DE1092290B

DE1092290B - Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Faltenfilterelements

Info

Publication number: DE1092290B
Application number: DEF11346A
Authority: DE
Inventors: John Warren Robinson; Clarke A Rodman
Original assignee: Fram Corp
Current assignee: Fram Corp
Priority date: 1952-03-15
Filing date: 1953-03-14
Publication date: 1960-11-03

Description

Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Faltenfilterelements Es ist bekannt, eine mit Harz versehene Filtrierpapierbahn zu fälteln und zu einem rohrförmigen Filterelement umzubilden, bei dem die Faltkanten parallel zur Rohrachse verlaufen. Dabei wird von einem fertigen Filtrierpapier mit schon ausgehärteter I(unstharzimprägnierung ausgegangen, dessen Endstreifen bei der Bildung des rohrförmigen Körpers nachträglich, z. B. mittels Klebstoff, miteinander verbunden werden müssen. Die z. B. aus fertigem harzgetränktes Papier bestehenden Endscheiben des Körpers werden gleichfalls nachträglich mittels Klebstoff an diesen Körper angeklebt.
Es hat sich gezeigt, daß eine solche Klebverbindung, weil Klebstoff auf ausgehärtetem Papier nicht gut bindet, häufig den beim Gebrauch des Filters auftretenden Drücken und den Beanspruchungen beim Transport oder beim Einsetzen des Filterelements, insbesondere zwischen den stirnseitigen Faltenkanten und den Endscheiben, nicht standhält und das Filterelement dann ungefiltertes Medium durchtreten läßt.
Die Erfindung behebt diese Gefahr durch Verwendung eines bereits im Stoff mit in Wärme härtbarem I(unstharz versetzten Filterblattes zum Herstellen eines zylindrischen Faltenfilterelements. Ein solches Filterblatt ist in nicht ausgehärtetem Zustand schon zur Formung eines quaderförmigen Faltenfilterelements verwendet worden, bei dem aber die vorgenannten Gefahren nicht auftreten; es kann vorteilhafterweise in teilweise - gegebenenfalls nach vorherigem Erwärmen -- getrocknetem, aber noch nicht ausgehärtetem Zustand leicht gefältelt und nun zu einem Zylinder geformt und erst dann durch Druck und Wärme gehärtet werden. Dabei können zugleich mit dieser Härtung die Endstreifen des Zylindermantels in gegenseitiger Überlappung, während sie vorzugsweise mittels mindestens einer Klammer zusammengehalten werden, miteinander verbunden werden. Ferner können die ebenfalls aus einem noch nicht ausgehärteten Filterhlatt hergestellten ringförmigen Endscheiben gleichzeitig mit dem vorgenannten Verbinden der Endstreifen des Zylindermantels oder anschließend durch Anwendung von Hitze und Druck auf die Stirnkanten des Zylindermantels aufgebracht und versteift werden.
Die so beim Aushärten des Kunstharzes hergestellten Klebverbindungen haben sich als besonders fest erwiesen. weil sie nicht nur zwischen den verbundenen Flächen vorliegen, sondern außerdem stetig in die Poren der verbundenen Teile übergehen.
Die Herstellung von schmalen Klebverbindungen mittels Kunstharz unter Druck und Hitze ist auch schon bekannt für die Umfangsränder von kreisrund ausgeschnittenen, übereinandergestapelten Papierfilterscheiben, die paarweise je einen am Umfang geschlossenen Hohlraum miteinander bilden. Infolge der Ubereinanderstapelung und der zur Verfügung stehenden Breite der Randstreifen werden diese aber nicht so stark pro Flächeneinheit auf Aufreißen beansprucht wie die schmalen Faltenkanten von Faltenfiltern, so daß auch bei diesem bekannten Verfahren von fertigem Filtrierpapier ausgegangen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird für eine bevorzugte Ausführungsform des herzustellenden Filterelements an Hand der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 schaubildlich ein gemäß der Erfindung hergestelltes Filterelement, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch einen Teil des Filterelements nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 in größerem Maßstab eine Draufsicht auf das bei dem Filter nach Fig. 3 verwendete Filterpapier und Fig. 5 eiiien Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4.
Das bei der Herstellung der Filterblätter verwendete Harz ist ein wasserlösliches, in der Wärme zunächst plastisches und dann härtendes Harz, wie z. B.
Phenolformaldehydharz. Es wird dem Papierbrei, in dem verhältnismäßig lange Fasern in Wasser aufgeschwemmt werden, in solcher Menge zugegeben, daß sich in dem zelligen Papierverband ein fester, abgesetzter I Harzanteil von 20 bis 60 Gewichtsprozenten des getrockneten Papiers ergibt. Harnstoff-Formaldehvd-I<unstharz oder Melamin-Formaldehyd-Kunstharz kann an Stelle des Phenol-Formaldehyd-Harzes verwendet werden.
Aus dem Papierbrei werden z. B. auf einer Papiermaschine die Filterblätter hergestellt, von denen jcdes in Zylinderform gelegt wird, nachdem es zuvor zu in Achsrichtullg des Ringes verlaufenden Falten gefaltet worden ist. Die Endstreifen jedes Faltenzylinders werden miteinander überlappt, und das ganze noch nicht gehärtete Filterelement wird dann zusammen mit ringförmigen Papierendscheiben, die ehenso wie der Zylinderkörper aus dem Papierbrei hergestellt wurden, der Einwirkung von Hitze ausgesetzt. Die vorgenannten Verfahrensstufen werden nachstehend an Hand der Zeichnung noch im einzelnen heschrieheu.
Fig. 1 zeigt ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes, fertiges, zylindrisches Filterelement mit achsparallelen Falten und ringförmigen Abschlußplatten 18, 19 an den Stirnkanten des Faltenzvlinders.
Der Faltenteil dieses Filterelements besteht, wie aus dem Teilschnitt nach Fig. 2 deutlich hervorgeht, aus radial verlaufenden Falten eines durchgehenden Filterbogens, das bereits im Stoff mit Kunstharz versetzt worden ist. Dieser Bogen wird zunächst zu einem Faltenpaket verarbeitet, worauf das Faltenpaket mit seinen Enden 15, 16 ringförmig zusammengebogen und vorzugsweise mit einer Klammer 17 gehalten wird. Darauf werden die Endstreifen 15 und 16 des Zylindermantels durch Erhitzen auf eine Temperatur zwischen 93 und 1750 C fest miteinander verbunden, wobei gleichzeitig mit der Hitze auch Druckeinwirkung zur Anwendung kommen kann.
Die Fig. 4 und 5 zeigen schematisch in einer vergrößerten Draufsicht und einem Schnitt die Fasern 11 des Filtermaterials, wobei die Imprägnierung durch kleine Punkte 10 auf den Fasern 11 angedeutet ist.
An den Stirnkanten des Faltenzvlinders sind die ringförmigen Platten 19 und 18 in solcher Breite vorgesehen. daß sie die Stirnenden der Falten abdecken und, wie bei 20 und 21 dargestellt, flanschartig überragen. Die Boden- und Deckplatte kann an den Stirnenden des Zylindermantels dadurch befestigt werden, dalA das ganze Filterelement auf die zur Erweichung des Harzes erforderliche Temperatur erhitzt wird und ein solcher Druck auf die Stirn- und Bodenseite des Filterelements ausgeübt wird, daß die Falten nicht zusammengedrückt werden, aber dennoch die zu ver-Gitldenden Flächen in so innige Berührung miteinander kommen, wie sie zur Herstellung einer Klebverbindung zwischen den zu verbindenden Teilen erforderlich ist.
Es kann gegebenenfalls auch irgendein Klebemittel zur Befestigung der Platten 18 und 19 mit dem eigentlichen Filterkörper verwendet werden. In diesem Falle ist es nicht erforderlich, diese Platten aus Papier herzustellen, das wie das eigentliche Filterelement mit einem Harz vorbehandelt wurde, sondern es kann ein beliebiges, genügend steifes Papiermaterial für die Stirnplatten 18, 19 Verwendung finden.
Die übliche Wärmeverschmelzullg der Platten 18 und 19 mit dem Filterelement kann sowohl zugleich mit der Wärmebehandlung des Filterelements als auch nach dieser erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch diese Verhindung gleichzeitig mit der Wärmebehandlung des Filterelements durchgeführt in der Weise, daß zur Befestigung der jeweils miteinander zu verbindenden Papierflächen aneinander dem ganzen Filterelement so viel Wärme zugeführt wird, daß das Harz polymerisiert und das Papier des Faltenringes und der Platten 18 und 19 steif wird und das ganze Filterelement so seine gewünschte Gestalt erhält.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Verwendung eines aus bereits im Stoff mit in Wärme härtbarem Kunstharz versetzten Filterblattes zum Herstellen eines zylindrischen Faltenfilterelements.
2. Verfahren zum Herstellen des Filterelements nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstreifen des Zylindermantels überlappt sowie durch Druck und Wärme miteinander verbunden werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Ränder zusätzlich durch mindestens eine bügelförmige Klammer zusammengehalten werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem noch nicht ausgehärteten Filterblatt hergestellte ringförmige Endscheiben gleichzeitig mit dem Verbinden der Endstreifen des Zvlindermantels oder anschließend durch Anwendung von Hitze und Druck auf die Stirnkanten des Zylindermantels aufgebracht und versteift werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Sr. 421 152; deutsche Patentanmeldung P 4823 IV/ 12d, (bekanntgemacht am 8. 11. 1951); französische Patentschrift Nr. 979 118; USA.- Patentschriften Nr. 2 569243, 2 375 246, 2 103 572, 1 966 458.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 885 347.