Mattenstruktur und Vorrichtung zur Durchführung des

Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbreiten und Formatieren von profiliertem metallischem Bandmaterial zu einer netzartigen Mattenstruktur mit vorzugebender

Maschenweite durch einen kontinuierlichen Aufziehprozess , wozu das Bandmaterial mit in Bandlängsrichtung

verlaufenden, in der Länge begrenzten und zwischen sich Metalladern bildenden Kerben versehen ist, wobei die ungekerbten Bereiche nach dem Ausbreiten und Formatieren Netzknoten bilden und die Metalladern über im Kerbgrund angrenzende Stege zunächst miteinander verbunden sind, wobei weiter die Stege durch Biegeverformung gebildete Anrisse durch Dauerbruch aufweisen und der Reststeg von einer Trennwalze durchbrochen wird, so dass die

Metalladern im Kerbbereich zuverlässig voneinander

getrennt sind und das Bandmaterial zur netzartigen

Struktur aufziehbar ist. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .

Ein derartiges Verfahren ist in seinem grundsätzlichen Ablauf in der EP 2 613 898 Bl bereits beschrieben, das es grundsätzlich ermöglicht, ein nach den Grundzügen des Oberbegriffs des vorliegenden Anspruchs 1 bearbeitetes

Bandmaterial zu einer Mattenstruktur umzuformen. Weitere Einzelheiten zur Vorbehandlung des Bandmaterials ergeben sich aus der erwähnten EP 2 613 898 Bl . Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass ein Aufziehen des Bandmaterials in der im Stand der Technik beschriebenen Weise mit großem Aufwand möglich ist, um eine definiert gute Netzstruktur zu erreichen. Daher sind zur weiteren Verbesserung der Formgenauigkeit der angestrebten

Mattenstruktur im Rahmen eines kontinuierlichen

Fertigungsprozesses weitergehende Maßnahmen erforderlich, die insbesondere auch dafür sorgen, eine gleichmäßigere und rationellere Ausformung dieser Mattenstruktur zu erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein

Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu erhalten, dass mit einem kontinuierlichen Aufziehprozess über die gesamte Breite und Länge der späteren

Mattenstruktur eine einheitliche Ausformung und damit eine gleichmäßige Netzausbildung erreicht wird. Diese Aufgabe wird in verfahrensmäßiger Hinsicht nach der Erfindung dadurch gelöst, dass das Bandmaterial zur

Vorbereitung des Aufziehens zunächst am Bandanfang auf die vorgesehene Maschenweite zum Beispiel in handwerklicher Art mit maschineller Unterstützung aufgezogen wird, dass einige Maschenreihen in sich orthogonal ausgerichtet und bezüglich ihrer Maschendiagonale rechtwinklig zum Bandrand orientiert sind, dass weiter der vorbereitete Bandanfang einem ersten, drehantreibbaren Walzenpaar einer

Aufzieheinheit zugeführt wird, indem der Bandanfang auf die bevorzugt untere, als Dornwalze ausgebildete Walze so aufgelegt wird, dass die Dorne der Dornwalze in die

Maschen eintreten, und sodann die bevorzugt obere, mit Stegen und Aussparungen versehene, als Druckwalze

ausgebildete Walze gegen die untere zugestellt wird, so dass beide Walzen zwischen sich einen Walzspalt bilden, wobei die Anordnung der Dorne so gewählt ist, dass - in beiden orthogonalen Richtungen - jede zweite Masche durch einen Dorn ausgeformt wird, indem die Dorne der Dornwalze in die Aussparungen der Druckwalze eintauchen.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, dass die Aufziehkräfte in jeder zweiten Masche im Bereich der größten Netzbreite unter Berücksichtigung der Rückfederung im wesentlichen erst im Walzenspalt aufgebracht werden und dabei der sich davor befindende, sich aufziehende Netzbereich frei ausbilden kann. So wird eine gleichmäßige Netzausbildung erreicht, wobei die Aufziehkräfte relativ gleichmäßig über die gesamte Breite der Maschenstruktur angreifen. In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die randseitige, in Bandlängsrichtung gesehen jeweils zweite Masche von einem axial

verschiebbaren Dorn aufgezogen wird, der über eine

Steuerkulisse am Rand der Dornwalze bewegt wird. Dadurch wird ein weitgehend linear verlaufender Rand der

Maschenstruktur erreicht.

Als vorteilhaft im Rahmen der Erfindung hat es sich erwiesen, wenn die aufgezogene, zunächst grob ausgeformte Mattenstruktur einem weiteren Walzenpaar zur Nachformung zugeführt wird, wobei dieses Walzenpaar in seiner

Oberflächenstruktur im wesentlichen dem ersten Walzenpaar, jedoch mit doppelter Dornanzahl und entsprechend

geänderter Gestaltung der Oberwalze entspricht, um

Rückfederungskräfte der Mattenstruktur auszugleichen und eine gute Formgenauigkeit zu erreichen. Zusätzlich wird dadurch gewährleistet, dass insbesondere Aufwölbungen, die beim späteren Aufwickeln störend sein können, durch eine leichte Walzumformung geglättet werden.

Dabei ist es günstig, wenn das erste und das zweite

Walzenpaar derart zueinander ausgerichtet sind, dass die Dornen der zweiten Walze jeweils in alle Maschen

eintreten.

Für die Ausformung der Maschen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Dornen des ersten und zweiten

Walzenpaars eine pyramidenförmige oder

pyramidenstumpfförmige Gestalt besitzen, die je nach

Position symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet sind. Eine weitere, sehr vorteilhafte Ausgestaltung der

Erfindung sieht vor, dass dem zweiten Walzenpaar ein drittes Walzenpaar nachgeordnet ist, wobei die untere Walze mit Führungsaufnahmen für die Metalladern versehen ist, wodurch die die Metalladern verbindenen Netzknoten auf dieser Walze genau positioniert und in der

Führungsaufnahme von auf der oberen Walze vorgesehenen, in axialer Richtung mit gegenseitigem Abstand angeordneten Scheiben gedrückt werden, wobei weiter zwischen den

Scheiben Stempel angeordnet sind, die mittig zu den

Netzknoten ausgerichtet sind und diese in Schneidmesser der unteren Walze drücken, wodurch die an den Netzknoten endenden, vom Walken und Trennen der Metalladern

verbliebenen, auslaufenden Trennungsrisse

herausgeschnitten werden.

Besonders günstig und daher im Rahmen der Erfindung bevorzugt ist dabei die Schneideinrichtung so gestaltet, dass der an den Netzknoten angrenzende, von den dort zusammentreffenden Metalladern gebildete Bereich, also der auslaufende Trennriss zwischen den Adern, mit einem kleinen Radius versehen ist und das Werkzeug so

ausgebildet ist, dass nach dem Schneidprozess noch eine Glättung der Oberfläche mit einem Druckspannungsaufbau erzielt wird.

Eine die erfindungsgemäße Aufgabe lösende Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Aufzieheinheit mit einem ersten, drehantreibbaren Walzenpaar, bei der die bevorzugt untere Walze als Dornwalze ausgebildet ist und die bevorzugt obere Walze mit Stegen und Aussparungen versehen als

Druckwalze ausgebildet ist, die gegen die untere

zustellbar ist, so dass beide Walzen zwischen sich einen Walzspalt für profiliertes metallisches Bandmaterial von einer netzartigen Mattenstruktur bilden, wobei die

Anordnung der Dorne so gewählt ist, dass - in beiden orthogonalen Richtungen - jede zweite Masche der

Mattenstruktur durch einen Dorn ausgeformt wird, indem die Dorne der Dornwalze in die Aussparungen der Druckwalze eintauchen.

Der Aufziehvorgang wird dabei wesentlich erleichtert und verbessert, wenn die Dornwalze randseitig einen axial verschiebbaren Dorn aufweist, der über eine Steuerkulisse am Rand der Dornwalze bewegt wird und in Bandlängsrichtung gesehen jeweils jede zweite Masche aufzieht. Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die

Aufzieheinheit ein weiteres Walzenpaar zur Nachformung des Bandmaterials aufweist, wobei dieses Walzenpaar in seiner Oberflächenstruktur im wesentlichen dem ersten Walzenpaar, jedoch mit doppelter Dornanzahl und entsprechend

geänderter Gestaltung der Oberwalze entspricht, um in der ausgeformten Mattenstruktur des Bandmaterials vorhandene Rückfederungskräfte auszugleichen und eine gute

Formgenauigkeit zu erreichen. Hierbei empfiehlt es sich im Rahmen der Erfindung, dass das erste und das zweite Walzenpaar derart zueinander ausgerichtet sind, dass die Dornen der zweiten Walze jeweils in alle Maschen der Mattenstruktur eintreten. Im einzelnen können in bevorzugter Gestaltung die Dornen des ersten und zweiten Walzenpaars eine pyramidenförmige oder pyramidenstumpfförmige Gestalt besitzen, die je nach Position symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet sind. Schließlich hat es sich im Rahmen der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, dass dem zweiten Walzenpaar ein drittes Walzenpaar nachgeordnet ist, wobei die untere Walze mit Führungsaufnahmen zur Positionierung der die Metalladern verbindenden Netzknoten versehen ist, während auf der oberen Walze mit gegenseitigem Abstand

angeordnete Scheiben vorgesehen sind, durch die die

Netzknoten in axialer Richtung in die Führungsaufnahmen gedrückt werden, wobei zwischen den Scheiben Stempel angeordnet sind, die mittig zu den Netzknoten ausgerichtet sind und diese in Schneidmesser der ersten Walze drücken, wodurch die an den Netzknoten endenden, vom Walken und Trennen der Metalladern verbliebenen, auslaufenden

Trennungsrisse herausgeschnitten werden.

Dabei hat es sich bewährt, wenn die Schneideinrichtung rund gestaltet ist, so dass der an den Netzknoten

angrenzende, von den dort zusammentreffenden Metalladern gebildete Bereich mit einem kleinen Radius versehen wird, wobei das Werkzeug so ausgebildet ist, dass nach dem

Schneidprozess eine Glättung der Oberfläche mit

gleichzeitigem Druckspannungsaufbau erzielt wird.

Im Folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise Darstellung der Vorrichtung in

Seitenansicht ,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 1 im Schnitt längs der Linie A - A,

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 1 im Schnitt längs der

Linie B - B gemäß Fig . 2 ,

Fig. 5 die Detaildarstellung Z gemäß Fig. 3,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Gegenstands nach Fig. 1,

Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende perspektivische

Darstellung des Gegenstands nach Fig. 1, jedoch ohne Bandmaterial und axial verschiebbare Dorne,

Fig. 8 eine Detaildarstellung der Unterwalze in

Draufsicht,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung längs der Linie A - A gemäß

Fig. 8,

Fig. 10 eine Schnittdarstellung längs der Linie B - B

gemäß Fig. 8. Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung erlaubt die Durchführung eines Verfahrens zum Ausbreiten und

Formatieren von profiliertem metallischem Bandmaterial 1 zu einer netzartigen Mattenstruktur 2 mit vorzugebender Maschenweite durch einen kontinuierlichen Aufziehprozess . Dazu ist das Bandmaterial 1 mit in Bandlängsrichtung verlaufenden, in der Länge begrenzten und zwischen sich Metalladern 11 bildenden Kerben 3 versehen, wie dies in Fig. 2 links angedeutet und erkennbar ist. Die ungekerbten Bereiche bilden dann nach dem Ausbreiten und Formatieren Netzknoten 4, wie dies ebenfalls in Fig. 2 im rechten Bereich erkennbar ist. Die Metalladern 11 sind über im Kerbgrund angrenzende

Stege zunächst miteinander verbunden. Diese Stege weisen jedoch durch Biegeverformung gebildete Anrisse durch

Dauerbruch auf, so dass der Reststeg schließlich von einer Trennwalze durchbrochen wird. Dadurch sind die

Metalladern 11 im Kerbbereich zuverlässig voneinander getrennt, so dass das Bandmaterial 1 zu einer netzartigen Struktur aufziehbar ist.

Wichtig bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, eine definiert gute Netzstruktur im Rahmen eines

kontinuierlichen Fertigungsprozesses zu erreichen, bei welchem über die gesamte Breite und Länge der späteren Mattenstruktur 2 eine einheitliche Ausformung und damit eine gleichmäßige Netzausbildung erfolgt. Dazu wird das Bandmaterial 1 zur Vorbereitung des Aufziehens zunächst am Bandanfang auf die vorgesehene Maschenweite aufgezogen, sodass einige Maschenreihen in sich orthogonal

ausgerichtet und bezüglich ihrer Maschendiagonale

rechtwinklig zum Bandrand orientiert sind. Dies geschieht auf handwerkliche Art mit maschineller Unterstützung.

Sodann wird der vorbereitete Bandanfang einem ersten, drehantreibbaren Walzenpaar 5 einer Aufzieheinheit

zugeführt, indem der Bandanfang auf die bevorzugt untere, als Dornwalze 5.1 ausgebildete Walze so aufgelegt wird, dass die Dorne 6 der Dornwalze 5.1 in die Maschen

eintreten. Dann wird die bevorzugt obere, mit Stegen und Aussparungen versehene, als Druckwalze 5.2 ausgebildete Walze gegen die untere zugestellt, so dass beide Walzen zwischen sich einen Walzspalt bilden. Die Anordnung der Dorne 6 ist dabei so gewählt, dass - in beiden

orthogonalen Richtungen - jede zweite Masche durch einen Dorn 6 ausgeformt wird, indem die Dorne 6 der

Dornwalze 5.1 in die Aussparungen 7 der Druckwalze 5.2 eintauchen.

Dadurch wird erreicht, dass die Aufziehkräfte in jeder zweiten Masche im Bereich der größten Netzbreite unter

Berücksichtigung der Rückfederung im wesentlichen erst im Walzenspalt aufgebracht werden. Dabei kann der sich davor befindende, sich aufziehende Netzbereich 8 hinsichtlich seiner räumlichen Form frei ausbilden, wie dies

insbesondere in den Fig. 1, 4 und 6 in Form einer nach oben gerichteten Auswölbung zu sehen ist. So wird eine gleichmäßige Netzausbildung erreicht, wobei die

Aufziehkräfte relativ gleichmäßig über die gesamte Breite der Maschenstruktur angreifen.

Die randseitige, in Bandlängsrichtung gesehen jeweils zweite Masche wird - wie insbesondere in den Fig. 2, 3 und 5, aber auch in Fig. 6 zu sehen ist - von einem axial verschiebbaren Dorn 9 aufgezogen, der über eine

Steuerkulisse 10 am Rand der Dornwalze 5.1 bewegt wird. Dadurch wird ein weitgehend linear verlaufender Rand der Maschenstruktur erreicht .

Wie als vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung

angedacht, in der Zeichnung jedoch nicht näher dargestellt ist, wird die aufgezogene, zunächst grob ausgeformte

Mattenstruktur 2 einem weiteren Walzenpaar zur Nachformung zugeführt. Dieses Walzenpaar entspricht in seiner Oberflächenstruktur im wesentlichen dem ersten Walzenpaar, kann jedoch mit doppelter Dornanzahl und entsprechend geänderter Gestaltung der Oberwalze versehen sein, um Rückfederungskräfte der Mattenstruktur auszugleichen und eine gute Formgenauigkeit zu erreichen. Zusätzlich wird dadurch gewährleistet, dass insbesondere Aufwölbungen, die beim späteren Aufwickeln störend sein können, durch eine leichte Walzumformung geglättet werden. Dabei ist es günstig, wenn - in in der Zeichnung nicht näher dargestellter Weise - das erste und das zweite

Walzenpaar derart zueinander ausgerichtet sind, dass die Dornen 9 der zweiten Walze jeweils in alle Maschen

eintreten.

Die Dornen 9 für die Ausformung der Maschen besitzen beim ersten und zweiten Walzenpaar eine pyramidenförmige oder pyramidenstumpfförmige Gestalt, die je nach Position symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet sind.

Weiter sieht die Erfindung vor, dass dem zweiten

Walzenpaar ein drittes Walzenpaar nachgeordnet ist. Dabei ist die eine Walze 14.1 dieses Walzenpaars, wie in den Fig. 8 bis 10 gezeigt, mit Führungsaufnahmen für die

Metalladern versehen, wodurch die die Metalladern 11 verbindenden Netzknoten 4 auf dieser Walze genau

positioniert werden. Zusätzlich werden sie in die

Führungsaufnahme von auf der zweiten Walze 14.2

vorgesehenen, in axialer Richtung mit gegenseitigem

Abstand angeordneten Scheiben 12 gedrückt. Weiter sind zwischen den Scheiben 12 Stempel 13 angeordnet, die mittig zu den Netzknoten 4 ausgerichtet sind und diese in

Schneidmesser 15 der ersten Walze 14.1 drücken. Dadurch werden die an den Netzknoten 4 endenden, vom Walken und Trennen der Metalladern 11 verbliebenen, auslaufenden Trennungsrisse herausgeschnitten. Die Schneideinrichtung ist hierbei so gestaltet, dass der an den Netzknoten 4 angrenzende, von den dort

zusammentreffenden Metalladern gebildete Bereich, also der auslaufende Trennriss zwischen den Adern, mit einem kleinen Radius versehen ist. Dazu ist das Werkzeug weiter so ausgebildet, dass nach dem Schneidprozess noch eine Glättung der Oberfläche mit einem Druckspannungsaufbau erzielt wird.