(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）フィルムストリップ（２）をフィルム供給部から成形装置に継続的に送ることと、
ｂ）第１の成形装置（１１）において、フィルムストリップ（２）の端部（３６）に対して一定の傾斜角を有する端部（２１，２２）が形成されるフィルムストリップ（２）をプリーツ加工することと、
ｃ）プリーツ加工されたストリップ（２′）を更に少なくとも１個の成形装置（１２）に送ったあとで、１つ又は複数の工程において再成形し、前記端部（２１，２２）はストリップの中間領域（３０ａ）外側の端部領域（３０ｂ）においてロール対（１２０）により塑性変形されるとともに傾斜角が中間領域からストリップ端部まで継続的に増大する湾曲した端部（３１，３２）となることと、を備えるストリップ状フィルム（２）の製造方法。
【請求項２】
プリーツ加工の傾斜角（φ）として２０°乃至７０°の範囲の値が選ばれ、かつ成形・再成形可能な材料ストリップを溝（３７）及び格子状に配列された複数の孔（３８）による均等な孔あけ加工のいずれかによる微細構造を有するフィルム（２）として使用できることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ロール対（１２０）の各ロール（１２１，１２２）が、２つの軸方向に配置された再成形部材（１２２ａ，１２２ｂ）を含み、各再成形部材（１２２ａ、１２２ｂ）が、端部領域（３０ｂ）を再成形するための再成形プロファイル（１３０ｂ）を含み、各再成形部材（１２２ａ，１２２ｂ）は設定可能な溝幅（ｂ）を隔てて互いに離間して配置されており、かつ再成形は、再成形されたストリップ状フィルム（３）を前記再成形プロファイル（１３０ｂ）内に保持するべく設定された溝幅にて実施され、前記溝幅（ｂ）は、フィルム端部（３６）がロール対（１２０）から出る際に同フィルム端部（３６）が成形プロファイル（１３０ｂ）の外側端部（１２５）に位置するように設定される、ことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
各ケースにおける各成形工程について、フィルムストリップ（２′）の２個の直接隣接する端部（２１，２２）のみが同時に再成形されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ロール対（１２０）から出たフィルムストリップ（３）が端部（３６）において、ストリップの前方方向に対する横方向の動きが阻止されるように案内されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
プリーツ加工が、一対のギア状ロールにより、又は振動装置（１１０）による再成形により行われることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
再成形の最終工程において、端部領域（３０ｂ）は、フィルム端部（３６）における傾斜角が８０°より大きくなるように形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
フィルム供給部から成形装置へフィルムストリップ（２）を継続的に押し出す装置（１０）、フィルムストリップ（２）のプリーツ加工を行う第１の成形装置（１１）、プリーツ加工されたフィルムストリップ（２′）を中間領域（１３０ａ）に非成形プロファイル、終端部（１３０ｂ）に成形プロファイルを有するロール対（１２０）により再成形する少なくとも１個の第２の成形装置（１２）、及び成形されたフィルムストリップ（３）を引き離す少なくとも１個の装置（１３）を備える請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法を実施するプラント。
【請求項９】
ロール（１２１，１２２）が成形のための設定可能な幅（Ｂ）を有し、かつ、各ロール対（１２０）ごとにロールの間に溝（１２３）を設定することができることを特徴とする請求項８に記載のプラント。
【請求項１０】
ロール（１２１，１２２）が固形部品又は多数の層板から製造されることを特徴とする請求項８又は９に記載のプラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストリップ状フィルムの成形方法及び同方法を実施するプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
規則充填材を用いた材料交換カラムは、重層的に配列され各ケースにおいて交差チャンネル構造を有する充填材から構成され、同種充填材の上下端部領域が特殊な形状に成形された国際特許出願公開公報第９７／１６２４７号より知られる。充填材の特別な形状のため、充填材を通過し、１個の充填材から隣接する充填材に移るガスに対する流量抵抗は小さくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、フィルムを適切な形状に成形することにより、指定されたフィルムを用いて指定された充填材を製造することのできる方法をつくることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の目的は、下記の工程：
ａ）フィルムストリップをフィルム供給部から成形装置に継続的に進めること、ｂ）第１の成形装置において、フィルムストリップの端部に対して一定の傾斜角を有する端部が形成されるフィルムストリップをプリーツ加工すること、
ｃ）プリーツ加工されたストリップを更に少なくとも１個の成形装置に送ったあとで、複数の工程において再成形し、端部がストリップの中間領域外側の端部においてロール対により塑性変形されるとともに傾斜角が中間領域からストリップ端部まで切れ目なく増大する湾曲した端部となること、
を特徴とする製造方法により解決される。ここにおいて、「ストリップ状フィルム」は、本発明に基く方法により成形可能なストリップを意味するものと理解される。この種のストリップは、また、例えばワイヤメッシュ又はエキスパンデッドメタルを材料とすることも可能である。
【０００５】
ストリップ状フィルムの製造方法は、とくに規則充填材については、以下のａ）乃至ｃ）の工程よりなる。
ａ）フィルムストリップがフィルム供給部から成形装置に継続的に進められる。ｂ）第１の成形装置において、フィルムストリップの端部に対して一定の傾斜角を有する端部が形成されるフィルムストリップのプリーツ加工を行う。
ｃ）プリーツ加工されたストリップを更に少なくとも１個の成形装置に送ったあとで、複数の工程において再成形し、端部がストリップの中間領域外側の端部領域においてロール対により塑性変形されるとともに湾曲した端部となる。傾斜角は中間領域からストリップ端部まで切れ目なく増大する。
【０００６】
プリーツ加工の傾斜角（φ）として２０°乃至７０°の範囲の値が選ばれ、かつ成形・再成形可能な材料ストリップを例えば溝及び格子状に配列された複数の孔による均等な孔あけ加工のいずれかによる微細構造を有するフィルムとして使用できることに特徴を有する方法は、本発明による有利な実施の態様に関する。
【０００７】
ロール対の各ロールが、２つの軸方向に配置された再成形部材を含み、各再成形部材が、端部領域を再成形するための再成形プロファイルを含み、各再成形部材は設定可能な溝幅を隔てて互いに離間して配置されており、かつ再成形は、再成形されたストリップ状フィルムを再成形プロファイル内に保持するべく設定された溝幅にて実施され、特に、溝幅は、フィルム端部がロール対から出る際に同フィルム端部が成形プロファイルの外側端部に位置するように設定されることを特徴とする方法は、本発明による有利な実施の態様に関する。
【０００８】
各ケースにおける各成形の工程について、フィルムストリップの２個の直接隣接する端部のみが同時に再成形されることに特徴を有する方法は、本発明による有利な実施の態様に関する。
【０００９】
ロール対から出たフィルムストリップが端部において、ストリップの前方方向に対する横方向の動きが阻止されるように案内されることに特徴を有する方法は、本発明による有利な実施の態様に関する。
【００１０】
プリーツ加工が、一対のギア状ロールにより、又は振動装置による再成形により行われることを特徴とする方法は、本発明による有利な実施の態様に関する。
再成形の最終工程において、端部領域が、フィルム端部における傾斜角が８０°より大きくなるように形成されることを特徴とする方法は、本発明による有利な実施の態様に関する。
【００１１】
フィルム供給部から成形単位へフィルム状ストリップを継続的に押し出す装置、フィルムストリップのプリーツ加工を行う第１の成形単位、プリーツ加工されたフィルムストリップを中間領域に非成形プロファイル、端部領域に成形プロファイルを有するロール対により再成形する少なくとも１個の第２の成形単位、及び成形されたフィルムストリップを引き離す少なくとも１個の装置を備えるプラントは、前記方法を実施するためのプラントである。
【００１２】
ロールが成形のための複数の設定幅を有し、かつ、各ロール対ごとにロールの間に溝を設定することができることに特徴を有するプラントは、前記方法を実施するためのプラントである。
【００１３】
ロールが固形部品又は多数の層板から製造されることに特徴を有するプラントは、前記方法を実施するためのプラントである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を複数の実施の形態を例にとって説明する。
図１に示されているプラントは、以下の部材を備える。図示されていないフィルム供給部から成形装置１１，１２，１２′，１２″へフィルムストリップ２を継続的に進める装置１０。フィルムストリップ２をプリーツ加工を施すことにより、フィルムストリップ２′に波形又はジグザグ状の折り目が付けられる第１の成形装置１１。フィルムストリップ２′を各ケースにおいてロール対１２０により再成形するための３個の成形装置１２，１２′，１２″。成形されたフィルムストリップ２′及び３を引き離すための装置１３。一対のギア状ロールにより、又は振動装置１１０にて圧力をかけることによりプリーツ加工を施すことが可能である。プリーツ加工（又は「斜状プリーツ加工」）の詳細な工程は、欧州特許出願公開公報第０７３９８４６号に開示されている。
【００１５】
図２は、幅Ｒを有する端部領域３０ｂを再成形することによりフィルムストリップ２′からプリーツ加工されたフィルムストリップ３の一部を示す。同様に再成形された第２の端部領域は図に示されていない。前記部分の中間領域３０ａ又は一部だけが図示されている。フィルムストリップ２′の元のプリーツ加工は、直線状の平行な端部２１，２２を有する中間領域３０ａにのみ図示されている。
端部領域３０ｂにおいて、元のプリーツ加工は破線で示されている。端部領域３０ｂの外端切刃３５は、フィルムストリップ２′の図示されていない端部と平行に延びている。端部２１，２２は、外端切刃３５に平行に延びる直線３３に対して傾斜角φをもって対している。曲線通路上にある端部３０ｂの先端３１，３２は、前記曲線と直線３３の接線によりつくられる種々の傾斜角を構成する。前記の可変的傾斜角は、中間領域３０ａからストリップ端部（又は外端切刃３５）にかけて継続的に増大する。
【００１６】
フィルムストリップ３は高さｈを有することにより、複数のフィルムストリップ３及び層状をなす構成によりつくられる交差チャンネル構造を有する充填材の層の幅が決定される。
【００１７】
成形加工の説明のために、図２における端部領域３０ｂは多数のストリップに細分され、同ストリップにより、さらに高さｈ及び幅Ｒを有する円板状の容積が部分容積４１，４２，．．．に細分される。水平に位置するフィルム２′の個々の表面要素が再成形加工中に垂直的に置き換えられる態様が図示されている。矢印５ａ及び５ｂは、表面要素の置き換えの規模を定性的に示している。前記矢印の長さは、置き換え中に移動した経路にほぼ比例している。ロール対により実行される塑性変形により、最初のプリーツ加工は取り除かれ（矢印５ａ）、曲線状の端部３１（矢印５ｂ）に置き換えられる。端部２１及び連続して生じる新たな端部３１は、ほぼ同時に形成される。
【００１８】
図３は、ロール対１２０の上部のロール１２１の断面図を示している。下部のロール１２２のギアの外形は破線で示されている。２個のロール１２１及び１２２の間に、フィルム２′の厚さにより設定可能な間隙１２３がある。回転方向は矢印６１及び６２により示されている。
【００１９】
ロール１２１，１２２は、多数の層板を原料として製造可能であり、同層板によりロールの外形が固形部品を原料とせず、簡素に形成されうる。全ての層板は、各ケースにおいて同じギアの外形を有する。隣接する層板は、角度をずらして隣接するように配置されており、前記角度はロールの外形的要請及び層板の厚みにより決定される。
【００２０】
ロール１２１及び１２２は、図４に図示するように、それぞれ駆動軸１２４上に軸方向に配置された再成形部材１２２ａ及び１２２ｂを有利に備えており、図３の下部のロール１２２が示されている。各再成形部材１２２ａ及び１２２ｂは、端部３０ｂ（幅Ｒ）を成形する成形プロファイル、及び加工される材料ストリップにプリーツ加工を施すことにより与えられる形に成形することなくかみ合うプロファイル１３０ａを受承する。円筒形のキャリヤ本体１２４′に固定されている成形部材１２２ａ及び１２２ｂの間には、設定可能な溝幅ｂを有する環状の溝がある。成形加工は、端部の横断的な拡張にかかわらず再成形されたフィルムストリップ３が成形プロファイル内部に留置されている固定溝幅ｂにおいて施される。前記の横断的拡張は、約１乃至３ｍｍに達し、塑性変形の結果として生じる。溝幅ｂは、フィルム端部３６（図５に図示）がロール対１２０より出る時点で再成形プロファイル１３０ｂの外側端部１２５上に位置することにより、再成形加工後、ロール幅ｂがフィルムストリップの幅と同じになるように設けられることが望ましい。幅Ｂは、２個の再成形部材１２１及び１２２が、図４に示されている矢印６ａ及び６ｂに沿って対向方向にずれた位置に置かれるように好適に拡張される。
【００２１】
ロール対１２０の出口において、フィルムストリップ３は、端部において、ストリップ３の前方方向への横断的な動きが阻止されるような態様で案内される必要がある。
【００２２】
図５は、フィルムストリップ３の端部を示す。同フィルムストリップは、プリーツ加工を施されたフィルムストリップ２′（破線で示された端部２１及び２２）を原料として３段階の再成形工程により製造される。再成形加工中に形成され上部方向に位置する端部３１が、同様に上部方向に位置するもとのフィルムストリップ２′の隣接する端部２１と地点７において交差すると、少なくとも第２の成形加工工程が必要となる。しかし、各々の再成形加工工程について、２個の直接隣接する端部２１（上部方向に位置）及び２２（下部方向に位置）に同時に再成形加工を施すことが可能である。図示された例においては、端部３１が２個の隣接する上部方向に位置する端部２１、すなわち地点７及び８と交差するために、全体で３段階の再成形加工工程が必要となる。
【００２３】
再成形加工工程においては、図６に示されているように、ストリップ端部のジグザグ状の外形が右方向に連続的にずらされている。一番上の部分図において、まだ再成形加工を施されていないフィルムストリップ２′の端部３６′が示されている。二番目の部分図は、最初の再成形加工工程の後の位置が変化したジグザグ状の外形を示している。水平方向の矢印８１は、端部２１が新しく端部３１′として現れる態様を示している。鉛直方向の矢印５は、表面要素が再成形加工の結果、上部方向又は下部方向に位置をずらされる態様を示している。矢印８２及び８３は、第２及び第３の再成形加工工程において端部３１′及び３１″の位置が更に変化する様態をそれぞれ示しており、端部３１″は第３の加工工程において、図５における端部３１に合流する。
【００２４】
最終の成形加工工程においては、端部３０ｂが、フィルム端部３６における傾斜角が８０°以上で、かつ望ましくは９０°に達するように設計されている。
プリーツ加工において、フィルムストリップ２′の傾斜角φに対しては２０°乃至７０°の範囲内の値を選ぶことが可能である。例えば溝及び格子状に配列された孔による穴あけ加工のいずれかの形式による微細構造を有するフィルムを用いることができる。図７は、交差する溝により形成された溝３７を有する波型加工を施されたフィルムを示している。本発明による方法により施される再成形加工によれば、所与の微細構造はほとんど損なわれることがない。
【００２５】
【発明の効果】
以上、詳述したように、この発明によれば指定されたフィルムを用いて指定された充填材を製造することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にもとづく方法を実施するプラントを示す側面図。
【図２】  本発明にもとづく方法により再成形された端部領域を示す斜視図。
【図３】  ロール対の断面の外形を示す略体図。
【図４】  ２個の軸方向に配列された成形部材を有する図３のロール対のうち下側のロールを示す平面図。
【図５】  ３個の再成形装置において再成形を施されたフィルムの再成形された端部領域を示す拡大図。
【図６】  ３段階の再成形工程における外形の変化を図示した図５のフィルムの側面図。
【図７】  溝及び孔を有するフィルムの断片を示す一部破断斜視図。
【符号の説明】
２…ストリップ状フィルム、２′…プリーツ加工されたストリップ、１１…第１の成形装置、１２…第２の成形装置、２１…端部、２２…端部、３０ａ…中間領域、３０ｂ…端部領域、３１…湾曲した端部、３２…湾曲した端部、３６…端部、１２０…ロール対。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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