DE2019732A1

DE2019732A1 - Metallpulverfilter

Info

Publication number: DE2019732A1
Application number: DE19702019732
Authority: DE
Inventors: Bergstrom Theodore Reynold
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1969-04-21
Filing date: 1970-04-20
Publication date: 1970-11-26
Also published as: CA974891A; FR2045478A5; AU1410370A; GB1313795A; NL7005774A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Filter, die aus gesinterten Metallpulvern hergestellt worden sind, und auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Filter.

Es sind verbesserte Filter beschrieben worden, die kleine Teilchen abfiltern können und aus gesintertem Metallpulver nach in der Sintermetallurgie bekannten Techniken hergestellt worden sind, doch haben diese bekannten Metallpulverfilter einen oder mehrere Nachteile, indem sie zum Beispiel relativ dicke Teilohen oder Bestandteile erfordern, um eine erforderliche Festigkeit zu erzielen, daduroh aber eine Einbusse an Strömungsgeschwindigkeit oder Durohsatz erleiden oder ein Versohweissen, Verlöten oder mechanisches Befestigen von porösen Metallteilen an bzw. mit geschmiedeten Teilen erfordern oder die Verwendung nicht ausammendrüokbarer Bau- oder Gefügekerne nötig machen, gegen die die Filterteilchen unter Druck gepresst werden können, wobei die Fliessgesohwindigkeit entsprechend abnimmt, oder verdiohtende Press- oder Stanzmaesnahmen bei der Anfertigung der Filterteilchen nötig sind.

Filterstrukturen, die dine Reihe von blättohenartigen gesinterten Metallsohiohten aufweisen, sind auf diesem Gebiet bekannt (s. z.B. die TISA-

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Patentschrift 2 267 918). Aufgrund der Schwierigkeiten, denen man bei der Herateilung solcher Strukturen begegnet, wie z.B. einem Durchsetzen oder Vermischen von Teilohen zwischen den Schichten und einer Ungleiohförmigkeit der Sohiohtdioken, haben derartig· Strukturen nur eine begrenzte Verwendung gefunden.

Filterstrukturen aus gesintertem, geformtem Metallpulver Bit Riffelungen oder Wellen sind auf diesem Gebiet bekannt (β. z.B. die USA-Patentschriften 2 463 825, 2 925 650 und 3 I65 473)· Bs ist festgestellt worden, dass diese Filter im allgemeinen gefügemässig bei den für eine Verwendung in einem feinen, in der Grössenordnung von Mikron liegenden Porositätsbereioh erforderlichen Stärke schwaoh und zerbrechlich sind. Dieser Mangel führt dazu, dass derartige Strukturen oder Bauelemente beim Gebrauoh zusammenbrechen. Zur Oberwindung dieser Sohwäohe sind Trägerteile in die Filterstrukturen eingearbeitet worden. Durch den Einbau soloher Trägerteile werden im allgemeinen die Kosten der Filterstrukturen erhöht, wird aber niohts zur Filterleistung beigetragen.

Aufgrund der gegebenen Unzulängliohksit auf dem Gebiet der gesinterten, geformten Filterpulver werden auf bee tin»ten industriellen Gebieten klassisohe Mittel benatzt, um den Anforderungen, die an ein Filtern gestellt werden, zu genügen. Im spezielleren besteht auf dem Gebiet der Polymerfaserhersteilung aus geschmolzenen Polymerisaten, wie z.B. Polyestern, das verwendete Filtersystem aus einer Reihe von abgestuften Sieben aus gewobenen Draht und abgestuftem Silikasand. Eine typische Filteranlage besteht aus mehreren Sieben aus gewobenem Draht, die einen Masohengrössenbereich aufweisen, durch den ein Durchgang von grössenmässig abgestuftem Sand, der aus einem feinen Sand besteht, um kleinste fremde Teilchen zu entfernen, und aus grobem Sand besteht, um so in der erforderlichen Tiefe eine Filtration su ermöglichen und grobe Polymerisa tgel teilohen zu entfernen und ein Verstopfen zwieohen den Sandteilchen, die eine feinere Grömse aufweisen, su verhüten. Zur Vervollständigung dieser Anlage werden weitere Siebe und Diohtungspaokungen verwendet. Die feinmaschigen Siebteile sind sehr teuer, und die Errichtung und Wartung eines solchen Systems erfordern einen beträchtlichen Zeitaufwand. Dieses aus Sand und Sieb bestehende Syste» hat eine sehr kurze Hutzlebenedauer, was auf die Beweglichkeit des Sandes zurückzuführen ist, durch die Kanäle

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in den Sandbett entstehen, die ee ermöglichen, dass Fremdmaterial ungefiltett durchtreten kann.

Das erfindungsgemässe Filter ist vollständig au« gesintertem Metallpulver unter Ausbildung einer retallurgieoh aus einem Ganzen bestehenden starren Struktur angefertigt und weist nioht die Unzulänglichkeiten der früher bekannten Filter auf. Kurz gesagt, besteht das erfindungegemässe Filter metallargisoh aus einem Ganzen und weist eine gesinterte Schicht aus geformtem Metallpulver auf, wobei die Schicht eine zusammenhängende wellige obere Fläche und eine planare untere Fläohe (flach oder gekrümmt) besitzt. Das metallurgisch aus einem Ganzen bestehende Filter kann mehrere dünne Schienten aus gesintertem, geformtem Metallpulver enthalten, wobei die dünnen S_ohiohten einen unterschiedlichen Porösitatsgrad aufweisen und so ein metallurgisch aus einem Ganzen bestehendes Stufenfilter bilden. Der Ausdruck "metallurgisch aus einem Ganzen bestehend", wie er hier benutzt wird, soll ausdrucken, dass die benachbarten Oberflächen der dünnen S_chiohten duroh interatomare Diffusion aneinander gebunden sind, so wie es die Teilohen in jeder der dünnen Schiohten sind, als Folge des Sinterns der Zusammensetzung, wobei das gesinterte Filter daher Im Effekt aus elnam Netallstüok besteht.

Maoh der vorliegenden Krfindung weist das Filter Tor dem Sintern ein Sohlchtgebilde aus zwei 8ohiohten, z.B. in Form von Soheiben aus "grünem" trockenem, susammengedrüoktem Metall, auf. Die obere, im allgemeinen porösere Sohioht dieser bevorzugten Ausführungsform ist geprägt, stranggepresst oder dergleichen, wenn auoh "grün", so dass sie eine geriffelte, zusammenhängende, wellige obere Oberfläche aufweist. Die ungeriffelte Oberfläche der-oben erwähnten dünnen Schicht, die durch Benetzen biegsam gemacht worden ist, wird durch Pressen in einen übereinandergesohiohteten Kontakt mit einer gleichen benetzten Sohioht gebracht, die aus Teilohen feinerer Grosse besteht. Diese in enger Verbindung vorliegende Zusammensetzung wird dann gesintert, um ein metallurgisch aus einem Ganzen bestehendes Filter zu ergeben.

Bei einer anderen Aueführungeform 1st die zusammenhängende gewellte obere Oberfläche mit einer Vielzahl von profilierten, hohlen Ausstülpungen mit inneren Abflußrinnen oder -hohlräumen versehen, bei denen sich die Hohlräume bis zu der unteren Oberfläche ausdehnen. Die bevorzugten

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Ausstülpungen sind Hohlkegel oder hohle Kegelstümpfe.

Der Auedruck "grüne Struktur", wie er hier benutzt wird, ist so zu verstehen, dass er eine Struktur bezeichnet, die aus einer ungesinterten Mischung von Metallpulver, das mit einem in der Wärme flüchtigen Bindemittel vermisoht ist, besteht.

In der dazugehörigen Zeichnung werden Ausführungsformen der Erfindung erläutert. In der Zeichnung ist

Figur I eine Draufsioht einer bevorzugten Filterform, die eine zusammenhängende wellige Oberfläche aufgrund einer Vielzahl von Riffelungen aufweist,

Figur 2 eine Seitenansicht des bevorzugten Filters nach Figur I, und Figur 3 eine Seitenansicht eines.Filtere, das eine Schicht enthält. Die Figuren 4-6 sind Seitenansichten von Filtern, die verschiedene Variationen in der Anordnung der dünnen Sohichten darstellen. Figur 7 ist in perspektivischer Darstellung und teilweise im Querschnitt eine Teilansioht eines Filters, das eine zusammenhängende wellige Oberfläche aufgrund einer Vielzahl von reohteokigen Pyramidenstümpfe aufweist.

Figur 8 ist eine perspektivische und teilweise im Querschnitt gegebene Teilansioht eines Filters, da· eine S_chicht aufweist und eine zusammenhängende wellige Oberfläche aufgrund einer Vielzahl von Kegelstümpfen aufweist, und

Figur 9 ist eine perspektivische Darstellung eines röhrenförmigen Filterbaue.

Figur 10 ist eine perspektivische und teilweise im Querschnitt gegebene Teilaneicht eines Filters, das eine Sohicht aufweist und eine zusammenhängende wellige Oberfläche aufgrund einer Vielzahl von Hohlkegelstümpfen enthält.

Die Figuren 11-12 sind Quersohnittsansiohten von Abschnitten eines Filters, das zwei dünne Sohiohten aufweist.

In den Figuren 1 und 2 der Zeichnung, die eine bevorzugte Struktur naoh der Erfindung darstellen, bezeichnet die Bezugsziffer 3 eine kreisförmige Schicht aus geformtem Metallpulver, wobei die obere Oberfläche derselben Spitzen 1 und Täler 2 aufweist, die von den darauf ausgebildeten Riffelungen herstammen. Die untere Fläche dieser Sohicht

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weist im allgemeinen einen ebenen planeren Aufbau auf. Die obere Schicht liegt auf einer dünnen Schicht 4 unterschiedlicher und im allgemeinen feinerer Porosität. Sie Struktur der unteren Sohioht 3 kann erhalten werden, indem man eine Sohioht oder eine Folie aus dem "grünen", ungetrookneten Metallpulver herstellt, man die gewünschte Form ausschneidet und mit einer geeigneten Pressform, einem Stanzetempel oder einer Prägeform zusammendrückt und so das gewünschte wellenförmige Muster erzeugt, das darin eingedruckt oder eingeprägt werden soll. Eine solohe Struktur kann auch hergestellt werden, indem man eine Sohioht oder eine Folie mittels eines Pressstempels presst, der eine Gestalt hat, die den Querschnittsdimensionen der oberen Sohicht 3 entspricht, oder mittels eines röhrenförmigen Pressprofils, das zu dem gleichen Ergebnis führt, und die Probleme ausschaltet, die beim Pressen einer Folie auftreten, die unterschiedliche obere und untere Oberflächen aufweist, was zum Beispiel ein unerwünschtes Kräuseln oder Ringeln verursacht. Das röhrenförmige Pressprofil wird dann unter Anabildung einer Sohicht oder einer Folie abgespalten, von der die gewünschte obere Sohiohtstruktur 3 gelöst wird. ■

Die Figur 3 stellt eine Filterstruktur dar, die aber nur die dünne Sohicht 3 mit einer welligen oberen Oberfläche und einer planeren unteren Fläohe aufweist. Dieses Filter würde eine einheitliche Porosität aufweisen, wobei die wellige Oberfläche eine'Verbesserte Filterleistung bewirkt.

Die Figuren 4-6 stellen verschiedene Variationen für die Anordnung der dünnen Sehiohten dar. Die Figur 4 zeigt eine dünne Schicht 5, die im allgemeinen eine feinporige dünnere Schicht darstellt, die auf der welligen Oberfläche der dünnen Sohicht 5 liegt. Diese Anordnung führt zu einem Filter mit einer einheitlichen Dicke, grosser Oberfläche und feiner Porosität auf einer unteren dünnen Sohicht nit grober Porengrösse und Bit genügender Festigkeit, um den Drücken widerstehen zu können, die während der Filteroperationen ausgeübt werden. Eine weitere dünne Schicht kann auf der Sohicht 5 liegen, um andere erwünschte Oberfläoheneigenschaften für das Filtern zu ergeben. Gleichfalls kann eine weitere dünne Schicht auf der planeren Oberfläche der dünnen Sohioht 3 angebracht werden, was ,zur Herstellung eines Filters erwünsoht sein kann, der viele Zonen mit grösserer oder kleinerer Porengrösse aufweist.

Figur 7 stellt ein Filter dar, das eine zusammenhängende wellige Ober-

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fläohe mit einer Vielzahl von gleiohen reohteokigen Pyramidenstümpfen aufweist, die zviaohen den gleichen Ebenen angeordnet sind und Ausstülpungen 7 und Mulden θ in der oberen dünnen Sohioht 9 aufweist, die auf einer unteren dünnen Sohioht 4 angeordnet ist.

Figur θ stellt ein Filter dar, der eine zusammenhängende wellige Oberfläohe mittels einer Vielzahl von gleiohen Kegelstumpfen mit Ausstülpungen und Mulden 11 in der oberen dünnen Sohioht 12 ausbildet, die auf einer unteren dünnen Sohioht 4 liegt. Die oberen dünnen Schichten 9 und 12 bilden zusammenhängende wellige Oberflächen, wie es in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist, und können duroh Pressen in einer geeigneten Pressform hergestellt werden.

Die Filterstruktur, wie sie in der Figur 2 dargestellt ist, weist eine Deoksohioht oder obere dünne Sohioht 3 auf, die eine zusammenhängende wellige Oberfläche besitzt und eine Porengröese grosser als die der unteren dünnen Sohioht 4 aufweist. Die untere dünne Sohioht 4 wird duroh Auswalzen von "grünen¹¹, uagetrockneten Metallpulver-Bindemittel-Gemisohen mit einer Teilchengröße kleiner, als dia in der oberen dünnen Schioht verwendete, in einer GuBäiwalg® oder dergleichen zu der gewünschten "grünen" Sohiohtdieka und Sohneiden der gewünsohtsn For» für die untere dünne Sohioht 4 «us dieser Sohioht hergestellt. Die zwei dünnen Sohichten, d.h. die obere dünne Sohioht 3 und die untere dünne Sohioht 4 werden auf den Oberflächen, die zusammengefügt werden sollen, mit einer nachfolgend beschriebenen Flüssigkeit benetzt und übereinander in eager Berührung in bezug auf diese Oberflächen angeordnet und aneinander gedrückt. Einmal verbunden, wird die zusammengesetzte ⁿgrüne^N Struktur in einer naohfolgend beschriebenen Art und Weise gesintert.

Eine dünne Schicht aus geformtem Metallpulver »it einer Porengrösse, die von der der zusammenhängenden welligen Oberflächenschicht 3 verschieden ist, kann oben auf der dünnen Schioht 3 angeordnet werden, um eine Modifizierung der Oberfläoheneigensohaften der dünnen Sohioht 3 zu ergeben. Dieses ist in der Figur 4 als dünne Sohioht 5 dargestellt, die eine Porengrösse grosser oder kleiner als die Porengrösse der dünnen Sohioht 3 haben kann. Bei einigen Anwendungen hat die dünne SskLoht 5 vorzugsweise eine Porengrösse kleiner als die der dünnen Sohioht 3 und bildet ro eine sehr wirksame Filteroberflache feiner Grössenordnung im Mikronbereich aus, die

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Über einer dünnen Sohioht 3 angeordnet ist, die von einer grfiberen Grös-■enordnung in Mikronbereich iet und die einen Träger für die dünnere weniger poröse dünne Sohioht 5 dareteilt und ein wirksameres Mittel für die Entfernung dee Filtrate ist, was auf den grösseren Oberfläohenbereioh zurückzuführen ist.

Die dünne Sohioht 5 von Figur 4 wird durch Auswalzen des "grünen", ungetrookneten Metallpulvers zu der gewüneohten "grünen" Blattdioke, Aus-■ohneiden der erforderlichen Grosse und Eindrücken der Riffelungen und der gewüneohten völligen Oberfläoheneigensohaften, üb sioh denen der darunterliegenden dünnen Sohioht 3 anzupassen, und Verwendung der oben beschriebenen Methode, ob die dünne Sohioht 5 in ihre Stellung zu drücken, und Sintern unter Ausbildung einer aus einen Ganzen bestehenden Filterstruktur mit gestaffelter Porengrösse hergestellt.

Weitere eioh anpassende dünne Sohiohten können in gleicher Weise entweder der oberen welligen Oberfläche oder der unteren planeren Oberfläche angefügt werden. Diese dünnen Sohiohten können ergänzend angebracht werden, üb so eine Vielzahl τοη dünnen Sohiohten zur Verfügung zu haben, die eine Vergrösserung des PorengrSssegradienten oder der Porengrössestaffeiung τοη der oberen Oberfläche zu der unteren Oberfläche bewirken oder eine Verkleinerung des Porengrössegradienten oder der Porengröseestaffeiung ▼on der oberen Oberfläche zu der unteren Oberfläche zur Folge haben. Diese Abwandlungen begrenzen jedooh nicht die Zusauensteilung dieser Sohiohten. Wie in der Figur 5 gezeigt ist, können eine sehr feine obere wellige Schicht 5 Bit einer Porengrösse la Mlkronbereioh und einer gleichfalls sehr feinen unteren Schicht 4 Bit einer Porosität im Mikronbereioh xusammen.mit einer inneren Schicht 3 angeordnet werden, die eine wellige obere Oberfläche und eine planere untere Oberfläche aufweist, wobei die innere Sohicht 3 eine grobe Porosität la Mikronbereioh besitzt, woduroh ein Mittel sowohl für eine seitliche als auch eine quer Terlaufende Strömung des Filtrate zur Verfugung gestellt wird.

Die zusaBBehhängende wellige obere Oberfläche nach der Erfindung sohafft duroh ihre Spitzen und Mulden einen grossen Oberfläohenbereich. Dieeer grosse Oberfläohenbereich stellt eine grössere Filteroberfläohe für das zu filternde Medium dar und bewirkt dadurch, dass das Filter länger arbeitet, ohne zu verstopfen. Die Spitzen und Mulden bewirken auch eine

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Tiefenfiltration. Normale planere Filter würden durch die Ansammlung von Teilohen auf der Oberseite der Pilteroberfläohe leicht verstopft werden, die von gröberer Gröese im Mikronbereioh als das Filter sind. Dieses wird vermieden oder wesentlich reduziert durch den erfindungsgemHssen Filteraufbau. Diese Teilohen Bammeln sioh in den Mulden der welligen Oberfläohe an und lassen die Spitzen oder erhöhte Punkte des Filters für einen Fortgang des Filtervorgangs frei. Die Erfindung schlägt eine Vergrösserung des Oberfläohenbereiohe der oberen Oberfläohe über den der planeren Fläche, die parallel zu der oberen Oberfläche ist, hinaus vor, wobei das Verhältnis des welligen Oberfläohenbereiohs zu dem unteren planeren Oberfläohehbereioh grosser als 1t1 und so gross wie 1011 oder höher ist und das bevorzugte Verhältnis 2i1 bis 5*1 beträgt.

Wie oben erwähnt worden ist kann dieser erweiterte oder vergrösserte Oberflächenbereich durch Riffelungen, Eindrtioke verschiedener Muster, wie z.B. von Kegelstümpfen oder reohteokigen Pyramiden und dergleichen, oder auf andere vielfältige Art und Weise ausgebildet werden, woduroh dann eine faltige, gewundene oder ähnliche Oberfläohe zur Verfügung steht.

Die Figur 9 zeigt eine andere Art einer bevorzugten Asuführungsform, die die Form eines röhrenförmigen Filters aufweist. Dieses röhrenförmige Filter stellt eine zusammenhängende wellige Oberfläche mittels einer Vielzahl von Längsriffelungen zur Verfügung und besitzt eine innere Oberfläche in einer gekrümmten Ebene. Dieses Filter hat die Form eines Zylinders mit Längsausstülpungen 13 und -mulden 14 in der äusseren welligen dünnen Oberflächenschicht 15· Dieses Filter kann entsprechend der obigen Beschreibung hergestellt werden, oder die äussere wellige dünne Schioht 15 kann metallurgisch aus einem Ganzen mit einer inneren dünnen Sohioht 16 bestehen, oder kann eine Vielzahl von' inneren dünnen Schichten aufweisen und gleichfalls kann eine dünne Schicht (oder können dünne Schichten) passend verbunden aein mit und sioh befinden auf der äuaseren welligen dünnen Schicht I5.

Der. röhrenförisige Filter wird durch Pressen oder anderweitige Formgebung-,von GeitißchcHi mit "grüner" Struktur, die Metallpulver und ein organisches din rh Vörase £lüohtifeß Bindemittel eathßlten_p hergestellt,; um so den gewiuirrlitcn Dirf nsionea rti entsprechet',, die für die wellipe äusscre Ober-ί "j.^::, Τ.»- >:ivl ίΗ rrl'.j UF-T^ α r,lvtyr've irm^r** -Ί finne Oi γϊΤΊΠ.nhrncchi ohi. 1^ς er-

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forderlich sind. Eine oder beide dünnen Sohichten, die wellige dünne Schicht oder die planare dünne Sohioht 16, können duroh Walzen zu einer Blattform und Ausschneiden der·"grünen" Sohiohtgröasen oder duroh Pressen röhrenförmiger Gebilde aus Gemischen, die ein organisches, duroh Wärme flüchtiges Bindemittel und Metallpulver mit anderer Teilchengrösse als die der dünnen Schicht 15 enthalten, hergestellt werden. Biese dünnen Sohichten werden dann zu der gewünsohten Struktur oder Gestalt zusammengefügt und mit Hilfe von Druck verbunden und dann unter Ausbildung des metallurgisch aus einem Ganzen bestehenden Filters gesintert.

Das röhrenförmige Filter kann so konstruiert sein, dass ea von innen her filtert, so dass das ungefilterte Medium in den inneren Röhrenkern flieset. Eine solche Konstruktion hat vorteilhafberweise eine gewellte innere Oberfläohe und eine gekrümmte planare äussere Oberfläche.

Die Figur 10 zeigt eine andere Ausführungsform eines Filters mit einer Schicht, die eine zusammenhängende gewellte Oberfläche mittels einer Vielzahl von aufrechten hohlen porösen Kegelstümpfen 17_f die an ihren oberen Enden 20 verschlossen sind, ausbildet. Die Wandungen 24 und die Enden 20 stellen ein poröses Filter mit ausgedehnter Filteroberfläche dar. Ein Hohlraum 19 in dem Kegel sorgt für einen Abflussbereich, der sioh zu der planaren unteren Oberfläche 18 hin erstreckt. Der Abstand der Kegel kann je naoh dem gewünschten Oberfläoteenbereioh schwanken. Die Kegel können gedrängt aneinander vorliegen, so dass kein planerer !Palbereich vorhanden ist, oder können relativ weit voreinander entfernt sein, um planare Talbereiche zwischen den Kegeln auszubilden. Die Kegelstümpfe können relativ gross oder gedrungen sein je nach der Art des Pil terns und der gewünschten Tergrösserung des Filterfläohenbereiohs. Ein vollständiges Verstopfen von Filtern dieser Art durch grössere Teilchen kann für eine beträchtliche Zeitspanne verzögert werden. Die grösseren Teilchen neigen dazu, sioh in den Tälern anzusammeln, während die Spitzen der Kegelstümpfe für die Hauptmasse des zu filternden Materials freibleiben.

Andere bauliche Gestaltungen können die vergrösserte Oberfläche ausbilden, wie z.B. Hohlzylinder mit verschlossenen Enden, reohteokige oder quadratische Ausstülpungen, Abwandlungen davon und dergleichen. Diese können wie oben nooh weiter verändert werden in bezug auf die Anzahl, Höhe und Häufigkeit der Ausstülpungen, um den gewünschten Filteraufbau zu ergeben.

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Der Hohlraum 19 in dem Kegelstumpf sorgt fUr einen Abllueebereich für das Piltrat und stellt ausserdem einen vergrösserten Oberfläohenbereich auf der atromabwärtsliegenden Seite oder Rückenseite des Filters dar. Dieses führt zu einem Filtergebilde, das einen grösseren FiItratdureinsatz aufweist, als er mit einem gleichen Filter ohne Abflusebereioh erhalten wird, wenn er unter den gleichen Filterbedingungen benutzt wird. Bin. Filter mit.derartigen Abfluasbereiohen erfordert einen geringeren Druckunterschied, um das gleiche Flüasigkeitavolumen zu filtrieren, als ein Filter, das keine Abflussbereiche aufweist.

Die in der Figur 10 dargestellten Hohlräume 19 können gesintertes Metallpulver mit einer Porengrösee, die von der der Wandungen des Filters 24 verschieden sind und vorzugsweise mit einer grösseren Porengröasa enthalten. Die Figur 11 zeigt gesintertes Metallpulver 21, das einen typischen Hohlraum 19 von Figur IO füllt und eine untere Sohioht zur Ausbildung der unteren planaren Oberfläche 25 des Filters darstellt, um eine zweite dünne Schicht zu bilden, nie mit dar eraten oder oberen dünnen Schicht zu einem Stück vereafeasolssen ist» Diese* zweite oder untere dünne Schicht kann vorgesehen werden„ um der oberen dünnen Sohioht als Träger zu dienen, sowie auch um einen verbesserten Abflussbereioh zu schaffen, wenn die untere dünne Schicht eine grössare Porengrösse hat.

Die Figur 12 zeigt einen Abschnitt eines Filters aus gesintertem Metallpulver mit zwei übereinanderliegenden welligen dünnen Schichten. Die obere dünne Schicht ist im wesentlichen die gleiohe, wi· die in der Figur abgebildete Struktur. Die untere dünne Schicht hat eine unterschiedliche Porengrösse und entspricht und ist ein integrierendes Teil der unteren Oberfläche der oberen dünnen Schicht. Damit die untere dünne Schicht der unteren Oberfläche entspricht, bedeokt die srstere die Wandungen der Hohlräume 19 von Figur 10, die duroh die obere dünne Sohioht ausgebildet worden sind, mit einer übereinstimmenden Form 22, die selbst Hohlräume aufweist, die auch als Abflussbereioh geeignet sind, wobei sich diese Hohlräume zu der unteren planaren Oberfläche 26, die duroh die untere dünne Schicht gebildet wird, erstreckt. Auf diese W_eis9 können die Schichten 20 sehr dünn hergestellt und durch die dünnen Schiahten 22 getragen worden. Zum Beispiel können dünne Schichten 20 ein sehr feines Filter darstellen und sehr dünn sein, um das Druokgefälle auf ein Kleinstmaas ^_ίΓΛ:.·ί·:,ίΐ4ΐϊ 009848/1.144

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zu verringern, und die Sohioht 22 kann von einer offeneren oder gröberen Porosität und hinreichend dick sein, um auftretende Druokbeanspruchungen auszuhalten.

Ein Filter, wie es in Figur 10 dargestellt ist, kann duroh Zusammenpressen einer Mischung von Metallpulver und einen duroh Wärme flüchtigen Bindemittel in einer Pressform hergestellt werden. Im allgemeinen haben zusammengedrückte "grüne" Strukturen, wie z.B. diese, eine geringe Gefügefestigkeit, und wenn die Festigkeit nicht erhöht wird, ist es schwierig, die zusammengedrückte Struktur ohne Deformierung oder Verzerrung aus der Pressform zu lösen. Die zusammengedrückte "grüne" Struktur kann ■it erhöhter Festigkeit durch Trocknen an Ort und Stelle in der Pressform ausgestattet werden. Das Trocknen kann duroh Anwendung von vermindertem Brück und duroh massiges Erwärmen beschleunigt werden. Die Festigkeit kann sohneller duroh Kühlen der Presβform, um das Bindemittel zu verfestigen, erhöht werden. Die Pressform kann duroh eine umlaufende Kühlflüssigkeit, wie z.B. flüssigen Stickstoff, flüssiges Kohlendioxid oder andere kalte Flüssigkeiten, duroh die Gewinde, die die Pressform umgeben, gekühlt werden. Die Pressform kann auch in ein kaltes flüssiges Medium , wie z.B. flüssigen Stickstoff, eingetaucht werden.

Die Filter, wie sie in den Figuren 11 und 12 dargestellt sind, können duroh gesondertes Pressen der Sohichtkomponenten und ansohliessendes Zusammenbauen der "grünen" Komponenten, wie es hier beschrieben ist, hergestellt werden.

Via oben erwähnt worden ist, wird das erfindungsgemässe Filter aus gesinterten Metallpulvern unter Anwendung üblioher in der Pulvermetallurgie bekannter Techniken hergestellt. Sine ausgezeichnete Beschreibung dieser metallurgischen Verfahrensweise ist in "Review of the Powder Metallurgy Process", JuIi 1966, veröffentlicht von der U.S. Army Production Equipment Agency, Manufacturing Technology Division, Sock Island Arsenal, Illinois, zu finden. Ausserde« wird auf die USA-Patentschrift 3 367 752 hingewiesen. .

Die bevorzugten Metallpulver, die nach, der Erfindung verwendet werden, sind aus austenitlsohem rostfreiem Chromnickelstahl, wobei.-diese Legierungen im allgemeinen 16,0 hie 26₁C Gew..-* Ch?oB, 6,0 biß ??_fG.Geu.-<

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BADOWGINAL

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Nickel, 0,03 bia 0,25 Gev.-fi Kohlenstoff und gelegentlich einige andere Elemente enthalten können, die zur Entwicklung bestimmter spezieller Eigenschaften zugefügt werden, wie z.B. 1,75 bis 4,00 Gew.-# Molybdän oder kleine Mengen Titan, Tantal und Niob, um die Bildung von Chromcarbiden, insbesondere beim Verschweissen, auf ein Kleinstmaße zurückzudrängen. Standardarten dieser Stähle sind von dem American Iron and Steel Institute Ziffern und genaue Beschreibungen zugeordnet worden. Im allgemeinen sind auf diesem Gebiet als rostfreie Stähle die Stähle der AISI 500-Reihe, die Typen 301, 302, 304 und 305, die im allgemeinen als rostfreier' Stahl ^M18-8^M bezeichnet werden, anzusehen, und der geläufigste davon ist der Typ 3I6, der im allgemeinen als "18-8 Mo" bezeichnet wird. Alle diese rostfreien AISI-Stähle, entsprechend den 3OO Typen, sind zur Durchführung der Erfindung verwendbar. Natürlich können andere Metallpulver zur Herstellung der erfindungsgemäseen Filter verwendet werden, wie z.B. Niokel, Wolfram, Kupfer und dergleichen, sowie Legierungen dieser Metalle, einsohlieaslich Bronze, Monel usw.

Filter werden aus Metallpulver -hergestellt, das relativ grob ist, um so nach dem Sintern des erhaltenen geformten Artikels die gewünschte Permeabilität oder Mikrongröaae zu erzielen. Zur Herstellung der Filterbauteile können Maeohengröasen in dem Bereich von durohsohnittliohen Teilohenduroheeasern von etwa 0,044 mm bis etwa 0,84 mm (-20+325 Maschen), wie z.B. von -200+325 Maaohen (durchschnittlicher Teilchendurohmesser von etwa 0,088 nut bis etwa 0,044 mm), -100+200 Masohen, -5O+IOO Masohen, -20+50 Maschen oder Mischungen davon, benutzt werden, die in geeigneter Weise auegewählt werden, um den geeigneten Mikrongröaaenbereioh oder Bläsohenpunkt zu erzielen, und zu diesem Zweck können kleine Mengen, z.B. 1-20 Gew.-^ mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser kleiner als etwa 0,044 mm (-325 Maschen) mit· dem groben Pulver, d.h. mit einem durchschnittlichen Teilohendurohmeaser von etwa 0,297 mm bis etwa 0,044 ^mm (-50+325 Maaohen) vermischt werden. (Der hier benutzte Ausdruck "Maschen" bezieht, aioh auf die Maschengrösse nach U.S. Standard Sieve). Der Bläsohenpunkt, ein Mass für den Luftdruck auf eine Oberfläche eines Filters, der erforderlich iat, das erste Luftbläschen auf der eingetauchten entgegengesetzten Seite zu erzeugen, entspricht direkt dem absoluten Mikrongrösaengrad des Filters, wie es in WADC TR 56-249 beschrieben ist. Die Verwendung von Metallpulver mit diesen Maechen- bzw. mittleren Durchmea-

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serbereiohen können Filterstrukturen nach der Erfindung mit verschiedenen Mikrongrössenbereiohen, z.B. in dem Bereich von 1 bis 150 Mikron, ergeben. Zur Herstellung von Filtern mit einem sehr geringenMikrongrössenbereioh, z.B. kleiner als 10 Mikron, kann Metallpulver mit einem durohsohnitt liehen Teilohendiirchmeaa erberei oh kleiner als 0,044 mm (Masohengrösse -325) verwendet Werden, ,

Zur Herstellung jeder der Sohiohten, die Bestandteile des Filters sind,, wird das Metallpulver".mit dem gewünschten durchschnittlichen TeilohendurchmeBser (oder der gewünschten Maaohengrösae) mit einem organischen, ■ in. der-"'arme flüchtigen Bindemittel, wie diese z.B. in den USA-Patentschriften 2 593 943» 2 709 65I und 2 902 363 beschrieben werden, vermischt, wobei das bevorzugte Bindemittel Methylcellulose ist. In Verbindung mit diesen Bindemitteln können Lösungsmittel, wie z.B. Wasser, sowie auch Plastifizierungsmittel, wie*z.S. Glycerin, verwendet werden. Das Vermiaohen kann in einer übliohen Art und Welse in verschiedenen Typen von im Handel erhältlichen Mixern, Misohmasohinen, Trommeln und dergleichen ausgeführt werden, wobei dieses sorgfältig geschehen muss, um sicherzustellen, dass die Misohung homogen ist und die Komponenten gut verteilt sind. Die erhaltene Misohung ist von der Beschaffenheit einer plastischen Masse oder eines Teigs und entspricht in der Konsistenz Modellierton. Die plastische Masse kann auf einer Gummiwalze geformt, kalandriert oder mit einer Bakel zu der gewünschten Dicke ausgestrichen werden und dann unter Bildung eines "grünen" oder rohen Blatts mit einer lederartigen Beschaffenheit getrocknet werden, Das rohe Blatt kann dann in geeigneter Weise geprägt oder in anderer Weise unter Ausbildung von Ausstülpungen oder Buckeln, die zur Ausbildung der welligen oberen Oberfläche für das Filter erforderlioh sind, verformt werden. Die rohen Blätter können dann zu bestimmten Grossen zeraohnitten werden, wobei bedacht werden muss, dass eine 1-25^ige lineare Schrumpfung nach dem Sintern stattfinden kann und man dieses beim Schneiden der Formen mit entsprechenden ttbergrössen kompensieren muss.

Die "grünen" oder rohen Komponenten, die die dünnen.Sohiohten der Filterstruktur bilden, werden mit genau angrenzender Passform und Verwendung geeigneter Haltevorrichtungen und Formen zusammengesetzt. Beim Zusammenbauen der Komponenten können diese mit den oben erwähnten Bindemittel-.

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lösungsmitteln (oder einer 1-5#igen Lösung des Bindemittels in dem Lösungsmittel) benetzt werden, wobei das Bindemittel in den geformten Kornponenten duroh das benetzende Lösungsmittel reaktiviert wird, um so das Verfestigen der zusammengesetzten Filterkomponenten zu unterstützen. Der gesamte Zusammenbau wird leicht zusammengedrückt, damit die dünnen Sohiohten zusammenhaften, woduroh eine zusammenhängende, aus einem Ganzen bestehende ^Hgrüneⁿ oder rohe Struktur hergestellt wird. Diese aus einem Ganzen bestehende "grüne" Struktur wird dann unter Vakuum oder einer geeigneten Atmosphäre, wie z.B. einer reduzierenden Atmosphäre, wie Wasserstoff oder dissoziierten Ammoniak, gesintert. Die Sinteratmosphäre, die Temperatur und die Dauer des Sin terns hängen von den jeweilig benutzten Metallpulvern ab, wobei die Auswahl dieser Bedingungen dem Fachmann geläufig ist. Bei Verwendung der oben erwähnten austenitisohen rostfreien Stähle sind eine Atmosphäre aus Wasserstoff oder dissoziiertest Ammoniak mit einem Taupunkt von -40 C oder niedriger und Sintertemperatüren in dem Bereich von 1200 bis 14OQ⁰C, vorzugsweise von I250 bis 135O°C, geeignet, und die Sinterdauer beträgt im allgemeinen 10 Minuten bis 2 oder 3 Stunden.

Wie aus den obigen Aueführungen ersichtlich ist, wird die jferfindungsgemässe Filterstruktur vollständig aus Metallpulvern hergestellt, ohne dass bearbeitete Metallkomponenten erforderlich wären oder verwendet würden. Das Filter wird ohne Versohweissen öder Verstärkungen bzw. Aussteifungen errichtet und ist daher frei von den Nachteilen, die mit einem Verschweissen oder Verstärken verbunden sind. Die Herstellung der Filter erfordert nicht die Verwendung von Metallpulvern spezieller Güte und ist bezüglich der Dichte oder Festigkeit nicht von .der Dioka des Filterelements abhän- ■ gig; daher kann das Filterelement so konstruiert werden, dass die Porosität und die Fliesseigensohaften optimal sind. Ein bedeutender Vorteil oder ein Merkmal des erfindungsgemässen Filters ist die aus einem Ganzen bestehende metallurgische oder Sinterbindung zwischen den einzelnen dünnen Sohiohten, wobei jede dieser Schichten mehrere Funktionen ausübt, ohne die Einheitlichkeit des gesamten Filters zu beeinträchtigen. Duroh dieses Merkmal ist es möglich, dass das Filter Belastungen und anderen Kräften, denen das Filter normalerweise wähcend des Betriebe ausgesetzt ist, widersteht, ohne dass es zur Deformation, zum Zerbrechen oder zu einem anderen Versagen neigt, wie man es bei den bekannten Filtern er-

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fahren hat, die nioht die erfindungegemäesen Merkmale, die auf der metallurgischen Einheitlichkeit beruhen, aufweisen. Dieser Aufbau widersteht auoh umgekehrten Fliesebedingungen und einer Reinigungemaeanahme durch uiigekehrtes Spülen ohne Anzeiohen eines Fehlers oder Ausfalle. Höhere Betriebsdrüoke können ohne Besorgnis, dass die Filteretruktur gegen den tragenden Bauteil hin rerzerrt werden und eine Einbusse an wirksamem FiIterbereioh duroh einen Torschluss des Filterelements duroh Druok gegen den Trägerteil erleiden könnte, angewendet werden. Weil die Gleichförmigkeit und Dichte der "grünen" oder rohen Schichten, die zur Herstellung der rersohiedenen dünnen Schichten des erfindungsgemässen Filterblatts benutzt werden, auf ein hohes Hass an Formpassgröese genau eingestellt werden kann und es nicht erforderlich ist, die zusammengesetzten dünnen Sohlchten au pressen, zu walzen oder in anderer Weise zu bearbeiten, wird eine starke Grössengenauigkeit bei dem endgültigen gesinterten Gegenstand erzielt.

Gegenstand und Torteile der Erfindung werden durch die nachfolgenden Beispiele noch weiter erläutert. Beispiel 1 .. .

Eine obere wellige Oberflächenschicht wurde duroh Zusammengehen von 285Qg rostfreiem Stahlpulrer 316L ("Anchor 316L") mit einem durchschnittlichen Teilchendurohmesser τοπ etwa 0,297 ■■ bis etwa 0,840 mm (-20+50 Maschen), 1.50 g HolybdänpulTer (Teilchengrösse etwa 4 Mikron) und 150 g Methy!cellulose (4OOO oP - "Methecel"), trockenes Tercisohen und dann durch Zugabe τοη 750 ml einer 15-vol.-jiigen Lösung von Glycerin in Wasser und nachfolgendes Mischen dieses Gemische zu einer tonähnliohen Konsistenz innerkalb einer Stunde in einem Sigma-Schaufelmischer nach Braeblender hergestellte Das tonähnliohe Material wurde dann zu einer 0,64 om-dioken Schicht geformt, indem das Material durch eine Gummiwalze geführt wurde. Eine Scheibe τοη 10 on wurde aus der gebildeten Schicht ausgeschnitten. Polyäthylenfolien τοη 0,005 cm wurden auf beiden Oberfläohen der tonähnliohen Schicht angeordnet, um zu Terhindern, dass diese während des PressTorgangs an der Fora klebt. Die tonähnliohe ,'■ Schicht wurde dann in einer Zahnstangenpressform angeordnet und mit einem Druck τοη etwa 35,2 kg/cm bei Raumtemperatur in einer hydraulischen. Adamsonpresse zusammengedrückt, bis das mit dem Polyäthylen bedeckte tonähnliohe Material eich der Berührungsfläche der Zahnstangenpreßsform an-

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gepasst hatte. Die entstandene Schicht wurde dann aus der Pressform entfernt und getrocknet.

Eine untere planere dünne Schicht mit kleiner Porengrösse wurde aus einer Mischung von 2825 g rostfreiem Stahlpulver 3I6L ("Anchor 3I6L") mit einem durchschnittlichen Teilchendurohmeeser von etwa 0,149 mm bis etwa 0,297 mm (-50+100 Masohen), I50 g Molybdän (etwa 4 Mikron), I50 g Methylcellulose (400 oP) und 700 ml einer I0-vol.-$igen Lösung von Glycerin in Wasser, die in einem Sigma-Sohaufelmischer eine Stunde lang vermischt wurde, wonaoh das Material eine Konsistenz von Modellierton hatte, hergestellt. Bas tonähnliohe Material wurde dann zu einer 0,19 cm-dicken Schicht ausgeformt, indem es duroh eine Gummiwalze geführt wurde. Eine Scheibe mit einem Durohmesser von 10 cm wurde aus der gebildeten Sohicht ausgeschnitten und getrocknet.

Die planere untere Oberfläche der "grünen" oder rohen dünnen Schicht, die nun eine geriffelte obere Oberfläche aufwies, wurde mit Wasser benetzt, damit sioh das Bindemittel aus Methylcellulose , das an der Oberfläohe der dünnen Sohicht vorhanden war, teilweise löste. Diese Schicht wurde auf der oben hergestellten planeren "grünen" oder rohen dünnen Schicht (mit einer kleineren Porengrösse) angeordnet, die gleichfalls auf der zu verbindenden Oberfläche benetzt worden war. Die erhaltene Zusammensetzung wurde in einer hydraulischen Adamsonpresse mit einem Druck von 35,2 kg/cm zusammengedrückt, wodurch die Schichten in einen innigen Kontakt miteinander gebraoht wurden. Die Zusammensetzung wurde über Naoht bei Raumtemperatur getrocknet.

Die getrooknete "grüne" Zusammensetzung wurde auf einer inerten Muffel angeordnet und langsam auf 135O⁰C in einer Wasserstoffatmosphäre erhitzt und 2 Stunden lang bei 135O⁰C gehalten. Das entstandene gesinterte Filter wiee eine aus einem Ganzen bestehende Zusammensetzung aus den beiden dünnen Schichten, die auf metallurgische Weise aneinander gebunden waren, auf.

Aus der entstandenen gesinterten Struktur wurde eine Scheibe mit einem Durchmesser von 8,9 cm hergestellt, und diese wurde benutzt, um den Sand und das Filtersieb in der Betriebsebene einer Einrichtung z.ur Herstellung von synthetischen Fasern durch Strangpressen von geschmolzenem

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PoIyester zu ersetzen. Beispiel 2

Bine obere dünne Schicht und eine untere dünne Schicht wurden entsprechend der Beschreibung in dem vorstehenden Beispiel 1 hergestellt. Die untere planere dünne Sohicht wurde modifiziert, indem sie in einer Press form so gepresst wurde, dass eine vollständig geriffelte Konfiguration erzielt wurde (d.h. sowohl auf ihrer oberen als auch ihrer unteren Oberfläche) , die den Riffelungen auf der oberen Oberfläche der oberen dünnen Sohicht des Beispiels 1 entsprachen. Die obere Oberfläche der dünnen Sohicht mit einer oberen geriffelten Oberfläche und einer planeren unteren Oberfläche wurde wie in dem Beispiel 1 benetzt und in einen inni^ gen Kontakt mit der entsprechenden benetzten Oberfläche der oben beschriebenen dünnen Sohicht die auf beiden Oberflächen geriffelt war, gebracht. Diese wurden durch Zusammenpressen in einer Presse (unter Verwendung geeigneter Pressstempel) miteinander verbunden, und die entstandene ''grüne¹¹ Zusammensetzung wurde getrocknet. Die"grüne" Struktur wurde dann auf einer inerten Huffei angeordnet und langsam auf ⁰ in einer Wasserstoffatmosphäre erhitzt und 2 Stunden lang bei 1 gehalten. Das erhaltene gesinterte Filter bestand aus einer Zusammensetzung aus einer dünnen Sohioht mit gleiohmässiger Dioke, grosser Oberfläche und feiner Porengrösse, die metallurgisch ein Ganzes bildete mit und Überlagert war von einer dünnen Sohicht mit grober Porengrösse, wobei sich zwischen den beiden dünnen Schichten eine gewellte Grenzschicht befand« Diese Gesamtstruktur stellte ein feinporiges Filter mit grosser Oberfläche dar* das genügend fest war, um den Drücken standzuhalten, die bei Filtervorgängen angewendet werden.

Beispiel 3

Bin Stüfenfilter wurde hergestellt, das 4 dünne Schichten aufwies. Die obere dünne Sohicht hatte eine grobe Porengrösse und wies eine riffelige obere Oberfläche und eine planere untere Oberfläche auf. Drei zusammenhängende, übereinander befindliche planere dünne Sohiohten wurden unter der genannten oberen dünnen Sohioht angeordnet, und die Porengrösse der drei untereinanderliegenden Schiobten war mittelmäseig, fein und mitte1-■äasig (in nach unten zu der unteren planeren aberfläche der Struktur verlaufender Reihenfolge.) Die grobe dünne Sohioht wurde aus der in dem

obigen Beispiel 1 beschriebenen Mischung hergestellt, die rostfreies Stahlpulver 316L mit einen durchschnittlichen Teilohendurohmesser von etwa 0,297 mm bis etwa 0,84 mm (-20+50 Masohen) enthielt, Die dünne Sohioht mit mittlerer Porengrösse wurde ebenfalls unter Verwendung von rostfreiem Stahlpulver 316L mit einem durchschnittlichen Teilohendurohmesser von etwa 1,49 mm bia etwa 0,297 mm (-50+100 Maschen) hergestellt. Sie Sohioht mit feiner Porengrösse wurde in ähnlicher Weise unter Verwendung von rostfreiem Stahlpulver 316L mit einem durchschnittlichen Teilohendurohmesser von etwa 0,149 mm bis etwa 0,088 mm (»100+200 Maschen) hergestellt. Dieser Filter, das vier dünne Schichten enthielt, wurde nach den in dem Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweisen zubereitet, zusammengebaut und gesintert.

Beispiel 4

Ein Filter mit vergrössertem Oberfläohenbereioh wurde hergestellt, indem zunächst 2830 g rostfreies Stahlpulver ("Anohor 316L^W) mit einem durchschnittlichen Teilchendurohmesser von etwa 0,149 mm bis etwa 0,088 mm (-100+200 Masohen), 150 g Molybdänpulver (Teilohengrösse etwa 4 Mikron) und 130 g Methyloellulose (4OOO cP - "Methooel") zusammengegeben und trocken vermischt wurden und dann 6OO om einer 13 vol.-^igen Lösung von Glycerin in Wasser zugefügt wurden, worauf diese Mischung in einem Sigma-3chaufelmisoher nach Braθblender eine Stunde bis zu einer tonähnlichen Konsistenz vermischt wurde. Aus der Masse wurde dann eine 0,64 cmdioke Sohioht gebildet, indem man diese Masse durch eine Gummiwalze führte. Aus der erhaltenen Sohicht wurden Scheiben mit einem Durchmesser von 3t73 cm geschnitten.

Sin Pressstempel mit Kupferkühlschlangen mit einem Durchmesser von 0,64 om, die um den Pressstempel gewunden und mit dessen Aussenkörper verlötet waren, wurde gekühlt, indem flüssiger Stickstoff 3 Minuten lang durch die Sohlangen geleitet wurde. Unmittelbar danach wurden die beiden naoh vorstehender Beschreibung hergestellten Scheiben in der kalten Pressform angeordnet. Der Pressstempel¹ wurde schnell in einer hydraulischen Presse mit einer Kraft von I6OOO kg 3 Sekunden lang zusammengepresst. Danaoh wurde der obere Stempelteil entfernt, und die zusammengepresste "grüne¹· Struktur wurde etwa 30 Sekunden in der Form gelassen,' damit sie erstarren konnte. Die erstarrte "grüne^M Struktur wurde dann aus der Torrn

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herausgedrttokt und in eines Luftofen 2 Stunden lang bei 66°G angeordnet, üb die Struktur warm werden zu laasen und zu trooknen.

Sie trockene "grüne" Struktur wurde auf einer inerten Muffel in einem gewundenen Wasserstoffbrennofen aus Molybdän angeordnet und auf ⁰ mit einer Geschwindigkeit für den Temperaturanstieg von etwa 100⁰C je Stunde erhitzt und sw·! Stunden bei 135O⁰C gehalten.

Der Bläaohenpunkt des Filtere mit rergröeaertem Oberfläohenbereich war bei 15 ob Wasser, was eines absoluten Mikrongrösaenbereioh τοη 40 Mikron nach der WADC TR56-249-Methode entsprach. Der Oberflächenbereich des Filters war 4,05 BaI so gross, wie der Oberflächenbereioh einer ebenen Soheibe Bit den gleichen Durohmeaser.

Pa tentansprüohe

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Claims

Pa ten tansprüohe

1. Metallurgisch ein Ganzes bildendes Filter, gekennzeichnet durch eine poröee Sohicht aus gesintertem,geformtem Metallpulver, die eine zusammenhängende wellige obere Oberfläche und eine planare untere Oberfläche aufweist.

2. Metallurgisch ein Ganzes bildendes Filter, gekennzeichnet durch eine poröse Schicht aus gesintertem, geformtem Metallpulver, die eine zusammenhängende wellige Oberfläche aufweist, die mit einer Vielzahl von ausgeformten Hohlausstülpungen versehen ist, die sich zu der unteren Oberfläche hin ausdehnen und einen Abflusskanal bilden.

5. Filter naoh Anepruoh 2, dadaroh gekennzeichnet, dass die Sohioht eine Mehrzahl von dünnen Sohiohten aus gesintertem, geformtem Metallpulver aufweist und diese dünnen Sohiohten unterschiedliche Porengrössenbereiche aufweisen.

4. Filter nach Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, dass die hohle Ausstülpung ein Kegelstumpf ist.

5. Metallurgisch ein Ganzes bildendes Filter, gekennzeichnet durch eine poröee Sohicht aus gesintertem, geformtem Metallpulver, die eine zusammenhängende gewellte obere Oberfläche und eine planare untere Oberfläche aufweist, und eine Mehrzahl von dünnen Sohiohten aus gesintertem, geformtem Metallpulver enthält, wobei diese Sohiohten unterschiedliche Porengrössenbereiche unter Ausbildung eines Stufenfilters aufweisen.

6. Filter naoh Anspruch 5, daduroh gekennzeichnet, dass das Oberflächenverhältnis der gewellten oberen Oberfläche zu der planeren unteren Oberfläche bis zu 10s1 beträgt.

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7· Filter naoh Anspruch 5, daduroh gekennzeichnet, dass das Oberflächenverhältnis der gewellten oberen Oberfläche zu der planeren unteren Oberfläche 2«1 bis 5.11 beträgt.

8. Gegenstand nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende gewellte obere Oberflache geriffelt ist.

9. Gegenstandnach Anspruch 5ι daduroh gekennzeichnet, dass die Schicht eine obere dünne Schicht mit einer zusammenhängenden gewell ten Oberfläche und einer grossen Porengrösse aufweist, die eine planare dünne Schicht mit feiner Porengrösse überlagert und mit dieser planeren Schicht ein Ganzes bildet.

10. Gegenstand nach Anspruch 5, daduroh gekennzeichnet, dass die Schicht eine obere dünne Sohicht mit einer zusammenhängenden gewellten Oberfläche und einer feinen Porengrösse aufweist, die eine dünne Schicht mit einer zusammenhängenden gewellten ober&ti Oberfläche, einer planaren unteren Oberfläche, und einer groben Porengrösse überlagert und mit dieser überlagerten dünnen Sohicht ein Ganzes bildet. ⁱ

11. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallpulver aus austenitischem rostfreiem Chromnickelstahl besteht.

12. Verfahren zur Herstellung eines metallurgisch ein Ganzes bildendes Filter, dadurch gekennzeichnet, dass man "grüne" Schichten aus Gemischen bildet, die Metallpulver mit ungleicher Teilohengrössa für jede dieser Schichten und organisches durch Wärme flüchtiges Bindemittel enthält, man eine .Form mit gewünsohten Dimensionen aus jeder dieser "grünen" Schichten anfertigt, diese Form zusammensetzt, die "grünen" Schichten mittels Druck miteinander fest verbindet und die zusammengesetzte Form unter Ausbildung des metallurgisch aus einem Ganzen beatehanden Filters sintert.

1-3. Metallurgisch aus einem Ganzen bestehendes röhrenförmiges Filter, gekennzeichnet duroh eine poröse Schicht aus gesintertem, geformtem Me-' tallpulver, wobei diese Schicht eine zusammenhängende gewellte Oberfläche und eine gekrümmte planare Oberfläche aufweist, eine dieser Obörflä- ■ ohen die innere Oberfläche des röhrenförmigen Filters und die andere die-

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eer Oberflächen die äuasere Oberfläohe des röhrenförmigen Filters darstellt.

14. Röhrenförmiges Filter naoh Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Mehrzahl von konzentrischen dünnen Schichten aus gesintertem, geformtem Metallpulver aufweist und, diese dünnen Schichten unterschiedliche Forengrössen besitzen.

15. Röhrenförmiges Filter nach Anspruch I3, dadurch gefcenaseiohnet, dass die zusammenhängende wellige Oberfläche eine Tieizahl von Längsrippen aufweist.

16. Verfahren zur Herstellung des Filters anon Anspruch I4, daduroh gekennzeichnet, dass man die Schicht durch Pressen jeder der dünnen Schichten in die Form eines "grünen" Rohrs herstellt oder eine "grüne¹¹ Schicht über sich seibat unter Ausbildung einaa Eohrs verhaftet, die Rohre unter Ausbildung einer "grünen" Struktur SEUBammenasetzt, die röhrenförmigen dünnen Schichten miteinander mittels Brack fest verbindet und die zusammengesetzte Struktur unter Bildung ües ststallaxgiaoh aus einem Gänsen bestehenden Filters sintert.

Dr. Ve/Mo
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