DE102009034863A1

DE102009034863A1 - Filter, insbesondere zur Filterung von Sprühnebeln, Herstellungsverfahren für einen solchen Filter und Verwendung des Filters

Info

Publication number: DE102009034863A1
Application number: DE102009034863A
Authority: DE
Inventors: Jens Neumann
Original assignee: Neufilter GmbH
Current assignee: Neufilter GmbH
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2010-10-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Filter (18) und ein für dessen Herstellung vorgesehenes Herstellungsverfahren, wobei der Filter (18) als zur Filterung wirksames Medium ein Papiergelege (12) umfasst und wobei aus dem Papiergelege (12) Filtertaschen (20) gebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter, insbesondere in einer Ausführungsform als Taschenfilter. Taschenfilter sind an sich bekannt und im Sinne einer Einführung der nachfolgend verwendeten Terminologie wird davon ausgegangen, dass der Begriff „Taschenfilter” die Kombination aus einem jeweils zur Filterung wirksamen und zu Taschen geformten Material (Filter/Filtermedium) und einem Strukturelement nach Art eines Rahmens oder dergleichen meint.
Taschenfilter der eingangs genannten Art werden z. B. in Zu- oder Abluftleitungen verwendet, z. B. wenn es darum geht, beim Lackieren entstehenden Sprühnebel durch Absaugen der Raumluft zu reduzieren.
Bei der Filterung von Sprühnebeln ist zudem bekannt, Wände, Decken und/oder Böden mit so genannten Papiergelegefiltern zu verkleiden. Darüber hinaus findet eine Aufnahme der den Sprühnebel bildenden Lacktröpfchen durch entlang einer Wand in großer Oberfläche geführtes zirkulierendes Wasser statt. Zusätzlich ist aber stets auch eine Absaugung des Luftvolumens erforderlich, etwa um den Sprühnebel in Richtung der Wasserwand zu bewegen oder um die Restmenge von in der Umgebungsluft noch verbleibenden Lacktröpfchen zu reduzieren. Dazu hat man bisher auch die eingangs genannten Taschenfilter verwendet, die als Filtermedium ein Vlies aus Glasfaser und/oder Synthetik verwenden.
Derartige Filtermedien haben aber den Nachteil, dass die Standzeit bei der Filterung von Sprühnebeln nur sehr gering ist, weil sich auf der Oberfläche Lacktröpfchen niederschlagen und die Filterwirkung erlischt, sobald die Oberfläche vollständig bedeckt ist. In der Praxis können solche Vliese pro Quadratmeter etwa 0,5 kg Farbe aufnehmen, bis ein Austausch erforderlich ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht entsprechend darin, einen Filter anzugeben, der sich auch bei Filterung von Sprühnebeln durch eine verbesserte Standzeit auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Filter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist ein Filter mit einem zur Filterung wirksamen Papiergelege vorgesehen, wobei aus dem Papiergelege Filtertaschen – nachfolgend als Papiergelegefiltertaschen bezeichnet – gebildet sind.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich bei Papiergelegefiltern aufgrund deren progressiven Aufbaus eine Aufnahmefähigkeit von ca. 7 kg/m² ergibt, d. h. ein Taschenfilter, der ein Papiergelegefilter als Filtermedium verwendet, hat eine gegenüber der Verwendung von Vliesen als Filtermedium mehr als zehnfach erhöhte Standzeit.
Die o. g. Aufgabe wird auch mit einem Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs gelöst. Insoweit ist die Erfindung ein Verfahren zur Erstellung eines Filters der hier und nachfolgend beschriebenen Art, wobei aus einem mehrschichtigen Papiergelege Filtertaschen – Papiergelegefiltertaschen – gebildet werden.
Schließlich betrifft die Erfindung auch einen Filter hier und nachfolgend beschriebenen Art, der nach dem vorstehend skizzierten und nachfolgend weiter erläuterten Verfahren hergestellt wird sowie die Verwendung eines solchen Filters zur Filterung von Sprühnebeln, insbesondere beim Lackieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Filtertaschen – die Papiergelegefiltertaschen durch Vernähen, Verkleben, Verklammern oder dergleichen gebildet sind oder werden. Eine einfache Möglichkeit zur Bildung einer Papiergelegefiltertasche beseht bei einem in Bahnen zur Verfügung stehenden Papiergelege darin, dass ein Bahnabschnitt umgefaltet wird und auch diejenigen freien Seiten, die an die Falz anschließen durch Vernähen, Verkleben, usw. verbunden werden. Für das Vernähen, Verkleben, Verklammern, usw. kann auch vorgesehen sein, dass die jeweilige Verbindung erst hergestellt wird, wenn der Papiergelegefilter mit dem jeweiligen Strukturelement, also einem Rahmen oder dergleichen, kombiniert wird. Dann erfolgt das Bilden der Filtertasche und deren Anbringung am Strukturelement in einem Arbeitsgang.
Zur Bildung der Taschen in einem als Rollenware verfügbaren Papiergelegefilter und/oder zum Kombinieren des Papiergeleges mit dem jeweiligen Strukturelement kommt auch eine Klemmverbindung in Betracht, etwa eine Klemmverbindung, bei der ein zum Klemmen wirksames Element mit einem oder zwei elastischen Schenkeln zum Verbinden zweier Kanten des Papiergeleges bzw. zum Verbinden dieser Kanten und zum gleichzeitigen Fixieren am Strukturelement verwendet wird. Als zum Klemmen wirksames Element kommen eine Schiene mit einem oder zwei elastisch federnden Schenkeln oder kürzere Abschnitte einer solchen Schiene in Betracht.
Weiter bevorzugt ist vorgesehen, dass das zur Filterung wirksame Papiergelege um ein Vlies und/oder eine Stabilisierungsschicht ergänzt ist. Hinsichtlich der Stabilisierungsschicht kommt z. B. ein Kunststoff- oder Metallgitter in Betracht. Die Ergänzung des Papiergeleges um ein Vlies kommt besonders in Richtung der Farbaufnahme hinter oder unter den Papierschichten in Betracht. Das Vlies komplettiert den progressiven Aufbau des Papiergeleges und schließt diese mit einer quasi minimalen Porenöffnung ab. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass ein Papiergelegefilter um eine Stabilisierungsschicht, also z. B. ein Kunststoff- oder Metallgitter oder dergleichen, ergänzt ist, das bei Verwendung des Papiergelegefilters dafür sorgt, dass auch z. B. voll gesogene Papiergelegefilter in Anlagen, die mit hohem Druck betrieben werden, nicht reißen oder in sonstiger Art und Weise mechanisch beschädigt werden.
Hinsichtlich der Erstellung des Filters ist bevorzugt vorgesehen, dass vor oder im Zusammenhang mit dem Bilden der Filtertaschen der Papiergelegefilter zum Öffnen von in einzelnen Lagen des Papiergeleges gebildeten Öffnungen (Waben) gedehnt oder gestreckt wird. Dieser Aspekt der Erfindung baisert auf der Erkenntnis, dass beim Anbringen von Papiergelegefiltern, also bei der bisherigen Verwendung zur Bedeckung von Wänden, oftmals eine Dehnung des Papiergelegefilters erfolgt, um die in den einzelnen Lagen gebildeten Waben zu öffnen. Damit ergibt sich die Öffnung in die Tiefe, also zur nächst tiefer liegenden Schicht, und der dadurch bedingte progressive Aufbau, der die Aufnahme der Lackpartikel in jeder Schicht/Lage ermöglicht. Beim Öffnen der Waben ergibt sich eine Art Vorzugsrichtung, d. h. die Seitenflächen der einzelnen Waben in jeder Gewebelage stehen nicht senkrecht auf der Grundebene, sondern sind im Vergleich zu dieser Grundebene leicht geneigt. Für die Anströmung des Papiergelegefilters ist es vorteilhaft, wenn die Anströmung in Richtung dieser Neigung erfolgt, weil dann die komplette Oberfläche der einzelnen Seitenflächen der Wabensegmente für die Aufnahme von Farbtropfen zur Verfügung steht. Wenn der Papiergelegefilter nach Abzug von einer Rolle zu Taschen geformt wird, ergibt sich zumindest für eine Seite eine Übereinstimmung mit dieser günstigen Anströmungsrichtung, während für die gegenüberliegende Seite diese günstige Anströmungsrichtung nicht gegeben ist. Auf beiden Seiten lässt sich die günstige Anströmungsrichtung erreichen, wenn das Rollenmaterial in einzelne Segmente geteilt wird und jedes Segment entsprechend der optimalen Anströmungsrichtung orientiert ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil be schriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie z. B. Herstell- oder Arbeitsverfahren betreffen.
Es zeigen
1 Lagen eines Papiergeleges für einen Papiergelegefilter,
2 eine Taschenfilterkassette mit einen Papiergelegefilter sowie
3 und
4 die Taschenfilterkassette aus 2 mit einer Stabilisierungsschicht.
1 zeigt eine Mehrzahl von Lagen 10 (Papiergelege 12) für einen Papiergelegefilter. Erkennbar ist der progressive Aufbau, derart, dass eine in der Darstellung untere Lage 10 vergleichsweise große Öffnungen 14 aufweist, die bei jeder darüber liegenden Lage 10 sukzessive kleiner werden. Als optionale Abschlusslage ist eine Lage aus synthetischem Vlies 16 gezeigt.
2 zeigt einen Taschenfilter 18, bei dem Segmente eines Papiergelegefilters 12 wie in 1 dargestellt, zu Taschen 20 kombiniert sind, z. B. durch Vernähen, Verkleben oder Klemmen (in der dargestellten Ausführungsform drei Taschen 20). Der Taschenfilter 18 zeichnet sich durch in gleiche Richtung weisende Taschenöffnungen 22 aus. Die einzelnen Taschen 20, insbesondere deren Öffnungen 22, werden durch einen Rahmen 24 als Strukturelement in Form gehalten. Bei dem Taschenfilter 18 gemäß 2 weisen die einzelnen aus einem Papiergelegefilter 12 (1) gebildeten Filtertaschen 20 auf der Außenseite eine synthetische Abschlusslage, z. B. in Form eines Vlieses 16 (1), auf.
Erkennbar in der Darstellung in 2 sind auch Nähte 26, durch die sich aus einzelnen Segmenten von Bahnen eines Papiergelegefilters 12 die Filtertaschen 20 ergeben. Die Nähte 26 sind entweder das Ergebnis einer Kombination der Bahnen durch Vernähen oder durch Verkleben, Verklammern, Klemmen oder dergleichen. An einer den Taschenöffnungen 22 abgewandten, in der Darstellung nicht sichtbaren Seite kann sich eine weitere Naht oder aber eine Falz befinden. Eine solche Falz ergibt sich, wenn zwei Abschnitte derselben Bahn zum Erhalt einer Vorform der Filtertaschen 20 übereinandergelegt sind.
3 zeigt einen Taschenfilter 18 in einer Ausführungsform wie grundsätzlich bereits in 2 gezeigt, wobei zur Abstützung, also zur Gewährleistung einer noch besseren Formhaltigkeit der einzelnen Filtertaschen 20, eine Stabilisierungsschicht 28 in Form eines Kunststoff- oder Metallgewirks zur Anwendung kommt. Die Stabilisierungsschicht 28 ist als auf der Außenseite des die Filtertaschen 20 bildenden Papiergeleges 12 (1) befindlich dargestellt. Die Stabilisierungsschicht 28 kann sich genauso zwischen zwei Lagen 10 (1) des Papiergeleges 12 befinden.
4 zeigt einen Taschenfilter 18 in einer Ausführungsform wie grundsätzlich bereits in 2 gezeigt, wobei zur Abstützung eine Stabilisierungsschicht 30 in Form eines Kunststoff- oder Metallgitters zur Anwendung kommt.
Die Stabilisierungsschichten 28, 30 (3, 4) können bei einem Taschenfilter 18 alternativ oder kumulativ vorgesehen sein. Eine als Gitter ausgeführte Stabilisierungsschicht 30 trägt im Wesentlichen zu einer Verbesserung die Formhaltigkeit der einzelnen Filtertaschen 20 bei. Eine als Gewirk ausgeführte Stabilisierungsschicht 30 trägt neben einer verbesserten Formhaltigkeit der einzelnen Filtertaschen 20 auch zu einer erhöhten Belastbarkeit der einzelnen Flächen der Filtertaschen 20 bei und hilft so, z. B. Einreißen oder sonstige Beschädigungen zu vermeiden.
Die Stabilisierungsschichten 28, 30 können auf der Außenseite oder der Innenseite der Filtertaschen 20 angebracht sein. Genauso kommt in Betracht, die Stabilisierungsschichten 28, 30 zwischen jeweils zwei Lagen 10 des Papiergeleges 12 (1) vorzusehen.
Auch wenn der Filter 18 in den Figuren im Wesentlichen als Filter mit quaderförmiger Hüllkontur dargestellt ist, kommen andere Konturen ebenfalls in Betracht, so z. B. eine Pyramidenform, bei der die Basis der Pyramide die offene Seite des Filters darstellt und die dreieckigen Seitenflächen mit Papiergelege als Filtermedium ausgestattet sind. Eine weitere mögliche Form ist die Form eines Prismas, bei dem entweder nur die geneigten Seitenflächen oder neben den geneigten Seitenflächen zusätzlich auch die aufrechten dreieckigen Seitenflächen mit Papiergelege als Filtermaterial ausgestattet sind.
Zusammenfassend lässt sich die vorliegende Erfindung damit kurz wie folgt beschreiben: Bei der Erfindung geht es um die Verwendung eines so genannten Papiergelegefilters als Filtermaterial in einem Taschenfilter 18. Der Filter 18 weist also ein zur Filterung wirksames Papiergelege 12 auf, wobei aus dem Papiergelege 12 Filtertaschen 20 gebildet sind. Die Verwendung eines solchen Taschenfilters 18 kommt besonders für Anwen dungsfälle, bei denen eine Filterung von Sprühnebeln oder dergleichen erforderlich ist, also etwa beim Lackieren (Lackierstraße bei der Automobilproduktion), in Betracht.

10: Lagen
12: Papiergelege
14: Öffnungen
16: Vlies
18: Taschenfilter
20: Filtertaschen
22: Taschenöffnungen
24: Rahmen
26: Nähte
28–30: Stabilisierungsschichten

Claims

Filter (18) mit einem zur Filterung wirksamen Papiergelege (12), wobei aus dem Papiergelege (12) Filtertaschen (20) – Papiergelegefiltertaschen – gebildet sind.
Filter nach Anspruch 1, mit durch Vernähen, Verkleben oder Verklammern gebildeten Filtertaschen (20).
Filter nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das zur Filterung wirksame Papiergelege (12) um ein Vlies (16) und/oder eine Stabilisierungsschicht (28–30), insbesondere ein Kunststoff- oder Metallgitter, ergänzt ist.
Verfahren zur Erstellung eines Filters (18) gemäß Anspruch 1, wobei aus einem mehrschichtigen Papiergelege (12) Filtertaschen (20) – Papiergelegefiltertaschen – gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Filtertaschen (20) durch Vernähen, Verkleben oder Verklammern gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei vor oder im Zusammenhang mit dem Bilden der Filtertaschen (20) der Papiergelegefilter zum Öffnen von in einzelnen Lagen des Papiergeleges (12) gebildeten Waben gedehnt oder gestreckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das zur Filterung wirksame Papiergelege (12) um ein Vlies (16) und/oder eine Stabilisierungsschicht (28–30), insbesondere ein Kunststoff- oder Metallgitter, ergänzt wird.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der der Ansprüche 4 bis 7.
Verwendung eines Filters (18) nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 8 zur Filterung von Sprühnebeln, insbesondere beim Lackieren.