DE1816118C3 - Verfahren zum Pressen eines Filtermittels - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pressen eines Filtermittels, das aus zusammengesinterten Drahtfasern besteht, mit zwei Preßwalzen.

Filtermittel und insbesondere Tiefenfiltermittel, wie sie beispielsweise für Oberflächenfilterelemente verwendet werden, müssen sowohl hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften als auch ihres Feststoffrückhaltevermögens und damit ihrer Durchlässigkeit oder Permeabilität bestimmten Anorderungen genügen. So ist beispielsweise ein durchlässiges, im we- «entliehen kompaktes Metallmaterial aus ungeordneten, ineinandergreifenden, dünnen Metallfasern bekannt, das als Filtermittel zum Ausfiltern von Feststoffen benutzt wird. Bei diesem Filtermittel sind die Metallfasern zur Verbesserung des Filterwirkungsgrads hinsichtlich der Permeabilität für das Filtrat und des Zurückhaltevermögens für Schmutzteilchen in Form hohler Metallröhrchen ausgebildet, die innerhalb des Filtergefüges mehr oder weniger flach zu einem kompakten Filtermaterial zusammengedrückt «ind, wobei die einzelnen Metallfasern an ihren Berührungspunkten vorzugsweise auch noch zusammengesintert sind (deutsche Auslegeschrift 1 181671).

Zum Zusammenpressen solcher Metall- oder Drahtfasern für Filtermittel ist bereits eine Preßvorrichtung bekanntgeworden, die aus einem Paar Druckwalzen besteht, durch das ein Filtermaterialband aus verfilzten Metallfasern zusammen mit einem feinmaschigen Drahtgebilde als Tragelement oder einem porösen Papier hindurchgeführt wird, um auf das Faserband einen Druck auszuüben, der eine feste Verbindung der !mechanischen Verschlingung zwischen den verfilzten Fasern bewirkt, so daß ein sich selbst tragendes Filtermittelband entsteht, das danach noch einem Sinterofen zugeführt wird, um Metallbindungen an den Berührungspunkten in der Fasermasse zu erzeugen (deutsche Auslegeschrift 1 i 18 468).

Es ist des weiteren bekannt, bei einer mit Druckwalzen arbeitenden Preßvorrichtung zur Herstellung von Metallbändern den im Walzenspalt auf die Bandoberfläche aufgebrachten Druck so zu steuern, daß in dem den Walzenspalt verlassenden Bandteil eine gewünschte Zugspannung bewirkt wird, die zur Herstellung gewünschter Materialeigenschaften benötigt wird (französische Patentschrift 831 3¹Jl). Diese bekannte Vorrichtung dient also nicht zur Herstellung von Filtermitteln aus verfilzten Metallfasern.

Mit den oben angeführten Verfahren und Vorrichtungen ist es bisher nic.ni gelungen, die Permeabilität von Filtermitteln, die wesentlichen Einfluß auf den Filterwirkungsgrad hat, bei der Herstellung von aus verfilzten Metallfasern bestehenden Filtermitteln so einzustellen, daß sie in dem fertigen Filtermittel eine im wesentlichen konstante Größe hatten. Dadurch ergab sich der Nachteil, daß das Filtermittel bezüglich seines Flüssigkeitsdurchgangs und seines Rückhaltevermögens für Feststoffteilchen, beispielsweise Schmutzteilchen, bisher keine homogenen Eigenschaften aufwies.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zum Pressen eines Filtermittels mit Hilfe zweier Preßwalzen zu schaffen, mit der sich die Permeabilität von Filtermitteln, insbesondere Tiefennltermitteln, ginstellen läßt, die aus verfilzten, massiven Drahtfasern zusammengesintert sind.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die eine der Walzen ortsfest gelagert und die andere Walze unter einer federnden, jedoch gesteuerten Belastung steht.

Diese Konstruktion bringt den Vorteil, daß dann, wenn die Dicke des Filtermittelmaterials über der Matenaloberflöche variiert, die unter federnder, gesteuerter Belastung stehende Walze sich in Abhängigkeit von der Materialdicke aufwärts- und abwärtsbewegt, wodurch eine gleichförmige Permeabilität über dem Materialquerschnitt aufrechterhalten bleibt, nachdem das Material zusammengepreßt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beispielshalber näher erläutert, in der

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Teils des aus verfilzten Drahtfasern bestehenden Filtermittels und

F i g. 2 eine schematische Ansicht des in den Preßwalzenspalt laufenden Filtermittels und der federnden Lagerung der oberen Walze zeigen.

Ein aus verfilzten Drahtfasern bestehendes, tuchartiges Filtermittel wird in an sich bekannter Weise zunächst in einer nichtoxidierenden Ofenatmosphäre auf eine Temperatur unterhalb eines Schmelzpunktes erwärmt, bis eine Sinterung des Materials erfolgt ist, derart, wie sie aus F i g. 1 ersichtlich ist. Die dort zu sehenden Drahtfasern 12 sind willkürlich ausgerichtet und von beliebiger Länge und an den Stellen 20, d. h. dort, wo sie sich gegenseitig berühren, durch den Sinterungsvorgang miteinander verschmolzen. Die einzelnen Drahtfasern können einen beliebigen, für den speziellen Anwendungsfall geeigneten Durchmesser aufweisen. Die Wahl dieses Durchmessers ist bestimmend für die Porenzahl pro Flächeneinheit des Materials, wenn das Material in das Filtermittel eingebaut wird, und sie legt ferner den Durchmesser des Teilchens fest, das aus dem zu filternden Strömungsmittelstrom herausgefiltert werden soll. Es wurde festgestellt, daß der maximale Durchmesser, der für das Filtermittel verwendbar ist, bei 12 Mikrometer liegt. Bei dickeren Drahtfasern verringert sich die Lebensdauer des Filtermittels.

Damit das tuchartige Filtermittel nach dem Sinterungsprozeß die gewünschten Filtereingenschaften erhält, muß das Drahtfasertuch oder -band über seiner ganze Fläche zusammengepreßt werden, so daß es eine einheitliche Permeabilität erhält, indem das Material eine bestimmte Porosität erlangt. Zu diesem Zweck wird das gesinterte, verfilzte Drahtfasertuch 21, wie aus Fig.2 ersichtlich, durch eine Preßwalzenvorrichtung geschickt, bestehend aus zwei Walzen 22 und 23, die das Material, wie bei 24 gezeigt, zusammenpressen. Die Drehrichtung der Walzen 22 und 23 wird durch die Pfeile 25 und 26 angegeben

und ist so gewählt, daß das Material 21, 24 zwischen den Walzen in Richtung des Pfeils 27 hindurchläuft. Vor dem Zusammenpressen variert das verfilzte Drahtfaser'tuch hinsichtlich seiner Dicke über seine ganze Länge. Wenn nun die Walzen 22 und 23 während des Preßvorgangs in einem festen Abstand voneinander gehalten wurden, so würde dies dazu führen, daß die Durchlässigkeit oder Permeabilität des Materials nach der Pressung ebenfalls variiert. In den Bereichen nämlich, in denen die Tuchdicke schwankt, würde dann auch die Dichte des gepreßten Materials schwanken, d. h. die Materialdichte würde an diesen Stellen von dem Sollwert nach oben oder unten abweichen, und zwar in Abhängigkeit von der Materialdicke an den betreffenden Stellen. Dieser Nachteil einer variierenden Permeabilität, der eine inhomogene Filterwirkung verursacht, wird, wie aus Fig.2 ersichtlich, dadurch beseitigt, daß die Walze 23 in ihrer Lage fixiert wird, während die darüberliegende Walze 22 unter einer federnden, jedoch gesteuerten Belastung gehalten wird, wie dies beispielsweise durch den Pfeil 31 und die Feder 32 kenntlich gemacht ist. Die Feder 32 wird dabei, wie bei 34 gezeigt, ortsfest gehalten. Durch eine solche ledernde Lagerung der einen Walze wird also eine konstante Permeabilität des Materials 24 bei seinem Durchgang durch die Walzen erreicht, da sich die Walze 22 in dem Maße, wie die Dicke des Materials 21 variiert, sich aufwärts und abwärts bewegt, also gewissermaßen schwimmt, so daß eine gleichförmige Permeabilitat über dem Materialquerschnitt erreicht wird, wenn das Material, wie bei 24 dargestellt, zusammengepreßt wird.

Ergibt eine nachträgliche Messung der Permeabilität des Filtermittels, die mit einer bekannten Meßapparatur vorgenommen werden kann, daß die Permeabilität des Filtermittels 24 zwar einen konstanten Wert aufweist, jedoch nicht die gewünschte Größe, so kann das Material noch einmal durch die Walzen 22 und 23 hindurchgeschickt werden, nachdem die Feder 32 auf den erforderlichen Anpreßdruck eingestellt worden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Pressen eines Filtermittels, das aus zusammengesinterten Drahtfasern b"?- steht, mit zwei Preßwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Walzen (23) ortsfest gelagert und die andere Walze (22) unter einer federnden, jedoch gesteuerten Belastung steht. ίο