DE1181671B - Permeable, essentially compact metal material for filtering purposes - Google Patents
Permeable, essentially compact metal material for filtering purposesInfo
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Description
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AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
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Deutsche Kl.: 12 d - 25/02 German class: 12 d - 25/02
F 35331 VIIb/12 d
10. November 1961
19. November 1964F 35331 VIIb / 12 d
November 10, 1961
November 19, 1964
Die Erfindung bezieht sich auf ein durchlässiges, im wesentlichen kompaktes Metallmaterial für Filterzwecke aus ungeordnet verlaufenden, ineinandergreifenden, langen und dünnen Metallfasern.The invention relates to a permeable, substantially compact metal material for filtering purposes made of disorganized, interlocking, long and thin metal fibers.
Es ist bekannt, massive Stahlwallfasern, die in ein Filtergefäß eingestampft sind, als Flüssigkeitsfiltermaterial zu verwenden. Für Femfilterzwecke, d. h. zum Ausfiltern von Feststoffen in der Größenordnung nur einiger weniger Mikron, ist dieses Filtermaterial nicht geeignet, weil die Porenräume zwischen den Fasern zu groß sind. Das gleiche gilt für ein bekanntes Filtermaterial aus flachem Metallband, das spiralig auf einen Träger aufgewunden ist und dadurch ein zylindrisches Filterelement bildet. Ebenso kann durch Zusammendrücken und Zusammensintern von Stahldrähten aus rostfreiem Stahl in bekannter Weise keine Feinporosität für Filterzwecke, sondern nur ein verhältnismäßig grobes Filtermaterial gebildet werden.It is known to use solid steel wall fibers, which are pulped into a filter vessel, as liquid filter material to use. For remote filtering purposes, i. H. for filtering out solids in the order of magnitude only a few microns, this filter material is not suitable because the pore spaces between the fibers are too big. The same applies to a known filter material made of flat metal tape, the is spirally wound on a carrier and thereby forms a cylindrical filter element. as well can be known by squeezing and sintering together stainless steel wires in No fine porosity for filter purposes, just a relatively coarse filter material are formed.
Das gleiche gilt für ein Filtermaterial aus zusammengeschmolzenen, aber wiederum kompakten Metallfasern, die zwischen sich eine Porengröße von 10 bis 60 Mikron schaffen. Andererseits kann eine gewisse Feinporosität zwar in an sich bekannter Weise durch Sintermetall gewährleistet werden, das durch Zusammensintern von pulverförmigen Teilchen hergestellt worden ist. Dieses Material besitzt aber keine Faserstruktur und daher auch nicht die Durchlässigkeitseigenschaften, die für ein Filtermaterial gemäß der Erfindung verlangt werden, das dazu das Gefüge eines kompakten Sintermetallblocks nicht haben darf.The same applies to a filter material made of melted, but again compact metal fibers that create a pore size of 10 to 60 microns between them. On the other hand, a certain Fine porosity can be guaranteed in a manner known per se by sintered metal, which by Sintering together of powdery particles has been produced. But this material does not have any Fiber structure and therefore not the permeability properties that are required for a filter material according to of the invention are required, which must not have the structure of a compact sintered metal block.
Auch das bekannte Zusammensintern von kompakten feinen Stahldrähten oder kompakten Metallwollfasern oder von Glasfäden ergibt nicht das erfindungsgemäß erwünschte Feingefüge.Also the well-known sintering together of compact fine steel wires or compact metal wool fibers or of glass threads does not produce the fine structure desired according to the invention.
Die Erfindung bezweckt, gegenüber den bekannten Filtermaterialien der vorgenannten Art ein Metallmaterial mit einem Feingefüge zu schaffen, dessen Filtereigenschaften, insbesondere dessen Filterwirkungsgrad hinsichtlich Durchlässigkeit für das Filtrat- und Zurückhaltevermögen für Schmutzteilchen mindestens denjenigen der höchstwertigen Filtermaterialien aus Papier bzw. mit Kunstharz behandeltem Papier gleich sind, aber wesentlich besser sind als die bisher besten Filter aus feinem Stahldrahtgewebe, ζ. B. das sogenannte Dutch Twill Weave, auch wenn dieses Gewebe mit gesintertem Metallpulver noch besonders feinporig gemacht worden ist; dennoch soll im Gegensatz zu Papierfiltern die hohe Temperaturfestigkeit, z. B. für Verwendung bei Temperaturen bis zu 150° C und mehr gewährleistet werden, die die bekannten Metallfilter haben.The invention aims at a metal material compared to the known filter materials of the aforementioned type to create with a fine structure, its filter properties, in particular its filter efficiency in terms of permeability for the filtrate and retention capacity for dirt particles at least those of the highest quality filter materials made of paper or treated with synthetic resin Are the same as paper, but are much better than the best filters made of fine steel wire mesh to date, ζ. B. the so-called Dutch Twill Weave, even if this fabric is made with sintered metal powder has been made particularly fine-pored; however, in contrast to paper filters, the high Temperature resistance, e.g. B. can be guaranteed for use at temperatures up to 150 ° C and more, which have the well-known metal filters.
Durchlässiges, im wesentlichen kompaktes
Metallmaterial für FilterzweckePermeable, essentially compact
Metal material for filtering purposes
Anmelder:Applicant:
Fram Corporation, Providence, R. I. (V. St. A.)Fram Corporation, Providence, R. I. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth,Dr. W. Schalk and Dipl.-Ing. P. Wirth,
Patentanwälte,Patent attorneys,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39Frankfurt / M., Große Eschenheimer Str. 39
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Robert William Turnbull, Barrington, R. I.Robert William Turnbull, Barrington, R. I.
(V. St. A.)(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. November 1960
(69 685)Claimed priority:
V. St. v. America November 16, 1960
(69 685)
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung für ein Filtermaterial der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das Metallmaterial aus hohlen Metallröhrchen mit einer Wandstärke von weniger als 1 Mikron bis zu einigen Mikron besteht, die innerhalb des zugeordneten Gefüges mehr oder weniger flach zu dem kompakten Material zusammengedrückt sind, und zwar von Röhrchen, wie sie bei der Zerstörung organischer, mit dem Metall plattierter Trägerstränge bzw. Fasern übrig bleiben.This aim is achieved according to the invention for a filter material of the type mentioned at the outset achieved that the metal material consists of hollow metal tubes with a wall thickness of less than 1 micron to a few microns consists of more or less within the associated structure are compressed flat to the compact material, namely by tubes, as they are in the destruction organic, metal-plated carrier strands or fibers remain.
Vorzugsweise sind die auf diese Weise zusammengedrückten Metallfasern an ihren Berührungspunkten in an sich bekannter Weise auch noch zusammengesintert. The metal fibers compressed in this way are preferably at their points of contact also sintered together in a manner known per se.
Das erfindungsgemäße Filtermaterial ergibt einen Filterwirkungsgrad bis zu 99%, wobei unter dem Filterwirkungsgrad das Zurückhaltevermögen für Schmutzteilchen in Prozent der dem zu filternden Medium zugesetzten Menge von Schmutzteilchen zu verstehen ist, wie es in weiter unten beschriebener Weise nach bestimmten vorgeschriebenen Normen gemessen wird. Dieser Filterwirkungsgrad ist noch etwas größer als der in gleicher Weise bei mit Kunstharz verstärktem Filterpapier (Kraftpapier) gemessen wurde und wesentlich größer als bei ebenso gemessenem Gewebe aus rostfreiem Stahl mit oder ohneThe filter material according to the invention results in a filter efficiency of up to 99%, below that Filter efficiency the retention capacity for dirt particles as a percentage of that to be filtered Medium added amount of dirt particles is to be understood as described in more detail below Way is measured according to certain prescribed standards. This filter efficiency is still slightly larger than that measured in the same way with filter paper reinforced with synthetic resin (Kraft paper) and was significantly larger than with stainless steel fabric with or without likewise measured
409 728/298409 728/298
Sinterpulverauflage. Gegenüber Papier wird der für viele Anwendungsgebiete unerläßliche Vorteil erreicht, daß das Filtermaterial bis zu 15O0C und mehr, also z. B. auch für hydraulische Druckmittel und öle verwendbar ist, wie sie unter solchen Temperaturen beim Betrieb von Flugzeugen verwendet werden müssen.Sintered powder coating. Compared to paper indispensable for many applications advantage is achieved that the filter material up to 15O 0 C or more, ie for. B. can also be used for hydraulic pressure medium and oils, as they must be used under such temperatures when operating aircraft.
Das erfindungsgemäße Filter eignet sich auch unter solchen Umständen zum Ausfiltern von Feststoffen in der Größenordnung von wenigen, z. B. 10 bis 20 Mikron.The filter according to the invention is also suitable for filtering out solids under such circumstances on the order of a few, e.g. B. 10 to 20 microns.
Ein Verfahren zur Herstellung eines durchlässigen Metallmaterials gemäß der Erfindung liegt darin, daß eine Masse aus ungeordnet verteilten organischen Trägerfasern oder -strängen und längeren und dünneren ineinander verketteten bzw. verfilzten Fasern hergestellt wird, ein dünner Metallmantel auf jede einzelne Faser bzw. jeden Faserstrang aufgebracht wird, dann die Fasern bzw. Stränge in der Masse zerstört werden, ohne ihre Metallmäntel zu zerstören, und schließlich diese hohlen Mantel zu einer kompakten, durchlässigen Masse zusammengepreßt werden. Vorrichtungen, um Fasern oder andere Gegenstände durch Aufdampfen mit Metall zu plattieren, sind bekannt, und es kann für die Zwecke des vorstehenden Verfahrens hiervon bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Metallmaterials Gebrauch gemacht werden.One method of making a permeable metal material according to the invention is that a mass of randomly distributed organic carrier fibers or strands and longer and thinner ones interlinked or matted fibers are produced, a thin metal jacket on each individual Fiber or each fiber strand is applied, then the fibers or strands are destroyed in the mass without destroying their metal sheaths, and finally this hollow sheath into a compact, permeable mass are compressed. Devices to hold fibers or other objects Metal vapor deposition plating are known, and it can be used for the purposes of the above Method made use of this in the production of the metal material according to the invention will.
Die Länge und der Umfang der bei diesem Verfahren zu verwendenden Trägerfasern oder -faserstränge können außerordentlich unterschiedlich sein, und die Länge kann zwischen einem Bruchteil eines Zentimeters bis zu 2,5 oder mehr Zentimeter betragen. In den meisten Fällen empfiehlt es sich jedoch, eine Fasermatte oder ein Vließ aus den organischen Strängen herzustellen und diese Faserschicht der vorerwähnten, sogenannten Gasplattierung zu unterwerfen, bei der dann jede einzelne Faser bzw. jeder Faserstrang einen dünnen Metallmantel erhält. Die Wandstärke der auf diese Weise hergestellten Metallmantel kann weniger als 1 Mikron oder wenige Mikron betragen.The length and circumference of the carrier fibers or strands to be used in this process can vary greatly, and the length can be between a fraction of a Centimeters up to 2.5 or more centimeters. In most cases, however, it is advisable to to produce a fiber mat or a fleece from the organic strands and this fiber layer of the aforementioned, to subject so-called gas plating, in which then each individual fiber or each Fiber strand receives a thin metal jacket. The wall thickness of the metal jacket produced in this way can be less than 1 micron or a few microns.
Die nach dem Zerstören der Fasern bzw. -stränge zurückbleibenden, zusammengepreßten hohlen Mantel oder Fasermatten aus hohlen Mänteln können gemäß der Erfindung noch als Ganzes oder wenigstens in ihren Berührungspunkten zusammengesintert werden, um ein Wandern der Fasern innerhalb der dann gebildeten festen Metallschicht zu verhindern.The compressed hollow sheath remaining after the fibers or strands have been destroyed or fiber mats from hollow sheaths can according to the invention still as a whole or at least in their points of contact are sintered together to prevent migration of the fibers within the then formed to prevent solid metal layer.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigtThe invention is explained with reference to the drawings. It shows
Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht des Vließes oder der Schicht aus Textilfasern oder -fasersträngen,Fig. 1 is a perspective view of the fleece or the layer of textile fibers or strands,
F i g. 2 in stark vergrößertem Maßstab einige der Stränge oder Fasern gemäß Fig. 1, nachdem jede Faser mit einem dünnen Metallmantel umgeben worden ist,F i g. 2 on a greatly enlarged scale some of the strands or fibers according to FIG. 1, after each The fiber has been surrounded by a thin metal jacket,
F i g. 3 eine schaubildliche Ansicht einer porösen Metallschicht, die erhalten wird, indem die Fasern oder Stränge gemäß F i g. 1 mit Metall überzogen, dann die Trägerfasern zerstört und die verbleibenden Metallmantel zusammengepreßt werden,F i g. 3 is a perspective view of a porous metal layer obtained by incorporating the fibers or strands according to FIG. 1 coated with metal, then the carrier fibers destroyed and the remaining ones Metal jacket are pressed together,
F i g. 4 schaubildlich in stark vergrößerten Maßstab einen Teil der porösen Metallschicht gemäß Fig. 3,F i g. 4 shows a diagrammatic view, on a greatly enlarged scale, of part of the porous metal layer according to FIG Fig. 3,
F i g. 5 in noch größerem Maßstab einen der zusammengepreßten oder zusammengesunkenen Metallmäntel nach F i g. 4 undF i g. 5 shows one of the compressed or collapsed metal jackets on an even larger scale according to FIG. 4 and
Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht einer Filterscheibe oder eines Katalysators, der aus der Matte gemäß F i g. 3 ausgeschnitten worden ist.6 is a perspective view of a filter disk or a catalyst which is obtained from the mat according to FIG. 3 has been cut out.
Das Vließ oder die Schicht gemäß F i g. 1 können jede gewünschte Dicke, Breite und Länge besitzen. Diese Schicht ist mit dem Bezugszeichen 10 versehen und besteht aus feinen Einzelfasern oder Fäden oder Fasersträngen 11. Es ist wesentlich, daß diese Faserstränge oder Einzelfasern, die nachstehend meist als »Trägerstränge« bezeichnet werden, aus organischen Fasern oder Fäden bestehen, die, wie noch zu beschreiben sein wird, durch Hitze praktisch vollständig zersetzt werden können.The fleece or the layer according to FIG. 1 can be any desired thickness, width and length. This layer is provided with the reference number 10 and consists of fine individual fibers or threads or Fiber strands 11. It is essential that these fiber strands or individual fibers, hereinafter usually referred to as "Carrier strands" are referred to, consist of organic fibers or threads, which, as will be described later can be practically completely decomposed by heat.
Diese Trägerstränge 11 können natürliche Fasern, wie Baumwolle, oder synthetische Fasern, wie z. B. ausgepreßte Viskosefäden, sein. Diese strangausgepreßten Fäden werden vorzugsweise zu verhältnismäßig geringen Längen zerschnitten oder gebrochen, die von einem Bruchteil eines Zentimeters bis zu 2,5 cm oder mehrere Zoll betragen können, so daß sie übereinandergeblasen oder in anderer Weise willkürlich übereinander angeordnet werden können, um eine Schicht 10 der gewünschten Größe und Dicke zu liefern. Besteht die Schicht 10 aus Baumwollfasem, so neigen diese dazu, sich ineinander zu verschlingen oder zu verfilzen, was wünschenswert ist. Besteht die Faserschicht aus synthetischen Fasern bzw. Chemiefasern, so werden diese Fasern vorzugsweise zunächst gekräuselt, so daß sie sich in der Schicht 10 ineinander verschlingen oder verfilzen. Die Trägerfasern 11 sind aus anzugebenden Gründen vorzugsweise feine Fasern.These carrier strands 11 can be natural fibers, such as cotton, or synthetic fibers, such as. B. pressed viscose threads. These extruded threads are preferably too proportionate cut or broken small lengths, ranging from a fraction of an inch up to Can be 2.5 cm or more inches so that they can be blown on top of each other or otherwise haphazardly can be stacked to form a layer 10 of the desired size and thickness deliver. If the layer 10 consists of cotton fibers, these tend to be entwined with one another or matting which is desirable. If the fiber layer consists of synthetic fibers or man-made fibers, so these fibers are preferably initially crimped so that they interlock in the layer 10 gobble up or matted. The carrier fibers 11 are preferably fine for reasons to be stated Fibers.
Auf die einzelnen Fasern oder Faserstränge 11 sind dünne Metallmantel oder -überzüge 12 aufgebracht. Diese Mäntel können auf fortlaufende Kunstfaserstränge von synthetischen Fäden aufgebracht werden, indem diese Fasern durch eine Metallbedampfungskammer geführt werden, wie sie in den obengenannten Patentschriften beschrieben ist, und dann die überzogenen Fäden zu kurzen Längen zerschnitten und willkürlich zueinander übereinander in der in F i g. 2 gezeigten Weise angeordnet werden.Thin metal sheaths or coatings 12 are applied to the individual fibers or fiber strands 11. These sheaths can be applied to continuous strands of synthetic fibers made of synthetic threads by passing these fibers through a metal vapor deposition chamber as in the above-mentioned patents, and then cut the coated filaments into short lengths and arbitrarily one above the other in the one shown in FIG. 2 can be arranged.
Vorzugsweise jedoch wird die Schicht 10 aus organischen willkürlich oder ungeordnet angeordneten Fasern 11, wie oben beschrieben, hergestellt und werden dann die Trägerstränge 11 in der ganzen SchichtPreferably, however, the layer 10 of organic is arranged in a random or disorderly manner Fibers 11 are produced as described above and then become the carrier strands 11 throughout the layer
10 mittels eines nun zu beschreibenden Metalldampfbeschichtungsverf ahrens mit Metall überzogen. Durch dieses Überziehen wird jede Faser der Schicht mit einem dünnen Metallmantel umhüllt, der eine Dicke aufweisen kann, die weniger als 1 Mikron und bis zu 1 Mikron betragen kann. Werden Baumwollfasem als Trägerstränge verwendet, deren Querschnitt nicht rund ist, so weisen auch die aufgebrachten Mantel einen unrunden Querschnitt auf, wohingegen bei der Verwendung runder ausgezogener Fäden als Trägerstränge die Metallmantel einen runden Querschnitt besitzen.10 by means of a metal vapor coating method to be described now covered with metal. Each fiber of the layer becomes with this coating encased in a thin metal jacket which may be less than 1 micron thick and up to Can be 1 micron. If cotton fibers are used as carrier strands, their cross-section is not is round, the applied jacket also has a non-round cross-section, whereas in the case of the Using round drawn threads as carrier strands, the metal jacket has a round cross-section own.
Das Verfahren zum Überziehen der TrägersträngeThe method of covering the carrier strands
11 in der Matte bzw. dem Vließ 10 mit Metall besteht darin, daß die organische Faserschicht 10, 11 in einer Kammer mit für Infrarotstrahlung durchlässigen Fenstern aufgehängt wird, die Kammer mit einem Inertgas, wie CO2 oder N2 gereinigt wird, die Schicht mittels außen angeordneter Infrarotstrahler auf eine Temperatur erhitzt wird, die über der Zersetzungstemperatur des Plattierungsdampfes Begt, und dann das Plattieningsgas mit einem Trägergas, wie11 in the mat or fleece 10 with metal consists in that the organic fiber layer 10, 11 is suspended in a chamber with windows permeable to infrared radiation, the chamber is cleaned with an inert gas such as CO 2 or N 2 , the layer is cleaned by means of externally arranged infrared heater is heated to a temperature which is above the decomposition temperature of the plating vapor, and then the plating gas with a carrier gas such as
N2 oder H2, vermischt so lange zugeführt wird, bis sich eine Plattierungsschicht der gewünschten Dicke auf den Fasern 11 abgesetzt hat. Das Plattierungsgas kann ein beliebiges Metallträgergas oder eine flüchtige Flüssigkeit, wie Eisen- oder Nickelcarbonyl, sein, dessen bzw. deren Zersetzungstemperatur unter der Zersetzungstemperatur der organischen Fasern liegt. Auf diese Weise wird ein Mantel 12 der gewünschten Dicke auf den Trägerfasern 11 abgelagert.N 2 or H 2 , mixed, is supplied until a plating layer of the desired thickness has deposited on the fibers 11. The plating gas can be any metal carrier gas or a volatile liquid such as iron or nickel carbonyl, the decomposition temperature of which is lower than the decomposition temperature of the organic fibers. In this way, a sheath 12 of the desired thickness is deposited on the carrier fibers 11.
Das Vließ wird dann in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise N2 oder H2, auf eine Temperatur erhitzt, die hoch genug ist, um das Metall zu glühen und die organischen Fasern 11 zu zersetzen bzw. zu zerstören. So bleiben die Mäntel 12 als leere Röhrchen oder Schläuche zurück. Im Falle eines Nickelüberzugs auf Cellulose kann diese Zerstörung bei einer Temperatur von etwa 760 bis etwa 815° C erfolgen, wobei diese Temperatur unter dem Schmelzpunkt des Nickels liegt. Die Matte wird dann auf Zimmertemperatur abgekühlt und auf die gewünschte Dicke und mittlere Dichte zusammengepreßt, wodurch eine durchlässige Metallschicht aus teilweise oder praktisch vollständig flachen Schläuchen oder Röhrchen entsteht. Diese Schicht 13 aus zusammengepreßten Röhrchen ist in F i g. 3 dargestellt. Die Schicht besteht vollständig aus hohlen Metallmänteln 14. Diese Mäntel, die eine Länge von einem Bruchteil eines Zentimeters bis zu mehreren Zentimetern besitzen können, werden vor- und nachstehend vorwiegend als »Metallfasern« bezeichnet.The fleece is then heated in an inert or reducing atmosphere, for example N 2 or H 2 , to a temperature which is high enough to glow the metal and to decompose or destroy the organic fibers 11. So the jackets 12 remain as empty tubes or hoses. In the case of a nickel coating on cellulose, this destruction can take place at a temperature of about 760 to about 815 ° C., this temperature being below the melting point of nickel. The mat is then cooled to room temperature and compressed to the desired thickness and average density, creating a permeable metal layer of partially or practically completely flat hoses or tubes. This layer 13 of compressed tubes is shown in FIG. 3 shown. The layer consists entirely of hollow metal jackets 14. These jackets, which can have a length from a fraction of a centimeter to several centimeters, are predominantly referred to as "metal fibers" above and below.
Da es Hauptzweck der Erfindung ist, ein poröses Metallmaterial von außerordentlich feiner Porenstruktur zu schaffen, sollen die Trägerfasern oder -faserstränge 11 einen kleinen Durchmesser oder Querschnitt haben, und die auf diese Fasern aufgebrachten Metallmäntel sollten sehr dünn, beispielsweise nicht dicker als einige Mikron, sein.Since it is the main purpose of the invention, a porous metal material with an extremely fine pore structure To create, the carrier fibers or strands 11 should have a small diameter or Have cross-section, and the metal sheaths applied to these fibers should be very thin, for example no thicker than a few microns.
Nachdem die durchlässige Schicht 13 aus mehr oder weniger abgeplatteten Metallmänteln 14 in der beschriebenen Weise hergestellt worden ist und die Fasern zusammengesintert worden sind, um sie in ihrer Stellung zu halten, können aus ihnen poröse Scheiben, wie sie in F i g. 6 gezeigt und mit 15 bezeichnet sind, ausgeschnitten werden, oder die durchlässige Schicht 13 kann anderweitig verwendet werden. So kann die poröse Metallschicht 13 gefaltet und dieses gefaltete Material zu einem Zylinder geformt werden, der als Hochtemperaturmetallfilter sehr feiner Porenstruktur aus einem strömenden Medium verwendbar ist.After the permeable layer 13 of more or less flattened metal jackets 14 in the described manner and the fibers have been sintered together to form them To keep their position, porous disks, as shown in FIG. 6 and denoted by 15 are cut out, or the permeable layer 13 can be otherwise used. In this way, the porous metal layer 13 can be folded and this folded material can be shaped into a cylinder which can be used as a high-temperature metal filter with a very fine pore structure from a flowing medium is.
Gewünschtenfalls kann die poröse Metallschicht 13 verstärkt werden, indem auf eine oder beide Seiten der Schicht 13 ein zweckentsprechendes Metallgewebe oder -geflecht (nicht dargestellt) aufgebracht wird. Die Metallschicht 13 kann mit diesem Drahtgeflecht oder Metallgewebe in einer reduzierenden Atmosphäre in der für das gegebene Metall und die gegebene Fasergröße geeigneten Zeit und Temperatur zusammengesintert werden. Die verstärkte poröse Metallschicht bzw. das Filtermedium kann dann zu jeder gewünschten Gestalt verformt werden.If desired, the porous metal layer 13 can be reinforced by adding on one or both sides the layer 13 a suitable metal mesh or mesh (not shown) is applied. The metal layer 13 can with this wire mesh or metal mesh in a reducing atmosphere sintered together at the time and temperature appropriate for the given metal and fiber size will. The reinforced porous metal layer or the filter medium can then be added to any desired shape can be deformed.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß die Herstellung des beschriebenen durchlässigen Metallmaterials aus sehr feinen Metallmänteln eine Metallschicht mit außerordentlich feiner Porenstruktür ergibt, in der die Metallfasern ineinander verfilzt sind. Je nach dem Anwendungszweck der in der beschriebenen Weise hergestellten Metallfasermasse,From the foregoing it can be seen that the manufacture of the described permeable Metal material made of very fine metal sheaths, a metal layer with an extremely fine pore structure results, in which the metal fibers are entangled. Depending on the application, the one described in the Wise made metal fiber mass,
d. h. je nach dem zu filternden Medium und nach der Größe der auszufilternden Teilchen, kann der Grad der Durchlässigkeit verschieden gestaltet werden.d. H. depending on the medium to be filtered and the size of the particles to be filtered out, the degree the permeability can be designed differently.
Der Filterwirkungsgrad, d. h. das Vermögen, Schmutz aus einem zu filternden Medium zurückzuhalten, kann bei dem erfindungsgemäßen Filtermaterial in Prozent der dem Medium zugegebenen Schmutzmenge inder auch sonst bed Papierfiltern u. dgl. üblichen Weise mit einer Meßvorrichtung wie folgt gemessen werden. Ein Filterblatt aus dem erfindungsgemäßen Filtermaterial in der Größe von 24,2 cm2 wird in Form eines Filtereinsatzes in ein Probengehäuse eingebracht, in dem der Einsatz von dem gesamten Strom eines zu filternden hydraulischen Mediums durchströmt wird, das über ein Regelventil mit vorgegebenem Druck in das Probengehäuse eintritt. Vor dem Ventil werden dem hydraulischen Medium als Verschmutzungsmittel Glasperlchen in der Größe von 10 bis 20 Mikron Durchmesser und mit einem Gewicht von 0,5 g gleichmäßig beigemischt. Die Menge an hydraulischem Medium beträgt 2000 ml, und die ihr beigemischte Menge an Verschmutzungsmittel beträgt 0,5 g. Die Strömungsgeschwindigkeit wird an dem zwischen Mischkammer und Probekammer befindlichen Ventil auf 1,31 pro Minute eingestellt. Der auf das zu filternde Medium wirkende Luftdruck wird mittels eines Regelventils auf 2,8 kp/cm2 eingestellt.The filter efficiency, ie the ability to retain dirt from a medium to be filtered, can be measured in the filter material according to the invention as a percentage of the amount of dirt added to the medium in the usual manner with a measuring device, which is also otherwise required for paper filters and the like. A filter sheet made of the filter material according to the invention with a size of 24.2 cm 2 is placed in the form of a filter insert in a sample housing, in which the insert is traversed by the entire flow of a hydraulic medium to be filtered, which via a control valve with a predetermined pressure into the Sample housing enters. In front of the valve, glass beads with a diameter of 10 to 20 microns and a weight of 0.5 g are evenly mixed into the hydraulic medium as a contaminant. The amount of hydraulic medium is 2000 ml, and the amount of pollutant mixed with it is 0.5 g. The flow rate is set to 1.31 per minute on the valve located between the mixing chamber and the sample chamber. The air pressure acting on the medium to be filtered is set to 2.8 kp / cm 2 by means of a control valve.
Nach Durchströmen der Probekammer wird diese mit 1000 ml Petroleum - Naphtha und danach mit 1000 ml Petroläther ausgespült. Die insgesamt hinter der Probekammer aufgefangene Flüssigkeit von 4000ml läßt man 16 Stunden in einem Becherglas stehen, das die Flüssigkeitshöhe von 16 · 1,2 cm = 19,2 cm beträgt. Nachdem sich die schwerere Flüssigkeit abgesetzt hat, wird die leichtere Flüssigkeit bis auf einen Flüssigkeitsstand von 2,54 cm abgesaugt. Die restliche schwere Flüssigkeit läßt man durch ein Glasfrittefilter strömen. Nach Trocknen des auf dem Filter verbliebenen Rückstandes bei einer Temperatur zwischen 70 und 93° C und Kühlen in einem Exsiccator wird der trockene Rückstand, der aus Glasperlchen besteht, gewogen. Aus seinem Gewicht X errechnet sich der Filterwirkungsgrad in Prozent nach der FormelAfter flowing through the sample chamber, it is rinsed with 1000 ml of petroleum naphtha and then with 1000 ml of petroleum ether. The total of 4000 ml of liquid collected behind the sample chamber is left to stand for 16 hours in a beaker with a liquid height of 16 × 1.2 cm = 19.2 cm. After the heavier liquid has settled, the lighter liquid is sucked off to a liquid level of 2.54 cm. The remaining heavy liquid is allowed to flow through a fritted glass filter. After drying the residue remaining on the filter at a temperature between 70 and 93 ° C. and cooling in a desiccator, the dry residue, which consists of glass beads, is weighed. The filter efficiency is calculated in percent from its weight X using the formula
0,5 g0.5 g
Mit dieser Versuchsanordnung und mit dieser Art der Versuchsdurchführung wurde für das erfindungsgemäße Filtermaterial beim Ausfiltrieren des Verschmutzungsmittels aus einem hydraulischen Druckmittel, nämlich einem leichten öl mit einer Viskosität von 17 cSt bei 98° C ein Filterwirkungsgrad von 99,0% festgestellt. Die gleiche Versuchsdurchführung mit dem gleichen hydraulischen Mittel ergab mit einem Filterblatt aus mit Kunstharz behandeltem Kraftpapier 98,5 %, mit einem Stahldrahtgewebe von 200 Schußdrähten und 1400 Kettedrähten aus rostfreiem Stahl 95,6% und mit dem gleichen Gewebe zuzüglich aufgebrachtem gesintertem Metallpulver 97,0% Filterwirkungsgrad.With this test arrangement and with this type of test implementation, for the inventive Filter material when filtering out the pollutant from a hydraulic pressure medium, namely a light oil with a viscosity of 17 cSt at 98 ° C a filter efficiency of 99.0% found. The same test procedure with the same hydraulic means resulted in a filter sheet made of synthetic resin treated Kraft paper 98.5%, with a steel wire mesh of 200 weft wires and 1400 warp wires made of stainless steel 95.6% and with the same fabric plus applied sintered metal powder 97.0% filter efficiency.
Außerdem zeigte sich, daß die Aufnahmefähigkeit des erfindungsgemäßen Filtermaterials für das Verschmutzungsmittel, d. h. seine Gebrauchsdauer, etwa doppelt so groß wie diejenige des mit oder ohne gesintertes Pulver versehenen Drahtgewebes ist, dessen Herstellung außerdem noch aufwendiger ist als dieIn addition, it was found that the absorption capacity of the filter material according to the invention for the contaminant, d. H. its useful life, about twice that of the one with or without sintered Powder-provided wire mesh is, the production of which is also even more complex than that
dies erfindungsgemäßen Filtermaterials, das die gleiche Temperaturfestigkeit besitzt wie Drahtgewebe aus dem gleichen Metall.this filter material according to the invention, which has the same temperature resistance as wire mesh made of the same metal.
Claims (3)
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