JP2002307109A - 金属シートから充填材用の波板を製造する方法とデバイス - Google Patents

金属シートから充填材用の波板を製造する方法とデバイス

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】金属シートから充填部材用波板を産業的規模で
製造する方法とデバイスを提供する。 【解決手段】可能な限り穿孔を施したシートメタルのス
トリップから充填材用の波板構造体を製造する方法であ
って、曲折プレス作業が、ストリップ１７の面におい
て、合体と離間を交互に繰り返す相対運動を行う２つの
波形の面で実質的に接合する作用面を備える２つの対向
ダイ１１，１２によって連続した段階をなして実行され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、可能な限り穿孔
を施したシートメタルのストリップから充填用波板構造
体を製造する方法に関し、波板の全表面は、ストリップ
の縁部に平行な反復する横断面を、長さの少なくとも一
部に亘っては非直線的であり、ストリップの縁部に対し
て傾斜する１つの主方向を有する準線に沿って、形成す
ることにより実質的に発生され、曲折プレス作業が、ス
トリップの面において、合体と離間を交互に繰り返す相
対運動を行う２つの対向ダイによって連続した段階をな
して実行され、これらのダイは、２つの波形の面で実質
的に接合する作用面を備える。
【０００２】
【従来の技術】横断面が波形をした充填用部材は、色々
な装置、すなわち、単相用の混合機および２つの液体の
間において熱および／または物質(mass)を交換するため
のデバイスにおいて使用される。１つの特別な応用は特
に空気蒸留装置である。
【０００３】これらの充填用部材は、モジュールまたは
「パック」で形成され、これらの各々は、一方向または
他方向に交互に斜めに波形を付与されたストリップの堆
積体から形成される。これらのストリップは、穿孔を行
っても、行わなくともよく、一般的にはメタルである滑
らかなまたは粗面のシートから製造される。これらの例
は、GB‐A‐1004046とCA‐A‐1095827に記載される。
【０００４】蒸留塔の場合は、ストリップは、垂直面内
に保持される。このモジュールは、一般に１つのモジュ
ールから次のモジュールへと軸を中心に９０度回転され
る。そして、方向におけるこれらの変化がモジュール同
士の間のインターフェースにおいて、塔の処理能力を限
定する障害の原因をなす。
【０００５】この障害を限定するために、様々な手段が
提案されてきた。特に、WO‐A‐97/16247と、EP-A‐401
682は、母線が両端部で湾曲されており、それによっ
て、モジュールの上下両縁部において垂直になる波板を
記載する。
【０００６】EP‐A‐1025985は、カードボード製の湿潤
パネルを組立てる方法であって、パネルの全表面は、ス
トリップの縁部に平行な反復する横断面を、長さの少な
くとも一部に亘っては非直線的であり、ストリップの縁
部に対して傾斜する１つの主方向を有する準線に沿っ
て、形成することにより実質的に発生され、曲折プレス
作業が、ストリップ(１７)の面において、合体と離間を
交互に繰り返す相対運動を行う２つの対向ダイ(１１，
１２)によって連続した段階をなして実行され、これら
のダイは、２つの波形の面で実質的に接合する作用面
(１１，１２)を備える点に特徴を有する方法が記載され
る。
【０００７】この方法は、カードボードを曲折するため
に知られているが、メタルの波板を形成するために使用
されたことはない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】こ発明の目的は、その
ような波板を、工業的な規模で特に経済的な態様で製造
することを可能にすることであり、より一般的には、そ
の母線が幾つかの変形を備える波板を産業的規模におい
て製造することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的で、この発明の
製造方法は、ストリップがメタル製である点に特徴を有
する。この発明の方法は、１つまたは複数の下記の特徴
を有することができる。
【００１０】‐ダイの作用面は、波板の接合部の高さ
が、波板の少なくとも１つの縁部からなる１つの区域に
おいて減少し、および／または、接合部によって形成さ
れる角度が、波板の少なくとも１つの縁部からなる区域
において、波板の中央区域において接合部によって形成
される角度と比較して変化する(好ましくは減少する)よ
うに形成される。
【００１１】‐少なくとも1つの非直線区域において、
少なくとも1つのダイの少なくとも数個の突出頂点は、
隣接直線区域の突出頂点と比較して、減少した高さを有
する。
【００１２】‐２つのダイのすべての突出頂点は、１つ
のまたは各非直線区域において減少した高さを有する。
【００１３】‐高さにおける前記減少は、前記隣接直線
区域から漸減的である。
【００１４】‐ストリップは、曲折プレス作業が実行さ
れる前に穿孔される。
【００１５】‐ストリップは、それが曲折プレスを受け
る前に、少なくとも準線の非直線区域に対応するこのス
トリップの区域において、焼き入れされる。
【００１６】‐焼き入れは、ストリップが穿孔された後
に実行される。
【００１７】‐準線は、直線の主要部と、実質的に波板
の両縁部に対して垂直に終わる少なくとも１つの湾曲端
部とを備える。
【００１８】‐準線は、直線の主要部と、実質的に波板
の両縁部に対して垂直に終わる２つの湾曲端部とを備え
る１つの細長いＳ字形を呈する。
【００１９】‐横断面は、実質的に直線の両側部を備え
るジグザグ状を呈する。
【００２０】‐この方法は、シート状のメタルストリッ
プを、開いた位置にあるダイの間に連続ステップをなし
て進出させるステップを有する。
【００２１】‐波板は、横断面が波状の充填用波板であ
る。
【００２２】この発明の主題は、そのような方法を実施
するためのデバイスでもある。このデバイスは、それ
が、２つの対向する曲折プレスダイを備え、それらの母
線は、少なくとも１つの非直線部と、合体と離間を交互
に繰り返す相対運動を行ってこれらのダイを移動する手
段と、シート材料のストリップを連続ステップをなし
て、開いた位置にあるダイの間に進出させる手段を備え
る点に特徴を有する。
【００２３】この発明の別の主題は、液体を処理するた
めの装置、特に、２つの液体の間で熱および／または物
質を交換する装置に関し、その装置が、上に規定された
方法によって製造された波板で形成された横断面が波形
の充填部材を具備する少なくとも１つの機能セクション
を備える点に特徴を有する。
【００２４】この処理装置は、特に、蒸留塔、中でも空
気蒸留塔を構築することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】この発明の実施例を添付図面を参
照しつつ説明する。
【００２６】水平な全体面をなして図１に示す波板１
は、２つの平行な横方向縁部２、３を備えるアルミニュ
ーム、銅、或いは、ステンレススチール製の曲折された
薄いメタルシートである。各縁部は、実質的に直線の両
側部を備えてジグザグをなして反復する横断面４を形成
し、可能な限り小さな半径を有する上部頂点６と下部頂
点７を備える。
【００２７】この波板は、準線８に沿って、両縁部２、
３に平行な横断面４を形成することによって作り出され
る。この準線８(図１、３)は、縁部２、３に関して４５
度傾斜した、その長さの大部分に亘る直線共通部９を備
え、前記直線共通部９は各端部において１つの弧１０に
沿って前記共通部９とほぼ垂直をなす対応縁部に終わ
る。これらの２つの弧１０は、準線８に大体細長いＳ字
状部分を付与する反対向きの凹部を有する。この波板
は、このように、多数の上部波状頂点と下部波状頂点を
備え、同様の細長いＳ字状部分を有する。
【００２８】これに代えて、直線共通部９の一方の端部
だけが、対応する縁部に終わる１つの弧１０に沿って湾
曲することもある。
【００２９】この波板１は、合体と離間が交互に起きる
相対移動を行う２つの対向ダイ、すなわち、下部ダイ１
１と上部ダイ１２を備えるデバイスＡを用いる簡素な曲
折プレスによって、フラットな薄いメタルストリップか
ら製造される。
【００３０】各ダイは、他方のダイの方向にそれぞれ、
２つの歯１３‐１４と１５‐１６を備え、それらの作動
面は、波板の対応面の３次元形状を有し、これらの歯
は、互いに噛合するように配列される。これらの歯は、
それぞれが、湾曲端部区域によって延出され、同様な形
状の４つの突出頂点１３Ａ〜１６Ａと、同様な形状の２
つの凹み頂点１３Ｂ、１５Ｂによって規定される直線の
主要区域を有する母線を備える。
【００３１】図４〜図６に示すように、出発ストリップ
１７は、進出機構１８によって、両縁部に平行に矢印Ｆ
に沿ってステップをなして進出され、他方、ダイは、一
方が他方から離間しており、進出ステップは、波状ダイ
の合体ステップに等しい。各進出が終わった後、ダイが
合体して、メタルを変形し、メタルは間隙部全体をほぼ
埋め、図８に示すように、ダイを分離する。
【００３２】知られるように、そしてこれは図３に示さ
れないが、曲折プレス作用は、ストリップ全体の曲げ、
図３の場合は、下方への曲げを発生させる。
【００３３】波板はこうして迅速に、経済的に、かつ、
信頼できるように製造される。
【００３４】それ自体は知られるように、ストリップ１
７は、曲折される前に、デバイスＡの上流側に配置され
た別体の穿孔ステーションか、このデバイス自体の内部
において、穿孔を施すことができる。
【００３５】横断面４と準線８のパラメータおよび／ま
たはストリップ１７の穿孔のタイプについて、図７およ
び図９の変形例に依存することは有用であり、この変形
例は、準線８が湾曲する区域１０において、波形の頂部
におけるメタルの伸張を減少することが可能である。
【００３６】この変形において、湾曲区域における歯１
３Ａ〜１６Ａの伸張頂点は、図８においては点線で、図
９においては実線で示す符号１９によって示されるよう
に、減少した高さを備える。もっと特定すれば、各歯の
頂点の水準は、水平基準面に関して、直線部９における
値Ｈから、縁部２または３の位置におけるＨ−ΔＨの値
に漸次減少する。
【００３７】この変形によって、メタルは、その環状区
域において受ける歪が少なく、この場合、図９に示すよ
うに、メタル自身と閉じた位置にある２つのダイの少な
くとも一方との間に自由な空間が残存する。
【００３８】波板１は、したがって、その高さがその両
縁部に近い高さに減少するが、その結果生じる充填用モ
ジュールには特別な欠点はない。
【００３９】図１０の変形は、区域１０の賦形を好都合
に行うために別の手段を用いる。この場合は、メタルの
伸張が前の変形のように限定されないけれども、その物
理的特性は、この伸張を適切な条件の下に置くことを可
能にするために、変更される。
【００４０】このために、メタル焼入れステーションＢ
が曲折ステーションＡの上流側に具備される。この焼入
れは、ストリップ１７の少なくとも縁区域にとっては有
益であり、この区域においては区域１０が形成されるで
あろう。この区域１０は、おそらくストリップ全体に形
成されるであろう。
【００４１】この変形は、特に、穿孔波板に応用するこ
とができる。この場合は、図示されるように、ステーシ
ョンＢが、穿孔ステーションＣと曲折プレスステーショ
ンＡの間に配置される。しかしながら、このステーショ
ンＢは、ステーションＣの上流側に配置することも可能
である。
【００４２】理解されるように、この発明は、滑らか
な、または(例えば、エンボス加工を施したシート)構造
体シートから極めて多様な形状の波形を備える波板を製
造することを可能とし、結果として断面が波形の充填部
材の性質を改良することを可能にする。さらに、この発
明は、構造的充填材の他のタイプ、例えば、ファン状を
なす充填部材に応用することが可能である。その複数例
が、WO-A-86/06296およびWO-A-90/10497、および、EP-A
‐845293に記載されているこれらの充填部材は、曲折、
プレスおよび堆積の後で、混合液体のための固定された
ファン状充填部材の堆積体を規定する。この場合は、上
記の規定にしたがう各波板の表面全体である。
【００４３】図１１は、塔のシリンダー状シェル２２内
に設けられた蒸留部２１からなる空気蒸留塔(air disti
llation column)２０の一部を示す。蒸留部２１は、そ
れ自身が充填用モジュール２３の堆積体から形成される
断面波形の充填部材で構成される。各モジュール２３
は、波板１の堆積体で構成され、各波板は、曲折ストリ
ップ１７から或る長さに切断されて、垂直面内に配置さ
れその大体の波形の方向は、１つの波板から他の波板へ
と逆転され、縁部２、３が水平に配置される。各モジュ
ール２２は、塔の垂直軸X‐Xを中心に次のモジュールに
対して９０度回動される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によって製造される波板の斜視図。
【図２】この波板を製造するための２つの曲折プレス用
ダイの斜視図。
【図３】製造過程における波板の平面図。
【図４】波板製品を説明する図３のIV‐IV線に沿う図。
【図５】波板製品を説明する図３のV‐V線に沿う図。
【図６】図３の矢印VIに沿う対応する端面図。
【図７】図６に類似した変形図。
【図８】図６のVIII細部の拡大図。
【図９】図７のIX細部の拡大図。
【図１０】この発明の方法の変形の概略を示す図。
【図１１】この発明の空気蒸留塔の一部の概略図。
【符号の説明】
１…波板，２…縁部，３…縁部，４…横断面，５…，８
…準線，９…主要部(共通部)，１０…弧，１１…ダイ，
１２…ダイ，１７…ストリップ，１８…進出機構，２０
…空気蒸留塔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−クロード・ボーボワ フランス国、94500 シャンピニー・シュ ール・マルヌ、リュ・デ・ベテラン ４ (72)発明者 ソン・ハ・ジャン フランス国、94370 スクイ・アン・ブリ ー、プラース・サンテ・ベルナデット 23 (72)発明者 ジル・ルバン フランス国、94800 ビルジュイフ、アブ ニュ・ルイ・ブレリヨ ４ (72)発明者 エティエンヌ・ワーレン フランス国、75015 パリ、ブールバー ル・パストゥール 85

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可能な限り穿孔を施したシートメタルの
    ストリップから充填材用の波板構造体(１)を製造する方
    法であって、 前記波板構造体(１)の全表面は、ストリップの縁部
    (２，３)に平行な反復する横断面(４)を、長さの少なく
    とも一部に亘っては非直線的であり、ストリップの縁部
    に対して傾斜する１つの主方向を有する準線(８)に沿っ
    て形成することにより実質的に発生され、 曲折プレス作業が、ストリップ(１７)の面において、合
    体と離間を交互に繰り返す相対運動を行う２つの対向ダ
    イ(１１，１２)によって連続した段階をなして実行さ
    れ、 これらのダイは、２つの波形の面で実質的に接合する作
    用面(１１，１２)を備え、 前記ストリップがメタル製である点に特徴を有する方
    法。
  2. 【請求項２】 少なくとも１つの非直線区域において、
    少なくとも１つのダイ(１１，１２)の少なくとも１つの
    突出頂点(１３Ａ〜１６Ａ)は、隣り合う直線区域の高さ
    と比較して、減少した高さを有する点に特徴を有する請
    求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 ２つのダイ(１１，１２)のすべての突出
    頂点は、それぞれの、または１つの非直線区域において
    減少した高さを備える点に特徴を有する請求項２記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 高さにおける前記の減少は、前記の隣り
    合う直線区域から漸減する点に特徴を有する請求項２ま
    たは３記載の方法。
  5. 【請求項５】 ストリップ(１７)は、曲折プレス作業が
    行われる前に穿孔が施される点に特徴を有する請求項１
    〜４のいずれか１記載の方法。
  6. 【請求項６】 ストリップ(１７)は、それが曲折プレス
    を受ける前に、少なくとも、準線(８)の非直線区域に対
    応するこのストリップの区域において焼入れを施される
    点に特徴を有する請求項１〜５のいずれか１記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 準線(８)は、直線の主要部(９)と、波板
    (１)の縁部(２，３)実質的に垂直に終わる少なくとも１
    つの湾曲端部(１０)とを備える点に特徴を有する請求項
    １〜６のいずれか１記載の方法。
  8. 【請求項８】 準線(８)は、直線部(９)と、波板(１)の
    両縁部(２，３)に対して実質的に垂直に終わる２つの湾
    曲した端部(１０)を備える点に特徴を有する請求項７記
    載の方法。
  9. 【請求項９】 断面(４)は、実質的に直線である両側部
    (５)を備えるジグザグ状である点に特徴を有する請求項
    １〜８のいずれか１記載の方法。
  10. 【請求項１０】 波板(１)は、断面が波形をなす充填材
    用波板である点に特徴を有する請求項１〜９のいずれか
    １記載の方法。
  11. 【請求項１１】 シートメタルのストリップ(１７)を開
    いた位置にあるダイの間に連続ステップをなして進出さ
    せることからなる点に特徴を有する請求項１〜１０のい
    ずれか１記載の方法。
  12. 【請求項１２】 その母線が、少なくとも１つの非直線
    状部を有する２つの対向する曲折プレスダイ(１１，１
    ２)と、 合体と離間を交互に繰り返す相対運動を行って、これら
    のダイを移動する手段と、 シート材料のストリップ(１７)を、開いたダイの間に連
    続ステップをなして進出させる手段(１７，１８)とを備
    える点に特徴を有する請求項１〜１１のいずれか１記載
    の方法を実施するためのデバイス。
  13. 【請求項１３】 少なくとも１つの非直線状区域におい
    て、少なくとも１つのダイ(１１，１２)の少なくとも数
    個の突出頂点(１３Ａ〜１６Ａ)は、１つの隣り合う直線
    区域から漸減する高さを備える点に特徴を有する請求項
    １２記載のデバイス。
  14. 【請求項１４】 ２つのダイ(１１，１２)のすべての突
    出頂点は、１つの、または、各非直線状区域において、
    漸減する高さを備える点に特徴を有する請求項１３記載
    のデバイス。
  15. 【請求項１５】 ストリップ(１７)を、非直線的な態様
    で曲折することを目的として、少なくとも１つの区域に
    おいて、または複数の区域において、焼入れするための
    手段(Ｂ)を備え、 これらの焼入れ手段は、ダイ(１１，１２)の上流側に配
    置される点に特徴を有する請求項１２〜１４のいずれか
    １記載のデバイス。
  16. 【請求項１６】 前記焼入れ手段(Ｂ)は、穿孔手段(Ｃ)
    の下流側または上流側に配置される点に特徴を有する請
    求項１５記載のデバイス。
  17. 【請求項１７】 請求項１〜１１のいずれか１記載の方
    法によって製造される波板(１)で構成される横断面が波
    形の充填部材を具備する少なくとも１つの作業セクショ
    ン(２０)を備える点に特徴を有する、特に、２つの液体
    の間で熱および／または物質(mass)を交換するための液
    体処理装置。
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