DE1536928C - Kerzenfilter mit einem als Filterele ment dienenden Textilmantel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kerzenfilter mit einer perforierten steifen zylindrischen Stützhülse, die von der zu filternden tropfbaren oder gasförmigen Flüssigkeit durchströmt wird, und einem die Stützhülse umgebenden und von dieser in seiner Form gehaltenen als Filterelement dienenden Textilmantel, welcher an den Enden der Stützhülse in deren Inneres hinein umgeschlagen und mittels in die Stützhülse hineinragender Stopfen festgeklemmt ist, wobei wenigstens einer der Stopfen eine Bohrung für den Ein- und Austritt der zu filtrierenden Flüssigkeit aufweist.

Bei einer bekannten Filtrieranlage für schlammhaltiges und unreines Wasser werden als Feinfilter mehrere nebeneinander aufrecht stehende perforierte Rohre verwendet, die jeweils von einem Mantel aus Filtertuch umgeben sind. Das Filtertuch ist um die Enden des jeweiligen Rohres nach innen umgeschlagen und wird zwischen den abgerundeten Rohrrändern und den Flanschen von konischen, in die Rohrenden hineinragenden Stopfen eingeklemmt. Der Klemmdruck wird durch an den oberen Stopfen

ίο angreifende .Druckschrauben erzeugt. Über Bohrungen in den unteren Stopfen steht das Innere der Rohre mit Vorfiltern in Verbindung. Derartige Rohrfilter haben insbesondere für kleine Kerzenfilter den Nachteil, daß abhängig vom Druck der zu filtrierenden Flüssigkeit der durch die Druckschraube erzeugte Klemmdruck groß sein muß, damit das Filtertuch nicht von den Rändern des Rohres abgezogen wird. Ein großer, zwangläufig auf das Rohr selbst übertragener Klemmdruck jedoch kann bei schlanken

ao Rohren aus wenig festem Material, z. B. Kunststoff, zur Beschädigung der Rohre führen. Ferner können die Rohre einschließlich Filtertuch nicht in zusammengesetztem Zustand aus einem Filtergehäuse ausgebaut werden, da hierzu ein Lösen der Stopfen erforderlich ist. Beim Entfernen der dann unten offenen Rohre mit dem Filtertuch würde der im Rohrinneren nach einer Filtrierung von innen nach • außen vorhandene Filterschlamm in das Filtergehäuse hineinfallen und dieses verunreinigen.

Schließlich ist das dichte Einpassen des unteren Rohrendes mit dem umgeschlagenen Filtertuch auf den unteren Stopfen in einem geschlossenen Filtergehäuse schwierig, und es ist nicht zuverlässig gewährleistet, daß nach dem Aufsetzen der Stopfen das Filtertuch straff an dem zugehörigen Rohr anliegt.

Es ist ein Kerzenfilter bekannt, bei welchem als Filtermaterial ein um den als zylindrische Stützhülse ausgebildeten Stützkern gewickeltes Strangmaterial dient. Ein derartiges Filterelement ist durch das gewickelte Strangmaterial nur umständlich zu wechseln und darüber hinaus ist es schwierig, das Filterelement so zu wickeln, daß keinerlei Spalte entstehen, die die vorgeschriebene Höchstdurchlässigkeit des Filters in Frage stellen. Ferner läßt sich ohne besondere Vorkehrungen an den Enden des aufgewickelten Strangmaterials ein Filterelement nicht mit ausreichender Dichtigkeit an der Filterhülse befestigen.

Es ist ein anderes Kerzenfilter bekannt, bei welchem ein massiver Stützkem vorgesehen ist, der mit Hilfe von Umfangsrippen ein textiles Filterelement im Abstand von sich trägt. Dieses Filterelement besteht aus mehreren Lagen Baumwollmatte, auf der eine Schicht eines geeigneten Textilmaterials Hegt. An den beiden Enden des Stützkerns ist das Filterelement dadurch gehalten, daß Schnüre oder andere Elemente im Bereich von Umfangsrillen des Stützkerns um das Filterelement gebunden sind, so daß diese Schnüre das Filterelement in die Umfangs-

rillen hineindrücken.

Auch bei diesem Kerzenfilter ist der Wechsel des Filterelements arbeitsaufwendig. Einmal ist das Wechseln einer mehrschichtigen Wattelage und das anschließende Überziehen mit einer Textilschicht schwierig und erfordert Geschick, zum anderen muß jedesmal mit einer Schnur das Filterelement an beiden Enden festgebunden werden, wobei diese Befestigungsart ohnehin problematisch ist. Wenn man be-

rücksichtigt, daß dieses Filterelement von innen nach Das Kerzenfilter gemäß den Fig. 1 bis 6 umfaßt

außen durchströmt werden soll, so ist ersichtlich, eine im wesentlichen steife, perforierte, zylindrische daß bereits geringe Drücke das Filterelement vom Stützhülse 10, die an beiden Enden offen ist, und ein Stützkern abziehen, wodurch die ganze Funktion des auswechselbares poröses Filterelement 11 in einFilters in Frage gestellt ist. Eine dichte Verbindung 5 stückiger Schlauchform, welches die Stützhülse mit zwischen Filterelement und Stützkern durch Um- enger Passung umschließt und an den Enden in die wickeln der Enden des Filterelements ist auf die Stützhülse hineingedrückt ist. Ferner sind Stopfen 12 ■ Dauer ebenfalls nicht gewährleistet. _an den Enden der Stützhülse vorgesehen, die die

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kerzenfilter der Stützhülse 10 mitsamt dem Filterelement 11 in dem eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß es einen ₁₀ Filtergehäuse 26 auswechselbar halten. Die Stützschnellen und einfachen Wechsel des Filterelementes hülse 10 wird zweckmäßig aus einem Kunststoff herbei sicherer und einfacher Befestigungsart gewähr- gestellt, wie z. B. Polypropylen. In der gezeigten, leistet. speziellen Ausführungsform besteht die Stützhülse

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- _{aus zwe}i Gruppen 13 und 14 von Stäben. Die eine löst, daß der Stützkern wie an sich bekannt als steife, ₁₅ Gruppe 13 dieser Stäbe ist spiralförmig in einer perforierte, zylindrische Stützhülse ausgebildet ist, daß Richtung mit gleicher Steigung auf der Außenseite das Filterelement ein einstückiger Textilschlauch ist, der Stützhülse angeordnet, während die andere dessen beide Enden an den Enden der Filterhülse Gruppe 14 ebenso spiralförmig mit gleicher Steigung um deren Ränder herum in das Innere der Filter- _aber in entgegengesetzter Richtung auf der Innenseite hülse hinein umgeschlagen sind, daß in die so auch ₂o der Stützhülse 10 angeordnet ist, wobei die Stäbe der von innen mit dem Textilschlauch ausgekleideten beiden Gruppen an den Kreuzungspunkten unter Enden der Stützhülse dichtend an den Textilschlauch Bildung eines Netzes integral miteinander verbunden j anliegende Stopfen eingesetzt sind, die zusammen werden. Dadurch werden Löcher 15 gebildet, durch mit der Stützhülse und dem Textilschlauch eine ent- welche die zu filternde Flüssigkeit hindurchtreten fernbare Einheit bilden, in der die Stopfen durch _a5 kann. Die zylindrische Stützhülse 10 kann in einem Reibung gehalten sind, und daß mindestens einer Extrusionsverfahren gefertigt werden, z. B. nach dem der Stopfen eine Bohrung für den Ein- und Austritt bekannten »Vexar«-Verfahren. der zu filternden Flüssigkeit aufweist. Die Stützhülse 10 bildet bei dem beschriebenen

■ · Durch den Vorschlag der Erfindung ist sowohl Aufbau eine Folge von stetigen, außenliegenden eine einfache, als auch zuverlässige Verbindung zwi- ₃₀ spiralförmigen Kanälen 16 und eine Folge von stetischen Filterelement und seinem Stützkern erreicht. _gen> innenliegenden spiralförmigen Kanälen 17, wo-Das auf den hülsenförmigen Stützkern aufgeschobene ' durch ein günstiger Durchsatz der zu filternden Flüsschlauchförmige Filterelement braucht lediglich mit sigkeit durch die Stützhülse gegeben ist. seinen Enden nach innen eingestülpt zu werden, Das'Filterelement 11 ist aus einem porösen, selbst

wonach einfache, leicht herausnehmbare Stopfen in ₃₅ nichttragenden Nadelfilz aus Fasern hergestellt, die die umgeschlagenen' Enden¹ hineingesteckt werden. willkürlich in sämtlichen Richtungen ausgerichtet Die Stopfen halten dabei nicht nur die Filteranord- und in Form einer Scheibe angeordnet sind, wie es nung im Inneren des Filtergehäuses fest, 'sondern in der Filztechnik allgemein bekannt ist. Die Fasern gewährleisten darüber hinaus eine einwandfreie Ab- können z. B. Polypropylen, Dynel (Copolymer des dichtung zwischen Filterhülse und Filterelement, was 40 Vinylchlorids und Vinylcyanid), Zelluloseacetat, bei einem von innen nach außen zu durchströmenden Wolle, Zellulose oder Mischungen aus diesen sein. Filterelement leicht dadurch erzielt werden kann, daß In der speziell gezeigten Ausführungsform bestehen

ein Axialdruck auf die Stopfen ausgeübt wird. Die die Fasern aus Polypropylen und haben eine Länge j Befestigungsart stellt ein Mindestmaß an technischem im Bereich von 0,125 und 0,215 mm. Zum Erzielen Aufwand dar, wobei die Filteranordnung aus Filter- 45 maximaler Porösität bei noch ausreichender Zurückhülse, schlauchförmigen Filterelement und Stopfen haltung der abzufilternden Teile ist der Filz frei von in kürzester Zeit ausgewechselt werden kann. chemischen Bindemitteln. Um jedoch bei Fehlen

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand eines derartigen Bindemittels eine starke zusammender Unteransprüche. Im folgenden wird die Erfindung hängende Filzstruktur zu bilden, wird der Filz aus an Hand eines Ausführungsbeispieles, welches in der 50 einer genadelten Schicht hergestellt, was hier so ver-Zeichnung dargestellt ist, erläutert. In der Zeichnung standen werden soll, daß einige der Fasern zwangszeigt weise in eine Richtung senkrecht zu der Oberfläche

Fig. 1 einen Filtereinsatz für ein Kerzenfilter ge- der Fasermatte oder Faserschicht ausgerichtet wormäß der Erfindung in auseinandergezogener Dar- . den sind.

stellung, 55 Die Filterwirkung, unter der sowohl das Zurück-

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den halten der abzufilternden Teilchen als auch die Porozusammengesetzten Filtereinsatz aus F i g. 1 und das sität des Filterelementes 11 verstanden werden soll, Filtergehäuse, wird durch den Anteil der Druckkräfte gesteuert, die

F i g. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie III-III auf den Filz während des Herstellungsverfahrens ausaus F i g. 2, 60 geübt werden. Vor oder während des Verdichtens des

Fig.4 bis 6 Einzelheiten der Ausbildung einer Filzes kann die genadelte Schicht bis unter den Ergeeigneten Stützhülse, wobei F i g. 5 den Schnitt ent- weichungspunkt der Fasern erhitzt werden, um damit lang der Linie V-V und F i g. 6 den Schnitt entlang die Dichte des fertigen Filzes zu beeinflußen. In der der Linie VI-VI aus F i g. 2 zeigen, gezeigten speziellen Ausführungsform hat das Filter-

F i g. 7 einen Vertikalschnitt durch ein Kerzenfilter 65 element 11 eine Rückhaltefähigkeit von 5 bis in anderer Ausführungsform und . 100 Mikron.

F i g. 8 einen Querschnitt entlang der Linie Bei der Herstellung des Filterelementes 11 wird die

VHI-VIII in F i g. 7. Filzplatte aus einer genadelten Schicht in die Form

Bei der in den F i g. 7 und 8 gezeigten Ausführungsform ist die Schraubenfeder 25 durch eine' stei-,fere innere Abstützung 40 mit einer Kernhülse 41

eines Schlauches gebracht. Hierzu werden die Rän- durch die Grenzflächen zwischen dem Zentrierstift der 18 (Fig. 1) übereinandergelegt und durch Heiß- und der Bohrung 21 und weiter entlang der Außensiegeln miteinander verbunden, falls die einzelnen sehe des Stopfens verhindert ist. Fasern thermoplastisch sind, oder miteinander ver- Gegenüber der Bodenwand 27 ist eine Wand 30

klebt, falls sich das Material des Filzes nicht zum 5 des Gehäuses 26 angeordnet. Diese Wand 30 hat eine Heißsiegeln eignet. . Bohrung 31, die auf den Zentrierstift 28 ausgerichtet

Bei der Herstellung des Filterelementes 11 wird ein ist und ein Rohr 32 aufnimmt, das durch die Bohbreites, endloses genadeltes Filzband zuerst in der rung 21 des angrenzenden Stopfens 12 in diesen hinbeschriebenen Weise hergestellt und dann unter BiI- einragt. Auf diese Weise ist ein Auslaß für das Filtrat dung von langen Filzstreifen in Längsrichtung auf- ₁₀ aus dem Inneren der Stützhülse 10 gebildet. Das Rohr geschnitten. Diese Streifen werden dann in Schlauch^ 32 ist so bemessen, daß es in die Bohrung 21 des form gewickelt, wobei sich ihre Ränder überlappen, Stopfens 12 mit engem Reibsitz hineinpaßt. Das und diese Ränder werden dann je nach Art der Rohr 32 wird mittels einer nicht gezeigten Stopf-Fasern miteinander verbunden. Der so geformte büchse in der Bohrung 31 abgedichtet. Außerdem be-Schlauch ist lang und wird unter Bildung der einzel- i₅ sitzt das Gehäuse 26 eine Einlaßöffnung 35 für die nen Filterelemente 11 in Abschnitte zerschnitten. zu filtrierende Flüssigkeit

Obgleich das Filterelement 11 eine zur Formbeständigkeit ausreichende Festigkeit hat, ist es
immer noch flexibel genug, daß es bequem eng auf

die Stützhülse 10 aufgepaßt werden kann und seine ₂₀ und einer Anzahl von ähnlichen, in gleichen Abstän-Enden20 über die Enden der Stützhülse 10 um- den liegenden Rippen 42 ersetzt, die radial von der geschlagen werden können. Kernhülse ausgehen, in deren Längsrichtung verlau-

Das Filterelement 11 wird mit ähnlichen End- fen und Kanäle 43 bilden. Diese innere Abstützung stopfen 12 lösbar an der Stützhülse 10 gehalten. Diese 40 besteht aus einem extrudiertem Kunststoff und ihr Stopfen 12 bestehen mit Vorteil aus einem Kunststoff, 25 Außendurchmesser an den äußeren Spitzen der Ripwie z. B. Polypropylen. Jeder Stopfen hat in der Mitte pen 42 ist so bemessen, daß die Abstützung mit enger eine zylindrische Bohrung 21 und ist mit einem zylin- Passung in die Stützhülse 10 hineinpaßt, aber noch drischem Bund 22 von solchen Abmessungen ver- lose genug sitzt, daß die innere Abstützung zum Zusehen, daß er dicht und mit Reibung innen in die sammenbau oder zur Reinigung der Stützhülse 10 in umgestülpten Enden 20 des Filterelementes 11 hin- ₃₀ diese, hineingeschoben, oder aus ihr herausgezogen einpaßt. Ferner hat jeder Stopfen 12 einen Flansch werden kann.

23, der an den Umbiegungen des Filterelementes 11 \ Das Material für die Abstützung 40 ist ein geeigneanliegt. Es ist ersichtlich, daß sich die einzelnen Teile ter Kunststoff, wie z.B. Polypropylen oder auch des Kerzenfilters einfach zusammensetzen und bei Nylon, Polystyrol, Acetalharz, Polyvinylchlorid Nachlassen der Wirksamkeit des Filterelementes ein- ₃₅ u. dgl. Die Kernhülse 41 hat mehrere Längsreihen fach auseinandernehmen lassen. von Löchern 44, die in Längsrichtung verlaufen und

Da der Außendruck der zu filternden Flüssigkeit, in Umfangsrichtung gleiche Abstände voneinander die auf die Außenseite des Filterelementes einwirkt, haben. Sechs derartige Reihen sind gezeigt. Jede diegroß sein kann, und da die Stützhülse 10 aus Kunst- ser Längsreihen der Löcher 44 ist zwischen zwei Ripstoff besteht, der eine innere Versteifung erfordern _4Q pen 42 angeordnet, so daß eine Strömungsverbindung kann, ist bei der in den F i g. 1 bis 5 gezeigten Aus- zwischen der Außen- und Innenseite der inneren Abführungsform eine Schraubenfeder 25 in die Stütz- Stützung 40 hergestellt ist.

hülse 10 eingesetzt, die einen Außendurchmesser hat, Die beschriebene innere Abstützung 40 hat den

der die Wandung der Stützhülse abstützt. Vorteil, daß sie korrosionsbeständig ist, wie auch die

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform ist bei- 45 anderen Filterteile. Es kann dadurch das Eindrücken spielsweise für die Zubereitung von Nahrungsmitteln, der Stützhülse 10 auch bei Druckunterschieden von in Ölraffinerien od. dgl. geeignet. Für diesen Zweck 6,33 kp/cm² oder mehr verhindert werden. , ist ein gefäßartiges Gehäuse 26 ■ zur Aufnahme der Die extrudierte innere Abstützung 40 ist außerdem

Filteranordnung vorgesehen. Das Gehäuse 26 hat leicht und kann in die Stützhülse 10 hineinfallen, eine Bodenwand 27 mit einem Zentrierstift 28, der in 50 ohne daß die Kunststoffstopfen 12 brechen. Außerdie Bodenwand eingeschraubt ist. Auf den Zentrier- dem kann sie einfach aus der Stützhülse herausstif128 ist die Filteranordnung aufgesteckt. Der Zen- gezogen und leicht gereinigt werden, trierstift 28 ist zylindrisch und so bemessen, daß er Durch die Ausbildung der Filterteile aus einem

durch die Bohrung 21 des Stopfens 12 an dem ent- inerten Material ist der Einsatz des Kerzenfilters sprechenden Ende der Stützhülse 10 bei umgeschla- 55 auch in Verbindung mit Chemikalien möglich. Neben genem Ende des Filterelementes 11 mit Reibungssitz den bereits geschilderten Montagevorteilen ist das erhineinpaßt, so daß ein Hindurchtreten der zu filtern- findungsgemäße Kerzenfilter billig.in seiner Herden Flüssigkeit aus dem Innenraum der Stützhülse stellung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kerzenfilter mit einer perforierten steifen zylindrischen Stützhülse, die von der zu filternden tropfbaren oder gasförmigen Flüssigkeit durchströmt wird, und einem die Stützhülse umgebenden und von dieser in seiner Form gehaltenen als Filterelement dienenden Textilmantel, welcher an den Enden der Stützhülse in deren Inneres hinein umgeschlagen und mittels in die Stützhülse hineinragender Stopfen festgeklemmt ist, wobei wenigstens einer der Stopfen eine Bohrung für den Ein- und Austritt der zu filternden Flüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützhülse (10) mit dem Filterelement in ein Gehäuse (26) eingesetzt ist, daß das Filterelement ein einstückiger Textilschlauch (11) ist und daß die Stopfen (12) im Innern der mit dem Textilschlauch ausgekleideten Enden der Stützhülse (10) dichtend an dem Textilschlauch anliegen und zusammen mit der Stützhülse und dem Textilschlauch eine entfernbare Einheit bilden, in der die Stopfen (12) durch Reibung gehalten sind.

2. Kerzenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stützhülse (10) und Stopfen (12) aus Kunststoff bestehen.

3. Kerzenfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfen (12) mit einem zylindrischen Bund (22) von innen an den eingestülpten Enden des Filterelementes (11) und mit Flanschen (23) an den Umbiegungen des Filterelementes (11) anliegen. ·

4. Kerzenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stopfen (12) mit Bohrungen (21) versehen sind, daß das Gehäuse einen Zentrierstift (28) trägt, welcher die Bohrung (21) des einen Stopfens (12) abschließend in diese hineinragt und das entsprechende Ende der Stützhülse (10) festhält, und daß in die Bohrung des anderen Stopfens (12) ein zum Durchfluß der Filterflüssigkeit dienendes Rohr (32) dichtend eingesetzt ist.

5. Kerzenfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Einlaßöffnung (35) besitzt, während das in den einen Stopfen ragende Rohr (32) dem Abfluß der Filterflüssigkeit dient.