DE1161859B - Verfahren zur Herstellung von spiralfoermig gewickelten Rollfiltern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von spiralförmig gewickelten Rollfiltern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von spiralförmig gewickelten Rolifiltern aus Wirrfasermaterial. Bei einer Filtration, besonders bei einer sogenannten Tiefenfiltration, setzen sich bekanntlich die groben Teile des Filtriergutes auf oder im Bereich der zunächst beaufschlagten Filteroberfläche ab, wodurch die Durchgangsquerschnitte sich bald derart zusetzen, daß in zunehmendem Maße schließlich feinere oder feinste Anteile zurückgehalten werden und damit nach mehr oder weniger kurzer Gebrauchszeit ein übermäßiger Gegendruck auftritt und die Filterwirkung gänzlich aufhört. Man ist deshalb vielfach genötigt, Vorfilter zu verwenden oder Filter mit in Strömungsrichtung abnehmender Porengröße zu benutzen.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um auf einfachem Wege Filter in Form von Spiralfiltern zu erhalten, die zur Vermeidung einer derartigen vorzeitigen Zusetzung an der Beaufschlagungsseite in radilaer Richtung gesehen, aus groben Wirrfasem, sodann in der Strömungsrichtung anschließend aus gemischten Fasern und endlich aus ausschließlich feinen Wirrfasern aufgebaut sind, oder umgekehrt.
• Die Wicklung von Filtern aus vorgefertigten Filterbahnen ist an sich bekannt.
• Eines dieser bekannten gerollten Filter ist beispielsweise dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Filterstoffstreifen, die allerdings durchgehend an allen Stellen die gleiche Struktur aufweisen, und die Abdichtung an den Stirnseiten und an den Enden der Streifen ohne zusätzliche Bauteile ausschließlich durch besondere Formgebung der Filterstoffstreifen hergestellt sind. Die Aufwicklung der Filterbahnen erfolgt hierbei auf einen Träger. Es sind aber auch Herstellungsmethoden bekannt, die die Herstellung von Filterröllchen ohne Träger betreffen, beispielsweise zur Verwendung als Zigarettenfilter, die in axialer Richtung durchströmt werden.
• Zylindrische Filter, bestehend aus Filterschichten mit unterschiedlichen Filtereigenschaften, sind ebenfalls bekannt, jedoch sind diese Filter nicht gewickelt, sondern zeigen einen komplizierten Aufbau, der eine vorteilhafte Wicklungsherstellung nicht zuläßt.
• Filter mit in Strömungsrichtung abnehmender Porengröße, die aus feinsten bis gröbsten Fasern bestehen, sind an sich auch bekannt. Diese wurden bisher aber unter anderem in der Weise erhalten, daß man nacheinander Filterstoffe verschiedener Feinheit entweder durch Anschwemmen oder durch Absetzenlassen zu einer Filterscheibe vereinigt, die dann in ihrer Ausdehnung in Strömungsrichtung verschiedene Durchlässigkeiten aufweist. Die groben und feinen Fasern hat man in den einzelnen Schichten, wie auch die Schichten untereinander, in diesen Fällen auch durch Klebung vereinigt. Eine Herstellung solcher Filter ist jedoch ebenfals umständlich und deshalb auf eine begrenzte Anzahl von Schichtanlagen beschränkt, die keine allmählichen Übergänge aufweisen. Es ist nach diesen bekannten Verfahren auch nicht möglich, Spiralfilter in einfacher Weise herzustellen, die für die verschiedensten Anwendungszwecke, beispielsweise für Luftaufbereitungsanlagen, Flüssigkeitsfiltration u. dgl., geeignet sind.
• Das Verfahren nach der Erfindung ist demgegenüber gekennzeichnet durch Verwendung von Streifenabschnitten kontinuierlich hergestellter Filtermaterialbahnen, die überlappende Zonen A und B verschiedener Faserstruktur, vorzugsweise fein-grob, und einen fließenden Grenzbereich C aufweisen, welche Streifenabschnitte mit ihren Zonen feiner Fasern oder umgekehrt beginnend derart auf einen gelochten oder porösen Träger in an sich bekannter Weise aufgewickelt werden, daß das Filter in radialer Richtung eine fein-grobe Fasermaterialschichtung aufweist.
• Demgemäß kann man beispielsweise derart vorgehen, daß man mittels einer Einrichtung, die die Herstellung eines Filterbandes im Blasverfahren gestattet, ein Filterband erhält und dieses Zwischenprodukt auf einen Träger, wie gelochtes Rohr, erfindungsgemäß zu einer Röhre oder einem Zylinder rollt, so daß nur eine einzige Lage des fasrigen Materials auf dem Träger aufliegt.
• Man kann aber auch so vorgehen, daß man mit der gleichen Verfahrensweise ein mehrschichtiges Filterband aus groben bis feinen Fasern herstellt, ohne scharfe Abgrenzung der feinen und groben Beschichtung, um dieses Band dann so auf einen Träger zu wickeln, daß entweder die grobe Schicht dem Träger anliegt, der die feinere folgt, oder daß die feinere Schicht anliegt, wobei sich beide Möglichkeiten danach richten, welchen Radialweg die zu filtrierende Flüssigkeit nehmen soll, d. h. ob von innen nach außen oder von außen nach innen.
• In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Herstellung der mehrschichtigen Filtriermaterialbahnen dargestellt, mit denen Spiralfilter nach der Erfindung hergestellt werden, mit zwei Ausführungsbeispielen.
• Das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstelung der ebenen Fertigmaterialbahnen ist an sich nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sondern die Ausbildung derartig gefertigter Filterbahnen zu spiralförmig gewickelten Filtern. Es zeigt F i g. 1 die Ausführungsform einer Vorrichtung für die Herstellung in schematischer Seitenansicht, Fig.2 eine Draufsicht auf eine fertige Materialbahn, wie sie zur Herstellung eines gerollten Filters in Betracht kommt, wobei sich jedoch aus dem oben Gesagten ergibt, daß die gebrochenen Längslinien keine scharfen Trennungen bezüglich der Feinheitsgrade der in Breiten richtung variierenden Faseranteile bedeuten, sondern nur allgemein den Übergang von ausschließlich groben Fasern über einen Bereich der Überlappung und somit Mischung mit feinen Fasern bis zu einem Bereich von ausschließlich feinen Fasern von links nach rechts in der Bildebene andeuten sollen, Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines teilweise bereits gerollten Filters nach der Erfindung, F i g. 4 teilweise geschnitten ein gerolltes Filter anderer Ausführungsart nach der Erfindung.
• Wie die Zeichnung erkennen läßt, wird in der Vorrichtung nach F i g. 1 ein Filterband in der folgenden Weise hergestellt: Zwischen der nach oben offenen Kammer 1 und dem Saugkasten 2 läuft über Walzen 3 ein endloses poröses Band 4.
• In den Boden der Kammer 1 greifen beispielsweise zwei Sprüheinrichtungen 5 ein, die durch eine höhenverstellbare Zwischenwand 6 getrennt sind. Die Sprüheinrichtung wird aus drei ineinandergeschachtelten Rohren gebildet, wobei das äußere, 7, mit einem nicht dargestellten Gebläse in Verbindung steht. In das Rohr 7 greift ein engeres Rohr 8 ein, in dem wieder im Zentrum ein Düsenrohr 9 angeordnet ist, wenn beispielsweise ein faserbildendes Medium versprüht werden soll.
• Demgemäß steht Rohr 8 mit einer Preßgasleitung in Verbindung und Rohr 9 über eine zwischengeschaltete, nicht dargestellte Preßpumpe mit dem Vorratsbehälter für das faserbildende Medium.
• An Stelle des faserbildenden Mediums kann aber auch ein FaserstranglO von der Haspel 11 über Führungen 12 durch die Mündung 13 ins Zentrum des Rohres 8 geführt werden, wobei er beim Verlassen des Rohres 8 von einer Schneidvorrichtung 14 in mehr oder weniger kurze Fasern zerschnitten wird.
• Bei beiden Alternativen werden die gebildeten oder beim Ausdüsen gerade entstehenden Fasern in Strömungskegein 15, die sich im Mittelbereich C überlappen, gegen das wandernde Band 4 geblasen und dort abgelagert. Dabei entsteht ein Filterband, das beispielsweise von links nach rechts feine und. dann grobe Fasern aufweist, wobei der Mittelabschnitt C Mischfasern enthält bei allmählichem Übergang der Faserart aus der Zone A über C in B.
• Dieses so gebildete Filterband wandert mit dem Transportband4 aus dem Bereich der Blaskammer und wird von der Abnahmevorrichtung 16 durch die verstellbaren Druckwalzen 17 der Fertigfilteraufnahme 18 zugeführt.
• F i g. 2 zeigt ein so hergestelltes Filterband 19 mit den von A nach B über C von fein nach grob zunehmenden Faserstrukturen, wobei die Grenzen zwischen den Zonen A, B und C fließend sind.
• Zur Bildung eines Rollfilters wird das Band 19 in Streifen 20 geschnitten, die dann, wie in F i g. 3 und 4 dargestellt, um den Träger 21, der entweder gelocht oder porös sein kann, gewickelt werden. In Fig. 3 liegt die grobere Filterschicht Zone B und im fertiggewickelten Rollfilter nach Fig.4 die feine Filterschicht Zone A am Träger 21 an.
• Selbstverständlich können auch die Sprüheinrichtungen5 hintereinander in der Kammer, d. h in Transportrichtung angeordnet sein, so daß eine Tiefenschichtung der Fasern entsteht, wonach dann das Filterband nicht mehr quer, sondern in Laufrichtung um den Träger 21 gewickelt wird.
• Je nach gewünschter Zonenbreite oder Schichtdicke werden die Sprüheinrichtungen angeordnet oder die Trennwand 6 eingestellt. Ebenso ist eine Regelmöglichkeit durch die Stärke der Blaskegel 15 gegeben.
• Für die Unteransprüche wird nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Schutz begehrt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von spiralförmig gewickelten Rollfiltern aus Filtermaterialbahnen, die Fasern in Wirrlage durch Niederschlagen auf einer Auffangfläche mittels eines Gasstromes enthalten, gekennzeichnet durch Verwendung von Streifenabschnitten kontinuierlich hergestellter Filtermaterialbahnen, die sich überlappende Zonen (A und B) verschiedener Faserstruktur, vorzugsweise fein-grob, und einen fließenden Grenzbereich (C) aufweisen, welche Streifenabschnitte mit ihren Zonen feiner Fasern oder umgekehrt beginnend derart auf einen gelochten oder porösen Träger in an sich bekannter Weise aufgewickelt werden, daß das Filter in radialer Richtung eine fein-grobe Fasermaterialschichtung aufweist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wicklung auf den Träger die Zone mit grober Faserstruktur in axialer Richtung zuerst auf den Träger aufgelegt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wicklung auf den Trä- ger die Zone mit feiner Faserstruktur in axialer Richtung zuerst auf den Träger aufgelegt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 939 864; USA.-Patentschriften Nr. 1 693 749, 2701 062.