專利名稱：帶狀膜的成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶狀膜的成形方法及實(shí)施該方法的設(shè)備。
由國際專利WO 97/16247(＝P.6765)已知一種帶有結(jié)構(gòu)填充物(structured packing)的材料交換柱，該填充物由彼此疊置的多個(gè)填充物元件構(gòu)成，這些填充物元件在任何情況下都具有橫向溝槽結(jié)構(gòu)，溝槽處在這種填充物元件的上邊緣區(qū)和下邊緣區(qū)中，該填充物元件以特殊的形狀形成。由于填充物元件的特殊形狀減小了流過填充物并從一個(gè)填充物元件流至相鄰填充物元件的氣體的流動(dòng)阻力。
本發(fā)明的目的是建立一種方法，利用該方法可將膜適當(dāng)?shù)爻尚我员闼鎏畛湮锟捎盟瞿碇圃臁＿@個(gè)目的通過權(quán)利要求1所述的方法得到滿足。在此，術(shù)語“帶狀膜”應(yīng)當(dāng)被理解為意指可以按照本發(fā)明的方法成形的任何材料的帶。一種材料的這類帶也可以例如由金屬絲網(wǎng)或拉制金屬網(wǎng)構(gòu)成。
帶狀膜(2)、特別是用于結(jié)構(gòu)填充物的帶狀膜的成形方法包括以下步驟a)將一膜帶從膜供給源連續(xù)輸送到各成形裝置；b)在第一成形裝置中使膜帶打褶。在這一步驟中，產(chǎn)生了對(duì)具有恒定尺寸的膜帶的各邊緣形成一傾斜角度的邊緣；c)之后將打褶的帶輸送到至少一個(gè)再成形裝置，在后者中該帶經(jīng)一步或多步驟再成形。在此通過一個(gè)輥?zhàn)訉?duì)在帶的中間區(qū)之外的邊緣區(qū)產(chǎn)生的塑性變形來消除各邊緣而同時(shí)代之以曲線邊緣。各曲線邊緣的傾斜角度從中間區(qū)至帶的各邊緣連續(xù)增大。
附屬權(quán)利要求2至7涉及按照本發(fā)明方法的有利的實(shí)施方案。權(quán)利要求8至10的主題是實(shí)施這種方法所用的設(shè)備。
以下將參照附圖描述本發(fā)明。其中

圖1是實(shí)施本發(fā)明方法所用的設(shè)備，圖2是按照本發(fā)明方法已經(jīng)再成形的一個(gè)邊緣區(qū)，圖3是一個(gè)輥?zhàn)訉?duì)的截面外形，圖4是圖3的輥?zhàn)訉?duì)中的下輥?zhàn)?，其具有兩個(gè)軸向設(shè)置的再成形部分，
圖5是膜的一個(gè)再成形的邊緣區(qū)，其再成形經(jīng)三次再成形步驟而完成，圖6是圖5中膜的側(cè)視圖，表示幾何形狀在三次再成形步驟中的變化，以及圖7是一片具有皺紋和孔眼的膜。
圖1所示設(shè)備包括下列部件用于將膜帶2從未示出的膜供給源連續(xù)輸送到成形裝置11、12、12’和12”的裝置10；用于使膜帶2打褶的第一成形裝置11，它形成了波紋形或鋸齒形的膜帶2’；用于在任何情況下通過一個(gè)輥?zhàn)訉?duì)再成形膜帶2’的三個(gè)成形裝置12、12’和12”；用于拉出成形膜帶2’和3的裝置13。打褶可以用一對(duì)齒狀輥?zhàn)踊蛲ㄟ^一擺動(dòng)工具110的沖壓來實(shí)現(xiàn)。打褶(或“傾斜的打褶”)過程的細(xì)節(jié)可參見歐洲專利EP-A 0739846(＝P.6670)。
圖2示出打褶的膜帶3的一部分，這是由膜帶2’通過寬度為R的一個(gè)邊緣區(qū)30b的再成形得到的。經(jīng)同樣再成形的第二邊緣區(qū)并沒有顯示于圖中。只示出中間區(qū)30a或該區(qū)的一部分。膜帶2’的最初打褶以平行的直線邊緣21、22出現(xiàn)在中間區(qū)30a。在邊緣區(qū)30b內(nèi)最初的打褶用點(diǎn)劃線表示。邊緣區(qū)30b的外鋸齒形邊緣35平行于膜帶2’的未示出邊緣延伸。邊緣21、22對(duì)直線33成一傾斜角，該直線33平行于鋸齒形邊緣35延伸。邊緣區(qū)30b落在曲線軌跡上的邊緣31、32形成變化的傾斜角，該變化的傾斜角由所述曲線的切線與直線33形成。這些變化的傾斜角從中間區(qū)30a至帶的邊緣(或鋸齒形邊緣35)連續(xù)增大。
膜帶3具有高度h；這為具有橫向溝槽結(jié)構(gòu)的填充物提供了層的寬度，橫向溝槽結(jié)構(gòu)由膜帶3的各段且通過成層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。
為了說明再成形，將圖2中的邊緣區(qū)30b再分成多個(gè)帶，這相當(dāng)于將高度h和寬度R的盤狀體積再分成條形局部體積41、42…。對(duì)于邊緣21或31分別通過與局部體積41、42…相關(guān)的箭頭5a和5b說明平臥的膜2’的各個(gè)表面部分在再成形的過程中是怎樣垂直位移的。箭頭5a和5b的長(zhǎng)度定性地表示各表面部分的位移為多大；這些長(zhǎng)度大致正比于位移過程中經(jīng)過的路程。通過一個(gè)輥?zhàn)訉?duì)產(chǎn)生的塑性變形消除了最初打褶的各邊緣21(箭頭5a)而代之以曲線邊緣(箭頭5b)。邊緣21的消除和緊接著再形成邊緣31實(shí)際上是同時(shí)發(fā)生的。
圖3示出輥?zhàn)訉?duì)120的上輥?zhàn)?21的截面圖。下輥?zhàn)?22的齒形以點(diǎn)劃線示出。在兩個(gè)輥?zhàn)?21與122之間具有可調(diào)整的間隙123，該間隙根據(jù)膜2’的厚度來設(shè)定。轉(zhuǎn)動(dòng)方向用箭頭61和62示出。
輥?zhàn)?21、122可由大量薄板而不是由整體坯料來制造，通過薄板可以簡(jiǎn)單的方式形成輥?zhàn)拥凝X形。所有薄板在所有的情況下都具有同樣的齒形。相鄰的薄板以一角位移緊鄰排列，其角度取決于輥?zhàn)油庑蔚乃栊螤詈捅“宓暮穸取?br> 輥?zhàn)?21和122分別有利地包括兩個(gè)在驅(qū)動(dòng)軸124上軸向設(shè)置的再成形部分122a和122b，參見圖4，其中示出圖3中的下輥?zhàn)?22。每個(gè)再成形部分122a和122b包括用于再成形邊緣區(qū)30b(寬度為R)的再成形輪廓130b和不進(jìn)行再成形的輪廓130a，該輪廓130a嵌入由待加工膜帶的打褶產(chǎn)生的輪廓內(nèi)。在固定于圓柱載體124’的再成形部分122a與122b之間，存在一具有可調(diào)整槽寬b的環(huán)形槽。再成形在一設(shè)定的槽寬b上完成，由于該槽寬，再成形的膜帶3保持在再成形的輪廓內(nèi)而不管各邊緣區(qū)的橫向擴(kuò)張如何。這種約為1至3mm的橫向擴(kuò)張歸因于塑性變形。槽寬b優(yōu)選設(shè)定成使膜帶3在從輥?zhàn)訉?duì)120中排出時(shí)膜邊緣36(見圖5)會(huì)落在再成形輪廓130b的外邊緣135上以便輥?zhàn)訉挾菳正好同再成形后的膜帶3的寬度一樣大。為了調(diào)整寬度B，載體124’和該載體124’與再成形部分121、122之間的連接方式經(jīng)適當(dāng)?shù)貥?gòu)造。將寬度B適當(dāng)?shù)卦龃蠖箖蓚€(gè)再成形部分121、122沿圖4中所示的箭頭6a和6b沿相反的方向被移動(dòng)。
在輥?zhàn)訉?duì)120的出口處膜帶3在其各邊緣處必須加以引導(dǎo)以便防止帶3橫向于前進(jìn)方向的運(yùn)動(dòng)。
圖5示出膜帶3的邊緣區(qū)域，該邊緣區(qū)域通過三次再成形步驟由打褶的膜帶2’(以點(diǎn)劃線表示其邊緣21和22)制成。一旦在再成形過程中形成了在點(diǎn)7處橫越過最初膜帶2’之向上伸展的相鄰邊緣21而同樣向上伸展的邊緣31，就需要至少第二個(gè)再成形步驟。然而對(duì)于每一再成形步驟而言，只可以同時(shí)再成形兩個(gè)直接相鄰的邊緣21(向上伸展的)和22(向下伸展的)。由于在示出的實(shí)施例中邊緣31在點(diǎn)7和8處橫越過兩相鄰向上伸展的邊緣21，總共需要三次再成形步驟。
在各次再成形步驟中帶邊緣36的鋸齒外形逐次地向右移動(dòng)，見圖6。在最上面的局部視圖中示出了尚未再成形的膜帶2’的邊緣36’。第二個(gè)局部視圖示出在第一再成形步驟以后移動(dòng)了的鋸齒外形。水平箭頭81指示邊緣21怎樣又作為邊緣31’顯現(xiàn)。垂直箭頭5指示各表面部分由于再成形是怎樣向上或向下移動(dòng)的。箭頭82和83表示邊緣31’和31”分別在第二和第三再成形步驟中的進(jìn)一步移動(dòng)，在第三步驟中使邊緣31”并入圖5中的邊緣31。
在最后的再成形步驟中將邊緣區(qū)30b設(shè)計(jì)成使其在膜邊緣36處的傾斜角大于80°，且優(yōu)選為90°。
在打褶中膜帶2’的傾斜角可以在20°至70°的范圍內(nèi)選定一個(gè)值?？梢圆捎玫哪ぞ哂屑?xì)密結(jié)構(gòu)，例如以皺紋的形式和/或例如以網(wǎng)格形式設(shè)置的各通孔的孔眼形式。圖7示出一片成波紋的膜，它具有以交叉的皺痕形成的皺紋37。該膜還貫穿有以網(wǎng)格式設(shè)置的各個(gè)孔38。按照本發(fā)明方法實(shí)施的再成形基本上完整地保持著給定的細(xì)密結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.帶狀膜(2)的成形方法，包括以下步驟a)將一膜帶(2)從膜供給源連續(xù)輸送到各成形裝置；b)在第一成形裝置(11)中使膜帶(2)打褶，其產(chǎn)生的邊緣(21，22)對(duì)具有恒定尺寸的膜帶的各邊緣(36)形成一傾斜角度；以及c)之后將打褶的帶(2’)輸送到至少一個(gè)再成形裝置(12)經(jīng)一步或多步驟再成形，其中通過一個(gè)輥?zhàn)訉?duì)(120)在帶的中間區(qū)(30a)之外的邊緣區(qū)(30b)產(chǎn)生的塑性變形來消除了邊緣(21、22)而同時(shí)代之以曲線邊緣(31、32)，其傾斜角度從中間區(qū)至帶的邊緣連續(xù)增大。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，打褶的傾斜角()可以在20°至70°的范圍內(nèi)選定一個(gè)值；并且可成形的和可再成形的材料帶可以用作膜(2)，該膜(2)具有細(xì)密結(jié)構(gòu)，例如以皺紋(37)的形式和/或例如以網(wǎng)格形式設(shè)置的各通孔(38)的均勻孔眼形式。
3.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，輥?zhàn)訉?duì)(120)的每個(gè)輥?zhàn)?121、122)包括兩個(gè)軸向設(shè)置的再成形部分(122a、122b)，再成形部分(122a、122b)在所有情況下都包括用于再成形邊緣區(qū)(30b)的再成形輪廓(130b)并在該再成形部分之間留有敞開的具有可調(diào)整槽寬(b)的環(huán)形槽；并且再成形在一設(shè)定的槽寬上完成，由于該槽寬，再成形的膜帶(3)保持在再成形輪廓的范圍內(nèi)而不管各邊緣區(qū)的橫向擴(kuò)張如何并且優(yōu)選使其保持成當(dāng)其從輥?zhàn)訉?duì)中排出時(shí)膜邊緣(36)會(huì)落在再成形輪廓的外邊緣(125)上。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于對(duì)于每一再成形步驟在所有情況下都只能同時(shí)再成形膜帶(2’)的兩個(gè)直接相鄰的邊緣(21、22)。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在膜帶(3)從輥?zhàn)訉?duì)(120)中排出時(shí)膜帶(3)在其各邊緣(36)處被加以引導(dǎo)以便防止帶產(chǎn)生橫向于前進(jìn)方向的運(yùn)動(dòng)。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法，其特征在于打褶通過一對(duì)齒狀輥?zhàn)踊蛲ㄟ^用一擺動(dòng)工具(110)進(jìn)行再成形來實(shí)現(xiàn)。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在最后的再成形步驟中將邊緣區(qū)(30b)成形成使得在膜邊緣(36)處的傾斜角度大于80°并優(yōu)選為90°。
8.實(shí)施權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述方法的設(shè)備，包括下列部件用于將膜帶(2)從膜供給源輸送到各成形裝置的裝置(10)，用于使膜帶打褶的第一成形裝置(11)；至少一個(gè)用于通過一個(gè)輥?zhàn)訉?duì)(120)使打褶的膜帶(2’)再成形的第二成形裝置(12)，該輥?zhàn)訉?duì)在中間區(qū)(130a)具有非再成形輪廓而在邊緣區(qū)(130b)具有再成形輪廓；以及至少一個(gè)用于拉出已成形膜帶(3)的裝置(13)。
9.按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，輥?zhàn)?121、122)具有用于再成形的可調(diào)整寬度(B)，特別是具有根據(jù)權(quán)利要求3可調(diào)整的寬度；并且對(duì)于每個(gè)輥?zhàn)訉?duì)(120)而言可同樣在該輥?zhàn)又g設(shè)定一間隙(123)。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于輥?zhàn)?121、122)由整體坯料或由大量薄板來制造，所有的薄板在所有情況下都具有同樣的齒形，相鄰的薄板以一角位移相鄰排列且這些角度的待選值取決于輥?zhàn)油庑蔚乃栊螤詈捅“宓暮穸取?br> 全文摘要
帶狀膜的成形方法,包括以下步驟:a)將一膜帶從膜供給源連續(xù)輸送到各成形裝置;b)在第一成形裝置中使膜帶打褶。在此,產(chǎn)生了對(duì)具有恒定尺寸的膜帶的各邊緣形成一傾斜角的各邊緣。c)之后將打褶的帶輸送到至少一個(gè)再成形裝置使帶經(jīng)一步或多步驟再成形。在此通過一個(gè)輥?zhàn)訉?duì)在帶的中間區(qū)之外的邊緣區(qū)產(chǎn)生的塑性變形來消除邊緣(21,22)而同時(shí)代之以曲線邊緣(31,32)。各曲線邊緣的傾斜角從中間區(qū)至帶邊緣連續(xù)增大。
文檔編號(hào)B21D31/00GK1270884SQ0010681
公開日2000年10月25日 申請(qǐng)日期2000年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月15日
發(fā)明者M·貝爾 申請(qǐng)人:蘇舍化學(xué)技術(shù)有限公司