DE1761322A1 - Faserartige Gegenstaende - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. RWeickmann, Dr. Ing. A.Weickmann

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 27, DEN 1761 3 2 L.

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

AIfSRICAU/MAOHIHB & FOLIlI)RY COMPANY, Hew "fork, N₀I₀₉ V₀St₀Ac

Erfindung.-laetfifft das Gebiet der T©5?formimg sowie des An«

?i?nlpe. und- begi-©M; sieh iu6besozt.dex*a auf das An-Segenstäaaea_p wobei Fessm. oder andere in Form van

vorliegende -Haterialien während des Anwacixsena au einem vorherbostiimateK .-Muotsr auf wohl erwogene Weise ver-» ändert werden-«

Insbesondere besieht .sieh die -vorliegende Erfindung auf die Herstellung dickwandiger -xohrf cirmigor I?lüösigköitߣilterelemea.te oder «patronen₀

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Bisher wurden Filterpatronen beispielsweise nach den in den US-Patentschriften 2 539 767 und 2 539 768 beschriebenen Verfahren hergestellt, zu deren Durchführung eine Aufschlämmung aus einem faserartigen Material hergestellt und in einen Sank überführt wird ₉ in welchem ein Anwachsen auf einer geformten; mit öffnungen versehenen Pormgebungsvorrichtung erfolgt» Nach derar= tigen Methoden hat sich die Herstellung einer Struktur als ungeeignet erwiesen, bei welcher die Sichte des Filters (ausgedrückt entweder in g/ccm oder durch die Porengrösse) durch den ganzen Gegenstand hindurch in dem MaBe₉ in welchem er anwächst „ durch Steuerung des Anwachsverfahrens verändert werden kann,, Vielmehr besteht eine dichte Abstufung von innen bis zur äusseren Oberfläche des praktisch gesamten angewachsenen Materials„ Eine derartige Abstufung ist auf das Verfahren zurückzuführen, da die Faserauf Schichtungen auf den Fasern sowie der verfügbare Anwachsdruck in unterschiedlicher Weise in dem Maie abnehmen,, in welchem die Ablagerung dicker und grosser im Umfang wird« Die Abstufung ist umso unvermeidlicher, je offener die Struktur ist und hat sich im wesentlichen als unkontrollierbar erwies en Ferner war es bei den bisher bekannten Methoden unpraktisch» während des Anwachsens von einer Faser zu einer anderen zu weohseln, ohne die Löcher aufweisende formgebende Vorrichtung aus ihrem Aufschiämmungsbad in ein anderes Bad zu überführen und eine QJrennungslinie zwischen aufeinanderfolgenden Faserschichten zu erzeugenο Zusätzlich war es bei den bisher be-

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kannten Verfahren schwierig/in genauer Weise das Gewicht des {angewachsenen Materials su steuern«,

In der US-Patentschrift 3 158 532 wurde ein Versuch unternommen, die Porengrösse in einem Faserkörper _s der aus einer Faser enthaltenden Aufschlämmung abgeschieden worden ist₈ zu variieren» Die genannte Patentschrift empfiehlt die Verwendung von programm! eirfean Mischpumpen* um in kontinuierlicher Weiße zwei oder mehrere Aufschlämmuugenj von denen jede andere Pasern ent«» hältp. su -rereiaigeag wobei nach nicht näher erläuterten Methoden dünne Folien aus gemischten Fasern gebildet werden^ die eine maximale Dicke von 3»5 nm (gerade über 1/8^lf)besitzen_o Moses Verfahren stellt tatsächlich eine Form einer Chargen« weise durchgeführten Papierherstellung dar, wobei ein weoh= selnd gemischtes Material auf ein Sieb gegeben wirdo Sas Verfahren besitzt Ungeachtet der unbekannten Faserzurtlelihaltungs·= anordnung insofern eine Ähnlichkeit mit dem in der US-Patentschrift 2 539 768 beschriebenen Verfahren, als die US-Patentschrift 3 158 532 ein kontinuierliches Eliessen einer gleichförmigen, eine Faser enthaltenden Aufschlämmung lehrt, und zwar ungeachtet der Tatsache„ ob die Fasern verschiedene Grossen in wahlloser Verteilung an der Stelle besitzen, an v/elcher eine Bildung erfolgt, .

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Die in den vorstehend genannten US-Patentschriften beschriebenen Verfahren schenken der Beschickung a©r Aufschlämmung oder der Aufsclilämmungen zu der Stelle _e an weicher das aus einseinen Seuchen bestehende Material von seinem Vehikel abgetrennt wird, keine Aufmerksamkeit» Ferner wird weder der Sankgrö'sse noch dem Volumen der Aufschlämmung in dem (Dank Beachtung geschenkt« Es wurde jedoch nunmehr gefunden, dass die iPankgrösse, das Volumen der in dem Sank enthaltenen Flüssigkeit g die Steuerung der Aufschlämmungsauf uhr in einen derartigen Sank sowie die Eontrolle des Flüssigkeitsspiegel in dem Tank von grösster Wiohtigkeit sindo Werdon diese kritischen Faktoren in entsprechender Weise bei der Herstellung dickwandiger rohrförmiger Strukturen aufeinander abgestimmt_? dann lassen sich in einfacher Weise Produkte mit genau bestimmtem Gewicht, Fasergehalt und Porengrösse herstellen^ wobei die Porengrösse gegebenenfalls vergrössert oder verkleinert werden kann, und zwar während des Fortschreitens des Anwachsens_c

Die vorliegende Erfindung hat sich die Verwirklichung folgender Ziele gesetzt:

a) Sohaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Steue» rung der Dichte des angewachsenen Materials durch die ganze Dicke eines auf diese Weise hergestellten Gegenstandes hindurch.

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Ta) Schaffung eines neuen Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Steuerung des ZunahmagewiehteSe

c) Bereitstellung einer Vorrichtung₉ in welcher die Ablagerung der Komponenten eines anwachsenden Gegenstandes nach Belieben abgestoppt und erneut aufgenommen werden kann₈ ohne dass dabei eine nachteilige Wirkung auf den Verfahrensablauf ausgeübt wird_o

d) Schaffung einer neuen Vorrichtung sowie von Methoden^ durch welche die Komponenten eines Anwachses Während ihrer Ablagerung verändert werden können _s. wobei eine derartige Änderung stufenweise erfolgt und keine klare Übergangslinie zurückbleibt_g doh,* dass die Änderung abrupt er~ folgt, ohne dass dabei eine Neigung zu einer En-tachionbung besteht,,

©) -Schaffuxig einer neuen AnwaehsBiethod© ₉ wobei ein aus einer einzelnen Faser (beispielsweise BaumwoHinters) herge-= stellter Gegenstand derart bearbeitet v/erden kann^ dass das erhaltene Produkt verschiedene Eigenschaften durch die ganze Ablagerung hinduroh besitzt* wobei diese Eigenschaften einem vorherbestimmten Muster entsprechend

f) Schaffting einer neuen Form einer Anwachßvorriohtung_? durch

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welche derartige Anlagen vereinfacht werden und eine einfache uncl wirksame Steuerung des Anmchs verfahren© ermög«= licht wird«,

Wie die vorstehend genannten sowie weitere „ nicht näher erläuterte Ziele verwirklicht werden können» geht aus der nächste=· henden Besclireibung im Zusammenhang nit den beigefügten Zeichnungen näher hervorο

Figur 1 ist eine schemrtische Ansicht einer Form eines? Vor·= richtung^ wolohe sum Anwachsen von filterelementen geeignet ist«

Pigur 2 zeigt eine modifizierte und vielseitiger verwendbare Form der durch Figur 1 wiedergegebenen Vorrichtung.

Figur 3 zeigt in schematischer Weise die Faserverteiliing durch einen üeilsohnitt eines dickwandigen rohrförmigen Filterelemente des "Tiefen.filter"-!T3rps_e

Figur 4-7 ähneln der Figur 3# seigen jedoch andere Verteilungen der Komponenten des erfindungsgemäss durchgeführten Anwachsens O

Zunächst ist darauf hinzuweisen» dass unter "Äufschl&omung" eine in !2eilohen.form vorliegende Masse sowie ein Flüssigkeitsvehikel

in einer Konzentration verstanden werden SOlI₈ die zum Anwachsen geeignet ist«, Demgegenüber bezieht sich der Begriff "Beschie&ungsmaterial" auf jede "beliebige andere Konzentration.;, gewöhnlich mit einem niedrigeren Verhältnis Flüssigkeit :Feststoffe_s beispielsweise auf ein Material ₉ das in den Materialkästen von Figur 1, deren Funktion später näher erläutert wird₉ enthalten istο Die Unterscheidung ist willkürlich, jedoch üblich. Der Begriff "7orformⁿ bezieht sich auf einen angewachsenen Gegenstands der e.rfindungsgemäss h3r» gestellt worden ist» und zwar vor Beendigung der !Drocknungs«= härtung sowie einer Endbearbeitung_o Unter einer "formgeben™ den Vorrichtung" _p einem "Baum" oder einer "mit Löchern ver«= sehenen Form" sollen Vorrichtungen verstanden werden^ die einen oder mehrere Körper oder leile besitzen* auf welchen das faserartige Material gebildet oder abgelagert wird₀ Derartige Vorrichtungen können $eüe Form₉ Grosse oder Konstruktion besitzen*,

Wenn auch die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Herstellung zylindrischer Filterkörper erläutert wird_p so ist es dennoch klar, dass auch konische Körper_p wie bei·» spielsweise lassen,, Hüte» Radiolautsprecher» reohtwinklige Körper» wie beispielsweise Kisten lind Behälter sowie beliebig geformte Körper naoh dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden können, indem einfach die zylindrische

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"iomngebende Vorrichtung" durch eine "formgebende Torrichtung" mit der gewünschten 3?orm und toösse umgewandelt wirdc

Bas erfindungBgemässe Verfahren besteht aus einem Anwachs- nyklvLB aus verschiedenen Stufen_s die noch näher diskutiert werdenο Kurz zusammengefasst ist festzustellen» dass ein derartiger Zyklus aus der aufeinanderfolgenden Herstellung und Zuführung einer ausreichenden Menge eines faserartigen Materials sowie in der Bildung eines Körpers oder einer Viel- z&fol von Körpern in vorherbestimmten und seitlich aufeinander abgestimmten Beziehungen besteht _o Sowohl die Beschreibung als auch die beschriebene Vorrichtung erläutert das Anwach» sen eines einzelnen Körpers, Es ist natürlich klar,, dass die Prinzipien der Herstellung, Beschickung sowie des Anwachsens auch auf die gleichzeitige Bildung einer Vielsahl v.cn Körpern auf einer formgebenden Vorrichtung oder auf formgebenden Vorrichtungen angewendet werden können, indem die Beschickung in entsprechend vorherbestimmten Mengen zu bestimmten Zeiten erfolgt, wobei die Herstellungsstufe in entsprechender Weise gesteuert wird«,

Zunächst werden eines oder mehrere Besohiokungsmaterialien mit verschiedenen Itosereigensohaften bereitgestellt. Derartige Besohiokungsmaterialien können naoli Jedem der bekannten Verfahren hergestellt werden., Sie können vorzugsweise aus einem

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faserartigen Material bestehen,, das in voneinander getrennte Sinsslfaeöra. serfasert iind/odsr fibriliert worden ist, wobei dia Fasern mit einem flüssigen Vehikel vermischt sind«, Ior~ malerweise besteht das -Vehikel aus Wasser, es können Jedoch auoSi andere flüssigkeitan» -wie. beispielsweise Alkohol» eingesetzt werden· Die'Aasabi sowie di© Arten der Materialien hängen, von-dem" 3)ypus des gewünschten Anwachsens sowie von den verschiedenen- !Eigenschaften _s wie toeiepielsweise von der ßröBä© oder tier -Art d©r fasern sowie von den Behandltings~ formen_f welchen dl© Faser untersogen wird» uia sie von anderen !Formen der. gloichem li'asör versohiedea su machen^ ab₀ Weiter imt«n wird insbesondar« näher auf die Plgur 3 einge~ gaagenv xirelch© versdj-iedeii©- Aauaohsuagen mit verschiedenem ■ fasergehalt seigt..-

In der sweiten Stufe des .©rfindtingsgeniässen Verfahrens wird eine Menge an.-Besohiekimtgsmterial, welche ein© vorherbe·=· stimmte'Pasermeage-enthält₉ aus dem. Beechiclcangsmaterial« resörvoir in einer -bestiEaaten Menge en1iT)j3>iamea_e Vorzugsweise wird diese abgemoßsene Menge.getrennt gelagerte Man kann auch derart verfahren» dass das abgemessene Material während wenigstens einer -gewissen Seitspanne 'während des Herstellungsverfahrens von der grösseren Besohiclmngsmaterialmenge ge« trennt ist« Die Menge einer ,jeden abgemessenen Paser wird derartig berechnet, dass sie im wesentlichen der Fasennenge

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entspricht, welche aur Bildung eines jeweiligen Hrpers in einer "YorforsaxmgsBtufe". erforderlich ist» Es ist darauf auweisen,, dass natürlich^ falls nur eine Easer £ür die "Yorformung^M erforderlich ist, nur ein EesQhiekungSBiaterial auf diese Weise abgemessen wirdo Werden zwei Fasern gewünscht, dann v/erden zwei B©schiclnHigsmatei?ialif?n in vorhertoeetiiamten Mengen entsprechend der Menge einer jeden laser.» die in dem Endprodukt gewünscht wirdj, abgemessen "und so weiter₀ Ferner hängt die Gesamtmenge der abgemessenen Pasern auch wesentlich von der Gesamtmenge an "Fasern _s die in der "Yorformungestufe" sowie in der Anwachsstufe gebraucht werden^ ab_e

In der dritten Stufe wird ,jeweils eine abgemessene Auf·» schlämmungairienge in einer vorherbastimmten Reihenfolge einem Anwachsgefäss zugeführt_o Biese Eeihenfol|ge hängt natürlich von dem Wyg sowie von dem gewünschten Produkt ab, im present*» lieh ist jedoch erforderlich^ dass di© $aser.p welche anwaoh·=» sen soll, zuerst augeführt wirdj worauf die übrigen Fasern der Reihe nach sugegeben v/eräen₀ An dieser Stelle ist es ferner möglich, entweder jeweils die ganze Aufschlamnrung oder nur oinen ieil derselben mit einer anderen Aufschlämmung sur Erzielung einer gewünschten Mischung zu vermischen«. Ein der«· artiges Vorgehen iot jedoch nicht in notwendiger Weise vorzuziehen, äe, eine derartige Mischung nach anderen Methoden in wirtschaftlicherer Weise hergestellt werden kann. Es ist

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jedoch darauf hinzuweisen» dass die Aufschlämmungen vorzugsweise der Reihe nach zugeführt werden» wobei der bei oinem derartigen Vorgehen erzielte Vorteil nachstehend noch näher erläutert werden wird«, Es ist ferner möglieh, die der Reihe nach zugegebenen Aufschläimaimgen derart zuzuführen,, dass zwischen jeder Zuführung ein© unbestimmte Zeitspanne verstreicht,, ¥10 auf3 dar Beschreibung der Anwaohsstufe hervorgeht ₉ Übt eine derartige Patise keine nachteilige Wirkung auf das Anwachsen aus,Ii Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren treten Iceine :Sr>.tschichtungen_r Irennungen von Flächen oder andere nachteilige strukturelle defekte zwischen den Schichten aus den verschiedenen Pasern auf₀ Gemäss einer bevorzugten Methode Ξύ.2? Durchführung der vorliegenden Erfindung stellt das Gefäßs das Ende einer die Aufschlämmung enthaltenden Leitung dar» wobei es in zweckmässiger V/eise derart ausgebildet ist₉ dass GS die formgebende Einrichtung (oder die Form)» auf welcher das anwacksfähige Material abgelagert wird, beherbergen kann₀ Bs wird hinsichtlich seiner Grosse derart bemessen,» dass ein gleichmässigor Aufßchlämmungsstrom zu der formgebenden Vorrichtung gewährleistet ist, wobei Leitbleohe oder andere _$ eine Strömung verteilende Einrichtungen zur Erreichung dieses Zieles verwendet werden können« Das Gefäss ist ferner vorzugsweise mit einer Quelle aus einer mit der Aufschlämmung verträglichen Flüssigkeit verbunden» wobei diese Flüssigkeit in zweckmässiger weise aus verbrauchter Aufschlämmung bestehen

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kann» Man kann ein viel grösseres Gefäss als das vorstehend beschriebene, grössenordnungsmässig minimal ausgelegte (Jefäss verwenden^ wobei das letztere jedoch insofern vorzuziehen if3t„ als es einzigartige Vorteile bietet« wie aus der weiter unten folgenden Beschreibung näher hervorgeht _o

Das VarfilaimgegefäsSj, in welchem die Endstufe durchgeführt wirdg, braucht sich nicht in besonderer Weise von den üblich bekannten Konstruktionen zu unterscheiden_p wenn auch in der folgenden Beschreibung ein Gefäss erläutert wird_? das deutlich neue StrukturmQrkmale aufweist» Das Grefäss besitzt jedoch eine relativ kleinere Grosse als die bisher verwendeten Gefäose waa wird nachstehend als "kleines" Gefäsa bezeichnete Bas "kleine" Gefäss besitzt vorzugsweise eine der·» artige ßrösse» dass es nur die Aufschlämmung und eine zu» Bätzliche Menge einer Trägerflüasigkeit zu enthalten veimag₀ die dazu ausreicht_e die lasern in einer willkürlichen Sub= pension au halten und ein ausreichendes Druckgefälle,, Vakuumgefälle oder anderes Gefälle für eine erfolgreich verlaufende Verfilzungsoperation aufrecht zu erhaltene Bs ist darauf hinzuweisen,, dass die genaue Grosse des Gefässes nicht angegeben werden kann» da sie von der endgültigen Grosse des angewachsenen Körpers oder der angewachsenen Körper_r der zugeführten Aufschlämmungsiiienge_p der Geschwindigkeit,, mit welcher die Aufschlämmung zugeführt wird_f sowie von der Ge-

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schwin&igkeitj, in welcher das Anwachsen erfolgt ₉ abhängte Im Hinblick auf die vorstehend genannten Faktoren sollte das Gefass so klein als möglich'-sein, wobei es nur eine zur Beendig gung eines einzelnen Anwachszyklus ausreichende Fasermenge enthalten sollte« Die Methode, nach welcher der kleine Tank am vorteilhaftesten eingesetzt wird^ wird nachstehend beschriebeng wobei man sich die'Satsach© vor Augen halten sollteρ dass es in hohem Maße erwünscht ist_s die formgebende Einrichtung (sowie das sich entwickelnde Anwachsen) anter einer flüssigkeit zu halten 0 und »war- vom Beginn bis sum !Ende des "Verfahrens«= zyklus_o Eine formgebende Vorrichtung üblicher Art wird in das Gefäss ©ingesetzt uncl mit einem geeigneten Abflussrohr (bei« spielsweise einer Saugverbindung su einer Pumpe) verbunden« Das (Jofäss wird anschliessend mit einer zum Eintauchen der formgebenden Vorrichtung ausreichenden Flüssigkeit gefüllt_o Die Flüssigkeit kann aus einer Aufschlämmung _t einer verbrauchten Aufschlämmung oder aus einer anderen verträglichen Flüssigkeit bestehen,, Nachdem die formgebende Vorrichtung vollständig eingetaucht :Lst₈ wird eine Saugwirkung auf sie aus-=* geübt und gleichzeitig die vorher abgemessene Aufschlämmungsmenge dem Ge'fäs's mit einer entsprechenden Geschwindigkeit zugeführtο Reicht aus irgendeinem Grunde die Geschwindigkeit nicht dazu. auBj die formgebende Vorrichtung in eingetauchtem Zustand'zu. halten» dann wird eine andere klare Flüssigkeit zur Erreichung dieses Ziels dem Sefäös zugeführta Dem kleinen Gefäss können die einzelnen Aufßßhlämmungen nacheinander und

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in salektivar Yfeise in solchen Mengen zugeführt were en, reit!·· den _;|;8wUnsoaten Materialmengen für das Anwachsen enisj^achei _f wobei ein untertauchen der formgeben&en Einrichtung dadurch aufrecht erhalten werden kann» dass dem Gefäss gegetensnfalls eine klare Flüssigkeit zugeführt wird«, Dadurch wird es mßgllehj eine getrennte vorherbestimmte Menge eines anwaohsfMhigen Me,-teri&ls abzulagern« bevor das nächste Material _e welches arischliessenä auf die erste Schicht anwächst, zugeführt wird, ohne dass iabei die formgebende Vorrichtung aus einsm Gafäss in ein anderes überführt werden muss., Ausserdem entetslat keir.e Hindu oder Örensflache zwischen aufeinanderfolgender. Schichten aus Eingewachsenem Material₀

Pemsr ist es mögliche eine zweite Paseraufschlämmuirg dem fass ssuzuf iihren₉ während sich wenigstens no oh ein Teil der ersten Fassraufßohlämmung in dem Ge.fäss befindet. Bi. s arhal tene angewachsene Material besitzt ©ine Schicht, in walcfc.er die J.wei fasern joittels einer starken» nicht laminaien vei?f Lochte α sind₀ Wie nachstehend noch näher erläutert wird,, sind isahlraiche Yariationen möglicho

Dan An-wicUaen erfolgt unter Verwendung nacheinander ter AuiecnlMinraungeni, bis die letzte Aufschlämmung ix\ lieh on ig c braucht ist. Dabei wird in dem (Jefäss ein volle tän dig ng\3Y!a3hsene>3 Material sowie eine bestimmte Ment:e olx..er prokiiiech laaren Flüssigkeit erhalten,, Zu diesem Ze; tpiinkt

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die "Vorform" entfernt werden,, Vorher kann noch eine Behandlung mit einem Harz oder einem anderen Fixativ erfolgen„■ worauf die Vorform zerschnitten* verformt, getrocknet oder nach einer anderen bekannten Methode zur Fertigbearbeitung von angewachsenen Materialien behandelt wird«,

nachfolgend wird eine zur Durchführung des erfindungsgemassen Verfahrens geeignete Vorrichtung beschrieben. Bei der Beschreibung der Vorrichtung werden weitere und nähere Einzelheiten über verschiedene Verfahrensstufen angegeben» Es ist darauf hinzuweis en j, dass die Beschreibung der Vorrichtung die Erfindung nicht begrenzen soll$ da sich auch andere entsprechende Vorrichtungen als geeignet erwiesen haben«

Die Figur 1 zeigt eine derartige Apparatur^ mit deren Hilfe dickwandige rohrförmige Filterelemente hergestellt werden können, die aus zwei verschiedenen Materialien oder aus Materialien mit verschiedenen Eigenschaften bestehen» beispiels» weise aus zwei Fasern, von denen die eine grob und die andere fein ist oder von denen die eine lang und die andere kurz ist₉ wobei die Fasern in einer vorherbestimmten Anordnung verteilt sind, so wie dies beispielsweise aus Figur 3 hervorgeht» Diese Figur zeigt an jeder beliebigen Stelle das Verhältnis der einen Faser zu einer anderen. Geht rrran von der inneren Oberfläche aus„ dann gibt die'ausgezogene linie 100 # der feinen Fasern und keine groben Fasern wieder. In einer kurzen Entfernung

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steigt die abgelagerte Menge an groben Pasern stetig an₉ während die Menge der feinen Fasern solange abnimmtp bis an der äusseren Oberfläche oder an der "Rinde" der Fasergehalt vollständig grob

Die Figur 1 zeigt einen Behälter 10 für das Beschickungsmaterial, in welchem eine relativ grosse unbestimmte Menge eines Be-= sohickungsmaterials mit groben Fasern A in einem geeigneten flüssigen Vehikel» beispielsweise Wasser, enthalten ist₀ Dieses Beschickungematerial wird nachstehend als Beschickungsmaterial A bezeichnet» Ferner ist ein Behälter 12 für ein Beschickungsmaterial vorgesehen, in welchem in ähnlicher Weise feine Fasern B in einem geeigneten flüssigen Vehikel enthalten sind«, Dieses Beschickungsmaterial wird nachstehend mit B gekennzeichnet₀ Eine Leitung 1? mit einem Steuerventil 14 fördert das Beschickungsmaterial A durch Ablaufenlassen in ein Gefäss 16» während ein ähnlich angeordnetes Ventil 18 in der Leitung 17 zur Entnahme des Beschickungsmaterials B in das Gefäss 20 dient» Diese Ventile können manuell oder gegebenenfalls mittelsi einer anderen Einrichtung betätigt werden₀ Die Gefässe 16 und 20 sind im Gegensatz zu den Behältern A und B derartig ausgelegt, dass sie in spezifischer Weise abgemessene Aufsphlämmungsmengen zu hai» ten vermögen. Eine Leitung 22 führt von dem Gefäss 16 zu dem Gefäss 20, wobei das durch diese Leitung fliessende Material mittels einer Ventileinrichtung gesteuert wird, die aus einem Absperrventil 24 und/oder einem einregulierbaren, den Fluss

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regulierenden Ventil 25 besteht,, Eine andere Leitung 26 führt über Gin&n biegsamen Seil 28 zu dem Anwachsgefäss 30, wobei . Ventileinrichtungen 24 ' und 25% welche den Ventilen'-24 und 25 ähneln, den Flüssigkeitsetrom aus dem Gefäss 20 in das Anwachsgefäss 30 steuern,, Es ist darauf hinzuweisen₉ dass das Ventil 24 * in einer gewissen Entfernung unterhalb des Gtefässes 20 angebracht ist und eine kleine Kammer 32 bildet» auf deren Zweck weiter unten no ah näher eingegangen wirdo Rührer jeden gewünschten Syps₉ welche durch die Bezugszahlen 34 und 34" gekennzeichnet werden₈ sind vorzugsweise in den Gefässen 16 und 20 angebrachte

An die ausgemessenen Ziiftthrungsgefässe 16 und 20 ist eine Anwachsvorriohtung angebracht„ die von der in der US~Patent-Bchrift 2 539 768 beschriebenen Anwaohsvorrichtung verschieden istc Dieses ßefäss stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar _B es ist jedoch nicht für die Durchführung des erfindungsgemassen Verfahrens wesentlich» Die Anwaohseinrichtung 30 besteht aus einem fixierten Fundament 36» welches auf oder über einem Auffanggefäss 38 befestigt ißt« das eine Abflussleitung 40 aufweist. Ein Saugrohr 42 führt zu einer Quelle zur Erzeugung von Unteratmosphärendruck, beispielsweise zu einer nicht gezeigten Evakuierungspumpe„ wobei der Strom durch die Leitung 42 mittels eines Ventils 42" gesteuert wird. Eine mit Löchern versehene Form oder forragebende Vorrichtung 44 jeder geeigneten Konstruktion für die durch Anwachsen herzustellen-

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den Gegenstände 1st m iea? leitung 42 'befestigt* fei. dta? durch diese Figur witdewgegebene Mu®£WMtmgB$ow& iü? verfliegenden Erfindung besteht die fffrfflge%@nde Yox%$<M$mg einem mit X Ocher "versehenen Metallrohr mit einem welcher dem Innendurchmesser des dickwandigen Rohr es ähnlich ist, welches durch Anwachsen hergestellt werden soll. Sie ist mit einem Paar Planschen 46 und 48 versehen, durch wel~ ehe die Endflächen des angewachsenen Materials (wie durch die gestrichelten Linien 50 gezeigt wird) definiert werden. Der obere Plansch 48 sollte sich In einfacher Welee von der formgebenden Vorrichtung 44 trennen lasten, um eiae Entfernung des angewachsenen Materials zu ermöglicheno Zusätzlich besteht die Anwaohsvorrichtung 30 aus einem zylindrischen Mantel 52, welcher mittels einer üblichen, nicht gezeigten Einrichtung auf dem !Fundament 56 gehalten wird, wobei er von diesem In einfacher Weise entfernbar ist_o Die Verbindung zwischen den einzelnen Teilen besteht vorzugsweise aus einer Oring-Dichtung 54» wobei jedoch auch andere Dichtungstypen gut geeignet sind«,

Der Mantel 52 wird von einem Verteiler oder einer Leitung 5β umgeben₉ wobei ein Ende des biegsamen Schlauches 28 über die Verbindung 58 mit dem Verteiler oder der Leitung 56 verbun» den ist _β Sine Reihe von öffnungen 60 ermöglicht einen Durchgang zwischen der Leitung und der Inneren Aussparung 62 ₁ die durch das Fundament 36 und den Mantel 52 gebildet wird» Die

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öffnungen 60 sind im vorliegenden Falle ungefähr in der Mitte des durch Anwachsen herausteilenden ÖJeilea angeordnete Bin holilsB_? im wesentlichen zylindrisches leitblech 64« das aus einem Bleohrohr beetehen kann₉ wird durch Befestigungsarme₆ wie bXq durch .die Bezugesahl 66 gekennzeichnet \:erden₉ unter Bildung einer konzentrischen Wand um das anwachsende! Material festgehaltene Das Leitblech 64 hindert die eintreffende Aufschlämmung daran_s direkt auf das anwachsende Material 50 aufzupralleng \tfohei ea gleichzeitig eine gleichmässige Verteilung der Aufschlämmung iilber die ganze Länge der formgebenden Vorrichtung 44 hinweg ermöglichte so dass eine gleichmässige Verteilung des anwachsfähigen Materials erfolgte

Eine zweite Verbindung 68 ist vorgesehen* um eine flexible !leitung 40 anzubringen j die sich zu einem Ventil 72 aur Zu·= fuhr einer mit der Aufschlämmung verträglichen Flüssigkeit,, beispielsweise zur Zufuhr von Wasser oder von verbrauchter Aufschlämmung₉ erstreckte Wasser kann ferner den Gefässen 16 und 20 durch die Ventile 74 bzw₀ 76 zugeführt werden. Anzeigevorrichtungen für den Wasserspiegel _f wie sie Bchematisch durch die Bezugsaahlen 78 und 80 sowie 82 gekennzeichnet werden, sind in den (refäseen 16 und 20 bzw«, in der Anwachseinrichtung 30 vorgesehene Ähnliche Anzeigevorrichtungen 84« 86 und 88_P welche auf den Aux3chiämmungsspiegel in den Gefaasen sowie in der Anwachseinrichtung ansprechen_? sind vorgesehen. Diese Anzeigevorrichtungen werden zur Kontrolle dor Aufsohlämmungs-

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spiegel in den Behältern verwendet^ um ein reproduzierbares Abmessen zu ermöglichen Unter "Kontrolle" soll das Geben eines entsprechenden Signals für die manuelle Betätigung der verschiedenen Ventile oder das Geben eines Signals für eine die Ventile betreibende Einrichtung verstanden werden₀ Alle diese Anzeigevorrichtungen sind vorzugsweise in den entsprechenden Behältern vertikal einregulierbar angebracht_o

CIe Durchführung des erfindungsgemäasen Verfahrens unter Verwendung der geschilderten Vorrichtung beginnt mit dem Füllen der Anwache einrichtung 50 mit einer geeigneten klaren Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, welche durch die Leitung 70 zugeführt wirdο Sann wird durch die formgebende Vorrichtung 44, auf welcher das Anwachsen erfolgen soll, durch die Leitung 42 und das Ventil 42' gesaugt«, In der Zwischenzeit wird eine vorherbestimmte Menge eines jeden Besohickungsmatf rials, welohes insgesamt nur für einen Anwaohszyklus ausreichte aus den Behältern A und B in die Gefässe 16 und 20 geleitete Die Aufschlämmungen werden anschliessend einer Anwaoheeinrlohtung 30 durch selektiven Betrieb der Ventile 25 und 25* über die Leitung 28 zugeführt«, Der Betrieb der Ventile 25 und 25* ermöglicht ein gesteuertes !!lessen getrennter oder vereinigter Aufsohlämmungen in die Anwacheeinrichtung 30 au beliebig wechselnden Zeitpunkten»

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Pie Gesamtmenge an Flüssigkeit und Aufschlämmung in der Anwachseinrichtung 30 lässt sich natürlich leioht durch die Einlassventile 72 und das Auslaßventil 31 sowie durch die das Fliessen regulierenden Ventile 25 und 25^ä und das Saugventil 41 regulierenο Werden beispielsweise die Ventile 25 und 25■ derart eingestellt, dass sie zweimal soviel Aufschlämmung aus dem gefäss SO in einer gegebenen Zeit durchlassen als Aufschlämmung aus dem Gefäss 16 zufliesst, dann besteht das über die Leitung 28 abgezogene Material am Anfang su 100 # aus der Aufschlämmung B, wobei mit dem Pliessen der Aufschlämmung A aus dem Gefäss 16 in das (Jefäss20 sich je do oh die Mengenverhältnisse kontinuierlich während des Zyklus ändern, so dass aohliesslich eine im wesentlichen 100 ^igo Aufschlämmung A abfliesst« Bei einer derartigen Betriebsweise würde ein Anwachsen erhalten, wie es durch die figur 3 wiedergegeben wird. Eine Einstellung der relativen Pliessgeschwindigkeiten oder der Verhältnisse der Mengen der Aufsohlämmungen in den befassen kann dazu verwendet werden, die !Faserverteilung in einer unbegrenzten Anesahl von Mustern, für welche die Figuren 3 ~ 7 Beispiele darstellen, zu ändern.

Bisher wurde die fcrmgebende Vorrichtung, beispielsweise die Vorrichtung 44» in ©la Aufsohlämmungsbad eingetaucht und abgezogen, wenn eine ausreichende Materialmenge angewachsen war» Im vorliegenden Falle wird demgegenüber dia formgeben» && Vorrichtung 44 in ein leeres öefäse gegeben, to In ein

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Bad aus einer klaren Flüssigkeit eintaucht» worauf eine vorher abgemessene und vorher einregulierte Aufschlämmung in dem Bad mit einer gesteuerten Fltesgeschwindigkeit zu genau bestimmbaren !Zeitpunkten zugeführt wird. Da die Menge der dem Bad zugeführten Aufschlämmung nur für einen Anwache·» zyklus ausreicht, welcher vorzugsweise durch die Anwendung einer Saugwirkung durchgeführt wird, bis im wesentlichen das ganze anwaohsfähige Material auf der formgebenden Torrichtung abgelagert ist, ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren die Herstellung hinsichtlich Gewicht, Grosse und innerer Ausgestaltung sehr genau regulierbarer Gegenstände. Während der letzten Phase des Anwachsens, wenn die Gefässe 16 und 20 geleert worden sind, hält Wasser, welches über das Ventil 22 zugeführt wird, das Bad in der Anwaoheeinrichtung 30 auf seinem minimalen Spiegel, so dass das angewachsene Material feucht gehalten wird.

Wenn das Anwachsen beendet ist und die Fasern in der Anwaohe einrichtung 30 auf der formgebenden Vorrichtung 44 abgelagert worden sind, werden alle IPlüssigkeiteaufuhren unterbrochen, worauf die Anwaoheeinrichtung 30 über das Ventil 31 entleert wird. Anschliessend wird der Hantel 52 mit dem Leitblech 64 und gegebenenfalls der Planeoh 48 in bekannter Weise angehoben, so dass man Zugang «u dem angewachsenen Material 50 erhält, u» die··« au entfernen und

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ansohliessend weiter zu behandeln.

Wahlweise kann die formgebende Vorrichtung 44 nach Beendigung des Anwachsens ebenfalls in bekannter Weise aus dem Bad herausgehoben werden, wobei jedoch die eueret erwähnte Methode vorzuziehen ist, da es bei ihrer Anwendung möglich ist» das angewachsene Material von jeder überschüssigen Flüssigkeit vor seiner Entfernung zu befreien«, Dadurch wird weitgehend die Gefahr eines Zerbreohens oder eines Abeoklagens eines Teiles der Pasern verhindert·

Nachfolgend wird auf die Kammer 32 am Boden des Gefässes 20 eingegangen· Diese Kammer ist derartig proportioniert, dass das Vorliegen einer ausreichenden Menge der unverdünnten Aufschlämmung B gewährleistet ist» um an der in der Figur 5 mit der Bezugszahl 90 gekennzeichneten Stelle das Torliegen der Faser B zu gewährleisten· Diese Stelle, welche die innere Fläche einer radial nach innen verlaufenden Patrone darstellt, bestimmt deren Dichte. Das gleiohe Ergebnis kann durch öffnen des Ventile 24* vor dem Ventil 24 erhalten werden, ein derartiges Vorgehen ist jedoch nicht ao zweokmässig wie die Verwendung einer Kammer, beispielsweise der Kammer 62, da eine genaue Steuerung der Ventile erforderlich ieto Soll jedoch die einzige Faserzone ein beträchtliches Volumen besitzen, dann kann es «weokmässiger sein, sich einer Ventileineteilung zur Steuerung zu bedienen· Ein Diagramm für ein

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derartiges angewachsenes Material wird in der Figur 4 gezeigt ₀ Ein derartiges Material ist dann von Interesse, wenn eine Flüssigkeit filtriert werden soll, die eine grosse Menge an Teilchen enthalt» welche hinsichtlich ihrer Grosse in der Nähe der Grosse der bu entfernenden Teilchen liegen. Die Beispiele für eine gesteuerte abgestufte Dichte, wie sie durch die Figuren 3 und 4 wiedergegeben werden, neigen neue Strukturen, welohe eich in ganz einfacher Welse durch Verwendung des relatir kleinen Anwaohsgefässes, welchen das verwendete Material in gesteuerten Mengen in einer beliebigen Geschwindigkeit erflndungegemass zugeführt werlen kann, herstellen lassen.

Wie bereits erwähnt, sind in den GefAssen 16 und 20 sowie in der Anwaohseinrichtung 50 Aneeigevorriohtungen vorgesehen. Sie können dasu verwendet werden, Aufsohlämunga- und andere Flüseigkeitssiiegel su Überwachen, wie nachfolgend näher erläutert wird· In der Anwaoheeinriohtung 30 steuert dl· Aufsohliiaaungeaneeigevorrichtung 88 die Aufsohläemungsventile 24 und 24' in einer solchen Weise, dass der Aufschlämmung*« spiegel solange auf einer entsprechenden Höhe bleibt, aiii die Zufuhr während eines Zyklus andauert. Die flüssigkeit·«- ■!neigevorrichtung 82, welche das Ventil 72 steuert, ist etwas tiefer als die Aufsc^aäaaningspinselgevorriohtung 88 angebracht, Jedoch oberhalb der foragebenden Vorrichtung 44, so dass ein Flüssigkeitsspiegel aufrecht erhalten wird, wel-

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eher verhindert, dass das angewachsene Mats rial ssu einer nicht geeigneten Zelt trocken wird. In den QeTMe neu 16 und 20 dienen die Aufsohläfl^ungsanzeigevorrichtungen 64 und 86 zur Steuerung der Seschlckungsmaterialbehälterventile 14 und 18, so dass nur eine vorherbestimmte Aiifschlänsnungsmeng· in jedes Gefäss eingeleitet wird. Die Flüsslgkeitssplegelanzeigevorrichtungen 78 und 80 sind derart angeordnet, dass sie die Flüssigkeitsspiegelventile 74 bzw» 76 steuern_o Ihre Anbringung ist nicht wesentlich, sie können jedoch dazu verwendet werden „ die Aufschlämmung in ihrem entsprechenden Gefäss zu verdünnen» Befindet sich in einem Gefäss eine gegebene Aufschlämioungs charge, dann Tf«τι-η die Sauer der Beschickung in die Anwaohseinriohtung für eine gegebene Fliessgesohwindigkeitsventlleinstellung dadurch verlängert werden, dass ein Verdünnungsmittel zugesetzt wird, welches die Pliesageschwindigkeit des anwaohsfählgen Material· verhindert, Tatfläohlich kann eine Verdünnung angewendet werden, um eine Peineinstellung der Bteohiokungegeeohwindigkeit vorzunthinen. 3usätelloh kann «Ine Plüeeigkeit dazu verwendet werden, di· 0«fäse* sowie di· Anwachaeinriohtung su reinigen.

Di· duroh figur 2 wiedergegeben· Vorrichtung »nteprloht in metittlioh·» der Vorrichtung g«maae ?igur 1, der ttotertohied lJtet*ht lediglioh äarin, dai« di· HaterimlbeeohlDkungeeinderart abfeindert worden »ind, d»·· Strukturen warden, wie si· duroh die Jigurtn 5, 6 und 1 Wiedtr-

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gegeben werden sowie vorstellend beschrieben worden sind«

Dies wird dadurch erreicht, dass eine dritte Aufschlämmung 0 sowie Kreusungs- und Hebenleitungen vorgesehen werden. Unter Verwendung dieser Vorrichtung kann beispielsweise die durch die Figur 5 wled.rgegebene Struktur hergestellt werden, die aus einer Anfangssohioht aus !Fasern A sowie einer sieh ohne Übergang ansohliessenden faserschicht B besteht, wo-» bei naoh einer gewissen Zeitspanne schrittweise eine grosser werdende Menge der lasern A BUgesetst wird. Auf diese Weise wird ein filter mit einer grSsseren Austrittsfläohe mit Fasern A erhalten, als dies bei den in ihren Abnessungen ähnlichen Produkten der figuren 3 und 4 der Tall ist, so dass, falls alle anderen Vektoren gleich sind, ein derartiges filter einen geringeren fliesswiderstand ausübt. Sie figur 6 seigt eine Konstruktion, die unter Verwendung der durch figur 2 wiedergegebenen Vorrichtung ebenfalls herstellbar ist. Dabei werden physikalisch relativ schwache filterungsfasem Mit verschiedenen feinheitsgraden, die durch A und B gekennzeichnet sind, in ähnlioher ¥eise wie in figur 3 angegeben, angeordnet und anwachsen gelassen, worauf sie mittels einer inneres und tasse*«* SohiohV la* physi- ' .' kalisoh starken fasern. (ttfr*Tttmi?frfff* o^tfoh Ö) gesöhiitit werden, di« gegebenenfalls, eofe» difs sweoldKislig er- \ \ scheint« eine fil-tariereade Virtamg ausÄben, Jedeeh in erster Iiinie einer Mechanischen ünterettitsung dienern« Sie fi-

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gor 7 zeigt eine andere Struktur, bei welcher drei Komponenten aufeinanderfolgend angeordnet sind, ohne dass dabei ein Übergang von dem einen Material zu dem anieren vorhanden ist β .

Nachfolgend wird die Figur 2 näher erläutert. Die Teile, welche mit äen entsprechenden Teilen der !Figur 1 tiberein- Λ stimmen, sind mit den gleiohen Bezugszahlen gekennzeichnet. Das uefäss 16 zur Aufnahme der Aufsohlämmung A ist derart angeordnet, dass sein Inhalt durch das Gtefäss 20 zum selektiven Vermischen mit der Aufschlämmung B geleitet oder um das defäss 20 mittels Absperr- und das Fllessen regulierender Ventile 24b und 25b sowie der Leitung 92, welehe zu der Leitung 26 unterhalb der Ventile 24a und 25a führt, herumgeleitet wird. Die Menge der Aufschlämmung A, welche durch die Leitung 92 geleitet wird, ist regulierbar. Innerhalb des Uefässes 16a ist ein Steigrohr 94- angebracht, welches ein Ventil 96 in der Nähe des Bodens des Gefasste besitzt, welohes mittels einer Steueretange 98 geöffnet oder geschlossen werden kann und in der Zeichnung in offener Stellung geeeigt wird. Am Oberteil des Steigrohres 94 befindet sich eine vertikal verschiebbare Hülse 100. Soll nur ein relativ kleiner Teil der AufsohlMa&ung A um das Gefäee 20 herumgeführt werden, dann wird das Ventil 96 geschlossen und die Hülse 100 auf eine geeignete Höhe unterhalb des oberen Spiegels der Aufschlämmung A gebraoht, eo <

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dass nur die Aufschlämmung oberhalb der Hülle in das Steigrohr 94 gelangen kann und durch dieses der Leitung 92 zu» fliessen kann. let das Ventil 96 offen, dann kann im wesentlichen der ganze Inhalt des Gefässes 16a der Leitung und daher direkt der Anwachseinrichtung 30 zugeführt werden. Es wäre natürlich auch möglich, das Steigrohr 94 und das Ventil 96 vollständig wegzulassen und das Pliessen durch die Leitung 92 durch Betrieb der Ventile 24b und 25b zu steuern«, Ein dritter Besohickungsmaterialbehälter, welcher den Besohiokungsmaterialbehaltera 10 und 12 ähnelt und durch die Bezugszahl 102 gekennzeichnet ist» ist vorgesehene In ihm ist eine Aufschlämmung aus anderen Fasern G, welche nachfolgend als Aufschlämmung 0 bezeichnet wird» enthalten«. Ausserdem ist ein drittes Gefäße 16b vorgesehen, welches vorzugsweise ein Duplikat des Gefässee 16a darstellt und in ähnlioher Weise mit einem Steigrohr 94a, einem Ventil 96a, einer S teuer stange 98a sowie einer vertikal verschiebbaren Hülse 100a versehen ist· Das Gefäee 16b ist ebenfalls mit dem System in der gleichen Weine wie das GefäBs 16a verbunden, und. zwar duroh eine Leitung 22a, die in das defass 20 führt, sowie eine Leitung 92a, welche in die Leitung 26 mündet. Das Fliese«* durch diese Leitungen ist ebenfalls mittels der Absperrventile 24o und 24d steuerbar. Diese Ventile werden in Verbindung mit den dae Fliessen regulierenden Ventilen 25c und 25d betrieben. Die Aufschlämmung 0 wird in den gewünschten Mengen dem Gefäes

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16b durch die leitung 104 und das Ventil 106 zugeführt„ Bin Paar vertikal verschiebbarer Anzeigevorrichtungen für die Flüssigkeitshöhe ist ebenfalls vorgesehen*, wobei die eine Vorrichtung 108 auf den Wasserspiegel anspricht und zur Steuerung des Wasserventils 110 angeordnet ist„ während die andere Anzeigevorrichtung 112 auf den Aufschlämmungsspiegel anspricht und derartig angeordnet ist_?) dass sie das Ventil 106 steuerte

Nachfolgend wird der Betrieb der durch die Figur 2 wiedergegebenen Vorrichtung beschriebene Wie bereits erwähnt„ ent·» spricht diese Vorrichtung im wesentlichen der durch figur 1 wiedergegebenen Vorrichtung, welche derart modifiziert wor·= den istg dass eine dritte Aufschlämmung C verarbeitet werden kann» Auseerdem können die weiter oben beschriebenen Vermlschungsverfahren ermöglicht oder vermieden werden» Wird die Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen verwendete wie sie durch die Figuren 3 und 4 wiedergegeben werden, dann er» folgt dar Betrieb vorzugsweise genau in der dargelegten Weise, ohne dass dabei die Ventile 24b und 25b sowie das Gefass 16b mit dem mit ihm verbundenen Mechanismus verwendet werden. Zur Herstellung der duroh die Figur 5 wiedergegebe« nun Struktur wird beispielsweise did Anwaoheeinriohtung 30 mit Wasstr gefüllt, worauf naoJi dem Anlegen einer Saugwirkung durch dl« öffnung des Ventile 42 eine ausreichende Menge der Aufschlästmung A durch die Leitung 92 zu der Anwaoheein»

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richtung zur Herstellung der inneren 3one aus groben Pasern geleitet wird* Sie Menge wird durch die Anwendung der auf dem Steigrohr sitzenden Hülse 100 gesteuert. Nachdem die auf diese Weise in die Anwachseinrichtung eingeleitete Aufschlämmung auf der formgebenden Vorrichtung 44 abgelagert worden ist* wird die Aufschlämmung B zusammen mit der Aufschlämmung A der Anwaohseinriohtung in der in Verbindung mit der Figur 3 beschriebenen Weise zugeführt_o Sollte es erwünscht sein» einen weniger abrupten Übergang von den groben zu den feinen Fasern zu schaffen als er durch Figur 5 wiedergegeben wird, dann ist es nur erforderlich» mit der Aufschlämmung aus dem Öefäss 20 zu beginnen, bevor die über die Leitung 92 zugeführte Aufschiämmungsmenge vollständig angewachsen ist. Durch eine entsprechende Zeiteiichaltung sowie eine Regulierung der Fliessgesohwindigkeiten kann das AusmaB der Übergangszone von einer Faser zu der anderen gesteuert werden. Zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Gegenstandes, wie er durch Figur 6 wiedergegeben wird, enthält der Besohiokungematerialbehälter 10 ein· Aufschlämmung aus groben Fasern A, der BesoMokungamaterialbehälter 12 tine Aufschlämmung aus feinen Fasern B und dor Besohiokungematerialbehalter 102 eine Aufschlämmung 0 aus den erforderlichen starken Fasern, wobei entsprechende Chargen einer J*den Aufschlämmung in die Gefäeae 16a, 20 bav· 161» geleitet werden« Wi· in den vorstehenden Fällen wird die AnwaohBeinrichtung mit Wasser

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gefüllt, das über das Ventil 72 zugeführt wird, wobei der Wasserspiegel durch die Anzeigevorrichtung 82 einreguliert wird· Durch Öffnen des Ventils 42» wird eine Saugwirkung auf die formgebende Vorrichtung 44 ausgeübt, Ansohliessend wird bei einem zur Erzielung einer entsprechenden Fliesegeschwindigkeit eingestelltem Steuerventil 25d das Ventil 24d während einer solchen Zeitspanne geöffnet, die dazu ausreicht, daß in die Anwaohseinriehtung die Aufsohlämmungsmenge gelangt, welche zur Herstellung der inneren Zone aus starken Pasern G erforderlich ist» Das Ventil 24d wird anschliessend geschlossen«, Nachdem das ganze, gerade der Anwachseinrichtung zugeführte Material in der formgebenden Vorrichtung 44 abgelagert worden ist, werden die Ventile 24» 25 j 24a und 25a, welche das Anwachsen der Aufsohlänmiungen A und B steuern, in der weiter oben in Verbindung mit der Figur 3 geschilderten Weise gehandhabt· Nachdem die ganzen Materialien der zwei zuletzt genanntenAufachläumungen an« gewachsen sind, wird der Best des Inhalts des GeCässes 16b in dieAnwaehseinriohtung geleitet, an die Kussere Schicht aus starken Fasern 0 abzulagern· Nach Beendigung dieser Stufe wird das Wasserventil 72 geschlossen. Denn wird di· Abflussöffnung 31 der Anwaohseinriohtung 30 geöffnet. Danach wird der Mantel 52 zusammen mit dem alt ihm verbundenen !leitblech angehoben, um anschliessend an das Schlieeeen des Ventile 42' das angewachsene Material entfernen zu können« ι

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Vie die Figur 7 zeigt, besteht das Material aus drei Schichten oder Zonen aus verschiedenen Fasern, wobei abrupte Über» gänge von einer Zone zu der nächsten vorliegen. Zur Herstellung dieses Materials werden die drei Ge.fässe 16a» 20 und 16b aus den ihnen zugehörigen Beochiokungsmaterialbehalten: mit zur Durchführung eines Anwachszyklus ausreichenden Aufschlämmungsmengen beliefert» Nachdem die Anwaohseinrichtung 50 mit Waseer gefüllt worden ist, welches mittels der Anzeigevorrichtung 82, die das Ventil 72 steuert, auf einer gewünschten Höhe gehalten wird, wird an die formgebende Vorrichtung 4-4 durch öffnen des Ventils 42' eine Saugwirkung angelegt. Dann wird bei geöffnetem Ventil 96a das Absperrventil 24d geöffnet, um die Aufschlämmung C in die Anwaohseinrichtung au leiten» Nachdem alle Fasern Cl auf der formgebenden Vorrichtung abgelagert worden sind, kann das Absperrventil 24a geöffnet werden und die Aufschlämmung B in die Anwaohseinriohtung eingeleitet werden» Nachdem diese Anwachsetufβ beendet 1st» kann die Aufschlämmung A durch das Ventil 96 strömen und bei geöffnetem Absperrventil 24b duroh die Leitung 92 in der Anwachseinriohtung auf die Son« der Faser A gelangen. Bas durch die Anzeigevorrichtung 82 gesteuerte Ventil 72 verhindert, dass der Flüssigkeitsspiegel in der AnwaoheeinriohtUÄg unter eine bestimmte Höhe fällt. Auf diese VeUe erfolgt ta» Anwachsen während des Verfahrene nioht in trockene« Sturtand, und zwar auch dann nioht, wenn merkliche BeitepÄimen «wischen der Beendigung des Anwachsens einer faser und den Beginn &·■

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Anwachsens der nächsten Faser liegen· Obwohl in diesem Falle kein Vermischen der Faser erfolgt, so wie dies bei dem durch die Figur 3 wiedergegebenen Gegenstand der Fall ist» be» steht keine Neigung au einer Ent schichtung, da die Fasern während des Herstellungsverfahrens die Struktur ihrer äusse~ ren Oberfläche beibehalten, welche für sie durch den ganzen Körper hindurch charakteristisch istο Nur dann, wenn die Oberfläche eintrocknen gelassen würde, könnte sich βίη& Fläche bilden, die zu einer Entsehiehtung neigt.

Wie welter oben bereits erläutert, können Beschiokungsmaterial- und Flüssigkeitsanzeigevorrichtungen 73, 80, 84 und 86 die Menge der Inhalte in den Gefässen 16 und 20, die für eine einzige Charge zugeführt werden, steuern, wobei gegebenenfalls ein flüssiges Verdünnungsmittel verwendet werden kann« Diese Merkmale besitzen wenigstens zwei wirtschaftlich be» deutende Aspekte_o Bisher war es nämlich, üblich gewesen, daß Beschiekungsmateri&l In äen Besohlokungsioaterlalbehältern sowie in dem Anwaehsgefässi auf dem gleichen Verhältnis Flüssigkeit § Material zu halten«, Ha das Verhältnis Flüssigkeit wachsfthlges Material s©hr gross ist, waren die "^ ßafäse© sehr gross« Demgegenüber ist erfindungsgi. B@.ss8iü.©ku2igsmaterlal in den Behältern relativ &® üRm die örösss der erforderlichen Behälter la® erforderliche flüssige Verdünnungsmittel kaum äs iie @&£Ksae 16 und 20 zur Eineteilung der optimalst

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eingeleitet werden, worauf es nach dem Xhirohleiten durch die formgebende Vorrichtung 44 ein Voluaiein besitzt, das für nur einen Anwaohszyklus erforderlich ist, so dass das Verdünnungsmittel für eine erneute Verwendung sax Verfügung steht. Die Grosse der Gefässe 16 und 20 besitzt₉ wie bereits erwähnt, nur eine solche Grosse, dass sie die Aufschlämmung für einen Anwaohszyklus aufaunthmen vermögen, wobei die Anwachseinrichtung nur eine derartige Aufschlagt· mungsmenge in jedem Augenblick enthält, welche daau ausreicht s die Fließsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit bia herab zu einem vernünftigen Wert au halten. Die Anlage erfordert daher nur einen Seil der Grosse der üblichen Vorrichtungen» Daher bewirkt die vorliegende Erfindung eine erhebliche Einsparung an Anlagekosten und Raumbedarf, wobei aussordern die Festigkeit der Konstruktionen_p in welche die erfindungsgemässen Anlagen eingebaut sind» im Gegensatz zu den bisher erforderlichen Konstruktionen nicht sehr hoch zu sein brauchte

ferner ist eine erhebliohe Einsparung an Flüssigkeit, gewöhnlich Wasser, möglich. Falls gleiaheeitig mit dem An- miühBQii eine HarEimprägnierung vorgenommen werden soll» ' ergibt iiioli ein weiterer' bedeutender wirtschaftlicher Vor» l^il, da im wesentlichen die ganze Harzmenge reeyklieiert wird. Da ausserdem die bei dem Ressylclisierungeverfahren verwendete Haratmenge relativ klein ist, geht nur wenig Harz

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durch Altern verloren·

Die folgenden Beispiele erläutern die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrene, die zu seiner Durchführung verwendeten Vorrichtungen sowie die dabei erhaltenen Ergebnisse ₀

Beispiel 1

In dem folgenden Beispiel werden erfindungsgemäss Filterpatrontn hergestellt, indem feine und grobe Paseraufsohlämmungen in zunehmend wechselnden Verhältnissen vermischt werden, wobei feile dieser Mischungen dem kleinen Verfilzungsgefäss während des Verfilzens zu einer entsprechenden Ablagerung zugeführt werden·

Ausserdem werden Yergleiohspatronen aus der uesamtmlsohung aus feinen und groben Aufsohlämmungen unter Anwendung üblicher Metboden hergestellt«

Bas Beispiel zeigt, dass in dem üblichen groesen Verfilsungsgef&ss im aegensatz zu dem kleinen Gefäea keine wahrnehmbire Ablagerung aus sioh ändernden BeeohiokungsmaterialverhUltniesen in dem anwachsenden 711b erfolgen kann. Das Beispiel zeigt ferner, dass durch das erfindungsgemässe Verfahren reproduzierbare Filzgewlchte erzielt werden können«,

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Auf diese Weise wird ein besseres Filter hergestellt, welches ein merklich erhöhtes SchmutsszürUckhaltuiigsvermögen und eine verbesserte Lebensdauer besitzt«,

Es wird folgende Beschiokungsmaterialforia-olierung, bezogen auf das Trockengewicht, verwendet:

Hereults-SFP-FaBer 2^0 ?6 Alberni-Kraftzellstoff 3,5 S*

40-Denler-Reyon 71*5 #

100,0 rf

Hercules SFP (Hercules₉ Wilmington» Delatfare) ist eine modifizierte zweifach geschnittene Baumwollinterfaser mit einem Durchmesser von 12 - 16i^und einer Länge von 2-6 mm. Wird diese Faser in der angegebenen Menge verw-endetp dann erhält man ein 30 - 40/6-Filter «Die Albernl-Faeer 1st eine weetkanadische nicht gebleichte Kraftzellstoff«jser mit einem Durchmesser von 15 - 20 μ und einer Länge von 3 - 8 mm. Der Kraftzellstoff verleiht der faeerartlgen Nasse eine ''Qrtinfestigkeit¹*. Das 4O-Denier-VielcoBe-Reyon besitet einen Durohmeeeer von 55 - 65JUUMXiA wird vor der Verwendung in Pmpierheretellungeholländern auf «ine öröese von 6 - 12 nan Kerkleintrt. Dl··· grob· faser verleiht der fertigen Patron« «in gut·· Bohimt*- Burückhaltungsvermögen, wobei dl· Patron» auaeerdea gut rau Flüssigkeiten durchströmt worden kann»

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Die Vergleiehspatronen A werden in einem übliohen Verfilzungagefäss hergestellt, wobei mit einer O₉S #igen Konsistenz gearbeitet wird» Das Gefäss besitzt eine Trosse von 120 χ χ 120 om und wird bis au einer Kief β von 10? cm gefüllt, d.ho die Füllmenge beträgt 1590 1» Das Filzwerkzeug ist ein perforierter Metalldorn mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Länge von 305 mm (12 inches )_o Die Endf!ansehen des Durchmessers der verfilzten Patrone werden 279 mm (11 inches) von dem Dorn entfernt befestigt· Das Werkzeug wird ansohliessend unter angelegtem Vakuum 35 Sekunden lang in die BescMckimgsmaterialaufßcihläliamung eingetaucht. Während dieser Anwachsperiode wird das gewünschte RLlztrockengewlcht von 160 g erzielt· Es werden 4 Patronen mit Gewichten von 16595g₉ 145*8 g» 155₉O g bzw« 159,5 g hergeatellt* Dieses Sohwanken 1st typisch und stellt eines der Probleme bei der Verformung von Pulpen dar_e Dieses Problem ist besonders gravieren! r. wenn die hergestellte Vorform in festen formen verformt werden soll«,

Die getrockneten Patronen werden mit Phenolharze und zwar 59 - 42 $> Harz₉ bezogen auf Xrookenbasie, imprägniert _f; gehärtet und auf ihre endgültige lOrm gebracht^ welche eine länge von 243 mm (9 3/4 inolfc) und einen Durohmesser von 70 mm (2 5/4 inch) besitzt. Diese Patrone wird von auasen

innen von einem Abstrom duroh&trömt, welcher durch zentral angeordnet© Haitevorriehtung mit einem Durch-

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messer von 25 mm (1 Inoh) abgeleitet wird. Die Patronen werden Standardtests unterzogen, wobei die Ergebnisse In der welter unten folgenden Tabelle zusammengefasst sind,

Die verbesserten erflndungsgemäseen Patronen B werden auf dem gleichen perforierten Metalldorn ve rf Hat» wobei die Endflanschen In der vorstehend angegebenen Welse angebracht werden. Es wird jedoch kein herkömmliches Verfilzungsgefäss verwendet» Statt dessen wird die vorstehend beschriebene und durch die Figuren 1 und 2 wiedergegebene Vorrichtung eingesetzt. Ein Zylinder wird über das Verfilzungwerkzeug zur Aufnahme der Aufschlämmung aufgesetzt. Dieser Zylinder besitzt einen Durchmesser von 228 mm (9 inches) und eine Höhe von 610 mm (24 Inches). Ein ausgebohrtes kreisrundes Rohr wird innen am Boden des Zylinders befestigt, um während das Verfilzens eine gleichmässige Wasserzufuhr zu ermögliohen₀ Zusätzlich wird ein flügel oder ein Leitblech mit einer Grosse von 25 mm (1 inch) in das Innere des Zylinders eingebracht 9 um ein Aufwirbeln, verursacht durch die Vaeserzugabe» zu unterbinden,

40 g Hercules STP₉ bezogen auf frookenbasie, mit einer Konsistenz von 0,25 # werden in einen Becher eingewogen. Dann werden in einen anderen Becher 120 g, beaogen auf frockenbasls» einer Mi a ο hung aus 95 $ 40-DenIer-Reyon und 5 # eines Alberni«Kraftzellstoffes mit einer Konsistenz von 0,4 $>

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eingewogen. Die Becher werden mit Rührern versehen. Zum Beginn des Verfilzens werden 2,2 1 (2 quarts) des feinen Beschiokungsmaterials dem Zylinder zugeführt, welcher genügend Wasser enthält, um den Yerfilzungsdorn zu bedecken. Der Wasserstrom in den Zylinder wird derartig einreguliert, dass der Dorn eingetaucht bleibt. Dann werden 1,1 1 (1 quart) des groben Beeohiokungematerials in den Becher mit dem feinen Besohiokungsmaterial gegeben. Kaoh dem Vermischen werden 1,11 m (1 quart) der Mischung dem Zylinder zugesetzt. Weitere 1,11 (1 quart) werden dem Becher mit dem feinen Material zugesetzt usw. Bei Einhaltung dieser Arbeitsweise wird das in dem Beoher für grobes Besohiclcnngsmaterial enthaltene Material verbraucht, während das Material in dem das feine Besohiokungsmaterial enthaltenden Becher in zunehmendem MaSe grober wird. Diese Änderungen werden in den auf dem anwachsenden filz abgelagert an fasern reproduziert. Die erste Schicht der Patrone, und zwar der filterboden, besteht vollständig aus g feiner faser ohne Zumengung grober Pasern, Mit zunehmender filzdioke wird dieser reicher an der groben faser· Auf diese Weise besteht der filterboden in genau regulierbarer Weise aus filterfaeera, während die äusseren Sohiohttn der Patrone geöffnet sind, um insbesondere ein Eintreten von grobem Schmutz zu ermöglichen· Bs iit darauf hinzuweisen, dass bei dem bisher üblichen Verfahren, wie es in der US-Patentschrift 2 539 768 beschrieben wird, sioh grobe und feine fasern zusammen am filterboden ablagern, so dass eine Vielzahl nicht -

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regulierbarer Porengrössen erzeugt wird« Die gleiche Mischung aus groben und feinen fasern wächst in den äuoseren Sohlen» ten an, wodurch die Porengröas© an der Stelle herabgesetzt idxd, an welcher grober Schmuta eintreten sollte,»

Die nach dem erfiadungsgemässen Verfahren hergestellten Patronen werden langsam verfilzt, und zwar während einer ZeItspanne von 2 Minuten. Dies erfolgt aus dem Grund, dass der Zylinder sswischen jeder Zugabe von Beschickungematerial befreit wird·. 'Diese Einhaltung der Zugaben unter Verwendung eines klaren Wasserstroms hat zur Folge« dass die Faserschichten auf die Patrone in genau dem Verhältnis gelangen, in welchem sie Vermischt werden. Da jedoch der File niemals durch die Einwirkimg von Wasser zerbrechen gelassen oder trocknen gelassen wird, entstehen Iceine S!rennungslinien₈ d.h. die Paservjrckettung ist kontinuierlich. ,

Es werden verschiedene Patronen hergestellt« Die Trockengewichte betragen 158,0 g, 160,3 g»159»8 g und 161,4 g. Die Verbesserung hinsichtlich des Einhaltene eines gleiohmäseigen Gewichtes ist auf die Methode der Abmessung oder der Auswlegung der Aufsohläomnmgen sowie des aneehließsenden Verfilaene aller ausgewogenen Fasern ssurückfc'ufüoroiu Die Patronen werden imprägniert, gehärtet« fertigbearbeitet und getestet«,

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In einem zueätsXiehen Vergleichsversuch wird das gross©, bisher Tsrwendete Yerfilsungsgefäss mit klarem Wasser ge- .·..." füllt,, worauf die Zugabe von Pulpe aus den gleichen,, oben angegebenenBechern erfolgt» Babel stellt sich heraus, dass es Stunden dauert, bis das Gefäss Vollständig von den Ia= sern befreit isfc₀ Aussardam stellt sich heraus, dass ein Verfilzen während einer Zeitspanne von mehr als 8 Hinuten ^ keine zusätzlichen Torteile bringt, so dass die fertiggestellten Patronen im 3)tirchsGlinitt hinsichtlich ihrer Eigenschaften der Patrone Ä ähneln.

Die Patronen werden in folgender Weis© getestet_o Sie werden gründlich dadurch befeuohtütf dass während einer Zeitspanne vsn 5 Münuten 2 1 C1/2 gallon) destilliertes Wasser pro Minute durch mim hindurchgepumpt wird» Zwei g Glaskugeln, die in 2 1 destilliertem Wasser dispergiert sind (T g Superbrite Ölasicugeiö Nr₀ 380 und 1 g Kr₀ 15O₉ hergestellt von der Minnesota Mining and Manufacturing St₀ Paul, Minnesota) werden durch die Patrone geleitet? woraiaf ©ich eil* Spulen mit T 1 Wasser ansehliesst» Die 5 1 werden dann durch ein O*8^-Meffibra-afilter filtriert, worauf die geBttmmelten Kugeln untar dem Mikroskop auf ihre ffröss© untersucht werden, Mein beträchtlichen Mengen gefundene grösst© Kugel wird als nominell und die grösßbs beobachte be Kugel als maximal bewarfcf;^ AuBSordem wird die Ab- ϊ clea FllefiHdruokßB, kovvl.^Lüvb Xm. Hinblick auf den

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Gehäuseverlust, ermittelt» Mt auf ihr SöhautaiwrÖcIchalttüigSTdrmSg®i& getestet* M&& tätane wird mit 11,4 1 (3 gallons) pro Ktottte di*rehsgiit_r wobei grober Arizonastaub (in Form einer Ittfööhltniffitöii) im einer Menge von 5 g pro Minute zugesetzt wird, Die fsttrdne wird als verstopft bewertet, wenn der,irttckabfall um 1₉4

(20 psi) angestiegen ist_o

Grober Arizonastaub wird von der I₈0» Spark Plug Division der General Motors Corp., ilint, Michigan* in de& SaMeI gebracht, Bie Teilchengrösse ist wie folgt:

0-5 5-10 10-20 20^-40

Patrone

A iblieh

B erfLndungsgemäss

0 verdünnfe_n grosses Ö®fäsn

It,5

10,8

12 12 14

23

31 40

53 56

170 90

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Aus diesen Werten ist au ersehen» dass die Patrone B₉ welche erfindungsgemäßs hergestellt worden ist, den "besten läuterboden sowohl hinsichtlich des Filtrationsgrades als auch der breiten Streuung zwischen nominell rad maximal besitzt „ Dies ist insofern verständlich» als diese Patrone ohne die Einlagerung grober Fasern hergestellt worden ist» Ferner ist die Patrone B im Hinblick auf die Schfflutazuruck== haltung verbessert, da die grösseren Fasern,, welche an der Aussenseite angebracht sind, einen Eintritt des groben Schmutzes ermöglichen, so dass die Zeit verlängert wird, ne welcher sich ein den Fluss bremsender Filterkuchen bildete

Zusammenfassend· ist festzustellen» dass das Gewioht der Patrone genauer einreguliert werden kann, wobei die Filtrationsschärfe verbessert wird und das Sehmutzaurttokhaltungsvermögen merklich erhöht wirdo

Beispiel, 2

Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Steuerung der Struktur der zylindrischen Filterpatrone von Beispiel 1 zur Verbesserung des Fll©ssens_o Die dichte Schicht (3,2 mm (1/8"}} en dem inneren Durchmesser oder an der Abströme ei te aer Patrene ist für ungefähr die Halfte des Druckabfalles ί-ϊΐ der BBMLbBiQXi' PatiTone verantwortlipho Wird diese Schicht ?>:« ΐΙ&,Β Ze».tr»m ""ipr Pilterwanfl verlagert,, ämm wird ihre Fläche

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um ungefähr das dreifache erhöht. Dies bedeutet, dass der Gesamtdruckabfall um ungefähr 1/3 vermindert werden kann, ohne dass dabei der Filtrationsgrad verändert wird. Das folgende Beispiel erläutert diese Methode«,

Nach der in Beispiel 1 beschriebenen allgemeinen Arbeitsweise werden die Beschickungsmaterialien zugeführt, mit der Ausnahme«, dass die Hälfte des groben Beschickungsmaterials zu Beginn ausgefilzt wird* um die Grundlage zu schaffen, auf welche die Filterschicht aus zunehmend feinen Fasern aufgebracht wirdo

Es werden die in Beispiel 1 beschriebenen Faeermisohungen verwendet, d_oh,, bezogen auf Trockenbasis, 40 g Heroules SFF mit einer 0,25 #igen Konsistenz» die in den das feine Beschickungsmaterial enthaltenden Becher eingewogen werden sowie 60 g einer Mischung aus 95 # 40-Denier-Reypn sowie 5 # Albemi-Kraftzellstoff mit einer Konsistenz von 0,2 % wobei die zuletzt genannte Mischung in den Becher eingewogen wird, welcher zur Aufnahme des groben Besohickungsmaterials bestimmt ist. In den Verfilzungezylinder wird ein Wasserstrom einreguliert* um den Verfileungsdora während des Verfilzungszyklus in eingetauchtem Zustand bu halten.

109825/0 546 j

60 g₉ bezogen aiif Trockenbasis,, der Reyon/Alberni-Misehung werden in den Zylinder eingeleitet und auBgefilzt₀ 2»2 1 (2 quarts) des feinen Besohlekungsmaterials werden als nächstes dem Zylinder zugeführt und ausgefilzt„ 1,1 1 (1 quart) des groben BesGhiokungsmaterials wird anschiles» send in den Becher gegeben» weloher das feine Besohiokungsmaterial enthält, wobei gerührt wird₉ während ein weiterer Liter dem Zylinder zugeführt wird usw«, (Arbeitsweise gemäss Beispiel I)₀ Sie auf der Aussenseite der Patrone letztlich abgelagerten Fasern sind grob_o

Sie Patrone wird getrocknet, imprägniert, fertigbearbeitet und nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode getestete

iPestergebnisae
]?liessen, gpm 2

bei 0,07 kg/cm (1 psi) Sohmutzzu-

(Im Hinblick auf den Ge- Filtrationsgrad rückhaltung_s häuseverlugt„korri^iert) nominell maximal g , |

Patrone ^

Patrone B

" 11.3 31 36 .170

Patrone des

vorliegenden ,.. «»

BeispiSlB 14,5 31 37

Das erwartete Ansteigen des ηΐβΒββηβ wird erreicht* Da eich nunmehr nur ein geringer Teil der Patronenwand ausserhalb der feinen ffiltereohioht befindet, ist zu verstehen₈ dasβ die Sohmutzzurttokhaltung herabgesetsst ist« Die neue Patrone stellt insbesondere im Hinblick

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auf eine Verwendung auf dem Schmierölgebiet eine Verbesserung dar, da auf diesem Gebiet ein gutes Fliessen erwünscht ist» wobei die Sohmutzbelastung gewöhnlich niedrig isto .

Wird die gemäas diesem Beispiel hergestellte Patrone in dünne Scheiben zersägt, welche in ,einem durchgehenden Licht untersucht werden, dann ist deutlich die feine Filtersohioht in der Mitte der Wand zu sehen.

Eine ähnliche Verarbeitung von Fasern kann zur Verbesserung des Aussehens der Oberfläche von Pulpeformlingen angewendet werden«

Beispiel 3

Die erfindungsgemässe Patrone, wie sie gemäßs Beispiel 1 hergestellt wird, wird langsam verfilzt, wobei das kleine Verfilzungsgefäss, welches zum Bedecken des Varfilzungsdomes mit Wasser versorgt worden ist» zwisohen den einzelnen Zugaben der Besohickungsmaterialien sich klären gelassen wird. Das feine Besohiokungsmateriai, und zwar Hercules SFP, ergibt eine 30 - 35/£~Filtration, während das grobe Beschickungsmaterial, und zwar 95 # des 40-Benier-Reyon und 5 $> des Alberni«=Kraftzellstoffs, eine Filtration von 160 - 180/4yzvir Folge hat₀ Diese Mischungen ergeben in der angewachsenen Patrone ein "stufenartlges" Muster hinsiohtIich der Porengröese»

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Erfolgen die Zugaben der Beschiokungsmaterialien schneller;, nachdem im wesentlichen das ganze Beschickungsmaterial ausgefilzt ist, jedoch bevor das Wasser klar geworden ist, dann sind die Stufen des vorstehend erwähnten "stufenartigen" Musters abgerundet» im übrigen jedoch noch dis gleichen., Bis hergestellt© Patrone ist daher im wesentlichen die gleiche ₉ wobei jedoch das Ausfilzen schneller durchgeführt werden kann«

Die Patrone B des Beispiels 1 wird nochmals hergestellt ₉ und zwar wird derart verfahren* dass die Besohickungsma« terialzugaben dann erfolgen,, wenn 70 « 90 $ der vorangegangenen Zusätze auegefilzt sindο Auf diese Weise wird die Verfilzungezeit von 2 Minuten auf 45 Sekunden gedrückte Der Zylinder wird von der Patrone abgehoben_P d.h„ das Gefäss wird entleert« während 10 # der letzten Zugabe noch nicht ausgefilzt Binde,

lestergebnisse jgB bei"" ,

0,07 kg/cm ( 1 psi) Jiltrationsgrad Schmutzzu-(korrigiert im Hin» ' Λ⁴· rückhalbliok auf den Cfehäuseyerlust) nominell maximal tung. g Patrone

Patrone B gemäss Beispiel

11.3 31 ' je

Patrone dieses

Beispiels 11,5 _{31 38}

98 2 5/0546

Die Ergebniese zeigen,, dass das schnelle Verfilzen im wesentlichen die Bildung der gleichen Patrone zur Folge hat,

Beispiel, fl

Dieses Beispiel erläutert das erfindungsgemässe Verfahren, welches unter kontinuierlichem Vermischen -von groben und feinen Pasern sowie unter einem kontinuierlichen Zufliessen in das kleine Verfilzungsgefäss unter Verwendung der durch !figur 1 wiedergegebenen Apparatur durchgeführt wird. Das Gefäss besteht aus einem Zylinder mit einer Höhe von 482 mm (19 inches) und einem Durohmesser von 177 mm (7 inches)» Das innere Leitblech besitzt eine Höhe von 273 mm (10 3/4 inches) und einen Durchmesser von 152 mm (6 inohes). Der Verfilzungsdorn besteht aus einem perforierten Metall mit einer Länge von 305 mm (12 inches) und einem Durchmesser von 25 mm (1 inoh)₀ Die Endflansohen werden in einem Abstand von 254 ma (10 inohes) angebrachte Diese Anordnung wird in symmetrischer Beziehung zu dem Leitblech eingesetzt.

Wie die Figur 1 zeigt, wird die Faseraufsohlämmung dem Hittelteil des kleinen öefässes durch vier Einlasse zugeführt. Dabei spaltet sich der Zufluss, wobei die Hälfte zum Verfilzen über das Leitblech flieset_f während die andere Hälfte ebenfalls zum Verfilzen unterhalb des leitbleohee strömt.

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Ss werden die in Beispiel Nr. 1 verwendeten Fasern eingesetzt«, Die feine Faser "besteht aus 40 g Hercules SFP in 45$4 1 (12 gallons) Wasser, Dieses Material wird in den Behälter gemäss Figur 1 gegeben* Die grobe Faser besteht aus 95 # 40<=>Denier-Reyon und 5 $ Alberai-=*Kraftzellstoff₉ 120 g dieser Mischung in 45 ₃ 41 Wasser werden in den Behälter A gegebene Die Fliessgeschwindigkeiten werden derart einge- ^ stellt* dass der Auslass sau B mit der zweifachen Geschwindigkeit des Auslasses zu A strömt, a_oh_O9 dass die Behälter A und B gleichseitig trocken werden₀

Das Verfilzen wird mit einer solchen Menge Wasser begonnen^ die in einem kleinen Verfllzungsgef äss dazu ausreicht _s den Terfilsungsdorn zu bedeck©n₀ D&& Bssohickungsmaterial wird anschliessend mit einer derartigen Geschwindigkeit zugegeben, dass kidine weitere Wasserzugabe erforderlich 1st, um den Dorn in eingetauchtem Zustand zu halten. Der Rest der Aufschlämmung wird dann durch das Ventil 31 abgezogen ₀ wenn die verfilzte Patrone "Wasser" bricht»

Die Patrone* welche die glelohe Grosse wie die gemäss Bei» spiel 1 hergestellte Patrone besitzt? ist in 43 Sekunden auegefilzte worauf sie getrocknet,, mit Harz imprägniert ₉ gehärtet und fertigbearbeitet wirdo Sie wird ale öegenötlick zu der Patrone B geraäss Beispiel 1 getestet, wobei der Wert des kontinuierlichen Verfahrens festgestellt wird»

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-50- 176132

Die Verfilzungsgeschwindigkeit beträgt 1,9 1 pro Sekunde oder 1835 enr pro Sekunde (0_s5 gallons pro Sekunde bzw_o 115 oubio inches pro Sekunde)₀ !Dieser Strom in das 50 mm (2 inches }-ID»Rchr aus dem Tank B besitzt eine Geschwindigkeit von 94 cm (37 inches) pro Sekunde:« wobei die Geschwindigkeit durch 3ede der vier Öffnungen 29»4 cm (9»2 inches) pro Sekunde beträgt»

Beim Auftreffen auf die grössere ringförmige Fläche fällt die Fliessgeschwindigkeit derartig scharf ab_p dass man annehmen kann, dass der Strom aufwärts (oder abwärts) rund um das Leitblech gleichzeitig zu fliessen beginntο

Der Strom* welcher dem Leitblech in Aufwärtsriohtung folgt, geht zuerst über das Leitblech hinweg» Der Strom, welcher der Zylinderwand folgt, muss die Breite der ringförmigen Fläche mit der geringen Geschwindigkeit des auf die ringförmige Fläohe auftreffenden Stromes durchkreuzen. Auf die-Be Weise werden verschiedene Variationsstufen des gegenseitigen Vermischens erzeugt, wodurch ein Fehlschlagen des Verfahrens erfolgen kann. Dieses Problem ist jedoch bei gröQseren Gefässen grosser als bei kleinen Gefässen» In der nachfolgenden !Tabelle wird die Leitbleohabmessung konstant gehalten, während die Gefässgrösse erhöht wird₀

COPY 109825/0546

In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse dieses Beispiele zusammengefasste welche unter Yervrendung von Gefassen mit wechselndem Durchmesser erhalten werden, um die Abmessung des "!deinen" Gefässes zu ermitteln, welche zur aufeinanderfolgenden Ablagerung von Mlpe erforderlich ist: Sekunden,

die bis zum

Geschwindig- Eintreffen Sxtrazeit keit des An- des Besohik- zum Durch etiegs des Be- kungsmateri- quereC₁ ε chicklings- als an der des Ring«

Abstand des Ringför- materials in Spitze ver- abstanlankduroh-Querringes mige Pia-« den Ringen in streichen &©s in Semesser, in mm „in „mm __, ehe in cm mm/Sekunden (127 mm) kanden

178	12,7	70fS	146	0,87	0,09
203.	25,4	141,9	se	1*9	0f38
287	38,1	251*6	42	3»t	0,92
254	50,8	350,0	29	4,4	1,75
279	63p 5	4?0s9	22	5,8	2,80
305	76,2	535,4	18	6,8	Φ.Η
381	114,0	548,4	17	7e3	6,65
508	178,0	1845,0	5	24,7	31,80
533	190,0	2044,0	4	27,5	41,20
559	203,0	2277,0	4	30,5	48,8

Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, besitet das grusste Ge< fass einen Durchmesser von 559 ώμο Sin derartiges befass ist natürlioh viel kleiner als die üblichen Yerfilzungsgefässe, und zwar um ungefähr 0,11 m' (4 cubio feet)_e Die üblichen Verfilzungsgefässe zur Herstellung dee gleichen

1 0982 5/05 4

COPY

Gegenstandes besitzen in Aufwärtsrichtung ein Volumen von 1,81 nr (64 cubic feet). Der BescMekungsmaterialstrom;, welcher dem leitblech folgt, braucht 3O₉5 Sekunden,, um den oberen Soil des Iisitbleches zu erreichen und scheidet auf dem Dorn in zufriedenstellender Weise kleine Pasern ab, worauf auf die Zufuhr von groben Pasern umgeschaltet wird» Das Abziehen dauert 43 Sekunden^ 00 dass sich eine Gesamtzeit von 78g5 Sekunden ergibt.

Der Beschickungsmaterialfluss, welcher der Zylinderwand folgt ₉ braucht 30_g5 Sekunden ₉ um den oberen Seil zu erreichen _P und anschließend 4ß»8 Sekunden, um das Leitblech zu durchkreuzen, d_eii_t er gibt nach 79?3 Sekunden seine Pasern ab„ während der gegen das Leitblech gerichtete Strom grobe Pasenn enthält., In 79»3 + 48 - 119*3 Sekunden ist der Strom durch einen Strom aus groben Pasern erseist, wobei er ausserdem abgezogen ist_e Zwischenströme fallen zwischen diese beiden extremen Grenzen.

Dies zeigt, dass der Aufbau der Patrone mit feinen Pasern beginnt und mit groben Pasern endet« wobei der Hittelbereich bei der Einhaltung des erfindungsgemässen Verfahrens aus einer Mischung aus groben und feinen Fasern besteht.

Aus der Tabelle 1st zu ersehen» dass jedes Gefäss oberhalb 287 wm (9 inches) für ein© Durchführung in technischem Maß-

109825/0546 bad ORIGINAL

stab© ungeeign&t let» obwohl dies© Grosse die Verfilzungsseit ms 4 Sekunden erhöht» wobei ¹¹I₉? Sekunden" eines ver~ schwenkarmen Vermlsohens in dem Verfahren auftreten« Das 178 smifue.fäss. ist zweifelsohne von allen gezeigten Gefässen das I)SsUe₉ wobsi dieses G-efäss auoh noch kleiner gemacht werden kann₀

Dies3 vfjreixifachte Behandlung veraachläseigt Wirbelströme tind SurbulenBei.a die eiiia Veraaisclwing der Beschickungsmatsx'ialisn verursachen können und nur in dem Gefäss mit einem Iiurchm©ßiser von 559 mm (22 inches) bei einer Pliesa-■gosohwiadigkeit von 4 mm/Sekunden auftreten*, Meae Ströme und turbulenten beoinflusB'en nicht in nachteiliger Weise die Strömungs-gesohwinäigkeit von .146- mm/Sekunden in dem -mit ©incsm BurehBieöser won 178 -nmw

Pilterolebe neigen ssur Bildung von Pilterkuohen₉ wobei sie sehr Btjhnell bei-'einer relativ kleinen Sollmutzbeladung verstopf enο Eine Patron© mit abgestufter Dichte scheidet Schiaufca je nach der 'Jöilohengrösse ab, wobei die Sohmutzteilohen im Inneren festgehalten worden« Auf diese Welse wird öle Bildung eines das FlJ.οαücm behindernden Pilterkuchens solange verhindert, biß eine hohe Sehmutzbelastung aufgetreten ist,

BAD ■ 109825/05 A 6

76132

Filter mit abgestufter Dichte können jedoch gegenüber einer zu filtrierenden Flüssigkeit derart falsch angepasst werden, dass ihre Lebensdauer nicht erreicht wird. Ist beispielsweise der äussere Seil der Patrone nicht offen genug, dann kann sich ein Filterkuchen aufbauen,, Ist andererseits die Aussenseite der Patrone zu offen, dann konzentriert sieh der Schmutz am Kern,, so dass ein Fllessen unterbun» den wird. In idealer Weise sollte die Patrone auf das Versohmutzungsmittel₉ das entfernt werden soll» abgestimmt seln₀

Es wird die nachfolgend beschriebene. Versuchsreihe durchgeführt, um die optimale i3ohmuts2surüokhaltung eines nominellen 27/^FiItSrS sup Entfernung von grobem Arizonastaub zu ermitteln» :

Zur Herstellung des 27/O-Filterbodens wird als feines Beschiokungsmaterial eine Mischung aus 75 ί> Hercules SPP und 25 # Esparto, bezogen auf das Gewicht, verwendet. Espartofasern besitzen eine Länge von 14 mm und einen Durchmesser von 6 - lOyU*» Sie sind daher zur Herstellung eines feineren Filters als gerade SFP-Fasem, die in Beispiel Nr₀ 1 be« schrieben werden, geeignet„

Ale grobe Fasern wird eine Mischung aus 95 # 40-Denier-R9yon und 5 $ Alberoi«Kraftz6llstoff verwendet.

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Di© feine Fasemuf schlgmmung wird in den Sank B (vergleiche Figur T) abgemessen,, wobei das Volumen auf 45_P4 1 C12 gallons), eingestellt wird« Die groben Fasern worden in den Sank A gegeben_ß wobei das Volumen ebenfalls auf 45?4 1 (12 gallons) einreguliert wird» Das insgesamt verwendete Beschickungs« material beträgt^ bezogen auf die Troe&enbasiSg 160 g.

Das Verfilzen wird in der in Beispiel 4 beschriebenen Arbeitsweise durchgeführte

Die Patronen werden fertigbearbeitet und in der in Beispiel 1 ■beschriebenen Weise getestet« In der nachfolgenden Tabelle ist die Wirkung einer Änderung der Menge des feinen Beschickungsmaterials auf die Schmutazurüokhaltung gezeigt _e.

Trockengewicht des feinen Beschickung^- materials* ^	Piltrationsgrad (MO nominell maximal	348O	Schmutzzurück«= haltung, g
30	27,0	34,1	112
35	26P5	34,5	164
40	26,5	349O	189
45	279O	34,0	165
50	26,5	146

Aus dieser Tabelle ist su ersehen, dass die optimale Schmutz= Zurückhaltung für proben Arizonastaub bai Verwendung von 40 g der feinen Aufschlämmung erhe.lten wird.

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Beispiel 6

Dieses Beispiel zeigt, dass das erfindung&gemässe Verfahren zur Steuerung des Anwachsens eines füyps einer Faser verwendet werden kann,, welche in verschiedenen Grossen und Längen hergestellt worden ist«

Eine 15 Denier~Viskosereyonfaser mit hoher Steifigkeit wird für diesen Zweck verwendet „ Eine derart steife Faser vermag eine Filtermatte offen zu halten^ wodurch gute Fliesseigen·» schäften erzielt werden_o Gleichzeitig neigt sie dazu» den Filtrationsgrad offen zu gestalt©n_o

Es ist zweckmässigj, ein Filter derart auszugestalten, dass es einen Flüssigkeitsstrom soweit als möglich zurückhält, während das Filter auf eine annehmbarere Porengrösse gebracht wird β

Die Faser wird mit einem dispergieren Alberni-Kraftzellstoff aufgeschrammt, wobei ein Gemisch aus 95 $> Reyon und 5 i» Alberni verwendet wird. Der Kraftzellstoff hält die feuchte faserartige Masse zusammen« Zwei Teile eines kationischen nassfesten Harzes«, bezogen auf Trookenbasis» werden zur Verbesserung der Festigkeit der Masse nach dem Trocknen und vor der Harzbehandlung zugesetzt. Die Albernifaser wird im Beispiel Nr. 1 beschriebene Die 15 Denier-Reyonfaser besitzt eine länge von 6 - 9 mm und einen Durchmesser von 52 -

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157 c=

AOμ, _a

Die Aufschlämmung wird geteilt» wobei die eine Hälfte β Minuten lang auf einem Papierherstellungsholländer sser·= kleinert wir&e Eine mikroskopische Untersuchung ergibt» dass di© Faser bei diesem Verfahren auf eine Länge von 2 = 3 aim verkürst worden ist» wobei eine bestimmte Menge ^ eines Rückstandes jsurückbleibt. Die Pasera sind ausserdem biegsamere Aus der ursprünglichen Paseraufschlämmung sowie aus elnsr Mieohung aus 50 # der ursprünglichen Paser sowie 50 $ der serkleinerten Paser werden nach üblichen Methoden Patronen h©rgesteilt» Ausserdem werden Patronen unter Anwendung des erfindungsgsmässen Verfall« rens-sowie-unter Eineats .des?'/durch.Pigur-1 wiedergegebenen Plgur mit einer groben Pasor in dem Behälter A und einer feinen Paeer in dem Behälter B hergestellte Die Volumina sowie die Vermiachungsgeschwlndlglseit entsprechen Bei=· spiel 4» wobei ein Verhältnis von groben Pasern au zerschnittenen Fasern von 50:50 aufrechterhalten wird»

Dlö Patronen werden getrocknet, mit Hara imprägniert^ gehärtet und nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode fertigbaarbaitatü In der nachfolgenden Tabelle sind die Ergebnisse dör durchgeführten. !Costs »useunraengefassti

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Jbiliches 15 Denier™ Reyon

40 $6 ©ines

iig digkeit₉ gpm {korrigiert im Hinblick auf den Öenäuaev©rlust)

16,75

neu und 50 $ eines nicht geschnittenen üblichen Materials 15 3

50 ?6 eines geschnittenen und 50 $> eines nicht geschnittenen Materials ₉ er« findungsgemässea Verfahren 14,9

Filtrationsgrad

JUU

nominell maximal

80

Schmütasurück« haltung j, g

400

55

60

190

55

280

Die nicht geschnittenen Fasern ergeben eine sehr offene Filterpatrone, Der S ohmut» zur Uckhaltungswert' ißt jedoch trügerisch,, da die g:.?öasto Schmutsmonge einfach durch die Patrone hindurch geht* Ein Schneiden der Faser Yerfcasaeict den Piltrationsgrad* Dao erfiiidungagsnifiasQ Verfahren ermöglicht die Herstellung der besten Mischung auo serschni/fctönen fasern* und zwar sowohl hinsichtlich des Filtrationsgrades als auch das Sohmutssauträck-

Es tot bekannt ρ Schalen und Srtfge durch Verformung von Pulpe sowie durch Trooknon der Vorformen₉ wslchs anschliessend press»

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BAD ORIGINAL

verformt werden» heraust©llen_o Gewöhnlich werden 3 Verformen in die Pressform eingesetzt_o Die äusseren Verformen besitzen einen hohen Harzgehalt_g um dem formling ein gutes Aussehen zu verleihen und ihn verschleissfest au machen« Die mittlere Vorform weist einen geringen Harzgehalt auf ₆ Dadurch wird eine Zähigkeit eraielt, vrabei die Kosten niedrig gehalten werden«,

■ .'■ .

Die drei Vorformen müssen aus drei verschieden grossen PiIskörpern bestehen^ damit sie gut zusammenpassen» Anfänglich passen sie zweifelsohne gut zusammen, während das Zusammen* passen nach dem Srec'men nicht mehr gut ist«, Vorformen schrumpfen oft in einem Gefüge und zerreissen beim Pressformen, so dass sie zur Herstellung von Pressformlingen nioht geeignet sind _Q

Bei dem erfindungsgemäseen Verfahren werden die drei funk« tionellen Schichten zu einer Vorform ohne Trennungslinien kombiniert, indem jeweils die Zusammensetzung der den ein» seinen Schichten entsprechenden Besohickungsmaterialien verändert wird ο Auf diese Waise wird das vorstehend ge a chi X-derte Problem hinsichtlich des Zusammenpassens gelöst»

Es soll eine Vorform ftti? eine Misohschale hergestellt werden₉ deren Halbkugel einen Durchmesser von 203 mm (8 inches) besitzt ₀ Die Verfilzungßform wird.au .diesem Zweck auf den Bo°

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den eines Zylinders mit einem !Durchmesser von 305 mm (12 inches) und einer Tiefe von 355 mm (14 inches) gesetzt₉ worauf ein Vakuum angelegt wird. Sine Kunststoffscheibe mit einem Durchmesser von 152 mm (6 inches) wird zentral 25 mm (1 inch) unterhalb des oberen Endes des kleinen Ver~ filzungsgefässes angebracht« Die Beschickungsmaterialauf'=· schlämmungen werden auf diese Scheibe geleitet, von weift eher sie auf den Yerfilzimgozylinder abtropfen_o

Zur Herstellung der Schale wird die durch Figur 2 wieder« gegebene: Apparatur verwendet. Das die Oberfläche bilden*· de Harz/Pasermatexlal wird in den Behälter A gegeben und in das obere Zuführgefäss 16a abgemessen. Das Kern-Harz« fasermaterial wird in den Behälter B gegeben und in das untere Gefäss 20 abgemessen.

Der obere Behälter wird sur Halfte unter Verwendung des gezeigten Steigrchrsystems zum Pilzen verwendet» Die Beschickung zu dem kleinen Verfilzungsgefäss wird dann auf die Kernaufschlämraung aus dem unteren Gefäss ungeschälteto Nachdem diese Aufschlämmung verbraucht ist, wird der Zufluss erneut auf den Rest der die Oberfläche bildenden Faseraufechlämmung in dem Gefäss 16a umgeschaltet,,

Das föefäss 16a enthält eine Faseraufsohlamraung; mit hohem Harzgehalt, die 100 g (bezogen auf TwckanbaBis) bei einer

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O_p2 ?Sigen Konaisßenz an folgenden Bestandteilen enthält?

15 $ Bamawollinters

25 # gebleichter Kraftsellßtoff

5 # dispergierteo Sltanöloxyd 55 # (eine Stufe) Phenolharspulver

50 g dieser Mischung werden vor der Kernauf schläramuiig und 50 g nach der Kernau-fschlämmung zum Verfilzen verwendete Das untere Gefäss, welches die Kernaufschlämmung enthält₉ weist einen Gehalt von 300 g₉ ("bezogen auf die iDroclcen«- baüie) einer AufsOhläiamung alt einer O₉4 ?Sigen Konsistenz aus folgenden Bestandteilen auf:

30 $> Baumwollinters

50 $> nicht gebleichter Kraftzelletoff

20 $> Phenolharzpulvar *

Diese Aufschläiomung wird vollständig zur Herstellung des zähen Kerns der Misohsohale axisgefilKto

liaoh der !Fertigstellung der Vorform wird der kleine Verfilsungözylinder abgesogen und die Vorform abgedeckte Si« wird aneohlleseend von dem Piltersieb mittels eines Luftstoßses aus komprimierter Luft entfernt Die Vorform wird bei einer 3#igen Peuohtigkalt in einem auf einer !ßemperatur

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von 66°0 (150⁰I¹) gehaltenen Ofen getrocknet und 5 Minuten lang bei 149⁰O (300⁰S¹) unter einem Brucin von 56,2 kg/em² (800 pal) pressverformtο Dabei wird eine feste, attraktive Schale erhalten.

Es ist darauf hinzuweisen» dasβ durch die Verwendung des .dritten Gefässes₉ welches in figur 2 gezeigt wird, eine dritte Komponente in die Harssfaser eingeführt werden kanne

Dieses Beispiel zeigt* wie eine verbesserte (Trockenkammer für ein Automobilerhitzungssysteiu nach dem erfindungsgemassen Verfahren aus einer Pulpe hergestellt werden kann«

Einer der Nachteile von aus Pulpe hergestellten und getrockneten Gegenständen besteht in ihrer rauhen und wenig attraktiven Oberfläche_β Ein Vorschlag zur lösung dieses Problems wird in der US-Patentschrift 3 253 970 gegeben. Die vorgeeohlagene Lösung ermöglicht jedoch ein Abschälen sowie eine Entaohiohtung. Das erfindungsgemäsee Verfahren ermöglich,!; es, dass die Faser, welche die Oberfläche bildet, ein integraler Seil der Vorform wird, so dass eine Sntsohlohtung vermieden wird.

Die Trockenkammer wird in dem kloinen öefäss durch Verfilzen hergestelltο Es hat sioh dabei als notwendig er*

109825/0546 BADORIQiNAL

■ wieae&j, dass dieses Gefäss nicht m©hr ale das 15^öfache des Volumens des angemchsenen Pilses besitzt,, damit eine schnelle Verfügung durchgeführt und eine Ablagerung der Pasermischungen in. dem MaSe₉ in welchem sie hergestellt weräen_s durchgeführt werden kann«, Es ist besser„ wenn das Yo-1-umien nicht mohr als das 5-fache desjenigen des Pilzes beträgt ο Auf der anderen Seite werden über dem anwachsenden Pilz Abstände von 50 und 76 mm (2 und 3 ijach) vorgesehene β damit sich die zuletzt aufgebrachte Paser in entsprechender Weise ablagern kann_o

Das kleine Gefäss wird durch eine Leitung nach der in Beispiel 1 beschriebenen Weise mit Wasser versorgte

Es wird die durch Pigur 1 wiedergegebene Apparatur verwendet, wobei die nachstehend angegebene Aufschlämmung in einer 0,1.5 #igen Konsistenz in den unteren Behälter einge- μ messen wird:

15Og Northern-Kraftzellstoff (Irookenbasis) 20 g zermahlenes Holz
20 g zerschnitzeltes Holz
40 g In einer Hammermühle zerkleinerter Lappen

Folgende Aufschlämmung wird in den oberen Behälter in einer Konsistenz von 0,1 $ &bg©m®ssens

1 09825 /05 4 6

35 g eines gebleichten Horthern-Kraftzsllstoffes 23 g eines gebleichten und vermshie&en Holzes_c

Bas kleine Terfilisungsgefäes wird mit Wasser gefüllt, worauf der Wasserstrom derart eingestellt wlrd_p dass das Verfilssungswerkseug in eingetauchtem Zustand gehalten wird» Das BeschiGkungsmaterial aus dem unteren Behälter wird in das Ver» filzungsgefäss gebracht und ausgefilzte Nachdem es verbraucht ist, wird auf das zur Herstellung der Oberfläche dienende Beschickungsmaterial aus dem oberen Behälter umgesohaltetg wobei dieses auf die Vorform aufwachst₀ Das ganze abgemessene Beschiokungsmaterial wird ausgefilzt„

Der Zylinder wird abgezogen, worauf die Vorform in erhitzte belüftete Formen gegeben und unter einem Druck von 1,05 kg/cm {15 psi) getrocknet wird«, Die Vorform wird ansohliessend in Lack eingetaucht und zur Erzielung von Festigkeit gebrannt₀ Durch die Verwendung der die Oberfläche bildenden Faser wird eine merkliche Verbesserung des Aussehens erzielt«

Es ist darauf hinzuweisen, dass bei der unter Pressen erfolgenden trocknung einer nassen Vorform in festen Irockenforraen das Gewicht der Vorform kritisch ist„ Zu schwere Vorformen quetschen eich in vertikale Hohlräume» so dass die Verformungswerkaeuge nicht sohliessen oder die Vorform «erreissto Sind die Vorformen zu leicht» dann werden Ihre vertikalen

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nicht attsaMaengedrttekt« Das erfinduagsgenäsee Verfahren!, bei deeBdXL !Durc&^lhrung alle abgemessenen !fasern ausgehilz.t werden, ist imter aii.deram üealialb besonders wertvoll, fla'exakte Tösfosjagewloiite, wolciie von grosser Bedeu-■Irung iuina_? arsiel-i; wordQii kuxtsen» 30 dass die Verformen in. Im w©aentliol?.©a gloiclaijaäßslgös Weis© getroolmet und verpresst ¥©2?d©n 'Jsttn&en.o

109825/0546

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Herstellung faserartiger Gegenstände» dadurch gekennzeichnet! dass eine Aufschlämmung aus einem in Xeilohenform vorliegenden Material in einem flüssigen !Eräger hergestellt wird, eine vorherbestimmte Menge dieser Auf -sohlämmung einem Gefäss zugeführt wird» in welchem eine einen Gegenstand bildende Einrichtung enthalten ist und im wesentlichen das ganze in form von Sinzelteilohen vorliegende Material in der angegebenen Menge auf der formgebenden Einrichtung abgeschieden wird» wobei in dem Behälter eine derartige Hüssigkeitsmenge aufrechterhalten wird, dass die formbildende Einrichtung während der Ablagerung dauernd in eingetauchtem Zustand verbleibt»

   2, Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von in Form von Sinzelteilohen vorliegenden Besohiolcungsmaterialien unterschiedlichen Charakters in einem flüssigen Vehikel hergestellt wird» ein· vorherbestimmte Menge eines jeden Besohiokungsmateriaie abgemessen wird» die abgemessenen Mengen in einer vorher«· bestimmten folge einer einen Gegenstand bildenden Ii*- richtung zugeführt wird unlim wesentlichen da« ganze in form von Einzelteilchen vorliegende Material in der abgemessenen Menge auf dtr foragebenden iinriohtung Ja der

   109825/0546 ^BAD ORIGINAL

   vorherbestimmten Folge abgelagert wird.

   3ο Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet» dass wenigstens eines der in Form von Einzelteilohen vorliegenden Materialien aus Öellulosefasera besteht·

   4ο Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,

   dass wenigstens eines der in Form von Einzelteilchen ™ vorliegenden Materialien aus Wollfasern besteht.

   β Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl verschiedener Beschickungsmaterialien in einem flüssigen Vehikel hergestellt wird, wo« bei jedes der Besohickungsmaterlalien eine Auf» schlämmung aus in Form von Einzelteilchen vorliegenden Materialien mit verschiedenen Eigenschaf ten enthält, eine vorherbestimmte Menge eines jeden Beschickungsmaterials abgemessen wird, wobei die abgemessenen Mengen insgesamt im wesentlichen das ganze in Xeilchenform vorliegende Material enthalten, welches zur Bildung eines Gegenstandes erforderlich ist, in einer vorher« bestimmten Reihenfolge jede der abgemessenen Längen einer einen Gegenstand bildenden Einrichtung eugeführt wird, wobei die den Gegenstand bildende Einrichtung im wesentlichen in einer Flüssigkeit während der Zuführung der abgemessenen Mengen eingetaucht ist, und im wesent-

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   lichen das ganse in Form von Einzelteilchen vorliegende Material auf der formgebenden Einrichtung, während die» se sich in eingetauchtem Zustand befindet» abgelagert wird»

   6, Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Ablagerung des Materials in einer bestimmten Reihenfolge erfolgtj wobei im wesentlichen die ganze Menge eines Beschickungsmaterials vor der Ablagerung eines nachfolgend aufgeschichteten faserartigen Materials ab» gelagert wird»

   7ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anwachsen eines porösen Körpers auf eine mit Löchern versehene formgebendo Einrichtung die formgebende Ein« richtung in einen Behälter eingebracht wird, in einer flüssigen Vehikelmengeο die im wesentlichen frei von in Form von Einzelteilchen vorliegenden Materialien ist» eingetaucht wird» dem Behälter eine vorherbestimmte Menge eines faserartigen Materials zugeführt wird, die dazu ausreicht, den porösen Körper zu bilden und das flüssige Vehikel durch die formgebende Einrichtung zum Anwaohsen des gesamten faserartigen Materials auf der formgebenden Einrichtung durch diese fliessen gelassen wird, wobei die formgebende Einrichtung während dta ganzen Anwachsens in eingetauchtem Zustand gehalten wird.

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   Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet₉ dass der Plüssigkeitsspisgel in dem Behälter nach Beendigung des Anwachsens das Körpers abgesenkt wird _g worauf der Körper ohne !Durohfuhren durch die Flüssigkeit entfernt werden

   9ο Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl vorherbestimmter Mengen faserartiger Ma=- terialien mit physikalisch differenzierten Eigenschaft ten nacheinander dem Behälter zugeführt und der Reihe nach auf der formgebenden Einrichtung anwachsen gelassen wird.

   Verfahren nach Anspruch 5» dauuroh gekennzeichnet, dass die Zufuhr der Materialien während des Anwachsens gemäss einer vorherbestimmten Abstimmung von sowohl der Huf« einanderfolge ale auch der verwendeten relativen Mengen verändert wirdo

   ο Verfahren naoh Anspruoh 7» dadurch gekennzeichnet» dass das Volumen der flüssigkeit in dem Behälter nicht das 40-fache des Volumens der formgebenden Einrichtung sowie des auf dieser angewachsenen Körpers Übertrifft,

   12c Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemüse Anspruch 1 - 11, gekennzeichnet durch einen Behälter für

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   die Aufnahme des Besohlckungsmaterials, eine formge« bende Einrichtung, die in dem Behälter angebracht ist« eine Einrichtung» um die formgebende Einrichtung kontinuierlich in der flüssigkeit eingetaucht zu halten, eine Einrichtung für die Lagerung des Beschickungsmaterials, eine Einrichtung für die Zuführung einer bestimmten Menge dee Beschickungsmaterials in den Behälter, wobei die Menge derart ist, dass sie nur eine solche Menge an in Form von Einzelteilchen vorliegendem Material enthält, das für die Bildung des Körpers erforderlich ist, und eine Einrichtung zur Ermöglichung des Durohfliessens der flüssigkeit duroh die formgebende Einrichtung zur Ablagerung von im wesentlichen der ganzen Menge des in Form von Einzel·« teilchen vorliegenden Materials auf dieser Einrieh«· tung.

   13o Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Behälter für die Aufnahme des Beschiokungsma« terials, eine formgebende Einrichtung, die in dem Behälter angebracht ist, eine Einrichtung, um die formgebende Einrichtung in einer von in form von Einzelteil ohen vorliegendem Material freien flüssigkeit eingetaucht zu halten, eine Einrichtung für die getrennte Lagerung eines jeden der Besohiokungematerialien, eine Einrichtung zum Abmessen einer vorherbe-

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   stimmten Menge eines jeden Beschickungsmaterials _g eine Einrichtung für die Zuführung einer jeden abgemessenen Menge des Beschickungsmaterials in einer vorherbestimmten Reihenfolge in die Behälter sowie eine Einrichtung zur Ermöglichung des Durchfliessens von Flüssigkeit durch die formgebende Einrichtung zur Ablagerung von im wesentlichen der ganzen Menge des in Form von Einzelteilchen vorliegenden Materials auf der formgebenden ' Λ Einrichtung in einer vorherbestimmten Reihenfolge»

   14« Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Behälter für die Aufnahme des Beechickungsmaterials, eine formgebende Einrichtung, die in dem Behälter angebracht ist, eine Einrichtung,, um die formgebende Einrichtung dauernd in einer von in Form von Einzelteilchen vorliegendem Material freien Flüssigkeit eingetaucht zu hai·* ten, eine Einrichtung zur getrennten lagerung eines je- ä den der Beschickungsmaterialien, eine Einrichtung zum Abmessen einer vorherbestimmten Menge eines jeden Beschickungsmaterials, eine Einrichtung zur Zuführung einer jeden abgemessenen Besohickungematerialmenge in einer vorherbestimmten Reihenfolge in den Behälter, wobei diese Zuführungseinrichtung eine Einrichtung zum Vermischen aufeinanderfolgender BesohJLokungsmaterialien in vorherbestimmten Mengen und Reihenfolgen aufweist, und eine Einrichtung zur Erzielung einer Ablagerung von ■

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   im wesentlichen der ganzen Menge des in Form von Einzelteilchen vorliegenden Materials in den Beschiokungsma» terialien auf der formgebenden Einrichtung in einer vorherbestimmten Reihenfolge_o

   15« Vorrichtung nach Anspruch 12» gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Behältern, welche der Anzahl der Beschickungsmaterialien entsprechen,, eine Einrichtung zur Zuführung einer vorherbestimmten Menge des jeweiligen Beschickungsmaterials in den jeweiligen Behälter, wobei jeder !Tank eine Leitung mit einer das Pliessen steuernden Einrichtung besitzt, um die lanks in Reihe miteinander verbin« den zu können, einen Behälter, in welchem eine mit Löchern versehene formgebende Vorrichtung zur Aufnahme der Beschickungsmaterialien angebracht ist, wobei wenigstens einer der Tanks eine Leitung mit einer das Fliessen steuernden Einrichtung besitzt, welche ihn mit dem Behälter verbindet, und eine Einrichtung zur Steuerung der Fliessgeschwindigkeit des Beschiokungsmaterials aus dem letzten Tank in den Behälter sowie der Anwachsgesohwindigkeit des in Teilohenform vorliegenden Materials in dem Besohickungsmaterial, so dass im wesentlichen die ganze Menge des in Form von Einzel teilchen vorliegenden Beschickungsmaterials in einer bestimmten Reihenfolge abgelagert wird.

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   16o Vorrichtung nach Anspruch 1ü>₀ dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zur Zufuhr der Besohickungsmaterialien in den Behälter in einer vorherbestimmten Ralhenfelge besitzt₀

   17c Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet? dass sie eine Einrichtung besitzt, um die mit Löchern versehene formgebende Einrichtung kontinuierlich In der Flüssigkeit eingetaucht zu halten«

   18ο Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vakuumeinriohtung besitzt» um das Fliessen der Flüssigkeit durch die mit Löchern versehene form» gebende Einrichtung zur Ablagerung des in Form von Einzelteilchen vorliegenden Materials auf dieser Einrichtung zu ermöglichen«

   19. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zur änderung der Dichte des Besohiokungsmaterlals in den Behältern besitzt₀

   20a Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Leitung mit einer das Fllessen koatrollioren den Einrichtung zum Verbinden nicht in Heihe geschalteter Tanke besitzt, so dass Tanke unter Überspringung anderer Sänke verbunden werden können.

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   21o Torrichtimg nach Anspruch 15₉ dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ssur Aufnahme der Aufschlämmung ein Volumen besitzt, welches nicht auf einmal die Gesamtmenge der Aufschlämmung enthalten kann, die für das Anwachsen erforderlich isto .

   ο Durch Anwachsen gemäss dem Verfahren von Anspruch 1 hergestellter Gegenstand» gekennzeichnet durch ein in Porm von Einsei teilchen vorliegendes Material, welohes von Oberfläche zu Oberfläche derart variiert, dass die Dichte und das Gewicht des Gegenstandes derart be« stimmt werden« dass der Durchmesser und die Konfiguration des Gegenstandes variieren«,

   23o Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass er gemäss Anspruch 2 hergestellt worden ist und aus in form von Einzel teilchen vorliegenden Materialien alt einer Vielzahl von verschiedenen Eigenschaften besteht, die auf» einanderfolgend von Oberfläche zu Oberfläche abgelagert worden sind.

   24. Gegenstand nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das in Form von Einzel teilchen vorliegende Material in einer vorherbestimmten Reihenfolge in verschiedenen Mengen abgelagert worden ist.

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   1.7B1322

   25. Gegenstand nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet» dass er aus einem porösen Tiefenfilter besteht, dessen innere Oberfläche aus einem feinen, in Perm von Bin«= zeltsilehen vorliegenden Material besteht, w&b.rend sich die äussere Oberfläche aus einem groben, in Form von Einzelteilchen vorliegenden Material zusammen«» setzte

   26o Gegenstand nach Anspruch 22_s dadurch gekennzeichnet« dass er aus einem porösen Siefenfilter besteht, dessen innere Oberfläche aus groben, in Form von Einzelteil« chen vorliegenden Material besteht, während sich die äussere Oberfläche aus einem feinen, in Form von Einssei teilchen vorliegenden Material zusammensetzt<.

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