DE202016105323U1

DE202016105323U1 - Abdichtband zum Abdichten von Filterkörpern, Filterkörper mit einem solchen Abdichtband

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Publication number: DE202016105323U1
Application number: DE202016105323.4U
Authority: DE
Original assignee: Heimbach GmbH and Co KG
Current assignee: Heimbach GmbH and Co KG
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2026-09-24
Also published as: DE102017117542A1

Abstract

Abdichtband (13) zum Abdichten der Nähte (12) von Filterkörpern (1), beispielsweise Filterschläuchen, aus flächigen Filtermedien (2), insbesondere textilen Filtermedien, das zumindest teilweise aus einem thermoplastischen Fluorpolymer hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Fluorpolymer nicht expandiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abdichtband zum Abdichten der Nähte von Filterkörpern, beispielsweise Filterschläuchen, aus flächigen Filtermedien, insbesondere textilen Filtermedien, das zumindest teilweise aus einem thermoplastischen Fluorpolymer hergestellt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Filterkörper mit einem solchen Abdichtband.
Filterkörper aus flächigen Filtermedien werden seit langem beispielsweise bei der industriellen Entstaubung, also der Abscheidung von Feststoffpartikeln aus Abluft oder Abgasen, und der Produktion von Lebensmitteln eingesetzt. Um mehrlagige, besonders großflächige und/oder speziell geformte Filterkörper herzustellen, ist es üblich mehrere Abschnitte eines flächigen Filtermediums unter Bildung einer Naht zusammenzunähen. Das Filtermedium kann aus unterschiedlichen Materialien, wie etwa Polyester, Polyamid (PA), Aramid für den Niedrigtemperaturbereich unter ca. 200°C oder wie etwa Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyphenylensulfid (PPS), Polyimid (PI) und/oder anorganisches Material auf Basis von Glas oder Basalt für den Hochtemperaturbereich über ca. 200°C hergestellt sein. Die Materialien sind in der Regel zu Flächengebilden beispielsweise in Form von Geweben, Gewirken, Faservliesen und/oder Membranen in einem Filz verarbeitet. Neben eben ausgebildeten Filterkörpern werden häufig Filterkörper in Form von Filterschläuchen eingesetzt, deren Schlauchform durch Zusammennähen von zwei gegenüberliegenden Seiten eines rechteckigen Filtermediums erreicht wird. Die an sich meist instabilen Filterschläuche werden auf einen Stützkorb aufgezogen, der beispielsweise eine hohlzylindrische Form definiert. Ein zu filternder Fluidstrom kann dann die Wandung des abgestützten Filterschlauches von einer Rohgas- zu einer Reingasseite durchdringen. Wenn sich die Reingasseite im Inneren des Filterschlauches befindet, ist eine Abstützung des Filterschlauches besonders wichtig, um ein Einfallen des Filterschlauches während seines Betriebs zu vermeiden.
Um zu verhindern, dass Feststoffpartikel, die mittels des Filterkörpers aus einem zu filternden Fluid herausgefiltert werden sollen, den Filterkörper durch Löcher einer Naht ungehindert passieren, sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Lösungen bekannt.
Zum einen schlägt die WO 2008/119346 A1 vor, mehrere Abschnitte eines Filtermediums nicht zusammenzunähen, sondern nur miteinander zu verkleben. Konkret wird die Schlauchform eines Filterschlauchs durch Rollen eines rechteckigen Filtertuchs und anschließendes miteinander Verkleben der gegenüberliegenden Längskanten des Filtertuches gebildet. Hierbei wird die Klebeverbindung durch Anbringen mindestens eines Klebestreifens zwischen den sich überlappenden Längskanten des Filtertuches realisiert.
Weitaus üblicher ist jedoch die Verwendung von Abdichtbändern, die auf das Filtermedium aufgeklebt und/oder geschweißt werden, um Nähte abzudichten. Im Stand der Technik sind Abdichtbänder, auch Siegelbänder oder Siegeltapes genannt, aus unterschiedlichen Materialien beschrieben. Grundsätzlich lässt sich zwischen Abdichtbändern aus thermoplastischem Polymer für den Einsatz im Niedrigtemperaturbereich und Abdichtbändern aus Fluorpolymer, bevorzugt für den Einsatz im Hochtemperaturbereich, unterscheiden.
Abdichtbänder aus thermoplastischem Polymer sind beispielsweise in der DD 76 827 und der DE 2 001 617 beschrieben. Diese beiden Dokumente betreffen einen Filterschlauch für die Reinigung industrieller Abgase mit einer anströmseitigen Nahtabdichtung durch ein Band aus einem homogenen Plastmaterial. Aus der US 5,156,661 und der US 5,205,938 ist ein Schlauchfilter mit einer thermisch aufgeschweißten Nähnahtabdichtung durch ein thermoplastisches Band aus Polypropylen (PP) oder Polypropylen-Co-Polymer, wie etwa Polypropylen-Polyethylen-Co-Polymer ( US 5,156,661 ) beziehungsweise aus Polyester oder Polyester-Co-Polymer ( US 5,205,938 ) bekannt.
Diese Abdichtbänder aus thermoplastischen Polymeren können zwar thermoplastisch gut verarbeitet werden, weisen jedoch keine oder nur unzureichende Antihaftwirkungen auf und sind für Hochtemperaturanwendungen über ca. 200°C nicht geeignet.
Abdichtbänder aus Fluorpolymer sind in der DE 10 2013 014 648 A1 und der WO 2015/032478 A1 beschrieben. In diesen beiden Dokumenten dient ein Abdichtband aus Polytetrafluorethylen (PTFE), insbesondere aus reinem expandierten Polytetrafluorethylen (ePTFE), zur Abdichtung einer Naht in einem Filtermedium eines Filterkörpers. Durch das Expandieren von PTFE gehen isotrope Materialeigenschaften verloren, so dass das ePTFE insbesondere keine Isotropie in Bezug auf die Elastizität aufweist. Zudem weist PTFE zwar gute antiadhäsive Eigenschaften, jedoch eine nur unzureichende thermoplastische Verarbeitbarkeit auf, weshalb die Haftung des Abdichtbandes auf dem Filtermedium des Filterkörpers nicht optimal ist. Deshalb wird in den beiden Druckschriften vorgeschlagen, das Filtermedium mit einer zusätzlichen Ausrüstung zu versehen, die dann gewissermaßen als Kleber für das Abdichtband dient.
Ein weiteres Abdichtband zur Abdichtung einer Naht in einem Filtermedium eines Filterkörpers in Form eines Filterschlauches ist in der WO 2013/163495 A1 beschrieben. Dieses Abdichtband umfasst ein expandiertes Fluorpolymer, beispielsweise ePTFE oder ein aus Tetrafluorethylen (TFE) und einem oder mehreren Monomeren, wie etwa PFA-Monomeren, hergestelltes Co-Polymer, und ein Klebematerial. Hierbei liegt das Klebematerial entweder separat in Form einer Klebeschicht aus einem thermoplastischen Kleber, wie etwa dem thermoplastischen Fluorpolymer Perfluoralkoxy-Polymer (PFA) oder Perfluorethylenpropylen (FEP), oder intrinsisch in Form des expandierten Fluorpolymers vor, welches dann sowohl die Funktion eines Abdichtmaterials als auch eines Klebers übernimmt.
Da das Abdichtband der WO 2013/163495 A1 allerdings aus einem expandierten Fluorpolymer hergestellt ist, weist es keine isotropen Materialeigenschaften, insbesondere keine Isotropie in Bezug auf die Elastizität, auf und lässt sich nicht richtungsunabhängig verarbeiten und einsetzen. Ein unidirektionales Expandieren des Fluorpolymers führt zu einer (Um-)Orientierung der Fibrillen innerhalb des Fluorpolymers, wodurch sich eine Vorzugsrichtung der Fibrillen ergibt. So ist das E-Modul in Querrichtung des Abdichtbandes, d. h. in Umfangsrichtung des Filterschlauches, größer als das E-Modul in Längsrichtung des Abdichtbandes. Dies hat jedoch den Nachteil, dass auf das Abdichtband einwirkende Kräfte, insbesondere während einer Druckluft-Rückimpuls-Abreinigung des Filterkörpers, nicht durch eine elastische Verformung des Abdichtbandes in verschiedene Raumrichtungen aufgenommen werden können, was zu Beschädigungen des Abdichtbandes führt.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten zweikomponentigen Abdichtbändern, also aus einer Fluorpolymerfolie und einer Klebeschicht bestehenden Abdichtbändern, beträgt die Dicke der Fluorpolymerfolie in etwa 50 μm bis 100 μm und beträgt die Dicke der Klebeschicht in etwa 5 μm bis 20 μm. Die für eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Abdichtband und dem Filtermedium verantwortliche Schicht, nämlich die Klebeschicht, ist also sehr dünn, weshalb keine ausreichend stabile Verbindung erreicht wird. Zudem besteht bei mehrkomponentigen Abdichtbändern immer die Gefahr, dass sich deren Komponenten insbesondere aufgrund der Schwachstelle einer ebenen Grenzfläche zwischen der Fluorpolymerfolie und der Klebeschicht im Lauf der Zeit lösen und zu einer Undichtigkeit des Filterkörpers führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Abdichtband bereitzustellen, das eine gute thermoplastische Verarbeitbarkeit, eine gute thermische und chemische Beständigkeit im Hochtemperatureinsatz, gute antiadhäsive Eigenschaften und eine gleichmäßige elastische Dehnbarkeit in alle Raumrichtungen bei temporären Belastungen aufweist.
Die Aufgabe wird bei einem Abdichtband der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das thermoplastische Fluorpolymer nicht expandiert ist.
Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, ein Abdichtband aus einem thermoplastischen Fluorpolymer herzustellen, das die Vorzüge herkömmlicher Nahtsiegelbänder aus thermoplastischen Polymeren einerseits, insbesondere die thermoplastische Verarbeitbarkeit durch Gießen, Extrudieren und Schweißen, sowie der Siegelbänder aus Fluorpolymeren andererseits, insbesondere die thermische und chemische Beständigkeit sowie die antiadhäsiven Eigenschaften, vereint und gleichzeitig isotrope Materialeigenschaften, insbesondere mit Blick auf die Elastizität, aufweist. Ein thermoplastisches Fluorpolymer vereint bereits die zuvor erwähnten Vorteile von thermoplastischen Polymeren und Fluorpolymeren. Da das thermoplastische Fluorpolymer erfindungsgemäß nicht expandiert ist, behält es seine isotropen Materialeigenschaften, insbesondere seine Isotropie in Bezug auf die Elastizität, und lässt sich richtungsunabhängig verarbeiten und einsetzen. Denn im Gegensatz zu einem expandierten thermoplastischen Fluorpolymer weist das nicht expandierte thermoplastische Fluorpolymer des erfindungsgemäßen Abdichtbandes keine Vorzugsrichtung seiner Fibrillen auf. Somit können auf das Abdichtband einwirkende Kräfte, insbesondere während einer Druckluft-Rückimpuls-Abreinigung des Filterkörpers, durch eine elastische Verformung des Abdichtbandes in verschiedene Raumrichtungen aufgenommen werden, um Beschädigungen des Abdichtbandes zu verhindern.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung besteht das Abdichtband vollständig aus dem nicht expandierten thermoplastischen Fluorpolymer. Das Abdichtband kann aus einer einzigen Lage aus dem nicht expandierten thermoplastischen Fluorpolymer bestehen. Ein derartiges 1-komponentiges Abdichtband mit einer einzigen homogenen Masse ist vorteilhaft, da es insbesondere im Gegensatz zu mehrkomponentigen Abdichtbändern, deren Komponenten sich häufig ablösen, eine dauerhaft feste Verbindung zwischen dem Abdichtband und dem Filtermedium eines Filterkörpers ermöglicht.
Vorteilhaft besteht das Abdichtband aus einer ungereckten Gießfolie aus dem thermoplastischen Fluorpolymer. Solche Gießfolien sind leicht herzustellen. Bei dem nicht expandierten thermoplastischen Fluorpolymer kann es sich um Polyvinylidenfluorid (PVDF) und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) und/oder Perfluorethylenpropylen (FEP) und/oder Perfluoralkoxy (PFA) handeln. PVDF weist einen Schmelzpunkt von etwa 175°C, ETFE weist einen Schmelzpunkt von etwa 265°C und FEP weist einen Schmelzpunkt von etwa 275°C auf. Aufgrund ihrer relativ niedrigen Schmelzpunkte eignen sich PVDF, ETFE und FEP besonders zur Versiegelung niedrigschmelzender Filtermedien. Somit können thermische Schäden an den Filtermedien vermieden werden. PFA hingegen weist eine Schmelztemperatur von 310°C auf und ist durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet: Einsatztemperaturen von –200°C bis +260°C, Verarbeitungstemperaturen von 380°C bis 450°C, eine hohe Temperaturfestigkeit, eine hohe Flammwidrigkeit (UL 94 V-0), eine geringe Wärmeleitfähigkeit, eine hohe Chemikalienbeständigkeit, ein weitgehend inertes Verhalten, einen geringen Reibwert, eine extrem geringe Adhäsion, eine geringe Wasseraufnahme (< 0,03%) und eine typische Dichte von etwa 2,15 g/cm³. Insbesondere die antiadhäsiven Eigenschaften von PFA sind in Anbetracht des Reinigungserfordernisses von Filterkörpern äußerst vorteilhaft. Zudem handelt es sich bei PFA im Gegensatz zu PTFE um einen echten Thermoplasten, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, ein PFA-Abdichtband mittels einer Heißluft-Bandschweißmaschine unter Verzicht auf eine zusätzliche Klebeschicht auf das Filtermedium zu schweißen.
Bevorzugt besteht das Abdichtband aus einer ungereckten PFA-Gießfolie. Die ungereckte PFA-Gießfolie kann ein E-Modul von 500 MPa und/oder eine Zugfestigkeit von 30 MPa und/oder eine Streckspannung von 13 MPa und/oder eine Streckdehnung von 10% und/oder eine Bruchdehnung von 500%, jeweils in Längs- und Querrichtung und gemäß DIN EN ISO 527 gemessen, aufweisen.
Das Abdichtband kann eine Breite von 10 mm bis 100 mm und/oder von 20 mm bis 80 mm und/oder von 40 mm bis 60 mm aufweisen. Die Breite des Abdichtbandes kann je nach Breite der Naht und/oder des abzudeckenden Oberflächenbereiches des Filterkörpers gewählt werden. Zudem kann das Abdichtband eine Dicke von 10 μm bis 1000 μm und/oder von 25 μm bis 500 μm und/oder von 50 μm bis 200 μm, beispielsweise von 100 μm, aufweisen. Eine Dicke des Abdichtbandes von mehr als 10 μm, beispielsweise 100 μm, ist insbesondere im Falle eines einkomponentigen Abdichtbandes vorteilhaft. Denn das erfindungsgemäße Abdichtband kann nach einem Aufschmelzen aufgrund der Dicke tiefer in die dreidimensionale Struktur des flächigen Filtermediums eindringen als ein mehrkomponentiges Abdichtband, dessen schmelzbare Klebeschicht beispielsweise nur etwa 10 μm dick ist. Hierdurch wird das erfindungsgemäße Abdichtband fest mit dem Filtermedium verbunden. Des Weiteren kann das Flächengewicht der Abdichtfolie von 150 g/m² bis 250 g/m², beispielsweise 214 g/m², betragen.
Vorteilhafterweise ist das Abdichtband zumindest im Wesentlichen transparent, wodurch sich eine kontinuierliche Qualitätskontrolle eines Schweißnahtbereiches insbesondere während eines thermischen Aufschweißens des Abdichtbandes auf das Filtermedium realisieren lässt. Denn durch die Transparenz lässt sich der Schweißbereich einsehen und man kann beispielsweise Beschädigungen der Oberfläche des Filterkörpers identifizieren. Das Abdichtband kann vollständig transparent sein oder kann eine Pigmentierung aufweisen. Je nach Stärke der Pigmentierung lässt sich eine niedrige oder hohe Opazität des Abdichtbandes erzielen. Beispielsweise kann das Abdichtband eine Opazität von 25% aufweisen. Je höher die Opazität ist, desto weniger lässt sich der Schweißbereich einsehen, was aus optischen Gründen wünschenswert sein kann. Im Falle einer Opazität von 100% kann der Schweißbereich gar nicht mehr eingesehen werden.
Bei Verwendung in der Lebensmittelindustrie besteht das Abdichtband aus einem Material mit Lebensmittelzulassung gemäß Verordnung (EG) Nr. 1935/2004 sowie Verordnung (EU) Nr. 10/2011. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn das Abdichtband zum Abdichten einer Naht eines Filterkörpers verwendet wird, der bei der Produktion von Lebensmitteln und in direktem Kontakt mit Lebensmitteln eingesetzt wird.
Die zuvor erwähnte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch einen Filterkörper, insbesondere Filterschlauch, aus einem flächigen Filtermedium gelöst. Hierbei sind mehrere Abschnitte des Filtermediums unter Bildung einer Naht zusammengenäht. Ein erfindungsgemäßes Abdichtband der zuvor beschriebenen Art ist auf die Naht aufgebracht und mit dem flächigen Filtermedium verbunden, um Löcher der Naht gegenüber einem Durchtritt von Feststoffpartikeln abzudichten. Bevorzugt deckt das Abdichtband sowohl die Löcher als auch mindestens einen Faden der Naht vollständig ab. Somit kommt es bei einem möglichen Aufschweißen des Abdichtbandes, insbesondere mittels Heißluft oder Ultraschall, auf das flächige Filtermedium zu einer stabilen Verbindung zwischen dem Material des Abdichtbandes und den Fasern des Filtermediums und/oder des Nähfadens.
Das flächige Filtermedium kann aus mehreren Teilen bestehen, die zusammengenäht sind, um den Filterkörper auszubilden. Durch Zusammennähen mehrerer Teile des flächigen Filtermediums lässt sich beispielsweise ein Filterkörper mit einer großen Filteroberfläche herstellen. Insbesondere wenn der Filterkörper ein Filterschlauch ist, kann ein Teil des flächigen Filtermediums eine rechteckige Form aufweisen und kann eine Schlauchform des Filterschlauchs durch ein Zusammennähen von zwei einander gegenüberliegenden Seiten des rechteckigen Teiles ausgebildet sein. Optional kann ein stirnseitiges Ende des Filterschlauchs mit einem weiteren Teil des flächigen Filtermediums zugenäht sein.
Zweckmäßigerweise umfasst das flächige Filtermedium ein Textilmaterial und ist insbesondere aus einem Material mit einer Filzstruktur hergestellt, die ein Grundgewebe und eine aufgenadelte Struktur umfasst. Bei dem Textilmaterial kann es sich beispielsweise um ein Gewebe und/oder Faservlies aus organischem Polymer, beispielsweise aus PTFE, PPS und/oder PI, oder aus anorganischen Materialien, beispielsweise auf Basis von Glasfasern oder Basaltfasern, auch vorstellbar in Kombination mit einer Membran, handeln.
Vorteilhaft ist das Abdichtband an einer im Betrieb angeströmten Seite des Filterkörpers mit dem Filtermedium verbunden. Da das erfindungsgemäße Abdichtband eine Fluorpolymer-typische antiadhäsive Eigenschaft aufweist, ergibt sich bei einer Anordnung des Abdichtbandes an der angeströmten Seite des Filtermediums der zusätzliche Vorteil, dass die Haftung von Filterkuchen, die sich anströmseitig auf der Oberfläche eines Filterkörpers ausbilden, gering ist. Somit lassen sich die Filterkuchen leicht von dem Filtermedium ablösen.
Bevorzugt liegen die zusammengenähten Abschnitte des Filtermediums unter Bildung eines Überlappungsbereiches aufeinander. Ein Zusammennähen des Filtermediums in dem Überlappungsbereich bietet gegenüber einem Zusammennähen mittels einer Stoß-an-Stoß-Naht den Vorteil, dass der Filterkörper besser gegenüber einem Durchtritt von herauszufilternden Feststoffpartikeln geschützt ist. Im Falle einer zumindest teilweisen Überlappung des Filtermediums ist das Abdichtband dann nicht nur auf die Naht, sondern im Überlappungsbereich auch auf den Bereich einer freiliegenden Kante eines der Abschnitte des Filtermediums aufgebracht und dichtet diesen partikeldicht ab. Eine stoff- und/oder formschlüssige Verbindung des Abdichtbandes mit dem Filtermedium, beispielsweise eine Verkrallung des Materials des Abdichtbandes mit der dreidimensionalen (Filz-)Struktur des Filtermediums, sorgt nach einem Aufschweißen für eine zuverlässige Abdichtung des Filtermediums gegenüber einem Durchtritt von herauszufilternden Feststoffpartikeln.
Alternativ liegen Seitenkanten des flächigen Filtermediums unmittelbar nebeneinander und sind mit Hilfe einer Naht Stoß an Stoß zusammengenäht. Eine Stoß-an-Stoß-Naht bietet den Vorteil, dass sich verglichen mit zusammengenähten aufeinanderliegenden Lagen eine relativ glatte Oberfläche des Filterkörpers ergibt.
Des Weiteren wird die zuvor erwähnte Aufgabe erfindungsgemäß auch durch ein Verfahren zum Abdichten einer Naht von einem erfindungsgemäßen Filterkörper, wie zuvor beschrieben, gelöst. Hierbei wird ein erfindungsgemäßes Abdichtband, wie zuvor beschrieben, derart auf die Naht aufgebracht, dass es deren Löcher vollständig abdeckt. Das Abdichtband wird mittels Wärmebeaufschlagung, insbesondere mittels Heißluft oder Ultraschall, auf seine Schmelztemperatur erhitzt und auf das flächige Filtermedium geschweißt.
Bevorzugt wird das Abdichtband während des Aufschmelzens, beispielsweise mittels einer Anpresswalze, gegen das flächige Filtermedium gedrückt. Hierdurch wird das Material des Abdichtbandes tief in die dreidimensionale Struktur des Filtermediums hineingedrückt und so eine besonders feste Verbindung zwischen dem Abdichtband und dem Filtermedium erzielt.
Vorteilhaft wird die Eindringtiefe eines Schmelzflusses des Materials des Abdichtbandes über die Dicke des Abdichtbandes und/oder Schweißprozessparameter, wie etwa Temperatur, Geschwindigkeit oder Anpressdruck oder Zeit, gesteuert.
Zweckmäßigerweise wird das Abdichtband derart auf das flächige Filtermedium aufgebracht, dass es nicht nur die Löcher der Naht, sondern im Überlappungsbereich auch den Bereich einer freiliegenden Kante eines der Abschnitte des Filtermediums abdeckt. Hierdurch wird verhindert, dass aus einem Fluid herauszufilternde Feststoffpartikel zunächst zwischen aufeinanderliegende Abschnitte des Filtermediums gelangen und von dort den Filterkörper durch die Löcher der Naht durchdringen können.
Das oben beschriebene Abdichtband weist also verglichen mit den vorbekannten Abdichtbändern eine gute thermoplastische Verarbeitbarkeit, eine Dehnbarkeit in alle Raumrichtungen bei temporären Belastungen und gute antiadhäsive Eigenschaften auf.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterkörpers mit einem erfindungsgemäßen Abdichtband unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. In der Zeichnung zeigt:
1 eine perspektivische schematische Ansicht eines Filterkörpers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie II-II in 1; und
3 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in 2.
Die 1 bis 3 zeigen unterschiedliche Ansichten eines Filterkörpers 1 in Gestalt eines Filterschlauchs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Filterschlauch 1 besteht aus einem einteiligen, flächigen Filtermedium 2, genauer gesagt einer Filzstruktur mit einem Grundgewebe 3 und einer aufgenadelten Struktur 4. Das Filtermedium 2 weist eine rechteckige Form auf und ist derart gerollt, dass seine beiden Längsseitenabschnitte 5, 6 aufeinanderliegen, wodurch sich ein Überlappungsbereich 7 des Filtermediums 2 ergibt. In dem Überlappungsbereich 7 befindet sich auf den Vorder- 8 und Rückseiten 9 des Filtermediums 2 jeweils eine freiliegende Kante 10, 11 eines der Seitenabschnitte 5, 6 des Filtermediums 2. In der 2 ist aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit nur der Überlappungsbereich 7 gezeigt, nicht jedoch der daran anschließende gekrümmte Bereich des Filtermediums 2, über den die beiden Seitenabschnitte 5, 6 verbunden sind.
Die beiden aufeinanderliegenden Seitenabschnitte 5, 6 des Filtermediums 2 sind unter Bildung einer Naht 12 zusammengenäht.
Ein vollständig transparentes Abdichtband 13 ist auf die im Betrieb angeströmte Seite des Filterkörpers 1, die der Vorderseite 8 des Filtermediums 2 entspricht, aufgebracht und thermisch aufgeschweißt. Das Abdichtband 13 deckt mit seiner Breite von 50 mm sowohl die Naht 12 als auch einen Bereich der vorderseitigen freiliegenden Kante 10 vollständig ab. Somit ist die Naht 12 des Filterschlauchs 1 gegenüber einem Durchtritt von Feststoffpartikeln abgedichtet. Wie der 3 zu entnehmen ist, erstreckt sich das auf das Filtermedium 2 aufgeschweißte Abdichtband 13 mit seiner Dicke von 100 μm verglichen mit aus dem Stand der Technik bekannten Klebeschichten relativ tief in die Filzstruktur des Filtermediums 2 hinein, wobei sich die Filzstruktur regelrecht in dem Material des Abdichtbandes 13 verkrallt.
Erfindungsgemäß besteht das Abdichtband 13 aus einer ungereckten Perfluoralkoxy-(PFA)-Gießfolie. Die ungereckte PFA-Gießfolie weist ein Flächengewicht von 150 g/m² bis 250 g/m², ein E-Modul von 500 MPa, eine Zugfestigkeit von 30 MPa, eine Streckspannung von 13 MPa, eine Streckdehnung von 10% und eine Bruchdehnung von 500%, jeweils in Längs- und Querrichtung und gemäß DIN EN ISO 527 gemessen, auf. Da die PFA-Gießfolie ungereckt ist, behält sie ihre isotropen Materialeigenschaften, insbesondere ihre Isotropie in Bezug auf die Elastizität. Somit können auf das Abdichtband 13 wirkende Kräfte durch eine elastische Verformung des Abdichtbandes 13 in verschiedene Raumrichtungen aufgenommen werden und kann eine Beschädigung des Abdichtbandes 13 oder der Verbindung zwischen dem Abdichtband 13 und dem Filtermedium 2 verhindert werden. In anderen hier nicht dargestellten Ausführungsformen kann das Abdichtband 13 selbstverständlich auch aus jeder anderen ungereckten PFA-Gießfolie oder aus nicht expandiertem PVDF und/oder ETFE und/oder FEP bestehen.
Bei der Herstellung des zuvor beschriebenen Filterkörpers 1 wird nach einem Zusammenrollen und Zusammennähen des Filtermediums 2 das Abdichtband 13 derart auf die im Betrieb angeströmte Seite des Filterkörpers 1 aufgebracht, dass es sowohl die Naht 12 als auch die vorderseitige freiliegende Kante 10 großzügig abdeckt. Anschließend wird das Abdichtband 13 mittels einer Anpresswalze gegen das Filtermedium 2 gedrückt und mittels einer Heißluft-Bandschweißmaschine auf seine Schmelztemperatur erhitzt und somit auf das Filtermedium 2 geschweißt. Hierbei dringt die Schmelze des thermoplastischen Materials des Abdichtbandes 13 in die dreidimensionale Filzstruktur 2 ein. Die Eindringtiefe des Schmelzflusses wird gegebenenfalls über Schweißprozessparameter, wie etwa den Anpressdruck oder die Schweißtemperatur, gesteuert.
Bezüglich weiterer Vorteile des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Filterkörpers beziehungsweise Abdichtbandes wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Beschreibungsteil verwiesen.
Bezugszeichenliste

1: Filterkörper
2: Filtermedium
3: Grundgewebe
4: aufgenadelte Struktur
5: Längsseitenabschnitt des Filtermediums
6: Längsseitenabschnitt des Filtermediums
7: Überlappungsbereich
8: Vorderseite des Filtermediums
9: Rückseite des Filtermediums
10: freiliegende Kante eines Seitenabschnitts
11: freiliegende Kante eines Seitenabschnitts
12: Naht
13: Abdichtband

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2008/119346 A1 [0004]
DD 76827 [0006]
DE 2001617 [0006]
US 5156661 [0006, 0006]
US 5205938 [0006, 0006]
DE 102013014648 A1 [0008]
WO 2015/032478 A1 [0008]
WO 2013/163495 A1 [0009, 0010]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 527 [0017]
DIN EN ISO 527 [0039]

Claims

Abdichtband (13) zum Abdichten der Nähte (12) von Filterkörpern (1), beispielsweise Filterschläuchen, aus flächigen Filtermedien (2), insbesondere textilen Filtermedien, das zumindest teilweise aus einem thermoplastischen Fluorpolymer hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Fluorpolymer nicht expandiert ist.
Abdichtband (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es vollständig aus dem nicht expandierten thermoplastischen Fluorpolymer besteht.
Abdichtband (13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer ungereckten Gießfolie aus dem thermoplastischen Fluorpolymer besteht.
Abdichtband (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem nicht expandierten thermoplastischen Fluorpolymer um Perfluoralkoxy (PFA) handelt.
Abdichtband (13) nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ungereckte PFA-Gießfolie ein E-Modul von 500 MPa und/oder eine Zugfestigkeit von 30 MPa und/oder eine Streckspannung von 13 MPa und/oder eine Streckdehnung von 10% und/oder eine Bruchdehnung von 500%, jeweils in Längs- und Querrichtung und gemäß DIN EN ISO 527 gemessen, aufweist.
Abdichtband (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem nicht expandierten thermoplastischen Fluorpolymer um Polyvinylidenfluorid (PVDF) und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) und/oder Perfluorethylenpropylen (FEP) handelt.
Abdichtband (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Breite von 10 mm bis 100 mm und/oder von 20 mm bis 80 mm und/oder von 40 mm bis 60 mm aufweist.
Abdichtband (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Dicke von 10 μm bis 1000 μm und/oder von 25 μm bis 500 μm und/oder von 50 μm bis 200 μm, beispielsweise von 100 μm, aufweist.
Abdichtband (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Flächengewicht von 150 g/m² bis 250 g/m², beispielsweise von 214 g/m², aufweist.
Abdichtband (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest im Wesentlichen transparent und/oder mit einer Pigmentierung versehen ist.
Abdichtband (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Material mit Lebensmittelzulassung gemäß Verordnung (EG) Nr. 1935/2004 sowie Verordnung (EU) Nr. 10/2011 besteht.
Filterkörper (1), insbesondere Filterschlauch, aus einem flächigen Filtermedium (2), von dem mehrere Abschnitte (5, 6) unter Bildung einer Naht (12) zusammengenäht sind, und einem Abdichtband (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das auf die Naht (12) aufgebracht und mit dem flächigen Filtermedium (2) verbunden ist, um Löcher der Naht gegenüber einem Durchtritt von Feststoffpartikeln abzudichten.
Filterkörper (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Filtermedium (2) aus mehreren Teilen besteht, die zusammengenäht sind, um den Filterkörper (1) auszubilden.
Filterkörper (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Filtermedium (2) ein Textilmaterial umfasst.
Filterkörper (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Filtermedium (2) aus einem Material mit einer Filzstruktur hergestellt ist, die ein Grundgewebe (3) und eine aufgenadelte Struktur (4) umfasst.
Filterkörper (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtband (13), insbesondere mittels Heißluft, auf das flächige Filtermedium (2) geschweißt ist.
Filterkörper (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtband (13) an einer im Betrieb angeströmten Seite (8) des Filterkörpers (1) mit dem flächigen Filtermedium (2) verbunden ist.
Filterkörper (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Filtermedium (2) eine rechteckige Form aufweist und der Filterkörper (1) ein Filterschlauch ist, dessen Schlauchform durch ein Zusammennähen von zwei einander gegenüberliegenden Seiten des rechteckigen Filtermediums (2) ausgebildet ist.
Filterkörper (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengenähten Abschnitte (5, 6) des flächigen Filtermediums (2) unter Bildung eines Überlappungsbereiches (7) des flächigen Filtermediums (2) aufeinanderliegen.
Filterkörper (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtband (13) im Überlappungsbereich (7) des flächigen Filtermediums (2) auch auf den Bereich einer freiliegenden Kante (10, 11) eines der Abschnitte (5, 6) des flächigen Filtermediums (2) aufgebracht ist und diesen partikeldicht abdichtet.