DE2037773A1

DE2037773A1 - Filter, sowie Verfahren zu dessen Her stellung

Info

Publication number: DE2037773A1
Application number: DE19702037773
Authority: DE
Inventors: Birmensdorf Haan Tammo Dietlikon Stupf Ewald, (Schweiz) P
Original assignee: Luwa AG, Zurich (Schweiz)
Priority date: 1969-08-20
Filing date: 1970-07-30
Publication date: 1971-10-07
Also published as: FR2058152A5; GB1287344A; US3716970A; DE2037773B2; ES192711U; CH492469A; ES192711Y

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL·. ING. C. STOEPEIi · DIPL. ING. W. GOLLWITZER · DIPL. ING. MOLL LANDAU/PFALZ · AM SCHÜTZENHOP

I u w a AG., Zürich

(Schweiz)

Filter, sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Filter aus zickzackförmig gefaltetem, flächigem Filtermaterial, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Es sind schon Filter dieser Art bekannt geworden, bei denen zur Erhöhung der wirksamen Filterfläche das Filtermaterial gefaltet wird, wobei die Falten gegenüber der Gasstromrichtung einen Winkel aufweisen. Um zu verhindern, dass die einzelnen Falten z.B. durch eine ungenaue Montage in einen Filterrahmen aufeinander zu liegen kommen und dadurch ein Teil des Filtermaterials für den Gasdurchtritt unwirksam wird, wurde vorgeschlagen, auf den Filterflächen eine Mehrzahl von parallel und im Abstand zueinander verlaufende Textilstrei- fen aufzukleben, die beim Falten des Filtermaterials auf-

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einander zu liegen kommen, wodurch der für den Durchgang des Gases notwendige Abstand der einzelnen Palten gewährleistet wird.

Bei der Verwendung von Textilstreifen als Abstandshalter von Filterfalten ist es nachteilig, dass die durch die Textilstreifen bestimmten Abstände zwischen den Falten nur ver- ψ haltnismässig klein gewählt werden können» Der Grund hiefür liegt darin, dass die Textiletrelfen bei zu grosser Dicke den inneren Krümmungsradien der Palten nicht mehr angepasst werden können,, Durch diese Unzulänglichkeit können im Filtermaterial Schäden auftreten, z.B. als Leck im Filtermaterial, wodurch der gesamte Filter als unbrachbar wird und weggeworfen werden muss.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Abstandshalter zur Einhaltung der zwischen den Filterfalten notwendigen Abstände .zu schaffen, welcher die Nachteile der bis anhin benutzten bandförmigen Abstandshalter vermeidet.

Der erfindungsgemässe Filter aus zickzackförmig gefaltetem, flächigem Filtermaterial, dessen Falten durch im wesentlichen rechtwinklig zu diesen und parallel zueinander verlaufende, sich gegenseitig abstützende Y/ülste voneinander getrennt gehalten sind,, wobei die Wülste mindestens auf einer Seite des Filtermaterials angeordnet und befestigt sind, zeichnet

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sich dadurcii aus, dass die Wülste aus rohrförmigen Elemente« bestehen.

Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das die Herstellung des erfindungsgemässen Filters ermöglicht, bei dem das flächige Filtermaterial vor der Bildung der Falten auf mindestens einer Filterfläche des Filtermaterials mit mindestens einem Wulst versehen wird, wobei dieser zur Befestigung auf dem Filtermaterial mit Klebstoff versehen wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das rohrförmige Element unmittelbar vor dem Befestigen auf dem Filtermaterial gebildet und in das Innere der rohrförmigen Elemente verbracht wird, derart, dass die Klebma'-'je die Hülle durchdringt und diese auf den ihr benachbarten Filterteilen festklebt.

Die Benutzung der erfindungsgemäss rohrförmigen, verformbaren Hülle als Abstandshalter der Falten eines Filters, hat den Vorteil, dass zur Bildung der Falten ein relativ kleiner Faltbogen gewählt werden kann, da die Hülle, zusammengepresst die Vorteile des Textilbandes aufweist. Gleichzeitig ermöglicht die Benutzung der rohrförmigen Hüllen als Abstandshalter die Wahl von grösseren Faltenöffnungen, da der rohrförmige Querschnitt einen grösseren Querschnitt als das lextilband auszufüllen vermag. Dies ist besonders bei der Herstellung von Filtern mit grossen Faltenhöhen von Bedeutung.

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Zudem ist es bei der Verwendung der erfindungsgemässen Hüllen möglich, einen im Querschnitt Y-förmig gefalteten Zickzack-Filter herzustellen, wobei ;jede Faltöffnung an der Wurzel eines Faltes im Minimum zweimal der Hüllenwanddicke ent- . sprechen kann. Ferner Icann bei der Faltung des Filters auf die Hüllen ein Druck ausgeübt werden, so dass eine Abflachung der Hüllen erreicht wird. Solche abgeflachte Hüllen gewährleisten ein besseres Aufliegen der einander im gleichen FaIt gegenüber liegenden Wülste.

Yfeiterhin bietet die erfindungsgemässe Anwendung von rohrförmigen Hüllen als Abstandshalter, deren Verformbarkeit auch eine achsiale Dehnung derselben* erlaubt, den Vorteil, dass bei der Erzeugung eines Faltes im Bereich des äusseren FaItbogens die Teile der Hüllen mit den grössten Zugspannungen dadurch geschont werden, dass die Hüllen über dem Faltbogen flachgedrückt werden. Durch das Vermeiden von grossen Spannungsspitzen in den Abstandshaltern wird die Gefahr einer Beschädigung des Filtermaterials beträchtlich vermindert.

Bei der Verwendung des Filters, der nach dem bevorzugten Verfahren hergestellt wurde, wird zudem erreicht, dass die Menge der Klebmasse, die zur Befestigung der Abstandshalter am Filtermaterial, sowie gegeneinander verwendet wird, auf einem absoluten Minimum gehalten werden kann. Dadurch wird die wirksame Filterfläche nicht zusätzlich durch den Klebmas senüber schuss verstopft.

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Dar erfindungsgemässe Filter» sowie das erfindungsgemässe Vorfahren zur bevorzugten Herstellung des filters wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in nachfolgender Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig.- 1 eine Filterfalte in Querschnitt,

Pig. 2 einen Faltenteil im Grundriss als Teilschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zur Herstellung des Filters,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Abstandshalter, Fig. 5 einen v/eiteren Querschnitt durch einen Abstandshalter.

In dem in Figur 1 dargestellten Querschnitt einer Filterfalte ist mit 10 eine Filtermatte bezeichnet, deren FaIt einen inneren Foltbogen 14» sowie einen äusseron Faltbogon 16 aufweist. Entsprechend der wechselseitigen Lage der äusseren Faltbogen 16 bezüglich der Filtermattenflächen v/erden diese auf bekannte Art und Weise mit einem Falz 12 versehen, der das Falten der Filtermatte 10 erleichtert. Vor dein Falten dor Filtermatte 10 worden auf deren Filterflächen annähernd im rechten Winkel zu den Falten und parallel zueinander verlaufende rohrförmige, vorformbaro Hüllon 18 befestigt. Zur

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Befestigung der Hüllen 18 werden diese auf bekannte Art und Weise durch eine Klebmasse gezogen und danach auf die Filterflache gebracht, wo die Elebmasse zwischen der Hülle 18 und der Filtermatte 10 als Befestigungsmittel wirkt.

Nach der Befestigung der als Distanzhalter dienenden Hüllen 18 auf der Filtermatte 10, wird die Filtermatte 10 durch Falten

. derselben an den Faltstellen 12 zu einem zickzackförmigen Filter verarbeitete Durch Verwendung von rohrförmigen₉ verformbaren Hüllen 18 als Distanzhalter ist es nun möglich, den den inneren Faltbogen 14 bestimmenden Radius sehr klein zu halten; d*h, der Radius wird im Minimum zweimal die Wanddicke einer Hülle 18 aufweisen» Bei einer kleinen Ausbildung des Faltradius verformt sich die Hülle 18 zu einer Knickstelle 20, bei der das rohrförmige Material der Hüllen 18 sich entlang des Faltes linear ausdehnt. Durch die Verformbarkeit der Hüllen 18 können sich diese schon unmittelbar

^ im, dar Knickstelle 20 benachbarten Bereich, den verschiedensten Faltenformen anpassen.

So können sich die Hüllen 18 mit konstantem oder zunehmendem Durchmesser gegen den äusseren Faltbogen 16 erstrecken«. Dabei ist es jedoch von Bedeutung, dass dio Faltenabstände der Filtermatte 10 kleiner als der doppelte Durchmesser der Hüllen 18 gehalten werden, damit über eine gewisse Faltenhöhe eine Abflachung der Hüllen 18 (Fig. 2) erzeugt wird, und dadurch

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eine breitere Berührungsfläche zwischen den Hüllen 18 entsteht.

Den Gesetzen der Kapillarwirkung folgend ₅ .wird die Klebmasse an den Berührungstellen 24 (Fig. 2) aufgesaugt, wobei sich eine Befestigungsnaht zwischen je zwei sich berührenden Hüllen 18 bildet.

Anhand der in Figur 3 gezeigten Vorrichtung wird ein Verfahren zur bevorzugten Herstellung des erfindungsgemässen Filters erläutert. Mit 30 ist eine aufgerollte Filtermatte bezeichnet, die nach bekannten Verfahren vorgefaltet wurde. Leicht unterhalb der Fluchtlinie der ausgebreiteten Filtermatte 30 ist in unmittelbarer Hähe der Filtermattenrolle 31 ein Tochter 32 angeordnet, der auf einer Tragplatte 34, sowie auf einem Ständer 36 befestigt ist. Der Ständer 36 ist einerseits z.B. an einem nicht dargestellten Maschinengestell angebracht. Der Trichter 32 v/eist eine pralle! zur Filtermatte angeordnete Austrittsstelle 38 auf, die rohrförmig ausgebildet ist. Die Eintrittsstelle 40 des Trichters 32 ist dagegen aufgeschnitten, wobei der aufgeschnittene Toil 40 allmählich in einen U-fö'rmigen Kanal übergeleitet wird. Die Achse des Trichters 32 ist gegenüber der Filtermattenrolle 31 im wesentlichen rechtwinklig angeordnet. Koaxial zur Achse des Trichters 32 ist im aufgeschnittenen Teil 40 desselben eine, eine Austrittsöffnung 52 aufweisende

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Düse 46 angeordnet, die an einen Träger 48 angeschlossen istc Im Düsenträger 48 ist eine Oeffnung 50 vorgesehen, die mit der Düsenaustrittsöffnung 52 leitend verbunden ist«

Im Abstand zu der Jsr liltermattenrolle 31 abgewandten Seite des Trichters 32 sind ein Paar Bremsrollen 42 angeordnet« Die Rollenachson verlaufen ungefähr im rechten Y/inkel zur Trichterachse. Zwischen den Rollen 42 ist ein Band 44 hindurchgezogen, das bis in den Trichter 32 geführt wird und von diesem progressiv zu einem rohrförmigen Gebildet gebogen bzw. gerollt wird. Das Band 44 verlässt den Trichter 32 als rohrförmige Hülle 54. Die Austrittsöffnung 52 dor Düse 46 ist im Trichter 32 so angeordnet, dass sie annähernd mit der Stelle zusammenfällt, an v/elcher die zwei Längsränder des Bandes 44 sich zur rohrförmigen Hülle 54 zusammenschliessen.

Während das Band 44 durch den Trichter 32 gezogen wird, fliesst durch die Oeffnung 50 des Trägers 48 und der Düsenöffnung 52 eine Klebmasse in die rohrförmige Hülle 54 ein. Je nach Qualität der Klebmasse kann diese durch ihr Bigengewicht, odor aber unter einem zusätzlichen Druck, in dio Hülle 54 einfliessen, bzw. eingepresst werden. Da das Band 44 mit Vorteil aus einem durchlässigen Material hergestellt ist, wird dieses beim Zusammentreffen mit der Klebmasse durchtränkt, wobei die Randsteuern des Bandes 44 miteinander

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verklebt werden. Die durch die Hülle 54 austretende Klebmasse befestigt zudem die Hülle 54 auf der Filtermatte 30.

Durch eine geeignete Ausbildung des Trichter-Austrittes 38 ist es möglich, bei einer vorbestimmten Breite des Bandes 44 verschiedene Arten der Verbindungsstelle der Hülle zu erzeugen. Entspricht z.B. die Breite des Bandes 44 der Länge des Umfanges des Trichteraustrittas 38, so wird, wie in Figur 4 dargestellt ist, eine stumpfe Verbindungsnaht. erzeugt. Ist jedoch die Breite des Bandes 44 grosser als die Länge des Umfanges des Trichteraustrittes 38, so ist es möglich, wie in Figur 5 dargestellt ist, dre Randteile 64 bzw. 66 dos zu einer rohrförmigen Hülle 54 gebogenen Bandes 44 sich überlappen zu lassen. Dieses Ausführungsbeispiel hat gegenüber demjenigen in Figur 4 gezeigten den Vorteil, dasa eine stärkere Verbindungsnaht der Hülle 54 erzeugt werden kann.

Es ist natürlich auch möglich, mit demselben Band 44, durch Verändern des Austrittsdurchmessers des Trichteraustrittes 3ü, Hüllen 54 mit verschiedenen Durchmessern zu erzeugen.

Beim zickzackförmigen Falten der mit den Hüllen 18, 54 versehenen Filtermatten 10, 30 ist es von Bedeutung, dass die einzelnen Hüllen 18, 54 gegeneinander gepresst werden, wo~ bei dit; Hüllen abgeflacht v/erden, (s. Fig. 2).

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Das vorbeschriebene Verfahren wird vorzugsweise unter Verwendung endloser Filtermatten sowie endloser Hüllen kontinuierlich durchgeführt ο Dabei ist es wesentlich, dass die Klebmasse, welche bei der Bildung der Hüllen in diese eingebracht bzw. mittels v/elcher die Hüllen an der Mitermatte befestigt werden, sich nicht verfestigt bevor die Filtermatte in Falten gelegt ist. Andererseits soll für die zuverlässige Einhaltung.eines einheitlichen, vorbestimmten Abstandes zwischen benachbarten Falten die vorerwähnte Pressung aufrechterhalten werden, bis die Klebmasse verfestigt ist.

Vorzugsweise wird eine Klebmasse gewählt, die in verfestigtem Zustand die Steifigkeit der rohrförmigen Hüllen wesentlich vergrössert.

Es ist möglich, mit je einer Vorrichtung, wie sie an Hand der Figur 3 beschrieben wurde, auf beiden Seiten der Filtermatte . 30 gleichzeitig eine Mehrzahl von Hüllen 54 als Distanzhalter aufzukleben. Dabei muss einzig darauf geachtet werden, dass die in die Hüllen 54 einzuführende Klebmasse von don Hüllen aufgenommen wird und nicht etwa durch den geschlitzten Trichter wegfliessen kann.

Der Anwendungsbereich des erfindungsgemässen Filters erstreckt sich sowohl auf das Gebiet der Filtrierung von gasforinigcn Medien als auch auf dasjenige von flüssigen Medien.

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Claims

Patentansprüche

IJ Filter aus zickzackförmig gefaltetem, flächigem Filtermaterial, dessen Falten durch im wesentlichen rechtwinklig zu diesen und parallel zueinander verlaufende, sich gegenseitig abstützende Wülste voneinander getrennt gehalten sind, wobei die Wülste,mindestens auf einer Seite des Filtermaterials angeordnet und befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wülste aus rohrförmigen Elementen bestehen.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle aus verformbarem Kunststoff besteht.
3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle aus Textilfasern besteht.
4. Filter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle aus porösem Material besteht.
5. Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle mit einer verfestigten Klebmasse überzogen ist.
6. Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle mit einer verfestigten Klebmasse ausgefüllt ist.

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7. Verfahren zur Herstellung des Filters nach Anspruch 1, bei dem das flächige Filtermaterial vor der Bildung der Falten auf mindestens einer Filterfläche des Filtermaterials mit mindestens einem Wulst versehen wird, wobei dieser zur Befestigung auf dem Filtermaterial mit Klebstoff versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Element unmittelbar vor dem Befestigen auf dem Filtermaterial gebildet und Klebmasse in das Innere des rohrförmigen EIementes verbracht wird, derart, dass die Klebmasse die Hülle durchdringt und diese auf den ihr benachbarten Filterteilen festklebt.
8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllen aus einem entlang seiner Längsachse zusammengerollten Band gebildet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder des eingerollten Bandes aneinander bündig zur Anlage gebracht werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,"dass die Randteile des eingerollten Bandes in einander überlappende Lage gebracht v/erden.

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11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch /gekennzeichnet, dass die Hülle beim Festkleben auf die benachbarten Filterteile durch einen vorbestimmten Druck abgeflacht und mindestens bis zur Verfestigung der Klebmasse in abgeflachtem Zustand gehalten werden.

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