DE2447942B2

DE2447942B2 - Kontaktelement aus einem Kunststoff

Info

Publication number: DE2447942B2
Application number: DE2447942A
Authority: DE
Inventors: Francis E. Dahlem; Roy D. Ireland Jun.
Original assignee: American Air Filter Co Inc
Current assignee: American Air Filter Co Inc
Priority date: 1973-11-09
Filing date: 1974-10-08
Publication date: 1979-07-26
Also published as: FI54235B; IT1022470B; CS200475B2; NL7414277A; DK577574A; AR204933A1; DD116007A5; FI54235C; SE7413709L; DE2447942C3; GB1482456A; AT356069B; AU7401474A; ZA746054B; DE2447942A1; BR7409422A; CH585573A5; US3911066A; BE821205A; NO743829L

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement aus einem Kunststoff für die Verwendung in einem Wäscher mit bewegtem Bett

Wäscher, die zum Kontaktieren von Flüssigkeiten und Gasen verwendet werden, sind bereits bekannt Zu solchen Einrichtungen gehören Füllkörpertürme bzw. -säulen mit stationärem oder bewegtem Bett Der Typ mit bewegtem Bett hat eine beträchtliche Aufmerksamkeit gefunden, da es mit bewegten Betten möglich iüt, das Problem des Bettkanaleffektes zu überwinden, das bei stationären Betten auftritt. Auch bestehen bewegte Betten aus beweglichen Kcntaktelementen, die gege:n Zusammenbacken beständig sind, wenn beim Kontakt zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas ein zementartiges chemisches Produkt entsteht (z. B. entsteht beim Kontaktieren einer Calciumhydroxydlösung mit Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen Calciumsulfat, bei dem es sich um ein zementartiges Material handelt, wenn es hart geworden ist). Die Türme mit bewegtem Bett haben jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß die darin verwendeten Kontaktelemente sich ständig aneinander und an den Seitenwänden des Turmes reiben, woraus eine hohe Verschleißrate dieser Elemente resultiert.

Aus Ullmans Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 2, Seite 528 ist ein Kontaktelement der eingangs genannten Gattung bekannt. Es war jedoch nicht bekannt, Kontaktelemente aus Schaumstoffen bzw. geschäumten Kunststoffen zu verwenden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, neue Kontaktelemente für die Verwendung in einem Wäscher mit bewegtem Bett anzugeben, mit deren Hilfe das vorstehend beschriebene Verschleißproblem gelöst werden kann und die einen Betrieb der Wäscher mit bewegtem Bett über lange Zeiträume hinweg ohne übermäßigen Verschleiß der Kontaktelemente erlauben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ei:a Kontaktelement der eingangs genannten Gattung gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus einen geschlossenzelligen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,16 bis 0,32 g/cm³, einer Druckfestigkeit von 0,07 bis 0,56 kp/cm² und einem Energieabsorptionskoeffizienten von 30 bis 75%, ausgedrückt durch den Prozentsatz des statischen Rückpralls, besteht und Kugelform besitzt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Kontaktelement auf seiner Oberfläche einen Überzug aus einem nichtgeschäumten Kunststoff.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Kugel einen Durchmesser von 4,44 cm und einen 0,254 mm dicken Überzug auf.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kontaktelemente ist es möglich, die Wäscher über längere Zeiträume hinweg ohne Unterbrechung zu betreiben, als das mit

to üblichen Kontaktelementen möglich ist Diese längeren kontinuierlichen Betriebsperioden sind möglich wegen der sehr viel höheren Verschleißbeständigkeit der erfindungsgemäßen Kontaktelemente.

Die erfindungsgemäßen Kontaktelemente weisen, wie sich gezeigt hat, eine wesentlich längere Lebensdauer in einem Wäscher mit bewegtem Bett auf, wodurch es möglich ist einen solchen Wäscher ununterbrochen kontinuierlich zu betreiben, ohne daß eine Wartung oder Instandhaltung erforderlich ist Dadurch können die Betriebskosten der Wäscher gesenkt werden, so daß sie auf wirtschaftliche Weise für die Luftreinigung nutzbar gemacht werden können.

Das für die Herstellung des erfindungsgemäßen Kontaktelementes bevorzugt verwendete polymere Harzmaterial wird durch verschiedene physikalische Eigenschaften definiert. Für die Definition dieser Eigenschaften und für die Bewertung verschiedener Materialien zur Bestimmung ihrer Eignung für die Verwendung als Kontaktelement in einem mobilen Bett

jo wurden verschiedene Testverfahren angewendet Nachfolgend wird eine Zusammenfassung der jeweils angewendeten Testverfahren angegeben. Zu den bewerteten Materialien gehörten insbesondere hohle Propylenkugeln, beschichtete und unbeschichtete Vinylschaumkugeln mit geschlossenen Zellen und Polypropylenschaumkugeln mit geschlossenen Zellen. Die angewendeten Testverfahren waren die folgenden:

a) Druckfestigkeit

Kontaktelementproben aus geschlossenzelligen Kugeln aus geschäumtem Polyvinylchlorid mit nichtgeschäumtem Polyvinylchlorid-Außenüberzug, die gemäß ihren unterschiedlichen Herstellungsbedingungen mit A-D bezeichnet werden, wurden auf ihre Druckfestigkeit hin untersucht durch Bestimmung des Gewichtes, das erforderlich war, um sie auf 25% zusarr.menzudrükken (zu verformen). Das zur Bestimmung der Druckfestigkeit angewendete Grundverfahren ist in ASTM D-1667-64 angegeben. Die Testproben wurden nach diesem ASTM-Verfahren hergestellt. Im Prinzip werden dabei die Proben unter einen flachen Indentorfuß (Druckkörperfuß) gelegt. Dann werden auf eine an dem indentorfuß befestigte geeignete Plattform Gewichte aufgelegt und das zum Zusammendrücken der Probe auf 25% seiner ursprünglichen Höhe erforderliche Gewicht wird bestimmt. Die für diesen Test verwendete Vorrichtung bestand aus einem flachen Indentorfuß mit einem Durchmesser von 3,81 cm der auf einer Welle mit einem Durchmesser von 3,18 cm und einer Länge von 35,56 cm befestigt war, die an ihrem gegenüberliegenden Ende eine 15,24 cm χ 15,24 cm große Platte einer Dicke von 3,56 μηι aufwies. Der Indentorwellenabschnitt wurde in eine vertikale Anlage eingesetzt und

b^r> darin von einem festen Trägerarm mit einer mit Kohlenstoff gefüllten Bronzebüchse festgehalten, die einen für die Umgebung der Welle ausreichenden Innendurchmesser aufwies, um die Reibung während

des Tests minimal zu halten. Die an der Spitze der Rohrleitung befestigte flache Platte wurde so in einer horizontalen Ebene gehalten und als Plattform zum Auflegen der für das Zusammendrücken der Testproben verwendeten bekannten Gewichte verwendet. Alle Gewichte wurden über der Verbindungswelle zentriert, um die Reibungseffekte während der Tests minimal zu halten.

b) Messung der Porengröße

Die Messung der Porengröße wurde bei einem Schaummaterial mit geschlossenen Zellen durchgeführt, das auf seine Eignung für Kontaktelemente mit bewegtem Bett untersucht wurde. Die Testproben für die Porengrößenmessung entsprechen den Testproben für die Messung der Druckfestigkeit und wurden aus geformten kugelförmigen Kontaktelementen hergestellt, indem man zuerst die Kugel einfror und dann einen Abschnitt mit einem kreisförmigen Querschnitt einer Dicke von etwa 0,159 bis etwa 0318 cm durch das Zentrum der Kugel herausschnitt Diese Proben wurden auf den Objektträger eines Binokularmikroskops gelegt und unter 35facher Vergrößerung durch ein Meßokular betrachtet Die Probe wurde mittels einer oberhalb des Objektträgers angebrachten Lichtquelle, die auf den Objektträger gerichtet war, normal belichtet Bei einer anderen Ausführungsform wurde ein Teil der Proben in der Weise belichtet, daß man die Lichtquelle un terhalb des Objektträgers anbrachte und das Licht direkt auf die Probe richtete. Die Porengrößenmessungen wurden durchgeführt durch Messung der maximalen ::nd minimalen Dimensionen einer repräsentativen Probe der Poren. Die Messungen wurden bei ausgewählten Poren entlang des Durchmessers des kreisförmigen Querschnittes der kugelförmigen Kontaktelementprobe durchgeführt.

c) Dichtemessung

Die Dichte der Kontaktelemente wurde bestimmt durch Messung des Durchmessers eines Kontaktelementes und Bestimmung des Gewichtes des gleichen Kontaktelementes. Die Dichtemessungen wurden mit einer Probe aus 10 Kontaktelementen, von denen jedes aus dem vorgeschlagenen Fabrikationsmaterial wie in den vorstehend erwähnten Tests sowie zwei weiteren Proben bestand, durchgeführt Die Durchmessermessungen wurden mit einem Mikrometer auf eine Genauigkeit von ±0,000254 cm durchgeführt. Die Gewichte der Kontaktelemente wurden mit einer Gramm-Waage auf eine Genauigkeit von ±0,001 Gramm bestimmt. Die angegebenen üichtemessungen beziehen sich auf das durchschnittliche Gewicht und den durchschnittlichen Durchmesser jedes Kontaktelementtyps.

d) Beschleunigte Trockenverschleißtests

Jedes Kontaktelement wurde in einer trockenen Umgebung einem beschleunigten Verschleißtest unterworfen. Zweck dieses Tests war es, die relative Verschleißrate (Verschleißgeschwindigkeit) von aus verschiedenen polymeren Harzmaterialien hergestellten Kontaktelementen unter ähnlichen Testbedingungen zu bestimmen. Die Vorrichtung zur Durchführung des beschleunigten Trockenverschleißtests bestand aus einem Zylinder mit einem Durchmesser von 38,1 cm und einer Höhe von 38,1 cm, der auf einer konischen Unterlage befestigt war. Im Innern des unteren Endes des Zylinders war eine mit einem Motor angetriebene rotierende Grundplatte installiert Die Grundplatte rotierte mit einer konstanten Geschwindigkeit von 90 UpM. Diese Grundplatte bestand aus einem Flügelrad, das so befestigt war, daß bei der Betrachtung seiner horizontalen Position die Aufstroiuseite auf dem Boden angeordnet war. Die Aufstromseite stand in Strömungsverbindung mit einem Gebläse das mit einem unterhalb des Zylinders angeordneten Rad ausgestattet war. In den Einlaß des Gebläses wurde Luft eingeführt und in

ίο den Einlaß der Flügelrad-Grundplatte abgeführt und dann radial innerhalb des Zylinders um den Umfang des Flügelrades geleitet Das obere Ende des vertikal befestigten Zylinders war mit einer geschäumten Kunststoffplatte mit einer offenen Räche von mehr als 80% bedeckt um die Luft herauszulassen, jedoch die kugelförmigen Füllmaterialien innerhalb der Testeinheit zurückzuhalten. Der innere Umfang des Zylinders und die Oberseite der rotierenden Grundplatte wurden mit einem Aluminiumoxyd-Schmirgelpapier bedeckt Dieses Schmirgelpapier wurde vor Beginn der Untersuchung jeder neuen Probe der Kontaktelemente ersetzt. Die Gesamtzeit innerhalb der die Kontaktelemente diesen beschleunigten Verschleißbedingungen unterworfen worden waren, wurde mit einem elektrischen Zeitgeber aufgezeichnet, der nur dann betätigt (erregt) wurde, wenn der Antriebsmotor der rotierenden Grundplatte in Betrieb war.

e) Verschleißtests in einem Prototyp-Wäscher
mit bewegtem Bett

Der Zweck dieses Tests war der, die Lebensdauer (Gebrauchsdauer) von Kontaktelementen zu bestimmen, wenn sie den simulierten Betriebsbedingungen eines Wäschers mit bewegtem Bett ausgesetzt wurden. Der verwendete Wäscher ähnelte der in der US-PS 38 10 348 beschriebenen Wäscheranordnung. Luft von Umgebungsbedingungen wurde in Aufwärtsrichtung durch den Wäscher geleitet, um das Bett der Kontaktelemente aufzuwirbeln. Wenn die einzelnen Elemente nach oben durch die Waschzone wanderten, wurden sie mit Tröpfchen einer aus 4 Gew.-% Flugasche, 6 Gew.-% Gips und 90 Gew.-% Wasser bestehenden Aufschlämmung kontaktiert Diese Tröpfchen wurden in den Luft-Gegenstrom unter einem Winkel von 45° gegenüber der Vertikalen eingesprüht. Das Verhältnis zwischen der Strömungsgeschwindigkeit der Aufschlämmung und der Luft wurde während der Testperiode im wesentlichen konstant gehalten.

Über einen längeren Zeitraum hinweg wurde der tatsächliche Verschleiß der Kontaktelemente bestimmt Der bei den Kontaktelementen aufgetretene Verschleiß wurde bestimmt durch Messung des Durchmessers einer repräsentativen Anzahl von kugelförmigen Kontaktelementen. die aus dem dem Test unterzogenen Bett entnommen wurden. Eine Abnahme des durchschnittlichen Durchmessers der kugelförmigen Kontaktelemente wurde zur Berechnung der Verringerung der Oberflächengröße über die Testperiode verwendet.

bo Die Durchmessermessungen wuiden mit einem Mikrometer auf eine Genauigkeit von ±0,000254 cm durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Verschleißtests wurden in Beziehung zu den Ergebnissen gesetzt, die in denweiter ober, beschriebenen beschleunigten Verschleißtests

b5 erhalten wurden. Die dabei erhaltenen Daten zeigen, daß eine beschleunigte Verschleißdauer von 1 Stunde einem lOstündigen Verschleiß in dem Wäscher entspricht.

f) Energieabsorptionstests

Es wurden Tests mit verschiedenen geschäumten kinetische Test bestand darin, daß die geformten

Materialien mit geschlossenen Zellen entsprechend den 5 Kontaktelemente aus einer festgelegten Höhe auf eine

Proben A—D der Tests a) bis c) oben durchgeführt, um bekannte Feststoffoberfläche fallen gelassen wurden

ihre Energieabsorptionseigenschaften zu bestimmen. Es und daß die Rückprallhöhe jeder Probe bestimmt

wurde ein statischer Test durchgeführt entsprechend wurde. Bei den in diesen Tests verwendeten geformten

den in der US-Department of Defense military Kugeln handelte es sich um Kontaktelemente mit einem

specification M1L-P-12140B näher beschriebenen Ver- 10 nominellen Durchmesser von 4,44 cm. Die nominellen

fahren. Der Test bestand im Prinzip darin, daß eine Dichten der untersuchten Materialien sind in der

Stahlkugel mit einem bekannten Gewicht auf eine flache folgenden Tabelle IV zusammengestellt

Platte aus dem zu untersuchenden Material fallen In den folgenden Tabellen sind die in den oben

gelassen wurde. Außerdem wurde mit den geformten beschriebenen verschiedenen Tests erhaltenen Ergeb-

Kugeln oder Kontaktelementen aus den verschiedenen 15 nisse zusammengefaßt.
Materialien ein kinetischer Test durchgeführt. Der

Tabelle 1	Durchschnittliche Zylinderquer	Gewicht zum Zusammenpressen der	Druckfestigkeit
Drucktestdaten	schnittsfläche	Zylinderhöhe auf 25%
Probe	in cm²	in kg	in kg/cm
	2,503988	2,504	0,3599
	2,480906	2,20124	0,3476
A	2,447318	5,153845	0,8247
B	2,397857	10,663483	1,7580
C
D

Die Porengrößenmessungen der jeweiligen Proben wurden entsprechend den oben beschriebenen Testverfahren zur Messung der Porengröße durchgeführt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II angegeben.

Tabelle II
Porengröße

Probe Porendimensionen durchschnitt- Bereich (durchschnittliche)

licher Größe Hautdicke

in cm in cm in cm

D 243 XlO"⁶ 132-280 XlO"⁶ 93 XlO"⁶

Bemerkungen: dünne Haut - dickere Schicht von Zellen unter der Haut, sehr kleine Zellen im Zentrum.

C 220 XlO"⁶ 66-525 XlO"⁶ 44,6 XlO"⁶

Bemerkungen: kleine langgestreckte Poren in der Nähe der Haut, große unregelmäßig geformte Zellen nach der Schicht - das Zentrum wies Zellen einer gleichmäßigen Größe und Gestalt auf.

A 139XI0"⁶ 56,r-2865<lft"^fr 68,4Xlft"⁶

Bemerkungen: gleichmäßige äußere Haut, darunter eine dünne Schicht aus winzigen Zellen - anschließend sehr große Zellen, das Zentrum wies kleinere Zellen auf als die Umgebung.

B I80X10"⁶- 62^-3-71 X lft"⁶ W^X-IO"*

Bemerkungen: dünne Haut - dicke Schicht aus winzigen Zellen - dann große Zellen, die den Rest des Querschnfttes-ausmachten.

Die Dichte der Korrtaktelemente wurde nach den oben besemiebenert Dichtetests bestimmt Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in deF folgenden* Tatmlle JIl angegeben.

Tabelle III	Nomineller Durch messer	Dichte des ge formten Elements
	in cm	in g/cm³
Dichte der Kontaktelemente	5,08 5,08	0,101 0,132
Probe	3,81 3,81	0,195 0,224
	4,44	0,198
D	4,44	0,227
C	4,44	0,17
A	3,81	0,056
B
Hohle Poly propylenkugel
Geschäumtes Polypropylen

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Zur weiteren Definition der Eigenschaften von geschäumten polymeren Harzmaterialien mit geschlossenen Zellen, die sich allein als Kontaktelemente eignen oder als Innenmatrixstrukturen, die mit Polypropylen oder anderen Materialien beschichtet werden, für die Herstellung von Kontaktelementen verwendet werden können, wurden Energieabsorptionstests nach den oben beschriebenen Testverfahren durchgeführt Die bei diesen Energieabsorptionstests erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV angegeben. ω

Tabelle IV Energieabsorptionstests mit Kontaktelementen

A) Es wurde ein kinetischer Test bei 233⁰C gemäß der Military Specification MIL-P-12420B durchgeführt (bei dem Test wurde eine Stahlkugel mit einem bekannten Gewicht auf die Testprobe fallen gelassen).

40

45

50

55

60

65

Getestete	Rückprall	Statischer
Probe		Rückprall
	in cm	in%
D	21,6	28,3
C	17,72	23,1
A	27,62	36,3
B	38,1	50,0

B) Es wurde ein statischer Test bei 21,7⁰C durchgeführt Der Test bestand darin, daß ein Kontaktelement von einer konstanten Höhe herunterfallengelassen wurde und daß der Rückprall gemessen wurde.

Getestete	Nominelle	pylenkugel	Rückprall	Kinetischer
Probe	Dichte	*) Gemäß Testver&hren a)		Rückprall
	g/cm³	in cm	fa%
*D)**	0,131	23	29,5
*C)**	0,201	17	21,8
*A)**	0,197	17	21,8
*B)**	0,228	15,5	19,9
Hohle	0,17	54	69,2
Polypro

oben.

In der Figur ist die Verschleißfestigkeit von verschiedenen beschichteten und unbeschichteten geschäumten Kontaktelementen mit geschlossenen Zellen dargestellt. Es wurde festgestellt, daß ein einstündiger Betrieb in der trockenen Testvorrichtung einem lOstündigen Betrieb in einem Wäscher mit mobilem Bett unter Standardbetriebsbedingungen äquivalent war. Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, daß verschiedene geschäumte polymere Harzmaterialien als Kontaktelemente verwendet und unter Anwendung der beschleunigten Trockenverschleißtests getestet wurden, die das Ziel eines 8000stündigen kontinuierlichen Betriebs mit einer Verringerung der Oberflächengröße um weniger als etwa 45% und einer Abnahme des Durchmessers um weniger als etwa 25% nicht erreichten. Die hohlen Polypropylenkugeln erfüllten zwar diese Anforderungen, nach 400stündigem Betrieb wurden jedoch ihre Seitenwände so dünn, daß sie beim weiteren Test zu zerfallen begannen. Sie wurden daher als geeignete Kontaktelemente ausgeschlossen. Die am besten geeigneten Kontaktelemente waren die Proben B aus geschäumten Polyvinylchlorid-Kugeln mit geschlossenen Zellen mit einem 0,254 mm dicken Überzug aus unverschäumtem PVC. Die Kontaktelemente wiesen eine geplante (geschätzte) Lebensdauer auf, welche die Anforderungen eines SOOOstündigen kontinuierlichen Betriebs leicht erfüllen sollte. An zweiter Stelle der am meisten bevorzugten Kontaktelemente standen solche Proben B, die aus geschäumten PVC-Kugeln mit geschlossenen Zellen mit einer Haut bestanden, die aus dem Formvorgang der Kugeln stammte. Die Haut hatte eine Dicke innerhalb des Bereiches von 0,051 bis 0,51 mm. An dritter Stelle der am meisten bevorzugten Kontaktelemente standen die Proben C und A.

Die übrigen geschäumten polymeren Harzmaterialien mit geschlossenen Zellen wurden außer Betracht gelassen als mögliche Kandidaten für die Herstellung von Kontaktelementen in einem Wäscher mit mobilem Bett.

Aufgrund der Daten in der F i g. 1 war es dann möglich, unter Bezugnahme auf die Tabellen I bis IV der physikalischen Eigenschaften der hier beschriebenen verschiedenen Kontaktelemente annehmbare geschäumte polymere Harzmaterialien zu definieren an Hand der Bereiche ihrer physikalischen Eigenschaften, die für die Herstellung von Kontaktelementen geeignet sind. Das Ergebnis war, daß festgestellt wurde, daß das polymere Harzmaterial geschlossene Zellen aufweisen sollte und daß es eine Dichte innerhalb des Bereiches von etwa 0,16 bis etwa 032 g/cm³ haben sollte. Die Druckfestigkeit sollte innerhalb des Bereiches von etwa 0,07 bis etwa 0,56 kg/cm² liegen, die Verschleißfestigkeit sollte mehr als 8000 Stunden, bezogen auf eine annehmbare Verringerung der Oberflächengröße um etwa 45%, betragen und der Energieabsorptionskoeffizient sollte, ausgedrückt als Prozentsatz des statischen Rückpralls, innerhalb des Bereiches von etwa 30 bis etwa 75% liegen, gemäß Μ^Ρ-12420Β. Außerdem scheint es von Vorteil zu sein, wenn die durchschnittliche Porengröße des geschäumten Materials weniger als etwa 229 χ 10~⁶ cm beträgt, und ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn in dem Material einige Poren vorhanden sind, deren Größe innerhalb des Bereiches von 50,8 bis 76,2 xlO-⁶ anliegt

Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß der Grund dafür, daß das geschäumte Material oder die Matrixstruktur eine solche vom geschlossenen Zellentyp im Gegensatz zu einem offenzelligen Typ sein sollte, der ist.

daß jede der Zellen in der geschäumten Struktur geschlossen oder vollständig sein sollte, so daß keine Flüssigkeit in die Kontaktelemente eindringen und diese durchdringen kann. Ein solches Eindringen ist unerwünscht, weil sonst die Kontaktelemente schnell 5 gesättigt würden und somit eine Dichte aufweisen würden, die außerhalb des Dichtebereiches für den wirksamsten Betrieb liegt. Die geschlossene Zellstruktur verhindert andererseits die Absorption von Flüssigkeit und somit jede merkliche Änderung der Dichte, da selbst unter den schlechtesten Bedingungen nur die äußere Schicht der geschlossenen Zellen abgerieben und die Zellwände zerbrochen würden unter Bildung einer größeren äußeren Zellenoberfläche, ohne daß jedoch eine Flüssigkeit eindringen kann. Wenn Materialien, wie z. B. ein Polyurethanschaum, der bekannt dafür ist, daß er ein offenzelliger Schaum ist, verwendet wird, verhindert die darin enthaltene absorbierte Flüssigkeit, daß das Kontaktelement bei den normalerweise auftretenden Gasströmungsgeschwindigkeiten nach oben getragen wird. Damit wird, obgleich ein übermäßiger Verschleiß der Kontaktelemente verhindert wird, der Zweck des Wäschers mit bewegtem Bett nicht erreicht

Es ist außerdem wichtig darauf hinzuweisen, daß ein optimales Kontaktelement die Verwendung eines geschäumten polymeren Harzmaterials mit geschlossenen Zellen umfaßt, das mit einem nicht-geschäumten Polypropylen in einer Dicke von etwa 0,254 mm überzogen ist Aus den Angaben in der F i g. 1 geht hervor, daß hohle Polypropylenkugeln während der ersten Betriebsstunden annehmbar waren. Es trat jedoch die Schwierigkeit auf, daß bei weiterem Betrieb die Seitenwand der hohlen Kugeln so dünn wurde, daß Löcher in den Seitenwänden der Kontaktelemente auftraten und so das Waschfluid eintreten und die Kontaktelemente füllen konnte, wodurch ihnen eine Dichte verliehen wurde, die weit oberhalb der annehmbaren Dichte lag und bewirkte, daß die Elemente auf den Boden des Wäschers fielen und nicht mehr in wirksamer Weise funktionieren konnten. Auch die Verwendung von hohlen Polypropylenkugeln mit dickeren Seitenwänden ist nicht annehmbar, weil die hohlen Kugeln dann von Anfang an eine Dichte haben, die außerhalb des annehmbaren Bereiches liegt Die Kugeln bilden dann bei Betriebsbeginn kein bewegliches Bett Zweckmäßig wird ein geschäumtes polymeres Material mit geschlossenen Zellen mit einem Polypropylenüberzug einer Dicke von 0,254 mm versehen, um die Vorteile sowohl der Zähigkeit von Polypropylen als auch des Energieabsorptionsvermögens von geschäumten Materialien mit geschlossenen Zellen zu erzielen. Das Ergebnis ist ein erstaunlich verschleißfestes Kontaktelement fur die Verwendung in Wäschern mit bewegtem Bett Obgleich der genaue Grund für die ss hohe Verschleißfestigkeit eines solchen Kontaktelementes für einen Wäscher mit mobilem Bett noch nicht vollständig geklärt ist, wird angenommen, ohne daß jedoch die Erfindung auf diese Theorie beschränkt ist, daß die zähe Polypropylenhaut gegen Einkerbungen, Kratzer und Abrieb beständig ist, dennoch aber Energie von ihrer äußeren Oberfläche auf das geschäumte Material mit geschlossenen Zellen auf der Innenseite überträgt, wobei das geschäumte Material eine Matrix von Zellwänden bildet, von denen jede nacheinander vibriert und die übertragene Energie absorbiert und verzehrt. Auf diese Weise wird die auf ein Kontaktelement einwirkende kinetische Energie aufgrund seiner Reibung mit einem ähnlichen Kontaktelement oder mit den Seitenwänden der Kontaktzone durch die Vibrationsbewegung der Innenwände der geschlossenen Zellen verzehrt. Das geschäumte polymere Harzmaterial mit geschlossenen Zellen wirkt somit als Energieverbraucher, so daß diese kinetische Energie in Form von Vibrationsbewegung anstatt in Form eines Abbaus (d. h. durch Zerbrechen der Zellwände auf der äußeren Oberfläche des Kontaktelementes) verbraucht wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß obgleich Polypropylen das am meisten bevorzugte Überzugsmaterial ist, auch andere polymere Harzmaterialien zum Überziehen von geschäumten polymeren Harzkernen mit geschlossenen Zellen verwendet werden können. So ist es beispielsweise möglich, mit einem kugelförmigen Kern aus geschäumtem polymerem Polyvinylchlorid mit geschlossenen Zellen zu beginnen und diesen mit einer Schicht aus einem harzartigen Polyvinylchlorid mit einer Dicke innerhalb des Bereiches von etwa 0,051 bis etwa 5,1 mm zu überziehen unter Bildung eines Kontaktelementes. Ein solches Kontaktelement muß natürlich physikalische Eigenschaften (Dichte, Druckfestigkeit, Verschleißfestigkeit Energieabsorptionskoeffizient) haben, die innerhalb der oben angegebenen Bereiche liegen, die kritisch sind für die Brauchbarkeit als Kontaktelement in einem Wäscher mit mobilem Bett Ohne daß die Erfindung darauf beschränkt ist, sei darauf hingewiesen, daß Beispiele für andere polymere Harzmaterialien, die als Beschichtungsmaterialien verwendet werden können, die folgenden sind: Polyäthylen (sowohl solches mit hoher Dichte als auch solches mit niedriger Dichte), Polyamide, Polyester, Polystyrol, die verschiedenen Polybutadiene und Mischpolymerisate aus zwei oder mehreren der obengenannten Verbindungen. Beispiele für polymere Harzmaterialien, die sich für die Verwendung als beschichtetes oder nicht-beschichtetes Kontaktelement eignen, sind Polyäthylen (sowohl solches mit hoher Dichte als auch solches mit niedriger Dichte), Polyamide, Polyester, Polystyrol, Polyvinylchlorid, die verschiedenen Polybutadiene und Mischpolymerisate aus zwei oder mehreren der obengenannten Verbindungen.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Überzugsmaterial in einigen Fällen ein anderes Material als ein polymeres Harzmaterial oder ein Kautschuk sein kann.

Unter bestimmten Umständen kann es zweckmäßig sein, als Überzugsmaterial für die Kontaktelemente ein besonders inertes polymeres Harzmaterial zu verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktelement aus einem Kunststoff für die Verwendung in einem Wäscher mit bewegtem Beit, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem geschlossenzelligen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,16 bis 032 g/cm³, einer Druckfestigkeit von 0,07 bis 0,56 kp/cm² und einem Energieabsorptionskoeffizienten von 30 bis 75%, ausgedrückt durch den Prozentsatz des statischen Rückpralls, besteht und Kugelform besitzt

2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es auf seiner Oberfläche einen Überzug aus einem nichtgeschäumten Kunststoff aufweist

3. Kontaktelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel einen Durchmesser von 4,44 cm und einen 0,254 mm dicken Überzug besitzt