(57)【要約】  本発明は、構造化充填物（３）の充填板（４〜８）を物質交換カラム（１）の容器（２）内に挿入するための装置（１３）であって、１つのエンドレス充填帯材（１９）を複数の個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）に切断する切断装置（３６）と、前記充填板（４〜８）形成用の前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を前記容器（２）内に積み重ねるために、前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を前記容器（２）に供給する供給装置（２０）と、前記容器（２）の内側輪郭（６６）の互いに反対の側に位置する２つの点（６４，６５）の、好適には水平方向の間隔（ａ３９）を測定するために設けられた測定装置（３９）とを備えており、前記切断装置（３６）は、前記充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）のそれぞれの長さが測定された前記間隔（ａ３９）以下になるように、前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を前記エンドレス充填帯材（１９）から切断するために設けられている装置に関する。この場合、前記容器（２）の中心軸線（Ｍ２）は、当該装置（１３）内に水平方向に配置されている。
2019513079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造化充填物（３）の充填板（４〜８）を物質交換カラム（１）の容器（２）内に挿入するための装置（１３）であって、１つのエンドレス充填帯材（１９）を複数の個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）に切断する切断装置（３６）と、前記充填板（４〜８）形成用の前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を前記容器（２）内に積み重ねるために、前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を前記容器（２）に供給する供給装置（２０）と、前記容器（２）の内側輪郭（６６）の互いに反対の側に位置する２つの点（６４，６５）の、特に水平方向の間隔（ａ３９）を測定するために設けられた測定装置（３９）とを備えており、前記切断装置（３６）は、前記充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）のそれぞれの長さが測定された前記間隔（ａ３９）以下になるように、前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を前記エンドレス充填帯材（１９）から切断するために設けられており、前記容器（２）の中心軸線（Ｍ２）は、当該装置（１３）内において水平方向に配置されている、装置。
【請求項２】
さらに、前記エンドレス充填帯材（１９）を製造するための製造装置（１８）を有している、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記供給装置（２０）は、枢着式のローラコンベヤ（２６）と、該ローラコンベヤ（２６）を昇降させるために設けられた往復動ユニット（３８）とを有している、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記ローラコンベヤ（２６）は、前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を水平方向の配置から鉛直方向の配置にもたらすための充填用金属薄板直立ユニット（２７）を有している、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記切断装置（３６）は、前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を測定するための測定ユニット（３７）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
さらに、前記容器（２）内に配置された、高さ調節可能な作業ステージ（４９）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記作業ステージ（４９）は、伸縮可能な複数のステージ部分（５７〜６０）を有している、請求項６記載の装置。
【請求項８】
さらに、前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を互いに相対的に前記容器（２）内で整列させるための調整アングル部材（７２）を備えており、特に前記測定装置（３９）は、前記調整アングル部材（７２）に配設されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記供給装置（２０）は、高さ調節可能なベルトコンベヤ（２２）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
構造化充填物（３）の充填板（４〜８）を物質交換カラム（１）の、中心軸線（Ｍ２）が水平方向に配置される容器（２）内に挿入する方法であって、以下のステップ、すなわち：
‐エンドレス充填帯材（１９）を準備するステップ（Ｓ１）；
‐前記容器（２）の内側輪郭（６６）の互いに反対の側に位置する２つの点（６４，６５）の、特に水平方向の間隔（ａ３９）を検出するステップ（Ｓ２）；
‐前記エンドレス充填帯材（１９）から個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を切断するステップ（Ｓ３）であって、これらの個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を、各充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）の長さが前記間隔（ａ３９）以下になるように、前記エンドレス充填帯材（１９）から切断するステップ（Ｓ３）；
‐前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を前記容器（２）に供給するステップ（Ｓ４）；
‐前記個別の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を前記容器（２）内に挿入するステップ（Ｓ５）；
を有しており、
前記各ステップを繰り返し実施して、前記充填板（４〜８）を形成する、方法。
【請求項１１】
前記充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を積み重ねた状態で、相並ばせてまたは相上下させて挿入する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記間隔（ａ３９）を、前記金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）毎に別個に検出する、請求項１０または１１記載の方法。
【請求項１３】
複数の充填用金属薄板（１０，１０’，１０’’，１０’’’）を同時に前記容器（２）に供給する、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記間隔（ａ３９）を、既に挿入された、特に片面が露出した充填用金属薄板（１０’）から所定の間隔（ａ６７）だけ離して測定する、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記容器（２）を、１つの充填板（４〜８）の挿入後でありかつ別の充填板（４〜８）の挿入前に回動させる、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造化充填物の充填板を物質交換カラムの容器内に挿入するための装置および相応する方法に関する。
【０００２】
精留塔または空気分解塔等の物質交換カラムを用いて、液化された空気を複数の成分に分解することが可能である。このような物質交換カラムは、内部に複数のいわゆる充填物が配置された、円筒形の容器を有している。この場合、不規則充填物と規則充填物とに区別される。不規則充填物は、リング、円筒、サドル体等の、所定のように成形された複数のボデーから成る堆積層である。これに対して規則充填物の場合には、複数の金属織布または金属薄板が折り畳まれかつ／または巻成されることにより、蒸気および液体の集中管理およびこれに関連して両者の集中接触が生ぜしめられる。規則充填物では、複数の充填板が積み重ねられる。充填板は、容器内での簡単な組立のために、複数のブロック状の充填物パッケージに分けられていてよい。これらの充填物パッケージもそれぞれやはり、多数の積み重ねられた充填用金属薄板から形成されている。
【０００３】
独国特許発明第４３０６２３５号明細書（DE 43 06 235 B4）には、鉛直方向に配置され、交差する溝が設けられた複数の金属薄板から成る円筒形の充填物を備えた熱交換カラムおよび材料交換カラム用の充填物部分が記載されており、この場合、充填物は２ｍよりも大きな直径を有しており、かつ軸方向長さが充填物の軸方向長さの１／２よりも大きな締付けストラップにより包囲されており、この場合、固く締め付けられた自己支持型の統一充填物ユニットを提供するために、ストラップは、１０００ｄａＮよりも大きな締付け力で充填物を締め付けている。
【０００４】
独国特許発明第１９５２０８０２号明細書（DE 195 20 802 C2）に記載の物質交換カラムは、規則充填物の複数の層を有している。比較的大きなカラム直径の場合には、セグメントに分けられた充填物層が好適であり、充填物層は、図１および図２に示すように、例えば６つのセグメントを有していてよい。
【０００５】
米国特許出願公開第２０１４０３４５１０２号明細書（US 2014/0345102 A1）には、蒸留カラム内への充填物の挿入が記載されている。図１３に関して段落［０３１６］に記載されているように、充填物製造領域にはコイルホルダ９２が含まれ、コイルホルダ９２は波形の充填物を形成するために、プレス９４内へ連続的に金属ストリップを搬送する。そこから波形の充填物は洗浄・切断ユニット９６にもたらされ、これにより波形の充填物を洗浄し、かつ相応の充填物ストリップに切断することができるようになっている。切断後に個々の充填物ストリップは受取台９８にもたらされ、そこで各ストリップは並べられてまとめられ、次いでストリップは移動台１００を介して作業台１０２にもたらされ、そこで組み立てられて１つの充填物アセンブリを形成する。さらに段落［０３１７］に記載されているように、１つの完全な充填物ユニットを形成するためには、充填物の周囲に充填帯材１０９があてがわれる。充填物リフト装置１２により、円筒形状を有する充填物ユニットが充填物パレット１１４上に載置され、充填物パレット１１４は、充填物ユニットをカラム内へ挿入するために、トレーラ１１６により別の建物Ｂ２へ搬送される。図２２〜図２３から判りかつ段落［０３４７］に記載されているように、充填物ユニットは次いで、上方からカラム部分１３８内へ持ち上げられる。択一的には段落［０３４８］に記載されているように、箱で運ばれた充填物部分が、上方からカラム部分１３８内へ持ち上げられ、作業員により手で挿入される。
【０００６】
本発明の課題は、物質交換カラムの容器内に充填物を挿入するための、改良された方法および改良された装置を提供することにある。
【０００７】
したがって、構造化充填物の充填板を物質交換カラムの容器内に挿入するための装置を提案する。当該装置には、１つのエンドレス充填帯材を複数の個別の充填用金属薄板に切断する切断装置と、充填板形成用の個別の充填用金属薄板を容器内に積み重ねるために、個別の充填用金属薄板を容器に供給する供給装置と、容器の内側輪郭の互いに反対の側に位置する２つの点の、好適には水平方向の間隔を測定するために設けられた測定装置とが含まれており、切断装置は、充填用金属薄板のそれぞれの長さが測定された水平方向の間隔以下になるように、個別の充填用金属薄板をエンドレス充填帯材から切断するために設けられている。この場合、容器の中心軸線は、当該装置内に水平方向に配置されている、換言すると、支持または受容されている。
【０００８】
容器の中心軸線を水平方向に配置することの利点は、充填用金属薄板の挿入を、側方に位置するカラム開口を介して簡単に行うことができる、という点にある。さらに、容器の水平な向きは、既に挿入された充填用金属薄板を挿入中に保持する必要無しに、個別の充填用金属薄板の積み重ねを可能にする。つまり通常、充填用金属薄板の挿入は、充填用金属薄板が容器の中心軸線に対して平行な平面内に位置するように配置されて行われる。さらに、充填用金属薄板のための搬送装置は簡単に形成されていてよい。それというのも、切断装置と、挿入が行われる容器開口との間の高さの大きな差を克服しなくてよいからである。
【０００９】
本発明の枠内で中心軸線の「水平方向の配置」とは、容器の中心軸線が、水平線に対して１５°（角度）を上回らない、ただし特に好適には１０°を上回らない、さらに特に好適には５°を上回らない勾配を有している配置を意味する。容器が挿入開口から見て、容器の他方の端部に向かってやや下降している場合には、上述した水平線に対する勾配は、充填用金属薄板の挿入の利点ですらあり得る。これにより、容器の挿入開口からの、充填用金属薄板の滑落が防止され得る。
【００１０】
好適には、本発明による装置は、エンドレス充填帯材を製造するための製造装置を有している。
【００１１】
エンドレス充填帯材とは、その長さが容器の直径よりも大きい、好適には複数倍、例えば２０倍大きい、金属薄板帯材を意味する。充填用金属薄板が個別に容器に供給され、そこで積み重ねられて充填板を形成することに基づき、個別の充填物パッケージへの充填板の分割を省くことができる。これにより、充填板を大幅に簡単に取り付けることができると共に、個別の充填物パッケージ間の突合わせ箇所も省くことができる。充填用金属薄板の長さが測定された水平方向の間隔よりも小さいということは、充填用金属薄板が遊びを備えて容器内に挿入され得る長さである、ということを意味する。
【００１２】
容器の内側輪郭は、好適には円形の幾何学形状を有している。択一的に、内側輪郭は、円形の幾何学形状とは異なる輪郭、例えば楕円形の輪郭を有していてもよい。容器の内側輪郭は、好適には容器周壁により画定されている。容器の内側輪郭は、本発明の枠内ではシール材、特に充填板と容器周壁との間に配置されたシールカラーにより画定されていてもよい。
【００１３】
好適には、当該装置には基礎が含まれ、この場合、容器の中心軸線は、基礎に対して平行に配置されている。ただしこの場合、正確に平行な配置から１５°（角度）を上回らない、好適には１０°を上回らない、特に好適には５°を上回らないずれが可能である。
【００１４】
基礎は、例えばホールフロアであってよい。当該装置は搬送可能であってよく、当該装置は物質交換カラムの設置場所に搬送可能なので、そこで容器に構造化充填物を充填することができるようになっている。
【００１５】
１つの実施形態では、供給装置は高さ調節可能なベルトコンベヤを有している。
【００１６】
１つの別の実施形態では、供給装置は枢着式のローラコンベヤと、ローラコンベヤを昇降させるために設けられた往復動ユニットとを有している。
【００１７】
往復動ユニットは、例えばシザーリフトであってよい。
【００１８】
１つのさらに別の実施形態では、ローラコンベヤには、個別の充填用金属薄板を水平方向の配置から鉛直方向の配置にもたらすための充填用金属薄板直立ユニットが含まれる。
【００１９】
ローラコンベヤは、好適には多数のローラブロックを有している。特に、充填用金属薄板直立ユニットも、多数のローラブロックを有しており、この場合、充填用金属薄板直立ユニットの最初のローラブロックと最後のローラブロックとは、互いに垂直に配置されている。充填用金属薄板は、充填用金属薄板直立ユニットにおいて９０°の角度だけ、回動させられる。
【００２０】
１つのさらに別の実施形態では、切断装置は、個別の充填用金属薄板を測定するための測定ユニットを有している。
【００２１】
測定ユニットにより、測定装置により求められた間隔に関連した、個別の充填用金属薄板の長さが測定され、個別の充填用金属薄板は切断装置により、エンドレス充填帯材から切断される。
【００２２】
１つのさらに別の実施形態では、当該装置にはさらに、容器内に配置可能で高さ調節可能な作業ステージが含まれる。
【００２３】
これにより、充填板を取り付ける取付け工が、当該装置を快適に取り扱うことができるようになっている。好適には作業ステージは、供給装置の往復動ユニットに摺動可能に支持された支持体に、水平方向に移動可能に取り付けられている。好適には、作業ステージは伸縮可能な複数のステージ部分を有している。
【００２４】
この場合、伸縮可能とは、互いに接近する方向に移動可能でありかつ互いに離反する方向に移動可能である、ということを意味する。これにより、作業ステージを容器内で鉛直方向に移動させることができるようになっている。
【００２５】
１つのさらに別の実施形態では、当該装置にはさらに、個別の充填用金属薄板を互いに相対的に容器内で整列させるための調整アングル部材が含まれ、この場合、好適には測定装置が調整アングル部材に設けられている。
【００２６】
好適には、調整アングル部材は第１の面と、第１の面に対して垂直に配置された第２の面とを有している。個別の充填用金属薄板を積み重ねて充填板を形成する際に、調整アングル部材により、個別の充填用金属薄板を互いに相対的に整列させると共に平滑にすることができる。
【００２７】
さらに、構造化充填物の充填板を物質交換カラムの容器内に挿入する方法を提案する。この場合、容器の中心軸線は水平方向に配置されているもしくは配置される。
【００２８】
当該方法は、以下のステップ、すなわち：
‐エンドレス充填帯材を準備するステップ；
‐容器の内側輪郭の互いに反対の側に位置する２つの点の、特に水平方向の間隔を検出するステップ；
‐エンドレス充填帯材から個別の充填用金属薄板を切断するステップであって、個別の充填用金属薄板は、各充填用金属薄板の長さが前記間隔以下になるように、エンドレス充填帯材から切断されるステップ；
‐個別の充填用金属薄板を容器に供給するステップ；
‐個別の充填用金属薄板を容器内に挿入する、好適には積み重ねるステップ；
を有しており、
前記各ステップを繰り返し実施して、充填板を形成する。
【００２９】
好適には、充填用金属薄板は積み重ねられた状態で、相並んでまたは相上下して挿入される。
【００３０】
好適には、個別の充填用金属薄板は順次、容器に供給される。容器の内側輪郭の互いに反対の側に位置する２つの点の間の、好適には水平方向の間隔は、好適には上述した測定装置により測定される。特に測定装置により、既に倒された充填用金属薄板上に直接に載置されるのではなく、例えば後続の第３の充填用金属薄板上に載置される充填用金属薄板の長さが求められる。
【００３１】
１つの実施形態では、好適には水平方向の前記間隔は、個別の充填用金属薄板毎に別個に検出される。
【００３２】
好適には水平方向の前記間隔は、例えば容器の円形の内側輪郭の弦であってよい。
【００３３】
既に上述したように、容器の中心軸線は水平方向に配置されている。これにより、中心軸線が鉛直に配置されている周知の配置形式に比べて小さな当該装置の構成高さが得られるので、充填用金属薄板の供給およびカラム内への充填用金属薄板の挿入が大幅に簡略化されている。
【００３４】
１つの別の実施形態では、複数の個別の、すなわち結合されていない、つまりばらばらの充填用金属薄板が同時に容器に供給される。このことは、供給装置内に複数の充填用金属薄板が同時に収容されており、これらの充填用金属薄板が順次、容器に供給されることを意味する。ただし、複数の充填用金属薄板を個別に容器に供給する可能性もある。
【００３５】
１つのさらに別の実施形態では、好適には水平方向の間隔は、既に挿入された、好適には片面が露出した充填用金属薄板から、特に好適には最も上の充填用金属薄板から所定の間隔だけ離れて測定される。
【００３６】
好適には、測定装置はレーザ測定ユニットを有している。レーザ測定ユニットにより、好適には水平方向の間隔を求めることができる。
【００３７】
１つのさらに別の実施形態では、容器は、１つの充填板の挿入後でありかつ別の充填板の挿入前に回動させられる。
【００３８】
これにより、隣接する充填板の充填用金属薄板の溝または波を、それぞれ異なる方向に向けることができる。
【００３９】
当該装置および／または方法の別の可能な補足には、上でまたは以下で実施例につき説明する特徴および実施形態の、明確には述べない組み合わせも含まれる。この場合は当業者が、個別態様も改良または補足として、当該装置および／または方法の各基本形に追加することになる。
【００４０】
当該装置および／または方法の別の有利な構成および態様は、各従属請求項ならびに以下に説明する当該装置および／または方法の実施例に記載されている。引き続き、当該装置および／または方法を、好適な実施形態に基づき添付図面を参照して、より詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】物質交換カラムの１つの実施形態を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示した物質交換カラムの充填用の充填用金属薄板を概略的に示す斜視図である。
【図３】充填板を、図１に示した物質交換カラム用の容器内に挿入するための装置を概略的に示す斜視図である。
【図４】図３に示した装置を部分的に示す概略図である。
【図５】図３に示した装置を部分的に示す概略斜視図である。
【図６】図３に示した装置用のローラブロックを概略的に示す側面図である。
【図７】図３に示した装置を部分的に示す、別の概略斜視図である。
【図８】図３に示した装置を部分的に示す、さらに別の概略斜視図である。
【図９】図３に示した装置を部分的に示す、さらに別の概略斜視図である。
【図１０】図３に示した装置の正面を示す概略図である。
【図１１】図３に示した装置用の測定装置の１つの実施形態を概略的に示す側面図である。
【図１２】図１１に示した測定装置を概略的に示す斜視図である。
【図１３】図１に示した物質交換カラム用の容器内に充填板を挿入する方法の１つの実施形態を概略的に示すブロックチャートである。
【００４２】
図中、同じまたは機能が同じ部材には、別の記載がない限り、同一符号を付してある。
【００４３】
図１には、物質交換カラム１の１つの実施形態の大幅に簡略化された概略断面図が示されている。物質交換カラム１は、精留塔または空気分解塔であってよい。精留とは、熱的な分離法を意味し、この熱的な分離法は、蒸留の拡張または多数の蒸留段の直列接続である。蒸留に対して精留の利点は、設備を連続的に運転することができ、かつ蒸気が向流内で液体と何回も連続的に接触するため、蒸留に比べて分離効果が何倍も高い、という点にある。よって物質交換カラム１は、単式蒸留の直列接続よりも、エネルギ的に有利に、技術的に手間がかからずに、かつ省スペース式で作動する。
【００４４】
物質交換カラム１は、円筒形の幾何学形状を有する容器２を有している。容器２は、例えばアルミニウム材料または鋼材料から製造されていてよい。好適には、容器２はアルミニウム材料から製造されている。容器２は、対称軸線または中心軸線Ｍ２を中心として、円筒状に形成されている。容器２は、例えば３００００〜５００００ミリメートルの高さを有していてよい。容器２は、円形またはほぼ円形、例えば楕円形の横断面を有していてよい。容器２は、好適には材料接続的に互いに結合された多数の容器部分または周壁部分から形成されている。容器部分は、容器セクション、周壁セクションまたは周壁ボウルと呼ばれることもある。中心軸線Ｍ２は、図１の方向では鉛直方向に、すなわち重力方向に配置されている。
【００４５】
容器２内には、上下に積み重ねられた多数の充填物３が配置されているが、これらの充填物３のうち、図１には単に１つだけが図示されているに過ぎない。充填物３は、いわゆる規則充填物または構造化充填物である。このような充填物３の場合には、規則充填物とは異なり、複数の金属織布または金属薄板が折り畳まれかつ／または巻成されることにより、蒸気および液体の集中管理およびこれに関連して両者の集中接触が生ぜしめられる。さらに表面の構造化および複数の孔の形成に基づき、充填物表面の濡れ性と、物質交換の両方が大幅に向上されることになる。
【００４６】
充填物３は、相上下して配置された多数の規則充填板または構造化充填板４〜８を有していてよい。充填板４〜８は、充填物レイヤまたは充填物層と呼ばれることもある。このような充填板４〜８は、波打っておりかつ／または穿孔された薄い金属板もしくは金網から成っている。充填板４〜８のこの設計は、最小の圧力抵抗における異なる相（液状／ガス状もしくは液状／液状）の間での最適な交換を保証する。１つの充填物３当たりの充填板４〜８の数は任意である。
【００４７】
充填板４〜８は、鉛直方向に配置された複数の充填用金属薄板、特に波打ったアルミニウム薄板から製造されていてよい。充填板４〜８は、その構造に基づき凝縮表面を形成しており、凝縮表面では、例えば空気分解時に複数の空気成分が凝縮可能である。例えば、使用される充填用金属薄板は、０．１ミリメートルの厚さを有していてよい。充填板４〜８は、セグメントに分けられていない。すなわち、充填板４〜８は、個別の充填物パッケージには分けられていない。各充填板４〜８は、例えば２００〜５００ミリメートルの厚さを有していてよい。つまり充填物３は、例えば１０００〜７０００ミリメートルの高さｈ３を有していてよい。容器２と充填物３との間もしくは容器２と各充填板４〜８との間にはさらに、周方向に延在する充填物カラーまたはシールカラー９が設けられていてよい。シールカラー９は任意なので、省くこともできる。
【００４８】
図２には、１つの充填用金属薄板１０の１つの実施形態の一部を概略的に示す斜視図が示されており、多数の充填用金属薄板１０から充填板４〜８がそれぞれ形成されている。図２に示すように、充填用金属薄板１０は、波山１１と波谷１２とを備える波形を有している。
【００４９】
付加的に充填用金属薄板１０は、波形溝、孔、穴および／または開口を有していてよい。充填用金属薄板１０は、網状または格子状であってもおよい。充填用金属薄板１０は、好適にはアルミニウム材料から形成されており、既に上述したように、０．１ミリメートルの厚さを有していてよい。充填板４〜８を製造するためには、このような充填用金属薄板１０が多数積み重ねられる。図２からさらに看取されるように、波山１１と波谷１２とは、中心軸線Ｍ２に対して角度αを形成するように延在している。角度αは、例えば４５°である。隣り合う充填用金属薄板１０はそれぞれ、波山１１と波谷１２とが交差するように配置されていてよい。さらに図２から、充填用金属薄板１０は、容器２の中心軸線Ｍ２に対して平行な平面内に位置するように配置される、ということが判る。
【００５０】
図３には、充填板４〜８を容器２内に挿入するための装置１３の１つの実施形態を概略的に示す斜視図が示されており、図４には装置１３の１つの実施形態を部分的に示す概略図が示されている。装置１３には基礎１４が含まれる。基礎１４は、例えばホールフロアであってよい。基礎１４には、ガイド装置１５，１６、例えばレールが設けられていてよい。ガイド装置１５，１６では、移動可能な回転装置がガイドされていてよく、回転装置は、図１に示した容器２の容器部分１７を支持する。複数のこのような容器部分１７が結合されて、１つの容器２が形成されることになる。択一的に、装置１３は製造が完了した容器２を受け入れることもできる。中心軸線Ｍ２は水平に、すなわち基礎１４に対して平行に配置されている。水平な配置とは、最大１５°までの、好適には最大１０°までの、さらに好適には最大５°までの水平線からのずれも一緒に含まれていることを意味する。同じことは、基礎に関する平行な配置にも当てはまる。すなわちこの場合も、最大１５°までの、好適には最大１０°までの、特に好適には最大５°までのずれが一緒に含まれる。容器部分１７は、円形またはほぼ円形の横断面を有していてよい。横断面は、例えば楕円形またはやや楕円形であってもよい。容器部分１７を支持する回転装置（図示せず）により、容器部分１７は中心軸線Ｍ２を中心として回転され得る。
【００５１】
装置１３には、エンドレス充填帯材１９を製造するための製造装置１８が含まれる。エンドレス充填帯材１９は、１つの充填板４〜８を形成する、多数の充填用金属薄板１０に分けられる。充填帯材１９がエンドレスであるということは、充填帯材１９の長さが容器部分１７の直径よりも大幅に長いことを意味し、エンドレス充填帯材１９からは多数の充填用金属薄板１０を製造することができる。エンドレス充填帯材１９を製造するために、製造装置１８により、例えばアルミニウム薄板のいわゆる束またはコイルが溝付けされ、波形にされ、かつ／または穿孔され得る。
【００５２】
装置１３にはさらに、容器部分１７に個々の充填用金属薄板１０を供給するための供給装置２０が含まれる。供給装置２０には、製造装置１８の下流側に配置された中間ベルトコンベヤ２１と、中間ベルトコンベヤ２１の下流側に配置されたベルトコンベヤ２２とが含まれる。充填用金属薄板１０の確実な搬送を保証するために、中間ベルトコンベヤ２１とベルトコンベヤ２２とは、ダブルベルトとして形成されてよい。充填用金属薄板１０は、中間ベルトコンベヤ２１上およびベルトコンベヤ２２上に横たえられて搬送される。中間ベルトコンベヤ２１とベルトコンベヤ２２との間には、駆動装置２４を備えた切換装置２３が設けられている。駆動装置２４は、例えば空圧シリンダまたは液圧シリンダであってよい。駆動装置２４は切換装置２３を動かし、これにより、中間ベルトコンベヤ２１とベルトコンベヤ２２との間に開口を生ぜしめることができ、この開口を介して、寸法通りでない充填用金属薄板１０を排出することができる。この場合、例えば極度に狭幅の充填用金属薄板１０は、中間ベルトコンベヤ２１からゴミ箱またはコンテナ２５内へ落下する。ベルトコンベヤ２２により、製造装置１８と各充填用金属薄板１０の挿入場所との間の高さの差が克服され得る。この場合、横たわっている充填用金属薄板１０の柔軟性が利用される。
【００５３】
供給装置２０にはさらに、ローラコンベヤ２６が含まれており、ローラコンベヤ２６により、充填用金属薄板１０は横たわってではなく直立して搬送される。ベルトコンベヤ２２とローラコンベヤ２６との間には、充填用金属薄板直立ユニット２７が設けられている。充填用金属薄板直立ユニット２７は、図５に詳細に示されている。充填用金属薄板直立ユニット２７は、多数のローラブロック２８を有している。各ローラブロック２８は、図６に示すように、１つの下部ローラ２９と２つのサイドローラ３０，３１とを有している。下部ローラ２９上には、各充填用金属薄板１０の狭幅側が載置される。下部ローラ２９は、駆動要素３２、特に電動モータにより駆動されている。択一的に、下部ローラ２９はベルト駆動装置により駆動されていてもよい。
【００５４】
図５に示したように、充填用金属薄板直立ユニット２７の最初のローラブロック２８’のサイドローラ３０，３１は、充填用金属薄板直立ユニット２７の最後のローラブロック２８’’に対して９０°回転させられて配置されている。これにより、充填用金属薄板１０を無段式に、横置き位置から直立位置にもたらすことができるようになっている。この場合、搬送される充填用金属薄板１０はねじられる。ローラコンベヤ２６も同様に、多数のローラブロック２８を有しており、これらのローラブロック２８のサイドローラ３０，３１の間に側縁を下にして直立させられた充填用金属薄板１０が、容器部分１７に供給される。図５に示したように、充填用金属薄板直立ユニット２７の最初のローラブロック２８’と、充填用金属薄板直立ユニット２７の最後のローラブロック２８’’との間には、ねじられた充填用金属薄板１０に沿って配置された、多数のローラブロック２８が設けられていてよい。簡単のために、図５にはこれらの多数のローラブロック２８のうちの数個だけが図示されているに過ぎない。
【００５５】
充填用金属薄板直立ユニット２７は、ベースプレート３３上に取り付けられている。ベースプレート３３は、昇降要素３４、例えば空圧シリンダまたは液圧シリンダを介して、支持フレーム３５に結合されている。支持フレーム３５は、基礎１４上に配置されており、基礎１４と固く結合されていてよい。ベルトコンベヤ２２は、充填用金属薄板直立ユニット２７と切換装置２３との間に配置されている。特にベルトコンベヤ２２は、ベースプレート３３と支持フレーム３５とに結合されている。昇降要素３４の高さを調節することにより、ベルトコンベヤ２２の傾斜を変化させることができる。製造装置１８と容器部分１７との間の高さの差は、ベルトコンベヤ２２により克服され、この場合、横たわっている充填用金属薄板１０の柔軟性が利用される。充填用金属薄板１０は、ローラコンベヤ２６では直立して搬送されるため、ローラコンベヤ２６では高さの修正は不可能である。昇降要素３４により、装置１３を高さ方向Ｈ１３に調節することができる。ローラコンベヤ２６により、装置１３を幅方向Ｂ１３に調節することもできる。それというのも、ローラコンベヤ２６は、幅方向Ｂ１３において枢着されているからである。
【００５６】
装置１３にはさらに、切断装置３６が含まれており、切断装置３６は、中間ベルトコンベヤ２１と製造装置１８との間に配置されている。切断装置３６により、エンドレス充填帯材１９を個別の充填用金属薄板１０に切断することができる。切断装置３６はさらに、エンドレス充填帯材１９から切断する前に、切断されるべき充填用金属薄板１０の長さを検査もしくは測定するための測定ユニット３７を有している。中間ベルトコンベヤ２１、切換装置２３および駆動装置２４は、切断装置３６に対応配置されていてよい。
【００５７】
エンドレス充填帯材１９は、充填用金属薄板１０の切断時に、測定ユニット３７により測定される。切断された充填用金属薄板１０が所望の許容誤差内にない場合には、切断装置３６により、充填用金属薄板１０は、例えば１００ミリメートルの長さを有する部分だけ短くされる。このために駆動装置２４は切換装置２３を動かして、中間ベルトコンベヤ２１とベルトコンベヤ２２との間に開口を生ぜしめ、この開口を介して充填用金属薄板１０の前記部分をコンテナ２５内へ落下させる。これらのステップは、充填用金属薄板１０が再び所望の許容誤差内になるまで、実施される。
【００５８】
測定ユニット３７と切断装置３６との間の間隔は、図４に示した配置とは異なり、少なくとも、装填されるべき容器部分１７の直径と同じ大きさである。切断された充填用金属薄板１０が許容誤差内にある場合には、充填用金属薄板１０は切断装置３６により所定の長さに切断され、中間ベルトコンベヤ２１と切換装置２３とを経てベルトコンベヤ２２に送られる。ベルトコンベヤ２２の前後に設けられたローラは、枢着式に支持されているので、充填用金属薄板１０は、水平に導入可能かつ導出可能である。製造装置１８と容器部分１７との間の高さの差が克服されてから、充填用金属薄板１０は、充填用金属薄板直立ユニット２７において直立させられる。充填用金属薄板直立ユニット２７の下流側で、充填用金属薄板１０は鉛直方向に直立させられて、枢着式のローラコンベヤ２６内へ流入する。ローラコンベヤ２６にはさらに、例えばシザーリフトとして形成された往復動ユニット３８が含まれる。
【００５９】
装置１３にはさらに、後で説明する、容器部分１７内に配置された測定装置３９が含まれる。図７に示すように、充填用金属薄板１０はローラコンベヤ２６において、複数の直線的なローラブロック列４０〜４２と、複数の曲げられたローラブロック列４３〜４５とを通って案内される。この場合、充填用金属薄板１０は、構造体内に位置する充填板４に供給される。ローラブロック列４０〜４５は、それぞれ既に上述した多数のローラブロック２８を有している。曲げられたローラブロック列４３〜４５はヒンジと結合されており、これにより、最後の直線的なローラブロック列４２を、１つの平面内で横方向および前後に移動させることができるようになっている。このためには、最後の直線的なローラブロック列４２の支持体４６が、往復動ユニット３８において中心軸線Ｍ２の方向と、中心軸線Ｍ２に対して垂直な方向とへ、往復動ユニット３８に沿って移動可能である。支持体４６の移動性は、図７に２つの二重矢印４７，４８で示されている。曲げられたローラブロック列４３〜４５におけるローラブロック２８の各支持体は、ばねにより両側を支持され、これにより、個々のローラブロック２８間の角度が常に等しくなっている。
【００６０】
装置１３には、図８〜図１０に示すように、容器部分１７内に配置可能な作業ステージ４９ならびに作業ステージ４９に取り付けられた階段５０も含まれる。作業ステージ４９は、支持体４６に取り付けられていてもよい。作業ステージ４９には変位可能な懸吊台５１も設けられており、懸吊台５１には測定装置３９が懸吊されている。作業ステージ４９は、ベースプレート５２を介して支持体４６に取り付けられている。ベースプレート５２には、変位可能な懸吊台５１も設けられている。さらにベースプレート５２には、充填用金属薄板１０の変向用の変向金属薄板５３が設けられている。測定装置３９は、図１０および図１１に示すように、ばね部材５４を介して懸吊台５１に取り付けられている。支持体４６には、端部ストッパ５５を備えてベースプレート５２に設けられた滑りガイドが設けられている。滑りガイドにより、作業ステージ４９は支持体４６に沿って鉛直方向に、端部ストッパ５５まで摺動可能にガイドされている。作業ステージ４９の鉛直方向の可動性は、図１０に二重矢印５６により示されている。
【００６１】
作業ステージ４９は、ベースプレート５２に沿ってガイドされた固定のステージ部分５７と、複数の別のステージ部分５８〜６０とを有している。ステージ部分５７〜６０は、伸縮可能である。第１のステージ部分５７にはローラ６１が設けられており、ローラ６１は、容器部分１７の内側で転動するように設けられている。作業ステージ４９はさらに、階段５０が取り付けられていてよいステップ部分６２を有している。ステップ部分６２もやはり、容器部分１７の内側で転動可能なローラ６３を有している。
【００６２】
測定装置３９は、容器部分１７の内側輪郭６６の第１の点６４と第２の点６５との間の間隔ａ３９を測定するために設けられている。容器部分１７の内側輪郭６６は、円形であってよい。第１の点６４と第２の点６５との間の間隔ａ３９は、円形の内側輪郭６６の弦であってよい。内側輪郭６６は、楕円形であってもよい。
【００６３】
測定装置３９は、レーザビーム６７を用いて間隔ａ３９を測定するために設けられた、レーザ測定ユニットを有していてよい。測定装置３９は、図１２に示すように、測定装置３９を操作するための操作フィールド６８を有している。例えば操作フィールド６８を介して、充填用金属薄板１０の長さを手動で調節することができる。レーザビーム６７はさらに、図１２に示すように、取っ手６９に設けられた操作ボタン７０により、作動状態および非作動状態にもたらすことができる。測定装置３９はさらに、別の取っ手７１を有していてよい。さらに測定装置３９は、第１の面７３と、第１の面７３に対して垂直に配置された第２の面７４とを備えた調整アングル部材７２を有している。作業ステージ４９には、図１１に示すように、さらに別の複数の非駆動ローラ７５が設けられており、これらの非駆動ローラ７５に充填用金属薄板１０がガイドされている。
【００６４】
図１１に示したように、１つの充填板４は多数の積み重ねられた充填用金属薄板１０’，１０’’，１０’’’から形成されており、この場合、図１１では単に３つの充填用金属薄板１０’，１０’’，１０’’’だけに符号が付されているに過ぎない。容器部分１７内で充填板４を形成するためには、切断された充填用金属薄板１０が供給装置２０により、作業ステージ４９に向かって供給される。まだ直立している充填用金属薄板１０は、取付け工の手で変向金属薄板５３を周回させられて非駆動ローラ７５へ案内され、その結果充填用金属薄板１０は、既に取り付けられた充填用金属薄板１０’，１０’’，１０’’’の前に位置することになる。そこで供給された充填用金属薄板１０は、既に取り付けられた充填用金属薄板１０’に向かって前または後ろに倒され、調整アングル部材７２により整列させられる。調整アングル部材７２の面７３，７４を押圧することにより、最も上の充填用金属薄板１０が既存の充填用金属薄板１０’，１０’’，１０’’’に押し当てられると同時に、平らにならされる。このとき取付け工は、測定装置３９の取っ手６９，７１をつかんでいる。
【００６５】
充填用金属薄板１０を整えてから取付け工は操作ボタン７０を押し、測定装置３９により間隔ａ３９を検出する。レーザビーム６７は、最も上の充填用金属薄板１０’から所定の間隔ａ６７をあけて配置されているため、測定装置３９により、特定数の層、例えば３つまたは４つの層の充填用金属薄板により必要とされる、充填用金属薄板１０の長さが求められる。測定装置３９により求められた間隔ａ３９は、切断装置３６、特に切断装置３６の制御装置（図示せず）に、データ伝送装置（やはり図示せず）により送られる。最後の充填物層から上のレーザビーム６７の間隔ａ６７を充填用金属薄板１０の厚さで割ることにより、測定された充填用金属薄板１０より前の取り付ける必要のある充填用金属薄板１０の数が得られる。これにより、既に搬送装置２０の途中にある充填用金属薄板１０を考慮することができる。
【００６６】
測定過程の後に、取付け工が調整アングル部材７２を放すと、可動の懸吊台５１に設けられたばね部材５４が、測定装置３９を上方に向かって引き上げ、これにより、新規の充填用金属薄板１０を取り付けることができる。各新規の充填用金属薄板１０と共にローラコンベヤ２６が、往復動ユニット３８により１つの充填用金属薄板１０の厚さ分だけ持ち上げられる。引き続いてさらに、支持体４６の水平位置を適合させることができる。
【００６７】
作業ステージ４９が鉛直方向にガイドされていることにより、作業ステージ４９は測定装置３９と共に持ち上げられる。容器部分１７内の最下位の充填用金属薄板層のために、直線的なローラブロック列４２の支持体４６は、やや中心に向かってかつ下方に動かされる。この場合、作業ステージ４９が一緒に摺動する。一緒の摺動は、手動で、ばね負荷により、または電気式、空圧式または液圧式の駆動装置により行うことができる。容器部分の上部領域では、第１のステージ部分５７のローラ６１は最早容器部分１７に接触するのではなく、端部ストッパ５５を介して支持体４６により保持される。
【００６８】
容器２内へ充填物３の充填板４〜８を挿入する方法では、ステップＳ１においてエンドレス充填帯材１９を準備する。このために、エンドレス充填帯材１９は製造装置１８により、アルミニウムコイルから製造され得る。製造装置１８において、アルミニウムコイルには例えば孔または波形が施されてよい。ステップＳ２において、容器２もしくは容器部分１７の内側輪郭６６の、互いに反対の側に位置する２つの点６４，６５の間の、好適には水平方向の間隔ａ３９を検出する。検出した間隔ａ３９に基づき、ステップＳ３においてエンドレス充填帯材１９を個別の充填用金属薄板１０，１０’，１０’’，１０’’’に切断し、このとき各個別の充填用金属薄板１０，１０’，１０’’，１０’’’の長さは、検出した好適には水平方向の間隔ａ３９に相当しているか、または間隔ａ３９よりも短くなっている。個別の充填用金属薄板１０，１０’，１０’’，１０’’’は順次、容器部分１７に供給される。これはステップＳ４において行われる。個別の充填用金属薄板１０は、ステップＳ５において充填板４を形成するために容器部分１７内へ挿入され、通常積み重ねられる。このようにして、複数の充填板４〜８を順次、容器部分１７内で形成することができ、この場合、容器部分１７は、取付済みの各充填板４〜８に応じて、所定の角度だけ、さらに回動させられる。
【００６９】
本発明を完全に実施例に基づき説明したにもかかわらず、本発明は多様に変更可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  物質交換カラム
２  容器
３  充填物
４  充填板
５  充填板
６  充填板
７  充填板
８  充填板
９  シールカラー
１０  充填用金属薄板
１０’  充填用金属薄板
１０’’  充填用金属薄板
１０’’’  充填用金属薄板
１１  波山
１２  波谷
１３  装置
１４  基礎
１５  ガイド装置
１６  ガイド装置
１７  容器部分
１８  製造装置
１９  充填帯材
２０  供給装置
２１  中間ベルトコンベヤ
２２  ベルトコンベヤ
２３  切換装置
２４  駆動装置
２５  コンテナ
２６  ローラコンベヤ
２７  充填用金属薄板直立ユニット
２８  ローラブロック
２８’  ローラブロック
２８’’  ローラブロック
２９  ローラ
３０  サイドローラ
３１  サイドローラ
３２  駆動要素
３３  ベースプレート
３４  昇降要素
３５  支持フレーム
３６  切断装置
３７  測定ユニット
３８  往復動ユニット
３９  測定装置
４０  ローラブロック列
４１  ローラブロック列
４２  ローラブロック列
４３  ローラブロック列
４４  ローラブロック列
４５  ローラブロック列
４６  支持体
４７  二重矢印
４８  二重矢印
４９  作業ステージ
５０  階段
５１  懸吊台
５２  ベースプレート
５３  変向金属薄板
５４  ばね部材
５５  端部ストッパ
５６  二重矢印
５７  ステージ部分
５８  ステージ部分
５９  ステージ部分
６０  ステージ部分
６１  ローラ
６２  ステップ部分
６３  ローラ
６４  点
６５  点
６６  内側輪郭
６７  レーザビーム
６８  操作フィールド
６９  取っ手
７０  操作ボタン
７１  取っ手
７２  調整アングル部材
７３  面
７４  面
７５  ローラ
ａ３９  間隔
ａ６７  間隔
Ｂ１３  幅方向
ｈ３  高さ
Ｈ１３  高さ方向
Ｍ２  中心軸線
Ｓ１  ステップ
Ｓ２  ステップ
Ｓ３  ステップ
Ｓ４  ステップ
Ｓ５  ステップ
α  角度
【図１】
2019513079.tif 000003
【図２】
2019513079.tif 000004
【図３】
2019513079.tif 000005
【図４】
2019513079.tif 000006
【図５】
2019513079.tif 000007
【図６】
2019513079.tif 000008
【図７】
2019513079.tif 000009
【図８】
2019513079.tif 000010
【図９】
2019513079.tif 000011
【図１０】
2019513079.tif 000012
【図１１】
2019513079.tif 000013
【図１２】
2019513079.tif 000014
【図１３】
2019513079.tif 000015
【国際調査報告】
2019513079.tif 000016
2019513079.tif 000017
2019513079.tif 000018
2019513079.tif 000019