DE9421801U1 - Wabenförmiger Hohlkörper aus Kunststoff, vorzugsweise Polyolefinen - Google Patents
Wabenförmiger Hohlkörper aus Kunststoff, vorzugsweise PolyolefinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen wabenförmigen Hohlkörper aus
Kunststoff, vorzugsweise Polyolefinen.
Es. ist bekannt, wabenförmige Hohlkörper herzustellen. Dabei
werden speziell profilierte Kunststoffrohre oder Profile so zusammengefügt, daß eine im Querschnitt bienenwabenartige
Struktur entsteht, deren Abmessungen bis zu mehreren Metern Durchmesser und Länge betragen können. Das wesentliche Einsatzgebiet
dieser Hohlkörper ist die Gasreinigung, in der das Luftvolumen axial durch die Waben hindurchgeführt wird,
was zu einer wesentlichen Vergrößerung der Berührungs-, Austausch- und Kontaktfläche des Gases mit der Rohrwandung
führt.
Spezielle Einsatzgebiete für derartige Hohlkörper sind sogenannte Naßelektrofilter, in denen Schadstoffe beim Durchströmen
durch die wabenartigen Rohre über ein von Mittelelektroden erzeugtes Spannungsfeld an den Wandungen abgeschieden
werden. An den Werkstoff derartiger Konstruktionen werden hohe Anforderungen hinsichtlich der verfahrensmäßigen
chemischen und thermischen Belastungen sowie der erforderlichen Widerstandsfähigkeit gegenüber den im Hochspannungsfeld
möglichen elektrischen Überschlägen gestellt.
Im Stand der Technik werden gegenwärtig wabenförmige Strukturen der beschriebenen Art aus PVC gefertigt, wobei extrudierte
Sechskantrohre oder abgekantete PVC-Bleche so zusammengefügt sind, daß sechseckige Wabenstrukturen entstehen.
Kennzeichen dieser Strukturen ist, daß aus Platzersparnisgründen die Wandungen der Wabenstruktur ohne Zwischenraum
aneinanderliegen. In der Praxis erfolgt dies durch ein Zusammenkleben
der Wabenrohre. Dadurch wird auch die für Wabenstrukturen typische hohe Formstabilität des Hohlkörpers
erreicht, welche bei Auftreten unterschiedlicher thermischer und mechanischer Spannungen die erforderlichen engen Maßtoleranzen
für Naßelektrofilter gewährleisten.
Eine solche Wabenstruktur ist in der DE-Al-41 02 732 dargestellt.
Polyvinylchlorid als Materialwerkstoff eignet sich für diese Wabenkonstruktion besonders gut, da neben der chemischen Beständigkeit
eine hohe Formstabilität und die als Fertigungsvoraussetzung erforderliche Verklebbarkeit gewährleistet
ist.
Andererseits wird bei Naßelektrofiltern die Haltbarkeit dadurch eingeschränkt, daß von den zentrisch angeordneten
Elektroden Spannungsüberschläge auf die PVC-Wandungen in der Praxis nicht auszuschließen sind, welche dort zu starken lokalen
Verbrennungen führen.
Es hat sich herausgestellt, daß dieser gravierende Nachteil des PVC-Werkstoffes bei dem Kunststoffmaterial Polypropylen
nicht besteht. Diesem Vorteil stehen jedoch werkstoffspezifische
Nachteile der Verarbeitung zu wabenförmigen Strukturen entgegen. Insbesondere handelt es sich dabei um die geringe
Formstabilität von Polypropylen bei Wärmeeinwirkung infolge des hohen Rückerinnerungsvermögens in Verbindung mit
dem sehr hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials.
Ein weiterer Nachteil des Werkstoffs PVC besteht in der umweltproblematischen
Herstellung und Entsorgung.
Demgegenüber ist die Herstellung, Verarbeitung und Entsorgung des umweltfreundlichen Polypropylens unproblematisch.
Jedoch weisen extrudierte Profilrohre bzw. warmverformte
oder abgekantete bzw. geschweißte Profile aus Polypropylen, welche zur Herstellung wabenartiger Konstruktionen in Frage
kommen/ hohe innere Spannungen auf, welche bei der Verarbeitung
zu wabenförmigen Strukturen zu großen Problemen bei der Formstabilität führen.
Ein weiterer Nachteil des Polypropylenwerkstoffes besteht darin, daß er nicht verklebbar ist. Damit scheiden die im
Stand der Technik üblichen Fertigungsmethoden aus.
Die DE-B2 26 41 114 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff elektrofilter in Wabenform. Die Waben werden
aus spundwandförmigen, aus glasfaserverstärktem Polyester
bestehenden warmgepreßten Plattenstreifen zusammengesetzt. Die Wahl des Materials als glasfaserverstärktem Polyester
erfolgte, weil PVC bei Temperaturbelastung zu hohe Relaxationseffekte aufweist. Zur Vermeidung der Nachteile von
reinem Kunststoff wird in der bei diesem bekannten Verfahren als Material glasfaserverstärktes Polyester eingesetzt.
Aus der EP-A2-0 153 681 ist ein Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen lichtdurchlässigen Wabenstrukturen aus
Kunststoffen bekannt. Dabei werden Kunststoffolien oder Platten durch Warmformen oder Tiefziehen zu rippenförmigen
Strukturen ausgebildet. Eine Wabenstruktur wird dann durch Übereinanderstapeln dieser geformten Folien oder Platten
ausgebildet.
Aus Kunststoff-Lexikon (Carl Hanser Verlag München Wien
1981), S. 504 ist es an sich bekannt, thermoplastische Kunststoffe auch durch Spritzgießen herzustellen.
Die DE-Cl-41 41 934 betrifft einen Elektroabscheider mit wabenförmig
angeordneten Niederschlagselektroden. Diese bilden ein sternförmiges Element aus drei hermetisch miteinander
verbundenen Wandteilen. An den Außenkanten jedes Wandteils
sind in Längsrichtung Rohrabschnitte angeordnet, in die Stangen eingeführt werden, die die sternförmigen Elemente
miteinander verbinden und so eine Wabenstruktur ausbilden. Die sternförmigen Elemente bestehen aus einem elektrisch
leitenden Kunststoff. Es wird dabei als vorteilhaft angesehen, daß diese Elemente durch die Rohrabschnitte verbunden
werden, wobei Fügeverfahren wie Schweißen oder Kleben nicht mehr erforderlich sind.
Die DE-Al-27 25 220 betrifft eine Schalengruppe für den Anbau
bzw. die Anpflanzung von Pflanzen. Dabei ist eine wabenförmige Grundstruktur vorgesehen, deren mittlerer Teil aus
einem verrottendem oder zerfallenden Spezialpapier bzw. Karton besteht. Dadurch wird es ermöglicht, daß beim Anbau von
Pflanzen die Wabenkonstruktion spaltet.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen wabenförmigen Kunststoffhohlkörper aus Polyolefinen, vorzugsweise
Polypropylen, zur Verfügung zu stellen, bei dem die Probleme der Formstabilität und mangelnden Klebfähigkeit
beseitigt sind.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
Bei der Lösung geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, Kunststoffelemente, die durch Spritzgießen hergestellt sind,
vorzusehen, die vorzugsweise in einer speziellen Schweißtechnik, wobei Punktschweißen bevorzugt ist, zu einem Wabenrohr
miteinander verbunden werden.
Die Erfindung hat folgende Vorteile.
Durch die Formgestaltung der Kunststoffelemente durch Spritzgießen ist es möglich, spannungsarme und formstabile
Kunststoffelemente herzustellen, aus welchen die Wabenstrukturen zusammengesetzt werden können. Soweit erforderlich,
werden Restspannungen durch thermische Nachbehandlung nach dem Spritzvorgang abgebaut, ohne daß dies die Elementform
nachteilig beeinflußt. Es ist möglich, wabenförmige Hohlkörper herzustellen, welche unter Verwendung des Werkstoffes
Polypropylen formstabil und maßgenau sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße
Ausführungsform entlang der Linie I-I in
Fig. 4;
Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt gemäß Fig. 1 mit Verbindungselementen
,
Fig. 3 die Ansicht eines Spritzgußelements im Aufriß gemäß dem Schnitt III-III in Fig. 2, und
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Rohrbündels mit Wabenstruktur.
Eine Vielzahl durchgehender Wabenrohre 1, die über einen Tragflansch (nicht dargestellt) zusammengehalten und getragen
werden, sind zu einem Bündel zusammengefaßt. Die durchgängigen Wabenrohre 1 sind aus einzelnen Kunststoffelementen
(Spritzgußelementen) 3 zusammengesetzt, deren Anordnung in Fig. 1 dargestellt ist. Die Kunststoff elemente 3 bestehen
bevorzugt jeweils aus halbrohrartig profilierten Segmenten mit Anschlußflanschen 4. Diese Kunststoffelemente werden
über die Flansche 4 und Verbindungselemente 5 so mit den benachbarten in gleicher Weise geformten Kunststoffelementen 3
verbunden, daß durchgängige Vollrohre entstehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Profilierung der Kunststoff
elemente 3 so gehalten, daß durch die Verbindung der Einzelteile untereinander Sechskantrohre entstehen, die in
ihrer Gesamtheit die wabenförmige Struktur bilden.
In Fig. 2 wird ein vergrößerter Ausschnitt der Wabenstruktur dargestellt. Man erkennt die zueinander versetzt angeordnete
Position der einzelnen Kunststoffelemente 3, die an den
Flanschen 4 über Verbindungselemente 5 mit anderen Kunststoff elementen 3 verbunden sind. In dieser Ausführungsform
ist als Verbindungselement 5 eine Schweißverbindung vorgesehen, welche in bekannter Weise durch Auftragsschweißen,
Ultraschall-, Rotation- oder Reibschweißen erfolgt. Durch die beschriebene Schweißverbindung wird eine stabile Wabenstruktur
gesichert, ohne die bisher bekannte und im vorliegenden Fall nicht anwendbare Klebeverbindung der Teile
untereinander in Anspruch nehmen zu müssen. Durch eine Verstärkung 8 der Wabenrohrkanten wird außerdem eine besonders
gute Formstabilität der Wabenrohre l und damit der Gesamtstruktur erreicht.
Die Größe der Kunststoffelemente wird bei Spritzgußelementen
durch die mögliche Größe der Spritzgußformen begrenzt. Die Spritzgußelemente 3 können daher nicht in der ganzen erforderlichen
Höhe der Wabenrohre 1 hergestellt werden, sondern müssen unterteilt werden. Mit den begrenzten Abmessungen der
Spritzgußelemente 3 ist der Vorteil verbunden, daß herstellungsbedingte Spannungen verringert werden. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, daß auftretende Materialspannungen beim Zusammenfügen der Strukturen durch Verwendung kleiner
Bauteile gering gehalten werden können. In den Verbindungsflanschen 4 sind Öffnungen 6 angeordnet, durch die mittels
der Verbindungselemente 5 eine unlösbare Verbindung mit den benachbarten Spritzgußelementen 3 hergestellt wird.
Fig. 3 zeigt den Blick in ein einzelnes Spritzgußelement 3, das entsprechend dem Schnitt A-A1 in Fig. 2 aufgeschnitten
ist. Zu erkennen sind die längs des Spritzgußelements 3 sich hinziehenden Seitenflansche 4 mit den öffnungen 6 für die
Verbindungselemente.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht eines aus vielen Waben bestehenden
Rohrbündels. Das Bündel besteht aus einer Vielzahl durchgehender Wabenrohre 1 aus gegeneinander versetzten
Kunststoffelementen 3, die mittels eines Tragflansches 2 zusammengehalten
und getragen werden. Durch den Versatz der Kunststoffelement, der in der Fig. 4 durch verstärkte Linien
angedeutet ist, wird eine Erhöhung der Stabilität des Rohrbündels erreicht.
Außer der bevorzugten Ausführungsform durch Schweißen lassen
sich die Verbindungselemente 5 auch durch Nieten oder durch lösbare Schraubverbindungen realisieren.
In der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform werden
die Wabenrohre 1 im Querschnitt durch zwei Kunststoffelemente zusammengesetzt. Im Rahmen der Erfindung sind aber
auch Wabenrohre möglich, die aus mehr als zwei Kunststoffelementen,
z.B. drei oder sechs Elementen, bestehen und erfindungsgemäß über Flansche mit anderen Kunststoffelementen
verbunden sind.
Claims (13)
1. Hohlkörper mit innerer Wabenstruktur, wobei die Wabenstruktur
aus einzelnen Kunststoffelementen (3) besteht, die so geformt sind, daß sie zusammengefügt durchgängige
Wabenrohre (1) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffelemente (3) durch Spritzgießen hergestellt
sind.
2. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kunststoffelemente (3) aus spritzfähigen Thermoplasten
hergestellt sind.
3. Hohlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die einzelnen Kunststoffelemente (3) durch Verbindungselemente (5) kraft- und formschlüssig zu der
Wabenstruktur verbunden sind.
4. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wabenrohre (1) in ihrer Länge entsprechend den möglichen Abmessungen der Kunststoffelemente
(3) unterteilt sind.
5. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoff elemente (3) in der Höhe versetzt im Verband mit den benachbarten Kunststoff
elementen (3) angeordnet und mit diesen über die Verbindungselemente (5) verbunden sind.
6. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoff elemente (3) in ihren Ecken eine Verstärkung (8) aufweisen, die eine zusätzliche
Sicherung der Formstabilität bewirkt.
7. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoff elemente (3) mit angeformten Befestigungsflanschen (4) versehen sind.
8. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungsflansche (4) Öffnungen (6) aufweisen, durch die hindurch eine Verbindung mit
dem benachbarten Kunststoffelement (3) erfolgt.
9. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (5) eine Schweißverbindung ist.
10. Hohlkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbindung eine Punktschweißverbindung ist.
11. Hohlkörper nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbindung durch Auftragsschweißen,
Ultraschall-, Rotations- oder Reibschweißen hergestellt ist.
12. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (5) eine Schraubverbindung ist.
13. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kunststoff elemente (3) aus Polyolefinen bestehen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9421801U DE9421801U1 (de) | 1993-08-04 | 1994-08-04 | Wabenförmiger Hohlkörper aus Kunststoff, vorzugsweise Polyolefinen |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4326189A DE4326189A1 (de) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | Wabenförmiger Hohlkörper aus Kunststoff, vorzugsweise Polyolefinen |
DE9421801U DE9421801U1 (de) | 1993-08-04 | 1994-08-04 | Wabenförmiger Hohlkörper aus Kunststoff, vorzugsweise Polyolefinen |
EP19940924846 EP0712353B1 (de) | 1993-08-04 | 1994-08-04 | Wabenförmiger hohlkörper aus kunststoff, vorzugsweise polyolefinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=25928334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE9421801U Expired - Lifetime DE9421801U1 (de) | 1993-08-04 | 1994-08-04 | Wabenförmiger Hohlkörper aus Kunststoff, vorzugsweise Polyolefinen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE9421801U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007014615A1 (de) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Rehau Ag + Co | Kunststoffrohr für nasselektrofilter sowie bausatz für eine abgasreinigungsanlage |
-
1994
- 1994-08-04 DE DE9421801U patent/DE9421801U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007014615A1 (de) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Rehau Ag + Co | Kunststoffrohr für nasselektrofilter sowie bausatz für eine abgasreinigungsanlage |
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