterial von einem Vorratswickel aus auf einfachste Weise erlaubt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Abziehkante und/oder die Abziehwalze kerbenartige Ausnehmungen zur Erzielung von verstärkenden Umfangssikken an den fertigen Füllkörpern aufweisen, was deren Stabilität ohne sonstige Einflußnahmen auf die Einfachheit der Herstellung oder auf die Sicherheit des Gebrauches erhöht 55 Davon abgesehen können vor der Schneideinrichtung aber auch Verformungseinheiten vorgesehen sein, welche das zugeführte Folienmaterial mit Ausnehmungen, Einkerbungen, und dergleichen, versehen, wobei die Abziehkante und/oder die Abziehwalze entsprechende Ausnehmungen zur Beibehaltung bzw. weiteren Beeinflussung dieser Verformungen aufweisen. Auch diese Maßnahmen dienen einer mechanischen Verstärkung der Füllkörper bzw. einer weiteren Verbesserung von deren Wirkung bezogen auf das eingesetzte Volumen. 60 In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß der Abstand der Schneideinrichtung von der Abziehkante so groß ist, daß der durch die Geometrie und Kräfte an der Abziehkante und Abziehwalze bestimmte Wickel über 360° hinausgeht Damit ergeben sich "Ringkörper", welche an einer Seite noch eine -2-

Claims (8)

1. AT 393 363 B fahnenartige Verlängerung auf weisen, was ebenfalls einer Verbesserung von deren Wirkung dient. Im Hinblick auf die eingangs genannten Ausführungen besonders vorteilhaft ist schließlich die erfindungsgemäße Verwendung von mit ein» Vorrichtung nach der Erfindung hergestellten Füllkörpern zum Explosionsschutz eines hohlen Behälters für brennbare Substanzen, wobei der Behälter im wesentlichen vollständig mit Füllkörpern gefüllt wird. Das von diesen Füllkörpern im Behält» eingenommene Volum» liegt üblich»weise im B»eich von 1 bis 3 %, was beispielsweise bei den verwendeten Tankgrößen für Kraftfahrzeuge insbesonders im Hinblick auf den erzielbaren Explosionsschutz keine Rolle spielt. Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in d» Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele ein» Vorrichtung sowie von exemplarischen Füllkörpern näher beschrieben. Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt ein» erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang d» Linie (I-I) in Fig. 2, Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1, und Fig. 3 zeigt vier verschiedene beispielsweise mit einer Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 hergestellte Füllkörper in unterschiedlichen Ansichten. Die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 zur Herstellung von Zylinder· bzw. wickelförmigen metallischen Füllkörpern (1) ist im wesentlichen gekennzeichnet durch eine Schneideinrichtung (2) zum Ablängen von im wesentlichen bandförmig von einem Vorratswickel (3) zugeführtem, metallischen Folienmaterial (4), eine quer zur Förderrichtung (5) des Folienmaterials (4) liegende Abziehkante (6) und eine relativ zum über die Abziehkante (6) laufenden Folienmaterial (4) oberhalb und parallel zur Abziehkante (6) um einen g»ingfügigen Abstand (7) - in Bewegungsrichtung des Folienmat»ials (4) gesehen - hinter dieser angeordnete Abziehwalze (8) , welche eine elastische Oberfläche aufweist und das Folienmaterial (4) während des Abziehens an die Abziehkante (6) drückt. Vor der einen elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch getaktet betätigten Messerbalken (9) aufweisenden Schneideinrichtung (2) zum Ablängen des Folienmaterials (4) ist eine zwei ineinandergreifende Schneidwalzen (10,11) aufweisende Anordnung (12) zur Auftrennung des bandförmig zugeführt» Folienmaterials (4) in einzelne parallel geführte Streif» (13) vorgesehen. In Bewegungsrichtung des Folienmaterials (4) nach der Anordnung (12) ist ein Transportwalzenpaar (14) angedeutet. Auf d» Unterseite der Darstellung in Fig. 2 sind Antriebsräd» (15) und ein gemeinsames Antriebselement (16) für die Walzen (11,12,14 und 8) angedeutet - nicht dargestellt sind Lagerelemente, Antriebsmotoren und d»gleich»; diese El»iente sind Stand d» Technik und können vom Fachmann beliebig angewendet bzw. geeignet plaziert werden. Ebenfalls nicht dargestellt sind die Grundelemente d» Vorrichtung, wie Tische, Träger, Ständ» und dergleichen, um das einfache Verständnis der Zeichnungen nicht zu stören. Unter der Wirkung der von beiden Seiten an das Folienmat»ial (4) gedrückten Transportwalzen (14) wird das bahnartige Folienmaterial (4) vom Vorratswickel (3) abgezogen und in der Anordnung (10) zwischen den Schneidwalzen (11,12) in Streifen geschnitten. Diese parallel laufenden Streifen werden - nachdem sie bereits an der Abziehkante (6) von d» Abziehwalze (8) erfaßt sind - durch den Messerbalken (9) gemeinsam abgetrennt und zu dem in Fig. 1 in einem Auffangbehälter (17) dargestellten Füllkörper (1) gerollt. Es ist leicht einzusehen, daß einerseits die Verarbeitungsgeschwindigkeit zufolge des einfachen Arbeitsprozesses sehr hoch sein kann und daß andererseits eine in weiten Grenzen beliebig große Anzahl von parallel nebeneinander geführten Streifen (13) v»arbeitet werden kann, sodaß auf wirtschaftliche Weise große Stückzahlen von Füllkörpern (1) herstellbar sind. Der von links erste Füllkörper (1) nach Fig. 3 (ebenso wie der rechts danebenliegende Füllkörper in Draufsicht dargestellt) wurde so h»gestellt, daß der Abstand der Schneideinrichtung (2) bzw. des Messerbalkens (9) von der Abziehkante (6) so groß gewählt war, daß der erhaltene Wickel über 360° hinausgeht. Der zweite Füllkörper zeigt demgegenüber ein» im wesentlichen geschlossenen 360°-Ring. Der von links gesehen dritte Füllkörper in Fig. 3 hat eine einwärts gerichtete Umfangs-Sikke, die ihm größere Formstabilität verleiht. Der rechte der dargestellten Füllkörper wurde aus einem vor dem Abziehen gelochten Streifen gebildet, wobei in den Fig. 1 und 2 die Locheinheit nicht dargestellt ist - der prinzipielle Aufbau einer derartigen Einheit ist dem Fachmann aber geläufig. Abgesehen von den in Fig. 1 und 2 dargestellten An»dnungen und Aufeinanderfolgen der einzelnen Elemente und Baugruppen sind natürlich auch and»e geeignete derartige Anordnungen für den Fachmann verwendbar - wesentlich für die Erfindung ist das Prinzip des Abziehens des Folienmaterials üb» die Abziehkante (6), was die beschriebene Formung der Füllkörper ohne Wickeldome oder dergleichen schnell und wirtschaftlich ermöglicht PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur Herstellung von Füllkörpern, insbesonders zylinder- bzw. wickelförmigen Ringköipem, für Hohlräume, gekennzeichnet durch eine Schneideinrichtung (2) zum Ablängen von im wesentlichen bandförmig zugeführtem, gut wärmeleitenden, insbesonders metallischem, Folienmaterial (4), eine quer zur Förderrichtung des Folienmaterials (4) liegende Abziehkante (6) und eine relativ zum über die Abziehkante (6) -3- AT 393 363 B laufenden Folienmaterial (4) oberhalb und parallel zur Abziehkante (6) um einen geringfügigen Abstand (7) - in Bewegungsrichtung (5) des Folienmaterials (4) gesehen - hinter dieser angeordnete Abziehwalze (8), welche eine elastische Oberfläche aufweist und das Folienmaterial (4) während des Abziehens an die Abziehkante (6) drückt
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung (2) einen elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch getaktet betätigten Messerbalken (9) auf weist.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallele Zuführeinrichtungen für mehrere Bahnen von Folienmaterial (4) zur Zuführung zur Schneideinrichtung (2) und zur Abziehkante (6) vorgesehen sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise vor der Schneideinrichtung (2) zum Ablängen des Folienmaterials (4) eine Anordnung (12) zur Auftrennung von bandförmig zugeführtem Folienmaterial (4) in einzelne parallel geführte Streifen (13) vorgesehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abziehkante (13) und/oder Abziehwälze (8) kerbenartige Ausnehmungen zur Erzielung von verstärkenden Umfangssikken an den fertigen Füllkörpern (1) aufweisen.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Schneideinrichtung (2) Verformungseinheiten vorgesehen sind, welche das zugeführte Folienmaterial (4) mit Ausnehmungen, Einkerbungen und dergleichen, versehen, und daß Abziehkante (6) und/oder Abziehwalze (8) entsprechende Ausnehmungen zur Beibehaltung bzw. weiteren Beeinflussung dieser Verformungen aufweisen.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schneideinrichtung (2) von der Abziehkante (6) so groß ist, daß der durch die Geometrie und Kräfte an der Abziehkante (6) und Abziehwalze (8) bestimmte Wickel über 360° hinaus geht
8. 8. Verwendung von mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 hergestellten Füllkörpern zum Explosionsschutz eines hohlen Behälters für brennbare Substanzen, wobei der Behälter im wesentlichen vollständig mit Füllkörpern gefüllt wird. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-