164280. lajstromszámú szabadalom • Berendezés nem keveredő folyadékok szétválasztására

164280 7 8 forgalomban VELCRO néven szereplő anyag. Ilyen anyag használatakor a 21 keskeny szíjban levő elemi szálak a 19 szálas anyagból készült palást szálaival kapcsolódnak, amikor a C szalag a 18 hajtóhengeren áthalad, de az elemi szálak később szétválnak, amikor a szalag a hajtóhengert már elhagyja. Az 1. ábrán látható módon C szalag a 18 hajtóhengert és 14 merevítő rudat elhagyva a 20 és 22 két nyomóhenger között halad át, amelyek egymástól olyan távolságban helyezkednek el, hogy a szalag áthaladása közben nyomást fejtenek ki, amely a szalagból az összegyűjtött folyadékot kisajtolja. A C szalag felépítését részletesebben tárgyalva, látható, hogy az a legkülönfélébb mértani alakzatként állítható elő, általában azonban három dimenziós mátrixként. A 3., 4. és 5. ábrákon ilyen előnyös szerkezetek láthatók. A 30 mátrix 32 szálak sokaságából áll, amelyek számos 34 csomókban kapcsolódnak egymással. Ez a legjobban az 5. ábrán látható, amelyen kinagyítva láthatók a 32 szálak és az ezeket összekötő 34 csomók. Megjegyzendő, hogy a 4. és 5. ábrán látható szél-csomó alakzatok csupán vázlatosan ábrázoltak és egyéb eltérő mértani alakzatokat is alkalmazhatunk. Azonban a mértani alakzattól függetlenül is, a. szálakból és csomókból összetevődő mátrixnak bizonyos fontos jellemzőkkel kell rendelkeznie, így például a szálaknak a szerkezeten belül úgy kell elrendeződni, hogy a szalagba ütköző vízáramlás minden része legalább egy 32 zsineggel vagy 34 csomóval hatékonyan érintkezzen. Másrészt a mátrixnak olyan porózusnak kell lennie, hogy a víz a szalagon akadálytalanul átáramoljon. Ezért a szálak csak a csomóknál érintkezhetnek, ilymódon a teljes mátrix üres térfogatszázaléka igen nagy. A szálak és csomók fizikai elrendeződésének ezen módja alapkövetelmény a szalag megfelelő működéséhez. Ezenkívül a szalagnak a víz szabad áthaladása mellett az olajat el kell választania a víztől. Másszóval, a szalagnak az olajat vonzania, a vizet pedig taszítania kell, azaz hidrofób-jellegűnek kell lennie. A szálas mátrix egyik lehetséges alapanyaga hálós poliuretánhab lehet, mint például a Scott Industrial Foam, amelyet a Scott Paper Company, Chester, Pennsylvania cég gyárt. Ilyen jellegű anyagokat ismertet a 3 171 820 számú Amerikai Egyesült Államok-beli leírás. Ez lényegében olyan habtömb, amelyben a cellafalakat képező hártyákat csaknem teljesen eltávolították és csak vázszerű, vagy szabálytalanul orientált rácsszerkezet keletkezik, amely a hagyományos nyitott cellás habanyaghoz képest lényegesen nagyobb porozitású. Ezt a vázszerű, vagy hálós habszerkezetet olyan szálas szerkezet jellemzi, mely háromdimenziós rácsozatot alkot, a szálak egymást egybefüggő, nem sík alakzatban metszik és a vázalakzatban sokoldalú poliédrikus cellát határoznak meg. Az 5. ábrán egy ilyen cella látható. Ilyen típusú hálós habnak 97%-os üres térfogataránya is lehet, tehát egy olyan igen porózus anyag, melyen a víz akadálytalanul hatol át. A szálak által határolt cellák átlagos átmérője a cellás habszerkezet - mely a vázszerkezetet eredményezi - porozitásától vagy a cellafelület 5 átmérőjétől függően változhat. Lényeges, hogy a cellaméretek elég kicsik legyenek ahhoz, hogy a háromdimenziós mátrixban a vizet alkotó szálak sűrűsége olyan legyen, hogy az átáramló víz töredéke sem haladhasson át a mátrixon anélkül, 10 hogy eközben egy vagy több szállal ne érintkezne. Más oldalról viszont a szálak és csomók sűrűségét az is meghatározza, hogy a szalagot az olaj ne tömje el. Hálós poliuretán anyaghab alkalmazásánál a 15 szalagot először olajjal kell alapozni. A későbbiekből láthatóan így az olaj a szálakra jobban tapad és megakadályozza azt, hogy a víz a szálakat nedvesítse. A hálós poliuretán habon kívül más anyagokat 20 is alkalmazhatunk. így például a háromdimenziós mátrix habosított nylonból vagy gyapotszálakból is készíthető, amelyeket mindkét esetben a jobb tapadás biztosítására megfelelően olajjal kell alapozni. Ezenkívül a szálak és a csomók 25 egymástól eltérő anyagból is készíthetők. Alkalmazhatunk polipropilént is, amely tulajdonságánál fogva az olajat amúgy is vonzza. Látható tehát, hogy a háromdimenziós rácsszerkezet, vagy szálakból és csomókból álló mátrix biztosítja a 30 kívánt műszaki hatást és nem az a különleges anyag, amelyből azt készítjük. A találmány szerinti megoldás igen lényeges jellemzője tehát, hogy a mátrixhoz az olaj 35 tapadjon, de nem kevésbé fontos az sem, hogy a szálakból és csomókból álló szerkezet hogyan gyűjti és tartja a rátapadt olajat. Nagy általánosságban az olaj gyűjtése és tárolása „szivattyúzó" hatás eredménye, melynek során a szálakhoz 40 tapadt olajcseppecskék a szálak mentén továbbáramlanak és a csomókon tárolódnak. Ezt a szivattyúzó hatást azok a kapilláris erős tartják fenn, amelyek a szálak és csomók elhelyezkedéséből jönnek létre. Ez a konfiguráció ugyanis a 45 szálak mentén szivattyúzó nyomást hoz létre, aminek következtében az olajcseppek gyorsan a csomók felé haladnak és ott tárolódnak. Még pontosabban fogalmazva, a szálak, melyek általában hengeres csövek vagy szálak, igen vékony 50 olajréteget hordanak. A felületi feszültség következtében azonban ezek a szálak mégsem tudnak nagyobb olajcseppeket stabil állapotban tartam. Ezzel szemben ezen szálak metszéspontjait adó csomókon a felületi feszültség eloszlása következ-55 tében viszonylag nagyobb olajmennyiség is stabil egyensúlyi állapotban tartható. A nem stabil szálak és stabil csomók ilyen kombinációja nyomáskülönbséget hoz létre, amelyben a csomóknál levő nyomás alacsonyabb, tehát a szálak 60 mentén az olaj a csomókhoz áramlik. Látható tehát, hogy a mátrix, amely hengerekből vagy szálakból - melyeknek nem stabil a felületi nyomásuk — és a felületi feszültség szempontjából stabil csomókból álló mátrix, az olaj cseppecskék 65 szálakhoz tapadását és a cseppecskéknek a szál 4