DE2128316A1 - Poröser Körper mit Randversteifung sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung - Google Patents
Poröser Körper mit Randversteifung sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren HerstellungInfo
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Description
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN
7. Juni 1971
W· 40532/71
Norit N,V.
Amsterdam (Niederlande)
Amsterdam (Niederlande)
Poröser Körper mit Randversteifung sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf einen porösen Körper, der dazu dient,
als Siebelement in eine Siebvorrichtung eingebaut au werden.
Siebeleraente können bestehen aus in eine bestimmte Form gebrachten
gebundenen Körnern, z.B. Körnern aus Aktivkohle, Silikagel, natürlichen
oder synthetischen Ionenaustauschern, natürlichen oder synthetischen Molekularsieben,
Lavakörnern, Silikagelkörnern oder Aluminiumoxydgelkörnern, Kunststofkörnern,
Metall- oder Glaskörnern. Diese Körner, können durch Verkitten oder Versintern zu Siebolementen gebunden sein. Auch können die Siebclemente
aus Fasermaterialien zusammengesetzt sein, deren Fasern durch Verflechtung
oder mit Hilfe eines Bindemittels, mitunter auch· durch Versintern, gebunden
sein können. YJeitrr können Siebelemente noch aus einem aufgeschäumten Materie!
mit offenen Zellen, ζ.Ί-, aus einem Kunststoff schaum hergestellt sein.
Siebelementc "können mehrere Formen haben, 'j.B. die einer rechteckigen
oder runden Platte, welche Form durch einen geringen Strömungswiderstand gekennzeichnet ist, oder aber die eines Stabes, der in Achsialrichtung" durchströmt
wird. Weiter die eines in Radialrichtung aurc-iströmten Hohlötabs oder
Bechers.
Abhängig von den benutzten Körnern oder Fasern oder aber von dem benutzten
Schiiummiteii?.l werden die Sicbelerr.enty leijititat, um Festkörper aus
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gasförmigen oder flüssigen Stoffen auszuscheiden, oder in Gas oder in einer
Flüssigkeit gelöste Stoffe daraus zu entfernen oder um Ionenaus dem durch. das
Siebelement hindurchgeführten Material zu entfernen. ■?„
Aus der Art der Funktion eines Siebelements folgt, dass die Kontaktstellen, an denen die Körner oder Fasern entweder durch Verkitten oder V.er— '
sintern miteinander verbunden sind, möglichst klein gewählt werden, während
"bei Schaummaterial asit offenen Zellen dag Volum der Zellenwände im Verhältnis :,:
zu dem Zelleninhalt möglichst gering gewählt werden wird. Folglich ist ein
. Siebelement im allgemeinen ein schwacher Gegenstand, der bei der Handhabung groBse Gefahr läuft, beschädigt zu werden, vor allem am Rande. Das trifft
insbesondere für Siebelemente in Form dünner Platten au, und besonders dann,
wenn diese Platten aus miteinander verleimten Körnern zusammengesetzt sind.
Es wird mithin, ohne dass dennoch der Erfindungsumfang eingeschränkt wird«
im Nachfolgenden die Erfindung für plattenförmige Siebelemente - besprochen.
t Die Erfindung soll obige Bachteile poröser Körper, insbesondere plattenförmiger
poröser Körper vermeiden. Dazu ist eine poröse Platte gemäsz der
Erfindung versehen mit einem versteiften Rand, der dadurch erhalten worden.
ist, dass der Randbsreich mit einem anderen Stoff ausgefüllt ist. Der Randbereich erhält dadurch den Charakter eines massiven Balkens ,wodurch die Platte
besser gegen Bruch und Beschädigungen, insbesondere des Randes, beständig ist. . " " ■.-_■„.
Bei einer Vorzugsausführungsform wird für den Füllstoff ein Elastomeres
gewählt, das bis über die Grenzfläche des Randbereichs hervorragt, und zwar .
derart, dass elastische Streifen gebildet werden, die einen noch besseren \
Schutz der Ränder ergeben, jedoch ausserdem beim Einbau in eine Siebvorrichtung
als Packung dienen. Letzteres ist auch beim Austauschen· von Siebplatten
k wichtig, weil sich dadurch die schwierigen und zeitraubenden Arbeiten mit
losen Packungen erübrigen. .
Bei einer weiteren Vorf.ugsausführungsforin wird als Füllstoff ein aufgeschäumtes Elastomeres gewählt, dessen Aussenschicht eine geschlossene Haut
bildet.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Anordnung der Randversteifung. Dieses Verfahren wird dadurch gekennzeichnet,
dass man die Platte an den Rändern in eine Fonmnatrize einschliesst, in
die gebildete Foi-mhöhiung einen im flüssigen Zustand befindlichen härtenderv
Stoff in einer solchen Menge einbringt, dass die Formhöhlung ganz gefüllt
wird und der Stoff eiEigermassen in die porösa Platte eindringt, worauf man
den Stoff erhärten lasst und die Platte aus der Matrize herausnimmt. Es ist
dabei dafür zu E.cvgcn, dass eine gleichmässige Eindringtiefe des härtenden
Stoffes erhalten wird, wozu erfindungsremäss der härtende Stoff praktisch
■' . ._. 209853/01 94
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gleichzeitig an mehreren Punkten am Umfang der Formhöhlung eingebracht wird.
Eine andere Weise, dafür zu sorgen, dass der Stoff nicht weiter als über
einen "bestimmten gewünschten Abstand in die poröse Platte eindringt, besteht
darin, dass ein derart zeitig erhärtender Stoff benutzt wird, dass die Erhärtung eben dann erfolgt, nachdem der Stoff über den gewünschten Abstand
in die poröse Platte eingedrungen ist, so dass ein weiteres Eindringen nicht mehr erfolgt.
Auch kann die Tiefe, über welche der-Füllstoff in die poröse Platte
eindringt, dadurch reguliert werden, dass man die Matrize mit Platten versieht,
welche die grossen Aussenf lachen der porösen Platte, wenn sie in die Matrize eingespannt ist, abdecken. Beim Einschliessen der Füllmasse in die
Formhöhlung der Matrize wird durch die Gesamtabschliessung der porösen Platte
der Druck der darin vorhandenen Luft erhöht, wodurch in einem bestimmten Moment ein tieferes Eindringen der Füllmasse verhindert wird. Erforderlichenfalls
kann die Abdeckplatte mit einem Anschluss versehen werden, durch den hindurch man die entstehende Druckerhöhung im Innern der Matrize entweder
durch gesteuerte Gasabführung oder aber durch gesteuerte Gaszuführung regulieren
kann. - - .
Heiter kann noch, um die Tiefe, über welche der Füllstoff in die poröse
Platte eindringt, zu regulieren, erfindungsgemäss, insbesondere dann, wenn an
der Aussenseite auch Streifen gebildet wc-zä^n sollen, die Matrize mit Bandmessern
versehen werden, die beim Einschliessen der poröse Platte in die Matrize in Abstand von dem Aussenumfang der porösen Platte über eine ununterbrochene
Linie in die grossen Aussenflächen der porösen Platte eindringen.
Zur Erläuterung der Erfindung werden unter Hinweis auf die Zeichnung
einige Ausführungsbeispiele beschrieben.
Es zeigen: ■
Fig. 1 eine Draufsicht einer porösen rechteckigen Siebplatte mit Randversteifung
gemäss der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt über die Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht einer porösen scheibenförmigen Siebplatte gemäss
der Erfindung;
Fig. 4 einen Schnitt über die" Linie IV-IV in Fig. 3j
Fig. 5 eine Draufsicht und einen Teilschnitt einer Matrize zur Anordnung
einer Randversteifung an der in den Figuren 1 und 2 wiedergegebenen porös
en Platte;
Fig. 6 einen Schmitt über die Linie VI-VI der Fig. 55
Fig. 7 ei nan Schnitt über die Linie VII-VII in Fig. 5. Hier jedoch ist
eine etwas geänderte Fonnhöhlung vorhanden, und zwar eine solche, bei der die
Wände sich in Ab.-land von der Aussenwand der porösen Platte befinde! so dass
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eine Randversteifung mit aussenbefindlichen Streifen, wie in den Figuren
3 und 4 wiedergegeben, entsteht;
Fig. 8 einen Schnitt einer derart ausgebildeten Matrize, dass die
Aussenseiten der eingeschlossenen porösen Platte mitabgedeckt sind. .
Fig. 1 gibt eine poröse Platte 1 wieder, die z.B. aus gebundenen Stabkörnern aus sog. Aktivkohle zusammengesetzt ist. Der Randbereiclr ?. ist«'
mit einem Füllstoff 3 ausgefüllt, wodurch die 'Ränder der Platte den Charakter von Massivbalken erhalten haben. Wenn der Füllstoff 3 z.B. ein Elastomeres
ist, entsteht auch ein Versteifungseffekt, bleiben jedoch die Ränder
biegsam genug, um sich den Rasten in einer Siebvorrichtung anschmiegen zu können, ohne dass Bruch entsteht.
Fig· 3 gibt eine poröse "Platte vom Scheibentypus mit Randversteifung
gemäss der Erfindung wieder, welcher Typus 2.B. bei einer Gasmaske, einem
Trinkwasserfilter für den Haushalt, oder einem ähnlichen kleinen Apparat P Verwendung finden kann.
Fig. 4 gibt die Streifen 5 an der Aussenseite der Grenzfläche der
porösen Platte 1 wieder. Insbesondere dann, wenn der gewählte Füllstoff ein schaumbildendes. Elastomeres ist, wird ein guter Schutz, sowie auch eine besonders
geschmeidige Packung erhalten. '
Pig· 5 gibt eine Matrize wieder, mit der sich die Randversteifung
. gemäss der Erfindung anordnen lässt. Die Matrize ist zusammengesetzt aus
einer oberen Hälfte 12 und einer unteren Hälfte 13» Vielehe Teile mit Einspann-
Tändern 14 und 15 versehen Bind. Die Ränder 14t 15 sind mit Schliessrändern
16, 17 versehen,.die sich mit leichtem Druck auf die zvrisehen die
Teile 12 und 13 eingeschlossene poröse Platte auf klemmen. Zwischen die
Ränder 14» 16 und 15» 1? sind Bandmesser 19 eingeklemmt, die beim Schliessen
P · der Matrize Über eine bestimmte Tiefe in die poröse Platte 1 eindringen.
In der Matrize ist ein Umlaufkanal 2Ί vorhanden, der sich an mehrere
über den Umfang verteilte Stellen üb^r Zufuhrkanale 22 an die Formhöhlung
23 anschliesst. Ein Einführkanal 24 schliesst sich über einen Verweilraum
25 an den Umlaufkanal 21 an. Die p"unktion des Verweilraumes 25 ist, bei
Benutzung eines Stoffes, der ein aufgeschäumten Elastomeres bildet, die
Schaumbildung in dem Verweilraum 25 bereits anfangen zu lassen, bevor die
Masse in den Umlauf kanal 21 und Zufuhrkanäle 22 eintritt. Das schafft
die Möglichkeit, auch mit solchen Stoffen zu arbeiten, die in noch nicht aufgeschäumtem Zustand eine hohe Viskosität besitzen. Den Umlaufkanal 21
bilden beide Matrirenhälften zusammen,.derart, dass ein offener Kanal 21' in
der Matrizenhalftc 14 angeordnet ist, während die vierte Wand 21" durch
die Schliessflachfc des Matrizenteiles 14 gebildet wird. Das ermöglicht es,
beim jeweiligen öffnen der Matrize zum Lösen des Produktes die erstarrte
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• . " BAD Ö&IGJNAL
Hasse aus dem dann offenliegenden Kanal 2.1 · und aus den; Zufuhrkanälen 22.
herauszuschälen.
Wenn die Matrize nebst eingeschlossener Platte in die (nicht eingezeichnete)
Pressmaschine eingeklemmt ist und mit dem Einfuhrkanal 24 an die
Füllstoffquelle angeschlossen ist, kann man damit anfangen, die Randversteifung
vorzunehmen* Wird der Füllstoff eingepresst, sammelt er sich zunächst
in dem Vei'weilraum 25 an. Benutzt man als Füllstoff ein schaumbildendes
Elastomeres,lässt man die Schaumbildung in dem Verweilraum 25 einsetzen.
Sodann wird der Füllstoff, wenn er durch den Umlaufkanal 21 und die Zufuhrk'anäle
22 hindurchgepresst wird, in die Formhöhlung 23 einströmen, und dabei
in" den Randbareich der porösen Platte 1 eindringen und auch an dessen Aussenseite
die Streifen 5 bilden (Fig. 7), die eben weil die Bandmesser'19 vorhanden
sind, einen Endrand erhalten. Die Bandmesser 19 leisten dadurch, dass sie
Über einen bestimmten Abstand in die Platte eingedrungen sind, auch einen bestimmten
Widerstand gegen ein zu weites Eindringen des Füllstoffs in die poröse Platte.
Die in Fig. 8 abgebildete Matrize 27 besitzt Abschlussplatten 26, welche
auch die grossen Seiten der porösen Platte abdecken, wodurch bein Ein- · strömen des Füllstoffs in die Formhöhlung 23 und bei seinem Eindringen in
den Randbereich der Scheibe in dem übrigen Teil der porösen Platte der Luftdruck
ansteigt, wodurch auf den eindringenden Füllstoff ein Gegendruck eii"östeht,
wodurch sich die TCindringtiefe steuern lässt.
Um den Druck im Innern der Matrize 27 besser regulieren zu können, ist
ein Anschlussstutzen 28 vorgesehen, durch den hindurch man entweder durch
regulierte. Gasabführung oder durch regulierte Gaszuführung den Druck im Innern
der Matrize -.. beliebig regulieren kann. "
Das Endprodukt lässt sich mit Leichtigkeit und Sicherheit handhaben,
und zwar, weil die nunmehr ausgefüllten Randbereiche grössere Biege— und
Stossfestigkeit bekommen haben, während gegebenenfalls vorhandene Umhüllungsßtreifen
noch einen zusätzlichen Schutz gegen Stossbeschädigungen ergeben-.
Weiter liefert das Siebelement, das mit ihm ein Ganzes bildenden Streifen versehen ist, dadurch seine eigene zuverl äs si ge Di chturigs packung, v/ährend
-ι aussercem beim Einbringen und Austauschen der Siebelemente Anwendung
gesonderter Dichtungsmittel entfällt.
- BAD 209853/019-4"
Claims (1)
- Patentansprüche1» Poröser Körper mit Randversteifung für Siebelemente fürden Einbau in Siebvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Randversteifung der Randbereich mit einem anderen Stoff ausgefüllt ist.2. Poröser KbYper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass derFüllstoff ein Elastomeres ist, der sich "bis über die Grenzflächen des Randbereichs erstreckt und elastische Streifen bildet, die beim Einbau in eine Siebvorrichtung als Packung dienen können.3· Poröser Körper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dassder Füllstoff ein schaumbildsndes Elastomeres ist, dessen Aussenoberflache durch eine geschlossene Haut gebildet wird.4· Verfahren zur Verfestigung des Bandes eines porösen Körpers nach einemder Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass men den Körper mit seinem W Randbereich in eine Formmatrize einschliesst, in die gebildete Formhöhlung einen in flüssigen Zustand befindlichen härtenden Stoff einbringt in einer solchen Menge, dass die Forrahöhlung ganz gefüllt wird und der Stoff einigerraassen in die Platte eindringt, worauf man den Stoff erstarren lässt und den Körper aus der Matrize herausnimmt. .5· Verfahrenjiach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, dass der härtende . Stoff, damit er glcichmässig tief eindringt," praktisch gleichzeitig in mehreren Punkten am Umfang der Formhöhlung eingebracht wird.6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass einderart zeitig erstarrender Stoff benutzt wird, dass verhindert wird, dass er tiefer als über einen bestimmten gewünschten Abstand in den porösen Körper eindringt.,W 7· Verfahren nach einem der Ansprüche 4-61 dadurch gekennzeichnet, dassein Stoff benutzt wird, der nach seiner Erstarrung elastisch ist. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass en schaumbildender Stoff benutzt wird, 9· ' Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schaumbildung des schaumbildenden Stoffes einsetzen lasst', bevor dieser Stoff in die Formhöhlung eintritt. - · '10» Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach einem derAnsprüche 4-7, bestehend aus einer Leitung zur Einführung des Stoffes, die sich an eine dem Formhöhlungsumfang praktisch ganz folgende Umlaufleitung anschliessta welche durch distanzhaltende Zufuhrkanäle mit der Formhöhlung verbunden ist, Ii1 Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 8bestehend aus einer Leitung zur Einführung des Füllstoffs,welch«209 853/0 194: , 8AD ORIGINAL-7-über einen Verweilraum zur Schaumbildung des Füllstoffes an eine dem Formhöhlungsumfang praktisch ganz folgende Umlaufleitung angeschlossen ist, die durch distanzhaltende Zufuhrkanäle mit der Formhöhlung verbunden ist*12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände der Formhöhlung bei darin eingeschlossenem poröses} Körper einen "bestimmten' Abstand von der Aussenwand d«s Randbereiches des porösen Körpers aufweisen, und zwar so, dass der Füllstoff auch an der Außenseite des Eandbereichs des porösen Körpers Streifen bilde.t. · ^ -13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, gekennzeichnet durch eine Abdichtung der freien Aus senf lächert des porösen Körpers, welche die Tiefe über welche der Stoff in den Randbereich des porösen Körpers eindringt, beschränken soll.14. Vorrichtung nach Anspruch 13t dadurch gekennzeichnet, dass das Innere der Matrize eine Anschlussöffnung für gesteuerte Gasauführung oder Gasabführung zur Regulierung des Gasdrucks im Inneren der Vorrichtung aufweist.15» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-14i dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize mit Bandniessern versehen ist, die beim Einschliessen des porösen Körpers in die Matrize in Abstand_ von dom Aussenumfang des porösen Körpers über eine ununterbrochens Linie in die grosser- Aussenflächen des porösen Körpers eindringen. · - ·BAD OBlGlNAL209 853/Q 1.9Leerseite
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- 1972-06-07 IT IT25355/72A patent/IT956328B/it active
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