DE1968333U

DE1968333U - Filzstoffbahn mit stuetzeinlage fuer trocken betriebene luft- oder gasfilter.

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Publication number: DE1968333U
Application number: DEB70653U
Authority: DE
Original assignee: BAYERISCHE WOLLFILZFABRIKEN K
Current assignee: BAYERISCHE WOLLFILZFABRIKEN K
Priority date: 1967-04-25
Filing date: 1967-04-25
Publication date: 1967-09-14

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter für Erockenfiltration, wie luftreiniger, Staubabscheider, Produktengewinner, bei dem ein verfilztes Filtermaterial mit synthetischer Stützeinlage eine von dem die abzuscheidenden feststoffe mitführenden Gas, Gasgemisch bzw. Luft durchströmte, die Stromlinien schneidende fläche eines Strömungskanals einnimmt.

Bei einem von der Änmelderin hergestellten Filtermaterial für derartige filter sind Polyacrylnitrilfasern auf Gewebe aus Polyacrylnitril beidseitig aufgenadelt. Die fasern wer-

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den dabei mit Hilfe von Nadeln, die feine Einkerbungen besitzen, künstlich verwirrt und zum sogenannten Uadel— filz verdichtet. Die Verdichtung erfolgt dabei lediglich in der Dicke, aber nicht in der Länge und Breite des Flächengebildes.

Derartige Filtermaterialien sind wegen der verwendeten synthetischen Fasern» die auch anderer Art als bei dem genannten Beispiel sein können» bei angepaßter Wahl der Materialien gegenüber chemischen und physikalischen Einflüssen befriedigend resistent und haben in dem durch das Uadelverfahren begrenzten Porb'sitätsberei«h gute !Filtereigenschaften und infolge der Stützeinlage gute Festigkeitseigenschaften· Sie sind daher meist Filtermaterialien aus reinem Wollfilz oder reinem G-ewebe vorzuziehen, welche häufig bei Filtern verwendet werden»

G-ewebe zeigen zwar hohe Heißfestigkeit und geringe Dehnung, wobei diese Eigenschaften natürlich nach der verwendeten Faserart variieren· Die Filterflächenbelastbarkeit von Geweben ist hingegen gering. Wenn man ein relativ loses Gewebe verwendet, kann durch die Poren zwischen den £ett- und Schußfäden zuviel ungefilterte Luft entweichen. Nimmt man das G-ewebe sehr dicht, läßt die Luftdurohlässigkeit so nach, daß man zur Filtration einer bestimmten luftmenge eine große Filterfläche und damit relativ hohen Kostenaufwand benötigt.

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Herkömmliche reine Wollfilze haben im Rahmen der begrenzten chemischen Resistenz der Wollfaser zwar eine hervorragende Filtrationswirkung, da an die Stelle der im wesentlichen zweidimensionalen ?/irkung der Gewebe eine mehr dreidimensionale Abscheidewirkung tritt» die in der Präzis die Mglichkeit einer drei- bis vierfachen Flächenbelastung der filterfläche mit der zu filternder üuft relativ zu Geweben ergibt; zu geringe Reißfestigkeit und zu hohe Dehnung lassen dagegen zu wünschen übrig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filter zu schaffen, der nicht nur wie bei Verwendung des genannten Hadelfilzmaterials mit synthetischer Stützeinlage zugleich gute Filtriereigenschaften und gute mechanische Eigenschaften besitzt, sondern es außerdem ermöglicht, den Porö'sitätsgrad an gewünschte Anwendungsbedingungen anpassen und für Spezialzwecke eine solche Feinporigkeit einstellen zu können, die mit einem ladelverfahren wegen der begrenzten Zahl der Mädeln der Nadelbank nicht mehr erreicht werden kann.

Zum lösen dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß bei einem Filter der eingangs genannten Art das um die synthetische Stützeinlage verfilzte Material in an sich bekannter Y/eise Wollfilz ist.

Für textile Anwendungszwecke ist es zwar schon bekannt, Wollfilz mit einer synthetischen Stützeinlage zu

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versehen. Bisher hatte man jedoch noch nicht die gegenüber nadelfilz mit Stützeinlage bei lilterη gegebene Besonderheit erkannt, daß die gegenüber synthetischem Nadelfilz geringere chemische Resistenz von Wollfilz in manchen Anwendungsfällen nur einen scheinbaren Rückschritt darstellt und diese nachteilige Eigenschaft von Wollfilz gegenüber dem Torteil zurücktreten kann, daß wegen der bekannten Verfilzungseigenschaften der natürlichen Wollfaser der Porösitätsgrad des Wollfilzes wahlweise eingestellt werden kann, gegebenenfalls sogar erst durch eine Nachbehandlung unter Walken bei einem bereits vorliegenden Produkt. Beim Walken tritt je nach Dauer und Art des Walkvorganges eine mehr oder minder starke dreidimensionale Schrumpfung des Wollfilzes auf, und diese Schrumpfung braucht nach der Erfindung lediglich so gesteuert zu werden, daß der gewünschte Porösitätsgrad erhalten wird. Synthetische lasern zeigen diese Eigenschaften nicht, so daß ein durch Mädeln verfilzter synthetischer Nadelfilz zwar durch das Nadeln verdichtet wird, jedoch nicht dreidimensional einschrumpfen kann» vielmehr Länge und Breite beibehält.

Als Stützeinlage kommen in erster Linie G-ewebe, G-ewirke oder ladenlagen in Betracht, wobei die laden der Stützeinlage aus Polyamid oder anderem geeigneten synthetischen Material bestehen. Zur Aufnahme der mechanischen Belastungen erstrecken sich zweckmäßigerweise alle laden

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der Stützeinlage in Binspannrichtungen des filtermaterials im filter.

Bei weitmaschiger Stützeinlage ist es möglich., die Stützeinlage lose in den Wollvlies einzulegen oder gegebenenfalls auf einer Seite unterzulegen und dann die Verbindung der Stützeinlage mit den Wollfasern durch. Filzen und/oder Walken herzustellen· !Tormalerweise wird man jedoch das Wollvlies zunächst auf der Stützeinlage aufnadeln und dann mit Filzen und/oder Walken fortfahren· Das gilt insbesondere im Falle dünnmaschiger Stützeinlagen. Im Falle doppelseitiger Wollfilzauflage auf der Stützeinlage wird das Ylies in der Regel von beiden Seiten her genadelt.

Bei typischen Anwendungsfällen verliert das Filtermaterial beim Walken ca. 40 fo seiner Fläche? die tatsächliche vorgenommene Verdichtung und Schrumpfung variiert entsprechend der Aufgabe der Erfindung je nach der gewünschten Luftdurchlässigkeit· Damit beim Schrumpfungsvorgang die Stützeinlage keine Falten- oder Beulenbildung veranlaßt, verwendet man zweckmäßigerweise ein entsprechend lose eingestelltes Stützgewebe oder gegebenenfalls entsprechend lose Stützgewirke oder Stützfadenlagen.

Vorzugsweise besteht der Wollfilz aus einem Gemisch von in erster linie die Feinporigkeit bestimmenden kurzen

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Fasern und in erster Linie die !Reißfestigkeit des Wollfilzes bestimmenden langen lasern·

Es ist möglich, die fasern durch ein Blasverfahren mit einem sogenannten Vliesbildner (englich: "random webber·¹) völlig unregelmäßig anzuordnen, so daß der Wollfilz in Wirrfaserlage ausgebildet ist und dadurch in allen Eichtungen eine gute faserverzahnung und dadurch gute Beißfestigkeit und Dehnungsfestigkeit besteht. Geeignete Yliesbildner stehen jedoch nicht immer zur Verfugung, zumal sie relativ teuer sind.

Stattdessen kann man den Wollfilz fasergekreuzt ausbilden und auch so in Längs— und Querrichtung gute lestigkeitseigenschaften erzielen» Hierzu verwendet man eine Kreuzkrempel. Wenn man dieser noch eine Längskrempel nachordnet, erhält man ein sich wegen seiner guten Abstimmung von längs- und Querfestigkeit besonders auszeichnendes filtermaterial, bei dem der Wollfilz aus einer ein- oder mehrfachen, vorzugsweise vielfachen lolge einer Iiängsfaserlage, einer dazu unter einem Schrägungswinkel stehenden Querfaserlage, einer unter mit dem umgekehrt orientierten gleichen Schrägungswinkel stehenden weiteren Querfaserlage und einer weiteren längsfaserlage besteht. Praktisch hat es sich bewährt, wenn der absolute Wert des Schrägungswinkels der Querfaserlagen gegenüber der längs-

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faserlage zwischen 45° und 75°» vorzugsweise bei 60°, liegt.

Die follfilzauflage der Stützeinlage kann einseitig oder beidseitig vorgesehen sein· Besonders dann, wenn der !Filterkuchen am filtermaterial durch einen Bück— spUlstrom abgelöst wird, kann es vorteilhaft sein» wenn beidseitig vorgesehene Wollfilzauflagen verschiedene Stärken haben· In dem genannten Pail ist vorzugs?/eise die Stärke der dem zu filternden Gas- oder Luftstrom zugewandten Wollfilzauflage größer als die Stärke der abgewandten Wollfilzauflage, die von einem Eückspülungs-G-as- oder -Luftstrom beaufschlagbar ist.

Die filter, bei denen die obea erläuterten filtermaterialien angewandt werden, können im üb^rigen jede beliebige bekannte Gestalt haben. Ebenso kann das filtermaterial in vielfacher bekannter Weise gestaltet sein» z.B. schlauch-, sack—, taschenfärmig, in einem Bahmen oder um einen Eahmen gespannt. Im letzteren Sail kann eine Taschengestalt vorliegen, wenn der umspannte Rahmen auf der einen Seite einen Luftzutritt in das um ihn gespannte Filtermaterial ermöglicht.

Das filtermaterial kann mit oder ohne Eahmen zwischen flanschen des Strömungskanals eingespannt sein· In der Eegel wird das filtermaterial eine im Verhältnis zur Quer-

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ausdehnung geringe Dicke haben. Es kann nähmaterial sein. Es kann aber auch die SaGk-, Schlauch-- oder üteohengestalt oder eine andere Gestalt durch formung γόη Flachmaterial in diese Gestalt und Verbinden von Rändern durch Heften oder dergleichen gewonnen sein·

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Mg· 1 einen Filter, bei dem das filtermaterial in einem lahmen eingespannt istj

die Fig. 2 und 3 perspektivische leilansithten eines Filtermaterial, das in einem Filter eingesetzt sein kann %

die Fig. 4» 5 und 6 Querschnitte alternativer Iusführungsformen des Filtermaterials %

Fig. 7 eine zur Ausführungsform von Fig. 1 alternative Ausführungsform eines Filters, und

Fig. 8 ein Filterelement eines Filters gemäß Fig. 7j bei dem das Filtermaterial sackförmig ausgebildet ist.

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Bei dem Filter gemäß Fig. 1 ist das Filtermaterial 1 zwischen zwei Rahmenteilen 5a und 3b eines Rahmens 3 eingespannt» der zugleich in einem Strömungskanal für die durch die Pfeile 5 angedeutete luftströmung eine seitliche Begrenzung des Luftstrom® im Strömungskanal bildet· Man erkennt, daß die Stromlinien 5 des zu filternden Iiuftstromes die vom Filtermaterial 1 eingenommene Fläche schneiden·

Das Filtermaterial 1 kann wie das Filtermaterial 1a der Fig. 2 fasergekreuzt oder wie das Filtermaterial 1b der Fig. 3 in Wirrfaserlage angeordnet sein· Sowohl in Fig. 2 als auch in Fig. 3 ist der Wollfilz beidseitig eines lose eingestellten synthetischen Stützgewebes angeordnet, dessen Kettfaden 7 und Schußfäden 9 eingezeichnet sind. Die Schuß- und Kettfaden können auch ausgetauscht angeordnet sein.

Bei dem fasergekreuzten Filtermaterial gemäß Fig. erstrecken sich Wollfasern 10 in Iiängsrichtung· Quer zu diesen Fasern 10 erstrecken sich jeweils in der nächst höheren oder nächst niedrigeren faserlage Querfasern und 14» die gegenüber den Iiängsfasern 10 den gleichen Schrägungswinkel haben, dessen Vorzeichen jedoch jeweils umgekehrt orientiert ist· In Fig. 3 sind die Fasern 16 des Wollfilzes in unregelmäßiger Wirrlage angeordnet, wie man es mit einem mit Blasverfahren arbeitenden Vliesbildner erreichen kann.

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Die Fig· 4 bis 6 zeigen soliematisclie Querschnitte durch, das filtermaterial entweder längs der Schußfäden oder längs der Kettfaden, Fig. β zeigt dabei eine doppelseitige Wollfilzauflage 20c, wie es auch bei dem Filtermaterial gemäß den Fig. 2 und 3 verwirklicht ist. I¹Ig. 4 zeigt eine Alternative, bei der ledigleich eine einseitige Wollfilzauflage 20a auf dem Stützgewebe vorgesehen ist. Man erkennt jedoch, daß auch in diesem Falle die Wollfilzfasern um das Stützgewebe herumgreifen, so daß dieses tatsächlich nicht eine Auflage» sondern eine Einlage des Wollfilzes darstellt.

Fig· 5 schließlich zeigt eine weitere Alternative, bei der die Wollfilzauflage 20b·] auf der einen Seite des Stützgewebes stärker ist als die Wollfilzauflage 2Ob₂ auf der anderen Seite des Stützgewebes· Ein derartiges Filtermaterial ist insbesondere bei solchen Filtern interessant, bei denen der Filterkuchen durch einen luftrüekspälungsstrom vom Wollfilz abgestoßen wird· In diesem Falle ist vorteilhafterwiese die starke Wollfilzauflage 20b., dem zu filternden Luftstrom zugewandt, während die schwache Wollfilzauflage 2Ob₂ dem Eückspülungsstrom zugewandt ist.

Das Filtermaterial braucht nicht, wie bisher dargestellt, F3a3hmaterial zu sein, sondern kann beispielsweise wie das Filtermaterial 1c in Fig. 8 sackförmig ausgebildet

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sein. Wiederum ist das Filtermaterial 1c so angeordnet, daß es die Stromlinien 5 des zu filternden luftstromes schneidet. Man erkennt, daß der !luftstrom auf die Außenfläche des Filtermaterials gerichtet ist und die gefilterte Luft durch eine oben im sackförmigen Filtermaterial ausgebildete Öffnung 30 entweicht· Das andere Ende des Filtersackes ist bei 32 abgeschlossen· Wenn man bei einem derartigen Filtersack den filterkuchen τοη der Außenfläche des Filtermaterials entfernen will, kehrt man den Luft« trom kurzzeitig um, so daß dann der !Filterkuchen außen abgestoßen wird und nach unten fällt.

In Mg. 7 ist dargestellt, wie eine Mehrzahl von Filtersäcken Ic in einem Rahmengestell 34 angeordnet ist. Auch hier wird die zu filternde luft auf die Außenseite der Filtersäcke gerichtet und tritt dann durch die oben befindlichen Öffnungen 30 aus.

Es versteht sich, daß grundsätzlich der Luftstrom auch umgekehrt gerichtet sein kann. Dann sammelt sith allerdings der Filterkuchen innerhalb des Sackes und setzt sich am Boden des Filtersackes ab. Man kann dann beispielsweise Fig. 7 so modifizieren» daß anstelle des Mltersackes 1c ein auoh nach unter offener filterschlauch verwendet wird, dessen untere Öffnung mit einer Sammelgrube für den Mlterkuchen verbunden ist·

Anspräche -12 -

Claims

IiSCHE WOLLFIL2FAS::i;iLlifi:.3. 1 p nJ- , r7 j/ „emn. Zeiler, S*mid& Co. ' R A. 2 3 0 0 2 "W ·3-*** " ' ^V Öffingen und Hof Offingen/Donau, den 21. April 1967 Schutzansprüche

1. Filter für Erockenfiltration, wie Luftreiniger, Staubabscheider, Produktengewinner, bei dem ein verfilztes Filtermaterial mit synthetischer Stützeinlage eine von dem die abzuscheidenden Feststoffe mitführenden Gas. Gasgemisch bzw· Luft durchströmte, die Stromlinien schneidende Fläche eines Strömungskanals einnimmt* dadurch gekennzeichnet, daß das um die synthetische Stützeinlage (7, 9) verfilzte Material (20) in an sich bekannter Weise Wollfilz ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wollfilz (20b, 20c) auf beiden Seiten der Stützeinlage (7c, 9c) aufgebracht ist.

3· Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitigen Wollfilzauflagen (2Ob₁, 20bp) verschiedene Stärke haben*

4· Filter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Stärke der dem zu filternden Gas- oder Luftstrom zugewandten Wollfilzauflage (2Ob₁) größer ist als die Stärke der abgewandten Wollfilzauflage (20b2), die von einem Rückspülungs-Gas- oder-iuftstrom beaufschlagbar ist· _. 1¹^

5· Filter nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß die Stützeinlage ein lose eingestelltes Gewebe (7» 9) ist.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurc-h gekennzeichnet, daß sich alle Fäden (7» 9) der als Gewebe, Gewirke oder Fadenlage ausgebildeten Stützeinlage in Einspannrichtungen des Filtermaterials erstreoken·

7· Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadureh gekennzeichnet, daß der Wollfilz (20) aus einem Gemisch von in erster linie die Feinporigkeit bestimmenden kurzen Fasern und in erster Linie die Reißfestigkeit des Wollfilzes bestimmenden langen Fasern besteht.

8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Wollfilz fasergekreuzt (10, 12, 14) ausgebildet ist.

9· Filter nach Anspruch 8, dadureh gekennzeichnet, daß der Wollfilz aus einer ein- oder mehrfachen, vorzugsweise vielfachen Folge einer Mngsfaserlage (10), einer dazu unter einem Schrägungswinkel ■stehenden Querfaserlage (12), einer unter mit dem umgekehrt orientierten gleichen Schrägungswinkel stehenden weiteren Querfaserlage (14) und einer weiteren jGängsfaserlage (10) besteht«

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10» Mlter nach Anspruch. 9» dadurch gekennzeichnet, daß der absolute Wert des Sehrägungswinkels 4 der Querfaserlagen (12, 14) gegenüber der Längsfaserlage (10) zwischen 45° und 75°» vorzugsweise bei 60°, liegt.

11. filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7· dadurch gekennzeichnet, daß der Wollfilz in Wirr— faserlage (16) ausgebildet ist»

12· filter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein-· oder beidseitig vorgesehene Wollvliesauflage (20) auf der Stützeinlage (7j 9) von jeder Auflageseite aus aufgenadelt und dieses Produkt auf die gewünschte Pilterporösität durch Pilzen und Walken dreidimensional eingeschrumpft ist»

13· filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurth gekennzeichnet, daß das filtermaterial (1) schlauchförmig ausgebildet ist«

14· filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß das filtermaterial (1) sackförmig (1c) ausgebildet ist»

15· filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurth gekennzeichnet, daß das filtermaterial (1) in einem Eahmen (3) gespannt ist·

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16* filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadur*h gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (1) um einen Eahmen gespannt ist«

17· !Tilter nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (1) taschenförmig angeordnet ist»

18· lilter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (1) zwischen Flanschen des Strömungskanals eingespannt ist.

19· Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (1) eine im Verhältnis zur Querausdehnung geringe Dicke hat.

20. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge~ kennzeichnet, dag das Filtermaterial (1) Flashmaterial ist oder daraus geformt ist.