NO165258B - Nedsenkbart testventiltre. - Google Patents

Abstract

Et testventiltre (16) som er så kompakt eller har så liten dimensjon at detkan plasseres under avskjæringsstemplene (14) i en stabel med utblåsningshindrende ventiler (11, 12, 13, 14). Når styringen (18) blir fjernet, vil den gjenværende ventilseksjon i ventiltreet' bli liggende under avskjæringsstemplene i enhver konven-sjonell stabel av utblåsingshindrende ventiler.Ventilbetjeningsorganene er oppdelt, et er anordnet i styringen (18) og et er anordnet i ventilhuset (17), der anordningen av betjeningsorganene og ventilen i ventilhuset får en meget liten vertikal dimensjon. En trykklomme virkerpå et stempel som virker til å drive en kuleventil mot lukket stilling, for derved å avskjære en line som strekker seg' gjennom kuleventilen og for å tilveiebringe en.slik operasjonsrekkefølge mellom kuleventilen ved bunnen og den ovenfor liggende ventil, som kan være en klaffeventil, at den nedre ventil lukker og ledningen avskjæres før den øvre ventil lukker.I en utførelse omfatter oppfinnelsen en nedsenket sikkerhetsventil som ligger under testventiltreet, og denne sikkerhetsventil betjenes enten av styretrykk-fluidet eller utbalanseringstrykkfluidet.

Description

Fullmektig: A/S Bergen Patentkontor Patentingeniør Thor Ringvold.

Polaretprodukt.

Denne oppfinnelse vedrører et produkt omfattende et elektrisk legeme som oppviser bare en homoladning og som har i det minste to hovedsakelig parallelle flater, hvor det til den ene av disse fla-

ter er festet et lag av elektrisk ledende materiale, et annet elektrisert legeme som oppviser en homoladning og som har i det minste to hovedsakelig parallelle flater, hvor det til den ene av disse flater er festet et lag av elektrisk ledende materiale.

Slike legemer kalles vanligvis polareter. Uttrykket "polaret"

er i denne beskrivelse således anvendt for å betegne en polarisert substans som oppviser elektriske ladninger av motsatte tegn på motsatte sider, idet ladningen i det minste delvis er en volumeffekt og representerer hovedsakelig en homoladning, i motsetning til den kombinasjon av homoladninger og heteroladninger som er tilstede i elektreter.

Det er kjent polareter av en rekke forskjellige materialer og også metalliserte polareter, det vil si polareter med et belegg av et ledende materiale.

Selv om disse kjente polareter i mange tilfeller har hatt en noenlunde tilfredsstillende evne til å'oppta ladning og en brukbar levetid, har det likevel vært et ønske å komme frem til produkter med forbedrete slike egenskaper.

Formålet med oppfinnelsen har derfor vært å frembringe et polaretprodukt med forbedret egenskaper sammenliknet med de kjente, særlig med hensyn til evnen til ladningsopptak og levetid, men også på dets anvendelighet for forskjellige formål.

Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås ved et produkt som beskrevet innledningsvis, med et mellomliggende lag av bindemiddelmateriale som forbinder de to elektriserte legemer ved å binde sammen de nevnte lag av elektrisk ledende materiale og som skaffer elektrisk kontakt mellom de nevnte lag og det elektrisk ledende materiale .

Det nye produkt er for eksempel spesielt anvendbart i filtre for tobakksrøk da det inneholder relativt høye ladninger, hvilket gir bedre fjernelse av uønskete materialer fra tobakksrøk, og det muliggjør enkel, men effektiv anordning av elektrisk ladete materialer i et filter, hvilket hittil har vært uoppnåelig med de kjente materialer. Det kan for eksempel benyttes i et filter hvori positive ladninger og/eller negative ladninger opptrer på begge sider av konstruksjonen.

Ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet nye polaretstrukturer med egenskaper som er overlegne de kjente polareter. I tillegg til å være spesielt anvendbare i filtre for to-bakksrøk, er det nye polaretprodukt også funnet anvendbart i andre filtertyper samt i innretninger som elektrometre, mikrofoner, gene-ratorer og dosimetre.

Det nye polaretprodukt er også anvendbart for lagring av informasjoner. Det kan effektivt anvendes som bånd og liknende for elektronisk lagring av signaler, hvilket vil bli nærmere beskrevet.

Por oppbygginen av polaretstrukturen ifølge oppfinnelsen kan det anvendes metalliserte polareter. De polaretdannende materialer

12

bør helst ha en spesifikk motstand på minst 10 og mest fordelaktig over 10^ ohm/cm ved romtemperatur. Det polare tdannende materiale kan for eksempel være polymere materialer som celluloseacetat, poly(vinylidenklorid), poly(klortrifluoretylen), poly(tetrafluor-etylen), poly(vinylklorid), poly(metylmetacrylat) og polyetylentereftalat og liknende.

De polaretdannende materialer kan også være uorganiske materialer som keramikk og liknende. De kan eksempelvis være jordalkali-metalltitanater, -zirkonater eller liknende i keramisk eller en-krystallinsk form.

Det polaretdannende materiale blir fortrinnsvis anvendt i arkform for film som kan variere i tykkelse fra omkring 0,00254 mm til omkring 0,127 mm og kan ha hvilken som helst ønsket bredde. Arket eller filmen kan være omkring 0,127 mm tykk og en bredde fra under 2,5 cm og opp til 300 cm.

Det polaretdannende lag er forsynt med et lag av elektrisk ledende materiale, slik som et metall eller en carbonkomposisjon, som danner et underlag for det polaretdannende materiale.

Det ledende materiale bør fortrinnsvis være i form av et relativt jevnt lag som har en tykkelse på minst 100 Ångstrøm. Laget kan være et påført lag av aluminium, sølv, nikkel, kopper eller liknende som er blitt påført ved vakuumpåføring, katodeeffekt eller ved hjelp av andre fremgangsmåter. Et slikt lag kan variere fra molekyltykkel-se til 0,254 mm i tykkelse eller mer så lenge som det bare funksjo-nerer som en elektrisk leder. Det ledende materiale kan også være

i form av et ark eller en film av metall, slik som aluminium, tinn, sølv, nikkel, kopper, rustfritt stål, som er 0,000254 mm til 25,4 mm i tykkelse eller mer. Det ledende materiale bør fortrinnsvis strekke seg i det vesentlige over hele overflaten til en av de ladete sider av det polaretdannende materiale.

Andre ledende materialer enn metall eller carbon kan også anvendes som ledende lag, forutsatt bare at de kan bli holdt tilstrekkelig godt fast på det polaretdannende materiale, at de kan fremstilles som et hovedsakelig jevnt lag og er av ledende art, som for eksempel et tynt lag bindemiddel som inneholder jevnt fordelte gra-fittpartikler, carbonpartikler eller ledende metallpartikler som er istand til å gi det ledende lag elektrisk ledningsevne.

For visse formål er det fordelaktig å anvende magnetiske materialer som ledende lag. Det ledende lag kan for eksempel omfatte en magnetisk nikkeljernlegering som påføres det polaretdannende materiale som en tynn film. Andre magnetiske materialer som består av jern, nikkel og kobolt i forskjellige former og kombinasjoner kan anvendes. Et spesielt effektivt magnetisk ledende lag kan fremstilles av nikkeljernlegeringer som permalloyer. Disse legeringer og deres fremstillingsmåter er 'beskrevet i detalj på sidene 277-334 i " Physics of Thin Films, Advances in Research and Development",

Vol. 1 (1963), redigert av Georg Hass (Academic Press, New York og

London).

Slike magnetiske ledende lag tjener et dobbelt formål og er spesielt anvendbare for formål som innbefatter lagring av store

mengder informasjoner, da informasjonene kan fastholdes både magnetisk og elektrisk av slike materialer. Magnetisk materiale av denne type kan også med fordel anvendes til formål som innbefatter filtre-ring av ladete aerosoler.

Hvis et metallark eller film anvendes, kan den holdes på plass på det polaretdannende materiale ved hjelp av passende bindemidler eller ved delvis smelting eller oppløsning av det polaretdannende materiale slik at det tjener som et bindemiddel.

Det metalliserte underlag kan påføres hvilke som helst av de ladningsbærende sider i det polaretdannende materiale, det vil si enten den positive eller den negative side av materialet, hvis dette allerede er omdannet til en polaret.

Det metalliserte underlag kan også påføres det polaretdannende materiale før dets utforming til en polaret. Under slike omstendig-heter kan det metalliserte underlag når det er i arkform påføres det polaretdannende materiale ved hjelp av et bindemiddel. Det metalliserte underlag kan også påføres ved delvis smelting av det polaretdannende materiale, hvorved dette tjener som et bindemiddel. Det metalliske eller metalliserte underlag kan også påføres det polaretdannende materiale enten før eller etter at det polaretdannende materiale er omdannet til en polaret, ved hjelp av vanlig vakuumpå-føringsteknikk eller liknende. Eksempelvis kan et vanlig kommersi-elt tilgjengelig ark av metallisert polyetylentereftalat (metallisert "Mylar") anvendes effektivt som det metalliserte polaretdannende materiale for omdannelse til en metallisert polaret i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Det er fordelaktig å påføre det metalliserte underlag på det polaretdannende materiale før polaretdannelsen, da i et slikt til-felle det metalliserte underlag kan tjene som en av elektrodene under den polaretdannende prosess hvori ladningen påføres det polaretdannende materiale og dette omdannes til en polaret.

De metalliserte polareter som er anvendt i den foreliggende oppfinnelse omfatter polareter som har to motstående sider som hver har en elektrisk ladning forskjellig fra den annen og hvor det til en av sidene er festet et elektrisk ledende lag over det vesentlige av sidens overflate. Uttrykket "metallisert polaret" slik det er brukt i denne beskrivelse er således ment å omfatte polareter hvortil det er festet et fastsittende elektrisk ledende lag enten laget er fremstilt av metall, carbon eller et annet elektrisk ledende materiale. Det ledende lag kan være et ark av ledende materiale som aluminium- eller'tinnfolie, eller det kan være et lag av ledende materiale som carbonpartikler, grafitt, bronse, kopper eller bron-separtikler som er påsprøytet under anvendelse av et bindemiddel som nitrocellulose, polyuretan, etylcellulose, voks eller liknende, eller det kan omfatte et ledende materiale som aluminium som er på-ført ved vakuumteknikk på polareten eller på det polaretdannende materiale eller påført på en annen passende måte.

Som ovenfor nevnt kan polaretene fremstilles før eller etter påføringen av det metalliserte underlag på det polaretdannende materiale. I begge tilfeller må de samme betingelser anvendes for omdannelse av- det polaretdannende materiale til polareter. Den følgen-de beskrivelse av en generell fremgangsmåte for omdannelse av polaretdannende materiale til polareter er like anvendelig for fremstilling av polareter med underlag som uten.

Selv om den fremgangsmåte for fremstilling av et polaretprodukt i henhold til oppfinnelsen som vil bli beskrevet i det etter-følgende, er særlig egnet for fremstilling av polyetylentereftalat-polareter, kan den også anvendes for fremstilling av polareter under anvendelse av andre typer polaretdannende materialer som er tidligere nevnt i denne beskrivelse.

Polyetylentereftalat som anvendes i produktene i henhold til den foreliggende oppfinnelse, kan være den vanlige polymere i film-form, eksempelvis film av den type som er kjent under varebetegnel-sen "Mylar". Det kan også omfatte et fast stykke polyetylentereftalat for eksempel en skive av dette materiale, eller det kan omfatte et fast materiale som hovedsakelig er sammensatt av polyety-lenteref talat , men som også inneholder mindre mengder andre materialer. Det kan også belegges med vannavstøtende materialer, slik som silikonharpikser eller polytetrafluoretylen. Videre kan det inne-holde halvledere eller ferroelektriske materialer som barium- eller kalsiumtitanat, eller være belagt med harpikser som inneholder slike materialer.

Den omtrentlige molekylarvekt til det anvendte polyetylentereftalat-materiale er vanligvis fra 15.000 til 25.000. Størrelsen og formen av polyetylentereftalat-materialet kan variere. Det kan for eksempel være skiveformet, ringformet, manualformet, pyramideformet eller liknende. Det bør imidlertid fortrinnsvis ha to relativt plane flater på motsatte sider av stykket, slik som i et plant ark eller en plan plate.

Fremgangsmåten omfatter generelt å plassere et massivt stykke ay polaretdannende materiale mellom to elektroder og påføre et elektrisk felt ved hjelp av de to elektroder på tvers av det polaretdannende materiale ved en temperatur under det polaretdannende ma-teriales glasstemperatur.

Det elektriske felt som opprettholdes over det polaretdannende materiale under fremstillingen av polareten i henhold til oppfinnelsen, kan variere fra omkring 0,05 til omkring 2.00 KV/cm, men ligger fortrinnsvis mellom 50 og 200 KV/cm. Det elektriske felt frembringer ved hjelp av hvilken som helst passende likestrøms-kilde som er koblet til i det minste ett par elektroder som for eksempel kan være plane plater.

Før det polaretdannende materiale,, for eksempel polyetylentereftalat, plasseres mellom elektrodene, bør det gis en passende form, for eksempel skiveform, plateform, ark- eller stangform eller liknende, rørform eller i form av rørbunter til bruk i filtre, før det undergår de polaretdannende trinn i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

I en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen er det polaretdannende materiale som anvendes fortrinnsvis i form av bånd, ark, stenger eller andre såkalte kontinuerlige former. Som det senere vil fremgå av beskrivelsen, er det polaretdannende materiale for noen utførelsesformers vedkommende foretrukket i form av bøyelige ark, til sammenlikning med arkformen som omfatter bøyelige, stive og halvstive former av materialet. Arket kan føres gjennom det elektriske felt under betingelser slik at hver del av arket blir passende utsatt for de nødvendige betingelser med hensyn til tid, elektrisk felt og temperatur for oppnåelse av det ønskete resultat.

I en mest foretrukket form for fremstilling av metalliserte polareter anvendt i den foreliggende oppfinnelse blir et ark av metallisert polaretdannende materiale, fortrinnsvis i en kontinuerlig form, det vil si i form av et relativt langt stykke, ført gjennom en sone på en slik måte at det metalliserte underlag på det polaretdannende materiale blir en elektrode og at et elektrisk felt blir anlagt mellom det metalliserte underlag og en annen elektrode, idet det polaretdannende materiale føres gjennom det elektriske felt.

Mens den følgende beskrivelse først og fremst er rettet mot dannelsen av en enkelt polaret, vil det forstås at mer enn en polaret eller metallisert polaret kan fremstilles på samme tid, idet betingelsene for tid, temperatur og liknende hovedsakelig blir de samme, med unntakelse av at tiden og påtrykt spenning vil variere i avhengighet av antall skiver eller plater som ingår i prosessen.

Skiven kan plasseres mellom to skiver av aluminiumfolie eller liknende materiale og for utførelsesformen i henhold til oppfinnel-

sen anvendes det en stabel av metalliserte skiver slik at den metalliserte del deler hvert polaretdannende materiale fra det neste.

Skiven eller skivene blir så plassert mellom metallelektrodene, slik som rustfrie stålskiver eller hvilket som helst annet passende materiale som har den samme fasong eller er tilstrekkelig stor til å dekke hele overflaten av skiven av polaretdannende materiale, som for eksempel består av polyetylentereftalat. Den resulterende sammensetning omfatter således for eksempel en polyetylentereftalat-

skive plassert mellom to stykker aluminiumfolie som igjen er i kontakt med rustfrie stålelektroder. Det polaretdannende materiale bør fortrinnsvis være større enn elektrodene, med en marg eller kant på minst 20 mm for å hindre elektrisk gjennomslag gjennom den omgi-vende atmosfære. Skiven i en sammensetning som ovenfor beskrevet,

blir holdt ved en temperatur under det polaretdannende materialets glasstemperatur, fortrinnsvis ved væreIsestemperatur, det vil si 20-30°C, og det anvendes for eksempel en spenning mellom de rust-

frie stålskiver tilstrekkelig til å gi et elektrisk felt på fra 0,5 til omkring 2.000 KV/cm og fortrinnsvis fra 100 til 600 KV/cm. Spenningen blir opprettholdt på denne måte i et tidsrom av fra 10~— 6 sekunder til omkring 12 timer, fortrinnsvis fra omkring 0,01 sekund til omkring 1 time. Polareten kan så skilles fra elektrodene og fra aluminium- eller liknende folie, når slike har vært anvendt, og er så klar for anvendelse som polaret.

Polareten kan om ønskes plasseres i en "holder" for eksempel

en innpakning av aluminiumfolie eller liknende for å bevare ladnin-

gen på, polareten inntil den taes i bruk.

I en annen utførelsesform blir et ark eller en annen kontinuerlig form for polaretdannende materiale ført gjennom en temperatur-styrt sone som opprettholdes i forbindelse med et elektrisk felt.

I sonen hvori det polaretdannende materiale blir omdannet til

en polaret, blir det opprettholdt et elektrisk felt over det polaretdannende materiale. Det elektriske felt kan variere fra omkring 0,05 til omkring 2.000 KV/cm og kan frembringes for eksempel ved hjelp av plane plater mellom hvilke spenningen påtrykkes fra en egnet likestrømskilde. Temperaturen som opprettholdes i denne sone kan variere fra meget lave temperaturer som for eksempel -100°C

eller lavere til en temperatur under dét polaretdannende materia-

lets glasstemperatur. Dét er imidlertid foretrukket å holde tempera-

turen i sonen under 80°C og fortrinnsvis ved en temperatur mellom 20 og 30°C..

Den forannevnte polaretdannende sone kan omfatte mellomrommet mellom elektrisk ledende plater, slik som høypolerte stålplater, som blir boldt på en temperatur tilstrekkelig til å holde sonen mellom platene på det ønskete nivå og mellom hvilke den ønskete spenning blir opprettholdt, eller det kan omfatte mellomrommet mellom oppvar-mete valser, slik som polerte aluminium- eller stålvalser, som er tilstrekkelig til å gi det samme resultat.

Det ledende lag kan om ønskes påføres polareten etterat den er blitt fremstilt. Fortrinnsvis blir imidlertid det ledende lag på-ført det polaretdannende materiale før dets omdannelse til polaret. Som senere beskrevet, vil man ved å arbeide på denne måte forenkle og forbedre fremstillingsmåten. Alternativt kan det nye polaretprodukt i henhold til oppfinnelsen frembringes ved å forbinde med hinannen to polaretdannende materialer ved hjelp av et ledende adhe-sivt lag.

Den kontinuerlige prosess for fremstilling av polareter kan ha forskjellige modifikasjoner for oppnåelse av de ønskete resultater. Enkel føring av det polaretdannende materiale, enten med eller uten ledende lag, mellom plater som ovenfor nevnt, eller mellom ladete valser i et tilstrekkelig tidsrom for å utsette det polaretdannende materiale for de ovenfor nevnte betingelser, frembringer imidlertid tilfredsstillende fremgangsmåter for utførelse av rormålene med den foreliggende oppfinnelse. Det er klart at mange kombinasjoner av belter, valser, plater og liknende kan anvendes. En av de foretrukne fremgangsmåter for fremstilling av metalliserte polareter for benyt-telse ved produktet ifølge oppfinnelsen er illustrert i fig. 2 i den medfølgende tegning, hvilken vil bli detaljert beskrevet i det følgende.

En av de mest effektive fremgangsmåter for en kontinuerlig prosess for fremstilling av metalliserte polareter går ut på å anvende det metalliserte underlag som elektrode. Spesielt foretrukne utfø-relsesformer for den foreliggende oppfinnelse innbefatter således den kontinuerlige fremstilling av metalliserte polareter ved hjelp av fremgangsmåter hvori det metalliserte underlag på det polaretdannende materiale blir berørt av passende innretninger, for eksempel børster eller valser, for påføring av en ladning og hvori en motsatt ladning blir påført den side av det polaretdannende materiale som er motsatt det metalliserte eller ledende underlag på den metalliserte polaret. Mens ladningen påføres, føres det polaretdannende materiale gjennom en sone som holdes under de temperatur-

betingelser som nevnt foran.

Polaretproduktet eller den lagdelte polaretstruktur i henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan anvendes i filtre for tobakks-røk, hvilket vil bli detaljert beskrevet i det etterfølgende. Det kan for eksempel anvendes i sigarettfiltre ved å bli kuttet opp i stykker på omkring Q,0127 mm tykkelse, 2 mm brede og 5-20 mm lange og i kruset eller ukruset tilstand plassert i en langsgående ret-ning i en vanlig filtersylinder på en slik måte at en ende av hvert stykke av polaretstrukturen er i kontakt med røkerens munn, det vil si er jordet ved hjelp av fuktigheten i røkerens munn.

Effektiviteten av de foreliggende produkter som komponenter i filtre for tobakksrøk er basert på den kjensgjerning at de er istand til å fjerne ladete partikler fra tobakksrøk.

Den ikke-gassformige del av sigarettrøk består generelt av tre typer partikler på elektrisk basis. De er vanligvis positivt ladete partikler, negativt ladete partikler og nøytrale partikler. Vanligvis er omtrent halvparten eller noe mindre av partiklene i tobakks-røk elektrisk nøytrale, mens de resterende fordeler seg noenlunde jevnt på positivt og negativt ladete partikler.

Det har ofte vært ønskelig å fjerne ladete partikler fra to-bakksrøk for selektivt å fjerne uønskete røkbestanddeler og for å øke den totale filtreringseffekt.

Fjernelsen av visse ladete partikler antas også å medføre visse fysiologiske og psykologiske virkninger. Filtre som inneholder po-laretstrukturene i henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveie-bringer en mulighet for en styrt fjernelse av en eller begge typer ladete partikler fra tobakksrøk. De kan også anvendes til andre formål hvor spesielle bestanddeler skal fjernes fra et gassformig me-dium.

Selv om polareter tidligere har vært anvendt for fjernelse av visse ladete partikler fra tobakksrøk, har de ikke vist seg å ha

ubegrenset effektivitet for dette formål av flere grunner. Eksempelvis den kjensgjerning at polaretene inneholder forskjellige ladninger på hver side, muliggjør ikke et nettofelt når de er i bruk i et filter eller annen innretning. Det er således ingen mulighet for selektivitet ved anvendelsen av slike materialer uten at usedvanlige og vanskelige foranstaltninger tas for innslutting av polaretene i filterstrukturen på en slik måte at ladningene kan bli tilstrekkelig styrt for gjennomførelse av et ønsket resultat. Med andre ord er det ingen effektiv måte å jorde slike polareter på.

Metalliserte polareter overvinner disse ulemper som knytter seg til vanlige polareter, og muliggjør en ny type elektrisk ladet materiale for bruk i filtre. Bruken av metalliserte polareter i filtre muliggjør den fordelaktige fordeling av enkeltladninger i et filter med nøyaktig kontroll av ladningsfordelingen i filteret. Det nye lagdelte polaretprodukt frembringer enda større fordeler i filteranordninger, da de kan gis varierende ladninger på en enkel måte og derved frembringe enestående og fordelaktige former for lad-ningsmønstre i filterkonstruksjonene.

bruk av

Det nye polaretprodukt muliggjør også/en ny material-type og en ny måte for lagring av informasjoner. Det kan anvendes som elektronisk mottakerbånd for bruk i båndopptakere og liknende innretninger idet det blir mulig på den ladete polaretflate å overlagre et mønster av elektroniske signaler som blir meddelt båndet under betingelser som nevnt foran. Det muliggjør lagring av elektriske re-gistreringsinformasjoner samtidig på to sider av et bånd uten in-terferens mellom sidene.

Det er mulig å anvende et slikt lagdelt polaretbånd på. hvilket en serie av signaler overlagres på hver side ved hjelp av passende innretninger, slik at hver side av båndet i virkeligheten blir en serie polareter som er bundet sammen enten direkte eller med mellom-rom hvori ingen ladning er påført det polaretdannende materiale. Slike bånd er spesielt verdifulle når det metalliserte underlag på det polaretdannende materiale er av magnetisk art, idet slike bånd muliggjør overlagring av et flertall signaler på båndet, både elektriske og magnetiske, for å muliggjøre en samtidig registrering av forskjellige signaler langs den samme båndlengde. Slike bånd har en åpenbar verdi for.slike områder som televisjonsopptak, hvori et visuelt signal og et stereofonisk audiosignal kan mottas og regi-streres samtidig.

Evnen til det tosidige bånd fremstilt av den lagdelte polaretstruktur, til å holde på elektriske ladninger av varierende grad og/eller motsatte tegn, endog om disse ladninger ligger umiddelbart ved siden av hverandre eller motsatt hverandre på båndet, muliggjør anvendelsen av disse materialer som registreringsbånd som ovenfor antydet, og muliggjør også anvendelsen av dem ved fremstilling.av filterelementer. Slike filterelementer kan ha forskjellige ladninger i forskjellige mønstre og kan gis en lang rekke utforminger for fil-teranvendelse på en slik måte at positive og negative ladninger kan formes i mange forskjellige oppstillinger for best mulig å tilpasses den aktuelle og spesielle aerosolfiltrering. Det er spesielt fordelaktig for visse formål at det metalliserte underlag er magnetisk slik at en spesiell filterkonstruksjon kan anvende elektriske såvel som magnetiske innretninger for fjernelse av uønskete partikler fra aerosolene.

Oppfinnelsen er klarere illustrert i den medfølgende tegning, hvori: Fig. 1 viser et perspektivriss av en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser et skjematisk riss av en anordning for fremstilling av en polaret ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 3-8 viser skjematiske riss av forskjellige anvendelser

av den foreliggende oppfinnelse.

I fig. 1 er vist en lagdelt polaretstruktur eller "sandwich"

5 i perspektivriss. Strukturen 5 består av et lag av polaretdannende materiale 10 hvortil er festet et elektrisk ledende lag 10. Et liknende lag polaretdannende materiale 12 hvortil det er festet et ledende lag 13, er langs overflaten av laget 13 festet til overflaten av laget 11 ved hjelp av et bindemiddellag 14. I de polaretdannende lag er positive ladninger angitt med A og negative ladninger med B. I de ledende lag er positive ladninger angitt med C og negative

med D.

I fig. 2 er illustrert en foretrukken fremgangsmåte for fremstilling av lagdelte polareter i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Den lagdelte polaret 15 omfatter suksessive lag som føl-ger: polaretdannende lag 20, ledende lag 21, bindemiddellag 24, ledende lag 23 og polaretdannende lag 22, hvilke innføres i en sone A gjennom åpningen 42. Sonen A blir holdt på en temperatur under det polaretdannende lags glass-temperatur. De ledende lag 21 og 23 er jordet. Negativt ladete valser 35, 36, 37 og 38 som beveger seg i retningen antydet med pilene, bærer lagene 15 gjennom sonen A og ut gjennom åpningen 48. Ladningene på valsene 35, 36, 37 og 38 overføres til beltene, henholdsvis 47a og 47b, fremstilt av et ledende lag som for eksempel polert rustfritt stål, hvorved det dan-nes et elektrisk felt mellom overflatene av beltene 47a og 47b og henholdsvis de ledende lag 21 og 23 i den lagdelte struktur 15.

Bruken av sonen A er ønskelig for opprettholdelse av en jevn temperatur under den polaretdannende operasjon. Den samme operasjon kan imidlertid også utføres i et åpent rom, forutsatt at temperaturen blir holdt slik at det polaretdannende materialets gasstempera-tur ikke nåes.

I figurene 3 <p>g 4 er vist en sigarett 61 som er forsynt med

en papirsylinder 62 som avgrenser sigarettlegemet. Oppkuttet tobakk (heretter også kalt "fyllstoff") er anbragt i sylinderen 62. En papirsylinder 64 er plassert ved den annen ende fra tobakken slik at dens ende støter opp til en ende av papirsylinderen 62. Sylinderen 64 avgrenser generelt filterenheten til sigaretten 61. Eilterenhe-ten som er avgrenset av papirsylinderen 64, er forbundet med fyllstoff seks j onen avgrenset av papirsylinderen 62, ved hjelp av papirsylinderen 65 som dekker hele papirsylinderen 64 og en del av papirsylinderen 62. Eilterseksjonen avgrenset av papirsylinderen 64 inneholder en lagdelt polaret 66 som har polaretlag 66a med en positiv ladning på sin ytterflate, ledende lag 66b, bindemiddellag 66c, le-dende lag 66d og polaretlag 66a med en positiv ladning på sin ytterflate. Den metalliserte polaret 66 er viklet i en spiral i sylinderen 64 som antydet. I denne utf ørelsesf orm er mellomrommene., dannet av den lagdelte polaret 66 i sylinderen 62, fylt med celluloseacetatfibre 67. Andre filtermaterialer kan, om ønskes, anvendes, eller mellomrommene kan være tomme. Det er imidlertid viktig at de ledende lag 66b og 66d er i kontakt med røkerens munn når sigaretten 61 blir røkt.

I figurene 5 og 6 er vist en sigarett 71 forsynt med en papirsylinder 72 som avgrenser sigarettlegemet. Oppkuttet tobakk (heretter også kalt "fyllstoff") er anbragt i sylinderen 72. En papirsylinder 74 er plassert i den annen ende fra den oppkuttete tobakk slik at dens ende støter opp til en ende av papirsylinderen 72. Sylinderen 74 avgrenser filterenheten til sigaretten 71. Eilterenhe-ten som er avgrenset av papirsylinderen 74, er forbundet med fyllstoff seks j onen avgrenset av papirsylinderen 72, ved hjelp av papirsylinderen 75 som dekker hele papirsylinderen 74 og en del av papirsylinderen 72. Pilterseksjonen avgrenset av papirsylinderen 74 inneholder lagdelte polareter 76, hver av hvilke har et polaretlag 76a med en positiv ladning på sin ytterflate, ledende lag 76b, bindemiddellag 76c, ledende lag 76d og polaretlag 76e med en positiv ladning på sin ytterflate. De lagdelte polareter 76 er plassert hovedsakelig på langs i sylinderen 74 med en ende av hvert ledende lag 76b og 76d som strekker seg til enden av filteret, slik at hvert ledende lag er i kontakt med røkerens munn, hvorved de blir jordet. I denne utførelsesform er mellomrommene dannet av de lagdelte polareter 76

i sylinderen 74 fylt med celluloseacetatfibre 77, skjønt andre filtermaterialer kan anvendes om ønskes, eller mellomrommene kan være tomme.

I figurene 7 og 8 er vist en sigarett 81 som har én papirsylinder 82 som avgrenser sigarettlegemet. Oppkuttet tobakk (heretter også kalt "fyllstoff") er anbragt i sylinderen 82. Papirsylinderen 84 er plassert ved den annen ende fra tobakken slik at dens ende støter opp til en ende av sylinderen 82. Sylinderen 84 avgrenser filterenheten til sigaretten 81. Filterenheten avgrenset av papirsylinderen 84 er forbundet med fyllstoffseksjonen avgrenset av papirsylinderen 82, ved hjelp av papirsylinderen 85 som dekker hele papirsylinderen 84 og en del av papirsylinderen 82. Filterseksjonen avgrenset av papirsylinderen 84 inneholder et flertall sylindriske lagdelte polareter 86, hver av hvilke har polaretlag 86a med positive ladninger på sine ytterflater, ledende lag 86b, bindemiddellag 86c, ledende lag 86d og polaretlag 86e som har positive ladninger på sine ytterflater. Sylinderne 86 er plassert hovedsakelig på langs i sylinderen 82 med en ende av hvert av de ledende lag 86b og 86d som strekker seg til enden av filteret slik at hver av dem er i kontakt med røkerens munn, hvorved de blir jordet. I denne utførelses-form er mellomrommene mellom de metalliserte polareter i sylinderen 84 fylt med celluloseacetatfibre 87, selvom andre filtermaterialer

kan anvendes om ønskes, eller mellomrommene kan være tomme.

Eksempel 1.

En lagdelt "Mylar"-polaret (ca. 0,5 mm tykk) ble skåret opp i strimler 22 cm lange og 1,5 cm brede. Polareten ble ladet positiv på begge sider til omkring 10" —8 coulomb/cm 2. Båndet ble skåret opp til biter og innført i et 30 mm langt rør. Røret ble så festet til en sigarett ved hjelp av klebebånd. Den samme sigarett uten polaret-.filter ble brukt for kontroll. Følgende fremgangsmåte anvendes for bestemmelse av nettoladningen i røken fra både kontroll- og ekspe-riment sigaretten. En røkemaskin,(General Electric),en ladningskol-lektor (General Electric), et mikro-mikro-amperemeter (Keithley 410), en røkladningsintegrator (Jefferson Research Laboratories), en rom-ladnings-styreenhet (General Electric), en Fisher<*>s luftpumpe og et 10 MV skrivende måleinstrument (Texas Instrument Rectiriter) ble koblet sammen og kalibrert. Sigarettene som skulle undersøkes, ble veid og deres motstand mot trekk (RTD) ble bestemt. Først ble kontrollsigaretten plassert i munnstykket til røkemaskinen. Vakuumpum-pen ble startet og Dwyer's strømningsmål på styreenheten ble jus-tert til 2,4 (1050 cm /min). Mikro-mikro-amperemetret ble innstilt på null, integrator-knappen ble skrudd på "Drift", og. drivanordnin-gen for registreringskortet ble satt igang. Sigaretten ble tent da sugeåpningen ble koblet inn. Da sigaretten ble tent, ble en stoppe-klokke startet. Etter ca. 35 sekunder ble integrator-knappen slått av. Dette førte registreringspennen tilbake til nullstilling. 55 sekunder etter sug ble integratorer på ny startet for en neste inn-suging. Denne fremgangsmåte ble fulgt inntil fullførelse av forsø-ket både med kontroll- og eksperimentsigaretten.

Nettoladning beregnes ut fra følgende formel:

Gjennomsnittet av 10 sug for kontrollsigaretten ble bestemt til

(-1,3 i 0,8) x IO-''"''" coulomb pr. sug. Sigaretten med det elektrosta-tiske filter resulterte i en ladning i røken på +2,1 x 10"''"^ coulomb /sug, som viste at en fjernelse av partikler med den ene eller annen ladning fra røken var oppnådd.

Eksempel 2.

En lagdelt aluminiumbelagt "Mylar"-polaret 0,0254 mm tykk, ble fremstilt under anvendelse av polyuretanbindemiddel. Denne ble omdannet til en ensladet polaret ved påtrykking av en spenning på

600 volt på hver side i 10 sekunder slik at den totale ladning var positiv og hadde en gjennomsnittlig verdi på 4 - 1 x 10~^ coulomb/ cm p. Ved jording av aluminiumunderlaget og påtrykking av et negativt potensial på 700 volt, på en knivegg, ble parallelle negative linjer påtrykt den positive bakgrunn i avstander på 4 - 1 mm. Polareten ble skåret til et 20. x 1,5 cm bånd slik at de negative linjer løp i en vinkel på 45° med kanten. Polareten ble så innført i et glassrør som ble festet til den samme type sigarett som ble brukt i eksempel 1. Kontroll- og prøvesigarettene ble røkt og nettoladnin-gene i røken ble bestemt som beskrevet i eksempel 1. Ladningen i rø-ken forandret seg fra -1,3 x IO-1'1" til +3,4 x IO<-10> coulomb/sug.

Eksempel 5.

Bindemiddel ble ikke brukt i dette forsøk. To polareter av aluminiumbelagt "Mylar", 0,0254 mm tykke, ble fremstillet og på hver ble påtrykt en spenning på -3 KV pr. sekund. En ladning på -24 x 10 -9 coulomb/cm 2 ble oppnådd. Disse to skiver ble plassert med aluminiumunderlaget berørende hinannen og jordet. I denne utforming hadde hver side en elektrisk ladning på -24 x 10 — 9 coulomb/cm 2.

Alle deler og prosenter som er brukt i denne beskrivelse er på basis av vekt hvis ikke annet spesielt, er angitt. I tillegg hertil anvendes følgende definisjoner: Spesifikk motstand er den motstand som er kubus med sidekan-ter 1 cm yter mot passasje av elektrisk strøm når strømmen er per-pendikulær på to parallelle sider i kubusen.

Glasstemperatur, som også benevnes glass-overgangstemperatur eller andre ordens overgangstemperatur, er den temperatur ved hvilken de fri energi-, entropi og entalpikurver er diskontinuerlige for en amorf polymer eller i et amorft område av en krystallinsk polymer. Glasstemperaturen er kjennetegnet som det punkt hvorved det blir en forandring i molekylenes frihet i et materiale og er videre kjennetegnet som det punkt hvorved det skjer en forandring mellom en stiv tilstand eller struktur i et materiale og en gummi-liknende tilstand i et materiale.

Claims (5)

1. Produkt omfattende et elektrisert legeme som oppviser bare en homoladning og som har i det minste to hovedsakelig parallelle flater, hvor det til den ene av disse flater er festet et lag av elektrisk ledende materiale, et annet elektrisert legeme som oppviser en homoladning og som har i det minste to hovedsakelig parallelle flater, hvor det til den ene av disse flater er festet et lag av elektrisk ledende' materiale, karakterisert ved et mellomliggende lag av bindemiddelmateriale som forbinder de to elektriserte legemer ved å binde sammen de nevnte lag av elektrisk ledende materiale og som skaffer elektrisk kontakt mellom de nevnte lag og det elektrisk ledende materiale.

2. Produkt i samsvar med krav 1, karakterisert ved at bindemiddellaget inneholder partikler av et elektrisk ledende materiale, som er jevnt fordelt i laget for å gjøre bindemiddellaget elektrisk ledende.

3. Produkt i samsvar med krav 2, karakterisert ved at de ledende partikler er carbonpartikler. -

4. Produkt i samsvar med krav 2, karakterisert ved at de ledende partikler er metalliske partikler.

5. Produkt i samsvar med krav 1-4, karakterisert ved at lagene av elektrisk ledende materiale er vakuumpåført på de to elektriserte legemer. 6.. Produkt i samsvar med et av kravene 1- 5, karakterisert ved at lagene av elektrisk rdende materiale er metalliske lag.