DE686997C

DE686997C - Process for the fine perforation of finely porous materials, such as separators for electrical collectors, filters, towels, paper, etc., by means of spark discharge

Info

Publication number: DE686997C
Application number: DE1937A0082236
Authority: DE
Inventors: Fritz Koenig
Original assignee: Hagen KG Accu Fab Wilhelm
Current assignee: Hagen KG Accu Fab Wilhelm
Priority date: 1935-04-05
Filing date: 1937-03-09
Publication date: 1940-01-19

Description

Verfahren zum Feinperforieren feinporöser Stoffe, wie Scheider für elektrische Sammler, Filter, Tücher, Papier.usw., mittels Funkenentladung I Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feinperforieren feinporöser Stoffe, wie Scheider für elektrische Sammler, Filter, Tücher, Papier usw" mitte-fs Funkenentladung durch Hochfrequenzstrorn nach Anspruch :2 des Patents 647 31o. Durch das genannte Patent ist ein Verfahren geschützt, Stoffe aus nichtleitendem Material, die von Natur aus eine gewisse, wenn auch sehr kleine -Porosität besitzen, wie Hol;zbrettchen, Papier, Filtertücher aus Geweben oder mikroporösem Gummi u. dgl., mittels Funkendurchschlag mit feinen Poren zu versehen 'und so ihre Durchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase zu erhöhen oder überhaupt erst herzustellen. Die Funken sollen nach Anspruch 2 des Hauptpatents durch Hochfrequenzstrom erzeugt werden, :der mittels einer Art Teslatransformatorgewonnen werden kann.Process for fine perforating fine-pored materials, such as separators for electrical collectors, filters, cloths, paper, etc., by means of spark discharge I Die The invention relates to a method for finely perforating finely porous materials, such as separators for electrical collectors, filters, cloths, paper, etc. "mitte-fs spark discharge through A high frequency power according to claim 2 of patent 647 31o. By said patent is a process protected substances made of non-conductive material by nature have a certain, albeit very small, porosity, such as wooden boards, paper, Filter cloths made of fabric or microporous rubber and the like, by means of spark discharge to provide with fine pores' and so their permeability for liquids and To increase gases or to produce them in the first place. The sparks are supposed to claim 2 of the main patent are generated by high-frequency electricity: Tesla transformer can be obtained.

Bei dem Verfahren des Hauptpatents wird ein in der Sekundärspule erzeugter hochfrequenter Strom hoher Spannung in der Funkenstrecke zum Perforieren benutzt. Diese Schaltung hat den Vorzug der Gefahrlosigkeit, doch müß man dabei die zu geringe Dämpfung der Schwingungen im Sekundärkreis in Kauf nehmen. Funken-zahl und Stromstärke müssen infolgedessen verhältnismäßig gering bleiben, weil sonst -die Perforierfunken nicht mehr abreißen, 'sondern in eine lichtbogenähnliche Entladüng übergehen würden.In the method of the main patent, one is generated in the secondary coil High-frequency, high-voltage current used in the spark gap for perforation. This circuit has the advantage of being harmless, but it has to be too low Accept the damping of the oscillations in the secondary circuit. Spark number and amperage must therefore remain relatively small, because otherwise the perforating sparks would no longer tear off, but would change into an arc-like discharge.

Vorliegende Erfindung. beseitigt,diese Nachteile. Sie besteht darin, daß die Funken unmittelbar ohne Verwendung von Sekundärkreisen durch Entladung von Kondensatoren erzeugt werden, die mit hochgespanntem Gleich-oder Wechselstrom aufgeladen werden und bei deren Entladung hochfrequente Schwingungen entstehen.Present invention. eliminates these disadvantages. It consists in that the sparks are immediate without the use of secondary circuits by Discharge from capacitors are generated using high-voltage direct or alternating current are charged and high-frequency vibrations occur when they are discharged.

Dabei kann,die Energie der Funken (Stromstärke) und damit die Porenweite durch Änderung der Größe und Schaltungsart der Kondensatoren geregelt werden.The energy of the sparks (current strength) and thus the pore size can be used can be regulated by changing the size and circuit type of the capacitors.

Zur Regelung der Stromstärke und zur Erhöhung der Dämpfung kann auch gemäß einem besonderen Erfindungsmerkmal ein Widerstand in die Leitung eingeschaltet werden oder die .Zuleitung selbst aus Widerstandsdraht bestehen.To regulate the current strength and to increase the damping can also according to a special feature of the invention, a resistor is switched into the line or the .Zuleitung itself consist of resistance wire.

Die Einwirkung der Entladungen auf den zu perforierenden Stoff kann schließlich noch durch passende Bemessung seines Feuchtigkeitsgehaltes gemäß der gewählten Stromstärke geregelt werden. Dadurch wird nicht nur die Perforation mit stärkeren Strömen einwandfrei ermöglicht, sondern auch die Dämpfung und Stromstärke günstig beeinflußt.The effect of the discharges on the material to be perforated can finally by suitable measurement of its moisture content according to selected amperage can be regulated. This not only does the perforation with stronger currents, but also the attenuation and amperage favorably influenced.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Abbildungen. Auf der Zeichnung sind in Abb. i bis 3 drei Schaltanordnungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. seiner Ausführungsformen beispielsweise dargestellt.Further features of the invention emerge from the description of FIG Illustrations. On the drawing are in Fig. I to 3 three switching arrangements of the invention Method or its embodiments shown for example.

Die Regelung ader Stromstärke und ,damit der Porenweite erfolgt durch Änderung der Größe,und Schaltungsart der Kondensatoren, die mit hochgespanntem Wechsel- oder Gleichstrom aufgeladen werden. Außerdem kann ein Widerstand eingeschaltet oder es können die Zuleitungen aus Widerstandsdraht gemacht werden, wodurch einerseits eine weitere Regelbarken der Porengröße, andererseits ein rascheres Abklingen der Hochfrequenzschwingungen erreicht wird.The control of the current strength and, thus, the pore size, takes place by changing the size and circuit type of the capacitors, which are charged with high-voltage alternating or direct current. In addition, a resistor can be switched on or the supply lines can be made of resistance wire, which on the one hand allows the pore size to be controlled more widely and, on the other hand, enables the high-frequency oscillations to subside more quickly.

Auf diese Weise können erhebliche Stromstärken angewandt werden, so daß Poren von einer Größe entstehen, die schon in die Größenordnung von mechanisch hergestellten Perforationen fällt. Die Art der durch Funken erzeugten Poren ist aber eine gänzlich andere, während jede mechanische Perforation den Stoff zusammendrückt, also sein Gefüge verfestigt, bewirken die Funken im Gegensatz dazu eine Lockerung des Gefüges. Man erhält so z. B. Filterpapiere und Filterpappen von eigenartigem Charakter, der auf keine andere Weise zu erreichen ist. Sie erfahren nämlich eine Aufrauhung ,der Oberfläche und infolgedessen eine Vergrößerung der adsorbierenden Fläche und der Kapillarwirkung mit hoher Durchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase. Besonders stark wird die Auflockerung, wenn die Stoffe in feuchtem Zustand perforiert werden. Bei diesem Verfahren werden die Fasern geschont, so (daß trotz großer Porenzahl die Zerreißfestigkeit genügend groß bleibt. Durch mechanische Perforation mit Stanzstiften würden dagegen die Fasern wahllos zerrissen, so daß eine hohe Porenzahl .gar nicht zu erreichen wäre, ohne den Zusammenhalt der Fasern aufzuheben.In this way, significant currents can be applied, so that pores arise of a size that is already in the order of magnitude of mechanical produced perforations falls. The type of pores created by sparks is but an entirely different one, while every mechanical perforation compresses the fabric, In other words, if its structure has solidified, the sparks, on the other hand, cause it to loosen of the structure. One obtains z. B. Filter papers and filter cards of peculiarities Character that cannot be reached in any other way. Because you experience one Roughening of the surface and, as a result, an increase in the size of the adsorbent Surface and capillary action with high permeability for liquids and gases. The loosening is particularly strong when the fabrics are perforated when they are wet will. In this process, the fibers are spared, so (that despite the large number of pores the tensile strength remains sufficiently high. By mechanical perforation with punch pins on the other hand, the fibers would be torn indiscriminately, so that a high number of pores would not could be achieved without breaking the cohesion of the fibers.

In -den Abb. i bis 3 bedeutet A einen Perforierapparat, bei idem zwischen den Elektroden a und den umlaufenden, Metallstifte c tragenden Bändern b -die zu perforierenden Bahnen aus Papier usw. senkrecht zur Zeichnungsebenebewegt werden. Die Kondensatoren sind mit C, C, und C2 bezeichnet, die Widerstände mit R.In figs. I to 3, A means a perforating apparatus, with idem between the electrodes a and the circumferential, metal pins c carrying bands b -die to perforating sheets of paper etc. are moved perpendicular to the plane of the drawing. The capacitors are labeled C, C, and C2, the resistors with R.

Wie erwähnt, kann die Regelung der Stromstärke und,damit der Porenweite durch Widerstände erfolgen. Ist die Stromstärke verhältnismäßig groß, so genügt dazu ein kleiner Widerstand, z. B. ein gerader Draht, der kaum Selbstinduktion hat. Wenn man aber feinere Poren erzielen will und deren Weite gleichzeitig während des Betriebes zu regeln wünscht, so werden. Widerstände bis zu mehreren hundert Ohm verwendet. Durch die Einschaltung und Veränderung des Widerstandes soll sich -die Selbstinduktion des ganzen Leitergebildes nicht oder jedenfalls nicht nennenswert verändern. Dazu kann ein besonderer Widerstand dienen, der diese Bedingung berücksichtigt.As mentioned, the control of the current strength and, thus, the pore size done by resistances. If the amperage is relatively large, it is sufficient in addition a small resistance, e.g. B. a straight wire that has hardly any self-induction. But if you want to achieve finer pores and their width at the same time during the To be able to regulate the company. Resistances up to several hundred ohms used. By switching on and changing the resistance, the Self-induction of the entire conductor structure is not or at least not significant change. A special resistor that takes this condition into account can be used for this purpose.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die bei Entladung der Kondensatoren entstehenden hochfrequenten Schwingungen in bequem regelbarer Weise nutzbar gemacht, so daß .die gewünschten Perforationen außerordentlich -leicht, schnell und wirtschaftlich herzustellen sind.By the method according to the invention, the discharge of the Capacitors generate high-frequency oscillations in a conveniently controllable manner made usable so that the desired perforations are extremely easy, can be produced quickly and economically.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for fine perforation of fine-pored materials, such as separators for electrical collectors, filters, cloths, paper, etc., by means of spark discharge by high frequency stream according to claim z of patent 647 31o, characterized in that that the sparks are immediately discharged without the use of secondary circuits Capacitors are generated that are charged with high-voltage direct or alternating current and high-frequency vibrations occur when they are discharged. a. procedure according to claim i, characterized in that @ the energy of the spark (current strength) and thus the pore size: by changing the size and circuit type of the capacitors is regulated. 3. The method according to claims i and 2, characterized characterized in that to regulate the current strength and to increase the attenuation a Resistance in the line switched on% or the supply line itself made of resistance wire will be produced. q .. Method according to claims i to 3, characterized in that that the effect of the discharges on the material to be perforated by appropriate Measurement of its moisture content regulated according to the selected current strength will.