147719. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy vegy- és kopásállóságú műszén előállítására poliolefinekkel való impregnálás útján és nagy vegyi ellenállóképességű örvényszivattyú
147.719 lebomlás a vegyszerállóság csökkenését eredményezné) megszüntethető. Az adszorbciós egyensúly beálltával a tárgyat az oldatból ki kell emelni, majd kiszárítás (az oldószernek a műanyag bomlási hőfoka alatti hőmérsékleten történő elpárologtatása) után rövid időre a műanyag olvadási hőfokára kell hevíteni, hogy az oldatból kivált különálló műanyag-szemcsék összeolvadjanak. Az oldószeres — nyomást alkalmazó — eljárásnál a műanyagot nagy töménységű viszkózus oldat, illetve oldószerrel hígított olvadék (kb. 10— 80%) állapotban nyomás segítségével juttatjuk a pórusokba. A tárgyat — az oldószer elpárologtatása után — ebben az esetben is a műanyag olvadáspontjára kell rövid időre hevíteni. Az oldószer nélküli eljárásnál a műanyagot olvadék állapotban nagy nyomással (kb. 100—2000 kg/cm2 ) juttatjuk a pórusokba. Az alkalmazható nyomás nagyságát a műszén szilárdsága szabja meg. A nyomás növelésével a behatoláshoz szükséges idő és a lebomlási veszély csökken. A behatoláshoz szükséges nyomás és hőmérsklet paraffinnak a műanyaghoz való keverésével csökkenthető: Poliolefinekkel impregnált műszénnel olyan örvényszivattyú elkészítése lehetséges poliolefinekből, mely az eddig ismert vegyszer-szivattyúkat univerzális sav-lúgállóképesség és hatásfok tekintetében messze meghaladja, előállítási költsége pedig azokénál jóval alacsonyabb. Az így kialakított szivattyú alkalmas pl. sósav, kénsav, fluorsav, csersav, citromsav, nátronlúg, stb. bármilyen töménységének szállítására. (Pl. fluorsavnak ellenálló más megoldású örvényszivattyú jelenleg nem is ismeretes.) Részletesebb vegyállósági adatok a poliolefinekre vonatkozó irodalomban megtalálhatók: (Pl. Haun G., Neumann J. A.; Manual of Plastic welding. Polyethylene, London, 1954.). Felhasználhatóság tekintetében, az ipar változatos igényeit tekintve, az esetek' többségében károsodás nélkül megfelel. így pl. a galvanikus iparban, előforduló bármely közegnek ellenáll, ellentétben a jelenleg nagyobb költséggel importált rövid élettartamú, saválló kivitelű fém szivattyúkkal. A legtöbb esetben megfelel a jelenleg ugyancsak importált igen költséges porcelán, kőagyag, vagy karbát megoldású savszivattyúk helyettesítésére is. Mivel anyagai még esetleges kopás, vagy bomlás esetében sem mérgezőek, az élelmiszeripar és gyógyszeriparban előforduló folyékony közegek szállítására is célszerűen felhasználható. A találmány szerinti örvényszivattyúnak a közeggel érintkező alkatrész- és tömítőelemei poliolefinekből (például polietilén és polietilén-poliizobutilén keverék) készülnek, tömszelence j ét pedig poliolefinnel (pl. polietilénnel) telített műszéncsúszógyűrűk képezik. (A tömszelence becsiszolás, ill. becsiszolódás után csepegésmentesen működik. Hagyományos rendszerű tömszelence kiképzés — a célra jelenleg felhasználható — műanyagokból készült örvényszivattyúknál nem is alkalmazható a műanyagok rossz hővezetőképessége miatt fellépő káros felmelegedések következtében, melyre különben a műanyagok sokkal inkább érzékenyek, mint a fémek.) A nagy vegyi ellenállóképesség tehát olyan konstrukciós megoldással van biztosítva, amelynél a szállítandó közeggel csak poliolefinek és szén érintkeznek. Az átlagosnál nagyobb hatásfok elsősorban a tömszelence-gyűrűk kis súrlódási veszteségének, valamint a belső műanyag felületek simaságának a következménye. Az alacsony ellőállítási költséget pedig az egyszerű műanyag-feldolgozási technológia (présöntés, fröccsöntés) teszi lehetővé. A szivattyú egy példaképpeni megoldását mellékelt rajz mutatja, a külső fémcsapágyazás és állvány elhagyásával: A polietilénből készült —1— és —2— szivattyúházfélben elhelyezett ugyancsak polietilénből készült —3— járókerék —16— fémcsavaranya segítségével, menetes csatlakozással van a —17— fémtengelyre erősítve. A mozgó tömítés a polietilénnel impregnált —6— és ' —7— műszén-csúszógyűrűk között történik. Nyugvó tömítést végeznek a —9— és —10— römítőkarikák és a —8— tömítőgyűrű. A polietilén-poliizobutilén keverékből készült —9— és —10— tömítőkarikák ún. hidegfolyását zárt tömítőágy-kiképzések gátolják meg, míg a —8— tömítőgyűrű rugalmasságát belső gumimag, vegyállóságát pedig külső polietilén-poliizobutilén keverékből készült köpeny biztosítja. A tömszelencére a polietilénből készült —4— tömszelenceanya elforgatásával lehet nyomóerőt kifejteni. Az —1— és —2— szivattyúházfeleket a —13— fémkarika fogja egymáshoz és a —14— fém csapágyhoz a —15— anyás csavarok segítségével. A tömszelencén át esetleg kijutó közegtől pedig a lágy polietilénből készült —5— szóróelem védi a tengelyt és a csapágyazást. A szivattyú-csonkokhoz való csatlakozás a —11— és —12— fémkarikákkal történik. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás nagy végy- és kopásállóságú műszéntárgy előállítására, azzal jellemezve, hogy a műszenet poliolefinekkel (etilén, propilén polimerekkel vagy etilén, propilén, izobutilén kopolimerekkel) impergnáljuk oly módon, hogy a műanyagot 1/1. C = 0,5—15 súlyszázalék töménységű, illetve t] = 10—1000 centipoise viszkozitású oldatból történő adszorpció útján, vagy 1/2. C = 0,5—99,9 súlyszázalék töménységű oldat, illetve oldószerrel kevert olvadék állapotban nyomás (p = 1—2000 kg/cm2 ) alkalmazásával vagy 1/3. oldószer nélküli olvadék állapotban 0—90 súlyszázalék paraffin hozzákeverésével nyomás (p = 1—2000 kg/cm2 ) segítségével vagy 1/4. az 1/2. és 1/3. pontokban meghatározott arányban vagy oldószerrel, vagy paraffinnal kevert állapotban nyomás (p = 1—2000 kg/cm2 ) alkalmazásával juttatjuk a műszén pórusaiba, és a műszértárgyat — ha az impregnálás oldószer alkalmazásával történt, — az oldószer elpárologtatása után rövid időre a műanyag olvadáspontjára hevítjük. 2. Nagy vegyi ellenállóképességű örvényszivaty-