DE2731398A1

DE2731398A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines spiralfoermigen fluessigkeitstrennelementes bzw. fluessigkeitsseparators und fluessigkeitstrennelement bzw. fluessigkeitsseparator

Info

Publication number: DE2731398A1
Application number: DE19772731398
Authority: DE
Inventors: Hisaaki Fujino; Kazuo Imai; Naokatu Kanamaru
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1976-07-13
Filing date: 1977-07-12
Publication date: 1978-01-19
Also published as: IT1084388B; US4277340A; FR2358180A1; US4137113A; FR2358180B1; DE2731398C2; GB1546529A

Description

Peter - C. Sroka 4 Düsseldorf 11

PATENTANWALT A *X - DOMINIKANBRSTR.37, POSTFACH7M

telefon(0211) 574022

TELECR. PATENTBRYDCES DOSSELDORF

den 8. Juli 1977 1-4761 - 14/8

TORAY INDUSTRIES, INC. Tokyo / Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines spiralförmigen Flüssigkeitstrennelementes bzw. Flüssigkeitsseparators und Flüssigkeitstrennelement bzw. Flüssigkeitsseparator

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines spiralförmigen Flüssigkeitstrennelementes bzw. Flüssigkeitsseparators, das bzw. der semipermeable Membranschichten zum Abtrennen einer bestimmten Flüssigkeitskomponente aus einer zugeführten Lösung enthält und nach dem umgekehrten Osmoseprinzip bzw. dem Ultrafiltrationsprinzip arbeitet.

Ein Flüssigkeitstrennelement bzw. Separator dieser Art hat einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau, üblicherweise sind mindestens zwei semipermeable Membranschichten und eine Abstandsschicht zur Bildung eines ersten Kanales für die durchgetretene bzw.abgetrennte Lösung und eine weitere Abstandsschicht zur Bildung eines zweiten Kanales für die Lösungszufuhr spiralförmig um einen Hohldorn gewickelt, der mindestens ein Loch aufweist. Der erste Kanal liegt dabei zwischen den Innenflächen der beiden Membranschichten und steht mit dem Inneren des Hohldornes durch das Loch in Verbindung, während der zweite Kanal zwischen den Außenflächen der beiden Membranschichten liegt.

In den US-PS'en 3 386 583 und 3 397 79o und den O.S.W. Reports Nr. 879 und Nr. 341 (Office of Saline Water) oder PB-228o61 und PB-2o41o7 sind Verfahren zur Herstellung derartiger Trennelemente bzw. Separatoren beschrieben. Für diese bekannten Verfahren werden Vorrichtungen bzw. Geräte benötigt, die große Abmessungen und eine sehr komplizierte Konstruktion haben; diese Vorrichtungen haben einen solchen Mechanismus, daß alle auf den Dorn aufzuwickelnden Schichten bzw. Schichtelemente radial

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oder tangential gesondert unter Spannung gehalten werden, wobei diese gespannten Schichten bzw. Schichtelemente auf einen stationären Hohldorn aufgewickelt werden.

Beim Aufwickeln mehrerer Schichten bzw. Schichtelemente, wie sie für derartige Trennelemente bzw. Separatoren benötigt werden, wäre es, allgemein ausgedrückt, vorteilhaft, eine Methode anzuwenden, bei der die übereinander gestapelten Schichten bzw. Schichtelemente spiralförmig auf einen rotierend angetriebenen Dorn aufgewickelt werden, an dem das vordere Ende der Schichtenanordnung befestigt ist, während die Schichtenanordnung als Ganzes gespannt wird. Bei einem derartigen Verfahren führen jedoch die Krümmungsunterschiede benachbarter innerer und äußerer Schichten bzw. Schichtenelemente in der auf dem Dorn aufzuwickelnden Schichtenanordnung zu einer Abweichung der Aufwickelgeschwindigkeiten der einzelen Schichten. Dieses führt dazu, daß die inneren Schichtenelemente relativ zu den äußeren Schichtelementen bzw. Schichten nach hinten verlagert bzw. geschoben werden. Eine derartige Schiebebewegung tritt dann gleichmäßig auf, wobei die inneren Schichtelemente relativ zu den äußeren Schichtelementen um einen bestimmten Weg verschoben werden, wenn die Schichtenanordnung lose aufgewickelt wird und die benachbarten Schichten bzw. Schichtelemente leicht und glatt aneinander entlanggleiten können. Die für Flüssigkeitselemente bzw. Separatoren der eingangs geschilderten Art verwendeten Schichten bzw. Schichtelemente, d.h. die Membranschichten und die Abstandsschichten, sind jedoch nicht, wenn sie gegeneinander anliegen, leicht gegeneinander zu verschieben, wobei ein derartiges Trennelement bzw. ein derartiger Separator auch aus straff und fest aufgewickelten Schichtelementen hergestellt sein muß. Ein wesentlicher Hinderungsgrund gegenüber einer leichten und glatten Schiebebewegung innerhalb der Schichtenanordnung

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besteht darin, daß diese Schichtenanordnung Falten bzw. Kniffe enthält, die durch eine ungleichmäßige Dicke hervorgerufen sind. Diese ungleichmäßige Dicke der Anordnung beruht auf folgenden Faktoren:

A Es ist im allgemeinen schwierig, Schichten bzw. Schichtenelemente, insbesondere Abstandsschichten, mit gleichmäßiger Dicke herzustellen.

B Durch das Aufeinanderstapeln verschiedener Arten von Schichten, die eine nicht gleichmäßige Dicke haben, wird die ungleichmäßige Dicke der gesamten Schichtenanordnung verstärkt.

C Jede Membranschicht ist im Bereich ihrer Randabschnitte mit Klebstoffschichten versehen, so daß benachbarte Membranschichten miteinander verklebt werden könne, wobei zwischen diesen beiden Membranschichten nach deren Aufwickeln jeweils eine Abstandsschicht angeordnet ist. Diese Klebstoffschicht führt ebenfalls zu einer Verstärkung der ungleichmäßigen Dicke der gesamten Schichtenanordnung, wodurch das unter A geschilderte Problem verstärkt wird, wenn die Membranschicht nicht genau in einer bestimmten Relativposition auf die Abstandsschicht gelegt wird, so daß es dazu kommen kann, daß der Klebstoff auch in den Bereich der Randabschnitte der Abstandsschicht kommt. Es ist jedoch schwierig, die Membranschicht in der genauen Relativposition auf die Abstandsschicht zu legen.

Wenn man die oben behandelte und vorteilhaft erscheinende Methode anwenden würde, und zwar unter der Voraussetzung, daß die Schichtenanordnung straff bzw. fest auf den Dorn aufzuwickeln ist, würde eine innere Schicht relativ zu der benachbarten äußeren Schicht um einen Betrag nach hinten verschoben werden, der kleiner ist als der oben behandelte vorgegebene Abstand, so daß es zum Auftreten von Falten bzw. Kniffen kommen würde. Falten bzw. Kniffe in den Schichten bzw. Schichtenelementen, insbesondere den Membranschichten, beeinträchtigen die Durchiaßfunktion

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der Schicht, womit insgesamt die Leistung bzw. das Betriebsverhalten des Trennelementes bzw. Separators herabgesetzt wird.

Wenn man das oben behandelte und als vorteilhaft erscheinende Verfahren anwendet, würden jedoch auch noch weitere Nachteile auftreten. Der innere Bereich einer derartigen spiralförmig aufgewickelten Schichtenanordnung tendiert dazu, loser aufgewickelt zu sein als der äußere Bereich. Derartige Spannungsunterschiede führen jedoch bei einem Trennelement, daß nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitet, zu einem ungleichmäßigen Strömungsfluß in den Kanälen für die durchgetretene Lösung und die Lösungszufuhr. Dieses führt zu dem Phänomen einer polarisierten Konzentration, was einerseits zu einer Wirkungsgradverschlechterung und andererseits zu einer Verformung der aufgewickelten Schichtenanordnung im Sinne eines Ineinander Schiebens führt.

Bei üblichen Herstellungsverfahren wird ein Mechanismus verwendet, um Abschnitte bzw. Bereich der Schichten oder Schichtenelemente, die noch nicht aufgewickelt sind, über eine bestimmte Länge voneinander zu trennen, und diese Schichten während des Aufwindens jeweils gesondert zu spannen bzw. unter Spannung zu setzen. Auf diese Weise werden Schäden von den aufgewickelten Schichten ferngehalten, indem die Faltenbildung verhindert wird, wobei

eine gleichmäßige Straffheit bzw. Spannung der Wicklung über den Radius der spiralförmig aufgewickelten Schichtenanordnung erreicht wird. Eine Vorrichtung mit einem derartigen Trenn- und Spannmechanismus ist jedoch außerordentlich kompliziert und stellt große Anforderungen an

die Bedienungsperson, da sämtliche Schichten bzw. Schichtelemente einzeln der Vorrichtung zugeführt werden müssen. Es ist weiterhin eine außerordentlich genaue Spannungskontrolle bzw. Spannungssteuerung notwendig, um die ein-

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zelnen Schichten richtig zu spannen und damit in dem erforderlichen Umfang die gleichmäßige Straffheit zu gewährleisten. Bei einer üblichen Vorrichtung, bei der die einzelnen Schichten gesondert gespannt und aufgewickelt werden, hat, wenn Klebstoff durchgehend auf die Randbereiche der Membranschichten aufgetragen werden muß, um die benachbarten Membranschichten miteinander zu verbinden bzw. miteinander zu verkleben, dieser Klebstoff die Tendenz, von diesen Randabschnitten wegzufließen oder entlang dieser Randabschnitte zu fließen. In der Praxis wird daher bei der bekannten Vorrichtung der Klebstoff auf die dafür vorgesehenen Randabschnitte aufgetragen, gerade bevor diese Teile den Dorn erreichen. Ein derartiges partielles Beschichten mit Klebstoff ist jedoch außerordentlich aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines hochqualitativen Flussigkeitstrennelernentes bzw. Flüssigkeitsseparators zu schaffen, wobei bei der Durchführung des Verfahrens eine einfache Vorrichtung benutzt werden soll, bei der die aufeinandergestapelten Schichten bzw. Schichtelemente straff auf einem Dorn aufgewickelt werden können, ohne daß es zu einem unzulässigen Gleiten bzw. Verschieben der einzelnen Schichten relativ zueinander kommt, und ohne daß es zur Faltenbildung kommt, wobei die Straffheit der Wicklung gleichmäßig über den gesamten Radius der aufgewickelten Schichtenanordnung ist.

Die Erfindung bezieht sich demzufolge auf die Herstellung eines spiralförmigen Flüssigkeitstrennelementes bzw. Flüssigkeitsseparators, der nach dem Trennprinzip mittels semipermeabler Membranen arbeitet, und der einen Hohldorn mit mindestens einem an seinen Außenumfang angeordneten Loch aufweist, wobei auf diesen Hohldorn eine Schichtenanordnung spiralförmig aufgewickelt ist. Die Schichten-

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anordnung enthält dabei, Im Querschnitt gesehen, mindestens ein Paar semipermeable Membranschichten und eine Abstandsschicht zur Bildung eines ersten Kanales für die durch die Membranschicht hindurchgetretene Lösung und eine zweite Abstandsschicht zur Bildung eines zweiten Kanales für die Lösungszufuhr. Die eine Abstandsschicht ist dabei zwischen den Membranschichten angeordnet, während die andere Abstandsschicht an der Außenseite einer der Membranschichten liegt. Wenn die Schichtenanordnung vollständig auf den Dorn aufgewickelt ist, wird der erste Kanal an dem hinteren Ende der aufgewickelten Schicht über deren gesamte Breite parallel zur Achse des Domes und an den sich gegenüberliegenden Rändern der aufgewickelten Schichtenanordnung über die gesamte Spirallänge verschlossen. Der erste Kanal ist an dem vorderen Ende der aufgewickelten Schichtenanordnung über die gesamte Breite derselben entlang der Achse des Domes offen, so daß dieser Kanal durch das Loch in dem Dorn mit dem Innenraum des Hohldornes in Verbindung steht.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, beim Straffen bzw. festen Aufwickeln der Schichtenanordnung auf einen rotierenden Dorn, wobei das vordere Ende der Schichtenanordnung an dem Dorn befestigt ist, einen Abschnitt der Schichtenanordnung, der noch nicht fest aufgewickelt ist, senkrecht zur Oberfläche der Schichtenanordnung auszubauchen bzw. aufzuwölben, gerade bevor dieser Abschnitt in engen Kontakt mit dem Dorn oder einem bereite fest aufgewickelten anderen Abschnitt der Schichtenanordnung kommt. Dadurch wird erreicht, daß im Bereich des aufgewölbten bzw. ausgebauchten Abschnittes die Schichten bzw. Schichtelemente der Schichtenanordnung partiell bzw. vorübergehend voneinander getrennt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird

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eine Schichtenanordnung in der Weise hergestellt, daß man die einzelnen Schichten bzw. S ch ich te leine nt e übereinander stapelt und diese Schichtenanordnung in einer nächsten Stufe fest bzw. straff auf den Dorn aufwickelt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man das vordere Ende der Schichtenanordnung an dem Dorn befestigt und den Dorn in Rotation versetzt, um die Schichtenanordnung spiralförmig und fest bzw. straff auf den Dorn aufzuwickeln, und daß man einen Abschnitt der Schichtenanordnung, der noch nicht fest bzw. straff auf den Dorn aufgewickelt ist, senkrecht zur Oberfläche der Schichtenanordnung ausbaucht bzw. aufwölbt, gerade bevor dieser Abschnitt mit dem Dorn oder einem anderen bereits straff auf den Dorn aufgewickelten Abschnitt der Schichtenanordnung in Kontakt kommt, derart, daß im Bereich dieses aufgewölbten Abschnittes die einzelnen Schichten partiell bzw. vorübergehend voneinander getrennt werden.

Gemäß eine bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß man die Schichtenanordnung in einer ersten Stufe spiralförmig und lose auf den Dorn aufwickelt, und diese lose aufgewickelte Schichtenanordnung bei rotierendem Dorn in einer zweiten Stufe strafft, wobei man einen noch nicht gestrafften Abschnitt der in der ersten Stufe lose aufgewickelten Schichtenanordnung radial nach auswärts ausbaucht bzw. aufwölbt, gerade bevor dieser Abschnitt in engen Kontakt mit dem Dorn oder einem anderen bereits gestrafften Abschnitt dieser Schichtenanordnung kommt, derart, daß im aufgewölbten Abschnitt die einzelnen Schichten der Schichtenanordnung partiell bzw. vorübergehend voneinander getrennt werden. In diesem Fall kann die Schichtenanordnung für den ersstufigen Aufwickelprozess in einer solchen Weise hergestellt werden, daß man die einzelnen Schichten bzw. Schichtelemente übereinanderstapelt. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß man in der ersten Stufe die Schichtenanordnung bei

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rotierendem Dorn spiralförmig und lose derart auf diesen Dorn aufwickelt, daß ein Abschnitt dieser Schichtenanordnung, der noch nicht aufgewickelt ist, sich senkrecht zur Oberfläche der Schicht ausbeult, gerade bevor dieser Abschnitt in losen Kontakt mit dem Dorn oder mit einem anderen, lose aufgewickelten Abschnitt der Schichtenanordnung kommt, so daß im Bereich des ausgebeulten bzw. aufgewölbten Abschnittes die einzelnen Schichten bzw. Schichtelemente der Schichtenanordnung partiell bzw. vorübergehend voneinander getrennt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß man von einer Schichtenanordnung ausgeht, die im Querschnitt betrachtet aus einem oder mehreren einzelnen Schichtenpaketen besteht, von denen jedes eine erste Membranschicht, eine erste Abstansschicht zur Bildung eines ersten Kanales für eine durchgetretene Flüssigkeit, eine zweite Membranschicht und eine zweite Abstandsschicht zur Bildung eines zweiten Kanales für die Lösungszufuhr umfaßt, wobei diese einzelnen Schichten in der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind, wobei die erste Membranschicht jedes einzelnen Schichtenpakets auf der Außenfläche der zweiten Abstandsschicht des benachbarten Schichtenpaketes angeordnet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß man für jedes einzelne Schichtenpaket eine Bahn aus einer semipermeablen Membrane verwendet, um die ersten und zweiten Membranabschnitte zu bilden, die parallel zur Achse des Domes über ihre gesamte Breite an den vorderen und hinteren Enden miteinander verbunden sind. Die einzelne Membranbahn wird dabei am Ende jedes einzelnen Schichtenpaketes auf sich selbst zurückgefaltet. Es läßt sich weiterhin in vorteilhafter Weise eine einzelne Bahn einer semipermeablen Membrane in der kombinierten Schichtenanordnung verwenden, um sämtliche ersten und zweiten Mem-

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branschichten der einzelnen Schichtenpakete zu bilden. In diesem Falle bildet die einzelne semipermeable Membranbahn sämtliche ersten und zweiten Membranschichten der einzelnen Schichtenpakete, wobei diese Membranbahn an den Enden der ersten Membranschicht und der zweiten Membranschicht im Bereich der einzelnen Schichtenpakete auf sich selbst zurückgefaltet ist.

Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß man gesonderte Bahnen einer semipermeablen Membrane zur Bildung der ersten und zweiten Membranschichten jedes einzelnen Schichtenpaketes verwendet. Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bewegt sich der aufgewölbte bzw. ausgebauchte Abschnitt der Schichtenanordnung von dem vorderen Ende der an dem Dorn befestigten Schichtenanordnung zu dem hinteren Ende derselben, während der Dorn rotiert. Während der aufgewölbte Abschnitt weiterwandert, beginnt die Trennung zwischen jedem Paar benachbarter innerer und äußerer Schichten bzw. Schichtenelemente am hinteren Ende des aufgewölbten Abschnittes im Bereich einer sogenannten "Trennlinie" , während das Wiederinkontaktkommen der benachbarten Schichten am vorderen Ende der Aufwölbung im Bereich einer sogenannten "Kontaktline" erfolgt. In diesem Fall folgt ein Abschnitt A des inneren Schichtelementes nach dem Passieren der Trennlinie bis zur Kontaktlinie einer gekrümmten Bahn. Der von dem Abschnitt A durchlaufene Weg ist demzufolge größer als der von einem Abschnitt B eines äußeren Schichtelementes durchlaufene Weg, wenn dieser Abschnitt B die Trennlinie zur gleichen Zeit wie der Abschnitt A passiert und sich in einer flachen bzw. ebenen Bahn zur Kontaktlinie bewegt. Auf diese Weise wird die Linearbewegung des Abschnittes A gegenüber der Linearbewegung des Abschnittes B verzögert, so daß die Aufwikkelgeschwindigkeit des Abschnittes A im Bereich der Kontaktlinie mit einer vorgegebenen Aufwickelgeschwindigkeit übereinstimmt, die durch die Rotationsgeschwindigkeit des

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Domes und den Krümmungsradius des Abschnittes A Im Bereich der Kontaktlinie beim normalen Wickelprozess bestimmt ist. Obwohl die Abschnitte A und B zusammen die Trennlinie mit den gleichen Wickelgeschwindigkeiten passieren, wird der Abschnitt A relativ zum Abschnitt B über eine Länge nach hinten verschoben, wodurch es möglich ist, daß der Abschnitt B mit dem inneren Schichtelement ohne Entstehen von Falten aufgewickelt werden kann. Dabei ist es wichtig zu berücksichtigen, daß die relative Verschiebe- bzw. Verlagerungsbewegung der inneren Schicht bzw. des inneren Schichtelementes nur im Bereich des aufgewölbten Abschnittes stattfindet, wobei der sich verlagernde Abschnitt der inneren Schicht bei dieser Bewegung nicht entlang der Oberfläche der äußeren Schicht gleitet.

Der aufgewölbte Abschnitt führt auf diese Weise zu einer Kompensation der Unterschiede der Krümmungsradien der benachbarten Schichten oder zu einer Kompensation der Aufwickelgeschwindigkeiten beider Schichten, so daß jede Schicht der Schichtenanordnung gleichmäßig ohne unzulässige Relativbewegung zwischen den einzelnen Schichten zum Zeitpunkt des festen Aufwickeins aufgewickelt wird, so daß es auch zu keiner Faltenbildung in den einzelnen Schichten kommt.

Wenn aufeinandergestapelte Schichten aufgewickelt werden, tritt manchmal ein derartiges Aufwölbungsphänomen von sich aus auf. Dieses natürliche Aufwölbungsphänomen ist jedoch instabil, d.h. es ist keineswegs gewährleistet, daß der aufgewölbte Abschnitt der aufeinandergestapelten Schichten gleichmäßig über die gesamte Länge der Schichten wandert, d.h. es ist nicht gewährleistet, daß die einzelnen Schichten vollständig voneinander getrennt werden. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, dieses Aufwölbungsphänomen stabil zu gestalten, wenn man bei der Herstellung von Flüssigkeitstrennelementen bzw. Flüssigkeitsseparatoren

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von diesem Phänomen Gebrauch machen will. Es ist im allgemeinen schwierig, zwei Schichten partiell über ihre Breite getrennt zu halten und diesen partiell getrennten Abschnitt entlang der Länge der Schichten wandern zu lassen. Diese Schwierigkeit wird vergrößert, wenn die Schichten, bezogen auf ihre Dicke, sehr breit sind, wie es der Fall bei der Herstellung von spiralförmigen Flüssigkeitstrennelementen ist, bei denen mindestens eine Schicht, nämlich die durchlässige Membranschicht, sehr dünn ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindungs ist vorgesehen, daß man mit ihren Achsen parallel zu der Achse des Domes liegende Abstandsstangen derart verwendet, daß jede Abstandsstange zwischen benachbarte Schichten bzw. Schichtenelementen der Schichtenanordnung an einer Stelle wischengelegt ist, die direkt der Kontaktstelle der Schichtenanordnung mit dem Dorn oder einem anderen bereits fest aufgewickelten Abschnitt der Schichtenanordnung vorgeschaltet ist, und daß man sämtliche Abstandsstangen im Abstand voneinander in einer senkrecht zur Oberfläche der Schichtenanordnung liegenden Richtung hält, um dadurch die Schichtenanordnung aufzuwölben, derart, daß im Bereich des aufgewölbten Abschnittes die einzelnen Schichten der Schichtenanordnung partiell bzw. vorübergehend voneinander getrennt werden. Diese führt dazu, daß die Länge des aufgewölbten Abschnittes von der Trennlinie zu der Kontaktlinie vergrößert wird, wenn der bereits aufgewickelte Abschnitt der Schichtenanordnung anwächst. Um die Länge des aufgewölbten Abschnittes konstant zu halten, ist es notwendig, den Abstand zwischen jedem Paar benachbarter Abstandsstangen bei anwachsendem Wickeldurchmesser zu vergrößern.

Für die Anwendung einer derartigen Verfahrensweise, bei der die einzelnen Schichten partiell voneinander getrennt werden, wird zur Schaffung der Aufwölbung eine einfache

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Vorrichtung benötigt, die mit Abstandsstangen bzw. Trennstangen ausgestattet ist. Die Erfindung bezieht sich jedoch auch auf ein anderes bevorzugtes Verfahren zum Aufwölben der Schichtenanordnung, um die einzelnen Schichten partiell voneinander zu trennen; gemäß dieser Verfahrensweise wird die Steifheit jedes einzelnen Schichtenelementes bzw. jeder eine^zlnen Schicht ausgenutzt. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß zur Schaffung der Aufwölbung keine gesonderte Apparatur benötigt wird, wobei es nur erforderlich ist, daß jede Schicht einen bestimmten Steifheitsgrad hat. Aber auch dann, wenn der Steifheitsgrad jeder Schicht verhältnismäßig gering ist, kann dieser Steifheitsgrad zur Schaffung der Aufwölbung beitragen, indem positiv verhindert wird, daß die Schicht entlang der benachbarten Schicht gleitet. In diesem Zusammenhang trägt die Erhöhung des Reibungswiderstandes der Oberfläche jeder Schicht dazu bei, ein Gleiten des Schichtelernentes zu verhindern. Wenn beispielsweise eine Gewebeschicht als Ab stands schicht für einen Lösungszuführungkanal verwendet wird, ist es vorteilhaft, die Oberflächen dieser Schicht mit einem Harzmaterial zu behandeln, um dadurch den Reibungswiderstand derselben zu erhöhen. Ein Gleiten zwischen benachbarten Schichten bzw. Schichtenelementen kann auch dadurch verhindert werden, daß man senkrecht zur Schichtenoberfläche auf die Schichtenanordnung einen Druck ausübt, und zwar vorzugsweise mittels eines Walzen- bzw. Rollenpares, zwischen dessen Rollen bzw. Walzen die Schichtenanordnung hindurchgeführt wird. Bei dieser Verfahrensweise tritt die Aufwölbung der Schichtenanordnung zwischen dem Dorn und dem Walzenpaar auf. Zur Erhöhung des Reibungswiderstandes der Oberfläche jeder Schicht kann vorzugsweise quch der Feuchtigkeitsgehalt der Schichtenanordnung erhöht werden. Durch das Beschichten der Ränder der miteinander zu verbindenden bzw. zu verklebenden Membranschichten mit einem Klebstoff wird ebenfalls der Reibungswider-

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stand erhöht, wenn dieser Klebstoffauftrag vor dem Aufwickeln erfolgt. Das Vorbereiten der Schichtenanordnung in der Weise, daß die Schichtenanordnung in einer entgegengesetzt zur Aufwickelrichtung liegenden Richtung gekrümmt ist, führt ebenfalls zu einer Verbesserung der partiellen Trennung der Schichten. Eine derartige Krümmung innerhalb der Schichtenanordnung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man die Schichtenanordnung anfänglich auf einem Dorn in einer Richtung aufwickelt, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der die Schichtenanordnung bei der Herstellung des Flüssigkeitstrennelementes aufgewickelt wird.

Wenn die lose aufgewickelte Schichtenanordnung in der zweiten Stufe straff aufgewickelt bzw. gestrafft wird, wird vorzugsweise eine Walze bzw. Rolle verwendet, deren Achse parallel zur Dornachse liegt, wobei diese Walze bzw. Rolle radial gegen die lose aufgewickelte Schichtenanordnung gedrückt wird. Dieses führt zu einem Aufwölben eines Abschnittes der noch nicht straff aufgewickelten Schichtenanordnung, derart, daß im Bereich dieser Auf wölbung die einzelnen Schichten der Schichtenanordnung partiell voneinander getrennt werden. Wenn die lose aufgewickelte Schichtenanordnung zusammen mit dem Dorn umläuft, wird der straff aufgewickelte Abschnitt der Schichtenanordnung von dem vorderen an dem Dorn befestigten Ende derselben zu dem hinteren Ende der Schichtenanordnung vergrößert. Es ist dabei wichtig, daß die Walze bzw. Rolle entsprechend der Rotationsbewegung der Schichtenanordnung glatt und gleichmäßig umläuft bzw. rotiert, da ansonsten der hintere Abschnitt der Schichtenanordnung fester aufgewickelt würde als der vordere Abschnitt. Die Walze bzw. Rolle wird vorzugsweise partiell über die gesamte Breite gegen die lose aufgewikkelte Schichtenanordnung gedrückt.

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Um eine Durchbiegung des Dornes zu verhindern, sind vorzugsweise zwei oder mehrere Druck- bzw. Quetschwalzen -orgesehen, die im Abstand voneinander um den Umfang der lose aufgewickelten Schichtenanordnung angeordnet sind, um auf diese Weise an im Winkelabstand voneinanderliegenden Mantellinien der Schichtenanordnung eine Druckkraft auszuüben; vorzugsweise werden drei oder vier Walzen bzw. Rollen verwendet. In diesem Fall wird der noch nicht straff bzw. fest aufgewickelte Abschnitt oder Bereich der Schichtenanordnung dazu gezwungen, sich jeweils in den Zonen zwischen benachbarten Walzen oder Rollen aufzuwölben. Im Bereich jedes aufgewölbteη Abschnittes werden die einzelnen Schichten partiell voneinander getrennt, so daß jede unzulässige Relatiwerschiebung und eine Faltenbildung verhindert werden, so wie es auch bei den Ausführungsformen der Fall ist, bei denen die Schichtenanordnung in einer einzigen Stufe straff aufgewickelt wird.

Wenn die Schichtenanordnung in der ersten Stufe lose auf einen Dorn aufgewickelt wird, braucht die Schichtenanordnung nur unter einer sehr geringen oder unter überhaupt keiner Spannung zu stehen. Wenn die Schichtenanordnung einer geringen Spannung ausgesetzt wird, soll die Spannung nur derart sein, daß beim rotierenden Umlauf des Dornes keine Faltenbildung auftritt.

Erfindungsgemäß können Membranschichten aus Polymerisaten von Zelluloseazetat, Zellulosetriazetat, Polyamid od.dgl. bestehen, d.h. Materialien, die für Membranen mit umgekehrter Osmosewirkung oder Ultrafiltrationswirkung verwendet werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, eine semipermeable Membranschicht mit einer steiferen Schicht als Verstärkungsmaterial zu kombinieren, um dadurch die Steifigkeit der zusammengesetzten Schicht zu erhöhen. Als Ver-

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Stärkungsmaterial kann ein als "Taffeta" bezeichnetes Polyestergewebe verwendet werden. Eine bevorzugste semipermeable Membrane ist eine homogene Membrane aus der Gruppe von Zellulosediazetat, Zellulosetriazetat und einer Mischung aus diesen beiden Zellulosederivaten. Eine andere bevorzugte semipermeable Membrane ist eine unsymmetrische Membrane aus der Gruppe von Zellulosederivaten, aromatischem Polyamid und sulfoniertem Polysulfon. Eine weitere bevorzugte semipermeable Membrane ist eine zusammengesetzte Membrane aus der Gruppe von von Polyäthylenimen abgeleitetem Polyharnstoff mit Tolylen-diisozyanat auf Polysulfon und von Polyäthylenimen abgeleitetem Polyamid mit Isoftaloylchlorid auf Polysulfon.

Als Abstandsschicht für den Lösungszuführkanal wird vorzugsweise eine dünne Schicht aus porösem Material verwendet, insbesondere aus einem aus Kunststoff bestehenden kubischen Kreuznetz. Eine Schicht aus kubischem Kreuznetz wird bevorzugt, da sie nur einen geringen Strömungswiderstand hat. Es ist nicht immer notwendig, daß die gesamte Oberfläche der Membranschicht mit der Abstandsschicht für den Lösungszuführkanal bedeckt ist.

Als Abstandsschicht für den Kanal für die durchgetretene Flüssigkeit kann ebenfalls eine dünne Schicht aus einem orösen Material verwendet werden. In diesem Fall sollte dieses Material jedoch ausreichend fest sein, um, wenn es in das Flüssigkeitstrennelement eingearbeitet wird, einer externen Radialkraft zu widerstehen. Es kann beispielsweise eine dünne Gewebeschicht aus mit einem Harz behandelten Polyester verwendet werden.

Bei einem spiralförmigen Flüssigkeitstrennelement wird ein Hohldorn verwendet, der mit mindestens einem Loch, vorzugsweise jedoch einer Vielzahl von Löchern versehen ist, die am Umfang des Domes angeordnet sind und einen

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Zugang zum Inneren des Domes schaffen. Der Dorn kann aus Hartkunststoff, etwa PVC, ABS od.dgl., oder einem metallischen Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, bestehen.

Zum Verschließen des Filterraumes wird ein Klebstoff verwendet, um zu verhindern, daß die zugeführte Lösung bzw. Flüssigkeit wieder mit der durch die Membrane hindurchgedrungenen Flüssigkeit zusammenströmt. Dieser Klebstoff wird dazu benutzt, jeweils paarweise Membranschichten miteinander zu verbinden bzw. zu verkleben, so daß diese Schichten eine im wesentlichen schlaufenförmige Umhüllung bilden, die eine Abstandsschicht für den Kanal für die durchgetretene Lösung aufnehmen. Als Klebstoff wird vorzugsweise ein Epoxyharz oder Urethanharz verwendet. Die Auswahl des Klebstoffes hängt jedoch von den folgenden Überlegungen ab. Ein Klebstoff mit einer hohen Viskosität ist wirkungsvoller, um das oben beschriebene Gleiten zwischen den einzelnen Schichten zu verhindern, wobei ein derartiger Klebstoff außerdem einen hohen Widerstand gegen ein Lösen benachbarter Schichten hat. Es wird demzufolge vorzugsweise ein Klebstoff mit einer ausreichenden Viskosität verwendet, wobei jedoch die Steifigkeit der benutzten Schicht mit berücksichtigt wird.

Das erfindungsgemäße Flüssigkeitstrennelement benötigt eine erste Abstandsschicht zur Bildung eines Kanales für die durchgetretene Flüssigkeit und eine zweite Abstandsschicht für die Lösungszufuhr, wobei diese Abstandsschichten voneinander durch eine Membranschicht getrennt sind. Es sind weiterhin erste und zweite Membranschichten notwendig, die erste und zweite schlaufenförmige Umhüllungen bilden, wenn sie um einen Dorn gewickelt sind, wobei die erste Umhüllung an ihrem vorderen, dem Dorn zugewandten Ende offen ist, während die zweite

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Umhüllung an ihrem hinteren Ende offen ist. Die erste Umhüllung nimmt die erste Abstandsschicht und die zweite Umhüllung die zweite Abstandsschicht auf. Die erste Membranschicht, die erste Abstandsschicht, die zweite Membranschicht und die zweite Abstandsschicht werden in dieser Reihenfolge zur Bildung einer Schichtenanordnung aufeinandergestapelt, bevor sie auf den Dorn aufgewickelt werden. So lange die oben angegebene Reihenfolge beibehalten wird, kann die unterste Schicht der Schichtenanordnung irgendeine dieser vier Schichtenarten sein.

Die ersten und zweiten Membranschichten bestehen im allgemeinen aus dem gleichen Material; sie können jedoch auch aus verschiedenen Materialien bestehen. Wenn eine Membranschicht kombiniert mit einem Verstärkungsmaterial verwendet wird, und wenn dieses Verstärkungsmaterial entweder die Funktion der ersten oder zweiten Abstandsschicht übernimmt, kann eine zusätzliche, d.h. gesonderte, Abstandsschicht entfallen.

Eine aufzuwickelnde Schichtenanordnung besteht vorzugsweise, im Querschnitt betrachtet, aus einem oder mehreren einzelnen Schichtenpaketen. Jedes einzelne Schichtenpaket besteht, im Querschnitt betrachtet, aus einer ersten Membranechicht, einer ersten Abstandsschicht zur Bildung eines Kanales für die durchgetretene Lösung, einer zweiten Membranschicht und einer zweiten Abstandsschicht zur Bildung eines Kanales für die Lösungszufuhr, und zwar in der oben angegebenen Reihenfolge .

Erfindungsgemäß kann das Flüssigkeitstrennelement aus einer einzelnen Bahn einer semipermeablen Membrane bestehen, wobei diese Bahn die erste Membrane chi cht und die zweite Membranschicht bildet, die an ihren Enden in dem einzelnen Schichtenpaket miteinander verbunden sind. Eine solche Bahn aus einer semipermeablen Membrane, die

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die ersten und zweiten Membranechichten bildet, und die als kontinuierliche Membanbahn bezeichnet wird, ist bei einem in der US-PS 3 386 583 beschriebenen Trennelement vorhanden. Gemäß dieser Vorveröffentlichung wird jedoch eine außerordentlich komplizierte und aufwendige Vorrichtung benötigt, und es müssen von einer kontinuierlichen Abstandsschicht eine Vielzahl von ersten und zweiten Abstandsschichten hergestellt werden. Um einen Schichtenanordnungswickel zu schaffen, ist es weiterhin notwendig, eine Schlaufe der einzigen Membranschicht zu bilden, deren Enden miteinander verbunden bzw. verklebt sind. Gemäß diesem Stand der Technik muß die aufzuwickelnde Schichtenanordnung, im Querschnitt betrachtet, in der angegebenen Reihenfolge eine erste Membranschicht, eine zweite Abstandsschicht, eine zweite Abstandsschicht, eine zweite Membranschicht, eine erste Abstandsschicht und eine erste Abstandsschicht aufweisen, oder eine erste Membranschicht, eine erste Abstandsschicht, eine erste Abstandsschicht, eine zweite Membranschicht, eine zweite Membranschicht und eine zweite Membranschicht. Für die bekannte Anordnung werden demzufolge mehr Abstandsschichten benötigt als für den Anmeldungsgegenstand, was zu einem erhöhten Fertigungsaufwand führt, wobei außerdem, verglichen mit dem Anmeldungsgegenstand, für die Membranschichten weniger Raum bleibt. Der verringerte Anteil an Membranschichten führt zu einer Leistungsabnähme des Trennelementes.

Erfindungsgemäß kann natürlich eine Schichtenanordnung mit einer Vielzahl von Abstandsschichten verwendet werden. Dabei ist es jedoch wesentlich, daß eine Schichtenanordnung mindestens ein einzelnes Schichtenpaket aufweist, das, im Querschnitt betrachtet, erste und zweite Membranschichten und erste und zweite Abstandsschichten zur Bildung der Kanäle für die Lösungszufuhr und für die durchgetretene Lösung erhält, und zwar in einer derartigen Zusammensetzung,

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daß eine Bahn der permeablen Membrane die beiden an ihren Enden verbundenen Membranechichten bildet.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß eine kombinierte Schichtenanordnung verwendet werden kann, die aus einer kontinuierlichen durchlässigen Membranbahn hergestellt ist, welche die ersten und zweiten Membranschichten jedes einzelnen Schichtenpaketes bilden. Nachdem diese bevorzugte Schichtenanordnung auf den Dorn aufgewickelt ist, wird jedes Paar von ersten und zweiten Membranschichten, zwischen denen jede erste Abstandsschicht für die durchgetretene Lösung angeordnet ist, mit Klebstoff an den gegenüberliegenden Rändern über die Spirallänge miteinander verklebt, um eine Umhüllung zu bilden. Wenn im Gegensatz dazu gesonderte bzw. getrennte Bahnen einer durchlässigen Membrane verwendet werden, um die ersten und zweiten Membranschichten herzustellen, ist es notwendig, eine lange Membranbahn in einzelne Schichten zu zerschneiden, bevor die Schichtenanordnung aufgewickelt werden kann. In diesem Fall ist weiterhin ein zusätzlicher Schritt erforderlich, um die ersten und zweiten Membranschichten jeweils paarweise im Bereich ihrer Enden über die Breite miteinander zu verkleben. Diese zusätzlichen Klebelinien führen zu einem erhöhten Klebstoffverbrauch und zu einer Verringerung der für den Trennprozess verfügbaren Membranfläche. Eine Erhöhung der miteinander verklebten Abschnitte führt weiterhin zu einer erhöhten Gefahr hinsichtlich des Lösens dieser verklebten Abschnitte.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen von zwei Schichtenanordnungen ;

Fig. 3, 4 und 5 schematische Darstellungen von drei Möglichkeiten einer ersten Ausführungsform

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des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufwölben einer Schichtenanordnung während des Aufwickeins auf einen Dorn;

Fig. 6 in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufwölben bzw. Ausbauchen einer lose aufgewickelten Schichtenanordnung, während die Schichtenanordnung zusammen mit einem Dorn rotierend angetrieben wird; Fig. 7 in vergrößerter schematischer Darstellung ein Detail der Anordnung von Fig. 6 im Bereich eines aufgewölbten Abschnittes der aufgewickelten Schichtenanordnung ;
Fig. 8 und 9 Vorderansichten einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung;

Fig. 1o und 11 abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 12 einen Axialschnitt des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Flüssigkeitstrennelementes , und

Fig. 14A und 14B in vergrößerter Darstellung Schnittansichten der hinteren und vorderen Endabschnitte des Schichtelementes der Schichtenanordnung von Fig. 2 nach

dem festen Aufwickeln der Schichtenanordnung auf einen Dorn.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Schichtenanordnung dargestellt, die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einen Dorn aufgewickelt werden soll. Gemäß Fig. 1 sind drei einzelne Schichtenpakete I, II und III aufeinandergestapelt, um eine zusammengefaßte Schichtenanordnung zu bilden. Jedes einzelne Schichtenpaket besteht aus einzelnen Sch ich te lerne nt en, nämlich einer Membranschicht 11, einer Abstandsschicht 12 für einen Lösungszuführkanal, einer weiteren Membranschicht 13 und einer weiteren Abstandsschicht 14 für eine durchgetretene Flüssigkeit, wobei die

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Reihenfolge in der aufgezählten Weise ist. Die Membranschicht 11 eines oberen Schichtenpakets liegt auf der Außenfläche der Abstandsschicht 14 des jeweils darunterliegenden Schichtenpaketes. Nachdem die ζusammengefaßte Schichtenanordnung spiralförmig auf einen Dorn aufgewickelt worden ist, werden die beiden Membranschichten 11 und 13, zwischen denen jeweils eine Abstandsschicht 12 für den Lösungszuführkanal angeordnet ist, an ihren vorderen Enden, die dem Dorn über dessen gesamte Breite zugewandt sind, mit einem Klebstoff miteinander verklebt bzw. verbunden, wie es mit den gestrichelten Linien dargestellt ist. Die beiden Membranschichten 11 und 13, zwischen denen sich die Abstandsschicht 14 für die durchgetretene Lösung befindet, werden ebenfalls an ihren hinteren Enden über deren gesamte Breite mit Klebstoff miteinander verklebt bzw. verbunden, wie es ebenfalls mit den gestrichelten Linien dargestellt ist. Die Membranschicht 13 des einzelnen Schichtenpaketes III und die Membranschicht 11 des einzelnen Schichtenpaketes I werden an den hinteren Kanten bzw. Rändern der Schichten über deren gesamte Breite miteinander verbunden, wie es ebenfalls gestrichelt dargestellt ist. Auf diese Weise sind sämtliche Membranschichten miteinander verbunden und bilden eine schlaufenförmige Gesamtmembranschicht. Sämtliche Abstandsschichten 12 für die Lösungszufuhr befinden sich außerhalb der Schlaufe, während alle Abstandsschichten 14 für die durchgetretene Flüssigkeit innerhalb der Schlaufe liegen. Die benachbarten Membranschichten 11 und 13, zwischen denen jeweils eine Abstandsschicht 14 für die durchgetretene Flüssigkeit angeordnet ist, werden dann an ihren entgegengesetzten Seitenkanten über deren gesamte Länge mit einem Klebstoff miteinander verbunden, um eine Umhüllungsöffnung an dem vorderen, die Abstandsschicht 14 enthaltenden Ende zu bilden.

An Stelle einer Verbindung mittels Klebstoff können die Membranschichten auch derart miteinander verbunden werden, daß die Enden der benachbarten Membanschichten sich überlappen

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und die Membranecnichteη im Bereich dieser sich überlappenden Abschnitte gefaltet werden. Wenn Klebstoff verwendet wird, wird dieser vorzugsweise auf die dafür vorgesehenen Abschnitte der Membranschichten aufgetragen, wenn die Schichtenanordnung hergestellt wird.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Schichtenanordnung, bei der eine einzige Schicht einer durchlässigen Membrane verwendet ist. Gemäß Fig. 2 sind drei einzelne Schichtenpakete III, II und I aufeinandergestapelt, um eine gemeinsame Schichtenanordnung zu bilden. Jedes einzelne Schichtenpaket umfaßt eine Abstandsschicht 14 für den Kanal für die durchgetretene Flüssigkeit, einen Abschnitt 13 einer Membranschicht 1o, eine weitere Abstandsschicht 12 für den Lösungszuführkanal und einen weiteren Abschnitt 11 der Membranschicht 1o. Die beiden Abschnitte 11 und 13 der Membanschicht 1o, zwischen denen jeweils eine Abstandsschicht 12 für den Lösungszuführkanal liegt, sind an ihren vorderen Enden miteinander verbunden. Die beiden Abschnitte 11 und 13 der Membranschicht 1o, zwischen denen jeweils eine Abstandsschicht 11 für den Kanal für die durchgetretene Flüssigkeit liegt, sind an ihren hinteren Enden miteinander verbunden. Nachdem die zusammengefaßte Schichtenanordnung spiralförmig auf einen Dorn aufgewikkelt ist, werden der Abschnitt 11 des einzelnen Schichtenpaketes III und der Abschnitt 13 des einzelnen Schichtenpaketes I zur Bildung einer Schleife bzw. Schlaufe der Membranschicht an ihren hinteren Enden miteinander verbunden. Sämtliche Ab stands sch ich ten 12 für den Lösungszuführkanal befinden sich außerhalb der Schleife bzw. Schlaufe, während alle Abstandsschichten 14 für den Kanal für die durchgetretene Flüssigkeit sich innerhalb der Schleife bzw. Schlaufe befinden.

Gegenüber der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform hat die in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform einige

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Vorteile. So ist beispielsweise das Zerschneiden einer Menibranschichtbahn in einzelne Membranschichten zur Herstellung der Schichtenanordnung überflüssig, und die Anzahl der miteinander zu verbindenden Meitibranschichtabschni tte ist herabgesetzt, so daß demzufolge auch die Arbeit zum Verbinden der jeweiligen Membranschichtabschnitte mittels eines Klebstoffes und die Menge an verwendetem Klebstoff herabgesetzt wird.

Erfindungsgemäß kann ein einzelnes Schichtenpaket, das aus zwei Membranechichten 11 und 13 und zwei Abstandsschichten 12 und 14 gemäß den in den Fig. 1 oder 2 dargestellten Schichtenpaketen oder eine kombinierte Schichtenanordnung, die aus mehreren Einzelpaketen besteht und in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, dazu verwendet werden, um ein spiralförmiges Flüssigkeitstrennungselement zu bilden. Wenn eine Schichtenanordnung auf einen Dorn aufgewickelt wird, wird mindestens eine Abstandsschicht 14 für den Kanal für die durchgetretene Flüssigkeit an den gegenüberliegenden Lcken der vorderen Kanten an dem Dorn befestigt.

Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 2 sind die nach vorn verlängerten Abstandsschichten 14 diejenigen, die an den jeweiligen Dornen zu befestigen sind.

Die Fig. 3, 4 und 5 stellen Ausführungsformen eines ersten Verfahrens zum Ausbeulen bzw. Ausbuchten einer .Schichtenanordnung dar. Hei jeder Ausführungsform wird von einem einzelnen Schi rhtonpaket für eine vereinfachte ErkJ.uuny des Verfahrens ausgegangen.

Gemäß Fig. 3 wird von einem Schichtenpaket Ί der in rig. 1 dargestellten Art ausgegangen, das im Querschnitt, aus einer Membranschicht 11, einer Abstandsschicht 12 für den Lösunyszui nhr- -anal, einer Membran sch ich! 13 und einer Abstnmlsschi cht für die Förderung der duchgetretenen Flüssigkeil besteht. Der vordere Rand der Abi; t nndsschi cli 1 14 für die dui chgetretene

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Lösung ist an den Enden an einem Hohldorn 2 befestigt. Die einzelnen Schichten werden über Abstandsstangen 21, 22, 23 geführt, die jeweils zwischen den benachbarten Schichten liegen und sich jeweils über deren gesamte Breite erstrecken. Die erste Abstandsstange 21 hält die Membranschicht 11 im Abstand von der Abstandsschicht 12, die zweite Abstandsstange 22 liegt zwischen der Ab stands schicht 12 und der Membranschicht 13, und die dritte Abstandsstange 23 liegt zwischen der Membranschicht 13 und der Abstandsschicht 14. Die drei Abstandsstangen liegen parallel zur Achse des Domes 2 im vertikalen Abstand voneinander und befinden sich in der Nähe des Domes 2. Die Abs tan ds stangen können an geeigneten Stellen befestigt bzw. gehalten sein. Die Stangen können alternativ während des Aufwickelprozesses in vertikaler Richtung verschoben werden, wenn die Menge der aufgewickelten Schichtenanordnung anwächst. Bei dieser Ausführungsform wird der Dorn 2 derart in Rotation versetzt, daß das Schichtenpaket 1 eng spiralförmig um den Dorn gewickelt wird. In diesem Fall kann das Schichtenpaket in dem erforderlichen Umfang einer Zugkraft ausgesetzt werden. Wenn die Spannung bzw. Zugkraft erhöht wird, wird dazu das Ausmaß der Aufwickeldichte erhöht. Die Spannung bzw. Zugkraft wird vorzugsweise auf die Schicht ausgeübt, die mit ihrem vorderen Ende an dem Dorn befestigt ist, oder auf das äußere Schichtenelement, nämlich die Membranschicht 11. Wenn es notwendig ist, daß sämtliche Schichten einer Spannung bzw. Zugkraft ausgesetzt werden, ist es vorteilhaft, in der in Fig. 4 dargestellten Weise mittels einer Walze 16 eine Druckkraft auf einen Abschnitt bzw. Bereich der aufgewickelten Schichtenanordnung auszuüben.

Bei einer schematisch in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform wird ein Schichtenpaket 1 der gleichen Art wie in Fig. partiell in einer Richtung senkrecht zur Schichtenpaketoberfläche über die gesamte Breite davon mittels zwei Walzen

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gepreßt, die einem umlaufenden Dorn 1 zugeschaltet sind, an dem eine Abstandsschicht 14 mit ihren Enden befestigt ist. Ein Abschnitt des fest bzw. eng auf den Dorn aufgewickelten Schichtenpakets wird vorzugsweise über die gesamte Breite in radialer Richtung mittels einer Walze 16 gegen den Dorn gepreßt, wobei die Achse der Walze 15 parallel zur Dornachse liegt, so daß das Schichtenpaket einexr Spannung ausgesetzt ist. Aufgrund dieser Spannung wird das Schichtenpaket fest bzw. eng aufgewickelt.

Bei einer schematisch in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird wiederum von einem Schichtenpaket 1 ausgegangen, das dem in Fig. 2 dargestellten einzelnen Schichtenpaket entspricht. Der vorlaufende Rand einer Abstandsschicht 14 des Schichtenpaketes ist an den Ecken an einem Dorn 1 befestigt, und diese Abstandsschicht 14 wird einer Spannung bzw. Zugkraft ausgesetzt, indem man auf das hintere Ende dieser Abstandsschicht eine externe Kraft ausübt. Bei dieser Ausführungsform wird der Dorn 2 derart angetrieben, daß das Schichtenpaket spiralförmig fest auf dem Dorn aufgewickelt wird.

Bei den an Hand der Fig. 3, 4 und 5 beschriebenen Ausführungsformen wird, während das Schichtenpaket 1 fest auf dem Dorn aufgewickelt wird, ein bestimmter Abschnitt 1a des Schichtenpaketes, d.h. der noch nicht auf den Dorn aufgewickelte Abschnitt 1a dazu gebracht bzw. gezwungen, sich in einer senkrecht zur Schichtenpaketoberfläche liegenden Richtung auszubauchen bzw. aufzuwölben, und zwar, wie es in den Figuren dargestellt ist, nach oben, bevor dieser Schichtenpaketabschnitt in engem Kontakt mit dem Dorn 2 oder einem bereits auf den Dorn aufgewickelten Schichtenpaketabschnitt kommt, so daß die einzelnen Schichten partiell voneinander getrennt werden, wie es in den Figuren Bereich des aufgewölbten Abschnittes D zum Ausdruck kommt. Durch diesen aufgewölbten Abschnitt D wandert das gesamte Schichtenpaket bzw. die gesamte Schichtenanordnung von dem vorderen bis zum hinteren Ende, wäh-

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rrnd der Dorn rotiert und das Schichtenpaket auf diesen Dorn aufgewickelt wird. Während das Schichtenpaket den aufgewölbten Abschnitt D durchläuft, beginnt die Trennung der jeweils benachbarten inneren und äußeren Schichtenelemente am hinteren Ende des aufgewölbten Abschnitts D, d.h. im Bereich der Trennlinie D₁. Der erneute Kontakt der benachbarten Schichtenelemente beginnt am vorderen Ende des aufgewölbten Abschnittes D, nämlich im Bereich der Kontaktlinie D».

Die im folgenden beschriebenen und mit den Zeichen A und B versehenen Abschnitte der inneren und äußeren Schichten, di e die Trennlinie D₁ passiert haben, bewegen sich gleichzeitig entlang gesonderter Bahnen zu der Kontaktlinie D₂. So iolgt beispielsweise der Abschnitt A dem gekrümmten Weg der Ausbauchung, während der Abschnitt B einer geraden ebenen Bewegungsbahn folgt. Als Ergebnis davon wird der ft] schnitt A gegenüber dem Abschnitt B verzögert, so daß di e Aufwickelgeschwindigkeit des Abschnittes A im Bereich dc j Kontaktline D_ mit der für einen normalen Aufwickelprozess benötigten Geschwindigkeit übereinstimmt, was mit anderen Worten ausgedrückt soviel heißt, daß der Abschnitt 7 relativ zu dem Abschnitt B um eine Differenzlänge zwischen den inneren und äußeren Schichten versetzt wird. lüiie derartige Verzögerung oder Relati werlagerung des inneren Schichtelementes findet ohne irgendeinen Kontakt ι ;i 1 den; äußeren Schichtelement statt und beeinflußt nicht d< η Abschnitt irgendeines Schichtenelementes, der noch j'i'-ht die Trennlinie D. erreicht hat. Dadurch werden sämtli'he Schichten fest und eng und ohne unnormale Relativii ι liiücrung und ohne Auftreten von Falten aufgewickelt. J: iüi weiterhin yewähileistet, daß jeder Abschnitt des : ' I i clitenpaketes mit im wesentlichen der gleichen Festig-1 < ■ t I'-.'.y. Spannung aufgewickelt wird.

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Der in Fig. 5 veranschaulichte Ausbauchungsprozess hat gegenüber den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Prozessen den Vorteil, daß er sehr einfach durchführbar ist. Um diesen Prozess jedoch wirkungsvoll durchzuführen, ist es notwendig, daß jede Schicht bzw. jedes Schichtelement eine ausreichend hohe Steifigkeit hat um zu gewährleisten, daß jede Schicht von der jeweils benachbarten Schicht getrennt wird, wenn sie entlang ihrer Oberfläche zusammengezogen bzw. eingeschnürt wird. Jede Schicht soll weiterhin einen ausreichend hohen Widerstand gegen Gleiten entlang der Oberfläche eines benachbarten Schichtelementes haben. Dieser Gleitwiderstand kann durch den Klebstoff für das Verkleben der Membrane bewirkt sein. Der Gleitwiderstand kann weiterhin auch dadurch erhöht werden, daß der Feuchtigkeitsgehalt in dem Schichtenpaket bzw. in der Schichtenanordnung erhöht wird.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsform eines abgewandelten Verfahrens zum Ausbauchen des Schichtenpaketes bzw. einer Schichtenanordnung dargestellt. Dieser zweite Ausbauchprozess wird in Verbindung mit einem Schichtenpaket bzw. einer Schichtenanordnung angewandt, das bzw. die lose auf einen Dorn aufgewickelt ist, wobei beabsichtigt ist und erreicht wird, daß die lose aufgewickelte Schichtenanordnung in eine stramm aufgewickelte Schichtenanordnung umgewandelt wird, ohne daß es zu einer übermäßigen Relativverlagerung bzw. Relativbewegung der einzelnen Schichtenelemente und zu einer Faltenbildung in diesen Schichtenelementen bzw. Schichten kommt.

Gemäß Fig. 6 wird ein Schichtenpaket 1A lose auf einen Dorn 2 aufgewickelt, wobei das vordere Ende des Schichtenpaketes bzw. der Schichtenanordnung mit den Ecken an dem Dorn befestigt ist. Der Dorn ist zusammen mit der lose darauf aufgewickelten Schichtenanordnung zwischen Quetschrollen 17, 18 und 19 drehbar gelagert. Die zur Dornachse parallelen Achsen der drei Quetschwalzen liegen im Abstand voneinander

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konzentrisch um die Dornachse. Die Achse der lose aufgewikkelten Schichtenanordnung 1A fällt mit der Dornachse zusammen/ und von den einzelnen Quetschrollen wird auf die Schichtenanordnung ein Druck ausgeübt. Die Vorrichtung ist so gestaltet, daß jede Quetschrolle radial und partiell gegen die lose aufgewickelte Schichtenanordnung über deren gesamte Breite gedrückt wird, wobei jede Quetschrolle von der Rotationsbewegung der Schichtenanordnung in Rotation versetzt wird.

In Fig. 7 ist ein Ausbauchphänomen dargestellt, welches bei der in Fig. 6 dargestellten lose aufgewickelten Schichtenanordnung auftritt. Dieses Phänomen tritt bei rotierendem Dorn 2 auf, wenn die Quetschrollen 17, 18 und 19 gsgen die lose aufgewickelte Schichtenanordnung gedrückt werden. Das Ausbauchphänomen ist im wesentlichen vergleichbar mit dem ersten Ausbauchprozess, wie er in den Fig. 3, 4 und 5 veranschaulicht ist. Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, wird die lose aufgewickelte Schichtenanordnung 1A fest um den Dorn gelegt, wenn dieser rotiert und das vordere Ende der Schichtenanordnung an dem Dorn befestigt ist. Ein Abschnitt 1a¹ der Schichtenanordnung, der noch nicht stramm aufgewickelt ist, wird im Bereich jeder Quetschrolle radial ausgebaucht, und zwar gerade bevor er in engen Kontakt mit dem Dorn 2 oder einem anderen bereits stramm aufgewickelten Abschnitt 1b* der Schichtenanordnung kommt. Auf diese Weise werden die einzelnen Schichten im Bereich jedes ausgebauchten bzw. aufgewölbten Abschnittes D¹ partiell voneinander getrennt.

Das Ausmaß der Aufwickelstraffheit des Abschnitte 1a¹ nimmt radial nach innen in einer ersten Stufe zu, wenn der Dorn 2 rotiert und die Rollen 17, 18 und 19 gegen den Abschnitt 1a' gedrückt werden. Bei der abschließenden Stufe nimmt jedoch die Aufwickelstraffheit jedes Teiles des Abschnittes 1a¹ bis zu einem vorgegebenen Wert zu, so daß der Abschnitt 1a¹ in den

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Zustand einer stramm aufgewickelten Schichtenanordnung kommt, wobei die Aufwickelstraffheit über den Radius der Schichtenanordnung gleichmäßig ist.

Bei dem zuletzt beschriebenen Aufwickelprozess wird jeder Teil des lose aufgewickelten Abschnittes 1a* dazu gebracht, eine höhere Aufwickelstraffheit anzunehmen, wenn er jede der einzelnen Rollen 17, 18 oder 19 passiert, und zwar verglichen mit dem Zustand vor dem Passieren der entsprechenden Rolle. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß jeder Teil in einen engeren Kontakt mit einem jeweils inneren Teil bzw. Abschnitt der aufgewickelten Schichtenanordnung kommt, wenn man den Zustand hinter und vor den einzelnen Quetschrollen berücksichtigt. Der zuletzt beschriebene Aufwickelprozess läuft ohne übermäßige ReIatiwerlagerung und ohne Faltenbildung ab. Dieses rührt daher, daß die Schichtenelemente jedes Teiles bzw. Abschnittes aufgewölbt bzw. ausgebaucht werden, so daß sie partiell voneinander getrennt werden, bevor dieser Teil die einzelne Rolle passiert.

Jede der drei Rollen hat im wesentlichen zwei Funktionen. Eine dieser Funktionen entspricht der Funktion der Walze 16 gemäß Fig. 4, d.h. die Schichtenanordnung wird durch die Rolle bzw. Walze gespannt, so daß die Schichtenanordnung bei rotierendem Dorn fest bzw. stramm aufgewik- kelt wird. Die andere Funktion entspricht im wesentlichen der Funktion der in Fig. 4 dargestellten Druckwalzen 15. Im Fall der Fig. 6 und 7 entsprechen die Quetschrollen 17, 18 und 19 und ein Abschnitt 1b* der Schichtenanordnung, der bereits stramm aufgewickelt worden ist, dem Druckwalzenpaar 15 von Fig. 4; ein anderer Abschnitt 1a¹ der Schichtenanordnung, der noch nicht stramm sondern nur lose aufgewickelt worden ist, entspricht dem noch nicht fest aufgewickelten Abschnitt 1a der Schichtenanordnung in Fig.4. Der fest aufgewickelte Abschnitt 1b¹ der in Fig. 7 darge-

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stellten Schichtenanordnung entspricht außerdem dem aufgewickelten Abschnitt 1b der Schichtenanordnung In Flg. 4. Infolgedessen spielt der fest aufgewickelte Abschnitt 1b* Im wesentlichen die gleiche Rolle wie eine der Druckwalzen 15 und der aufgewickelte Abschnitt 1b In Flg. 4.

Der zuletzt beschriebene, d.h. zweite Ausbauch- bzw. Aufwölbungsprozess kann auch nur mit einer einzigen Quetschrolle an Stelle von mehreren Rollen, wie sie bei den Ausführungsformen gemäß den Flg. 6 und 7 unterstellt sind, durchgeführt werden. Wenn jedoch nur eine einzige Quetschrolle am Umfang der lose aufgewickelten Schichtenanordnung wirksam 1st, wird die Achse des Domes Instabil, und es kommt zu einer Durchbiegung des Domes. Die Qualität der dicht bzw. stramm aufgewickelten Schichtenanordnung nimmt demzufolge ab, und zwar verglichen mit einer Prozessdurchführung mit mehreren Quetschrollen. Die Tendenz der Dorndurchbiegung wird im übrigen auch noch dann erhöht, wenn dieser aus einem flexiblen Material, beispielsweise einem synthetischen Harz, besteht.

Vom Gesichtspunkt der Qualität einer eng bzw. stramm aufgewickelten Schichtenanordnung ist der zuletzt beschriebene, d.h. zweite Aufwölbungs- bzw. Ausbauchprozess vorteilhafter als der oben zuerst beschriebene Aufwölbungsprozess. Ausgehend davon ist es vorteilhaft, in der folgenden Weise zu verfahren. In einer ersten Stufe wird der erste Ausbauch- bzw. Aufwölbungsprozess zum losen Aufwickeln einer Schichtenanordnung angewandt, und in einer zweiten Stufe wird der zweite Aufwölbungs- bzw. Ausbauchprozess bei der bereits lose aufgewickelten Schichtenanordnung durchgeführt, um eine stramm aufgewickelte Schichtenanordnung zu erhalten.

In den Fig. 8 und 9 ist eine bevorzugte und in der Konstruktion einfache Vorrichtung dargestellt, mit der diese bei-

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den ersten und zweiten Ausbauch- bzw. Aufwölbungsprozesse in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden können. So ist insbesondere in Fig. 8 der erste Ausbauch- bzw. Aufwölbungsprozess für eine Schichtenanordnung 1 dargestellt, wobei bezüglich des Verfahrensablaufes Übereinstimmung mit Fig. 5 besteht. Fig. 9 veranschaulicht den zweiten Aufwölbungsprozess für eine lose aufgewickelte Schichtenanordnung 1, wobei im wesentlichen Übereinstimmung mit der Verfahrensweise gemäß Fig. 6 besteht.

Gemäß den Fig. 8 und 9 enthält die Vorrichtung eine Einrichtung 3o für die Lagerung eines rotierenden Domes 2 und eine Einrichtung 4o, um die lose auf den Dorn 2 aufgewickelte Schichtenanordnung 1A entlang von drei sich über die gesamte Schichtenanordnungsbreite erstreckenden und über den Umfang verteilten Mantellinien X, Y und Z partial radial nach innen zu drücken. Die Vorrichtung enthält weiterhin eine Einrichtung 5o zum Zuführen der Schichtenanordnung 1 zum Dorn 2.

Die Einrichtung 3o umfaßt einen beweglichen Träger 31, der einen Antriebsmotor für den Dorn 2 trägt. Der Träger 31 ist entlang der beiden vertikalen Führungsstangen 41 verschiebbar, d.h. der Träger kann entlang dieser vertikalen Führungsstangen auf und ab bewegt werden. Die Presseinrichtung 4o umfaßt eine untere Walze 43, die drehbar in bzw. auf einem stationären Untergestellt 44 gelagert ist, und zwei Oberwalzen bzw. Oberrollen 45, die drehbar in einem Lagerbock 47 gelagert sind. Der Lagerbock 47 ist an einem beweglichen Querträger 48 befestigt, der vergleichbar dem Träger 31 gleitend auf den Führungsstangen 41 montiert ist, so daß der Querträger 48 entlang dieser Führungsstangen auf und ab bewegt werden kann. Der Träger 31 liegt zwischen den Oberwalzen bzw. Oberrollen 45 und der Unterwalze bzw. Unterrolle 43. Dem Querträger 48 sind Stellorgane zugeordnet, um die Positionen der bei-

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den Oberwalzen 45 relativ zum Dorn 2 zu justieren, und auf den Querträger 48 wirkt eine von einem Druckantrieb, beispieslweise einem Luftzylinder, ausgehende externe Kraft ein. Die Zuführungseinrichtung 5o umfaßt eine langgestrekte Platte 51 und einen Rollenförderer 52 mit frei rotierenden Rollen 52a, die eine Bewegungsbahn für die Platte 51 bilden. Die Schichtenanordnung wird auf die Platte 51 gelegt und entlang des Ro He η fördere rs 52 zusammen mit der Platte 51 nach vorne bewegt, wenn der Dorn 2 rotiert und das vordere Ende der Schichtenanordnung an diesem Dorn befestigt ist.

Die Oberwalzen bzw. Oberrollen 45 funktionieren in Zusammenarbeit mit dem verschiebbaren Querträger 48 und dem Druckluftzylinder als die Einrichtung A, um auf die lose aufgewickelte Schichtenanordnung eine Druckkraft entlang von zwei Mantellinien auszuüben, die sich über die gesamte Schichtenanordnungsbreite erstrecken. Die Unterwalze bzw. Unterrolle 43, die an dem stationären Untergestellt 44 gelagert ist, stellt die Einrichtung B dar, um die aufgewikkelte Schichtenanordnung abzustützen bzw. zu tragen. Wenn die Oberrollen bzw. Oberwalzen 45 gegen die lose aufgewikkelte Schichtenanordnung 1A gedrückt werden, wird die Schichtenanordnung gegen die Unterwalze bzw. Unterrolle 43 gepreßt bzw. gedrückt. Auf diese Weise wird eine Durchbiegung des Domes und der aufgewickelten Schichtenanordnung verhindert, während auf die aufgewickelte Schichtenanordnung von den Walzen bzw. Rollen 45 und 43 eine radiale Druckkraft ausgeübt wird.

Wenn es sich bei dem Dorn 2 um einen starren Körper handelt, der drehbar auf einem stationären Träger gelagert ist, reicht es unter Umständen aus, nur mit einer Druckeinrichtung, beispielsweise der oben beschriebenen Druckreinrichtung A zu arbeiten, um den zweiten Aufwölbungs- bzw. Ausbauchungsprozess durchzuführen. Im allgemeinen handelt es sich jedoch

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bei den Dornen meistens um flexible Körper aus einem Kunstharz. In einem solchen Fall ist es daher notwendig, nicht nur eine Druckeinrichtung, beispielsweise die Druckeinrichtung A, zu verwenden, sondern auch eine Stützeinrichtung, beispielsweise die Stützeinrichtung B, um sicherzustellen, daß der Dorn und die aufgewickelte Schichtenanordnung nicht durchgebogen oder anders verformt werden.

Die in den Fig. 1o und 11 dargestellten Vorrichtungen entsprechen in ihrer grundsätzlichen Arbeitsweise im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 9, um zumindest den zweiten Aufwölbungs- bzw. Ausbauchungsprozess durchzuführen. Die Vorrichtungen gemäß den Fig. 1o und 11 enthalten eine Druckeinrichtung A, um auf eine lose aufgewickelte Schichtenanordnung 1A eine Druckkraft auszuüben; die Einrichtung A umfaßt einen beweglichen Querträger 48 und zwei drehbar an dem beweglichen Querträger montierte Walzen bzw. Rollen Es ist weiterhin eine Stützeinrichtung B für die lose aufgewickelte Schichtenanordnung vorgesehen; diese Stützeinrichtung B enthält ein stationäres Untergestell 44 und zwei an diesem stationären Untergestell drehbar gelagerte Walzen bzw. Rollen 43. Die Walzen bzw. Rollen 45 der Druckeinrichtung A werden von einem Druckluftzylinder od.dgl. gegen die lose aufgewickelte Schichtenanordnung 1A gedrückt, während die Walzen bzw. Rollen 43 die lose aufgewickelte Schichtenanordnung 1A von unten her abstützen. Bei beiden Ausführungs- formen sind Lager- und Antriebsorgane für den rotierend antreibbaren Dorn 2 vorgesehen, etwa vergleichbar der Einrichtung 3o bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8. Während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1o ein einziges horizontal gelagertes Untergestell 44 mit zwei Rollen bzw. Walzen 43 vorgesehen ist und an dem oberen Querträger 48 ebenfalls zwei Walzen bzw. Rollen 45 montiert sind, sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 zwei schräggestellte Untergestelle 44 mit jeweils zwei Rollen bzw. Walzen 43 vorgesehen, wobei an dem oberen Querträger 48 nur eine Oberwalze bzw. Oberrolle 45 gelagert ist.

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In den Fig. 12 und 13 ist ein Flüssigkeitstrennorgan bzw. Flüssigkeitstrennelement der in der US-PS 393 646 beschriebenen Art dargestellt. Dieser Flüssigkeitsseparator ist aus einer zusammengefaßten Schichtenanordnung der in Fig. dargestellten Art hergestellt, wobei mittels der in Fig. dargestellten Vorrichtung die ersten und zweiten Aufwölbungsbzw. Auebauchungsprozesse durchgeführt wurden. In diesem Fall wurde der erste Ausbauchungsprozess durchgeführt, so wie er in den Fig. 5 oder 8 dargestellt ist, wobei die Schichtenanordnung lose auf einem Hohldorn 2 mit einer Vielzahl von Löchern 2a aufgewickelt wurde.

Gemäß den Fig. 12 und 13 ist aus einer semipermeablen Membranbahn 1o bei jedem der einzelnen Schichtenpakete I, II, III eine erste Membranschicht 11 und eine zweite Membranschicht 13 gebildet. Die beiden Enden der Membranbahn 1o, d.h. das hintere Ende der zweiten Membranschicht 13 bei dem einzelnen Schichtpaket I und das hintere Ende der ersten Membranschicht bei dem einzelnen Schichtpaket III sind mit Klebstoff 61 miteinander verbunden, um dadurch eine Schlinge bzw. Schlaufe der Membranbahn 1o zu bilden.

Die eng bzw. stramm aufgewickelte Schichtanordnung 1B hat drei zweite Abstandsschichten 12 für die Lösungezufuhr, die um den Dorn 2 drei spiralförmige Lösungszuführkanäle bilden. Diese zweiten Kanäle sind an den vorderen, dem Dorn gegenüberliegenden Enden verschlossen und an ihrem hinteren, im Bereich der Peripherie bzw. des Umfange der aufgewickelten Schichtenanordnung 1B liegenden Enden offen. Die eng bzw. stramm aufgewickelte Schichtenanordnung 1B hat weiterhin drei erste Abstandsschichten 14 für die durchgetretene bzw. durchgedrungene Lösung, und diese Abstandsschichten 14 bilden um den Dorn 2 drei spiralförmige Kanäle für durchgetretene Lösung. Diese ersten Kanäle sind an ihrem hinteren Ende im Bereich des Umfan-

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ges der aufgewickelten Schichtenanordnung geschlossen und an ihren vorderen Enden im Bereich des Domes 2 offen. Diese beiden Kanalarten sind voneinander durch die Membranschichtbahn 1o, d.h. die ersten und zweiten Membranschichten und 13 getrennt.

Alle Lösungskanäle sind an den Spiralrändern der ersten und zweiten Membranschichten 11 und 12 bzw. an dem Spiralrand der Membranschichtbahn 1o über die gesamte Spirallänge mittels eines Verschlußelementes 62 aus starrem Material verschlossen. An den gegenüberliegenden Spiralrändern bzw. Spiralkanten sind die Membranschichten 11 und 13 bzw. die Spiralkante der Membranschichtbahn 1o mittels eines Verschlußelementes 63 aus starrem Material verschlossen, und zwar über den größten Teil der Spirallänge, wobei ein Längenabschnitt in unmittelbarer Nähe der Dornoberfläche offen ist. Die Kanäle für die durchgetretene Flüssigkeit stehen mit dem Inneren des Domes durch die Löcher 2a in Verbindung. Die Lösungszuführkanäle sind partiell und axial an den Spiralrändern bzw. Spiralkanten der Schichten 11 und 13 bzw. dem Spiralrand der Membranschichtbahn Io in der Nähe der Dornaußenseite offen, um den Fluß der nicht durchgetretenen Lösung durch einen Strömungsweg 63a zu ermöglichen. Die Zuflußlösung wird durch die offenen Enden der Lösungszuführkanäle eingespeist, wie es durch die Pfeile angedeutet ist; die nicht durchgetretene Lösung strömt in Pfeilrichtung durch den Strömungsweg 63a ab, und die durchgetretene Lösung bzw. Flüssigkeit gelangt in der durch die Pfeile angedeuteten Weise durch die Löcher 2a in den Innenraum des Domes 2. Die gegenüberliegenden Seitenränder bzw. Seitenkanten und die gegenüberliegenden Enden der Membranschichtbahn 1o sind mittels der Verschlußelemente 62 und 63 bzw. mittels des Klebstoffes 61 verschlossen worden, nachdem die kombinierte Schichtenanordnung 1 eng bzw. straff auf den Dorn 2 aufgewickelt worden ist.

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Wenn für ein Flüssigkeitstrennelement bzw. einen Flüssigkeitsseparator mit spiralförmigen Aufbau eine einzige Membranschicht mit umgekehrter Osmosewirkung verwendet wird, wie es bei dem Element gemäß Fig. 13 der Fall ist, treten die unten beschriebenen Probleme auf.

Fig. 14A zeigt in vergrößerter Darstellung das hintere verschlossene Ende 7o des Kanals für die durchgetretene Flüssigkeit, der von dem in Fig. 13 dargestellten abgebogenen Teil der Membranschichtbahn 1o gebildet ist. Fig. 14B zeigt in vergrößerter Darstellung das vordere geschlossene Ende 8o des Lösungsζuführkanales, wobei dieses Ende durch das umgebogene Ende der in Fig. 13 dargestellten Membranschichtbahn 1o mit umgekehrter Osmosewirkung gebildet ist. Bezogen auf die Abstandsschichten 14 und 12 sind die Außenflächen 71 und 81 der abgebogenen Endabschnitte 7o und 8o der eine umgekehrte Osmosewirkung aufweisenden Membranschichtbahn beträchtlich über die Länge der Bahn 1o verlängert, und zwar verglichen mit den Innenflächen 72 und 82 der abgebogenen Endabschnitte oder den Flächen der anderen Abschnitte, wenn das Element bzw. der Flüssigkeitsseparator zusammengesetzt und fertig ist. Die eine umgekehrte Osmosewirkung aufweisende Membrane besteht aus einer Schicht mit einer höhrern Dichte, d.h. einer Hautschicht, und einer anderen Schicht mit einer geringeren Dichte, d.h. einer porösen Schicht.

Die Aussenfläche 71 des abgebogenen Endabschnittes 7o besteht aus einer Schicht mit hoher Dichte, während die Aussenfläche 71 des abgebogenen Endabschnittes 8o aus einer Schicht nidrigerer Dichte besteht. Auf diese Weise bewirkt die beträchtliche Verlängerung der Außenfläche 71 des abgebogenen Endabschnittes 7o, daß eine reduzierte Durchlaßfunktion ausgeübt wird, und zwar verglichen mit den anderen Abschnitten, was soviel bedeutet, daß die zugeführte Lösung bzw. Speiselösung oder die nicht durchgetretene Lösung in die Abstandsschicht 14 strömen kann.

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Dadurch wird die Leistung des Bauelementes bzw. Flüssigkeitsseparators beträchtlich beeinträchtigt. Im Gegensatz dazu führt die beträchtliche Verlängerung der Aussenfläche 81 nicht dazu, daß die Durchlaßfunktion des Abschnittes 8o reduziert wird, da die Innenfläche 82, die aus der Schicht mit höherer Dichte besteht, nicht vergrößert sondern im Gegensatz dazu eingeschnürt ist. Das oben behandelte Problem wird gelöst, indem man eine Membrane mit umgekehrter Osmosewirkung auswählt, die eine "prozentuale Bruchdehnung" mit einem ausreichend hohen Wert hat, um eine wesentliche Dehnung bzw. Vergrößerung zu vermeiden; die prozentuale Bruchdehnung ist vorzugsweise nicht weniger als 5% und insbesondere 6,5%.

Die prozentuale Bruchdehung wird in der Weise berechnet, daß man die Dehnung zum Zeitpunkt des Bruches bzw. Zerreißens einer Probe durch die ursprüngliche Messlänge der Probe dividiert, wobei diese Länge durch den Abstand zwischen den Klemmstellen definiert ist, und daß man diesen Wert dann mit 1oo multipliziert. Diese Bruchdehung wird mittels einer standardisierten Methode in Übereinstimmung mit der JIS Bezeichnung: Z-17o2 unter den folgenden Bedingungen gemessen.

Testmaschine: Zugspannungsmesser vom Type Tensilon

Prüflinge: Probe vom Danbel-Typ Nr. 3

Abstand zwischen den Klemmstellen: 4o mm.

Die Prüflinge aus der Membrane mit umgekehrter Osmosewirkung werden angefeuchtet, so daß die gleichen Bedingungen wie bei einem Flüssigkeitstrennelement bzw. einem Flüssigkeitsseparator vorliegen. Die Prüflinge werden dann mit dünnem Papier belegt, während sie dem Test unterworfen werden, um eine Verdampfung des in den Prüflingen vorhandenen Wasser zu verhindern.

Die Erfindung ist nicht nur in Verbindung mit einem Flüssig-

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keltsseparator des In den Flg. 12 und 13 dargestellten Spiraltyps anwendbar, d.h. des in der US-PS 393 646 beschriebenen Spiraltyps, sondern auch in Verbindung mit anderen spiralförmigen Flüssigkeitsseparatoren.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines spiralförmigen Flüssigkeitstrennelementes bzw. Flüssigkeitsseparators mit einem Hohldorn und einer Schichtenanordnung, die aus mehreren einzelnen Schichten bzw. Schichtelementen besteht und die eng bzw. straff auf den Dorn aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß man das vordere Ende der Schichtenanordnung (1) an dem Dorn (2) befestigt und den Dorn (2) in Rotation versetzt, um die Schichtenanordnung (1) spiralförmig und fest bzw. straff auf dem Dorn aufzuwickeln, und daß man einen Abschnitt (D) der Schichtenanordnung, der noch nicht fest bzw. straff auf den Dorn aufgewickelt ist, senkrecht zur Oberfläche der Schichtenanordnung ausbaucht bzw. aufwölbt, gerade bevor dieser Abschnitt mit dem Dorn oder einem anderen bereits straff auf den Dorn aufgewickelten Abschnitt der Schichtenanordnung in Kontakt kommt, derart, daß im Bereich dieses aufgewölbten Abschnittes (D) die einzelnen Schichten (11, 12, 13, 14) partiell bzw. vorübergehend voneinander getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man von einer Schichtenanordnung ausgeht, die im Querschnitt betrachtet aus einem oder mehreren einzelnen Schichtenpaketen (1) besteht, von denen jedes eine erste Membranschicht (11), eine erste Abstandsschicht (12) zur Bildung eines ersten Kanales für eine durchgetretene Flüssigkeit, eine zweite Membranschicht (13) und eine zweite Abstandsschicht (14) zur Bildung eines zweiten Kanales für die Lösungszufuhr umfaßt, wobei diese einzelnen Schichten in der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind, wobei die erste Membranschicht (11) jedes einzelnen Schichtenpaketes (1) auf der Außenfläche der zweiten Abstandsschicht (14) des benachbarten Schichtenpaketes angeordnet ist, und daß man diese kombinierte Schientenanord-

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nung spiralförmig und straff auf den Dorn aufwickelt, indem man diesen Dorn rotierend antreibt, wobei man das vordere Ende mindestens einer der vorhandenen ersten Abstandsschichten an dem Dorn befestigt hat.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man für jedes einzelne Schichtenpaket eine Bahn aus einer semipermeablen Membrane verwendet, um die ersten und zweiten Membranschichtend 1, 13) zu bilden, die parallel zur Achse des Domes über ihre gesamte Breite an den vorderen und hinteren Enden miteinander verbunden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bildung der kombinierten Schichtenanordnung eine einzelne Bahn aus einer semipermeablen Membrane verwendet, um die ersten und zweiten Membranschichten (11, 13) jedes einzelnen Schichtenpaketes zu bilden, wobei die Enden dieser Membranschichten über ihre gesamte Breite parallel zur Dornachse miteinander verbunden sind, und wobei die erste Membranschicht jedes einzelnen Schichtenpaketes und die zweite Membranschicht des benachbarten Schichtenpaketes über die gesamte Breite der anderen Enden parallel zur Membranachse miteinander verbunden sind.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man gesonderte Bahnen einer semipermeablen Membrane zur Bildung der ersten und zweiten Membranschichten (11, 13) jedes einzelnen Schichtenpaketes verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bahn aus einer semipermeablen Membrane in einer Gruppe der einzelnen Schichtenpakete verwendet wird, um die ersten und zweiten Membranschichten jedes einzelnen Schichtenpaketes zu bilden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichtenanordnung in der Weise herstellt, daß man die einzelnen Schichten übereinander stapelt und anschließend die Schichtenanordnung spiralförmig und straff auf den Dorn aufwickelt, den man in Rotation

versetzt, wobei man einen noch nicht auf den Dorn aufgewickelten Abschnitt der Schichtenanordnung senkrecht zur Oberfläche dieser Schichtenanordnung aufwölbt bzw. ausbaucht, gerade bevor dieser Abschnitt in engen Kontakt mit dem Dorn oder mit einem anderen bereits fest auf dem Dorn aufgewickelten Abschnitt der Schichtenanordnung kommt, so daß im Bereich dieses aufgewölbten Abschnittes die einzelnen Schichten der Schichtenanordnung teilweise voneinander getrennt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichtenanordnung in einer ersten Stufe spiralförmig und lose auf den Dorn aufwickelt, und diese lose aufgewickelte Schichtenanordnung bei rotierendem Dorn in einer zweiten Stufe strafft, wobei man einen noch nicht gestrafften Abschnitt der in der ersten Stufe lose aufgewickelten Schichtenanordnung radial nach auswärts ausbaucht b*-w. aufwölbt, gerade bevor dieser Abschnitt in engen Kontakt mit dem Dorn oder einem anderen bereits gestrafften Abschnitt dieser Schichtenanordnung kommt, derart, daß im aufgewölbteη Abschnitt die einzelnen Schichten der Schichtenanordnung partiell bzw. vorübergehend voneinander getrennt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bildung der Schichtenanordnung die einzelnen Schichten bzw. Schichtelemente aufeinander stapelt,

daß man anschließend in einer ersten Stufe bei rotierendem Dorn diese Schichtenanordnung spiralförmig und lose

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auf den Dorn aufwickelt, und daß man in einer zweiten Stufe diese lose aufgewickelte Schichtenanordnung bei rotierendem Dorn strafft, wobei man einen noch nicht gestrafften Abschnitt der in der ersten Stufe lose aufgewickelten Schichtenanordnung radial nach auswärts ausbaucht bzw. aufwölbt, gerade bevor dieser Abschnitt mit dem Dorn oder einem anderen bereits gestrafften Abschnitt dieser Schichtenanordnung in engen Kontakt kommt, derart, daß im aufgewölbten Abschnitt die einzelnen Schichten der Schichtenanordnung partiell bzw. vorübergehend voneinander getrennt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man in der ersten Stufe die Schichtenanordnung bei rotierendem Dorn spiralförmig und lose derart auf diesen Dorn aufwickelt, daß ein Abschnitt dieser Schichtenanordnung, der noch nicht aufgewickelt ist, sich senkrecht zur Oberfläche der Schicht ausbeult, gerade bevor dieser Abschnitt in losen Kontakt mit dem Dorn oder mit einem anderen, lose aufgewickelten Abschnitt der Schichtenanordnung kommt, so daß im Bereich des ausgebeulten bzw. aufgewölbten Abschnittes die einzelnen Schichten bzw. Schichtenelemente der Schichtenanordnung partiell bzw. vorübergehend voneinander getrennt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man mit ihren Achsen parallel zu der Achse des Domes (2) liegende Abstandsstangen (21, 22, 23) derart verwendet, daß jede Abstandsstange zwischen benachbarte Schichten bzw. Schichtenelementen der Schichtenanordnung an einer Stelle zwischengelegt ist, die direkt der Kontaktstelle der Schichtenanordnung mit dem Dorn oder einem anderen bereits fest aufgewickelten Abschnitt der Schichtenanordnung vorgeschaltet ist, und daß man sämtliche Abstandsstangen im Abstand voneinander in einer senk-

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recht zur Oberfläche der Schichtenanordnung liegenden Richtung hält, um dadurch die Schichtenanordnung aufzuwölben, derart, daß im Bereich des aufgewölbten Abschnittes die einzelnen Schichten der Schichtenanordnung partiell bzw. vorübergehenden voneinander getrennt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Paar Walzen bzw. Rollen, deren Achsen parallel zur Achse des Domes liegen, in einer solchen Weise verwendet, daß ein erster, noch nicht aufgewickelter Abschnitt der Schichtenanordnung partiell von den Rollen gepreßt bzw. komprimiert wird, während dieser erste Abschnitt zwischen diesen Walzen (15) hindurchgeführt wird, gerade bevor dieser Abschnitt in engen Kontakt mit dem Dorn oder einem bereits fest aufgewickelten zweiten Abschnitt der Schichtenanordnung kommt, um dadurch diesen ersten Abschnitt senkrecht zur Oberflächen der Schichtenanordnung aufzuwölben bzw. auszubuchen.

13. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man beim festen Aufwickeln der Schichtenanordnung auf den Dorn eine Walze (16), deren Achse parallel zur Achse des Domes liegt, radial gegen einen bereits fest aufgewickelten Abschnitt der Schichtenanordnung drückt bzw. preßt.

14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man bei rotierendem Dorn und lose darauf aufgewickelter Schichtenanordnung mindestens eine Walze bzw. Rolle, deren Achse parallel zur Achse des Domes liegt, radial und partiell gegen die lose aufgewickelte Schichtenanordnung drückt, um einen noch nicht gestrafften Abschnitt der Schichtenanordnung aufzuwölben bzw. auszubauchen.

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15. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichtenanordnung ausreichend anfeuchtet, daß eine Relativbewegung bzw. ein Gleiten jeder Schicht eines noch nicht aufgewickelten Abschnittes der Schichtenanordnung in Längsrichtung der Schichtenanordnung auf den Dorn hin zu relativ zu der benachbarten Schicht verhindert wird, während die Schichtenanordnung straff bei rotierendem Dorn auf diesen aufgewickelt wird, um dadurch die Schichtenanordnung, gerade bevor sie mit dem Dorn oder einem anderen bereits aufgewickelten Abschnitt der Schichtenanordnung in Kontakt kommt, aufzuwölben bzw. auszubauchen.

16. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichtenanordnung aus einzelnen Schichten bzw. Schichtenelementen zusammenstellt, von denen jedes eine ausreichende Steifigkeit hat, um partiell bzw. vorübergehend von dem benachbarten Schichtelement getrennt zu werden, wenn dieses zusammengezogen bzw. zusammengepreßt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Aufwickeln der Schichtenanordnung auf den Dorn eine Walze bzw. Rolle, deren Achse parallel zur Dornachse liegt, radial und partiell gegen einen bereits aufgewikkelten Abschnitt der Schichtenanordnung drückt, um auf diese Schichtenanordnung eine Zugspannung auszuüben.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man auf Abschnitte der Schichteηanordnung Klebstoffschichten aufträgt, um benachbarte Membranschichten im Bereich ihrer Ränder miteinander zu verbinden, so daß die benachbarten Schichten zur Bildung einer Schlaufe bzw. Schlinge miteinander verbunden werden, die die Abstandsschichten für die Lösungszufuhr bzw. durchgetretene Flüssigkeit aufnehmen, nachdem die Schichtenan-

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Ordnung mit den Klebstoffschichten straff auf den Dorn aufgewickelt worden ist.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede Membranschicht aus einer Membrane mit umgekehrter Osmosewirkung oder einer Membrane mit einer Ultrafilterwirkung zusammensetzt ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede Membranschicht aus einer homogenen Membrane, einer unsymmetrischen Membrane oder einer zusammengesetzten Membrane besteht.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Membranschicht mit einer porösen Faserschicht verstärkt ist.

22. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schichtenanordnung verwendet, die mindestens eine Bahn einer semipermeablen Membrane enthält, die mit einem porösen Faserfilm verstärkt ist, und daß man auf die Kanten- bzw. Randabschnitte Klebstoff aufträgt, um benachbarte Membranschichten nach Beendigung des Aufwickelprozesses miteinander zu verbinden bzw. zu verkleben.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichtenanordnung vor dem Aufwickelprozess anfeuchtet.

24. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man, nachdem die Schichtenanordnung fest bzw. straff auf den Dorn aufgewickelt worden ist, das hintere Ende der ersten Membranschicht eines ersten einzelnen Schichtenpaketes mit dem hinteren Ende der zweiten Membranschicht des letzten einzelnen Schichtenpaketes verbn-

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det bzw. miteinander verklebt, um im Querschnitt eine Membranschichtschlaufe zu bilden, innerhalb der der Dorn und sämtliche ersten Abstandsschichten gelagert sind, während außerhalb dieser Schlaufe sämtliche zweiten Abstandsschichten liegen.

25. Verfahren zur Herstellung eines spiralförmigen Flüssigkeitstrennelementes bzw. Flüssigkeitsseparators mit einem Dorn und einer Schichtenanordnung, die aus mehreren einzelnen Schichten bzw. Schichtelementen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer ersten Stufe die Schichtenanordnung spiralförmig und lose auf den Dorn aufwickelt, während man in einer zweiten Stufe diese lose aufgewickelte Schichtenanordnung strafft bzw. straff aufwickelt, wobei der Dorn in Rotation versetzt wird und das vordere Ende der Schichtenanordnung an dem Dorn befestigt ist, und daß man die Schichtenanordnung über ihre gesamte Breite an mindestens einer Stelle des Umfanges der Schichtenanordnung partiell und radial nach innen zusammendrückt bzw. komprimiert.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichtenanordnung durch Aufeinanderstapeln von Schichten bzw. Schichtelementen herstellt, und daß man anschließend in der ersten Stufe die Schichtenanordnung spiralförmig und lose auf den Dorn aufwickelt, indem man das vordere Ende der Schichtenanordnung an dem Dorn befestigt und den Dorn in Rotation versetzt.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß man in der ersten Stufe die Schichtenanordnung spiralförmig und lose derart auf den rotierenden Dorn aufwickelt, daß sich ein Abschnitt dieser Schichtenanordnung, der noch nicht aufgewickelt ist, senkrecht zur Oberfläche der Schichtenanordnung ausbaucht bzw. aufwölbt,

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gerade bevor dieser Abschnitt In losen Kontakt mit dem Dorn oder einem anderen bereits lose auf den Dorn aufgewickeltem Abschnitt der Schichtenanordnung kommt, so daß Im Bereich des aufgewölbten Abschnittes die Schichten bzw. Schichtelemente der Schichtenanordnung partiell bzw. vorübergehend voneinander getrennt werden.

28. Flüssigkeitstrennelement bzw. Flüssigkeitsseparator in Spiralform zur Verwendung in einem auf dem Prinzip einer semipermeablen Membrane beruhenden Trennapparat, das bzw. der einen Hohldorn (2) mit mindestens einem im Bereich des Hohldornumfanges angeordneten Loch (2a) und eine Schichtenanordnung (1 bzw. 1a), enthält die, im Querschnitt betrachtet, mindestens ein Paar semipermeable Membranschichten (11, 13) und mindestens zwei Abstandsschichten (12, 14) zur Bildung eines ersten Kanales für durchgetretene bzw. abgetrennte Lösungen und eines zweiten Kanales für die Lösungszufuhr umfaßt, wobei die eine Abstandsschicht (12) zwischen den beiden Membranschichten (11, 13) angeordnet ist, während die andere Abstandsschicht (14) an der Außenfläche einer der beiden Membranschichten liegt, wobei die Schichtenanordnung spiralförmig und straff auf den Hohldorn (2) aufgewickelt ist, um den ersten und zweiten Kanälen eine Spiralform zu erteilen, wobei der erste Kanal am hinteren Ende der aufgewickelten Schichtenanordnung über die gesamte Breite derselben parallel zur Achse des Hohldornes (2) und an den sich gegenüberliegenden Rändern der aufgewickelten Schichtenanordnung über die gesamte Spirallänge derselben verschlossen ist, während dieser erste Kanal an dem vorderen, dem Hohldorn (2) zugewandten Ende der aufgewickelten Schichtenanordnung über deren gesamte Breite parallel zur Achse des Hohldornes (2) offen ist, so daß dieser erste Kanal mit dem Innenraum des Hohldornes (2) durch das Loch (2a) in Verbindung steht, während der zweite Kanal an sei-

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nem vorderen Ende der aufgewickelten Schichtenanordnung über deren gesamte Breite parallel zur Achse des Domes geschlossen ist, und am hinteren Ende der aufgewickelten Schichtenanordnung über deren gesamte Breite parallel zur Dornachse offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Membranschichten (11, 13) aus einer einzigen Bahn einer semipermeablen Membrane gebildet ist, deren Enden miteinander verbunden sind, um eine Schlaufe zu bilden, wobei die zweite Abstandsschicht außerhalb dieser Schlaufe liegt, während der Hohldorn (2) und die erste Abstandsschicht innerhalb dieser Schlaufe angeordnet sind.

29. Element bzw. Separator nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranbahn eine Membrane mit umgekehrter Osmosewirkung ist und eine prozentuale Bruch- bzw. Zerreißdehnung von nicht weniger als 5%, vorzugsweise 6,5%, aufweist.

30. Vorrichtung zur Herstellung eines Flussigkeitstrennelementes bzw. Flüssigkeitsseparators, das bzw. der einen Dorn und eine Schichtenanordnung umfaßt, die aus mehreren einzelnen Schichten bzw. Schichtelementen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (3o) zur Lagerung und zum Antrieb des Dornes (2) und eine Einrichtung (4o) aufweist, um auf die lose auf den Dorn (2) aufgewickelte Schichtenanordnung in radialer Richtung an mindestens einer Stelle des !Anfanges der lose aufgewickelten Schichtenanordnung über deren gesamte Breite einen Druck auszuüben.

31. Vorrichtung nach Anspruch 3o, dadurch gekennzeichnet, daß die Presseinrichtung (4o) mindestens eine Rolle bzw. Walze aufweist, deren Achse parallel zur Achse des Domes (2) liegt, und deren Länge der Breite der

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Schichtenanordnung entspricht, und daß die Rolle bzw. Walze gegen die Schichtenanordnung preßbar bzw. drück bar 1st.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- bzw. Preßeinrichtung (4o) Elemente auf weist, um die Schichtenanordnung zumindest an einer Stelle des Umfanges dieser Schichtenanordnung über deren gesamte Breite radial nach innen einzudrücken, und daß eine Einrichtung zum Abstützen dieser Schichtenanordnung vorgesehen ist, wobei die Elemente zum Ausüben eines Druckes auf die Schichtenanordnung und die rotierenden Einrichtungen an beweglichen Trägern gelagert sind, während die Stützeinrichtung an einem stationären Untergestellt (44) montiert ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zum Ausüben eines Druckes auf die

Schichtenanordnung mindestens eine Walze bzw. Rolle

umfassen, die gegen die Schichtenanordnung preßbar bzw. drückbar ist und an dem beweglichen Träger dieser Druckeinrichtung drehbar gelagert ist, und daß die Stützeinrichtung mindestens eine Walze bzw. Rolle (43) umfaßt, auf der die Schichtenanordnung aufliegt und die drehbar im stationären Untergestellt (44) gelagert ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß sie stationäre Führungselemente (41) für die beweglichen Druck- und Antriebselemente umfaßt, wobei die beweglichen Träger (31, 48) für die Druckeinrichtung und das Antriebsaggregat verschiebbar auf diesen Führungselementen (41) gelagert sind.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (41) auf dem stationären Un-

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tergestell (44) der Stützeinrichtung montiert sind, und daß die Einrichtung (3o) zwischen der Druckeinrichtung (4o) und dem Untergestell (44) liegt.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckeinrichtung (4o) ein Druckantrieb zugeordnet ist, um den beweglichen Träger (48) dieser Druck einrichtung in Richtung auf die Stützeinrichtung zu drücken, derart, daß die Walze bzw. Rolle (45) dieser Druckeinrichtung in radialer Richtung gegen die Schichtenanordnung und damit diese Schichtenanordnung radial gegen die Stützeinrichtung drückbar ist.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (5o) umfaßt, um dem Dorn (2) die aufzuwickelnde Schichtenanordnung zuzuführen.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckantrieb ein Druckluftzylinder ist, und daß die Einrichtung (5o) einen Rollenförderer (52) mit frei rotierenden Rollen (52a) und eine auf dem Rollenförderer (52) liegende langestreckte flache Platte (51) umfaßt, auf der eine noch nicht auf dem Dorn aufgewickelte Länge der Schichtenanordnung liegt.

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