DE2945870A1

DE2945870A1 - Verfahren zur herstellung eines dreidimensionalen austauschelements zur fluessigkeitsfuehrung in fluessigkeit-gas-kontaktanlagen

Info

Publication number: DE2945870A1
Application number: DE19792945870
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Chem. Dr. Alfred 8753 Obernburg Rasen; Rolf Vollbrecht
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1979-11-14
Filing date: 1979-11-14
Publication date: 1981-05-27

Description

Verfahren zur Herstellung eines dreidimen-
sionalen Austauschelements zur Flüssigkeitsführung in Flüssigkeit-Gas-Kontaktanlagen.
(Zusatz zu P 27 26 723.8) Die Hauptanmeldung P 27 26 723.8 betrifft ein dreidimet'.sionales Austauschelement zur Flüssigkeitsführung in Flüssigkeit-Gas-Kontaktanlagen, bestehend aus synthetischen Fäden mit einem Durchmesser von etwa 0,1 bis 2,5 mm, wobei die einander regellose überkreuzenden und an ihren Kreuzungsstellen miteinander verschweißten Fäden in einer Fläche angeordnet sind, welche bei im wesontlichon ebener Erstreckung in regelmäßigen Abständen höckerförmige Ausbuchtungen im wesentlichen gleicher Tiefe aufweist. Die Herstellung derartiger Austauschelemente soll beispielsweise nach dem in der DE-OS 25 30 499 beschriebenen Verfahren erfolgen.
Weiterhin betrifft die Hauptanmelung P 27 26 723.8 eine aus mehreren Austauschelementen zusammengesetzte Austauschpackung, welche dadurch hergestellt werden kann, daß auf Maß geschnittene Austauschelemente abwechselnd mit ihren Unterflächen und ihren Oberflächen miteinander verklebt oder verschweißt werden, wobei die höckerförmigen Ausbuchtungen vorzugsweise die Foim von Kegel- oder Pyramidenstümpfen aufweisen sollen. Soweit eine Verschweißung vorgesehen ist, empfiehlt die Hauptanmeldung P 27 26 723.8 eine Heißluftverschweißung, weshalb die höckerförmigen Ausbuchtungen der Austauschelemente auch eine bevorzugt Mindesthöhe von 20 mm aufweisen sollen.
Es hat sich herausgestellt, daß sowohl das Verkleben als auch das Heißluftvercheißen von Austauschelementen gemäß Hauptanmeldung P 27 26 723.8 zu Austauschpackunzjen gröberer Dicke (beispelsweise von 1 ra Dicke) erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Ein Verkleben ist infolge der offen strukturieren Oberflächen der Austauschelemente problematisch und führt nur zu geringen Verbindungsfestigkeiten, während das Verschweißen mit Heißluft einen erheblichen Zeitaufwand benötigt und ebenfalls nur wenig zufriedenstellende Verbindungsfestigkeiten liefert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das in der Hauptanmeldung P 27 26 723.8 beschriebene Verfahren zur herstellung von Austauschpackungen dahingehend zu verbessern, daß in verhältnismäßig kurzer Zeit eine Vielzahl von dreidimensionalen Austauschelementen beliebiger Dicke fest miteinander verschweißt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Austauschelements zur Flüssigkeitsführung in Flüssigkeit-Gas-Kontaktanlagen mit den einleitend aufgeführten Merkmalen zur Verfügung gestellt, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Bildung zusammengesetzter Austauschpackungen auf Maß geschnittene Austauschelemente ab'wechselnd mit ihren Unterflächen und ihren Oberflächen derart aufeinander gestapelt werden, daß die höckerförmigen Ausbuchtungen der einzelnen Austauschelemente einander berühren, daß aer Stapel seitlich fixiert und von einer geeigneten Anzahl beheizter Dorne über seine ganze Dicke durchdrungen wird.
Die Teilung der beheizten Dorne, d.h. der !bstard von Dorne achse zu Dornache, kann jc nach Dicke der einzelnen Austauschelemente, Teilung der höckerförmigen Ausbuchtungen, Dicke der Dorne und Dicke der herzustellenden Austauzhpackung der '- bis 10-fachen, vorzuasweise der 2- bis 5-fachen Teilung der höckerförmigen Ausbuchtungen entsprechen.
Die Dorne sind vorzugsweise auf eine Temperatur beheizt, die deutlich über dem Schmelzpunkt des bei der Herstellung der Austauschelemente verwendeten synthetischen Polymeren liegt.
Ihre Temperatur liegt für Polyamid 6 beispielsweise bei 340°C.
Um die an der Dornoberfläche haftende Schmelze selbsttätig zu entfernen, wird eine zwischen etwa 450 und 6500C liegende Temperatur bevorzugt.
Die Dorne sind an ihrem Durchstoßende vorzugsweise angespitzt, so daß sich beim Durchstoßen der aus Fäden gebildeten Verbindungsebenen rund um die Dorne wulstförmige Schweißnähte ausbilden können.
Um zu hohen Verbindungsfestigkeiten zu gelangen, kann es zweckmäßig sein, während des Durchstoßvorgangs auf den Stapel von Austauschelementen einen Flächendruck auszuüben, der ausreicht, um den Stapel leicht zu komprimieren.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt scher.,ntisch einen Behälter 1, in dem beispielsweise zehn Austauschelemente 2-1, 2-2, ... 2-9, 2-10 gemäß Hauptanmeldung P 27 26 723.8, abwechselnd mit ihren Ober-bzw.Unterflächen O,U aufeinanderliegend, gestapelt und seitlich fixiert sind, so daß die höckerförmigen Ausbuchtungen der einzelnen Austauschelemente miteinander fluchten und einander berühren. Weiterhin ist in der Zeichnung ein Stempel 3 zu erkennen, an dessen Unterseite eine Anzahl von Stäben 4 mit beheizten Dornen 5 befestigt sind, von denen hier drei in der Zeichnungsebene angeordnet sind. Bewegt man den Stempel aus seiner oberen Ausyangsposition in Richtung "A" so weit, bis er auf dem obersten Austauschelement 2 - 10 aufliegt, wobei gegebenenfalls auch noch ein leichter Druck auf den Stapel ausgeübt werden kann, dann durchdringen die an ihrem Durchstoßende gespitzten, auf Temperaturen oberhalb des Schmelzpunkts der verwendeten synthetischen Polymere beheizten Dorne 5 die gestapelten Austauschelemente, bis Sie durch die Öffnungen 6 des Behälters 1 austreten. Durch die dargestellten drei Dorne 5, deren Teilung hier der 2-fachen Teilung der höckerförmigen Ausbuchtungen entspricht, worden die Austauschelemente 2-9 und 2-R, 2-7 und 2-6, 2-5 und 2-4, 2-3 und 2-2 miteinander verschweißt. Weitere Dorne, die vor bzw. hinter der Zeichnungsebene liegen und nicht dargestellt sind, sorgen für eine Verschweißung der Austauschelemente 2-10 und 2-9, 2-8 und 2-7, 2-6 und 2-5, 2-4 und 2-3 sowie 2-2 und 2-1.
Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahren kann vor Beginn der Stempelbewegung durch eine mit öffnungen für die Dorne versehene, schwere Platte, die auf das oberste Austauschelement gelegt wird, auf den Stapel ein Flächendruck ausgeübt werden, der ausreicht, um den Stapel leicht zu konprimieren. Dadurch wird die Qualität der Schweißstellen verbessert. (Nicht dargestellt).
Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt es, Austauschpackungen praktisch jeder Breite und Lanze sowie von erheblicher Dicke herzustellen, wobei die Herstellungsdauer in wesentlichen nur von der Dicke abhängig ist und ausgezeichnete Verbindungsfestigkeiten erzielt werden.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Austauschelements zur Flüssigkeitsführung an Flüssigkleit-Gas-Kontakts lagen, bestenend aus synthetischen Füden mit eienr Durchmesser von etwa 0,1 bis 2,5 @ wobei die einander regellos überkrongenden und an ihren Kreuzungsstellen miteinander wersc@@ weißten Fäden in einer Fläsche angeordnet sind, welche beim im wesentlicher ebener Eist@@ckung in regelmäßigen Abständen böckerförmige Ausbuchtungen im wesentlichen gelichen Tiefe aufweist, gemäß Hauptarmeldung P 27 26 723.8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung zusfammengesetzter Austauschpackungen auf Maß geschnittene Austauschelchents abwechselnd mit ihren Unterflächen und ihren Oberflächen derart aufeinander gestapelt werden, daß die höckerförmigen Ausbuchtungen der einzelnen Austauschelemente ein ander berühren, daß der Stapel spitlich fixiert und von einer geeigneten Anzahl beheizter Derre über seine ganze Dicke durchdrungen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der beheizten Dorne der 1- bis 10-fachen, vorzugsweise der 2- bis 5-fachen Teilung der höckerförmigen Ausbuchtungen der Austauschelemente entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne auf eine deutlich über dem Schmelzpunkt des bei der Herstellung der Austauschelemente verwendeten synthetischen Polymeren liegende Temperatur beheizt sind.
1. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne auf eine zwischen etwa 450 und 650°C liegende Temperatur beheizt sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, aS durch Verwendung angespitzter Dorne beim Durchstoßen der aus Faden gekildeten Verbindungsebenen wulstförmige Schweißnähte gebildet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß, während die beheizten Dorne den Stapel von Austauschelemençen durchringen, auf diesen Stapel ein Flächendruck ausgeübt wird, der zu ciner leichten Kcmpression des Stapels führt.