DE1218407B - Verfahren zur Herstellung eines Filterelements - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

BOId

Deutsche KL: 12 d-25/02

Nummer: 1218 407

Aktenzeichen: M 52676 VII b/12 d

Anmeldetag: 28. April 1962

Auslegetag: 8. Juni 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zick-Zack-Filterelements mit zwischen Endplatten angeordneten, nebeneinander — oder aufeinanderliegenden — Filterschichten, bei dem ein aus flexiblem Filtermaterial von vorzugsweise im wesentliehen gleicher Breite und Dicke bestehender Filterstreifen zur Bildung des Stapels von nebeneinander- oder aufeinanderliegender Filterschichten hin und zurück gefaltet wird und aufeinanderfolgend jedes Paar benachbarter Filterschichten entlang einer Reihe von seitlich in Abstand voneinander verlaufenden, sich in Längsrichtung des Filterstreifens erstreckenden Verbindungslinien miteinander verbunden wird, wobei die Linien jeder Reihe zu den Linien der ihr benachbarten beiden Reihen versetzt angeordnet sind und zur Bildung von Wellen in beiden Endschichten des Filterschichtenstapels auf beide Endschichten Druck ausgeübt wird.

Es ist schon ein derartiges Verfahren bekanntgeworden, bei dem der Druck nicht direkt auf die beiden Endschichten, sondern mittels in Richtung auf das Filterelement konvexen Druckstempeln auf zwei Stirnplatten ausgeübt wird, die mit den beiden Endschichten zu verbinden sind. Zur Erzielung eines Filterelements mit sich gleichmäßig öffnenden Filtertaschen auch im Bereich der Stirnplatten ist dieses Verfahren jedoch nur bei Verwendung von solchen Stirnplatten geeignet, die aus einem hochelastischem Werkstoff bestehen. Die Stirnplatten müssen sich nämlich während des Anpressens der Druckstempel deren konvexer Form anpassen können, damit auf der der jeweiligen Endschicht zugekehrten Seite einer jeden Stirnplatte gegenüber deren neutraler Faser eine Dehnung auftritt, die bei diesem Verfahren ein Erfordernis für die Ausbildung von Filtertaschen im Bereich der Endschichten ist. Bedingt durch die an den Werkstoff für die Endplatten zu stellenden Anforderungen kann das bekannte Verfahren daher nur in beschränktem Rahmen angewendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement so herzustellen und auszubilden, daß es im gebrauchsfertigen Zustand geradlinige Seiten aufweist und für Stirnplatten aus beliebigem Werkstoff und beliebiger Dicke geeignet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dieser Druck mittels Druckstäben entlang einer Reihe von im Abstand seitlich voneinander angeordneten Drucklinien ausgeübt wird und hierbei die Drucklinien gegenüber den auf der Innenseite der Endschichten angeordneten Verbindungslinien liegen, wobei weiterhin unter Ausübung eines Druckes auf Verfahren zur Herstellung eines Filterelements

Anmelder:

Mine Safety Appliances Company,

Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Höger

und Dipl.-Ing. W. Stellrecht M. Sc,

Patentanwälte, Stuttgart 1, Uhlandstr. 16

Als Erfinder benannt:

Horace Clement Beahm, Evans City, Pa.;

Louis Thomas Spartis,

Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

die Drucklinien ein Paar von Platten an den Endschichten des Stapels entlang den Kämmen der erzeugten Wellen befestigt und schließlich der Druck aufgehoben und der Filterschichten-Stapel zur Bildung von Filtertasdhen auseinandergezogen wird. Auf diese Weise wird nicht nur die gestellte Aufgabe gelöst, sondern gleichzeitig das Ankleben der Stirnplatten an die Endschichten des Filterelements erleichtert. Bei dem vorbekannten Verfahren kann nämlich nicht jeder beliebige Leim verwendet werden, da sich die Endschichten beim Anpressen der Stirnplatten infolge der Dehnung der dem Filterelement zugekehrten Seiten der Stirnplatten gegenüber diesen verschieben. Im Gegensatz dazu eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für jeden Klebstoff, da die Stirnplatten auf den vorverformten Stapel von Filterstreifen lediglich aufgelegt werden müssen.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein komplettes Filterelement,

F i g. 2 einen Teilschnitt durch das in F i g. 1 gezeigte Filterelement gemäß Linie II-II der F i g. 1, jedoch in größerem Maßstab als F i g. 1,

F i g. 3 einen Teilschnitt durch das Filterelement gemäß Linie III-III der Fig. 2,

F i g. 4 eine schaubildliche Ansicht, die die Herstellung eines Filterelementenstapels zeigt,

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Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht des Stapels, liegende Stab entspricht einer auf der Innenseite die-

auf dessen einander entgegengesetzen Seiten gemäß ser Schient verlaufenden Linie 8. Die nächste Ver-

der Erfindung Stäbe aufgelegt sind, fahrensstufe ist die Anwendung von Druck auf die

F i g. 6 eine Seitenansicht des Stapels zur Darstel- Stäbe, um sie in den zwischen den beiden Stabreihen

lung der Druckanwendung, 5 befindlichen Stapel hineinzudrücken, wodurch die

F i g. 7 eine Seitenansicht nach Aufbringen von Endschichten über die Stäbe hervortreten und eine

Stirnplatten auf die Endschichten des zwischen wellenförmige Gestalt annehmen, wie dies in F i g. 6

Stäben zusammengepreßten Stapels, und bei 11 gezeigt ist. Wenn die Breite des Stapels, in

F i g. 8 eine Seitenansicht des Stapels nach Auf- Längsrichtung der Stäbe gesehen, nicht sehr groß ist,

heben des Druckes und Entfernung der Stäbe. io so kann gleichzeitig ein mehr oder weniger gleich-

Es sei zunächst auf F i g. 4 eingegangen. Diese mäßiger Druck auf alle Stäbe ausgeübt werden, und

zeigt eine Rolle 1 aus flexiblem Filtermaterial, bei- die Endsöhichten werden sich wellenförmig bilden,

spielsweise einen langen Streifen 2 aus Filtrierpapier, Ist jedoch die Breite in Längsrichtung der Stäbe ge-

der um eine horizontale Achse abgewickelt werden sehen groß, so ist es sehr erwünscht, daß der Druck

kann. 15 zuerst auf die mittleren Stäbe und dann progressiv

Zunächst wird das freie Ende des Streifens zu einer nach außen gegen die einander entgegengesetzten

Trägerplatte 3 hinuntergezogen. Sodann wird eine Enden der Stabreihen zu ausgeübt wird, wie dies in

vorbestimmte Länge vom freien Ende ab flach auf F i g. 6 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist.

die Trägerplatte aufgelegt und dort festgehalten, Auf diese Weise wird das Zusammenziehen oder die

worauf der Streifen über sich selbst in entgegen- 20 Verkürzung der Endschichten nicht behindert, wenn

gesetzter Richtung zurückgefaltet wird. So bleibt eine die Stäbe fest dagegengepreßt werden,

flache Filterschicht 4 in Berührung mit der Träger- Um auf die Stäbe Druck auszuüben, werden diese

platte 3. Die Schicht wird bei Erreichen des Anfangs so dimensioniert, daß sie über die einander gegen-

wiederum zurückgefaltet, worauf eine zweite Schicht 5 überliegenden Seiten des Stapels überstehen, so daß

auf der ersten Schicht und anschließend eine dritte 25 der Druck auf diese überstehenden Enden ausgeübt

Schicht 6 auf der zweiten Schicht aufgelegt wird. Das wird. Das kann auf verschiedene Arten durch Klem-

Hin- und Herfalten wird so lange fortgesetzt, bis ein men od. dgl. erfolgen. Beispielsweise können bis zu

die gewünschte Anzahl von Schichten aufweisender einem gewissen Grade flexible Stangen 12 (F i g. 6)

Stapel entstanden ist. Sobald die eine Schicht auf der auf die überstehenden Enden der Stäbe aufgelegt und

Trägerplatte aufliegt, wird jedoch vor der Auf- 30 sodann Klemmen 13 auf die mittleren Teile der Stan-

bringung der nächsten Schicht jeweils ein weiterer gen aufgebracht werden, um die mittleren Stäbe

Arbeitsgang durchgeführt, der darin besteht, daß gegeneinanderzudrücken. Es werden sodann weitere

jedes Paar von benachbarten Schichten entlang einer Klemmen progressiv nach außen entlang der Stangen

Reihe sich seitlich erstreckender, im Abstand vonein- gegen ihre äußeren Enden hin aufgebracht, bis die

ander verlaufender, sich in Längsrichtung des Strei- 35 Stangen geradlinig verlaufen und alle Stäbe etwa

fens erstreckender Linien miteinander verbunden gleich tief in den Stapel hineingepreßt werden,

wird. Während der Stapel in dieser Weise unter Druck

Dieses Verbinden kann auf verschiedene Arten gehalten wird, wird entlang der zwischen den Stanerfolgen, beispielsweise durch Zusammenheften oder gen liegenden Kämme der. Wellen 11 ein Haftstoff -klammern. Ein sehr einfaches Verfahren besteht 40 aufgetragen und dann starre Platten 14 (Fig. 7) aufdarin, daß Haftstofflinien 8 auf der Oberfläche jeder gelegt, die gegen die Stäbe angepreßt werden, so daß Schicht aufgebracht werden, was schnell mittels die Endschichten des Stapels an diesen Platten anMatrizen, Schablonen, Markiervorrichtungen oder haften. Nach dem Trocknen oder Verfestigen des anderen geeigneten Mitteln erfolgen kann. Die Linie Haftstoffes und der sicheren Befestigung der Endmuß nicht kontinuierlich verlaufen, sondern kann 45 schichten an den Platten werden die Klemmen abaus Punkten bestehen. Nach Aufbringung des Haft- genommen und die Stäbe zwischen den Platten und Stoffs auf jede Schicht wird die nächste Schicht dar- dem Filterstapel in ihrer Längsrichtung herausübergefaltet, so daß die beiden Schichten entlang der gezogen. Aus Fig. 8 geht hervor, daß die Ränder des Linien zusammengeklebt werden. Die Haftstofflinien Stapels zwischen den Platten infolge des Zusammenjeder nachfolgenden Schicht sind gegenüber der vor- 50 ziehens der Endschichten konvex sind. Die beiden hergehenden versetzt angeordnet, so daß jede Linien- Platten werden dann so weit auseinandergezogen, daß reihe gegenüber der direkt darüber oder darunter sich der ganze Filterstapel zieharmonikaartig zu befindlichen Linienreihe versetzt ist. Bei rechteckigen einem Filterelement ausdehnt, worauf dann zwei Filterelementen haben sieh die besten Ergebnisse weitere flache Platten 15 (F i g. 1, 2 und 3) zwischen dadurch erzielen lassen, daß die Versetzung etwa 55 die Enden der ersten Platten 14 eingesetzt werden, den halben Linienabstand jeder gegebenen Reihe aus- um diese auseinanderzuhalten, so daß nun das Filtermacht. Die Fig. 1 bis 4 sowie die dazugehörigen element einen vollständigen Rahmen hat. Da sich die Beschreibungsteile sind nicht Gegenstand der Er- Filterschichten entlang der Linie 8, an der sie mitfindung. einander verbunden wurden, nicht möhr trennen, wer-

Nach Fertigstellung des Stapels und Verbindung 60 den die Schichten zwischen diesen Linien so auseinaller Schichten in der vorbeschriebenen Art wird die andergezogen, daß sich parallele Taschen ergeben, oberste Schicht von dem von der Rolle herabhängen- Die offenen Enden ungefähr der einen Hälfte der den Streifen abgeschnitten. Wie in F i g. 5 gezeigt, Taschen 16 liegen auf der einen Filterseite und die wird dann eine Reihe starrer, parallel verlaufender offenen Enden der anderen Hälfte 17 der Taschen Stäbe 10 auf die beiden Endschichten des Filter- 65 liegen auf der anderen Filterseite. Beim Auseinanderstapels aufgelegt. Die Stäbe erstrecken sich parallel ziehen des Stapels werden die zwischen den Endzu den die Schichten verbindenden Linien 8, und schichten befindlichen Schichten beim Öffnen der jeder auf den Außenseiten der Filterschichten auf- Taschen zusammengezogen, und das Filterelement

nimmt nun neben den Platten 15 eine rechteckige Form mit im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Seiten anstatt konkaver Seiten an.

Nachdem die aneinander angrenzenden Enden der vier Platten zu einem starren Rahmen verbunden sind, werden die Platten 15 überdeckt und erst die eine und dann die andere in eine Abdichtverbindung eingetaucht, so daß sich ein Abdichtmaterial 18 zwischen den Kanten oder Rändern der Filterschichten und diesen Platten ergibt (F i g. 3).

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Zick-Zack-Filterelements mit zwischen Endplatten angeordneten, nebeneinander — oder aufeinanderliegenden — Filterschichten, bei dem ein aus flexiblem Filtermaterial von vorzugsweise im wesentlichen gleicher Breite und Dicke bestehender Filterstreifen zur Bildung des Stapels von nebeneinander- oder aufeinanderliegenden Filterschichten hin und zurück gefaltet wird und aufeinanderfolgend jedes Paar benachbarter Filterschichten entlang einer Reihe von seitlich in Abstand voneinander verlaufenden, sich in Längsrichtung des Filterstreifens erstreckenden Verbindungslinien miteinander verbunden wird, wobei die Linien jeder Reihe zu den Linien der ihr benachbarten beiden Reihen versetzt angeordnet sind und zur Bildung von Wellen in beiden Endschichten des Filterschichtenstapels auf beide Endschichten Druck ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mittels Druckstäben entlang einer Reihe von im Abstand seitlich voneinander angeordneten Drucklinien ausübt und hierbei die Drucklinien gegenüber den auf der Innenseite der Endschichten angeordneten Verbindungslinien liegen, wobei weiterhin unter Ausübung eines Druckes auf die Drucklinien ein Paar von Platten an den Endschichten des Stapels entlang den Kämmen der erzeugten Wellen befestigt und schließlich der Druck aufgehoben und der Filterschichtenstapel zur Bildung von Filtertaschen auseinandergezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Druck zunächst auf mittlere Drucldinien ausübt und anschließend den Druck fortschreitend von den innen gelegenen Drucklinien in Richtung auf die außen gelegenen Drucklinien ausübt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Enden der Druckstäbe über die Drucklinien überstehen läßt und hierbei die überstehenden Enden der Druckstäbe mit Druck belastet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstäbe nach dem Aufheben des Druckes entfernt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 3 025 964.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1163 293.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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