DE19651937A1 - Verfahren zur mehrfachen Strukturierung dünnwandiger Materialbahnen - Google Patents
Verfahren zur mehrfachen Strukturierung dünnwandiger MaterialbahnenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Formsteifigkeit dünnwandiger
Materialbahnen durch eine mehrfache Beulstrukturierung, indem gekrümmte Materialbahnen
durch im Abstand zueinander angeordneten Stützelementen abgestützt und mit Druck
beaufschlagt werden.
Es sind mehrere Verfahren bekannt, um dünnwandige Materialbahnen zu strukturieren und
damit ihre Formsteifigkeit zu verbessern. Hierzu gehören die bekannten Umformverfahren, wie
das Einwalzen von Sicken in eine Materialbahn. Diese Sicken weisen jedoch den Nachteil auf,
daß sie der Materialbahn nur in einer Richtung eine verbesserte Formsteifigkeit verleihen.
Wenn Versteifungen in mehreren Richtungen der Materialbahn erzeugt werden sollen,
verwendet man herkömmliche komplizierte Formwerkzeuge, die dreidimensionale Strukturen
in die Materialbahn einprägen. Diese mechanischen Umformverfahren ergeben den Nachteil,
daß man dazu aufwendige und teure Formwerkzeuge benötigt und daß die zu versteifende
Materialbahn dadurch stark plastifiziert wird. Ferner kann die Oberflächengüte des
Ausgangsmaterials durch die mechanische Flächenpressung der Formwerkzeuge beeinträchtigt
werden.
In der Europäischen Patentschrift 0 441 618 B1 wird ein Strukturierungsverfahren
beschrieben, bei dem polyedrische Strukturen durch mechanische Formwerkzeuge (zwei
Prägewalzen) in das Material eingeprägt werden. Um axiale Sicken in Dosen einzudrücken, ist
ferner eine Vorrichtung bekannt, mit deren Hilfe die Dose auf der Innenseite mit axialen,
starren Elementen abgestützt und auf der Außenseite mit einer elastischen Rolle mit Druck
beaufschlagt wird (DE 35 87 768 T2). Es ist auch vorgeschlagen worden (US Patent
4.576.669), eine Kunststoffolie über eine Walze zu führen, in der sich Näpfchen befinden, in
die der Kunststoff durch Vakuum hineingezogen wird. Auf diese Weise läßt sich die
Formsteifigkeit der Folie aber nicht oder nur geringfügig verbessern. Ein Verfahren zum
Einbeulen von Kunststoffolie, das runde Strukturen erzeugt, zwischen denen breite, nicht
verformte Teilflächen stehen bleiben (Französische Anmeldung 1.283.530), ergibt ebenfalls
keine nennenswerte Verbesserung der Formsteifigkeit der so behandelten Folie. Ferner ist ein
Verfahren bekannt, nach dem dünne Materialbahnen oder Folien beulartig strukturiert werden.
Dabei wird die gekrümmte, dünne Materialbahn oder Folie auf der Innenseite durch
linienförmige Stützelemente abgestützt und von außen mit Druck beaufschlagt. Der äußere
Druck wird hydraulisch aufgebracht. Auf diese Weise entstehen versetzte Beulstrukturen, die
die Formsteifigkeit der Materialbahn verbessern (Deutsche Offenlegungsschrift 25 57 215,
Deutsche Patentschrift DE 43 11 978). Dieser Prozeß des Beulstrukturierens unterscheidet
sich von dem in der Patentschrift 0 441 618 B1 prinzipiell dadurch, daß nicht zwei
Prägewalzen erforderlich sind, die mechanisch wirken, sondern daß nur ein Stützkern benötigt
wird, auf dem die Materialbahn aufliegt, und gegen den sie hydraulisch angepreßt wird. Die
hydraulische Herstellung polyedrischer, beispielsweise hexagonaler Strukturen, ist in der unter
Nr. PCT/EP 94/01043 veröffentlichten internationalen Patentanmeldung (siehe dort Abb. 5b
und 5c) sowie in der Deutschen Offenlegungsschrift DE 44 37 986 A1 (siehe dort Abb. 2b
und 2c) beschrieben worden. Anstelle der hydraulischen Druckaufprägung kann der Druck
auch mittels eines nicht strukturierten, elastischen Kissens oder durch einen nicht strukturierten
Elastomeren aufgebracht werden. Die Stützelemente, gegen die die Materialbahn gedrückt
wird, können aus einem starren oder auf dem Kern verschiebbaren, flexiblen Werkstoff
(PCT/EP 94/01043) oder aus Stützkonturen (DE OS 44 37 986 A1) bestehen.
Bei dem in der Europäischen Patentschrift 0 441 618 B1 beschriebenen, rein mechanischen
Formgebungsverfahren wird das zu strukturierende Material infolge starker mechanischer
Verformung plastifiziert, und dabei wird die Oberflächengüte des Ausgangswerkstoffs
beeinträchtigt. Die in der DE 35 87 768 T2 beschriebene Vorrichtung zur Herstellung von
Längssicken verwendet linienförmige, axiale, starre Stützelemente und ein elastisches
Druckelement. Die Formsteifigkeit des so strukturierten Materials mit den axialen Sicken ist
jedoch unbefriedigend, da Sicken aus geometrischen Gründen keine mehrdimensionale Form
steifigkeit ergeben. Die in der DE OS 25 57 215, DE 43 11 978, PCT/EP 94/01043 und der
DE OS 44 37 986 A1 beschriebenen Umformverfahren erzeugen im Gegensatz zur Sicke
durch versetze Beulstrukturen eine mehrdimensionale Formsteifigkeit. Dabei wird der zu
strukturierende Werkstoff auf material- und oberflächenschonende Weise nur an diskreten
Stellen gefaltet, um die Beulstrukturen zu erzeugen. Lediglich in den Beulfalten treten
Plastifizierungen des Werkstoffs auf. In den Beulmulden bleiben die Plastifizierungsreserven
des Ausgangswerkstoffs praktisch vollständig erhalten. Im Gegensatz dazu wird der Werkstoff
bei den bekannten mechanischen Umformverfahren stark plastifiziert, seine Wanddicke wird
geschwächt und die Oberflächengüte des Ausgangswerkstoffs leidet, wenn eine mehr
dimensionale Versteifung des Materials erzielt werden soll.
Zu den wesentlichen Nachteilen der bekannten Verfahren zum Beulstrukturieren gehört, daß
die im Bereich der Beulmulden noch verfügbaren, großen Plastifizierungsreserven ungenutzt
bleiben, wenn das Ziel darin besteht, die Formsteifigkeit des beulstrukturierten Materials weiter
zu verbessern. Mit den bekannten Verfahren zum Beulstrukturieren könnte man die
Formsteifigkeit nur dadurch erhöhen, daß Strukturen mit tief ausgeprägten Beulfalten erzeugt
werden. Das ist nur durch große Abstände der Beulfalten zu erreichen, wobei gleichzeitig
große Beultiefen auftreten. Dadurch ergeben sich erhebliche Nachteile: Das Flächenverhältnis
von Beulfalte, die plastifiziert ist, zu Beulmulde, die nicht oder nur wenig plastifiziert ist, ist bei
großen Strukturen gering. Die Plastifizierungsreserven des Materials werden deshalb bei
großen Strukturen nur wenig genutzt.
Ferner können strukturierte Materialien mit großen Strukturen und tiefen Beulen bei der
weiteren Umformung zu Fertigprodukten, bei deren Handhabung und hinsichtlich ihres Designs
noch weitere, wesentliche Nachteile aufweisen: Das weitere Umformen beulstrukturierter
Materialien, beispielsweise durch Bördeln oder Rollprofilieren, wird durch große und tiefe
Beulen erschwert. Wenn auf beulstrukturierte Materialien bedrucktes Papier geklebt wird, wie
beim Etikettieren von Konservendosen, reißt das Papierband leicht ein. Ferner werden für ein
ansprechendes Design in der Regel kleine Strukturierungen verlangt. Das läßt sich jedoch
bisher nicht mit der Forderung nach einer großen Formsteifigkeit strukturierter Bauteile in
Einklang bringen. Ein ansprechendes Design, eine gute Verarbeitbarkeit und eine hohe
Formsteifigkeit schließen sich nach den bekannten Umformverfahren gegenseitig aus.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, durch das
eine hohe, mehrdimensionale Formsteifigkeit der zu strukturierenden Materialbahn erreicht
wird, indem die Plastifizierungsreserven des Werkstoffs zu einer möglichst gleichmäßigen
Beulversteifung der Materialbahn genutzt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß in einem Arbeitsschritt mittels
äußerer hydraulischer oder elastischer Druckübertragung große Beulen und in deren
Beulmulden von der Gegenseite her kleine Beulen in der Materialbahn erzeugt werden.
Dadurch, daß sich dabei große Beulen durch Stützelemente, die an der Innenseite der
Materialbahn anliegen, bilden und in den Beulmulden dieser großen Beulen durch innere
Druckstempel kleine Gegenbeulen in die Materialbahn eingedrückt werden, entstehen
mehrdimensionale Faltstrukturen. So werden die Umformreserven des Werkstoffs optimal
genutzt, um eine hohe, mehrdimensionale Formsteifigkeit der Materialbahn zu erzielen.
Gleichzeitig werden große Beultiefen vermieden.
Die großen Beulen besitzen polyedrische Strukturfalten, vorzugsweise mit versetzten,
viereckigen, sechseckigen, achteckigen Falten, deren polyedrische Ecken auch spitz auslaufen
oder abgerundet sein können.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß die großen Beulen und von der
Gegenseite her die kleinen Beulen nacheinander oder überlappend erzeugt werden. Dadurch,
daß dabei zunächst der Beulprozeß der großen Beulen stattfindet und dabei nicht oder nur
wenig durch die Bildung der kleinen Gegenbeulen daran behindert wird, können sich die Falten
der großen Beulen optimal und materialschonend ausbilden. Wegen der Plastifizierungsreserven
des Materials lassen sich dann die kleinen Gegenbeulen von der Gegenseite her
einfach in die Beulmulden der großen Beulen eindrücken. Die kleinen Gegenbeulen besitzen
eine kreisrunde, ovale oder polyedrische Kontur, etwa viereckig, sechseckig oder achteckig,
mit vorzugsweise abgerundeten Ecken.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß in einer Materialbahn große Beulen und
kleine Gegenbeulen dadurch erzeugt werden, daß für die äußere Druckübertragung äußere
elastische Druckelemente verwendet werden. Diese äußeren Druckelemente sind dabei so
angeordnet, daß sie von außen die Materialbahn zwischen den Stützelementen für die großen
Beulen und den Druckstempeln für die kleinen Gegenbeulen eindrücken. Diese äußeren
Druckelemente sind vorzugsweise ringförmig, oval, rechteckig, sechseckig oder achteckig, mit
vorzugsweise abgerundeten Ecken.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß in einer beliebig beulstrukturierten
Materialbahn kleine Gegenbeulen mittels Druckstempeln auf die konvexe Seite der
vorhandenen großen Beulen und einer Druckübertragung auf die konkave Seite dieser großen
Beulen erzeugt werden.
Der Erfindungsgedanke wird anschließend beispielhaft erläutert:
Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Herstellung mehrfach
beulstrukturierter Materialbahnen mit einer Walze, auf der Stützelemente für die großen
Beulen und Druckstempel für die kleinen Gegenbeulen angeordnet sind, und einer flexiblen
Druckwalze (radialer Querschnitt).
Fig. 2 zeigt die Aufsicht auf große, sechseckige Beulstrukturen und kleine, runde
Beulstrukturen, die mit Hilfe einer Vorrichtung hergestellt sind, die mit sechseckigen
Stützelementen für die großen Beulen und kreisrunden Druckstempeln für die kleinen
Gegenbeulen ausgestattet wurde.
Fig. 3 zeigt die Aufsicht auf große, etwa viereckige Beulstrukturen und kleine, etwa
rechteckige Beulstrukturen, die mit Hilfe einer Vorrichtung hergestellt sind, die mit
rechteckigen Stützelementen für die großen Beulen und etwa rechteckigen Druckstempeln für
die kleinen Gegenbeulen ausgestattet wurde
Fig. 4 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens
gemäß der Erfindung mit einer Walze, auf der Stützelemente für die großen Beulen und
Druckstempel für die kleinen Gegenbeulen angeordnet sind, und einer Druckwalze mit
elastischen Druckelementen zur Herstellung mehrfach beulstrukturierter Materialbahnen.
Fig. 5 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens
gemäß der Erfindung mit einer Walze mit Stützelementen und Druckstempeln und einem
äußeren elastischen Drucksegment zur Herstellung mehrfach beulstrukturierter Dosenrümpfe.
Fig. 6 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens
gemäß der Erfindung mit einer Walze mit Stützelementen und Druckstempeln und einem mit
äußeren Druckelementen versehenen Segment zur Herstellung mehrfach beulstrukturierter
Dosenrümpfe.
Fig. 7a und Fig. 7b zeigen den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des
Verfahrens gemäß der Erfindung mit einer Walze mit Stützelementen und radial beweglichen
Druckstempeln und einem äußeren elastischen Drucksegment zur Herstellung mehrfach
beulstrukturierter Dosenrümpfe.
Fig. 8 zeigt die Aufsicht auf große, etwa sechseckige Beulstrukturen, deren Ecken in einer
Richtung spitz auslaufen und in der anderen Richtung gerundet sind, und zentrische, kleine
Gegenbeulen, die mit Hilfe einer Vorrichtung hergestellt sind, die mit etwa sechseckigen
Stützelementen für die großen Beulen und kreisrunden Druckstempeln für die kleinen Gegen
beulen ausgestattet wurde.
Fig. 9 zeigt die Aufsicht auf große, versetzte, etwa viereckige Beulstrukturen, deren Ecken
gerundet sind, und kleine, zentrische, etwa viereckige Gegenbeulen, deren Ecken ebenfalls
gerundet sind.
Fig. 10 zeigt die Aufsicht auf große, achteckige Beulstrukturen mit zentrischen, kreisrunden
Gegenbeulen, und kleine, viereckige Beulstrukturen, die mit Hilfe einer Vorrichtung hergestellt
sind, die mit achteckigen Stützelementen für die großen Beulen und kreisrunden
Druckstempeln für die kleinen Gegenbeulen ausgestattet wurde.
Fig. 11 zeigt die Aufsicht auf große, etwa achteckige Beulstrukturen mit zentrischen,
kreisrunden Gegenbeulen und kleine, etwa viereckige Beulstrukturen, wobei die Ecken der
etwa achteckigen Beulfalten gerundet sind und die Ecken der kleinen, etwa viereckigen
Beulfalten spitz auslaufen.
Die Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens
gemäß der Erfindung zur Herstellung mehrfach beulstrukturierter Materialbahnen. Die
Materialbahn 1 wird um die Walze 2, auf der die Stützelemente 3 und die Druckstempel 4
angebracht sind, gebogen und von der elastischen Druckwalze 5 angedrückt, wobei die
Stützelemente 3 die Faltkonturen der großen Beulen 6 abbilden und die Druckstempel 4 die
kleinen Gegenbeulen 7 abbilden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die Aufsicht von mehrfach beulstrukturierten Materialbahnen:
In Fig. 2 und Fig. 3 sind Strukturen dargestellt, die entstehen, wenn sich innerhalb der großen
Beulen kleine Gegenbeulen einstellen. Fig. 2 stellt die Beulfalten 8 einer großen, sechseckigen
Struktur dar, und die Konturen 9 der kleinen Gegenbeulen haben eine kreisförmige Gestalt. In
Fig. 3 ergeben die Beulfalten 10 der großen Beulen etwa viereckige Strukturen, und die
Beulfalten 11 der kleinen Gegenbeulen ergeben auch etwa viereckige Strukturen, deren Ecken
abgerundet sind. Die Gestalt der Beulfalten 8 und 10 der großen Beulen ergibt sich durch die
Kontur der Stützelemente 3 in Fig. 1, und die Kontur der kleinen Gegenbeulen 9 und 11 ergibt
sich durch die Form der Druckstempel 4 in Fig. 1. Beispielsweise passen zu sechseckigen oder
ähnlichen, großen Beulen vorzugsweise kreisrunde, ovale, ähnliche oder abgerundete
sechseckige Konturen der kleinen Gegenbeulen. Zu etwa rechteckigen oder parallelo
grammförmigen, großen Beulen passen vorzugsweise abgerundete viereckige, kreisrunde,
ovale oder ähnliche Konturen der kleinen Gegenbeulen. In Fig. 2 und Fig. 3 geben die Pfeile
die bevorzugte Transportrichtung der Materialbahn 1 in Fig. 1 an.
Fig. 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer weiteren Vorrichtung zur Anwendung des
Verfahrens gemäß der Erfindung zur Herstellung mehrfach beulstrukturierter Materialbahnen.
Die Materialbahn 1 wird um die Walze 2, auf der die Stützelemente 3 für die großen Beulen
und die Druckstempel 4 für die kleinen Gegenbeulen angebracht sind, gebogen, wobei die
Druckelemente 12 auf der Druckwalze 13 so angeordnet sind, daß sie von außen zwischen den
Stützelementen 3 und den Druckstempeln 4 in die Materialbahn 1 eindrücken. Die
Druckelemente 12 sind entweder elastisch oder starr auf der Druckwalze 13 angebracht.
Fig. 5 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens
gemäß der Erfindung zur Herstellung mehrfach beulstrukturierter Dosenrümpfe. Der glatte
Dosenrumpf 14 wird auf seiner Innenseite durch die Stützelemente 3 und durch die
Druckstempel 4, die auf der Walze 2 angeordnet sind, abgestützt und auf seiner Außenseite
durch das flexible Kissen 15 mit Druck beaufschlagt. So entstehen die großen Beulen 16 und
die kleinen Gegenbeulen 17. Für den Fall, daß mehrfach beulstrukturierte Dosen mit Papier
beklebt (etikettiert) werden sollen, können die Druckstempel 4 mit einer ebenen oder nur etwas
gekrümmten Druckfläche ausgestattet werden, damit die kleinen Gegenbeulen der Material
bahn eine möglichst ebene Auflagefläche für das aufzuklebende Papier bieten.
Fig. 6 zeigt den schematischen Aufbau einer weiteren Vorrichtung zur Anwendung des
Verfahrens gemäß der Erfindung zur Herstellung mehrfach beulstrukturierter Dosenrümpfe.
Der glatte Dosenrumpf 14 wird auf seiner Innenseite durch Stützelemente 3 und Druck
stempel 4, die auf der Walze 2 angeordnet sind, abgestützt und auf seiner Außenseite durch
Druckelemente 18, die auf dem Segment 19 elastisch oder starr angeordnet sind, mit Druck
beaufschlagt. So entstehen die großen Beulen 16 und die kleinen Gegenbeulen 17.
Fig. 7a zeigt den schematischen Aufbau einer weiteren Vorrichtung zur Anwendung des
Verfahrens gemäß der Erfindung zur Herstellung mehrfach beulstrukturierter Dosenrümpfe.
Der glatte Dosenrumpf 14 wird auf seiner Innenseite durch starre Stützelemente 3 und
konzentrisch bewegliche Druckstempel 20, die in der Walze 2 zwischen den Stützelementen 3
angeordnet sind, abgestützt und auf seiner Außenseite durch ein elastisches Segment 22 mit
Druck beaufschlagt. Auf diese Weise entsteht zuerst die große Beule 16, da der konzentrisch
bewegliche Druckstempel 20 die Bildung der großen Beule zunächst nicht behindert. Nachdem
sich die Walze 2 und die Stützelemente 3 etwas weitergedreht haben, wird der Druckstempel
20 in radialer Richtung nach außen bewegt und in die Beulmulde der großen Beule 16
gedrückt, und so entsteht die kleine Gegenbeule 17. Der Druckstempel 20 wird mit Hilfe eines
ovalen Stützkerns 23 dadurch radial aus der Walze 2 gedrückt daß sich die Walze 2 gegenüber
dem ovalen Stützkern 23, der zentrisch in der Walze 2 angeordnet ist, dreht. Der Stützkern 23
selbst dreht sich dabei nicht und wird in Transportrichtung, d. h. parallel zum Drucksegment 22,
bewegt. Die in Fig. 7a schematisch dargestellte Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens
gemäß der Erfindung erzeugt somit nacheinander oder überlappend die großen Beulen 16 und
die kleinen Gegenbeulen 17. Die in Fig. 7a schematisch dargestellte Vorrichtung läßt sich in
der Weise erweitern, daß äußere Druckelemente (entsprechend 18 in Fig. 6) elastisch oder
starr auf dem Drucksegment angeordnet sind. Will man auf die Gegenbeulen 17 verzichten,
wird der ovale Stützkern 23 etwas gedreht, damit die Druckstempel 20 nicht in die
Materialbahn eindrücken.
In Fig. 7b werden die Druckstempel 21 auf einer Walze angeordnet, die sich in der in Fig. 7b
dargestellten Weise dreht.
In Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11 und Fig. 12 sind unterschiedliche Strukturen dargestellt, die
entstehen, wenn innerhalb der großen Beulen kleine Gegenbeulen erzeugt werden.
Fig. 8 stellt die Beulfalten 23 einer etwa sechseckigen Struktur dar, deren Eckfalten in der
einen Richtung gerundet sind und senkrecht dazu etwa spitz auslaufen. Die kleinen
Gegenbeulen besitzen eine kreisrunde Kontur 24. Die kleinen Gegenbeulen können
beispielsweise auch eine ovale oder etwa vier- oder sechseckige Form mit gerundeten Ecken
haben.
Fig. 9 stellt die Beulfalten 25 und 26 einer etwa viereckigen Struktur dar, wobei die Eckfalten
gerundet sind. Dabei laufen die Beulfalten 25 spitz aus, und senkrecht dazu verlaufen die
Beulfalten 26 etwa zick-zack-förmig. Die kleinen Gegenbeulen haben eine kreisrunde Kontur
27, sie können beispielsweise auch eine ovale oder etwa viereckige Kontur mit gerundeten
Ecken besitzen.
In Fig. 10 ergeben die Beulfalten der großen Beulen achteckige Strukturen 28, und deren
zentrische Gegenbeulen ergeben kreisrunde Konturen 29. Zwischen den großen Beulen 28
entstehen kleine, viereckige Beulstrukturen 30. Die Gestalt der Beulfalten 28 und 30 ergeben
sich durch die Konturen der Stützelemente 3 auf der Walze 2 in Fig. 1, und die Kontur der
Gegenbeulen 29 ergibt sich durch die Form der Druckstempel 4 in Fig. 1.
In Fig. 11 sind die Eckfalten der großen, etwa achteckigen Beulen 31 gerundet, und so ergeben
sich spitz auslaufende Beulfalten 32 der kleinen Beulen.
In Fig. 12 bilden die Falten der großen, etwa achteckigen Beulen in der einen Richtung runde
Konturen 33 und in der anderen Richtung eckige Konturen 34, und so entstehen kleine, etwa
viereckige Beulstrukturen 35, deren Beulfalten in der einen Richtung gerundet sind und in der
anderen Richtung spitz auslaufen. Vorzugsweise ist die Richtung der spitz auslaufenden Falten
senkrecht zur Transportrichtung der Materialbahn 1 in Fig. 1, bzw. der Materialbahn 14 in der
Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7a und Fig. 7b.
Der Pfeil in der Fig. 8, Fig. 9 und Fig. 12 gibt die bevorzugte Transportrichtung der
Materialbahn 1 in Fig. 1 und Fig. 4 bzw. der Materialbahn 14 in Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7a und Fig. 7b
an. Es ist aber auch eine Anordnung in der Gegenrichtung möglich.
Durch die kleinen, etwa viereckigen Beulstrukturen 30, 32 und 35 und die kleinen
Gegenbeulen 29, die zentrisch in den großen Beulen der Fig. 10, Fig. 11 und Fig. 12
angeordnet sind, werden mehrdimensionale Faltstrukturen erzeugt, die ähnliche Beultiefen
aufweisen. So werden große Beultiefen und voneinander stark abweichende Beultiefen
vermieden. Diese Beulstrukturen bieten gleichzeitig ein vielseitiges und ansprechendes Design.
Die in den Fig. 2, Fig. 3, Fig. 8, Fig. 9 Fig. 10, Fig. 11 und Fig. 12 dargestellten Beulstrukturen
ergeben u. a. in der Beleuchtungstechnik eine blendfreie, diffuse Lichtreflexion.
Claims (26)
1. Beulverformung dünnwandiger Materialbahnen, indem gekrümmte Materialbahnen durch im
Abstand zueinander angeordnete Stützelemente abgestützt und mit Druck beaufschlagt
werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Beulen zugleich oder anschließend mit einer
gegenläufigen kleineren Beule versehen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenläufigen Beulen mittig
in den großen Beulen positioniert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die gegenläufigen Beulen
gleichfalls Stützelemente verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (3) für die
gegenläufigen Beulen sich mit den Stützelementen (4) für die großen Beulen auf einer
gemeinsamen Stützelementträger befinden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützelemententräger eine
Walze (2) ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Beuldruck mit einer
Walze (5) aus hochelastischem Material aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Beuldruck mittels
elastischer oder starrer Druckelemente (12) aufgebracht wird, die auf einer Träger
angeordnet sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Walze (13) als Träger.
9. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Beuldruck mit einem
elastischen und/oder zu dem Stützelementträger hin gekrümmten Druckkörper (15)
aufgebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper (15) die Form
eines Segmentes oder eines Kissens oder einer Schale hat.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 gekennzeichnet durch eine profilierte Druckfläche des
Druckkörpers (15).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper aufgesetzte
starre oder elastische Druckelemente (18) besitzt.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch
ortsfeste oder bewegliche Stützelemente oder Druckstempel (20).
14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch
einen ovalen, relativbeweglichen Stützkern (23) zur Verstellung der Stützelemente und/oder
zur Bewegung der Druckstempel (23)
oder
durch einen hohl ausgebildeten Stützelemententräger für die großen Beulen mit
einem darin exzentrisch angeordneten walzenförmigen Stützelemententräger für die
gegenläufigen Beulen, wobei der exzentrisch angeordnete Stützelemententräger mit dem
dem anderen Stützelemententräger mitläuft und die Exzentrizität einstellbar ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine ortsfeste Anordnung des
Stützkernes in der drehbeweglichen Walze oder eine Drehung des Stützkernes (23) in
Transportrichtung der gekrümmten Materialbahn.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch runde oder ovale
oder polyedrische oder wappenförmige größere und/oder kleinere Beulen.
17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch viereckige, sechseckige oder
achteckige kleiner Beulen.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch kreisrunde oder ovale oder
Konturen der kleineren Beulen für sechseckige oder ähnliche große Beulen.
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch viereckige oder kreisrunde
oder ähnliche Konturen der kleineren Beulen für rechteckige oder parallelogrammförmige
große Beulen.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, gekennzeichnet durch Beulen mit runden
Ecken.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, gekennzeichnet durch abgeflachte
Stützelemente bzw. Druckstempel.
22. Verfahren nach Anspruch 21, gekennzeichnet ebene oder flach gekrümmte Stützelemente
bzw. Druckstempel.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch die Anwendung auf
die Strukturierung von Dosenblech.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch die anschließende
Beklebung mit Papier.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, gekennzeichnet durch die Erzeugung der
Wappenform durch zick-zack-förmig verlaufende Beulfalten und entsprechend angeordnete
Stützelemente.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23 und 25, gekennzeichnet durch die
Verwendung für Reflektoren.
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