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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mechanischen Entschäumers für einen Retarder oder zum Einsatz in der Verfahrenstechnik gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Zudem betrifft die Erfindung einen mechanischen Entschäumer für einen Retarder oder für die Verfahrenstechnik gemäß Anspruch 10.
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Mechanische Entschäumer sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Bei derartigen Entschäumern handelt es sich um eine Vorrichtung, welche Schaumbildung oder einen bestehenden Schaum reduziert, insbesondere dadurch, dass Schaumbläschen durch den Kontakt mit dem Entschäumer zerstört werden. Derartige Entschäumer kommen zum Beispiel in sogenannten Retardern zum Einsatz. Allerdings ist das Einsatzgebiet von Entschäumern groß und umfasst auch die Verfahrenstechnik, insbesondere auch die chemische Verfahrenstechnik. Bei einem Retarder handelt es sich um eine verschleißfreie hydrodynamische, insbesondere mit Flüssigkeit arbeitende oder elektrodynamische Dauerbremse oder Kupplung, die vorwiegend in Nutzfahrzeugen wie LKW oder Omnibussen eingesetzt wird. Um im Betrieb des Retarders oder in anderen Gebieten der Verfahrenstechnik eine Schaumbildung weitestgehend zu reduzieren und somit die Funktion des Retarders oder der ablaufenden Prozesse zu verbessern, kommen dort Entschäumer zum Einsatz. Der Entschäumer kann bevorzugt als Ersatz von chemischen Entschäumern, beispielsweise in der Verfahrenstechnik zum Einsatz kommen, überall dort, wo eine Schaumbildung reduziert oder verhindert werden soll. Beispielsweise kann der Entschäumer überall dort, wo bislang chemische Entschäumer eingesetzt werden, ebenfalls eingesetzt werden, sofern die Umgebungsbedingungen dies zulassen.
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Aus der
DE 41 14 679 A1 ist ein Verfahren zur Zerstörung von Schaum bekannt, wobei der Schaum in eine Drahtpackung aus regel- und/oder unregelmäßig aneinandergelagerten und/oder ineinander verschlungenen Drähten eingeleitet wird, die zwischen sich Durchtrittsöffnungen für die schaumbildende Flüssigkeit bzw. für die in den Schaumblasen eingeschlossenen Gase aufweisen. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine Schaumeintritts- und Gasaustrittsöffnung bildende Schaumleitung auf, in der die Drahtpackung unter Abdeckung des freien Leitungsquerschnittes angeordnet ist. Der mittlere freie Querschnitt der Durchtrittsöffnungen zwischen den Drähten der Drahtpackung ist kleiner als die mittlere Blasengröße des zu zerstörenden Schaumes. Die Drahtpackung ist als Drahtgestrickpackung ausgebildet. Die Drahtgestrickpackung ist aus mehreren, in Schaumdurchtrittsrichtung hintereinander angeordneten Drahtgestricklagen zusammengesetzt. Die Drähte der Drahtgestrickpackung sind jeweils als Runddraht oder Flachdraht ausgebildet. Die Drahtgestrickpackung ist aus einem Gestrick mit einer Maschenlänge von mehreren Millimetern, insbesondere bis 6,0 mm gebildet. Die Drahtgestrickpackung ist gepresst.
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Aus der
DE 10 2010 036 930 A1 ist ein Fluidfilter, eine Fluidgestrickkappe, Verwendungen einer Fluidgestrickkappe sowie deren Herstellung bekannt, wobei die Fluidgestrickkappe hergestellt wird durch Pressen eines lose um eine Achse gewickelten Gestrickgrundkörpers über einen Dorn, sodass eine Kappe mit offener Einlassöffnung und komprimierter, poröser Mantelfläche als Ausgangsöffnung realisiert wird.
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Aus der
DE 10 2010 016 980 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Gestrickkörpers, insbesondere eines multifunktional einsetzbaren, temperaturbeständigen und selbsttragenden Gestrickkörpers bekannt, wobei ein schlauchförmiger Gestrickgrundkörper in einem gespreizten Zustand in einer Maschenverlaufsrichtung des Gestrickgrundkörpers zusammengeschoben wird, sodass sich Teilbereiche des Gestrickgrundkörpers überlappen, sowie ein Gestrickkörper, der nach dem Verfahren hergestellt ist. Der Gestrickkörper ist als komprimiertes Plisseegestrick ausgebildet ist, insbesondere in Form eines Kegels, eines Kegelstumpfs, eines Hohlzylinders, eines Rings, einer Pyramide, eins Rohrabschnitts, einer Platte, eines Quaders und dergleichen.
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Aus der
GB 878 480 A ist bekannt, ein Metallband mit einer Breite von 0-016 bis 0-020 Zoll und einer Dicke von 0-005 bis 0-010 Zoll zu einem röhrenförmigen Netz zu stricken oder weben. Das Metallband wird abgeflacht und zu einer Spirale aufgewickelt, beginnend und endend an einem offenen Ende das Geflechts. Die Spirale wird dann axial zwischen Stempeln zusammengedrückt, um einen Konus zu bilden, der Drahtgitterhalteflächen aufweist, die in einer Zwischenstufe der Komprimierung hinzugefügt werden Der Konus wird verwendet, um den Einlass oder Auslass eines pneumatischen Motors oder Werkzeugs, das angeschlossen ist, zu dämpfen. Im fertigen Konus liegen die Bandoberflächen überwiegend senkrecht zur Konusachse. Das Band kann aus Stahl, Kupfer, Messing oder Aluminium bestehen. Das Geflecht wird gekräuselt, z.B. bei 45 Grad, vor oder nach dem Abflachen, wobei die Crimps parallel und ineinander verschachtelt oder nicht ineinander verschachtelt oder nicht parallel sind. Anstelle der Deckschichten kann der Konus jeweils ein Gitter aus Graten und ein Gitter aus Rillen aufweisen, die ihm durch entsprechende Musterung der Stempel eingeprägt sind, so dass er seine Form behält.
Aus der
DE 10 2019 108 154 A1 ist eine Vorrichtung zum Verschließen eines Entlüftungskanals bekannt, zur Verbindung eines von einem Rotor und einem Stator gebildeten Arbeitsraums in einem Retarder, der mit einem Arbeitsmedium befüllbar ist, mit der Umgebung, umfassend ein Rückschlagventil mit einem Schwimmerkörper und einem Schwimmerraum mit einer Dichtebene, wobei der Schwimmerkörper derart ausgelegt ist, dass dieser von einer Offenstellung in eine Schließstellung gegen die Dichtebene bewegt wird, wenn über den Entlüftungskanal Arbeitsmedium und/oder ein Arbeitsmediumschaum in den Schwimmerraum gefördert wird. In Strömungsrichtung gesehen zwischen Arbeitsraum und Dichtebene sind Mittel vorgesehen, mittels denen die Dichte des Arbeitsmediumschaums veränderbar ist.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und einen nach dem Verfahren hergestellten Entschäumer zu schaffen, bei welchem eine Entschäumerfunktion insbesondere auch bei Einsätzen in einem Retarder, in chemischen Prozessen und dergleichen, insbesondere auch bei hohen Temperaturen wirkungsvoll realisiert wird.
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Diese und weitere Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie einem Entschäumer nach Anspruch 10.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben oder werden nachstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung der Figuren angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einem Verfahren zur Herstellung eines mechanischen Entschäumers, insbesondere eines Entschäumers für einen Retarder oder ein Verfahren, bei dem die Schaumbildung reduziert werden soll, die Schritte umfasst sind: Herstellen eines Rundgestrickschlauchs aus mindestens einem Edelmetalldraht, mit einer Schlauchachse und einem die Schlauchachse umgebenden Rundgestrickmantel, Zuschneiden des Rundgestrickschlauchs, einseitiges Verschließen des Rundgestrickschlauchs und axiales Komprimieren des einseitig geschlossenen Rundgestrickschlauchs zumindest in Richtung der Schlauchachse, sodass ein topf-förmiger, komprimierter, einseitig verschlossener Entschäumer aus einem Rundgestrick realisiert wird wobei der Rundgestrickschlauch geplättet wird und der zugeschnittene Rundgestrickschlauch vor dem einseitigen Verschließen aufgewickelt wird, um einen mehrlagigen Rundgestrickwickel mit einem Innenraum und einem mehrlagigen Rundgestrickmantel zu realisieren, wobei gegenüber zu der verschlossenen Seite ein von dem Rundgestrickmantel ein quer dazu abragender Rand des Rundgestrickschlauchs geformt wird, wobei das Verschließen des Rundgestrickschlauch mechanisch mittels Nadel erfolgt.
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Der Draht kann als Runddraht, das heißt mit einem runden Querschnitt ausgebildet sein. In einer anderen Ausführung kann der Draht als abgeflachter Runddraht oder als Draht mit einem anderen Querschnitt ausgeführt werden.
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Ein weiterer Draht kann aus einem beliebigen Material hergestellt sein. So kann der Draht als Metalldraht ausgeführt sein. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Draht als Kunststoffdraht oder als Polymer-Monofil ausgebildet sein. Auch Fülldrähte lassen sich verwenden.
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In einer Ausführungsform ist das Rundgestrick mittels Rundstricken eines einzigen Drahtes hergestellt. In anderen Ausführungsformen ist das Rundgestrick mittels Rundstricken von mindestens zwei Drähten hergestellt. Bei einem Rundstricken mit mehreren Drähten sind in einer Ausführungsform Drähte aus dem gleichen Material, in einer anderen Ausführungsform Drähte aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien verwendet.
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Aus dem Draht oder den Drähten wird mittels Rundstricken das schlauchartige Rundgestrick oder der Rundgestrickschlauch hergestellt. Der Rundgestrickschlauch wird bevorzugt als endlos Rundgestrickschlauch hergestellt. Dabei weist der Rundgestrickschlauch einen axial entlang einer Schlauchachse sich erstreckende Rundgestrickmantel auf. Dieser umgibt eine Rundgestrickschlauch-Innenraum. Für das Herstellen eines Entschäumers wird der Rundgestrickschlauch auf Länge zugeschnitten. Die Länge ergibt sich aus den geforderten Abmaßen des Entschäumers.
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Nach dem Zuschneiden weist der zugeschnittene Rundgestrickschlauch zwei offene Enden auf. An den Enden sind die Maschen des Rundgestrickschlauchs zumindest teilweise geöffnet.
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Der fertige Entschäumer weist eine etwa topf-förmige Form mit einem geschlossenen Boden und davon abragenden Seitenwänden auf. Der dem Boden gegenüberliegende Rand kann quer, insbesondere senkrecht von den Seitenwänden abragen. Um einen geschlossenen Boden herzustellen, ist ein Ende des zugeschnittenen Rundgestricks zu verschließen. Der Rundgestrickschlauch wird somit einseitig, an einem Rand verschlossen, um ein geschlossenen Boden an dem Rundgestrickschlauch auszubilden. Da es sich ursprünglich um einen Rundgestrickschlauch handelt, wird die Bezeichnung auch nach dem Verschließen weiterverwendet, obwohl rein technisch es sich nach dem Verschließen wohl nicht mehr um einen Schlauch im reinsten Sinne des Begriffs handelt. Der so erzeugte einseitig verschlossene, zugeschnittene Rundgestrickschlauch weist eine recht hohe Durchlässigkeit auf, weshalb in einem nächsten Schritt der einseitig verschlossene, zugeschnittene Rundgestrickschlauch komprimiert wird. Das Komprimieren erfolgt in axiale Richtung. Die axiale Richtung ist in einer Ausführungsform die axiale Schlauchachsen-Richtung. In anderen Ausführungen ist die axiale Richtung davon abweichend, wie nachstehend noch näher beschrieben wird. Bei dem Komprimieren wird die Länge des Schlauches in axiale Richtung verkürzt und die Maschendichte entsprechend erhöht. Das Komprimieren erfolgt vorzugsweise mit einem entsprechenden Werkzeug mit Stempel. Dabei wird auch der verschlossene Bereich des verschlossenen Rundgestrickschlauchs komprimiert. Je nach Form des Werkzeugs lässt sich die Form des Bodens, also des Bereichs, in dem der Rundgestrickschlauch verschlossen ist, ausformen. Der Boden wird durch die Komprimierung vorzugsweise als konisch zusammenlaufender Boden hergestellt. In anderen Ausführungsformen wird der Boden beispielsweise flach oder nach innen verlaufend komprimiert. Das Komprimieren wird so durchgeführt, dass sowohl der Boden als auch der Rundgestrickmantel gleichermaßen komprimiert werden, sodass der komprimierte Rungestrickschlauch eine etwa gleichdicke Wandstärke aufweist. Der zugeschnittene, komprimierte und verschlossen Rundgestrickschlauch wird somit derart komprimiert, dass sowohl der Rundgestrickboden, der Rundgestrickmantel und auch der Rundgestrickrand eine etwa gleichdicke Wandstärke aufweisen. In anderen Ausführungsform lassen sich auch unterschiedlich dicke Wandstärken realisieren. Bevorzugt ist jedoch eine gleichdicke Wandstärke. Nach dem Komprimieren resultiert aus dem einseitig verschlossene, zugeschnittenen Rundgestrickschlauch der Entschäumer. Der Entschäumer ist aus einem einlagigen Rungestrickmantel hergestellt. Entsprechend muss für eine ausreichende, gewünschte Durchlässigkeit die Drahtstärke, die Maschendichte und die Rundgestrickschlauchlänge relativ hoch gewählt werden, um die gewünschte Durchlässigkeit zu realisieren. Dies kann zu einem aufwändigen Handling mit langen Werkzeugen, großen Verfahrwegen der Werkzeuge, größeren Drahtdurchmessern, längeren Schlauchlängen und dergleichen führen. Insofern ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Rundgestrickmantel mehrlagig ausgeführt ist. Dies kann in einer Ausführungsform durch mehrere sich überstülpende Rundgestrickschläuche, das heißt mit Rundgestricken unterschiedlicher Durchmesser realisiert werden. Dies ist jedoch in der Handhabung ebenfalls aufwendig. Bevorzugt ist, dass der Rundgestrickschlauch als Rundgestrickwickel ausgebildet ist. Der Rundgestrickmantel ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. In anderen Ausführungsformen kann der Rundgestrickmantel aber auch andere Formen, beispielsweise konische Formen aufweisen.
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Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zugeschnittene Rundgestrickschlauch vor dem einseitigen Verschließen aufgewickelt wird, um einen mehrlagigen Rundgestrickwickel mit einem Innenraum und einem mehrlagigen Rundgestrickmantel zu realisieren. Der Rundgestrickwickel bildet somit eine spezielle Form des Rundgestrickschlauchs.
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Für die Herstellung eines Rundgestrickschlauchs als Rundgestrickwickel wird der ursprüngliche Rundgestrickschlauch erfindungsgemäß geplättet. Dies kann während oder nach der Herstellung des Rundgestricks, vor, nach und bei dem Zuschneiden, erfolgen. In jedem Fall liegt vor dem Aufwickeln ein geplätteter Rundgestrickschlauch vor, der vorzugsweise an beiden Enden geöffnet ist. Das Aufwickeln kann nun in verschiedene Richtungen durchgeführt. In einer Ausführungsform wird das Rundgestrick um die ursprüngliche Schlauchachse, das heißt der durch die offenen Seiten verlaufenden Achse, aufgewickelt. Es werden somit die geschlossenen Seiten des Rundgestrickschlauchs aufeinander zu gewickelt. Hierbei bleibt die Orientierung des Rundgestricks vor dem Aufwickeln und nach dem Aufwickeln, also des Rundgestrickwickels und insbesondere deren Maschenverlaufsrichtung gleich.
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In einer anderen Ausführungsform erfolgt das Aufwickeln um eine quer zu der ursprünglichen Schlauchachse verlaufenden Richtung. Bevorzugt erfolgt das Aufwickeln etwa senkrecht zu der ursprünglichen Schlauchachse. Dabei werden die offenen Seiten des geplätteten Rundgestrickschlauchs aufeinander zu gewickelt. Die Orientierung insbesondere der Maschen oder die Maschenverlaufsrichtung ist somit um 90° gegenüber der ursprünglichen Richtung gedreht.
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In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Aufwickeln um eine Achse, die zwischen 0 und 90 ° gedreht zu der ursprünglichen Schlauchachse liegt. Es erfolgt ein Art diagonales Aufwickeln. Hierbei ergibt sich zunächst eine unterschiedliche Dicke Wandstärke. Um diese auszugleichen, werden die dünneren Enden des so hergestellten Rundgestrickwickels „umgeklappt“ oder eingeklappt, sodass ein Rundgestrickwickel mit etwa gleichdicker Wandstärke realisiert ist. Unabhängig davon, ob der Rundgestrickschlauch einen einlagigen oder mehrlagigen Rundgestrickmantel aufweist, also als allgemeiner Rundgestrickschlauch oder als Rundgestrickwickel ausgebildet ist, erfolgen die weiteren Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei einem Aufwickeln erfolgt dieses so, dass weiter eine Schlauchform realisiert bleibt, mit eine Schlauchachse und einem Rundgestrickmantel, der einen entsprechenden Innenraum umgibt. Der Rundgestrickwickel bildet somit eine spezielle Form eines Rundgestrickschlauchs, wobei die Maschenverlaufsrichtung von der ursprünglichen Maschenverlaufsrichtung abweichen kann. Das Aufwickeln kann mittels eines Aufwickelwerkzeugs erfolgen. Damit der Rundgestrickwickel sich nicht ungewollt entwickelt, ist dieser mittels entsprechenden Verschließmitteln gegen ein Entwickeln verschlossen. Dies kann beispielsweise mittels Verstricken, Schweißen oder dergleichen erfolgen. Erfindungsgemäß erfolgt das Verschließen mechanisch mittels Nadel. Dabei ist bevorzugt der Rand der äußeren Seite des Rundgestrickwickels mit einer darunter liegenden Fläche des Rundgestrickwickels verbunden.
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Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen dass gegenüber zu der verschlossenen Seite ein von dem Rundgestrickmantel ein quer dazu abragender Rand des Rundgestrickschlauchs geformt wird. Der Rand kann als Fortsetzung des Rundgestrickmantels ausgebildet sein und nicht weiter abragen. Der Rand ragt von dem Rundgestrickmantel ab. Um einen Entschäumer mit einem flanschartigen Rand herzustellen, wird an der nichtverschlossenen Seite des Rundgestrickschlauchs - hierunter ist auch der Rundgestrickwickel zu verstehen - ein entsprechender Rand ausgeformt. Der Rand kann während des axialen Komprimierens oder danach ausgebildet werden. Axiales Komprimieren bezieht sich hier auf die jeweilige Schlauchachse, also die Schlauchachse des Rundgestrickschlauchs oder des Rundgestrickwickels unmittelbar vor dem Komprimieren. Die ursprüngliche Schlauchachse kann entsprechend von der aktuellen Schlauchachse, welche durch den Rundgestrickwickel gebildet wird, abweichen. Axiales Komprimieren bezieht sich somit auf die jeweilige Situation und die Schlauchachse bzw. Achse des Rundgestrickwickels jeweils unmittelbar vor dem Komprimieren.
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In einer Ausführungsform wird der Rand nach dem axialen Komprimieren des Rundgestrickschlauchs / Rundgestrickwickels durchgeführt. Der Rand wird dabei ebenfalls mittels Komprimieren mittels eines entsprechenden Werkzeugs komprimiert. Vorzugsweise wird mittels Komprimieren ein schräg nach außen von dem Rundgestrickmantel abragender Rand hergestellt. Der Rand wird dabei um einen Winkel von mehr als 30°, bevorzugt um mehr als 40° und am meisten bevorzugt um mehr als 45° nach außen gebogen.
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Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Rand zweistufig geformt wird, wobei in einer ersten Stufe der Rand um einen ersten Winkel von dem restlichen Rundgestrickschlauch / Rundgestrickwickel bzw. des Rundgestrickmantels abragend geformt wird und in einem zweiten Schritt der Rand um einen zweiten Winkel von dem restlichen Rundgestrickschlauch / Rundgestrickwickel bzw. des Rundgestrickmantels abragend geformt wird. Um eine gleichmäßige Wandstärke eines flanschartigen Randes zu formen, erfolgt das Formen des Randes bevorzugt in zwei Stufen. In einer ersten Stufe wird der Rand um mindestens 30° nach außen gebogen. Mit dem Biegen wird der Rand zugleich komprimiert. Dies erfolgt vorzugsweise mit einem Werkzeug. Hierbei drückt ein Stempel mit einer ausreichenden Kraft gegen den zu formenden Rand. In einer zweiten Stufe wird der Rand mittels eines weiteren Werkzeugs geformt. Dabei wird der Rand in seine festgelegte Position gebogen. Dieses zweite Biegen erfolgt zeitgleich mit einem zweiten Komprimieren. Das Komprimieren erfolgt ebenfalls über ein geeignetes Werkzeug. Ein Stempel komprimiert hierbei den Rand, wobei der Rand zudem entsprechend gebogen wird.
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In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Rand während des Formens komprimiert wird, insbesondere in der ersten Stufe und/oder der zweiten Stufe komprimiert wird. Vorzugsweise wird der Rand in beiden Stufen sowohl gebogen als auch komprimiert.
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Wiederum eine andere Ausführungsform sieht vor, dass das Komprimieren sowohl des Rundgestrickschlauchs / Rundgestrickwickels bzw. des Rundgestrickmantels und eines Rundgestrickbodens als auch des Randes derart erfolgt, dass eine im Wesentlichen einheitliche Wandstärke des Rundgestrickschlauchs / Rundgestrickwickels und somit auch des Entschäumers realisiert wird. Durch die verschiedenen Stufen des Komprimierens wird sichergestellt, dass eine gleichmäßige Wandstärke realisiert wird. Die Werkzeuge mit den Stempeln sind so ausgebildet, dass eine gleichmäßige Wandstärke bei der Herstellung realisiert wird. Die Wandstärke ist dabei über das gesamte Werkstück in vorgegebenen Toleranzen gleich. Der Toleranzbereich kann in einer Ausführung im Bereich von kleiner gleich 25% der dicksten Wandstärke reichen, weiter bevorzugt im Bereich kleiner gleich 20% um am meisten bevorzugt in einem Bereich kleiner gleich 15%, bevorzugt um die 10% und kleiner reichen.
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Zudem ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Rand so geformt wird, dass dieser im Wesentlichen rechtwinklig von der restlichen Wandung des Rundgestrickschlauch / Rundgestrickwickels bzw. des Rundgestrickmantels abragt. Die Summe aus erstem Winkel und zweitem Winkel ist somit im Bereich von 90° plus / minus einem Toleranzbereich von bevorzugt kleiner gleich 5°, weiter bevorzugt kleiner gleich 4° und am meisten bevorzugt kleiner gleich 3°. Bei anderen Winkeln ist der Toleranzbereich des Winkels entsprechend vorgesehen.
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Eine erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass das Verschließen des Rundgestrickschlauch / Rundgestrickwickels bzw. des Rundgestrickmantels mechanisch mittels Nadel oder zusätzlich zum Verschließen mittels Nadel mittels Schweißen erfolgt. Ein Verschließen erfolgt erfindungsgemäß mechanisch mittels einer Nadel und einem Verwinden / Verdrillen des Drahtes. In anderen nicht erfindungsgemäßen Ausführungsformen können andere Verschließverfahren angewendete werden, beispielsweise ein Verkleben, ein Verschweißen und dergleichen.
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Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Aufwickeln des Rundgestrickschlauchs zu einem Rundgestrickwickel in eine Richtung um die Schlauchachse oder quer zu einer axialen Schlauchachse durchgeführt wird. Das Aufwickeln kann auf verschiedene Weisen durchgeführt werden. Bevorzugt ist ein Aufwickeln von einer offener Seite des Schlauchgestricks zu der gegenüberliegenden offenen Seite, wobei die beiden offenen Seiten etwa parallel zueinander ausgerichtet sind.
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Das Stricken wird bevorzugt mit einer Faser bzw. einem Draht oder mehreren Fasern bzw. Drähten durchgeführt, sodass ein für den jeweiligen Anwendungszweck geeignetes Gestrick realisierbar ist. Es können mehrere Materialien zu einem Draht und/oder einer Faser integriert sein. Bei der Wahl einer Draht- und/oder Faserstärke ist zu beachten, dass der Durchmesser eines Drahtes und/oder einer Faser mit seiner Lebensdauer verknüpft ist. Um eine Bruchgefahr zu vermeiden, sollte der Durchmesser eines Drahtes und/oder einer Faser nicht zu dünn gewählt sein. Der Draht und/oder die Faser weist/weisen dabei einen Durchmesser von etwa 0,01 mm bis 5 mm, bevorzugt von etwa 0,05 mm bis etwa 1 mm und besonders bevorzugt von etwa 0,2 mm bis etwa 0,3 mm auf. Insbesondere ist ein Durchmesser von 0,22 mm bis 0,28 mm, bevorzugt von 0,25 mm, gewählt. Besonders vorteilhaft sind Drahtstärken von 0,01 mm bis 1 mm, da hierdurch ein Ausspülen der Faser bzw. des Drahtes, wie er beispielsweise bei vliesüberzogenen Siebfiltern auftritt, wirkungsvoll verhindert wird. Als Drahtmaterial werden insbesondere Drahtmaterialien verwendet, die eine hohe Temperaturbeständigkeit haben. In einer Ausführungsform reicht die Temperaturbeständigkeit bis 1000°C oder darüber, beispielsweise bis 2.000°C haben. Aber auch Materialien mit geringerer Temperaturbeständigkeit können verwendet werden. Bevorzugt werden Edelstähle als Drahtmaterial verwendet. Dies umfasst auch ferritische Stähle.
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Neben der Wahl des Drahts beziehungsweise des Fasermaterials werden die Eigenschaften der Maschenware auch durch die Größe und Dichte der Maschen beeinflusst, wobei die Dichte der Maschen in einem formgebenden Verfahrensschritt erhöht werden kann. Dies hat Auswirkungen auf die Eigenschaften der Maschenware, insbesondere auf die Elastizität und damit auch Federung und die Stoßabsorbtion. Die Maschenware weist dabei eine Maschenweite von 0,01 mm bis 50 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 20 mm und besonders bevorzugt von 3 mm bis 8 mm, im nicht komprimierten Zustand, auf. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass eine gestrickte, insbesondere eine rund gestrickte, Maschenware bevorzugt ist. Auf diese Weise lässt sich ein als Bahn oder als Schlauch ausgebildetes Gestrick realisieren.
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Insbesondere hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass bei der Herstellung das Maschenmaterial rund gestrickt wird und die Maschenware als gestrickter Schlauch vorliegt. Der Draht und/oder die Faser kann auch als Gelege, Geflecht oder als Gewebe vorliegen. Durch ein anschließendes Formen verhaken und/oder verklemmen sich der Draht oder die Faser der Maschenware untereinander und ineinander, womit diese miteinander verbunden sind.
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Das Pressen oder Komprimieren erfolgt in einem Arbeitsschritt oder in mehreren Arbeitsschritten. Das Pressen wird beispielsweise in unterschiedlichen Kraftbereichen durchgeführt. Beispielsweise in einem Bereich von etwa 0,1 kN bis etwa 1000 kN. In einer anderen Ausführungsform sind Bereiche von etwa 0,2 kN bis etwa 500 kN, 0,3 kN bis etwa 250 kN, 0,5 kN bis etwa 100 kN und/oder von 0,75 bis etwa 75 kN vorgesehen. Durch einen Pressvorgang wird der Rundgestrickschlauch oder der Rungestrickwickel wird in die Form eines gewünschten Formkörpers entsprechend der Form des Werkzeugs und des verwendeten Presswerkzeugs überführt. In diesem formgebenden Prozess mittels Pressen wird der durch das Band oder die Maschenware gebildete Rundgestrickschlauch in seinem Volumen um einen bestimmten Faktor, beispielsweise von etwa 1/20 bis 9/10 bevorzugt von etwa 1/10 bis 1/2 und besonders bevorzugt von etwa 1/5 bis 1/3 reduziert. Da der Formkörper elastisch ist und sich nach dem Pressvorgang wieder dehnt, wird der Formkörper während der Kompression wesentlich stärker in seinen Abmessungen komprimiert. Die vorgenommene Kompression auf ein bestimmtes Volumen bestimmt zudem die Anzahl der zulässigen Belastungen und damit die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Dämpfungselements. Die Drähte und/oder Fasern der Maschenware verhaken und verklemmen sich durch den Pressvorgang untereinander und ineinander und verbinden sich hierdurch. In diesem Verfahrensschritt bilden sich durch die Maschenware innerhalb des gepressten Formkörpers Hohlräume aus, die, da das Ausgangsmaterial ein Gestrick war, zufällig, aber gleichmäßig im Formkörper verteilt sind. Die innerhalb des gepressten Formkörpers gebildeten Hohlräume weisen einen Durchmesser von etwa 0,001 mm bis etwa 10 mm, bevorzugt von etwa 0,04 mm bis etwa 2 mm und besonders bevorzugt von etwa 0,2 mm bis etwa 1 mm auf. Die Hohlräume bilden beispielsweise die Poren, durch welche ein Fluid strömen kann. Aufgrund der geleichmäßig ausgebildeten Hohlräume und des gleichmäßigen Pressens wird eine homogene und/oder gleichmäßige Verteilung der Poren realisiert.
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Die Erfindung schließt auch die technische Lehre ein, dass bei einem mechanischen Entschäumer, insbesondere bei einem mechanischen Entschäumer für einen Retarder oder für die Verfahrenstechnik, vorgesehen ist, dass der Entschäumer einteilig aus einem Rundgestrick hergestellt ist, insbesondere einteilig aus einem Rundgestrick nach einem hier beschriebenen Verfahren hergestellt ist, umfassend einen aus mindestens einem Edelstahldraht hergestellten Rundgestrickschlauchs, mit einer Schlauchachse und einem die Schlauchachse umgebenden Rundgestrickmantel, wobei der Rundgestrickschlauch zugeschnitten ist, wobei der zugeschnittene Rundgestrickschlauch einseitig verschlossen ist, wobei der einseitig geschlossene und zugeschnittene Rundgestrickschlauch axial komprimiert ist, sodass ein topf-förmiger, komprimierter, einseitig verschlossener Entschäumer aus einem Rundgestrick realisiert ist, wobei der Rundgestrickschlauch geplättet ist und der zugeschnittene Rundgestrickschlauch vor dem einseitigen Verschließen aufgewickelt ist, um einen mehrlagigen Rundgestrickwickel mit einem Innenraum und einem mehrlagigen Rundgestrickmantel zu realisieren, wobei gegenüber der verschlossenen Seite ein von dem Rundgestrickmantel quer dazu abragender Rand des Rundgestrickschlauchs geformt ist, wobei das Verschließen des Rundgestrickschlauchs mechanisch mittels Nadel erfolgt ist. Insbesondere schließt die technische Lehre auch die Verwendung eines Rundgestricks zur Herstellung eines mechanischen Entschäumers, insbesondere zur hier beschriebenen Herstellung eines mechanischen Entschäumers ein.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mindestens einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in den Figuren schematisch dargestellt ist. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktive Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. In den Figuren werden gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Es zeigen:
- 1 schematisch in einer Perspektivansicht eine Ausführungsform eines zugeschnittenen Rundgestrickschlauchs,
- 2 schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines einseitig verschlossenen, zugeschnittenen Rundgestrickschlauch,
- 3 schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines zugeschnittenen, einseitig verschlossenen Rundgestrickschlauchs in einem Werkzeug während des axialen Komprimierens,
- 4 schematisch in einer perspektivischen Ansicht einen zugeschnittenen, nicht verschlossenen Rundgestrickschlauch während des Wickelns,
- 5 schematisch in einer Perspektivansicht einen gewickelten, zugeschnittenen Rundgestrickschlauchs, somit einen Rundgestrickwickel, vor dem Verschließen,
- 6 schematisch in einer Perspektivansicht einen zugeschnittenen, einseitig verschlossenen, als Rundgestrickwickel ausgebildeten Rundgestrickschlauch,
- 7 schematisch in einer Perspektivansicht einen in einem anderen Formwerkzeug angeordneten Rundgestrickschlauch unmittelbar während des axialen Komprimierens,
- 8 schematisch in einer Seitenansicht das Formen eines Rands,
- 9 schematisch in einer Seitenansicht einen zweiten Schritt des Formen eines Rands,
- 10 schematisch in einer Seitenansicht eine Ausführungsform eines nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Entschäumer und
- 11 schematisch in einer Perspektivansicht eine Ausführungsform eines nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Entschäumers.
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Die 1 bis 11 zeigen in unterschiedlichen Ansichten und Detailierungsgraden das Verfahren zur Herstellung des Entschäumers sowie Ausführungsformen des Entschäumers 100 in verschiedenen Herstellungsstufe.
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1 zeigt schematisch in einer Perspektivansicht eine Ausführungsform eines zugeschnittenen Rundgestrickschlauchs 10. Der Rundgestrickschlauch 10 ist als einlagiger Rundgestrickschlauch 10 ausgebildet. Dabei wird der Rundgestrickschlauch 10 als endlos Rundgestrickschlauch 10 mittels Rundstricken auf einer Rundstrickmaschine hergestellt. Der in 1 dargestellte Rundgestrickschlauch 10 ist aus einem Edelstahldraht gestrickt. Er weist einen Rundgestrickmantel 12 auf, der einen sich in axiale Schlauchachse A erstreckenden Innenraum umgibt. Der Rundgestrickschlauch 10 ist als Maschenware ausgebildet mit einer vorbestimmten Maschenweite, Maschenverlaufsrichtung sowie vorbestimmten Abmaßen. In der dargestellten Ausführungsform ist der Rundgestrickschlauch 10 aus einem einzigen Edelstahldraht hergestellt. Das Zuschneiden, welches hier nicht explizit dargestellt ist, kann mittels Schneiden oder einem anderen geeigneten Verfahren erfolgen.
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2 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines einseitig verschlossenen, zugeschnittenen Rundgestrickschlauch 10. Der Rundgestrickschlauch 10, der im Wesentlichen der in 1 dargestellten Ausführungsform entspricht, weist zwei offene Seiten auf. Zur Herstellung eines Entschäumers wird eine der Seiten verschlossen, wie hier durch die Feile F dargestellt. Das Verschließen kann auf beliebige Weise erfolgen, beispielsweise durch Verpressen, Schweißen, verstricken oder dergleichen. Erfindungsgemäß erfolgt das Verschließen mechanisch mittels einer Nadel. 3 schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines zugeschnittenen, einseitig verschlossenen Rundgestrickschlauchs 10 in einem Werkzeug während des axialen Komprimierens. Der Rundgestrickschlauch 10 entspricht im Wesentlichen den Ausführungsformen nach 1 und 2 und befindet sich in einer weiteren Herstellungsstufe. In 3 ist der Rungestrickschlauch 10 in ein Komprimierwerkzeug eingesetzt. Hier wird zum einen eine Bodenform vorgegeben. Zum anderen wird der Rundgestrickschlauch 10 mittels eines Stempels oder einem ähnlichen Werkzeug durch Kraftaufbringung einer Kraft F in axiale Richtung A komprimiert oder verdichtet, wie hier dargestellt.
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Fig. zeigt 4 schematisch in einer perspektivischen Ansicht einen zugeschnittenen, nicht verschlossenen Rundgestrickschlauch 10 während des Wickelns. Das Wickeln erfolgt hier um eine um 90° zu der ursprünglichen Schlauchachse gedrehte Achse. Die um 90° gedrehte Achse bildet somit die neue Schlauchachse A des resultierenden Rundgestrickschlauchs 10 bzw. des Rundgestrickwickels 20. Das Wickeln erfolgt so, dass die parallelen, offenen Ränder des Rundgestrickschlauchs 10 aufeinander zugerollt werden. Dabei bleibt die Orientierung der offenen Seiten im Wesentlichen erhalten. Der Innenraum, der von dem Rundgestrickmantel 20 umgeben wird, bleibt frei. Um zu verhindern, dass der Rundgestrickwickel 20 sich ungewollt entwickelt, werden mindestens zwei unterschiedliche. geeignete Stellen des Rundgestrickwickels 20 geeignet miteinander verbunden. Vorzugsweise werden Stellen unterschiedlicher Lagen des Rundgestrickwickels 20 miteinander verbunden. Der Rundgestrickwickel 20 stellte eine Form des Rundgestrickschlauchs 10 mit einem mehrlagigen Rundgestrickmantels 12, welcher den sich entlang der - neu orientierten - Schlauchachse A erstreckenden Innenraum umgibt. Der Rundgestrickwickel 20 ist in 5 dargestellt
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5 zeigt schematisch in einer Perspektivansicht den gewickelten, zugeschnittenen Rundgestrickschlauch 10, somit den Rundgestrickwickel 20, vor dem einseitigen Verschließen. Der Rundgestrickwickel 20 ist gegen ein ungewolltes Entwickeln gesichert, beispielsweise durch Verbinden entsprechender Stellen. Wie aus 5 ersichtlich, weist der Rundgestrickwickel 20 zwei offenen Seiten auf. Zur Herstellung eines Entschäumers 100 wird eine der Seiten verschlossen. Dies ist in 6 dargestellt.
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6 zeigt schematisch in einer Perspektivansicht den zugeschnittenen, einseitig verschlossenen, als Rundgestrickwickel 20 ausgebildeten Rundgestrickschlauch 10. Der Rundgestrickschlauch 10 weist den Rundgestrickmantel 14 auf, der den sich entlang der Schlauchachse A erstreckenden Innenraum I umgibt. An einer Seite weist der Rundgestrickschlauch 10 den Rundgestrickboden 14 auf. Die dazu gegenüberliegende Seite ist weiterhin offen.
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7 zeigt schematisch in einer Perspektivansicht den in einem anderen Formwerkzeug angeordneten Rundgestrickschlauch 10 unmittelbar während des axialen Komprimierens. Der Rundgestrickschlauch 10 wird bodenseitig in einem Formwerkzeug aufgenommen. Seitlich ist der Rundgestrickschlauch 10 gegen ein Ausknicken gesichert. In axiale Richtung A wird gegenüberliegend von dem bodenseitigen Werkzeug ein Werkzeug wie ein Stempel in Richtung Boden auf den Rundgestrickschlauch 10 gepresst. Hierdurch wird der verschlossene Rundgestrickschlauch 10 in axiale Richtung A komprimiert bzw. verdichtet. Der so hergestellte komprimierte, einseitig verschlossene, zugeschnittene Rundgestrickschlauch 10 weist einen Rand R auf, der integriert in dem Rundgestrickmantel 12 ausgebildet ist, das heißt, nicht von diesem abragt. Um einen abragenden Rand R zu realisieren, wird dieser entsprechend geformt, wie in 8 dargestellt ist.
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8 zeigt schematisch in einer Seitenansicht das Formen des Rands R. Hierzu wird der axial komprimierte, zugeschnittenen und verschlossene Rundgestrickschlauch 10 in einem Werkzeug aufgenommen und randseitig wird ein Randformwerkzeug gegen den Rand R des Schlauchgestricks 10 gedrückt. Hierdurch erfährt der Rand R eine Biegung um einen ersten Winkel a und wird dabei zudem komprimiert. Der erste Winkel a liegt üblicherweise in einem Bereich kleiner 90°, beispielsweise kleiner 75°, kleiner 65°, kleiner 55° oder im Bereich von etwa 45 °. Um einen etwa rechtwinklig abragenden Rand R zu realisieren, ist bevorzugt ein weiteres Formen erforderlich, wie in 9 dargestellt.
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9 zeigt schematisch in einer Seitenansicht einen zweiten Schritt des Formen eines Rands R. Hier wird ein weiteres Formwerkzeug gegen den vorgebogenen Rand R gepresst, sodass der Rand R eine weitere Formung erfährt. Der Rand R wird hierbei um einen zweiten Winkel b gebogen. Zudem erfährt der Rand R eine Komprimierung. Winkel a und Winkel b ergeben zusammen den geforderten Gesamtwinkel, hier von etwa 90°.
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10 zeigt schematisch in einer Seitenansicht eine Ausführungsform eines nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Entschäumers 100. Der Entschäumer 100 ist etwa topfförmig ausgebildet mit einem Boden 14, einem Mantel 12, einem Innenraum I und einem Rand R. Dabei ist der Entschäumer 100 einteilig aus einem Rundgestrickschlauch 10 mittels der vorgenannten Verfahrensschritte hergestellt.
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11 zeigt schematisch in einer Perspektivansicht eine Ausführungsform eines nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Entschäumers. Die Abmaße und die Form des Bodens 14, des Randes R und des Mantels 12 kann in anderen Ausführungsformen unterschiedlich hergestellt werden.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann der Entschäumer mit oder ohne abragenden Rand ausgebildet sein. Die Maschenweite oder Durchlässigkeit richtet sich nach der jeweiligen Anforderung. Der Einsatz ist nicht auf die Verfahrenstechnik oder die Verwendung in Retardern beschränkt. Vielmehr kann der Entschäumer auch als Ersatz für chemische Entschäumer, insbesondere flüssige Entschäumer, verwendet werden. Insofern schließt die Erfindung die Verwendung von einem nach einem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Entschäumer in Verfahrensprozessen zur Schaumreduzierung sowie in Retardern ein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rundgestrickschlauch
- 12
- (Rundgestrick-)Mantel
- 14
- (Rundgestrick-)Boden
- 20
- Rundgestrickwickel
- a
- (erster) Winkel
- b
- (zweiter) Winkel
- A
- (Schlauch-)Achse, axiale Richtung
- I
- Innenraum
- R
- Rand
