DE4446304A1 - Membran - Google Patents

Membran

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DE4446304A1
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fabric
fabric layer
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DE4446304A
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Friedrich Harig
Martin Hering
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Saint Gobain Performance Plastics Pampus GmbH
Original Assignee
Norton Pampus GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft eine Membran für eine Membranpumpe, ein Membranventil oder dergleichen, bestehend aus einer formgepreßten Scheibe auf PTFE-Basis. Unter dem Begriff "PTFE-Basis" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung PTFE (Polytetrafluorethylen), modifiziertes Tetrafluorethylen (TFM), Fluorethylen-Polymer (FEP), Perfluoralkylvinylether-Tetraethylen-Copolymer (PFA), oder Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE) verstanden.
Membranen aus PTFE-Basismaterial sind handelsüblich. Sie werden aus einer Folie gefertigt, die bei Temperaturen bis 300°C in die gewünschte Form gepreßt werden. Die Lebensdauer solcher Membranen ist begrenzt. Eine Pumpenmembrane hält in der Regel bis zu 10 Mio Hüben aus und muß dann ausgewechselt werden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Lebensdauer solcher Membranen auf PTFE-Basis zu verlängern.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Membran aus einem Laminat aus mindestens einer Schicht auf PTFE-Basis und mindestens einer weiteren Gewebeschicht besteht. Die Schichten werden bei einer höheren Temperatur als 300°C miteinander verbunden und bei diesem Vorgang wird das gleichzeitig in die gewünschte Form gepreßt.
Bevorzugt wird die Membran aus einem dreischichtigen Laminat hergestellt, nämlich aus zwei Deckschichten aus kompaktem PTFE und einer dazwischenliegenden Gewebeschicht. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch die Laminierung der Membran durch erhöhte Biegewechsel- und Berstfertigkeit ihre Lebensdauer mehr als verdreifacht werden kann.
Als Material für die Gewebeschicht kommen textile Fasern, z. B. aus Baumwolle, Aramidfasern, Metallfasern oder Kunststoffasern in Betracht. Bevorzugt wird ein temperaturbeständiges Kunststoffgewebe, vorzugsweise auf PTFE-Basis, weil sich dieses am besten mit den PTFE-Deckschichten beim Laminieren unter Wärme und Druck verbindet. Grundsätzlich kommen aber auch die anderen erwähnten Materialien in Betracht. Die erfindungsgemäß einlaminierte Gewebeschicht aus verstreckten Fasern auf PTFE-Basis verleiht der Membran eine wesentlich verbesserte Festigkeit, insbesondere Berst- und Biegewechselfestigkeit. Aufgrund ihrer erhöhten Flexibilität hält eine erfindungsgemäße Membran eine beträchtlich höhere Zahl von Hüben aus, z. T. bis 30 Mio Hüben. Dieser Vorteil drückt sich nicht nur in einer Senkung der Ersatzteilbeschaffungskosten aus, sondern auch in einer Senkung der Kosten für den Austausch zerstörter Membranen. Diese Montagekosten überwiegen häufig den Materialwert der Membran um ein mehrfaches.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Membran wird die Gewebeschicht elektrisch leitfähig gemacht. Durch Anlegen einer Spannung an die Gewebeschicht kann frühzeitig eine Information über die bereits erfolgte oder bevorstehende Zerstörung der Membran gewonnen werden. Dies geschieht durch eine merkbare Änderung des angelegten elektrischen Feldes, wenn die Membran spröde wird oder sogar Risse bekommt. Die elektrische Leitfähigkeit der Gewebeschicht kann entweder erreicht werden durch Verwendung einer metallischen Gewebeschicht oder durch Einweben elektrisch leitfähiger Fäden in das Gewebe oder durch Anätzen der Gewebeschicht auf PTFE-Basis. Durch die letztgenannte Maßnahme verkokt die Oberfläche der Gewebeschicht und wird durch die Grafitisierung elektrisch leitfähig.

Claims (7)

1. Membran für eine Membranpumpe, ein Membranventil oder dergleichen, bestehend aus einer formgepreßten Scheibe auf PTFE-Basis, gekennzeichnet durch ein Laminat aus mindestens einer Schicht auf PTFE-Basis und mindestens einer mit dieser durch Heißpressen verbundenen Gewebeschicht.
2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat zwei Deckschichten auf PTFE-Basis hat und mindestens eine dazwischen liegende Gewebeschicht.
3. Membran nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Gewebeschicht aus Kunststoff.
4. Membran nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Gewebeschicht aus verstreckten Fasern auf PTFE-Basis.
5. Membran nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht elektrisch leitend ist.
6. Membran nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht auf PTFE-Basis zur Erzeugung der elektrischen Leitfähigkeit geätzt ist.
7. Membran nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gewebeschicht elektrisch leitende Fäden eingewoben sind.
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