DE2458700A1 - Drahtsieb - Google Patents
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Description
8 München 22, steinsdorfstr. 10
Tel. (089) 22 72O1 /227244/295910
Telegr. Allpatent München Telex 522O48
567-2.3.524P(23.525H)
11. 12. 1974
Draht sieb
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Drahtsieben mit sehr schmalen Schlitzen, insbesondere mit Schlitzen von weniger als 25 Tausendstel
Millimetern.
Übliche Drahtsiebe bestehen im wesentlichen aus einem ersten Satz von einander wesentlich parallelen Drähten oder statt dessen einem oder
mehreren Drähten, die gekrümmt, z. B. spiralig gewunden sind, wodurch Teile des Drahtes zu anderen Teilen des Drahtes parallel sind,
sogenannten Siebdrähten, welche die Siebfläche bilden und zwischen denen sich schmale Schlitze befinden, und einem zweiten Satz von
567-(775)-Bgn-r (8)
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Drähten, sogenannten Tragdrähten, welche die Siebdrähte tragen. Solche
Drahtsiebe werden im folgenden als "Drahtsiebe der angegebenen Art" bezeichnet. Im allgemeinen sind die Tragdrähte zweckmäßig parallel
zueinander und die Siebdrähte an ihnen in im wesentlichen in zu ihnen querer Richtung befestigt.
Drahtsiebe der angegebenen Art sind im allgemeinen durch Schweißen hergestellt worden. Die geringste Drahtsieb-Schlitzweite,
die sich durch Schweißen im allgemeinen erreichen läßt, ist etwa 25 Tausendstel Millimeter. Die zulässige Geradheit-Abweichung beträgt
für Siebdrähte üblicherweise etwa 10 Tausendstel Millimeter. Mit einer weiteren Abweichung von etwa derselben Größenordnung muß man
rechnen angesichts der bei der Herstellung der Siebe auszuführenden Schweißung. So muß man bei der Widerstands schweißung wegen der
Quer-Wärmedehnung der Siebdrähte im Gebiet der Schweißung Vorsorge
treffen. Man muß verhindern, daß bei der Schweißung einzelne Siebdrähte benachbarte geschweißte Drähte im Gebiet der Schweißung
infolge solcher Wärme-Querdehnung berühren; sonst würde der elektrische
Strom über den benachbarten Siebdraht ausweichen, und die Güte des neuen Schweißpunktes würde dadurch gröblich vermindert.
So ist es bisher im allgemeinen nötig gewesen, beim Schweißen eine Höchst-Schlitzweite von etwa 25 Tausendstel Millimetern sicherzustellen.
Aber bei gewissen Anwendungen ist es nötig, feste, zähflüssige oder flüssige Teilchen von weniger als 25 Tausendstel Millimetern
Querschnitt aus Flüssigkeiten oder Gasen mittels Drahtsiebes auszuscheiden. Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren
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zur Herstellung von für solche Anwendungen geeigneten Drahtsieben mit Schlitzweiten von weniger als 25 Tausendstel Millimetern zu liefern.
Diese Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung von Drahtsieben der angegebenen Art mit einer wunschgemäßen durchschnittlichen
Schlitzweite von weniger als 25 Tausendstel Millimeter, bei dem die Tragdrähte eines Siebes der angegebenen Art, das eine größere
Schlitzbreite als die gewünschte aufweist, längs der Längsachse der Tragdrähte gepreßt werden, wodurch eine bleibende Verformung
der Tragdrähte bewirkt und ein Drahtsieb mit der gewünschten Schlitzweite geformt wird. Es empfiehlt sich im allgemeinen, das erfindungsgemäße
Verfahren auf Siebe anzuwenden, die vor dem Pressen eine durchschnittliche Schlitzweite von mindestens 25 Tausendstel Millimetern
haben.
Damit bei der Herstellung der Drahtsiebe das Pressen wirksam geschieht, ist erwünscht, daß die Tragdrähte sich unter Anwendung
geringer axialer Preßkraft plastisch verformen lassen. So kann die
Notwendigkeit, große Preßkräfte anzuwenden, insbesondere wenn Pressung
bei einem nicht mehr als 10 Tausendstel Millimeter breiten Schlitz gewünscht wird, Schwierigkeiten machen infolge der unmittelbaren Übertragung solcher Kräfte auf die nebeneinander lieg enden,
einander berührenden Flächen der Siebdrähte; bei gewissen Siebdrähten
kann dies zur Verformung und sogar Beschädigung der einander berührenden Flächen und infolgedessen zu unerwünschten Unregelmäßigkeiten
in der Schlitzweite führen. In der praktischen Ausführung bedeutet dies einerseits, daß der Werkstoff der Tragdrähte gern nicht
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zu hart sein sollte, und andererseits, daß das Verhältnis zwischen
der Querschnittsfläche des Tragdrahtes (selbst bei Tragdrähten von verhältnismäßig zähem Werkstoff) zur Querschnittsfläche des Siebdrahtes
gern weniger al s 4 : 1 sein sollte. Es ist auch um der Güte der Drahtschweißung willen zu empfehlen, daß der oben genannte
Grenzwert beachtet werde.
Andererseits sollte die axiale Pressung auf die Tragdrähte diese bleibgnd plastisch verformen. Da es sich im allgemeinen nur um sehr
geringe Verformungen handelt, z. B. in der Größenordnung von etwa 1 - 4 % der Länge nach, sollten die Tragdrähte aus zähem Werkstoff
hergestellt werden, da Tragdrähte aus hartem Werkstoff sich elastisch zu verhalten suchen und daher keine bleibende Verformung hervorrufen
würden.
Es kann sich empfehlen, das Pressen bei hoher Temperatur des Drahtsiebes vorzunehmen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erfahrungsgemäß möglich, bei Drahtsieben der angegebenen Art eine wesentlich gleichbleibende
Verringerung der Schlitzweiten zu erreichen.
Bei Drahtsieben, die diese Anmeldung betrifft, ist der Abstand zwischen einander benachbarten Tragdrähten vorzugsweise mindestens
5 mal, aber nicht mehr als 25 mal so groß wie die Breite der Sieb-Oberfläche der einzelnen Siebdrähte. Die Siebdrähte haben vorzugsweise
dreieckigen Querschnitt, und zwar vorteilhafterweise in der Form eines gleichschenkligen Dreiecks oder in ähnlicher Form, und
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zwar, falls gewünscht, eines solchen mit abgerundeten Ecken. Um leichter Herstellbarkeit willen wird besonders bevorzugt, daß die
Tragdrähte Querschnitt von ähnlicher Form wie die Siebdrähte, und zwar einander annähernd gleiche Querschnittsfläche haben sollten.
Die anliegende Zeichnung zeigt erfindungsgemäß hergestellte
Drahtsiebe, und zwar in
Fig. 1 einen vergrößerten Querschnitt längs der Mittellinie eines
Tragdrahtes in einem erfindungs gern äßen Tragdraht,
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen kleinen Teil eines Siebes,
der längs eines Tragdrahtes gelegt ist und eine durch Biegen der Drähte entstandene unerwünschte Schmälerung
der Siebdrähte zeigt.
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen kleinen Teil eines Siebes, der
ebenfalls unerwünschte, durch Biegen entstandene Schmälerung von Siebdrähten zeigt.
Wie Fig. 1 und Fig. 2 der Zeichnung zeigen, liegen die Stellen, in denen sich die beiden Sätze von Dralten 1 und 2 berühren, an einer
Eckkante. Die Basisbreite b des Siebdrahtes 1, und des Tragdrahts 2 ist etwa halb so groß wie deren Höhe h und liegt gegenüber derjenigen
Ecke, wie von den einander gleichen Schenkeln des Dreiecks gebildet
ist. Das Verhältnis b/h sollte vorzugsweise zwischen 0,3 und
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0,9 betragen. Auf diese Weise lassen sich eine günstigste Tiefe d
des Siebschlitzes 3 und eine günstigste Schweißnaht und Zusammenpreßbarkeit erreichen. Zum Beispiel würde, wenn das Verhältnis b/h
kleiner als 0,3 wäre, die Schweißnaht den freien Raum 4 zwischen den Berührungsflächen der Siebdrähte und der Tragdrähte in höchst
unerwünschtem Maße füllen können und dies die nachfolgenden Preßvorgänge behindern. Eine andere schädliche Folge eines zu kleinen
Verhältnisses b/h ist die Zunahme der Schlitztiefe d; diese vermehrt
die Gefahr, daß der Schlitz 3 verstopft wird. Wenn das Verhältnis b/h größer als 0,9 ist, dann besteht die Gefahr, daß die Schlitzbreite unregelmäßiger wird, z. B. infolge Abnahme des Wertes d.
Außerdem würden, wenn das Verhältnis b/h zu groß wäre, die dem
Schlitz benachbarten Kanten zu scharf und zu leicht verletzlich werden. Die Abnutzung der Schlitzkanten im Betrieb würde daher schnell
den Schlitz in höchst unerwünschtem Maße erweitern| solche Erweiterung
würde viel schneller als bei den bevorzugten Ausführungsformen nach Fig. 1 und Fig. 2 vor sich gehen. Die bevorzugten Werte
für b liegen zwischen 2 Millimetern und 500 Tausendstel Millimetern.
Wenn eine durchschnittliche Schlitzweite von 15 Tausendstel Millimetern
gewünscht und ein Zuschlag für Abweichungen von der Geradheit des Drahtes gemacht wird, kann angenommen werden, daß die
wirkliche Schlitzweite zwischen 10 und 20 Tausendstel Millimetern schwanken wird. Dementsprechend wird eine Durchschnitts-Schlitzweite
von 10 Tausendstel Millimetern einer zwischen 5 und 15 Tausendstel Millimetern schwankenden tatsächlichen Schlitzweite entsprechen;
bei einer durchschnittlichen Schlitzweite von 5 Tausendstel Millimetern wird die wirkliche Schlitzweite weniger als 10 Tausend-
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stel Millimeter, ζ. Β. zwischen 1 und 10 Tausendstel Millimetern betragen.
Wenn die Siebbreite, d. h. die Länge der zu pressenden Tragdrähte beträchtlich ist, dann ist es im allgemeinen wünschenswert,
das Drahtsieb in einem unabhängigen Gestell aus verschleißfesten Trägern zu tragen, damit sich nicht etwa Knicke in den Drähten,
insbesondere in den Tragdrähten, bilden.
Die Siebdrähte und die Tragdrähte können, falls gewünscht, aus demselben Werkstoff hergestellt werden. Gute plastische Verformbarkeit
sollte man- z. B."durch passende Wärmebehandlung - zumindest den Tragdrähten geben, damit- der Preßvorgang erleichtert wird. Wenn
nur die Tragdrähte aus plastisch verformbarem Werkstoff hergestellt
werden, dann wird sich, was leicht verständlich ist, empfehlen, daß
dieses die plastische Verformbarkeit fördernde Wärmebehandlungs-Verfahren stattfinden sollte, bevor die Drähte mit den Siebdrähten
verschweißt werden. Es ist allgemein vorteilhafter, nur die Tragdrähte und nicht sowohl die Siebdrähte als auch die Tragdrähte aus plastisch
verformbarem Werkstoff herzustellen; denn härtere Siebdrähte bieten besseren Verschleißwiderstand und größere mechanische Festigkeit als
plastisch verformbare Siebdrähte. Da für Drahtsiebe oft gute Widerstandsfähigkeit
sowohl gegen mechanischen Verschleiß als auch gegen chemischen Angriff gefordert wird, ist eine Kombination von Siebdrähten
aus üblichem rostfreiem Stahl mit Tragdrähten aus geglühtem rostfreiem Stahl eine der vorteilhaften Ausführungen für Drahtsiebe gemäß
dieser Erfindung.
Aber wenn die Schweißbarkeit nicht ungebührlich beeinträchtigt wird, können für die Tragdrähte und Siebdrähte voneinander verschie-
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dene Metalle verwendet werden, sofern mindestens die Tragdrähte plastisch verformbar sind oder so gemacht werden können. Außer
Stahl können zur Herstellung von Drahtsieben gemäß der Erfindung auch Titan, einige Nickel-Kupfer-Legierungen und manche andere Legierungen
verwendet werden. So können z. B. sowohl die Siebdrähte als auch die Tragdrähte aus Titan oder aus Nickel-Kupfer-Legierung
gefertigt oder es können die Siebdrähte aus Nickel-Kupfer-Legierung und die Tragdrähte aus geglühter solcher Legierung hergestellt werden.
Es kann auch wünschenswert sein, das erfindungsgemäß hergestellte
gepreßte Drahtsieb auf einem oder mehreren gesonderten gitterähnlichen Netzen aus Drähten höherer Festigkeit abzustützen,
wenn zu erwarten ist, daß das Drahtsieb im Gebrauch beträchtliche zur Siebfläche senkrechte Druckschwankungen auszuhalten haben wird.
Die Siebfläche der erfindungsgemäßen Drahtsiebe kann z. B. eine Drehfläche, z.B. zylindrisch, sein pder es kann, falls gewünscht,
eine ebene Fläche verwendet werden, insbesondere für Filter niedrigen Drucks oder kleiner Filterfläche. Es ist allgemein zu empfehlen,
daß die Richtung der Tragdrähte mit der Richtung der Erzeugenden der Drehfläche übereinstimmt. Gekrümmte Siebe mannigfacher Form lassen
sich durch passendes Biegen ebener Siebe bilden? eine andere Form eines gekrümmten Siebes kann man z. B. durch Biegen eines zylindrischen
Siebes um seine Achse erhalten. Jedoch sollte man scharfes Biegen der Siebdrähte nahe einem Tragdraht im allgemeinen vermeiden,
da dies im Biege-Bereich eine sehr ausgesprochene Schmälerung der Siebdrähte und infolgedessen eine unerwünschte Zunahme der Schlitzweite nahe dem Tragdraht bewirkt, wie in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt
.
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Für Filterung mit hohem Druck sind ebene Siebflächen nicht allgemein
günstig, weil nicht nur die Tragdrähte, sondern auch die Siebdrähte, um der Biegung durch den Druckunterschied widerstehen zu
können, allzu dick sein müßten. Daher werden für diesen Zweck mit Vorteil zylindrische Siebe benutzt, da die Siebdrähte von der Form
einer ununterbrochenen Schraubenlinie den Wirkungen des Druckabfalls durch die Umfangsfläche des Zylinders hindurch wirksamer widerstehen
können. So ist es die Haupt aufgäbe der Tragdrä te, die
aufeinanderfolgenden Windungen des schraubenförmigen Siebdrahtes miteinander zu verbinden.
Um solche zylindrische Drahtsiebe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu bilden, benutzt man am besten ein zylindrisches Drahtsieb,
das aus einer Schraubenspirale von hartem Siebdraht gebildet ist und dessen einander benachbarte Schraubenwindungen voneinander
um etwa 25 Tausendstel Millimeter entfernt und dessen Tragdrähte aus plastisch verformbarem Werkstoff hergestellt, parallel zur Längsachse
der Siebdraht-Schraubenspirale angeordnet und mit dem Siebdraht verschweißt sind. Dieser Siebdraht wird sodann entlang den
Längsachsen der Tragdrähte gepreßt, damit die durchschnittliche Schlitzbreite auf weniger als 25 Tausendstel Millimeter verringert
wird.
Zum Filtern großer Stoffmengen ist erwünscht, daß die Gesamtfläche
der Siebschlitze pro Einheit der Filtersieb-Fläche möglichst groß sei. Die Breite b der Siebdrähte sollte daher möglichst klein,
z. B. 0,5 Millimeter sein, damit sich mehr Schlitze pro Einheit der
Filtersieb-Fläche ergeben. Aber dies erfordert allgemein Tragdrähte
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mit ähnlich kleiner Basisbreite b, und zwar aus den oben genannten
Gründen. In dieser Weise kann der Gesamtwiderstand des Siebes gegen hohe Druckgefälle oder Druckstöße sehr verringert werden. Da
aber die Filter-Durchsatzmenge nicht nur mit zunehmendem Anteil der Schlitze-Fläche, sondern auch mit wachsendem Druckgefälle
durch die Siebfläche größer wird, so kann es vorteilhaft sein, die aus dünnen Drähten hergestellten Siebe zu verstärken oder zu stützen,
insbesondere die zylindrischen Filtersiebe für Hochdruckfilterung mit einem gitterähnlichen starren Rahmenwerk zu verstärken, um
Verdrehen, Zerreißen oder Zerdrücken des Siebes, seiner Schlitze und/oder seiner Endkappen oder sonstigen Teile zu verhindern.
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Claims (27)
- A nsprüche( 1/Verfahren zur Herstellung von Drahtsieben, die aus einem ersten Satz von einander wesentlich parallelen Drähten oder einem oder mehreren gekrümmten, auf Teilen ihrer Länge anderen Teilen ihrer Länge wesentlich parallelen Drähten, welche die Siebfläche bilden und zwischen sich schmale Schlitze lassen, im folgenden Siebdrähte genannt, und einem zweiten Satz von Drähten, welche die Siebdrähte tragen, im folgenden als Tragdrähte bezeichneten Drähten, bestehen, mit einer gewünschten Schlitzweite von weniger als 25 Tausendstel Millimetern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drahtsieb, dessen Schlitze im Durchschnitt weiter als erwünscht sind, entlang den Längsachsen der Tragdrähte so gepreßt wird, daß die Tragdrähte sich plastisch verformen und dadurch ein Drahtsieb von der gewünschten durchschnittlichen Schlitzweite entsteht.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb vor der Pressung eine durchschnittliche Schlitzweite von mindestens 25 Tausendstel Millimetern hat.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte des Siebdrahtes bzw. der Siebdrähte und/oder der Tragdrähte im wesentlichen Dreiecke sind.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte des Siebdrahtes bzw. der Siebdrähte und/oder der Tragdrähte im wesentlichen gleichschenklige Dreiecke sind.509824/0334
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Länge (b) der Grundseite des Dreiecks zur Höhe (h) der Spitze des Dreiecks über der Grundseite zwischen 0,3 und 0,9 beträgt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (b) der Grundseite des den Querschnitt bildenden gleichschenkligen Dreiecks zwischen 2 Millimetern und 500 Tausendstel Millimetern beträgt.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Querschnitte bildenden Dreiecke abgerundete Ekken haben.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Siebdrähte und die Tragdrähte wesentlich gleiche Querschnittsform haben.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche der Tragdrähte und der Querschnittsfläche des bzw. der Siebdrähte kleiner als 4 ist.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw . die Siebdrähte und die Tragdrähte wesentlich gleiche Querschnittsflächen haben.509824/0334
- 11". Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen einander benachbarten Tragdrähten 5mal bis 25mal so groß ist wie die Breite der Siebfläche der einzelnen Siebdrähte.
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Drahtsiebe eine Schlitzweite von 10 - 20 Tausendstel Millimetern aufweisen.
- 13. Verfahrennach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Drahtsiebe eine durchschnittliche Schlitzweite von etwa 15 Tausendstel Millimetern haben.
- 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Drahtsiebe eine Schlitzweite von 5 bis 15 Tausendstel Millimetern aufweisen.
- 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Drahtsiebe eine durchschnittliche Schlitzweite von etwa 10 Tausendstel Millimetern haben.
- 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekonnzeichnet, daß die fertigen Drahtsiebe eine Schlitzweite von 1 bis 10 Tausendstel Millimetern aufweisen.
- 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die50982 A/0334
BAD ORIGINALfertigen Drahtsiebe eine durchschnittliche Schlitzweite von etwa 5 Tausendstel Millimetern haben. - 18. Verfahren nach einem der -Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die durch plastische Verformung bewirkte Längen-Verminderung des Drahtsiebes 1 bis 4 %, gemessen längs der Längsachsen der Drähte, beträgt.
- 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Tragdrähte mindestens ebenso
plastisch verformbar wie der Werkstoff des bzw. der Siebdrähte ist. - 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragdrähte aus geglühtem nichtrostendem Stahl und der bzw. die Siebdrähte aus nichtrostendem Stahl bestehen.
- 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragdrähte und der bzw. die Siebdrähte aus
einer Titan-Legierung bestehen. - 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragdrähte und der bzw. die Siebdrähte aus
einer Nickel-Kupfer-Legierung bestehen. - 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragdrähte aus einer geglühten Nickel-Kupfer-509824/03342A58700Legierung und der bzw. die Siebdrähte aus Nickel-Kupfer-Legierung bestehen.
- 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-23, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtsieb, während es gepreßt wird, von einem Rahmenwerk aus Halteteilen gehalten wird, so daß die Entstehung von Knicken in dem bzw. den Siebdrähten und in den Tragdrähten im wesentlichen vermieden wird.
- 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-24, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressung bei' hoher Temperatur des Drahtsiebes geschieht.
- 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-25 zur Herstellung zylindrischer Drahtsiebe, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrisches Drahtsieb aus einem spiralig gewickelten Siebdraht und einer Anzahl von zur Längsachse, der Siebdraht-Spirale parallelen Tragdrähten gebildet und der Siebdraht längs der Längsachsen der Tragdrähte gepreßt wird.
- 27. Drahtsiebe, die aus einem ersten Satz von einander wesentlich parallelen Drähten oder einem oder mehreren gekrümmten, auf Teilen ihrer Länge anderen Teilen ihrer Länge wesentlich parallelen Drähten, welche die Siebfläche bilden und zwischen sich schmale Schlitze lassen, im folgenden Siebdrähte genannt, und einem zweiten Satz von Drähten, welche die Siebdrähte tragen, im folgenden als Trag-50 9824/0334drähte bezeichneten Drähten bestehen, mit einer gewünschten Schlitzweite von weniger als 25 Tausendstel Millimetern, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem der in den Ansprüchen 1-26 angegebenen "Verfahren hergestellt sind.509824/0334Leerseite
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