专利名称：带状膜的成形方法
技术领域：
本发明涉及带状膜的成形方法及实施该方法的设备。
由国际专利WO 97/16247(＝P.6765)已知一种带有结构填充物(structured packing)的材料交换柱，该填充物由彼此叠置的多个填充物元件构成，这些填充物元件在任何情况下都具有横向沟槽结构，沟槽处在这种填充物元件的上边缘区和下边缘区中，该填充物元件以特殊的形状形成。由于填充物元件的特殊形状减小了流过填充物并从一个填充物元件流至相邻填充物元件的气体的流动阻力。
本发明的目的是建立一种方法，利用该方法可将膜适当地成形以便所述填充物可用所述膜来制造。这个目的通过权利要求1所述的方法得到满足。在此，术语“带状膜”应当被理解为意指可以按照本发明的方法成形的任何材料的带。一种材料的这类带也可以例如由金属丝网或拉制金属网构成。
带状膜(2)、特别是用于结构填充物的带状膜的成形方法包括以下步骤a)将一膜带从膜供给源连续输送到各成形装置；b)在第一成形装置中使膜带打褶。在这一步骤中，产生了对具有恒定尺寸的膜带的各边缘形成一倾斜角度的边缘；c)之后将打褶的带输送到至少一个再成形装置，在后者中该带经一步或多步骤再成形。在此通过一个辊子对在带的中间区之外的边缘区产生的塑性变形来消除各边缘而同时代之以曲线边缘。各曲线边缘的倾斜角度从中间区至带的各边缘连续增大。
附属权利要求2至7涉及按照本发明方法的有利的实施方案。权利要求8至10的主题是实施这种方法所用的设备。
以下将参照附图描述本发明。其中
图1是实施本发明方法所用的设备，图2是按照本发明方法已经再成形的一个边缘区，图3是一个辊子对的截面外形，图4是图3的辊子对中的下辊子，其具有两个轴向设置的再成形部分，
图5是膜的一个再成形的边缘区，其再成形经三次再成形步骤而完成，图6是图5中膜的侧视图，表示几何形状在三次再成形步骤中的变化，以及图7是一片具有皱纹和孔眼的膜。
图1所示设备包括下列部件用于将膜带2从未示出的膜供给源连续输送到成形装置11、12、12’和12”的装置10；用于使膜带2打褶的第一成形装置11，它形成了波纹形或锯齿形的膜带2’；用于在任何情况下通过一个辊子对再成形膜带2’的三个成形装置12、12’和12”；用于拉出成形膜带2’和3的装置13。打褶可以用一对齿状辊子或通过一摆动工具110的冲压来实现。打褶(或“倾斜的打褶”)过程的细节可参见欧洲专利EP-A 0739846(＝P.6670)。
图2示出打褶的膜带3的一部分，这是由膜带2’通过宽度为R的一个边缘区30b的再成形得到的。经同样再成形的第二边缘区并没有显示于图中。只示出中间区30a或该区的一部分。膜带2’的最初打褶以平行的直线边缘21、22出现在中间区30a。在边缘区30b内最初的打褶用点划线表示。边缘区30b的外锯齿形边缘35平行于膜带2’的未示出边缘延伸。边缘21、22对直线33成一倾斜角，该直线33平行于锯齿形边缘35延伸。边缘区30b落在曲线轨迹上的边缘31、32形成变化的倾斜角，该变化的倾斜角由所述曲线的切线与直线33形成。这些变化的倾斜角从中间区30a至带的边缘(或锯齿形边缘35)连续增大。
膜带3具有高度h；这为具有横向沟槽结构的填充物提供了层的宽度，横向沟槽结构由膜带3的各段且通过成层结构产生。
为了说明再成形，将图2中的边缘区30b再分成多个带，这相当于将高度h和宽度R的盘状体积再分成条形局部体积41、42…。对于边缘21或31分别通过与局部体积41、42…相关的箭头5a和5b说明平卧的膜2’的各个表面部分在再成形的过程中是怎样垂直位移的。箭头5a和5b的长度定性地表示各表面部分的位移为多大；这些长度大致正比于位移过程中经过的路程。通过一个辊子对产生的塑性变形消除了最初打褶的各边缘21(箭头5a)而代之以曲线边缘(箭头5b)。边缘21的消除和紧接着再形成边缘31实际上是同时发生的。
图3示出辊子对120的上辊子121的截面图。下辊子122的齿形以点划线示出。在两个辊子121与122之间具有可调整的间隙123，该间隙根据膜2’的厚度来设定。转动方向用箭头61和62示出。
辊子121、122可由大量薄板而不是由整体坯料来制造，通过薄板可以简单的方式形成辊子的齿形。所有薄板在所有的情况下都具有同样的齿形。相邻的薄板以一角位移紧邻排列，其角度取决于辊子外形的所需形状和薄板的厚度。
辊子121和122分别有利地包括两个在驱动轴124上轴向设置的再成形部分122a和122b，参见图4，其中示出图3中的下辊子122。每个再成形部分122a和122b包括用于再成形边缘区30b(宽度为R)的再成形轮廓130b和不进行再成形的轮廓130a，该轮廓130a嵌入由待加工膜带的打褶产生的轮廓内。在固定于圆柱载体124’的再成形部分122a与122b之间，存在一具有可调整槽宽b的环形槽。再成形在一设定的槽宽b上完成，由于该槽宽，再成形的膜带3保持在再成形的轮廓内而不管各边缘区的横向扩张如何。这种约为1至3mm的横向扩张归因于塑性变形。槽宽b优选设定成使膜带3在从辊子对120中排出时膜边缘36(见图5)会落在再成形轮廓130b的外边缘135上以便辊子宽度B正好同再成形后的膜带3的宽度一样大。为了调整宽度B，载体124’和该载体124’与再成形部分121、122之间的连接方式经适当地构造。将宽度B适当地增大而使两个再成形部分121、122沿图4中所示的箭头6a和6b沿相反的方向被移动。
在辊子对120的出口处膜带3在其各边缘处必须加以引导以便防止带3横向于前进方向的运动。
图5示出膜带3的边缘区域，该边缘区域通过三次再成形步骤由打褶的膜带2’(以点划线表示其边缘21和22)制成。一旦在再成形过程中形成了在点7处横越过最初膜带2’之向上伸展的相邻边缘21而同样向上伸展的边缘31，就需要至少第二个再成形步骤。然而对于每一再成形步骤而言，只可以同时再成形两个直接相邻的边缘21(向上伸展的)和22(向下伸展的)。由于在示出的实施例中边缘31在点7和8处横越过两相邻向上伸展的边缘21，总共需要三次再成形步骤。
在各次再成形步骤中带边缘36的锯齿外形逐次地向右移动，见图6。在最上面的局部视图中示出了尚未再成形的膜带2’的边缘36’。第二个局部视图示出在第一再成形步骤以后移动了的锯齿外形。水平箭头81指示边缘21怎样又作为边缘31’显现。垂直箭头5指示各表面部分由于再成形是怎样向上或向下移动的。箭头82和83表示边缘31’和31”分别在第二和第三再成形步骤中的进一步移动，在第三步骤中使边缘31”并入图5中的边缘31。
在最后的再成形步骤中将边缘区30b设计成使其在膜边缘36处的倾斜角大于80°，且优选为90°。
在打褶中膜带2’的倾斜角可以在20°至70°的范围内选定一个值。可以采用的膜具有细密结构，例如以皱纹的形式和/或例如以网格形式设置的各通孔的孔眼形式。图7示出一片成波纹的膜，它具有以交叉的皱痕形成的皱纹37。该膜还贯穿有以网格式设置的各个孔38。按照本发明方法实施的再成形基本上完整地保持着给定的细密结构。
权利要求
1.带状膜(2)的成形方法，包括以下步骤a)将一膜带(2)从膜供给源连续输送到各成形装置；b)在第一成形装置(11)中使膜带(2)打褶，其产生的边缘(21，22)对具有恒定尺寸的膜带的各边缘(36)形成一倾斜角度；以及c)之后将打褶的带(2’)输送到至少一个再成形装置(12)经一步或多步骤再成形，其中通过一个辊子对(120)在带的中间区(30a)之外的边缘区(30b)产生的塑性变形来消除了边缘(21、22)而同时代之以曲线边缘(31、32)，其倾斜角度从中间区至带的边缘连续增大。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，打褶的倾斜角()可以在20°至70°的范围内选定一个值；并且可成形的和可再成形的材料带可以用作膜(2)，该膜(2)具有细密结构，例如以皱纹(37)的形式和/或例如以网格形式设置的各通孔(38)的均匀孔眼形式。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，辊子对(120)的每个辊子(121、122)包括两个轴向设置的再成形部分(122a、122b)，再成形部分(122a、122b)在所有情况下都包括用于再成形边缘区(30b)的再成形轮廓(130b)并在该再成形部分之间留有敞开的具有可调整槽宽(b)的环形槽；并且再成形在一设定的槽宽上完成，由于该槽宽，再成形的膜带(3)保持在再成形轮廓的范围内而不管各边缘区的横向扩张如何并且优选使其保持成当其从辊子对中排出时膜边缘(36)会落在再成形轮廓的外边缘(125)上。
4.按照权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于对于每一再成形步骤在所有情况下都只能同时再成形膜带(2’)的两个直接相邻的边缘(21、22)。
5.按照权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于，在膜带(3)从辊子对(120)中排出时膜带(3)在其各边缘(36)处被加以引导以便防止带产生横向于前进方向的运动。
6.按照权利要求1至5中任一项的方法，其特征在于打褶通过一对齿状辊子或通过用一摆动工具(110)进行再成形来实现。
7.按照权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于，在最后的再成形步骤中将边缘区(30b)成形成使得在膜边缘(36)处的倾斜角度大于80°并优选为90°。
8.实施权利要求1至7中任一项所述方法的设备，包括下列部件用于将膜带(2)从膜供给源输送到各成形装置的装置(10)，用于使膜带打褶的第一成形装置(11)；至少一个用于通过一个辊子对(120)使打褶的膜带(2’)再成形的第二成形装置(12)，该辊子对在中间区(130a)具有非再成形轮廓而在边缘区(130b)具有再成形轮廓；以及至少一个用于拉出已成形膜带(3)的装置(13)。
9.按照权利要求8所述的设备，其特征在于，辊子(121、122)具有用于再成形的可调整宽度(B)，特别是具有根据权利要求3可调整的宽度；并且对于每个辊子对(120)而言可同样在该辊子之间设定一间隙(123)。
10.按照权利要求8或9所述的设备，其特征在于辊子(121、122)由整体坯料或由大量薄板来制造，所有的薄板在所有情况下都具有同样的齿形，相邻的薄板以一角位移相邻排列且这些角度的待选值取决于辊子外形的所需形状和薄板的厚度。
全文摘要
带状膜的成形方法,包括以下步骤:a)将一膜带从膜供给源连续输送到各成形装置;b)在第一成形装置中使膜带打褶。在此,产生了对具有恒定尺寸的膜带的各边缘形成一倾斜角的各边缘。c)之后将打褶的带输送到至少一个再成形装置使带经一步或多步骤再成形。在此通过一个辊子对在带的中间区之外的边缘区产生的塑性变形来消除边缘(21,22)而同时代之以曲线边缘(31,32)。各曲线边缘的倾斜角从中间区至带边缘连续增大。
文档编号B21D31/00GK1270884SQ0010681
公开日2000年10月25日 申请日期2000年4月14日 优先权日1999年4月15日
发明者M·贝尔 申请人:苏舍化学技术有限公司