CN102131559B - 制造用于层析柱的床支承件的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种方法。公开了一种制造用于层析柱的床支承件的方法。该方法包括：将床支承件的外部环置于具有过渡台的机器的支承板上；将网格盘置于上述环中，将另一个支承板压在网格盘上；使过渡台旋转；为附连到过渡台上的滚子提供施加在环的缘边上的一定的力；以及持续地将滚子的力施加到环上，直到环的缘边弯曲且然后组装到网格盘中为止。

Description

制造用于层析柱的床支承件的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于实现制造用于层析柱的床支承件的无焊方法的系统和方法。

背景技术

一般而言，层析柱在工业过程中用来净化过程液体，并且从过程液体中分离出所关注的物质。目前，层析柱包括成中空柱管形式的柱壁，该柱壁连接到可拆卸的上部端板组件和可拆卸的下部端板组件上。对一个端板组件提供了过程流体入口布置，典型地包括入口管道和入口阀，而对另一个端板组件提供了过程流体出口布置，典型地包括出口管道和出口阀。通常在柱的内部中对柱管的各端提供了可拆卸的分配系统。这些入口和出口分配系统可附连到相应的端板组件上，或者上部分配系统可布置成可朝向或远离端板组件而运动。

在使用期间，柱中在分配系统之间的空间通常装填有层析介质。如果必要，可在各个分配系统和介质之间提供保持网格。入口分配系统意图在柱的入口端处将进入的流体均匀地分配在介质的表面上，而出口分配系统意图在柱的出口端处从介质的表面均匀地收集流体。这种柱可重达几吨。典型地，端板组件通过螺栓连接到在柱的各端处提供的凸缘上。备选地，端板组件可通过纵向系杆来连接。通常在端板组件、入口管道和出口管道、分配系统和阀之间提供密封件，以便防止泄露。柱典型地设有支腿，以将下部端板组件升离底面，以便提供对下部端板组件、入口管道或出口管道和阀布置的接近。

床支承件典型地由外部环、网格(其可由多个层制成)－且对于一些模式的柱而言还有内部环－组装成，例如阀可装配到内部环上。

为了制造柱的床支承件，网格一般焊接到外部环上，以便床支承件保持柱中的分离介质。环通常由不锈钢制成。即使焊缝在网格和床支承件之间产生了良好的配合，也会存在与焊接相关联的问题。

焊接过程往往会产生大量的热，其会改变不锈钢材料的性质，并且使不锈钢易于腐蚀。该被加热的不锈钢可开始腐蚀，这可允许铁锈颗粒和溶解的金属离子进入承座在床支承件的顶部上的填料材料。如果源自腐蚀过程的这些杂质将进入柱中使用的分离介质，则填料材料、分离介质可被认为是无用的，并且将需要更换。另外，由于焊接过程导致不锈钢的耐腐蚀性退化，这使得制造过程不可靠，并且降低了成品率。最终产品的质量是不良的，因为已经安装在层析柱中的床支承件将使泄露的腐蚀产物腐蚀到有待被净化的物质中。

因此，存在对于将网格组装到床支承件上的这样的新的制造过程的需要：该过程是可靠的，会提高成品率，并且会改进床支承件的最终产品的质量。

发明内容

考虑到上述技术背景而实现了本发明，并且本发明的一个目标是提供一种制造用于层析柱的床支承件的方法。

在本发明的一个优选实施例中，公开了一种制造用于层析柱的床支承件的方法。该方法包括：将床支承件的外部环置于具有过渡台(transitional stage)的机器的支承板上；将网格盘置于上述环中，将另一个支承板压在网格盘上；使过渡台旋转；为附连到过渡台上的滚子提供施加在环的缘边上的一定的力；以及持续地将滚子的力施加到环上，直到环的缘边弯曲且然后组装到网格盘中为止。如果需要组装内部环，则重复同样的过程来组装内部环。

在本发明的另一个优选实施例中，公开了制造用于层析柱的床支承件的另一种方法。该方法包括：将床支承件的外部环置于支承板上；将网格盘置于环中；将另一个支承板压在网格盘上；使支承板与床支承件的外部环一起旋转；提供承载滚子的过渡台；施加被施加在环的缘边上的一定的力；以及持续地施加滚子的该一定的力，直到缘边弯曲且然后组装到床支承件的网格盘中为止。如果需要组装内部环，则重复同样的过程来组装内部环。

附图说明

当结合附图来阅读以下描述时，本发明的这些和其它优点将变得更加显而易见，其中：

图1示出了根据本发明的典型的Axichrom柱；

图2是根据本发明的、用于床支承件的无焊组装的机器的俯视图；

图3显示了根据本发明的图1的环和网格的另一个特写侧视图；

图4是根据本发明的、具有图1的床支承件的机器的侧视图；

图5是根据本发明的图1的滚子和床支承件的特写侧视图；

图6显示了根据本发明的、弯曲到图3的网格上的环的特写视图；以及

图7是示出了如何构造用于图1的床支承件的无焊方法的流程图。

具体实施方式

参照附图描述了本发明的当前优选实施例，在附图中，相似的构件用相同的标号来标示。优选实施例的描述是示例性的，并且不意在限制本发明的范围。

图1显示了根据本发明的层析柱101的第一个实施例的实例，其显示了在缸壁已经绕着轴线“L”旋转而使得柱壁不再定位在第一端板组件和第二端板组件之间之后的柱的侧视图。就本发明而言，层析柱101包括床支承件145，可通过在图7的流程图中论述的方法来制造床支承件145。但是，用于床支承件的此制造方法可应用于任何层析柱大小，例如大于典型的Axichrom柱的柱以及小于Axichrom柱的层析柱，Axichrom柱可具有20-30毫米或更小的直径。

柱101包括具有第一开口端107和第二开口端109的中空柱壁103，在此实施例中，中空柱壁103成缸105的形式。各个开口端107、109分别设有布置成垂直于柱壁103的纵向轴线L的向外突出的周向凸缘111、113。第一端板组件115可拆卸地紧固到凸缘111上，而第二端板组件117可拆卸地紧固到凸缘113上。在本发明的此实施例中，柱意图在向下流动的模式中使用，也就是说，第一端板组件115意图用来对柱101供给流体，而第二端板组件意图用来从柱中移除流体，但是本发明同样可用于使用向上流动的模式的柱。在使用中，柱壁103可由也称为颗粒的层析介质(未显示)占据。此层析介质承座在床支承件145上，床支承件145附连到框架135的底部部分上。床支承件145具有使得其能够保持层析介质的网格147。第一端板组件115设有普通的流体供给系统121(也称为“可移动的转接器”)，流体供给系统121包括一个或多个阀、分配通道、分配网、喷嘴、连接器等，这些在本领域中是熟知的，并且共同以参考标号121来进行参照。在柱的此实例中，第一端板组件115包括第一端板123，第一端板123可拆卸地紧固到凸缘111上，并且其具有中心开口125，马达129使中空轴127通过中心开口125而沿柱的纵向方向可动。在使用中，中空轴127突入到柱腔体131中，并且支承流体供给系统。马达和驱动组件129可用来使可动转接器121朝向和远离第一端板123而运动，并且因此调节可动转接器121在柱101中的深度。第二端板组件117设有普通的流体收集系统133，流体收集系统133包括一个或多个阀、分配通道、分配网、喷嘴、连接器等，这些在本领域中是熟知的，并且共同以参考标号133来进行参照。柱101支承在框架135中。

图2是根据本发明的、关于图1中的床支承件145用于床支承件的无焊组装的目的的机器的俯视图。此机器201在功能方面类似于典型的车床，但是这里仅配备有仅执行这里描述的功能所需的元件。过渡台212是相对于臂203固定的，并且提供了用于精调滚子205的机构。臂203为水平臂，其提供了用于粗调过渡台212的位置的机构。滚子205可为圆形轮，或者其可为可被润滑的钢块或可用来使缘边209弯曲的任何种类的结构。位于床支承件145的底部上的支承板213用来将床支承件145(图1)保持到机器201的旋转装置上。另一个支承板206处于床支承件145的顶部上，其用来将床支承件145保持就位。环204可由任何种类的材料制成，例如塑料、不锈钢或本领域普通技术人员已知的任何其它材料。机器201的底部部分包括连接到典型的驱动器电子设备上的典型的旋转马达，其用来使床支承件145和/或网格147以旋转运动的方式旋转。网格盘147可由任何种类的聚合物、陶瓷制成，或者其可由不锈钢或其它金属合金制成。

图3显示了外部环204上的缘边209和网格盘147的一部分。环204包括尖锐特征211，尖锐特征211将用来将网格147的外部部分捕捉在环204中。图4是根据本发明的、带有图1的床支承件的机器201的侧视图。在此图中，滚子205接近于接触到缘边209，以便将环204与网格盘147或网格147组装在一起。

图5是根据本发明的图1的滚子和床支承件的特写侧视图。在此时，过渡台212正在使用滚子205来在缘边209上施加力，以便环204与网格147组装在一起。由过渡台212和滚子205施加在缘边209上的力的量取决于材料的厚度和所讨论的材料的性质，并且使得缘边将塑性变形。

在本发明的其它实施例中，环204的外部部分可通过这样的方式来组装或安装到网格147上：首先加热环204的外部部分，然后施加典型的力来使环204的外部部分弯曲到网格147上。在本发明的又一个实施例中，环204的外部部分具有倾斜的边缘，其中，力(诸如滚子205或另一个适当的力)可施加到此倾斜的边缘上，以迫使其弯曲在网格147上。在本发明的另一个实施例中，可向下锤打环204的外部部分，然后可将环204置于将对环204的外部部分施加力的典型的机器上。锤力或描述的任何力可在环204的外部部分上施加一次，或者其可被施加多次，例如5-100次或更多次，这取决于使用者的决定。在本发明中可使用本领域普通技术人员已知的用来将环204的外部部分结合到网格147上的任何方法。

图6是环204和网格147的另一个特写视图。在此图中，通过缘边的塑性变形迫使环204的缘边209在网格147上闭合，过渡台212和滚子205施加了弯曲力，并且网格147被捕捉和固定在环204的尖锐特征211中。通过滚子205的动作来使环204的缘边209塑性变形，滚子205在环204和网格147同时旋转的情况下使缘边弯曲在网格上。环204的外部部分小心地设计有且设有这样的元件：该元件对网格147具有抓握和保持动作，从而防止网格147脱开，并且确保将网格147稳固地夹在环204内部所需要的力。

图7是示出了如何构造用于图1的床支承件的无焊方法的流程图。在方框701处，金属制成的环204(图2)和网格盘147置于机器201中的将被组装到床支承件145中的支承板213上。接下来，在方框703处，另一个支承板206被置于网格盘147的顶部上，并且从而将床支承件145固定就位。

在方框705处，连接到机器201的底部部分207上的马达(未显示)使过渡台支承板213和/或床支承件145以旋转方式运动。床支承件145以5至30米/分钟的速度旋转。支承板213和床支承件的优选旋转速度为10米/分钟，但是强烈取决于对环的材料的选择。在另一种机器设计中，支承板213可为固定的，并且臂203和承载滚子205的过渡台212可制成为以便旋转且进行相同的动作。

在方框707处，过渡台212成为活动的。滚子205附连到过渡台212上。平台212使滚子205运动至与缘边209接触，并且从而在滚子205上施加压力，其中，滚子205被迫触到环204，以迫使环204与网格147一起组装、安装或合并到床支承件145上，如图4所示。接下来，在方框709处，过渡台212在滚子205上持续地施加力，以(将滚子205)压在缘边209上，直到环204与床支承件145的网格147组装在一起，如图6所示。如上所述，可使用各种力而非过渡台212和滚子205来在环204的缘边209上施加力，以使环204与网格147组装在一起。支承板213和床支承件145保持在圆中旋转，直到环204的外部部分组装到床支承件145的网格147中。因此，支承板213和床支承件145可以以5-30米/分钟之间的任何速度旋转100次，或者旋转到环204与床支承件145的网格147组装在一起为止。

接下来，在方框711处，在环204的缘边209完成之后，重新夹持床支承件145的组件，以便接近床支承件145的中心突起部，并且该突起部以相同的方式紧固到床支承件145上。

本发明提供了用于将网格组装到床支承件上的新的制造过程，该制造过程是可靠的，会提高成品率，并且会改进床支承件的最终产品的质量。床支承件被置于过渡台上，其中，在不使用任何热的情况下将环组装到床支承件的网格上。这种类型的组装将不会产生腐蚀颗粒和对环的耐腐蚀性的破环，并且将不会对层析介质造成损害。

虽然上文在具体实施例方面对本发明进行了描述，但是如对于本领域技术人员将显而易见的那样，可作出本发明的许多修改和变型，而不脱离所附权利要求书所阐述的本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种制造用于层析柱的床支承件的方法，所述方法包括：

将所述床支承件的外部环置于具有过渡台的机器的支承板上；

将网格盘置于上述环中，将另一个支承板压在所述网格盘上；

使所述过渡台旋转；

为附连到所述过渡台上的滚子提供施加在所述环的缘边上的一定的力；以及

持续地将所述滚子的力施加到所述环上，直到所述环的缘边弯曲且然后组装到所述网格盘中为止。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滚子为轮。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括当将所述滚子的力施加在所述环上时，使所述滚子的力增大。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过渡台以旋转运动的方式运动。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述环应用于所述过渡台上时，所述过渡台以一定的速度运动。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述速度在5至30米/分钟的范围中。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环的外部缘边弯曲到所述床支承件中。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环由不锈钢制成。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环由聚合物制成。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述速度为10米/分钟。

11.一种制造用于层析柱的床支承件的方法，所述方法包括：

将所述床支承件的外部环置于支承板上；

将网格盘置于所述环中；

将另一个支承板压在所述网格盘上；

使所述支承板与所述床支承件的所述外部环一起旋转；

提供承载滚子的过渡台；

由所述滚子施加被施加在所述环的缘边上的一定的力；以及

持续地施加所述滚子的所述一定的力，直到所述缘边弯曲且然后组装到所述床支承件的所述网格盘中为止。

Images