DE19527716A1 - Verfahren zur Herstellung eines Filterelements - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Filterelements

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Hans-Joerg Schaller
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SCHALLER, HANS-JOERG, 71665 VAIHINGEN, DE
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Filterwerk Mann and Hummel GmbH
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    • B32B2305/20—Fibres of continuous length in the form of a non-woven mat

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelements nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Stand der Technik
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 93 08 421 ein Filtere­ lement bekannt, das als Schlauchkörper auf einer Rund­ strickmaschine oder dergleichen hergestellt wird. Bei die­ sem bekannten Verfahren werden verschiedene Lagen eines insbesondere aus Kunststoffasern gestrickten Materials an­ gefertigt und übereinander angeordnet. Weiterhin ist hier­ aus auch bekannt, zwischen den Lagen zusätzlich nicht­ gestricktes Filtermaterial anzuordnen. Die einzelnen Lagen werden hierbei jedoch als fertige Abschnitte in den jeweils erforderlichen Abmessungen hergestellt und nach dem Aufein­ anderklappen bzw. dem Übereinanderstülpen an den freien Kanten miteinander vernäht.
Ein weiteres bekanntes Filterelement ist in dem deutschen Gebrauchsmuster G 93 12 898 beschrieben, bei dem ein schlauchförmiges Gestrick, Gewebe oder Gewirk aus Kohlen­ stoffasern, insbesondere zur Trinkwasserfilterung, das Fil­ terelement bildet. Auch bei diesem bekannten Filterelement finden fertige Filterabschnitte Verwendung, die zudem noch durch Scheiben an den Enden eines Tragkörpers für das Fil­ terelement begrenzt werden.
Aus der E-0 095 297 A1 ist zwar für sich gesehen bekannt, ein Filterelement in einem Endlosverfahren herzustellen, jedoch wird hierbei ein vorgefertigtes Endlosband in einem Wickelverfahren auf einen Trägerkörper aufgebracht. Dieses überlappende Wickelverfahren benötigt zumindest einen star­ ren Wickelkörper und schafft ein Filterelement geringerer Güte.
Auch aus der E-0 313 920 A1 ist ein Wickelverfahren be­ kannt, bei dem die Fasern jeweils einzeln überlappend auf einen Trägerkörper aufgewickelt werden. Auch bei diesem be­ kannten Verfahren sind hinsichtlich der Gestaltung komple­ xerer Strukturen des Filterelements Grenzen gesetzt, da das mechanisch aufwendige Wickelverfahren auf rein zylindrische Formen für das Filterelement beschränkt ist.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so fortzubilden, daß auf einfache Weise eine Herstellung von Filterelementen mit beliebiger dreidimensionaler Struktur und unterschiedlicher Lagenan­ ordnung möglich ist.
Vorteile der Erfindung
Das Verfahren zur Herstellung eines Filterelements der ein­ gangs genannten Art ist erfindungsgemäß so gestaltet, daß in vorteilhafter Weise eine weitgehend automatisierte Her­ stellung von schlauchförmigen Filterelementen durchführbar ist, wobei keineswegs eine Einschränkung auf zylindrische Formen erfolgen muß, da ev. strömungstechnische Erfor­ dernisse hier eine andere Gestaltung erforderlich machen. Die Gesamtstabilität des Filterelements ist durch das Her­ stellungsverfahren in weiten Grenzen sichergestellt. Durch die flexiblen Einsatzmöglichkeiten von üblicherweise ver­ wendeten Strick- oder Flechtmaschinen sind eine Vielzahl von dreidimensionalen Strukturen für das Filterelement her­ stellbar. Eine solche 3D-Flechtmaschine ist in allgemeiner Form beispielsweise in "Technische Textilien", 36. Jahrgang, Mai 93, Seite T90 beschrieben.
Mit den in den Unteransprüchen angegebenen vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich insbesondere komplexe, mehrlagige Filterelemente her­ stellen, bei denen auch sogenannte "non-woven" Zwischenla­ gen eingebracht werden können.
Zeichnung
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert, die Aus­ führungsbeispiele einer Herstellungsvorrichtung für ein Filterelement nach dem erfindungsgemäßen Verfahren darstel­ len. Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit mehreren geflochtenen Lagen und mit Lagen aus "non-woven"-Ma­ terial als Filterelement und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer ab­ weichenden Reihenfolge der Lagen.
Bei einer Herstellungsvorrichtung nach Fig. 1 wird auf ein mit Öffnungen versehenes Rohr 1 mit einer hier schematisch dargestellten Flechtvorrichtung 2 eine geflochtene Lage 3 des Filterelements hergestellt. Auf die geflochtene Lage 3 wird nunmehr mit einer Zuführvorrichtung 4 sogenanntes "non-woven"-Material 5 aufgebracht. Die Zufuhr der Fasern des "non-woven"-Materials 5 erfolgt beispielsweise über ei­ ne ebenfalls schematisch dargestellte Speisewalze 6 oder auch durch Aufbringen in einem Luftstrom. Das "non-woven"- Material 5 kann eventuell auch als vorgefertigtes Vlies aufgetragen werden. Somit entsteht eine Anordnung aus dem Rohr 1, der geflochtenen Lage 3 und dem "non-woven"- Material 5, was in beliebig häufiger Wiederholung fortge­ setzt werden kann.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird im Unterschied zum erstgenannten Ausführungsbeispiel zuerst eine Lage aus "non-woven"-Material 5 auf das Rohr 1 aufgebracht und da­ nach eine geflochtene Lage 3 erstellt. Auch diese Anordnung kann den jeweiligen Anforderungen entsprechend wiederholt werden.
Den beschriebenen Herstellungsverfahren ist gemein, daß ein endgültiger Zuschnitt des Filterelements in der Länge erst nach Abschluß der Lagenaufbringung erfolgt. Alternativ hierzu ist auch die Anordnung von Rohren 1 definierter Län­ ge möglich, insbesondere dann wenn die Filterelemente nicht auf Rohre mit zylinderförmigen Querschnitt aufgebracht wer­ den sollen. Möglich sind hier auch komplizierte Geometri­ sche Strukturen die mit den Filterlagen versehen werden können.
Die einzelnen Fasern sind hier vorzugsweise Keramik- oder Metalloxidfasern, die wegen der hohen Temperaturbeständig­ keit insbesondere für die Herstellung von Rußfiltern oder für die Filtrierung von Heißgasen geeignet sind.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung eines Filterelements, bei dem
  • - zur Bildung des Filterelementes (3, 5) ein mantelförmiges Gewebe, Geflecht, Gestrick oder Gewirk aus Fasern herge­ stellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Herstellung des mantelförmigen Filterelementes (3, 5) in einem Endlosverfahren erfolgt und das mantelförmige Fil­ terelement (3, 5) mittels einer Trenneinrichtung auf eine vorgegebene Länge gekürzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mehrere Lagen (3) des mantelförmigen Gewebes, Geflechts, Gestricks oder Gewirks zur Bildung des Filterelements (3, 5) übereinander auf ein Rohr (1) beliebiger Geometrie ange­ bracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die mehreren Lagen (3) zur Bildung des Filterelements (3, 5) gleichzeitig übereinander hergestellt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die mehreren Lagen (3) zur Bildung des Filterelements (3, 5) nacheinander aufgetragen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
  • - zwischen den Lagen (3) zusätzliche "non-woven"-Filter­ schichten (5) eingebracht werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
  • - als Fasern Keramik- oder Metalloxidfasern Verwendung fin­ den.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
  • - für die Fasern Kunststoffgarn (Nomex, Kevlar) Verwendung findet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
  • - die einzelnen Fasern fortlaufend stirnseitig über dem mantelförmigen Filterelement (3, 5) miteinander zu Bündeln verflochten werden und aus der Verflechtung der Bündel das mantelförmige Geflecht gebildet wird.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2541383B2 (de) * 1975-09-17 1977-09-15 Haver & Boecker, 4740 Oelde Verfahren zum herstellen von mehrlagigen filterhohlkoerpern fuer gasfoermige oder fluessige medien und danach hergestellter filterhohlkoerper
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