DE1471617B2 - - Google Patents

Description

Beim Falten von ebenen Filtermaterialien, wie Filterpapier u. dgl., zu Aerosolfiltern mit großer Durchströmungsfläche für Schutzmasken, Schutzräume, Ventilationsanlagen usw. wurde in letzterer Zeit im allgemeinen nach einem Verfahren gearbeitet, das nachstehend für Filter beschrieben wird, die in fertigem Zustand rund oder oval sind, also sogenannte Ringfilter, bei welchen die Falten symmetrisch oder unsymmetrisch angeordnet sein können, das aber auch geringfügig abgeändert für Filter mit geraden, parallelen Falten angewendet werden kann.

Das ebene Filtermaterial wird hierbei zuerst in Form ebener Flächenstücke von geeigneter Form ausgestanzt oder zugeschnitten. Für runde Filter erhält der Stoff die Form eines Kreisscheibensektors, dessen Bodenlänge gleich dem Umfang des fertigen Filters und dessen Radius gleich oder etwas größer als die Anzahl Falten mal der doppelten Faltenhöhe ist. In den Filterstoff werden gleichzeitig mit dem Stanzen bzw. beim Zuschneiden oder im Anschluß ao daran Biegelinien geprägt, längs welcher der Filterstoff anschließend gefaltet werden soll. Die Biegelinien bilden deutliche Spuren im Filterstoff.

Zum Falten wird der Stoff dann auf eine glatte Unterlage gelegt, die mit.einem Stützstift versehen ist. Gegen diesen wird das entstehende Zentrum des Filters angelegt. Man beginnt gewöhnlich das Falten am schmalen Ende des Stoffes und faltet von Hand weiter zum breiten Teil des Filterstoffes hin. Gleichzeitig wird der Stoff so um den Stützstift herumgebogen, daß die Falten kreisbogenförmig werden.

Dann wird der gefaltete, fast kreisscheibenförmige Stoff in einen Stützring eingelegt, so daß die gefalteten Sektorseiten nebeneinander zu liegen kommen, worauf die Sektorseiten durch Kleben oder Leimen miteinander verbunden werden.

Das Einprägen von Biegelinien in das Filtermaterial bringt bei diesem Verfahren eine gewisse Unzulänglichkeit mit sich. Das Prägen dieser Linien geschieht bogenweise, maschinell und gleichzeitig auf der ganzen Fläche des Filterstoffes. Auf Grund von Verschiedenheiten der Filterstoff dicke, die sich kaum vermeiden lassen, entstehen dabei leicht Löcher, Schnittverletzungen oder Schwächungen im Filterstoff, durch die das fertige Filter als unbrauchbar ausfallen kann. Das durch die Biegelinien geschwächte Material hat eine stärkere Tendenz zur Bildung kleiner durchgehender Löcher beim Falten. Eine Schwierigkeit, die darin ihren Grund hat, daß der Filterstoff mit Biegelinien versehen wird, besteht darin, daß man an eine bestimmte Dicke und Härte des Filtermaterials gebunden ist. Auch sind die elastischen Eigenschaften des Materials von erheblicher Bedeutung.

Die Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Falten von mit geprägten Biegelinien versehenen Filterstoffen erschwerten bisher erheblich die Ausnutzung der hochwirksamen Filterstoffe auf Glasfaserbasis, welche — im Vergleich zu den früher üblichen ebenen Filterstoffen, z. B. vom Asbestzellulosetyp, bei denen das Glasfasermaterial besonders leicht zerbricht und durchgehende Löcher in den geprägten Biegepartien bekommt — eine 10- bis lOOmal kleinere Aerpsolpenetration mit vermindertem Druckabfall vereinen.

Der Erfindung liegt hauptsächlich die Aufgabe zugrunde, beim Faltverfahren die Anwendung hocheffektiver Filterstoffe auf Glasfaserbasis zu ermöglichen und dabei die Biegelöcher im fertigen Filter möglichst zu verwenden sowie überhaupt das Falten von Aerosolfiltern auch aus sehr dünnen, harten oder spröden Filterstoffen möglich zu machen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Biegelinien auf zur Anfertigung von gefalteten Filtern bestimmten Filterstoffbogen auf Glasfaserbasis durch Andrücken gegen eine längs Faltlinien faltbare Unterlage und gemeinsam mit dieser erfolgendes Verformen.

Bei einem bereits bekannten ähnlichen Verfahren zur Herstellung von gefalteten Filtern aus verschiedenen Materialien (französische Patentschrift 1238 254) verlaufen die Faltlinien bei gefalteter Unterlage nicht stetig und knickfrei von einem Rand des Filtermaterials zum anderen, sondern sie bestehen aus mehreren, winklig zueinander bestehenden Abschnitten, wodurch eine Oberflächenvergrößerung und damit eine höhere Wirksamkeit des Filterstoffes im Filter erreicht werden soll. Die Knickstellen in den Falten haben jedoch unvermeidlich Beschädigungen und Schwächungen des Filterstoffes zur Folge, weswegen dieses Verfahren für Filterstoffe auf Glasfaserbasis praktisch nicht anwendbar ist.

Es ist ferner eine Maschine bekannt (USA.-Patentschrift 2 155 973), bei der die Faltungen des zu faltenden Bogens durch bewegliche Schieber bewerkstelligt werden. Weiterhin ist es bekannt (französische Patentschrift 1 251 667 nebst Zusatz 79 798), Filter aus einer Faserstoffsuspension durch Formpressen mit Hilfe starrer Matrizen herzustellen.

Um eine schonende Verformung von Filterstoffbogen auf Glasfaserbasis bei der Herstellung von gefalteten Filtern zu bewirken, wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine faltbare Unterlage verwendet, deren Faltlinien sich knickfrei und stetig gleichlaufend von einem Rand zu dem gegenüberliegenden Rand des Filterstoffbogens erstrecken. Vorzugsweise wird der Filterstoffbogen vor dem Auflegen auf die faltbare Unterlage und dem gemeinsam mit dieser erfolgenden Falten auf einer oder beiden Seiten mit einer dünnen Schutzfolie oder einem Schutzgewebe bedeckt. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Folie aus biegsamem und elastischem Folienmaterial wie Polyäthylen als faltbarer Unterlage. SoI--len ringförmige gefaltete Filter hergestellt werden, so eignet sich zur Formung von Biegelinien auf kreissektorförmigen Filterstoffbogen besonders eine faltbare Unterlage, die etwa die gleiche Sektorform und Größe wie der Filterstoffbogen aufweist und bei der das Krümmungszentrum der im wesentlichen kreisbogenförmigen Faltlinien an der Spitze der kreissektorförmigen Unterlage liegt.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar für ein Filter von runder Form.

F i g. 1 zeigt eine Faltunterlage gemäß der Erfindung, von oben gesehen;

Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht eines Filterstoffes auf der Faltunterlage während des Beginns der Faltung;

Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines fertiggefalteten Filters auf der Faltunterlage, von oben gesehen;

Fig. 4 zeigt eine Perspektivansicht der Anwendung einer den Filterstoff niederdrückenden Walze beim Falten des Stoffes auf der Faltunterlage, und

Fig. 5 zeigt einen zentralen Längsschnitt durch die Anordnung von F i g. 4.

Das Ausstanzen oder Zuschneiden der Filterstoffe geschieht in gewöhnlicher Weise, jedoch mit dem wichtigen Unterschied, daß keine Prägung von Biegelinien stattfindet. Dabei kann eine große Anzahl von Filterkörpern gleichzeitig ausgestanzt werden, was eine Rationalisierung bedeutet.

Der glatte Filterstoff, der keine Biegelinien hat, kann ohne weiteres durch Falten in seine endgültige gefaltete Form gebracht werden. Gemäß der Erfindung kann man deshalb dem ebenen Filterstoff in schonender Weise eine Vorfaltung geben, die die Biegelinien ersetzen soll und so wirkt, daß der Filterstoff danach leicht in seine endgültige Form gefaltet werden kann.

Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine gefaltete Unterlage 1, Fig. 1, verwendet, die zweckmäßig aus Kunststoffolie, z. B. Polyäthylenfolie, hergestellt wird. Man kann von einer Folienscheibe von etwa 1 mm Dicke ausgehen, welcher die gewünschte Sektorform gegeben wird und die in jeder bogenförmigen Biegelinie, an der Falten gebildet werden sollen, mit einer kleinen Kerbe versehen wird, nach welcher die Scheibe zusammengefaltet wird. Durch Behandlung in heißem Wasser kann man die Beständigkeit der Falten und eine solche Elastizität erhalten, daß die Faltunteriage 1 nach dem Niederdrücken ihre gefaltete Grundform wieder einnimmt. Die Anzahl und die Höhe der Falten in der Faltunteriage 1 entsprechen der Anzahl und Höhe der Falten des fertigen Filters.

Die Faltunteriage 1 wird auf eine ebene, glatte Unterlage 5 gelegt, die mit einem aufrecht stehenden Stützstift 3 versehen ist. Der ebene Filterstoff 2 wird auf die Faltunteriage 1 gelegt, wie aus F i g. 2 hervorgeht, und das Falten wird von Hand im schmalen Teil der Unterlage und des Filterstoffes begonnen, während beide gegen den Stützstift 3 gedrückt werden. Ein mehr oder weniger weitgehendes Ausbreiten der Falten in der Unterlage in die Ebene vor den Falten, die zusammengedrückt sind, erleichtert das Führen des Filterstoffes von Hand in die volle Anlage an der Faltunteriage 1. Die Falten werden also zu einem Paket zusammengeführt, das um den Stützstift 3 herumgezogen wird, wie F i g. 2 und 3 zeigen.

In dem gebogenen Zustand gemäß Fig. 3 kann das gefaltete Paket bei gewissen Filterstoffqualitäten mit Vorteil einige Minuten liegen bleiben, worauf der vorgefaltete Filterstoff von der Unterlage abgenommen wird. Das Paket kann in zusammengebogenem Zustand in einem Stützring festgehalten werden.

Der so behandelte Filterstoff ist mit Vorfaltungen versehen, die in schonender Weise zustande gebracht sind, so daß es ohne weiteres möglich wird, das Ringfilter in bekannter Weise auf einer glatten Unterlage gegen einen Stützstift fertig zu falten. Hierauf wird der gefaltete Filterstoff in einen Stützring eingelegt und danach am Zentrum der Faltung sowie an den Enden des Faltpaketes in an sich bekannter Weise durch Leimen verbunden.

Bei ebenen Filterstoffen, die hart ausgetrocknet oder stark elastisch sind, wird der ausgestanzte Filterstoff durch eine Behandlung in einer Atmosphäre von 90 bis 100% relativer Feuchtigkeit in den gewünschten Zustand gebracht.

Wenngleich es sich gezeigt hat, daß man durch manuelles Falten auf der Faltunteriage 1 das gleichmäßigste Vorfaltungsergebnis und den geringsten Ausschuß bekommt, ist eine Mechanisierung des Vorganges natürlich möglich, z. B, durch ein allmähliches Niedersaugen oder Niederwalzen des Filterstoffes gegen die Faltunteriage oder durch allmähliches Niederdrücken des Filterstoffes auf die FaItunterlage mittels druckluftbetätigter Kolben.

Das Vorfalten gemäß der Erfindung kann auch mit Hilfe von zwei Faltunterlagen 1, Fig. 1, ausgeführt werden, wobei die zweite Faltunteriage über die erste gelegt und der Filterstoff 2 dazwischen angeordnet wird, worauf die Faltunterlagen, beginnend an ihren schmalen Enden, allmählich zusammengedrückt werden.

Um den Filterstoff während des Vorfaltens zu schonen, wird zweckmäßig während des Faltprozesses ein dünnes Plasttuch (Kunststoffolie), Gummituch, ein Gewebe, ein Fadennetz od. dgl. über und unter den Filterstoff gelegt.

Eine sehr wirksame Hilfe beim Vorfalten des Filterstoffes von Hand besteht aus einer niederdrückenden Walze 4, die angewendet werden kann wie in F i g. 4 und 5 gezeigt. Hierbei wird die Faltunterlage 1 zusammen mit dem Filterstoff 2 und den gegebenenfalls verwendeten Schutzfolien auf der glatten Unterlage 5 ausgebreitet, indem sie lokal von der Walze 4 niedergedrückt wird, die quer zur Faltrichtung über die Unterlage gelegt wird. Ein Stützstift kommt dabei nicht zur Anwendung, sondern das gefaltete Filterpaket wird allmählich nach vorn geschoben, während zugleich auch die Walze allmählieh nach vorn geschoben wird. Das eigentliche Vorfalten geschieht unmittelbar hinter der Walze 4. Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit dem Falten von Ringfiltern oder ovalen Filtern beschrieben ist, so kann sie doch mit Vorteil auch bei anderen Typen von Aerosolfiltern angewendet werden, die eine große Gesamtdurchströmungsfläche haben sollen. Somit kann die Erfindung auch für Filter mit geraden, parallelen Filtern angewendet werden.

Die Faltunterlage wird in ihrer Form vom Anwendungsgebiet bestimmt und ist nicht auf eine Ausführungsform in Kunststoff beschränkt. Zum Beispiel können auch dünne, federnde Metallblätter benutzt werden. ■---·.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Biegelinien auf zur Anfertigung von gefalteten Filtern bestimmten Filterstoffbogen auf Glasfaserbasis durch Andrücken gegen eine längs Faltlinien faltbare Unterlage und gemeinsam mit dieser erfolgendes Verformen, gekennzeichnet durch die Verwendung einer faltbaren Unterlage, deren Faltlinien sich knickfrei und stetig gleichlaufend von einem Rand zu dem gegenüberliegenden Rand des Filterstoffbogens erstrecken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterstoffbogen vor dem Auflegen auf die faltbare Unterlage und dem gemeinsam mit dieser erfolgenden Falten auf einer oder beiden Seiten mit einer dünnen Schutzfolie oder einem Schutzgewebe bedeckt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Folie aus biegsamem und elastischem Folienmaterial, vorzugsweise Polyäthylen, als faltbare Unterlage.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Formung von Biegelinien auf kreissektorförmigen Filterstoffbogen zwecks Herstellung ringförmiger, gefalteter Filter eine faltbare Unterlage, die etwa die gleiche Sektorform und Größe wie derFilterstoffbogen aufweist und bei der das Krümmungszentrum der im wesentlichen kreisbogenförmigen Faltlinien an der Spitze der kreissektorförmigen Unterlage liegt, verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen