CH434713A - Einrichtung zur Herstellung von Feinfilterfolien - Google Patents

Description

  
 



  Einrichtung zur Herstellung von Feinfilterfolien
In der schweizerischen Patentschrift Nr.   431 460    ist eine Feinfilterfolie beschrieben, die aus mehreren aufeinander liegenden und auf ihren ganzen Berührungsflächen miteinander fest verbundenen Komponenten zusammengesetzt ist, wobei mindestens eine Komponente aus einem flächenhaften Feinfiltermaterial und mindestens eine Komponente aus einem flächenhaften, gitterartigen Stützmaterial besteht. In dieser Patentschrift ist auch eine Einrichtung beschrieben, mit der man eine solche Feinfilterfolie herstellen kann. Diese Einrichtung weist ein Paar von Andrückwalzen auf, zwischen denen miteinander zu verbindende, bahnförmige Komponenten mittels eines den Andrückwalzen zugeordneten Paares von Abzugswalzen gemeinsam hindurchgezogen und dabei vollflächig miteinander verbunden werden.



   Bei dieser bereits beschriebenen Einrichtung werden alle Komponenten der herzustellenden Feinfilterfolie von Vorratsrollen abgezogen.



   Die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass sie mindestens einen Extruder zur Erzeugung einer der bahnförmigen Komponenten aufweist, von dem aus diese Komponente dem Andrückwalzenpaar kontinuierlich zugeführt wird.



   Auf diese Weise kann man eine erhebliche Senkung der Anlage- und Herstellungskosten erzielen. Insbesondere fallen alle Stapelungs- und Transportkosten für die im Extruder erzeugte Komponente fort. Ferner kann die wie üblich vom Extruder im warmen Zustand gelieferte Bahn ohne, oder nur nach einer sehr kleinen zusätzlichen Erwärmung mit den benachbarten Bahnen verbunden werden, wodurch sich noch eine weitere Einsparung ergibt.



   Die Einrichtung kann ferner gegebenenfalls auch so ausgebildet werden, dass die Feinfilterfolie nicht - wie in der erwähnten Patentschrift dargestellt - in Form einer ebenen biegsamen Bahn auf eine Aufwickelrolle gebracht wird, sondern durch eine unmittelbar hinter den Abzugswalzen angeordnete Formgebungsvorrichtung, z. B. eine Rohrwickel-, Rohrform- oder Abkantmaschine od.dgl. in eine gewünschte Form gebracht wird.



     Tn    der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist:
Fig. 1 ein Schema einer Einrichtung zur Herstellung von Feinfilterfolien,
Fig. 2 ein Schema des Eingangsteiles einer anderen Ausführungsform der Einrichtung, und
Fig. 3 ein Schema des Eingangsteiles nach einer anderen Ausführungsform.



   Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung weist zwei Andrückwalzen 1, 2 auf, denen drei bahnförmige Komponenten 3, 4, 5 der herzustellenden Feinfilterfolie kontinuierlich zugeführt werden.



   Die obere Komponente 3 ist eine Feinfilterkomponente, z. B. ein thermofixiertes Feinfiltergewebe aus monofilen Polyamidfäden, das von einer Vorratsrolle 6 abgewickelt wird, die unter der Einwirkung einer Bremsvorrichtung 7 steht.



   Die mittlere Komponente 4 ist eine gitterartige Stützkomponente, z. B. eine grob gelochte Folie aus thermoplastischem Kunststoff. Diese Stützkomponente kommt von einer Lochvorrichtung 8, welche die Löcher in einer unmittelbar von einem Extruder 9 bekannter Art mit schlitzförmiger Austrittsdüse gelieferten Folie erzeugt.



  Die Lochvorrichtung 8 kann z. B. aus einem Schwabbelkopf bestehen, der sich quer zur Bahn schnell hin und her bewegt und mit Stiften versehen ist, welche die Folie durchstossen. Wenn der Schwabbelkopf zusätzlich zu seiner Querbewegung noch eine oszillierende Sekundärbewegung in Längsrichtung der Bahn ausführt, so dass er beim Stanzen der Löcher die Fortbewegung der vom Extruder 9 ununterbrochen mit gleichmässiger Geschwindigkeit ausgestossenen Bahn folgt, so ergeben sich besonders präzise Löcher. Eine einfachere Lochvorrichtung besteht aus einer mit Stiften bestückten Walze, der gegenüber eine gelochte Platte oder Gegenwalze angeordnet ist, wobei die Folie zwischen diesen Elementen hindurchgeführt wird; es können auch zwei Stiftwalzen, je eine auf jeder Seite der Bahn, oder irgendwelche an  dere Mittel zur Herstellung der Löcher vorgesehen werden.



   Die untere Komponente 5 ist wiederum eine Feinfilterkomponente, z. B. eine feinporige Kunststoff-Sinterfolie, die von einer Vorratsrolle 10 abgewickelt wird, die unter der Einwirkung einer Bremsvorrichtung 11 steht.



   Zwischen den Vorratsrollen 6 und 10 und den Andrückwalzen 1 und 2 sind Ablenkrollen 12 angeordnet.



  Hinter den Andrückwalzen 1 und 2, die vorzugsweise mitlaufen, aber eventuell auch angetrieben werden können, befinden sich zwei gegenläufig angetriebene Abzugswalzen 13 und 14, von denen aus die aus den Komponenten 3-5 hergestellte, bahnförmige Feinfilterfolie 15 einer Aufwickelwalze 16 zugeführt wird. Zwischen den Andrückwalzen 1 und 2 werden die Komponenten 3-5 auf ihren ganzen Berührungsflächen fest miteinander verbunden. Die vom Extruder 9 in heissem Zustand gelieferte Folie befindet sich am Ausgang der Lochvorrichtung 8 noch auf einer so hohen Temperatur, dass die vollflächige Verbindung mit den Feinfilterkomponenten 3 und 5 ohne Anordnung einer besonderen Heizvorrichtung am Eingang der Andrückwalzen 1 und 2 erfolgt.



   Bei Benützung der vorliegenden Einrichtung ergeben sich sehr wesentliche Vorteile gegenüber dem in der eingangs erwähnten Patentschrift beschriebenen Verfahren.



  Zunächst erübrigt sich die Abkühlung und das Aufwikkeln der vom Extruder gelieferten Folie, sowie deren Lagerhaltung und Transport zur Einrichtung für die Herstellung der Feinfilterfolie. Ferner erübrigt sich das Wiederaufheizen der Stützkomponente in dieser Einrichtung selbst. Überdies befindet sich der Kunststoff nach der sehr energischen mechanischen und thermischen Durch  arbeitung im Extruder noch in einem gewissen zu  status      nascendi ,    in dem er besonders reaktionsfähig ist und sich besonders leicht verbinden lässt.



   Für den Fall, dass die Temperatur der Stützkomponente 4 am Eingang der Andrückwalzen 1, 2 nicht genügend genau der für die vollflächige Verbindung günstigsten Temperatur entspricht, kann daselbst ein Temperaturregler 17 vorgesehen werden, mit dem die Stützkomponente zusätzlich etwas erwärmt oder abgekühlt werden kann. Ob eine zusätzliche Erwärmung oder Abkühlung nötig ist, kann von der Natur der Komponenten, bzw. von der für die Erzeugung der Folie 4 im Extruder 9 erforderlichen Temperatur, sowie von der Aussentemperatur abhängen. Der Temperaturregler 17 kann zweckmässig einen Ventilator oder zwei beidseitig der Stützkomponente 4 angeordnete Ventilatoren aufweisen, dem bzw. denen ein Wärmeaustauscher vorgeschaltet ist, in dem die dem Ventilator zugeführte Luft mittels heissen oder kalten Wassers erwärmt bzw. gekühlt wird.



   Auf ähnliche Weise kann man auch eine Feinfilterfolie erzeugen, die ausser den Komponenten 3-5 noch zwei weitere, mit den Aussenseiten der Feinfilterkomponenten 3 und 5 vollflächig verbundene Stützkomponenten aufweist. Es genügt hierzu, zwei weitere Extruder 18 und 19 mit denselben nachgeschalteten Lochvorrichtungen 20 und 21 vorzusehen, welche diese in Fig. 1 nicht dargestellten Stützkomponenten liefern, die durch entsprechende Ablenkrollen ebenfalls den Andrückwalzen 1 und 2 zugeführt werden.



   Die Andrückwalzen 1 und 2 können Innenkühlung oder -Heizung haben. Sie können glatt oder in beliebiger Richtung profiliert sein. Kammwalzen, die eine Verschiebung der Bahn gegenüber der Walzenoberfläche gestatten, sind vorzuziehen, um Zerrungen bei der Profilierung zu vermeiden. Zusätzlich können noch weitere Profilwalzen zwischen den Andrückwalzen 1 und 2 und den Abzugswalzen 13 und 14 angeordnet werden. Daselbst können gegebenenfalls auch Beflockungsvorrichtungen vorgesehen werden, mit denen zusätzliche Feinfiltermaterialien auf die Aussenflächen der miteinander vollflächig verbundenen Komponenten aufgeflockt werden können, gegebenenfalls unter zusätzlicher Wiedererwärmung dieser Aussenflächen.



   Die Aufwickelrolle 16 ist nicht unbedingt nötig, da die in der Einrichtung hergestellte Folie nicht unbedingt die Form einer ebenen, auf- und abwickelbaren Bahn haben muss. So kann man anstelle der Aufwickelrolle 16 irgend eine Formgebungsvorrichtung vorsehen, z. B. eine bekannte Rohrwickelmaschine, in welcher die von den Abzugswalzen 13 und 14 kommende Folie 15 zu Rohren aufgewickelt wird. Dabei wird jeweils ein Stück der Folie, z. B. in zwei oder drei Windungen auf einen Dorn gewickelt, abgeschnitten und verschweisst, so dass die Folie schliesslich in Form von Rohren vorliegt, deren Länge gleich der Länge der Abzugswalzen 13 und 14 ist. Man kann auch die von den Walzen kommende Folie in einer bekannten Rohrformmaschine weiterbehandeln, in welcher ein kontinuierlicher, eine Längsschweissnaht aufweisendes Rohr hergestellt wird.

   Ferner kann man die Folie hinter den Abzugswalzen noch abkanten oder in anderer Weise in die Form von profilierten Schienen bringen, z. B. mit T- oder U-Profil.



   Man kann somit in der Einrichtung nach Fig. 1 im wesentlichen drei Zonen A, B und C unterscheiden. In der Zone A erfolgt die Erzeugung bzw. Bereitstellung der verschiedenen Komponenten und deren Vorbehandlung im Hinblick auf ihre Verbindung. In der Zone A können auch noch andere in Fig. 1 nicht gezeigte Vorrichtungen vorgesehen werden, z. B. Wärmeschutzschilde für die Feinfilterkomponenten, Auftragsvorrichtungen für Lösungs- oder Klebemittel auf die Stützkomponente oder Stützkomponenten u.dgl. In der Zone B erfolgt die vollflächige Verbindung, ferner ein Recken, Orientieren und Entspannen, sowie gegebenenfalls eine zusätzliche Behandlung, z. B. Profilierung oder Beflockung. In der Zone C erfolgt die Fertigbehandlung, wobei das Fertigprodukt im einfachsten Falle lediglich aus einer aufgewickelten, bahnförmigen Folie besteht, aber auch beliebige andere Formen haben kann.

   Der Fertigbehandlungszone C können auch mehrere von mehreren Paaren von Abzugswalzen gelieferte, bahnförmige Folien zugeführt werden, in welchem Falle natürlich die in den Zonen A und B vorgesehenen Vorrichtungen entsprechend mehrfach vorhanden sind, sofern sie im Einzelnen nicht voneinander abweichen. Insbesondere können in der Zone C mehrere Bahnen gemeinsam zu Rohren aufgewickelt werden.



   In Fig. 2 ist die Zone A einer Einrichtung gezeigt, in welcher eine Feinfilterfolie aus drei Feinfilterkomponenten 22, 23 und 24 und zwei zwischen denselben liegenden Stützkomponenten 25 und 26 erzeugt wird. Die Feinfilterkomponenten werden wieder von Vorratsrollen 27, 28 und 29 geliefert und die Stützkomponenten 25 und 26 von Extrudern 30 und 31 mit nachgeschalteten Lochvorrichtungen 32 und 33. Bremsvorrichtungen, Umlenkrollen usw. sind in Fig. 2 der Einfachheit halber weggelassen.



   In Fig. 3 ist schliesslich die Zone A einer Einrichtung gezeigt, in welcher auch eine Feinfilterkomponente 34 unmittelbar in einem zur Einrichtung selbst gehörigen Extruder 35 hergestellt wird. Im vorliegenden Fall wird mit dieser Feinfilterkomponente 34 lediglich eine Stütz  komponente 36 verbunden, die von einem Extruder 37 mit nachgeschalteter Lochvorrichtung 38 geliefert wird.



  Die im Extruder 35 hergestellte Feinfilterkomponente besteht aus zusammengesinterten Kunststoffkörnern. Da die Geschwindigkeiten der beiden Komponenten am Eingang der Andrückwalzen 1 und 2 einander genau gleich sein müssen, ist dafür zu sorgen, dass bereits die Ausstossgeschwindigkeiten der beiden Extruder 35 und 37 so weit wie möglich übereinstimmen. Hierzu werden die beiden Antriebe dieser Extruder miteinander synchronisiert, z. B. indem man sie über ein regulierbares Getriebe miteinander kuppelt. Um kleine Geschwindigkeitsschwankungen auszugleichen, ist ferner zwischen dem Extruder 35 und den Andrückwalzen 1, 2 eine Ausgleichsvorrichtung 39 vorgesehen, die zwei einander gegenüberliegende Gruppen von Walzen 40 und 41 aufweist, über welche die Bahn 34 in mäanderförmigen Schlingen geführt ist.



  Die Walzen 40 und 41 sind mittels Federn 42 und 43 so gelagert, dass sich der Abstand zwischen den Walzen der beiden Gruppen verändern kann. Wird vorübergehend durch die ebenfalls mit dem Antrieb der Extruder 35 und 37 synchronisierten Abzugswalzen (13, 14, Fig. 1) die Stützkomponente 34 schneller abgezogen als sie vom Extruder 35 geliefert wird, so nähern sich die Walzen   4Q    und 41 einander, und umgekehrt. Die Länge der Bahn 34 zwischen dem Extruder 35 und den Andrückwalzen 1 und 2 kann somit zwischen einem Minimum und einem Maximum schwanken. Wenn sich die Schwankungen nicht ausgleichen, muss kurz bevor einer dieser Extremwerte der Bahnlänge erreicht wird, durch Beeinflussung des Antriebes des Extruders 35 z.

   B. mittels des oben erwähnten   Reguliergetdebes,    eine Beschleunigung oder Verzögerung seiner Ausstossgeschwindigkeit bewirkt werden. Eine ähnliche Ausgleichsvorrichtung kann auch für die Bahn 36 vorgesehen werden. In der Ausgleichsvorrichtung 39 könnte man auch die oberen Walzen 40 ortsfest anordnen und anstelle der Federn 43 die unteren Walzen 41 genügend schwer machen oder mit zusätzlichen Gewichten belasten. Auch kann man natürlich die Walzen 40 und 41 jeder Gruppe in einem grösseren gegenseitigen Horizontalabstand vorsehen, wenn weniger scharfe Umlenkungen erwünscht sein sollten.



   Wenn eine Feinfilterfolie mit zwei einander gleichen Stütz- oder Feinfilterkomponenten hergestellt werden soll, empfiehlt es sich, beide Komponenten in einem einzigen Extruder herzustellen, der zwei symmetrisch nebenoder übereinander angeordnete Schlitzdüsen aufweist.



  Dadurch werden einerseits die Anlage-- und Betriebskosten gesenkt und andererseits braucht dann nur ein einziger Antrieb mit anderen Teilen der Einrichtung synchronisiert zu werden. Man kann auch einen Extruder mit einer einzigen Schlitzdüse verwenden, und die von ihm ausgestossene Bahn in der Mitte teilen und die beiden Hälften dann über geeignete Führungen den Andrückwalzen zuführen; in diesem Falle muss natürlich die Breite der vom Extruder ausgestossenen Bahn doppelt so gross sein, wie die Breite der herzustellenden Feinfilterfolie. Wenn es sich um zwei Stützkomponenten handelt, kann die Teilung vor oder nach der Lochung erfolgen.



   Während bei den Einrichtungen nach Fig. 1 und 2 beliebige flächenhafte Feinfiltermaterialien für die Feinfilterkomponenten benützt werden können, wie Filterpapiere, Filtergewebe, Filtervliese, u.dgl. kann man im Falle von Fig. 3 praktisch nur aus Kunststoff, insbesondere aus zusammengesinterten Kunststoffkörnern bestehende, poröse Filterfolien benützen, da sich andere Feinfilterkomponenten nicht mit Extrudern herstellen lassen.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Herstellung von Feinfilterfolien, die aus mehreren aufeinander liegenden und auf ihren ganzen Berührungsflächen miteinander fest verbundenen Komponenten zusammengesetzt sind, wobei mindestens eine Komponente aus einem flächenhaften Feinfiltermaterial und mindestens eine Komponente aus einem flächenhaften, gitterartigen Stützmaterial besteht, welche Einrichtung mindestens ein Paar von Andrückwalzen aufweist, zwischen denen miteinander zu verbindende, bahnförmige Komponente mittels eines den Andrückwalzen zugeordneten Paares von Abzugswalzen gemeinsam hindurch gezogen und dabei vollflächig miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Extruder (9; 30, 31; 35, 37) zur Erzeugung einer der bahnförmigen Komponenten (4; 25, 26;

   34, 36) aufweist, von dem aus diese Komponente dem Andrückwalzenpaar (1, 2) kontinuierlich zugeführt wird.

   UNTERANSPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Extruder (9; 30, 31; 37) eine Lochvorrichtung (8; 32, 33; 38) nachgeschaltet ist, um eine vom Extruder ausgestossene Kunststoffbahn zu lochen und dadurch die gitterartige Stützkomponente (4; 25, 26; 36) zu erzeugen.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochvorrichtung einen mit Stiften besetzten Schwabbelkopf aufweist, der quer zur Kunststoffbahn bewegt wird, so dass die Stifte diese Bahn lochen.

   3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwabbelkopf auch in Längsrichtung der Bahn eine oszillierende Bewegung ausführt, um während des Lochens der Bewegung der Bahn zu folgen.

   4. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochvorrichtung mindestens eine mit Stiften besetzte Walze aufweist.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Vorratsrolle (6, 10; 27, 28, 29) aufweist, von der eine Feinfilterkomponente (3, 5; 22, 23, 24) den Andrückwalzen (1, 2) zugeführt wird.

   6. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Extruder (35) zur Erzeugung einer Feinfilterkomponente (34) aufweist.

   7. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Extruder (35) zur Erzeugung einer aus zusammengesinterten Kunststoffkörnern bestehenden, porösen Feinfilterkomponente (34) aufweist.

   8. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass den Andrückwalzen (1, 2) mindestens eine Vorrichtung (17) zur Regulierung der Temperatur einer Komponente (4) vorgeschaltet ist.

   9. Einrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturreguliervorrichtung (17) mindestens einen Ventilator aufweist, welcher dieser Komponente (4) erwärmte oder gekühlte Luft zuführt.

   10. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Abzugswalzen (13, 14) mit demjenigen des oder der Extruder (9; 30, 31; 35, 37) synchronisiert ist.

   11. Einrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe zweier Extruder über ein Getriebe mit regulierbarer Übersetzung synchronisiert sind.

   12. Einrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Komponente (34) zwischen Extruder (35) und Andrückwalzen (1, 2) über eine Vorrichtung (39) geführt ist, die Schwankungen der Ausstossgeschwindigkeit des Extruders ausgleicht.

   13. Einrichtung nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsvorrichtung (39) zwei Gruppen von Walzen (40, 41) aufweist, über welche die Komponente (34) in mäanderförmigen Schlingen geführt ist, wobei der gegenseitige Abstand der Walzen dieser Gruppen variabel ist, und Mittel, z. B. Federn (42, 43) oder Gewichte, vorgesehen sind, die bestrebt sind, diesen Abstand zu vergrössern.

   14. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Andrückwalzen (1, 2) und den Abzugswalzen (13, 14) Profilierwalzenpaare angeordnet sind.

   15. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Andrückwalzen (1, 2) und den Abzugswalzen (13, 14) Beflockungsvorrichtungen angeordnet sind.

   16. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass hinter den Abzugswalzen (13, 14) eine Aufwickelrolle (16) vorgesehen ist.

   17. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass hinter den Abzugswalzen eine Formumgebungsvorrichtung, z.B. eine Rohrwickel- oder Rohrform- oder Abkantmaschine angeordnet ist.

   18. Einrichtung nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebungsvorrichtung hinter mehreren Paaren von Abzugswalzen angeordnet ist, denen je ein Andrückwalzenpaar vorangeht.

   19. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Extruder vorgesehen ist, der das Material für zwei Komponenten gleicher Art gleichzeitig liefert.

   20. Einrichtung nach Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Extruder zwei Schlitzdüsen aufweist.

   21. Einrichtung nach Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet dass der Extruder eine Schlitzdüse aufweist, die doppelt so breit ist, wie die miteinander zu verbindenden, bahnförmigen Komponenten, und dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche die vom Extruder durch die Schlitzdüse ausgestossene Bahn in zwei Hälften teilt, die beide den Andrückwalzen zugeführt werden.