DE1277815B

DE1277815B - Process for the production of a hollow cylindrical filter element

Info

Publication number: DE1277815B
Application number: DEF48701A
Authority: DE
Inventors: James W Osterman
Original assignee: Filters Inc
Current assignee: Filters Inc
Priority date: 1965-04-08
Filing date: 1966-03-18
Publication date: 1968-09-19

Description

Verfahren zur Herstellung eines hohlzylindrischen Filterelements Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines hohlzylindrischen Filterelementes aus ebenem Glasfasermaterial, dessen Oberfläche parallel zur Längsachse liegende eingeschnittene Rillen aufweist.Method for producing a hollow cylindrical filter element The invention relates to a method for producing a hollow cylindrical Filter element made of flat glass fiber material, the surface of which is parallel to the longitudinal axis Has lying incised grooves.

Es ist bereits ein derartiges Verfahren bekannt (USA.-Patentschrift 3 050 193), bei dem als Ausgangsmaterial ein schmaler Streifen Verwendung findet, der um den aus einer gelochten Metallhülse bestehenden Filterkern schraubenförmig herumgewikkelt wird. Dabei ist es erforderlich, die Enden des Streifens mittels besonderer Vorsprünge an den Flanschen der erwähnten gelochten Hülse zu befestigen. Such a method is already known (USA patent specification 3 050 193), in which a narrow strip is used as the starting material, the helical around the filter core consisting of a perforated metal sleeve is wrapped around. It is necessary to use the ends of the strip to attach special projections to the flanges of the aforementioned perforated sleeve.

Außerdem ergibt sich ein Nachteil dadurch, daß die nur lose aneinanderliegenden Streifen Flüssigkeit durchlassen können, und es ist daher bei dem erwähnten bekannten Verfahren zumindest vorteilhaft, wenn nicht gar erforderlich, die Seiten der aneinanderliegenden Streifen miteinander zu vernähen.In addition, there is a disadvantage that the only loosely adjacent Strips can allow liquid to pass through, and it is therefore known in the case of the aforementioned Method at least advantageously, if not at all necessary, the sides of the adjacent Sew the strips together.

Dadurch sind verhältnismäßig große Herstellungskosten bedingt.This results in relatively high manufacturing costs.

Im übrigen dienen die erwähnten bekannten Rillen sowohl zur Vergrößerung der äußeren Oberfläche des von außen nach innen durchströmten Filterkörpers, und außerdem ist dadurch eine gute Verformungsmöglichkeit des aus Filtermaterial bestehenden ebenen Ausgangsmaterials gewährleistet. In addition, the known grooves mentioned serve both for enlargement the outer surface of the filter body through which there is flow from the outside to the inside, and in addition, this provides a good possibility of deformation of the filter material guaranteed flat starting material.

Es ist weiter eine ähnliche Filtervorrichtung bekannt, die gleichfalls ein hohles Kernstück aufweist, das von einer Schicht von faserförmigem Filter umgeben ist, wobei diese Schicht von einer zweiten Schicht aus faserförmigem Filtermaterial umgeben ist, die, über ihre Fläche verteilt, mit durchgehenden, eine Relaiswirkung ausübenden Schlitzen versehen ist (deutsche Patentschrift 972747). Als Träger für die bekannte Glasfaserschicht findet hier ein mit Kunstharz behandeltes Papier Verwendung, welches gefaltet ist, und in diese Falten ist die Glasfaser eingelegt. Ganz offensichtlich befindet sich die Glasfaser hier überhaupt nicht vor der Fertigung der bekannten Vorrichtung in zusammenhängender Form, sondern wird als lose Masse in die erwähnten Falten eingelegt. Dadurch ergeben sich auch höhere Herstellkosten als bei dem zuerst erwähnten bekannten Verfahren. There is also a similar filter device is known that also has a hollow core surrounded by a layer of fibrous filter is, this layer of a second layer of fibrous filter material is surrounded, which, distributed over its area, with continuous, a relay effect exerting slots is provided (German Patent 972747). As a carrier for the well-known fiberglass layer is a synthetic resin treated paper is used here, which is folded, and in these folds the glass fiber is inserted. Very obviously the fiber is not at all in front of the production of the known Device in coherent form but is mentioned as a loose mass in those Wrinkles inlaid. This also results in higher manufacturing costs than with the first one mentioned known methods.

Schließlich ist ein aus plastischem Stoff gefertigtes Filter bekannt, das zylindrisch, keglig, kuglig oder sonstwie vorgeformt werden muß und aus wenigstens zwei Gruppen von in verschiedenen, jedoch benachbarten Ebenen befindlichen, sich kreuzenden, miteinander verbundenen oder ein Stück bildenden Rippen besteht, die zwischen sich Durchtrittsöffnungen frei lassen (deutsche Patentschrift 809 797). Durch dieses Vorformen verschiedener Teile aus dem plastischen Stoff entstehen jedoch auch noch höhere Kosten, weil durch den zusätzlichen Formvorgang selbstverständlich zusätzliche Kosten bedingt sind. Außerdem ist bei dieser bekannten Art des Ausgangsmaterials der Kunststoff in noch nicht ausgehärteter Form vorhanden, so daß es erforderlich ist, nach dem Anbringen dieses Materials auf der gelochten Hülse das Aushärten des Bindematerials in einem entsprechenden Härteofen vorzunehmen. Finally, a filter made of plastic material is known, that must be cylindrical, conical, spherical or otherwise preformed and made of at least two groups of located in different, but adjacent planes, themselves intersecting, interconnected or one piece ribs, the free passage openings between them let (German patent 809 797). However, this preforming of various parts from the plastic material creates even higher costs, because of course due to the additional molding process additional costs are required. In addition, in this known type of starting material the plastic is not yet cured, so it is necessary is, after applying this material on the perforated sleeve, the hardening of the Make binding material in an appropriate curing oven.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß die Herstellung wesentlich vereinfacht und erleichtert ist, so daß die Herstellungskosten weiter abgesenkt werden. The invention is therefore based on the object of the To improve the type mentioned at the outset so that the production is significantly simplified and is facilitated, so that the manufacturing cost can be further reduced.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine harzgebundene Glasfasermatte mit nach innen weisenden Rillen zu einem Zylinder zusammengebogen wird. To solve this problem, the invention provides that a Resin-bonded fiberglass mat with inward-facing grooves bent to form a cylinder will.

Dadurch ist die Herstellung eines hohlzylindrischen Filterelements vereinfacht, weil die erwähnten bekannten Befestigungsmittel nicht nötig sind. Außerdem ist die Herstellung nicht so aufwendig, weil ein zeitraubendes mehrmaliges Umwickeln der erwähnten gelochten Hülse mit dem streifenförmigen Material nunmehr entfällt. Das Ausgangsmaterial für das nach der Erfindung hergestellte Filterelement wird nämlich in einer solchen Breite bzw. Länge geschnitten, daß eine einzige Windung um die Hülse genügt. This enables the production of a hollow cylindrical filter element simplified because the known fastening means mentioned are not necessary. aside from that the production is not so complex, because a time-consuming multiple wrapping the aforementioned perforated sleeve with the strip-shaped material is now omitted. The source material for the filter element manufactured according to the invention is cut in such a width or length that a single turn around the sleeve is enough.

Es entfällt also das schraubenförmige Umwickeln.So there is no need for helical wrapping.

Darüber hinaus tritt als weiterer Vorteil in Erscheinung, daß das Ausgangsmaterial für das Verfahren nach der Erfindung eine harzgebundene Glasfasermatte ist, so daß ein nachträgliches Aushärten bei der Herstellung des hohlzylindrischen Filterelementes entfällt. Es ergeben sich dadurch Einsparungen in Höhe von etwa 30 0/0 der bisherigen Kosten. Another advantage is that the The starting material for the method according to the invention is a resin-bonded glass fiber mat is, so that a subsequent curing in the production of the hollow cylindrical Filter element is omitted. This results in savings of approximately 30 0/0 of previous costs.

Die Erfindung ist nunmehr an Hand der Ausführungsb ei spiele in den Zeichnungen erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht des Ausgangsmaterials bei der Herstellung der U-förmigen Rippen, Fig.2 eine perspektivische Teilansicht des in F i g. 1 veranschaulichten Ausgangsproduktes nach dem Anbringen auf dem Träger mit zusätzlichen Rillen auf der Außenseite des fertigen hohlzylindrischen Filterelements, F i g. 3 eine perspektivische Teilansicht einer Ausführungsform mit weiteren Rillen quer zu den U-förmigen Rillen und F i g. 4 eine perspektivische Teilansicht einer Glasfasermatte mit U-förmigen Rillen und Querrillen sowie Schlitzen. The invention is now based on the Ausführungsb ei games in the Drawings explained. 1 shows a perspective partial view of the starting material during the manufacture of the U-shaped ribs, FIG. 2 is a partial perspective view of the in FIG. 1 illustrated starting product after mounting on the carrier with additional grooves on the outside of the finished hollow cylindrical filter element, F i g. 3 shows a perspective partial view of an embodiment with further grooves across the U-shaped grooves and F i g. 4 is a partial perspective view of a Glass fiber mat with U-shaped grooves and transverse grooves as well as slots.

In der Zeichnung, insbesondere in F i g. 4, ist ein Teil einer Matte 10 aus harzgebundenem Glasfasermaterial veranschaulicht, deren Oberfläche parallel zur Längsrichtung verlaufende eingeschnittene Rillen 12 aufweist. In the drawing, in particular in FIG. 4, is part of a mat 10 illustrated made of resin-bonded fiberglass material, the surface of which is parallel has incised grooves 12 extending to the longitudinal direction.

Diese Rillen werden durch ein umlaufendes Schneidwerkzeug 22 hergestellt, das in gestrichelten Linien in F i g. 1 angedeutet ist und mehrere im Abstand angeordnete umlaufende Schneidmesser 24 auf einer umlaufenden Welle 26 aufweist. These grooves are made by a rotating cutting tool 22, that in dashed lines in FIG. 1 is indicated and several spaced apart having rotating cutting knife 24 on a rotating shaft 26.

Der untere Teil der Matte 10 ist mit im Parallelabstand angeordneten Schlitzen 28 versehen, die vorzugsweise unterhalb der Stege 20 und zwischen der geneigten Seitenwand 14 der einen Rille und der Seitenwand 16 einer benachbarten Rille liegen. Diese Schlitze 28 erstrecken sich nach innen etwas über die Höhe der Bodenteile der Rillen 12 hinaus. Die Herstellung dieser Schlitze 28 erfolgt durch entsprechende Schlitzwerkzeuge, beispielsweise Rasiermesser, die man gleichzeitig mit den umlaufenden Schneidwerkzeugen 22 verwenden kann. The lower part of the mat 10 is arranged with parallel spacing Slits 28 are provided, which are preferably below the webs 20 and between the inclined side wall 14 of one groove and the side wall 16 of an adjacent Lying groove. These slots 28 extend inward slightly over the height of the Bottom parts of the grooves 12 also. These slots 28 are produced by corresponding slitting tools, for example razors, which you can use at the same time with the rotating cutting tools 22 can use.

Nach der Fertigung der Rillen und der Schlitze wird die Matte 10 in entsprechende Längen zur Befestigung auf einer Tragkonstruktion, beispielsweise einer gelochten Metallhülse 30 (F i g. 2) zerschnitten. After the grooves and slots have been made, the mat 10 in appropriate lengths for attachment to a supporting structure, for example a perforated metal sleeve 30 (Fig. 2) cut.

In dieser montierten Lage nehmen die Seitenwände 14 und 16 der Rillen 12 Stellungen ein, in denen sie im wesentlichen senkrecht zu ihren entsprechenden Grundflächen 18 stehen, so daß die Rillen 12 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt annehmen.In this assembled position, the side walls 14 and 16 take the grooves 12 positions in which they are essentially perpendicular to their respective Base areas 18 are so that the grooves 12 are substantially rectangular Assume cross-section.

Außerdem öffnen sich im zusammengebauten Zustand die Schlitze 28-und nehmen einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt an.In addition, the slots 28 and 28 open in the assembled state assume a substantially V-shaped cross-section.

Durch die Rillen und die Schlitze kann die Matte 10 leicht und einfach auf einen Innenzylinder gewickelt werden, ohne daß unzulässige Kräfte auf das Fasermaterial übertragen werden. Die Anordnung stellt auch sicher, daß die wirksame Dicke des fertigen Kernes im wesentlichen an allen Stellen gleich ist. Due to the grooves and the slots, the mat 10 can be easily and simply be wound on an inner cylinder without undue forces on the fiber material be transmitted. The arrangement also ensures that the effective thickness of the finished core is essentially the same at all points.

In bevorzugter Weise kann die harzgebundene Glasfasermatte einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 140 X 10-5 cm aufweisen, wobei die Fasern parallel zueinander orientiert sind. Diese Faserorientierung ist wichtig. Da die Rillen 12 parallel zu den Fasern ausgebildet sind, wird beim Herstellen der Rillen die durchschnittliche Länge der Fasern nicht wesentlich eingeschnitten und damit gekürzt. Durch die Faserorientierung wird auch die Fertigung erleichtert. Die Stege 20 zwischen den Rillen 12 zeigen eine erhebliche Druck- und Verschleißfestigkeit. Preferably, the resin-bonded fiberglass mat can be average fiber diameter of 140 X 10-5 cm, the fibers are oriented parallel to each other. This fiber orientation is important. Since the Grooves 12 are formed parallel to the fibers, when making the grooves the average length of the fibers is not significantly cut and therefore shortened. The fiber orientation also facilitates production. The bridges 20 between the grooves 12 show a considerable resistance to pressure and wear.

F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Schlitze auf der Unterseite der MattelO' fehlen. Diese Schlitze sind nämlich bei verschiedenen Anwendungsfällen unnötig, um die Matte in eine zylindrische Form zu biegen, wie dies bereits erläutert wurde. F i g. 3 shows a further embodiment in which the slots on the underside of the MattelO 'are missing. Namely, these slots are at different Use cases unnecessary to bend the mat into a cylindrical shape, such as this has already been explained.

F i g. 4 zeigt eine weitere Abwandlung, wobei die harzgebundene Glasfasermatte 10' zu einer besonderen Dichte und Dicke zusammengepreßt und gebunden ist. Hierzu hat als Bindemittel ein Phenol-Formaldehyd Verwendung gefunden. Jede Rille 12' weist ein Paar entgegengesetzt geneigter Seitenwände 14' und 16' auf, zwischen denen sich jeweils ein stehengebliebener Teil des Glasfasermaterials von etwa kegelstumpfförmigem Querschnitt mit einem oberen Steg20' befindet. Darüber hinaus ist die Matte 10' mit parallelen Rillen 21 versehen, die sich quer zur Matte und senkrecht zu den Rillen 12' erstrecken. F i g. 4 shows a further modification, the resin-bonded glass fiber mat 10 'is compressed and bonded to a particular density and thickness. For this a phenol-formaldehyde has been used as a binder. Each groove 12 'has a pair of oppositely inclined side walls 14 'and 16' between which in each case a remaining part of the glass fiber material of approximately frustoconical shape Cross-section with an upper web 20 'is located. In addition, the mat is 10 ' provided with parallel grooves 21 which are transverse to the mat and perpendicular to the Extending grooves 12 '.

Jede Rille 21 zeigt ein Paar gegenüberliegender Seitenwände 21' und 22" sowie eine Grundfläche 21"'.Each groove 21 shows a pair of opposing side walls 21 'and 22 "and a base area 21" '.

Die Rillen 12' werden vorzugsweise in einem Arbeitsgang hergestellt, während man die Rillen 21 in einem nachfolgenden Arbeitsgang ausbildet. Die Tiefe der Rillen 12' und 21 liegt in der Regel im Bereich von 6,3 bis 14,3 mm. The grooves 12 'are preferably produced in one operation, while the grooves 21 are formed in a subsequent operation. The depth of the grooves 12 'and 21 is typically in the range of 6.3 to 14.3 mm.

Auch hier nimmt die Matte 10' im zusammengebauten Zustand wieder eine zylindrische Form an, wobei die Seitenwände 14' und 16' der Rillen 12' nebeneinanderliegen und die Stege 20' jeweils einen durchlaufenden Ring bilden. Auch in der zusammengebauten Form stehen die von den entsprechenden Stegen20' gebildeten Ringe im Abstand durch die Rille 21 getrennt. Here too, the mat takes 10 'again in the assembled state a cylindrical shape with the side walls 14 'and 16' of the grooves 12 'juxtaposed and the webs 20 'each form a continuous ring. Even in the assembled Shape, the rings formed by the corresponding webs 20 'protrude at a distance the groove 21 separated.

Durch das erwähnte erfindungsgemäße Verfahren lassen sich die Fertigungskosten erheblich gegenüber bekannten Herstellungsverfahren senken, da eine einfach herstellbare Glasfasermatte Verwendung finden kann. Darüber hinaus werden nur wenige und einfache Werkzeuge benötigt. The manufacturing costs can be reduced by the aforementioned method according to the invention considerably lower compared to known manufacturing processes, since an easy to manufacture Fiberglass mat can be used. In addition, it will be few and simple Tools needed.

Claims

Claims: 1. A method for producing a hollow cylindrical Filter element made of flat glass fiber mat, the surface of which is parallel to the longitudinal axis has lying incised grooves, d a -characterized in that a resin-bonded Glass fiber mat with inward-facing grooves bent to form a cylinder will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the grooves with a substantially U-shaped cross-section parallel to the flat glass fiber mat cut in the direction of the grain.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that on the surface of the fiberglass mat facing away from the grooves, the areas between the grooves are provided with slits parallel to the grain.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that across to cut further parallel grooves (21) into the U-shaped grooves will.

Considered publications: German Patent Specifications No. 809 797, 972 747; U.S. Patent Nos. 3,050,193, 3,061,107.