CH615101A5

CH615101A5 -

Info

Publication number: CH615101A5
Application number: CH1497073A
Authority: CH
Inventors: David Boris Pall; Sidney Krakauer
Original assignee: Pall Corp
Priority date: 1972-10-27
Filing date: 1973-10-23
Publication date: 1980-01-15
Also published as: FR2204441B1; US3850813A; IT994789B; GB1437462A; DE2353610B2; DE2353610A1; DE2353610C3; FR2204441A1

Description

so Die Erfindung bezieht sich auf ein Endstück für ein rohrförmiges Element mit mindestens einer Umfangsnut zur Aufnahme eines Dichtungselementes. s Die Herstellung von Endstücken dieser Art bringt Schwierigkeiten mit sich, die hohe Herstellungskosten zur Folge ha-35 ben. Die Schwierigkeiten werden erhöht und die Kosten vervielfacht, wenn die erforderlichen Umfangsnuten frei von Gräten und Trennfugen sein sollen, was erforderlich ist, wenn das Dichtungselement den Durchlass von Bakterien und anderen Mikroorganismen in Gassystemen verhindern soll. Endstücke 40 mit Nuten ohne Gräte oder Trennfugen herzustellen ist durch Kunststofformverfahren nicht möglich, da das Teil nicht aus der Form herausnehmbar ist. Auch eine sorgfältig gebaute und gut unterhaltene Form liefert Kunststoffteile mit Gräten oder Trennfugen, die mit blossem Auge nicht erkennbar sind. 45 Ein solcher Grat oder eine solche Trennfuge kann jedoch für ein Lecken ausreichen, wenn das nachgiebige Dichtungsglied montiert ist. Der Leckweg kann gross genug sein, um Bakterien, die die Grösse von 0,2 fim Besitzen, durchzulassen. Ferner tritt beim Gebrauch der Form Verschleiss auf, welcher so das Entstehen von Gräten oder Fugen erhöht. Häufig ist es erwünscht, zwei oder mehr Umfangsnuten für zwei Dichtungselemente vorzusehen, um eine bessere Sicherung gegen Lek-ken und Durchtreten von Mikroorganismen zu erreichen, was jedoch meist die Schwierigkeiten und die Herstellungskosten 55 erhöht.

Solche Endstücke werden vielfach in Verbindung mit Filterelementen verwendet, bei welchen ein Fluidstrom von der einen Seite der Filterschicht durch diese hindurch zur anderen • Seite fliesst, wenn das Filtrat abgesaugt wird. Dabei strömt 60 das gesamte Medium z. B. von aussen nach innen durch die Filterschicht hindurch. Filterelemente dieser Art können z. B. durch Falten eines Filtermaterials in die Gestalt eines Rohres oder Zylinders hergestellt werden, wobei allenfalls die Stirnenden in einem Saum zusammengefasst und/oder durch Zu-65 sammenkleben abgedichtet werden. Die Stirnenden des Filterelementes werden dann durch mit ihnen verklebte oder verschweisste Flanschmittel verschlossen. Solche Filterelemente sind z. B. im US-Patent 3 457 339 beschrieben.

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Die zugehörigen Flanschmittel sind gewöhnlich mit peripheren axial orientierten Abschnitten versehen, durch deren Innenwand die Enden des f ilterelementes eingefasst und festgehalten sind. Mindestens eines der beiden Flanschmittel ist mit einer Durchtrittsöffnung versehen. Die Flanschmittel sind normalerweise mit einer oder mehreren Umfangsnuten auf ihrer Stirnseite und/oder an einer Aussenwand versehen, wobei jede Umfangsnut ein Dichtelement, z. B. einen Dichtungsring, von O- oder U-förmigem oder auch anders gestaltetem Querschnitt enthält, um einen dichten Sitz an einem Rohrverbindungsstück zu gewährleisten. Solche Filterelemente erweisen sich, vor allem wegen den Anschluss- bzw. Dichtungsgliedern an den Flanschmitteln, im Betrieb als unpraktisch.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Endstückes für ein rohrförmiges Element, das sich rationell herstellen lässt und insbesondere für den Anschluss von Filterelementen der beschriebenen Art eignet.

Das erfindungsgemässe Endstück, welches die angeführten Nachteile zu vermeiden ermöglicht, ist nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines aus drei ringförmigen Teilen zusammengesetzten Endstückes,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des Endstückes, bei der die beiden äusseren Teile ringförmig und das innere Teil scheibenförmig gestaltet sind, so dass ein geschlossenes Endstück gebildet ist; z. B. um das eine Ende eines rohrförmigen Elementes zu begrenzen,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des Endstückes, bei der die ringförmigen Teile mit einem Flansch verbunden sind, an welchem ein Filterelement angeklebt ist,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform des Endstückes mit einem inneren Stützteil, der das Kriechen der Kunststoffringe während einer Wärmebehandlung, wie z. B. dem Sterilisieren eines Gegenstandes vor dem Gebrauch zwecks Entfernens von Bakterien oder sonstigen Organismen, wie Hefepilz, unterbindet und

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine fünfte Ausführungsform des Endstückes mit einem abgewandelten inneren Stützteil.

Ein Endstück gemäss den Fig. 1 und 2 umfasst einen Aus-senring 2, einen Innenring 3 und einen Zwischenring 4. Alle Ringe bestehen aus einem thermoplastischen Harz, wie Polypropylen, und sind an einem Ende A miteinander zusammen-geschweisst. Der Ring 2 endet axial in einer Stirnfläche 5 und trägt einen Umfangsflansch 7. Der Ring 4 endet axial in einer Stirnfläche 8 und trägt einen Bund 9 und einen Umfangsflansch 10. Der Ring 3 endet axial in einer Stirnfläche 11 und trägt einen Bund 12 und einen Umfangsflansch 13. Die Um-fangsflansche 10 und 13 der Ringe 4 und 3 bilden die Seitenwände einer Umfangsnut 14 und der Bund 12 deren Nutengrund. Die Umfangsflansche 10 und 7 der Ringe 4 und 2 bilden die Seitenwände einer Umfangsnut 15 und der Bund 9 deren Nutengrund. Jede Nut ist zur Aufnahme eines O-Ringes gestaltet. Die O-Ringe sind in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt. Der Flansch 7 des Ringes 2 trägt zwei auskragende Abschnitte 16,17. Die Innenwand 18 des Innenringes 3 begrenzt einen Durchgang 20 durch das Endstück. Die Stirnflächen 5, 8 und 11, welche miteinander schmelzverschweisst sind, bilden eine Endfläche am Ende A des Endstückes, während die obere Stirnfläche 19 des Innenringes 3 die Oberfläche am anderen Ende B des Endstückes bildet.

Das Endstück gemäss den Fig. 1 und 2 kann, wie in Fig. 4 gezeigt, vorteilhaft mit dem Flanschhals 42 des Flansches 26 zur Halterung eines Filterelementes am Ende A so verklebt werden, weil dies die Stirnseite ist, wo auch die Stirnseiten der Ringe 2 bis 4 miteinander verklebt sind. Das Endstück kann auch am Ende B mit einem dem Flansch 26 entsprechenden Element verklebt werden, um z. B. ein Filterelement wie in Fig. 4 gezeigt anzuschliessen. Die Ringe 2 bis 4 sind nicht im Bereich der Nuten 14, 15 verschmolzen oder verklebt, um ein Wölben oder Verziehen der ebenen Umfangsflansche 10,13 und der Nutengründe zu vermeiden. Der Durchgang 20 ist leicht konisch gezeigt, muss jedoch nicht notwendig diese Gestalt haben. Er kann auch zylindrisch sein. Die drei Ringe 2 bis 4, welche das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Endstück bilden, können am Ende A für sich allein durch einen beliebigen Klebevorgang zusammengehalten sein, z. B. unter Verwendung eines Klebstoffes, durch Schmelz-schweissen oder durch Kleben unter Zuhilfenahme eines Lösungsmittels. Sie können jedoch, wenn der Klebevorgang gleichzeitig mit dem Befestigen eines Flansches z. B. an einem Filterrohr erfolgen soll, auch anlässlich dieses einzigen Arbeitsganges miteinander verbunden werden.

Um den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Aufbau zu erzielen, können die Ringe 2 bis 4 beim Zusammenbau miteinander verklebt und der Flanschring des Filterelementes gleichzeitig durch Schmelzschweissen an die Stirnflächen 5, 8 und 11 angeschlossen werden, wobei die im US-Patent 3 457 339 beschriebene Verfahrensweise angewendet werden kann. Die genannten Stirnflächen können in einen Zustand mit einer solchen Viskosität gebracht werden, dass das Kunststoffmaterial der Ringe 2 bis 4 direkt in die Stirnseite eines darauf aufgesetzten Filterblattes eindringen kann. Während die Stirnflächen des Endstückes erwärmt werden, können die übrigen Abschnitte des Endstückes auf eine Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Materials gekühlt werden. Nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials des Endstückes besteht eine zusammenhängende dichte Matrix des Endstückmaterials in den Poren am Rand des Filterblattes, wodurch das Filterblatt mit dem Endstück dicht verschweisst wird. Die ausserhalb des Erweichungsbereiches der Stirnflächen 5, 8, 11 der Ringe 2, 4 und 3 liegenden Abschnitte werden nicht verklebt und brauchen auch nicht verklebt zu sein, da eine allfällig zwischen ihnen liegende Öffnung jeweils durch die Verschweissung der genannten Stirnenden gegenüber dem Filterblatt abgedichtet wäre. Dadurch, dass die ausserhalb der Schweissstelle liegenden Endstückabschnitte nicht weich gemacht oder geschmolzen werden, besteht keine Möglichkeit einer Verformung oder der Bildung von anderen Unregelmässigkeiten in diesen Abschnitten. Daher kann jeder Teil des Endstückes einzeln so vorgeformt werden, wie er schliesslich am fertigen Stück vorliegen soll.

Das in Fig. 3 gezeigte Endstück ist ähnlich wie dasjenige in Fig. 1 und 2 gezeigte ausgebildet, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Jedoch ist das innerste Bauteil 21 nicht ein Ring, sondern besitzt die Gestalt einer mit einem Rohrstück 21 versehenen Deckscheibe 22, wodurch dieses Endstück keinen Durchgang aufweist. Ein solches Endstück bildet somit bei Verwendung mit einem Filterelement nach Fig. 4 ein Abschlussstück, da eine Medienströmung nun nicht durch das Endstück hindurch, sondern nur über das Filterelement stattfinden kann. Es versteht sich, dass in diesem Falle der Deckelflansch 27 mit einer Zutrittsöffnung (nicht gezeigt) versehen sein muss.

Es ist möglich und in vielen Anwendungsfällen äusserst praktisch, Endstücke 1 nach Fig. 2 mit dem Flansch 42 von einem standardisierten Flansch 26 zu verbinden und auf diesen dann ein Filterelement 25 aufzusetzen. Dieses Vorgehen

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minimalisiert die Lagerhaltung, indem eine grosse Anzahl unterschiedlich geformter Endstücke wahlweise mit entsprechenden Filterelementen verbunden werden kann. Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 dargestellt. Das Filterelement 25 enthält ein mit Öffnungen 24 versehenes Futterrohr 40, das end-stückseitig gegen den mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 20' versehenen Flanschteller 29 des Flansches 26 und auf der gegenüberliegenden Seite durch einen Deckelflansch 27 abgeschlossen ist. Flansch 26 sowie Deckelflansch 27 weisen je einen Flanschring 38 bzw. 39 auf, welche Flanschringe das Filterelement 25 in einer Führung 41 halten.

Das gemäss Fig. 5 aufgebaute Endstück 1 enthält zwischen dem Innenring 3 und dem Zwischenring 4 einen rostfreien Stahlring 50. Der Stahlring ist radial innerhalb der beiden Nuten 14, 15 angeordnet und dient zu deren inneren Abstüt-zung. Der Stahlring ist durch die Schweissverbindung zwischen den Ringen 2 und 4 am Ende A, an dem der Flansch 26 angeschweisst werden kann, fest an seinem Platz gehalten. Der Aussenring 2 besitzt einen Umfangsflansch 7, der Zwischenring 4 besitzt einen Umfangsflansch 10 und der Innenring 3 besitzt einen Umfangsflansch 13, wobei diese Umfangsflan-schen zwischen sich die Nuten 14 und 15 bilden. Alle drei Ringe sind an ihren Stirnflächen 5, 8, 11 mit einem Flanschring 26 gemäss Fig. 4 verklebbar. Der Satz aus den drei Ringen 2 bis 4 kann im voraus fertiggestellt und dann mit dem Flansch 26 verbunden werden. Wahlweise können alle drei Ringe 2, 3, 4 und der Flansch 26 gleichzeitig miteinander verklebt werden.

Der Flansch 26 und der Deckelflansch 27 besitzen gegen-einandergewandte periphere axial orientierte Flanschringe 38, 39, an welchen das Filterelement 25 an Führungen 41 geklebt oder nach dem Verfahren gemäss US-Patent 3 457 339 befestigt ist.

Obschon sich thermoplastische Harze besonders als Material für die Ringe des zusammengesetzten Endstückes eignen, ist seine Neigung zum Kriechen oder mangelnde Mass-haltigkeit bei Temperaturen, die sich der Erweichungstemperatur nähern, insbesondere unter dem Andruck der in die Umfangsnuten eingesetzten O-Ringe, nachteilig. Solche Änderungen der Abmessungen können durch eine innere Abstüt-zung in Gestalt eines Ringes aus Metall oder einem nichtthermoplastischen Kunststoff ähnlich dem Stahlring 50 vermindert oder verhütet werden. Der Stützring kann in der Endstückbohrung oder, wie in Fig. 5 gezeigt, zwischen zwei Endstückringen angeordnet sein.

Das zusammengesetzte Endstück nach Fig. 6 enthält einen auf der Bohrungswand des Innenringes 3 aufgeklebten rostfreien Stahlring 51. Der Stahlring 51 erstreckt sich über die ganze Länge des Durchganges 20 und dient der inneren AbStützung der Ringe 2 bis 4, radial innerhalb der Nuten 14,15 und dem Flansch 7.

Der Bohrungsdurchmesser des innersten Ringes und die Bauhöhe der Ringe kann entsprechend den Dimensionen des aufzunehmenden Filterelementes frei gewählt werden.

Durch entsprechende Wahl der Ausbildung der Einzelteile ist es möglich, Endstücke nach der Erfindung für jede Art von rohrförmigen Filterelementen bereitzustellen. Die Teile werden so ausgewählt, dass sie im zusammengesetzten Zustand ein Endstück mit der gewünschten Anzahl von Umfangsnuten bilden, die an die Gestalt des aufzunehmenden rohrförmigen Filterelementes angepasst sind. Normalerweise haben die Filterelemente zylindrische Gestalt. Die Endstücke können jedoch auch so ausgebildet werden, dass sie mit Filterelementen jeden beliebigen Querschnitts verbunden werden können, einschliesslich glatten, gefalteten und gewellten, dreieckigen, quadratischen, rechteckigen, elliptischen und vieleckigen Querschnitten.

Die Grösse und Gestalt der Wellungen im Fall eines ge4

wellten Filterelementes sind unwesentlich und ebenso das thermoplastische Material, aus dem das Filterelement und die Flanschteile 26, 27 hergestellt sind, sofern die gewünschte Verkleb- bzw. Verschweissbarkeit gewährleistet ist.

5 Das erfindungsgemässe Endstück ist zusammen mit Filterelementen aus jedem beliebigen Filtermaterial verwendbar. Wenn das Filtermaterial ungenügende Steifigkeit zum Selbsttragen hat, kann das Filterelement durch ein zentrales Stützteil wie z. B. eine Feder oder ein steifes Rohr aus Metall oder io Kunststoff mit Perforationen ausgesteift werden. In einem solchen Fall ist es gewöhnlich erwünscht, dass das Stützteil über die ganze Länge des rohrförmigen Filterelementes reicht, so dass die Ränder des Filterelementes durch die Flansche 26, 27 gefangen sind. Das Endstück kann mit vorspringenden 15 oder zurückversetzten Bereichen in den Oberflächen seiner Aufbauteile versehen sein, um die Gestalterfordernisse an den Enden der Filterabstützung und den Falten oder Wellen des Filterelementes zu erfüllen.

So ist das Endstück zusammen mit Filterelementen aus je-20 dem porösen Schichtmaterial verwendbar, dessen Poren sich von einer Stirnfläche zur anderen Stirnfläche des Schichtmaterials erstrecken. Es können eine oder mehrere, dicht nebeneinander angeordnete oder sogar miteinander verklebte oder im Abstand voneinander angeordnete Schichten gleicher oder 25 variierender Porosität verwendet werden. Ein bevorzugtes Grundmaterial ist Papier, das mit Harz getränkt sein kann, weil Papier ein vielseitiges und billiges, fluid-durchlässiges Filtermaterial ist. Das Endstück ist jedoch auch zusammen mit Filterelementen anwendbar, bei welchen als Filtermaterial 30 Folien aus Fasern aller Art einschliesslich Fasern aus synthetischen Harzen, Fasern aus Zellulose und Zellulosederivaten, Fasern aus Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Poly-vinylidenchlorid, Zellulose-Azetat, Zellulose-Azetat-Propio-nat, Viskose-Kunstseite (rayon), Polyacrylnitril, Polymere 35 von Terephthalsäure und Äthylenglykol, Polyamide und Proteinfasern verschiedener Sorten wie Zein und Alginate, Gläser, Asbeste, Kaliumtitanat, Mineralwolle, Polystyrol, Gummi, Kasein, Hanf, Jute, Leinen, Baumwolle, Seide, Wolle und Mohair. Ferner sind auch Textilgewebe und gewebte und un-40 gewebte Faserschichten aller Art wie Filze, Matten oder dergleichen aus Fasermaterialien als Filtermaterial verwendbar.

Das Filterschichtmaterial der Filterelemente kann mit einem synthetischen Harz oder Zellulosederivaten imprägniert sein, um die Festigkeit und den Widerstand gegen Verschleiss 45 durch das zu filtrierende Fluid zu erhöhen. Die Imprägniermittel können flüssig sein und durch Polymerisieren, Verketten oder dergleichen verfestigt werden. Sie können ferner feste Form besitzen und aus einer Lösung in einem inerten Lösungsmittel oder als Schmelze auf die Unterlage aufge-50 bracht werden. Repräsentative Imprägnierharze sind Phenol-Formaldehyd-Harze, Harnstofformaldehyd-Harze, Melamin-formaldehyd-Harze, Polyester-Harze und Polyepoxid-Harze. Die Endstücke sind insbesondere auf mikroporöse Filterelemente anwendbar. Mikroporöse Filterelemente haben defini-55 tionsgemäss eine Durchschnittsporengrösse von weniger als 5 um, vorzugsweise eine Durchschnittsporengrösse von weniger als 0,5 um. Es gibt keine untere Grenze der Porengrösse der mikroporösen Filter ausser dem übermässigen Druck, der zum Hindurchleiten von Fluid durch den Filter notwendig 60 wird, und einer unzweckmässig geringen Durchflussmenge sowie einem schnellen Verstopfen. Es wurde festgestellt, dass bei praktischen Anwendungen mikroporöse Filter mit einer Durchschnittsporengrösse von bis herab zu 0,02 fim und sogar noch weniger mit einem erfindungsgemässen Endstück 65 versehen werden können.

Die Tiefe oder Stärke der mikroporösen Faserfilter ist nicht kritisch. Ein starker Filter arbeitet wirksam, sollte jedoch nicht einen zu grossen Druckabfall verursachen.

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Ein bevorzugter mikroporöser Filter wird aus einem porösen Grundmaterial wie Papier mit verhältnismässig grossen Poren hergestellt, wobei darin oder an der Oberfläche ein vereinzeltes Material in einem Ausmass abgelagert ist, um den Durchschnittsdurchmesser der Poren auf weniger als 1 fxm zu verringern, während das Lücken- oder Porenvolumen in dem mikroporösen Bereich oberhalb von 75% gehalten wird, wie in den US-Patenten 3 238 056; 3 246 767; 3 353 682; 3 407 252; 3 573 158 und 3 591 010 beschrieben ist. Das vereinzelte Material, das z. B. von Fasern oder feinstrukturierten Körnern gebildet sein kann, bildet eine Suspension in einem Fluid und wird daraus auf der Oberfläche des porösen Grundmaterials abgetragen. Das vereinzelte Material kann von einer Art und Grösse oder von zwei oder mehr Arten und Grössen sein, die alle in der Suspension enthalten sind. Die gewünschte Verringerung des Porendurchmessers des Grundmaterials wird durch Verändern der Grösse und der Menge des abgelagerten vereinzelten Materials erhalten, wobei unterschiedliche Grössen an verschiedenen Punkten gemischt werden können. Ein bevorzugter mikroporöser Filter ist gemäss dem US-Patent 3 246 767 erstellt. Er weist ein poröses Grundmaterial mit darauf aufgebrachter anhaftender mikroporöser Schicht auf, die ein Fasermaterial enthält, von dem ein Faseranteil aus dem porösen Grundmaterial unter einem Winkel von mehr als 30° herausragt. Die mikroporöse Schicht hat eine Durchschnittsporengrösse von weniger als 1 um und ein Porenvolumen von mindestens 75%. Der Faserabstand und die Faserwinkellage bezüglich des Grundmaterials über die gesamte mikroporöse Schicht werden durch Querschnittsuntersuchung bei ausreichender Vergrösserung mittels eines gewöhnlichen Mikroskops oder eines Elektronenmikroskops festgestellt. Die Winkellage der Fasern ist entscheidend massgebend für das grosse Porenvolumen und die geringe Porengrösse, die charakteristisch für diese mikroskopischen Filter ist.

Die konzentrisch ineinanderliegenden Teile des erfin-dungsgemässen Endstückes können in der Gestalt den jeweiligen Filterelementen und Filteranordnungen angepasst sein. In Fällen, wo mehrere Filterelemente hintereinander zur Bildung einer Filterbatterie miteinander verbunden sind, wird ein Endstück mit einer Durchtrittsöffnung 20 verwendet. Die Ringteile sind dann konzentrisch zueinander angeordnet, um einen rohrförmigen Aufbau zu erzielen. Die einzelnen Ringe des zusammengesetzten Endstückes sollten so gestaltet sein, dass sie eng aneinanderliegend ineinandergeschachtelt werden können, obwohl dies an sich nicht notwendig ist, um das Ineinanderschachteln und Zusammenheften zu einem einzigen Endteil zu ermöglichen. Zwischenräume zwischen benachbarten Teilen können durch Kleben oder Schmelzschweissen beseitigt oder ausgefüllt werden. Wenn die Teile dicht gepackt ineinandergesteckt sind, kann das aus ihnen gebildete Teil sogar vor dem Verkleben als Einheit gehandhabt werden. Wie bereits erwähnt, können die Teile vor oder nach dem Verkleben mit einem rohrförmigen Filterelement zu einem einheit-5 liehen Stück miteinander verklebt werden.

Die Teile können aus jedem in die gewünschte Gestalt giessbaren oder formbaren Material bestehen. Es können formbare oder giessbare Metalle wie niedrig- und hochschmelzende Legierungen verwendet werden, z. B. Blei und Bleile-10 gierungen, wie Blei-Antimon, Blei-Antimon-, Blei-Zinn- und Blei-Kadmium-Legierungen, Magnesiumlegierungen, wie Ma-gnesium-Mangan- und Magnesium-Aluminium-Legierungen und Zink-Kupfer-Legierungen.

Zweckmässig sind ferner in der Wärme aushärtende und 15 thermoplastische Kunstharze. Teile aus in der Wärme aushärtenden Harzen können in einem Zwischenstadium der Poly-merisierung zusammengebaut und während des Verklebens voll ausgehärtet werden. Beispiele solcher Harze sind Phenol-. Formaldehyd-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Poly-20 ester-Harze, Epoxy-Harze und Kumaron-Inden-Harze. Wenn die Teile nach dem Formen ausgehärtet sind, können sie mittels eines Klebstoffes verbunden werden.

Thermoplastische Harze sind besonders geeignet, weil sie verflüssigt und gemäss dem Verfahren nach US-Patent 25 3 457 339 miteinander verklebt werden können. Wie bei Kunststoffen bekannt, haben die meisten Thermoplaste einen grossen Temperaturbereich, in dem sie erweicht werden können. Erst nach dem Erwärmen des thermoplastischen Materials auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes 30 wird das Material flüssig. Demgemäss können die Teile zum Formen des Endstückes aus jedem viskosen oder z. B. durch Erwärmen über den maximalen Erweichungspunkt hinaus verflüssigbaren thermoplastischen Harz hergestellt werden. Wenn ein ultrafeines Filtermaterial, d. h. ein Filtermaterial mit einer 35 Durchschnittsporengrösse kleiner als 5 /im beim Filterelement verwendet wird, wird vorteilhaft ein thermoplastisches Material für das Endstück benützt, das auf eine geringe Viskosität, vorzugsweise weniger als 50 Centipoise, gebracht werden kann oder besitzt, um zu gewährleisten, dass das Harz 40 in die Poren des Filtermaterials eindringen und somit eine Abdichtung schaffen kann. Das Harz für die Endstücke kann ausschliesslich oder mit üblichen Füllstoffen und/oder Pigmenten und/oder in Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel verwendet werden. Typische Harze sind mit ihrem Er-45 weichungsbereich und ihrer Verflüssigungstemperatur in der folgenden Tabelle angegeben. Die Verflüssigungstemperatur der angegebenen Harze verändert sich mit dem Molekulargewicht der Harze, und der Erweichungsbereich für jedes Harz gilt für die verbreitetste Form des betreffenden Harzes.

Tabelle

Name

Erweichungspunkt

Verflüssigungspunkt

Polyäthylen

Polypropylen

Polyisobutylen

Polystyrol

Polyamid (Nylon)

Zelluloseacetat

Äthylzellulose

Zelluloseacetatbutyrat

Copolymere von Vinylchlorid und

Vinylacetat

Polyvinylchlorid etwa 105 °C 141—160°C

88—110°C 232-251°C 46—110°C 99—132°C 60-121°C

60-66°C 121—177°C

(variiert mit Platifizierer)

über 110—115°C über160°C über179°C über110°C über 251 °C über110°C über 133°C über121°C

über 66°C über 149°C

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Tabelle I (Fortsetzung)

Name

Erweichungspunkt

Verflüssigungspunkt

Polyvinyliden (Saran) Vinylidenchlorid

— Vinylchlorid (90-100)

— Copolymer (Saran) Polyvinylbutyral Polytrifluorchloräthylen (Kel-F)

Polymethylmethacrylat Synthetische Gummis, wie Hartgummi

38—163°C 110-138°C

60—70°C 174—300°C abhängig vom Molekulargewicht 60—110°C 66-88°C

über 163 °C über 138°C

über 70°C abhängig vom Molekulargewicht

über110°C über 88°C

Zusätzlich zu den angegebenen Materialien können andere thermoplastische Materialien wie Lignin-Sulfonat-Harze, Ter-pen-Harze und dergleichen verwendet werden. Die Bezeichnung «thermoplastisch» wird deshalb in dieser Beschreibung sowohl für thermoplastische Harze als auch flüssige Harze verwendet, die zu einem festen Polymer polymerisiert werden können.

Wie gesagt, können die Teile der Filterelemente aus irgendeinem thermoplastischen Material gefertigt werden. Wenn jedoch das Material für das Endstück mit dem Filtermaterial übereinstimmt, ist die zwischen dem Endstück und den Anschlussenden des Filters gebildete Dichtung besonders gut.

Da niemals zwei Materialien genau die gleiche chemische Resistenz gegenüber allen zu filtrierenden Medien haben, hat sich als wünschenswert erwiesen, heissgesiegelte Filterma-terialen, innere Kernstützen und Endstücke aus im wesentlichen dem gleichen thermoplastischen Material unter Be-. rücksichtigung von Korrosionsbedingungen zu verwenden 20 oder wenn die Verschmutzung des Filtermaterials, des Kerns und/oder des Endstückes durch das zu filtrierende Medium ein Problem darstellt. Wenn z. B. ein korrosives Fluid zu filtrieren ist, werden der innere Stützteil oder der Kern, das Filtermaterial und das Endstück gänzlich aus thermoplasti-25 sehen Harzen, wie Polyäthylen oder Polypropylen, oder aus einem der oben angegebenen thermoplastischen Materialien bestehen, wobei das Filtermaterial heissgesiegelt werden kann. Ein aus einem einzigen Material bestehendes Filterelement ist widerstandsfähig gegen den Angriff einer grossen Anzahl 30 von Reaktionsmitteln, und es ist deshalb vielseitiger verwendbar als ein Filterelement mit einer zweiten Materialkomponente, welche den Anwendungsbereich einschränkt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Endstück für ein rohrförmiges Element mit mindestens einer Umfangsnut (14, 15) zur Aufnahme eines Dichtungselementes, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl koaxial angeordneter, aneinander anliegender Teile (2, 3, 4) zu einer Einheit miteinander verbunden sind, dass ein Umfangsflansch (13, 10) an zweien (3, 4) dieser Teile die Seitenwände, und ein peripherer Bund (12, 9) dieser beiden Teile den Grund je einer Umfangsnut (14,15) bilden, dass die Gesamtzahl der Teile (2, 3, 4) mindestens gleich der Anzahl der Umfangs-nuten (14,15) plus eins ist, dass der an der Einheit zuäusserst liegende Teil ein erster Ring (2) ist und dass die zu einer Einheit miteinander verbundenen Teile (2, 3, 4) in einer gemeinsamen Endfläche (A) enden, welche als Verbindungsfläche für den Anschluss an ein rohrförmiges Filterelement bestimmt ist.
2. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Endfläche (B) am anderen, der erstgenannten Endfläche (A) gegenüberliegenden axialen Ende des Endstückes vorhanden ist, welche als Verbindungsfläche für den Anschluss eines zweiten rohrförmigen Elementes bestimmt ist.
3. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus zwei koaxialen Teilen (2, 3) gebildet ist und eine einzige Umfangsnut (14) aufweist.
4. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es drei koaxiale Teile (2, 3, 4) und zwei Umfangsnuten (14, 15) aufweist.
5. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die koaxialen Teile (2, 3, 4) eng aneinanderliegend ineinandergeschachtelt sind.
6. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die koaxialen Teile (2, 3, 4) mittels eines Klebstoffes miteinander verbunden sind.
7. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die koaxialen Teile (2, 3,4) im Bereich der gemeinsamen Endfläche (A) miteinander verschmolzen sind.
8. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die koaxialen Teile (2, 3, 4) aus einem thermoplastischen Harz bestehen.
9. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Einheit zuinnerstliegende Teil ein zweiter Ring (3) ist.
10. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Einheit zuinnerstliegende Teil ein Rohrstück (21) mit einer mit diesem verbundene Deckscheibe (22)

ist (Fig. 3).
11. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Formstabilität und/oder Mass-haltigkeit der aneinander anliegenden koaxialen Teile (2, 3, 4) ein innerer Stützteil (50, 51) vorgesehen ist.
12. Endstück nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützteil (50, 51) ein Metallring ist.
13. Endstück nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützteil (50) zwischen aneinander anliegenden koaxialen Teilen (3, 4) angeordnet ist.
14. Endstück nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützteil (51) radial innerhalb des zuinnerstliegenden Teils (3) angeordnet ist.
15. Endstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die koaxialen Teile (2, 3, 4) mit der einen Stirnfläche in einer gemeinsamen Endfläche (A) liegen, dass der periphere Durchmesser der Umfangsflansche (7, 10, 13) jedes der koaxialen Teile (2, 3, 4) gleich gross ist und die Grundrissfläche des Endstückes festlegt, dass die eine Stirnfläche eines der Teile (3) eine weitere Endfläche (B) des Endstückes bildet, dass mindestens ein Teil der peripheren Oberfläche jedes der koaxialen Teile (2, 3, 4) einen Teil der peripheren Oberfläche des Endstückes bildet, dass ein Abschnitt (16 bzw. 17) der peripheren Oberfläche von einem der koaxialen Teile (2, 3, 4) radial nach aussen ragt und eine Seitenwand einer Umfangsnut (14 oder 15) bildet, wobei die Umfangsflanschen (7, 10, 13) zweier benachbarter koaxialer Teile (2, 3, 4) die s Seitenbegrerizungen einer Umfangsnut (14 oder 15) bilden, dass ein seitlich an den Umfangsflansch (10 oder 13) von einem (3, 4) der koaxialen Teile angeordneter Bund (9, 12) den Nutengrund bildet und fugenlos am Umfangsflansch (7, 10, 13) des benachbarten Teils (2, 3) anliegt, wobei die ko-10 axialen Teile (2, 3, 4) des Endstückes eine oder mehrere Umfangsnuten (14, 15) mit glatten Seitenwänden und glattem Nutengrund festlegen, und dass die andere Stirnfläche (19) eines der koaxialen Teile (2, 3, 4) die andere Endfläche (B) des Endstückes bildet.

15 16. Verfahren zum Herstellen eines Endstückes gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die koaxial angeordneten, aneinander anliegenden Teile (2, 3, 4) zur Bildung einer Einheit (1) miteinander verbunden werden.
17. Verwendung des Endstückes nach Anspruch 1 als An-20 schlussstück eines Filterelementes (25).
18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (1) an der genannten Endfläche (A) mit einem Flansch (26) verschweisst ist, der eine zentrale Durchtrittsöffnung (20') enthält und einen peripheren,

25 axial orientierten Flanschring (38) aufweist, mit welchem das Filterelement (25) verbunden ist.