DE1922041B1 - Verfahren zum Herstellen eines semipermeablen Rohres - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines semipermeablen Rohres, bei dem eine
flache Bahn aus permeablem Papier kontinuierlich um einen Dorn zu einem Papierrohr geformt und
auf das Rohrinnere oder das Rohräußere eine Schicht aus einer Lösung aufgebracht und geliert
wird.
Es ist bekannt, als auf das Rohrinnere oder das Rohräußsre aufzubringende Lösung eine semipermeable Zelluloseacetat-Lösung zu verwenden und
diese semipermeablen Rohre in Druckeinrichtungen mit einem Wärmeaustauschern ähnlichen Aufbau
anzuordnen, um Brack- oder Seewasser unter Druck kontinuierlich durch die semipermeablen Rohre zu
leiten. Die das Rohrinnere bzw. das Rohräußere bedeckende Schicht aus der gelierten Zelluloseacetat-Lösung
hat die Eigenschaft, unter Druck nur gereinigtes Wasser unter Absonderung der Verunreinigungen
und Salze passieren zu lassen. Von dem durch die semipermeablen Rohre der genannten
Druckeinrichtungen geleiteten Brack- oder Seewasser wird gereinigtes Wasser durch die Wände dieser
Rohre abgeschieden und sodann in einem Behälter gesammelt. Die semipermeablen Rohre stellen auf
kleinem Raum eine große Oberfläche zum Abscheiden von gereinigtem Wasser bereit. Die Benutzung
semipermeabler Rohre zu dem angegebenen Zweck hat jedoch keine weitverbreitete Anwendung gefunden,
insbesondere, da kein geeignetes Herstellungsverfahren zur Verfügung stand.
Die semipermeablen Rohre wurden bisher nicht kontinuierlich hergestellt. Da je Druckeinrichtung
eine große Anzahl von Rohren benötigt wird, machen die bei einem diskontinuierlichen Verfahren zum
Formen dieser Rohre aufgewendete Zeit und Kosten ihre Gestehung teuer. Zusätzlich können bei einem
Verfahren, mit dem die semipermeablen Rohre diskontinuierlich gebildet werden, keine so gleichmäßigen
Überzüge einer semipermeablen Schicht, wie gewünscht, erzeugt werden. Es ist sehr wichtig, daß die
Lösung in einer Schicht gleichmäßiger Dicke über das ganze Rohr aufgetragen wird. Ein Verfahren
zum Herstellen semipermeabler.Rohre ist als »drop forming«-Verfahren bekannt, in dem zu Beginn die
Trägerrohre für die semipermeable Schicht zu gegebenen Längen geformt werden. Die geformten
Trägerrohre werden vertikal aufgestellt und die semipermeable Lösung hineingegossen. Die Rohre werden
sodann nach unten über eine Stahlkugel gezogen, die an einem durch' das Rohr verlaufenden Draht
aufgehängt ist. Der Außendurchmesser der Stahlkugel ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des
Trägerrohres, wobei die Differenz zwischen den beiden Durchmessern die gewünschte Dicke der semipermeablen
Schicht bestimmt. Alle Unregelmäßigkeiten in der Wand des sich über die Kugel fortbewegenden
Trägerrohres werden jedoch entsprechende Variationen in der Dicke der semipermeablen
Schicht hervorrufen.
Ein zweites Verfahren zur Herstellung semipermeabler Rohre besteht darin, die Lösung zur Bildung
einer semipermeablen Schicht oder Scheidewand auf ein Glasrohr aufzubringen, sie in Wasser zu gelieren,
dann von dem Glasrohr abzuziehen und die entstehende rohrförmige Scheidewand in ein Metall-
oder Kunststoffträgerrohr zur Benutzung einzusetzen. Es ist sehr leicht einzusehen, daß ein solches Verfahren
hohe technologische Anforderungen stellt und teuer ist. Für eine Massenfertigung von semipermeablen
Rohren ist es ungeeignet.
Aus der Verpackungsindustrie ist ein kontinuierliches Verfahren zum Herstellen von Kunststoffrohren
bekannt, die als Behälter für Würste, Fleisch, Früchte oder andere Lebensmittel dienen. Bei diesem
Verfahren wird eine flache Bahn aus permeablem Papier kontinuierlich um einen Dorn zu einem
Papierrohr geformt, und die sich überlappenden Papierränder werden zusammengeklebt. Aus einer
Ringdüse, an der das geformte Papierrohr vorbeibewegt wird, wird eine hoch viskose Lösung in einer
Schicht über den gesamten Umfang des Rohrinneren oder des Rohräußeren aufgebracht. Anschließend
wird das Rohr mit der aufgebrachten Schicht in ein Bad geleitet, in dem die Schicht geliert. Es folgt ein
Trocknungsprozeß, wonach das Rohr in gewünschte Längen zerschnitten wird.
Weiterhin ist es bei der Herstellung von Kunststoffrohren bekannt, ein Futterrohr mit mehreren
Schichten von harzgetränktem Material zu umwickeln und das gebildete Rohr entlang einem Dorn
durch eine Heizsonne mit nachgeschalteter Kühleinrichtung zu bewegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines semipermeablen
Rohres der eingangs genannten Art zu schaffen, nach dem die kostengünstige Massenfertigung semipermeabler
Rohre möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß ein durchbrochenes Gerüst aus mit einem flüssigen thermoplastischen Harz überzogenen Glasfasern
auf dem zuvor geformten Papierrohr gebildet oder das Papierrohr auf einem zuvor gebildeten durchbrochenen
Gerüst aus mit einem flüssigen thermoplastischen Harz überzogenen Glasfasern geformt
und das thermoplastische Harz durch Abkühlen erhärtet wird und anschließend das Aufbringen der
Schicht aus einer eine semipermeable Scheidewand bildenden Lösung auf die dem durchbrochenen Gerüst
gegenüberliegende Wandseite des Papierrohres erfolgt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auf kontinuierliche Weise ein semipermeables Rohr mit
genügender Genauigkeit hergestellt werden, das durch das Glasfasergerüst die Festigkeit erhält, die erforderlich
ist, um Brack- oder Seewasser unter Druck durchleiten zu können. Die Dicke der auf das Papierrohr
aufgebrachten semipermeablen Schicht ist extrem gleichmäßig über alle geformten Rohre, unbeschadet
von Unregelmäßigkeiten in der Wand des Papierrohres. Die Schicht wird vielmehr den Unregelmäßigkeiten
folgen. Die Dicke der semipermeablen Schicht hängt, wie später beschrieben wird, lediglich von
von außen beeinflußbaren Größen ab, wie von der Lösungs-Zulaufmenge und von der Bewegungsgeschwindigkeit des Papierrohres.
Gemäß der Erfindung kann die semipermeable Scheidewand sowohl in das Rohrinnere als auch auf
das Rohräußere aufgebracht werden. Im letzteren Fall wird das zu reinigende Brack- oder Seewasser
unter Druck auf die Außenseite des semipermeablen Rohres geleitet, wobei nur gereinigtes Wasser in das
Rohr eintreten kann und das Rohr selbst das gereinigte Wasser zu einem Sammelbehälter befördert.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter
3 4
Erläuterung der Zeichnungen näher beschrieben. Es Harz überzogene Glasfasern 41, durch eine erste,
zeigt Wickeleinrichtung 43 in dem gewünschten Muster.
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer zur Aus- um das Papierrohr gewickelt. Die einzige Abände·^
führung des Verfahrens benutzten Vorrichtung, rung gegenüber einer üblichen Wickeleinrichtung be-
F i g. 2 einen Querschnitt durch eine Düse, die 5 steht in der Anordnung eines Ringes 45, über den
zum Auftragen der die Scheidewand bildenden Lö- die Einzelstränge vor Umwicklung des den Ring 45
sung benutzt wird, durchtretenden Papierrohres geleitet werden, und im.
F i g. 3 eine perspektivische Ansicht einer Vor- Zusatz stationärer Spulen, um längsgerichtete Fasern
richtung zum Anschrägen der Ränder des zum For- zu besorgen. Der Ring 45 dient dazu, die Glasfasern
men des Papierrohres benutzten Papiers, io 41 in Abwärtsrichtung auf das Papierrohr zu leiten,
Fig. 4A bis 4E Ansichten zur Darstellung ver- wenn es sich durch die Wickeleinrichtung43 bewegt,
schiedener Wickelmuster beim Herstellen eines semi- Nachdem die erste Wickeleinrichtung 43 die Glas-
permeablen Rohres, fasern 41 in einem gewünschten Muster gewickelt
F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren hat, greifen weitere Leerlaufrollen 46 an, um die
Wickelweise beim Herstellen eines semipermeablen 15 herumgewickelten Glasfasern 41 gegen das Papier-Rohres,
rohr anzuschmiegen, bevor eine nächste Faserschicht
Fig. 5A einen Teilquerschnitt in vergrößertem durch eine zweite Wickeleinrichtung47 aufgetragen
Maßstab eines entsprechend der Wickelweise nach wird. Es sei hervorgehoben, daß es nicht in jedem
Fig. 5 hergestellten Rohres, Anwendungsfall notwendig ist, zwei Faserschichten
F i g. 6 eine perspektivische Ansicht einer Anord- 20 aufzubringen. In dem besonderen gezeigten und in
nungsweise von semipermeablen Rohren zum Reini- vielen anderen Ausführungsbeispielen ist es jedoch
gen von Brackwasser, oft von Vorteil, die Fasern in zwei Lagen um das.
F i g. 7 eine teilweise aufgeschnittene perspekti- Papierrohr zu wickeln, um eine weniger rauhe Ober-
vische Ansicht eines Sammelendes einer Vorrichtung fläche zu erhalten.
zum Reinigen von Brackwasser mit geraden semi- 25 Nach der zweiten Wickeleinrichtung 47 wird das
permeablen Rohren. mit Fasern umwickelte Papierrohr, das Trägerrohr,
In F i g. 1 ist die gesamte Vorrichtung dargestellt, Treibrollen 49 zugeführt, die über Steuermotoren 51,
die zum Formen eines semipermeablen Rohres be- die mit der gleichen Antriebsquelle wie die Wickelnutzt
wird. Die Vorrichtung umfaßt eine Halterung einrichtungen 43, 47 in fester Abhängigkeit stehen,.
11 mit vertikalen Streben 13, die im Boden befestigt 30 gesteuert werden. Die Treibrollen 49 stehen mit dem
sind und sich von diesem nach oben erstrecken. geformten Trägerrohr in engem Kontakt und legen
Auf einer oberen Plattform 17 der Halterung 11 sind die Geschwindigkeit fest, mit der sich das Trägerein Motor 19, ein Getriebe 21 und eine damit ver- rohr durch die gesamte Vorrichtung über den Dorn
bundene Pumpe 23 angeordnet. Die Pumpe 23 wird 29 und vorbei an der Düse, die die Lösung zum
durch einen Vorratsbehälter 25, der eine Lösung 35 Bilden der Scheidewand aufträgt, bewegt. Die Treibzum
Bilden einer semipermeablen Scheidewand ent- rollen 49 dienen somit als Steuerorgan für die
hält, versorgt. Ein dünnes Leitungsrohr 27 ist von Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung. Nachfolgend
der Pumpe 23 entlang der Achse eines Dorns 29, der Treibrollen 49 wird das Trägerrohr von einer
um den das semipermeable Rohr geformt werden Heizspule 53 umgeben, die widerstandsbeheizt sein
soll, nach unten geführt. Das Leitungsrohr 27 dient 40 kann und die das geformte Trägerrohr direkt heizt,
zum Befördern der Lösung durch den Dorn zu einer wobei das Harz schmilzt oder umgewandelt wird.
Düse, aus der die Lösung, wie später ausgeführt Eine typische Heiztemperatur für thermoplastisches
werden wird, auf das geformte Trägerrohr gespritzt Polyätherharz beträgt 180 bis 200° C. An Stelle einer
wird. Papier 31 wird durch eine Anschrägvorrichtung widerstandsbeheizten Heizspule könnte in diesem
33 und eine Formbacke 35 dem Dorn 29, den es 45 Abschnitt der Vorrichtung z. B. auch eine auf Ultradabei
umschließt, zugeführt. Klebstoff aus einer Ver- schallbasis arbeitende Einrichtung vorgesehen wersorgungseinheit
37 wird auf einen Rand des ange- den. Unmittelbar nach der Heizspule 53 folgt eine
schrägten Papiers 31 aufgetragen, bevor es durch Kühlschlange 55, um die Temperatur des Träger-Führungsrollen
39 um den Dorn 29 geformt wird. rohres zurück auf mindestens Umgebungstemperatur
Die Anschrägvorrichtung 33 bereitet die erforder- 50 zu senken, geeignet für die Aufbringung der Lösung
liehen angeschrägten Papierränder vor, um verhält- zum Bilden der Scheidewand. Um die gewünschte
nismäßig sanfte Nahtübergänge am geformten Papier Kühlung zu bewirken, kann eine Tiefkühlflüssigkeit
31 sicherzustellen und um eine große zu beklebende oder Eiswasser durch die Kühlschlange 55 geleitet
Nahtoberfläche zu erhalten. Die Anschrägvorrich- oder das Trägerrohr direkt mit Kaltluft angeblasen
tung 33 wird in größerer Einzelheit an Hand von 55 werden.
F i g. 3 beschrieben werden. Nach der Kühlschlange 55 folgt ein zweiter Satz
F i g. 3 beschrieben werden. Nach der Kühlschlange 55 folgt ein zweiter Satz
Die Führungsrollen 39 sind als lose mitlaufende von Treibrollen 57, die ebenso der Steuerung der
Rollen dargestellt, die auf das um den Dorn 29 Bewegungsgeschwindigkeit des Trägerrohres dienen
herumgezogene Papier 31 einen leichten Druck aus- und deren Drehzahl auf die Drehzahl der ersten
üben, um es in die gewünschte Röhrenform zu trei- 60 Treibrollen 49 abgestimmt ist. Bewegungsabwärts
ben. Die Führungsrollen 39 könnten indessen, falls und neben dem zweiten Satz Treibrollen. 57 ist eine
gewünscht, auch angetrieben werden. Als Klebstoff Düsenzone 61 der Vorrichtung vorgesehen." Diese
kann zweckmäßig ein in kurzer Zeit aushärtender Zone ist durch eine Unterdruckkammer 59, in der
Heißleim Verwendung finden, der zwischen die sich ein leichter Unterdruck über eine Saugleitung 63 aufüberlappenden
Papierränder aufgetragen wird. Nach- 65 rechterhalten wird, umgeben. Ein Unterdruck kann
dem das Papier 31 durch die Führungsrollen 39 um ebenso von innerhalb des Trägerrohres über der
den Dorn 29 in die Röhrenform gebracht wurde, Düse ausgeübt werden, indem der gesamte Dorn 29
werden Fasern, im Beispiel mit thermoplastischem verstöpselt und an eine Unterdruckquelle ange-
5 6
schlossen wird. Die Einzelheiten der Düse sind in. wegungsgeschwindigkeit des Trägerrohres 91 steuer-
F i g. 2 dargestellt und werden später an Hand dieser bar.
Figur beschrieben werden. Nachdem die Scheide- Um eine Ausbildung der Scheidewand entsprewand
in der Düsenzone 61 aufgetragen wurde, wird chend der Fig. 2 zu erhalten, muß die durch die
das semipermeable Rohr in ein Wasserbad 65 ge- 5 Düse fließende Lösung 89 hoch viskos sein. Die geleitet,
wo die Scheidewand geliert. Vor Eintritt in bräuchlichsten Lösungen haben eine Viskosität zwidas
Bad wird das semipermeable Rohr an einer Ein- sehen 25 000 und 150 000 cP. Die fertige Scheiderichtung
67 vorbeigeführt, die mit einem rotierenden wand muß geeignete osmotische Eigenschaften aufMesser
zum einstellbaren Abschneiden des semi- weisen, wie z. B. einen Fluß von 400 Litern pro cm2
permeablen Rohres zu gewünschten Längen ver- io und Tag bei weniger als 1000 ppm (engl.) von 3,5%
sehen ist. Natriumchlorid bei 100 kp/cm2.
In F i g. 2 sind die Einzelheiten der Düsenzone 61 Da der Luftraum im Trägerrohr 91 begrenzt ist,
der Vorrichtung zum Aufbringen der Scheidewand kann das in der verwendeten Lösung 89 benutzte
auf das Trägerrohr dargestellt. Ein inneres Rohr 71 Lösungsmittel nicht ausgedampft werden. Es ist daher
aus bearbeitetem rostfreiem Stahl ist bei 73 mit dem 15 wichtig, daß die Lösung 89 eine solche Zusammen-
Ende des Leitungsrohres 27 verschraubt, durch das setzung aufweist, bei der das Entfernen des Lösungs-
die Lösung zur Bildung der Scheidewand entlang der mittels vor dem Gelieren nicht notwendig ist. Weiter-
Dornachse zugeführt wird. Der Dorn 29 endet kurz hin sollte die Lösung 89, da es sich hier um einen
nach den Treibrollen 57 vor der Düsenzone 61. Ein kontinuierlichen Prozeß handelt, dazu geeignet sein,
zweites Außenrohr 75 ist konzentrisch um das innere 20 im wesentlichen in einem Bruchteil einer Sekunde
Rohr 71 angeordnet. Das Außenrohr 75 ist mit nach Vergießen zu gelieren. Typische Kompositionen
seinem obersten Ende 77 mit dem inneren Rohr 71 würden enthalten: 10 Gramm Zelluloseacetat, ein
verschraubt. Zwei Kontermuttern 79 halten das Zelluloseacetatpulver mit etwa 39,8 % Acetyl mit
Außenrohr 75 in Stellung relativ zum inneren Rohr einer Viskosität zwischen 6,8 und 14,8 Poises, 18 bis
71. Das bodenseitige Ende des inneren Rohres 71 25 25 Gramm Aceton als Lösungsmittel, 4 bis 7 Gramm
bildet ein fester Boden 72. Kurz über dem Boden 72 Propionamide als Treibmittel und 1 bis 4 Gramm
sind Öffnungen 81 vorgesehen, durch die die Lösung Wasser. Eine vorteilhafte Lösung enthält 10 Gramm
aus dem inneren Rohr 71 in eine Ringkammer zwi- Zelluloseacetat, mit einem Acetylgehalt von etwa
sehen dem inneren Rohr 71 und dem Außenrohr 75 39,9% und einer Viskosität zwischen 64 und
gelangt. Die Ringkammer ist dadurch gebildet, daß 30 132 Poises, 20 Gramm Aceton, 6 Gramm Propion-
in diesem Abschnitt ein Teil am äußeren Umfang amid und 3 Gramm Wasser. Dies ergibt eine gieß-
des inneren Rohres 71 abgedreht wurde. Der Boden fähige Lösung mit einer Viskosität von etwa
72 läuft bei 85 konisch nach außen, um zusammen 80 000 cP.
mit dem abgeschrägten Teil 87 am Boden des In F i g. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt, die zum
Außenrohres 75 eine Düse zu bilden. Auf diese 35 Anschrägen der Ränder des Papiers 31 benutzt wird,
Weise wird eine vollkommen konzentrische Düse welches zum Formen des Trägerrohres 91 für die
erzeugt, die die Lösung so leitet, daß sie sich in einer semipermeable Scheidewand herangezogen wird. In
sanften Blase über den gesamten inneren Umfang dieser Ansicht, ebenso wie in der perspektivischen
des Trägerrohres 91 anschmiegt. Es ist äußerst Ansicht von F i g. 1 ist nur eine solche Vorrichtung
wichtig, daß der Boden 72 zum Außenrohr 75 genau 40 dargestellt. Es liegt indessen auf der Hand und wird
zentriert ist, um einen gleichmäßigen Fluß der die im folgenden erklärt, daß zwei Vorrichtungen zum
Scheidewand bildenden Lösung über den Umfang zu Anschrägen der gegenüberliegenden Ränder des
erhalten. Diese Zentrierung wird durch einen Paß- Papiers 31 benötigt werden, damit diese eine zusamsitz
93 in diesem Abschnitt zwischen der Außenwand menpassende Naht bilden werden. Das Anschrägen
des inneren Rohres 71 und der Innenwand des 45 des Papiers 31 ist notwendig, um einen breit ver-Außenrohres
75 erzielt. laschten Rand für das Aufbringen des Leims und Wie angedeutet und dargestellt, neigt die Lösung zum Zusammenheften des Papiers 31 in einer falten-89
dazu, in einer sanften Blase auf das Trägerrohr losen Naht zu erhalten. Der Antriebsmotor ist in
91 zu fließen. Die Unterdruckkammer 59 weist dieser Ansicht nicht zu sehen. Der Motor treibt zu-Gummidichtringe
95 auf, um einen engen Sitz mit 50 nächst eine Welle 101 an, die ihrerseits ein Rad 103,
dem äußeren Glasfasergerüst 97 sicherzustellen, so über das das Papier 31 geleitet ist, in Drehung verdaß
durch die Saugleitung 63 ein leichter Unter- setzt. Ein schräg angeordnetes Antriebsrad 105, andruck
aufrechterhalten werden kann. Ein Unter- getrieben über einen Riementrieb 107, drückt das
druck in der Größenordnung von etwa 125 mm Papier 31 gegen eine ebene Führung 109, so daß das
Wassersäule genügt, um die Lösung 89 in einer 55 Papier genau ausgerichtet ist, wenn es zu einem Angleichförmigen
Schicht eng gegen die Innenwand des schrägmesser 111 gelangt. Das Anschrägmesser 111
Trägerrohres 91 zu ziehen. Verständlicherweise darf ist eine rotierende, über einen Riementrieb 113 ander
Unterdruck nicht sehr hoch sein, da sonst die getriebene Scheibe, die den Rand des Papiers 31
Lösung durch das Papier und das Glasfasergerüst 97, unter einem Winkel, der sich aus ihrer Schrägsteldas,
wie zuvor angedeutet, durchbrochen ist, gezogen 60 lung ergibt, beschneidet. Das zusätzliche, nicht darwird.
Der Unterdruck soll nur dazu ausreichen, um gestellte Messer wird den gegenüberliegenden Rand
ein Anhaften der Lösung 89 an der Innenwand des des Papiers 31 auf dessen Rückseite 110 anschrägen,
Trägerrohres 91 zur Bildung einer Scheidewand zu um somit eine zusammenpassende Verbindung zu
verursachen. Die Dicke der gebildeten Scheidewand bilden. Dies wird einfach durch Umbiegen des Paist
von der Lösungsmenge abhängig, die durch die 65 piers 31 über ein zweites rotierendes Rad erreicht,
Düse aufgetragen wird. Die Dicke ist somit durch so daß die Rückseite 110 nach außen zu liegen
Wahl der Düsenöffnung und durch das Maß an kommt.
Zufuhr von Lösung 89, ebenso wie durch die Be- . Fig. 4A bis 4D zeigen verschiedene Möglich-
Zufuhr von Lösung 89, ebenso wie durch die Be- . Fig. 4A bis 4D zeigen verschiedene Möglich-
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keiten zum Herstellen des Trägerrohres 91, auf das laufen, in Übereinstimmung mit dem in Fig. 5 dardie
eine semipermeable Scheidewand bildende Lö- gestellten Verfahren zum Aufbringen der Streifen,
sung 89 aufgebracht wird. Es ist außerordentlich obwohl die zwei Streifen des Faserstoffs 129 und 131
wichtig, daß die Lösung über eine glatte Oberfläche von verschiedenen Seiten des Doms 29 auflaufen, ■,
aufgebracht wird, so daß sie, um Schaden bei Druck- 5 Zum Herstellen eines^semipermeablen Rohres werbeaufschlagung
zu vermeiden, richtig unterstützt den in fast allen Xnwendungsfallen als Fasern Glas-^
wird. Aus diesem Grunde wurde als besonderes, in fasern benutzt werden, die mit Harz, z. B. thermodieser
Erörterung dargestelltes Ausführungsbeispiel plastischen Polyäther- oder Styrolacrylharzen, geein
semipermeables Rohr ausgewählt, bei dem ein tränkt sind. Warmhärtende Harze sind ebenso möginneres
Papierrohr verwendet wird. Das innere Pa- io lieh. Warmhärtende Harze sind z.B. Phenol-, Epoxyc
pierrohr kann aus ungetränktem oder teilweise mit und Polyesterharze. Die Glasfasern werden im auge·:
Harz getränktem Zellulosepapier bestehen. Es könnte meinen einen Durchmesser von 0,0063 bis 0,0125 mm
außerdem aus synthetischen Fasern mit oder ohne einschließlich haben. Das-Verhältnis Harz zu Glas
einem wasserunlöslichen Bindemittel, wie z.B. Acryl- sollte in der Größenordnung von etwa 16 bis 25%
harz, hergestellt werden. Weiterhin könnte das Papier 15 liegen, je nach: Wickelimuster der Glasfasern. Somit
mit versteifendem Harz verstärkt werden, obwohl ist gerade genug Harz; vorhanden, um die Glasfasern
dies nicht notwendig erscheint. Das Papier wird eine zusammenzuhalten, ; ohne die; Zwischenräume des
Stärke zwischen 0,05 und 0,4 mm haben. Die Per- Gerüstes auszufüllen, so daß die sich ergebende
meabilität sollte im allgemeinen zwischen 1 · 10~5 Struktur genügend durchlässig sein wird^ um den
darcy (engl.) und 1·10~4 darcy bei 50 kp/cm2 Be- 20 Durchfluß des gereinigten Wassers, zu gestatten. Die
triebsdruck betragen. Durchlässigkeit des um das Papier angeordneten
Es ist indessen möglich, bei Verwendung einer Glasfasergerüstes sollte größer als die des Papiers
Vielzahl von Fasersträngen in Längsrichtung, die im sein. Es ist somit ersiQhtlich,. daß sich die.Durchwesentlichen
keinen oder nur geringen Harzgehalt lässigkeit progressiv..nach außen vergrößert, wobei
aufweisen, auf das Papier verzichten zu können. Die 25 das Glasfasergerüst die höchste, das Papier eine^ da-Längsfasern
werden einmal als Stützfläche für die zwischenliegende .und die Scheidewand eine geringe
Scheidewand und einmal als tragendes Bauteil und abscheidend wirkende Durchlässigkeit aufweist,
dienen. Die Kombination von Längsfasern 115 mit Fig. 6 zeigt eine:,-Anordnungsweise von.semiper-
quergeflochtenen, die Längsfasern umgebenden Fa- meablen Rohren.. zum;-. Reinigen vonBrackwasser.
sernll7 entsprechend Fig. 4A ergibt ein Träger- 30 Wie in der Figur gezeigt, pumpt eine Pumpeinheit
rohr, bei dem ein inneres Papierrohr entfallen kann. 141 Brackwasser, das durch eine Leitung 143 zu-Ein
ssmipermeables Rohr, zu dessen Aufbau ein fließt, in eine Zuleitung 145, die ihrerseits mit einer
inneres Papierrohr verwendet wird, kann nicht leicht Vielzahl von Einheiten 146 aus zu getrennten Spirazu
Spiralen gewunden werden, wie dies bei der An- ien 148 gewundenen semipermeablen Rohren Verordnung
nach Fig. 6 der Fall ist. Fig. 4B zeigt ein 35 bunden ist. Beispielsweise kann jede Spirale 148
semipermeables Rohr mit über ein inneres Papier- sieben Windungen aufweisen, die von der Zuleitung
rohr quergeflochtenen Fasern 119. Fig. 4C zeigt 145 ausgehen und in einer Ablaufleitung 147 enden,
nochmals die Verwendung von Längsfasern 121, die Die Anzahl der Windungen zwischen den Zu- und
von einer äußeren Faser 123 schraubenlinienförmig Ablaufleitungen bestimmt sich nach der zu reinigenin
Umfausrichtung umwickelt werden. Fig. 4D 40 den Wassermenge. Eine wie dargestellte Anordnung
zeigt Längsfasern 124 und ein Querflechtwerk 126, könnte z. B. .einen Außendurchmesser von 1,50 m
die über ein Papierrohr aufgezogen sind. Fig. 4E aufweisen, wobei die einzelnen Rohre Innendurchzeigt
die Verwendung von Streifen 125 aus Faser- messer von 6,3 mm hätten. Es ist ersichtlich, daß
stoff, der mit Harz vorgetränkt ist. Die Streifen 125 durch vorstehende Anordnung auf kleinem Raum
könnten sowohl über ein inneres Papierrohr als auch 45 eine beträchtliche, dem Zulaufstrom ausgesetzte
über Längsf asern gewunden werden. Scheidewandoberfläche bereitgestellt wird. Wie in
Fig. 5 dient zur Illustration eines Verfahrens, in Fig. 6 nicht dargestellt, wäre am Boden der Windem
das geformte Rohr auf dem ruhenden Dorn 29 düngen ein Sammelbecken zum Sammeln des aus den
gedreht wird. Wie gezeigt, wird dem Dom ein Pa- Windungen austretenden reinen Wassers anzuordnen,
pierstreifen 127 zugeführt, gefolgt von entgegen- 50 Fig. 7 zeigt eine andere Anordnungsweise nach
gerichteten Streifen vorgetränkten Faserstoffs 129 dem Verfahren hergestellter semipermeabler Rohre,
und 131. Ein Riemen 133 ist bewegungsabwärts um bei der gerade Rohrstücke mit vorbestimmter Länge
das Papier und die anderen Streifen gewunden, der benutzt werden, die zwischen Druckköpfen verbundas
Rohr in Drehung versetzt und aufeinanderfol- den sind. Ein im allgemeinen halbkugelig geformter
gende Lagen aneinanderschiebt. Die Streifen des 55 Druckkopf 149 weist einen Einlaß 151 auf, durch
Faserstoffs 129 und 131 ebenso wie der Papierstrei- den Brackwasser zugeführt wird. Innerhalb des
fen 127 werden auf Grund des Winkels, den der Druckkopfes 149 sitzt ein den Strömungsfluß richten-Riemen
133 mit dem Dorn 29 einschließt, auto- des Teil 153, in dem eine Mehrzahl den Strömungsmatisch
auf den ruhenden Dorn 29 gezogen und ent- fluß richtende Öffnungen vorgesehen ist. Zusätzlich
lang einer Vorwärtsrichtung bewegt, entsprechend 60 ist im Druckkopf 149 durch einen Sprengring 156
dem nach unten gerichteten Pfeil. ein Endformstück 157 gehalten, in dem Rohre 159
F i g. 5 A zeigt einen Querschnitt des entsprechend gehalten sind.
der Fig. 5 hergestellten Trägerrohres, bestehend aus Die Rohre 159 sind in mehreren Segmenten 161,
einer inneren Papierlage 135, auf welche die die 165, 167, 169 (und 163, in der Figur nicht dargesemipermeable
Scheidewand bildende Lösung aufge- 65 stellt) zusammen gruppiert. Das Ausführungsbeispiel
bracht wird, und aus zwei Glasfaserschichten 137 der F i g. 7 enthält fünf solche Segmente. Wie durch
und 139. Es wird darauf hingewiesen, daß die Glas- den Pfeil angedeutet, wird die einströmende Flüssigfaserschichten
137,139 in parallelen Richtungen ver- keit z. B. zu einem ersten Segment 161 geleitet. Die
009583/344
eintretende Flüssigkeit wird somit das eine Segment in Abwärtsrichtung passieren und zu einem zweiten
Endformstück gelangen, wo die Flüssigkeit gewendet und durch ein nächstes, hier nicht dargestelltes
Segment 163 zurückgeleitet wird. Die Flüssigkeit wird dann das Segment 165 hinunter, Segment
hinauf, Segment 169 hinunter geleitet und aus dem anderen Ende der Vorrichtung ausgelassen, wobei
das reine, durch die Außenwände der Rohre 159 austretende Wasser zwischen den zwei Endformstücken
gesammelt und abgeleitet wird.
Claims (7)
1. Verfahren zum Herstellen eines semipermeablen Rohres, bei dem eine flache Bahn aus
permeablem Papier kontinuierlich um einen Dorn zu einem Papierrohr geformt und auf das Rohrinnere oder das Rohräußere eine Schicht aus
einer Lösung aufgebracht und geliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch-
brochenes Gerüst aus mit einem flüssigen thermoplastischen Harz überzogenen Glasfasern auf dem
zuvor geformten Papierrohr gebildet oder das Papierrohr auf einem zuvor gebildeten durchbrochenen
Gerüst aus mit einem flüssigen thermoplastischen Harz überzogenen Glasfasern geformt und das thermoplastische Harz durch
Abkühlen erhärtet wird und anschließend das Aufbringen der Schicht aus einer eine semipermeable
Scheidewand bildenden Lösung auf die dem durchbrochenen Gerüst gegenüberliegende
Wandseite des Papierrohres erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die semipermeable Scheidewand
bildende Lösung mit einer Viskosität zwischen 25 000 und 150 000 cP aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerüst mit Durchbrüchen,
deren Durchlässigkeit größer als die des Papierrohres ist, gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durchbrochene Gerüst auf
der Außenseite des Papierrohres gebildet und die Schicht aus der Lösung auf die Innenseite des
Papierrohres aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufbringens der
Schicht aus der Lösung um das Papierrohr ein leichter Unterdruck erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das durchbrochene Gerüst
durch Umwickeln des Papierrohres mit harzgetränkten Glasfasern gebildet und zur Verflüssigung
des Harzes erhitzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die harzgetränkten Glasfasern in Längs- und in Umfangsrichtung auf das Papierrohr
aufgebracht werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US25686A US2105273A (en) | 1935-06-08 | 1935-06-08 | Apparatus for manufacturing cellulose coated and impregnated fibrous tubes |
GB14575/36A GB475534A (en) | 1935-06-08 | 1936-05-22 | Improvements in or relating to the manufacture of reinforced seamless-matrix tubes from cellulose derivatives |
DEF26608A DE1192394B (de) | 1968-02-07 | 1958-09-15 | Vorrichtung zur Herstellung von armierten Kunststoffrohren |
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