DE2138412A1 - Schwebstoff-filterpack zur luft- oder gasreinigung aus zick-zack-foermig gefaltetem filterpapier - Google Patents

Schwebstoff-filterpack zur luft- oder gasreinigung aus zick-zack-foermig gefaltetem filterpapier

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DE2138412A1 DE2138412A DE2138412A DE2138412A1 DE 2138412 A1 DE2138412 A1 DE 2138412A1 DE 2138412 A DE2138412 A DE 2138412A DE 2138412 A DE2138412 A DE 2138412A DE 2138412 A1 DE2138412 A1 DE 2138412A1
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Description

f- FiI tor pack zur Luft- oder Gasreinigung aus ick-zack-föriaig gefaltetem Filterpapier
Die Erfindung bezieht sich auf hochwertige Schwebstoff-Filterpacks mit großen wirksamen FiIberflachen auf relativ kleinen Grundflächen zur Luft- oder Gasreinigung, die durch zick-zack-förmige Faltung von großflächigen 3ahnen aus Filterpapier gebildet sind. Um zu verhindern, daß sich die Seitenflächen der einzelnen Falten des Papierfilters unmittelbar aufeinanderlegen, ist es notwendig, zur Fixierung der engen Falten Abstandshalter vorzusehen. Für hochwertige Schwebstoff-Filterpacks, die sämtliche, in dem Luftoder Gasstrom befindlichen Schwebstoffe restlos entfernen müssen, kann nur ein hochwertiges Filterpapier verwendet werden, das aus Fasern kleinster Abmessungen besteht und nur einen geringen vorgeschriebenen Bindemittelanteil enthält; ein solches Filterpapier ist sehr weich und daher sehr empfindlich gegen mechanische Beanspruchungen,wodurch
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sich bei der Aufbringung der Abstandallalter die G-efahr einer
Beschädigung des Filterpapiers.ergibt, deren Vermeidung einj besonderes Problem darstellt.
Bei einer bekannten Ausführungsform der Filterpacks werden : während der Herstellung des Filterpapiers oder nachträglich: in dieses beispielsweise vorspringende sicken- oder rillen-. artige Vertiefungen oder Ausprägungen eingebracht, die bei der Zick-Zack-Faltung der Papierbahnen aufeinander zurAnla-; ge kommen und so einen gleichmäßigen Faltenabstand gewährleisten sollen. Der wesentliche Ii acht eil besteht hierbei aber darin., daß bei der Einbringung dieser Vertiefungen oder Ausprägungen die Gefahr besteht, daß das empfindliche Filterpapier schon bei der Einbringung dieser Distanzhalterungen bis zur Unbrauchbarkeit beschädigt werden kann. Aus < diesem Grunde hat sich ein solches Filterpack, insbesondere bei weichen, hochwertigen Filterpapieren nicht durchsetzen können. Man ist dann dazu übergegangen, als Abstandshalter Streifen oder Schnüre aus verschiedenen Werkstoffen, wie Gummi, Garn, Asbest, Papier oder Pappe ein- oder beiäer- ; seitig, beispielsweise durch Klebung, auf dem Filterpapier ■ j zu befestigen. Diese Streifen oder Schnüre müssen aus nach-, ; giebigem und biegsamem Material bestehen, um das empjJindliehe Filterpapier nicht bei der Faltung und bei der Handhabung der Filterpacks zu beschädigen. Außerdem ist es, um
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■ - 3 -
eine Beschädigung des Filterpapiers durch die Abstandshal- : ter soweit als möglich zu verhindern, erforderlich, das
Filterpapier zunächst ohne Abstandshalter vorzufalten, dann!
wieder zu strecken, und nun die Abstandshalter ein- oder :
beiderseitig durch Klebung mit dem Filterpapier zu verbin- j
den, xrorauf die Faltung wieder hergestellt wird. Hierbei : kommen die Abstandshalter aneinander zur Anlage, so daß
sich eine Vielzahl von Falten ergibt, die an einer .Stirnseite offen sind und deren Seitenwände parallel zueinander j
liegen. Hierbei drücken jedoch die Streifen oder Schnüre ; beim erneuten Zusammenfalten insbesondere an den KndLckfal- ;
ten oft Löcher in das Papier, weil die Knickradien der FaI-I ten meistens kleiner sind als die Durchmesser der Abstands-i halter. Bei diesem bekannten Filterpack ist daher zxiangs- ; läufig die Ausschußquote sehr hoch. i
Weiter ist ein Filterpack bekannt, bei dem auf - die vorgefaltete und gestreckte Papierbahn ein- oder beiderseitig
im Abstand sowohl in Faltrichtung als auch senkrecht zu | ihr kugel- oder streifenartige, wulstförmige Erhebungen
auf einem klebfähigen Material aufgebracht werden, so daß
bei Wiederherstellung der Faltung die Wülste beider Papier-!
I Seiten aneinander zur Anlage gelangen und als Abstandshal- !
ter wirken. Auch hierbei entstehen Falten mi ineinander J
parallelen Seitenflächen. Da .sich die Wülste nicht über
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die gesamte Tiefe der Falten erstrecken, kann das Filterpack keinen in sich selbst festen Körper bilden, so daß insbesondere bei Feuchtigkeit und hoher Luftbelastung die Falten sLnh zusammenquetschen und ihren Halt verlieren.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform iirird auf das j Vorfalten und Strecken der Papierbahn verzichtet. In die gefaltete, teilweise geöffnete Papierbahn wird von oben her ein klebfähiges Material eingespritzt, das höchstens : bis zur Hälfte der Tiefe der Falten reicht und nach Erhärtung als Abstandshalter dient. Dieses bekannte Filterpack ist insoweit nachteilig, als die eingespritzte Klebstoffmasse ohne Bildung eines einheitlichen Fadens unkontrolliert verläuft und kein exaktes Faltenbild mit genau definierten Faltenabständen erreichbar ist. Filterpacks mit größerer Falttiefe, beispielsweise über 40 mm lassen sich aus den vorerwähnten Gründen auf diese Weise nicht herstellen. Außerdem sind die Faltenbrüche nicht ausreichend umschlossen. Wenn von beiden Seiten die Klebstoffmasse eingeführt i werden soll, ist es erforderlich, den in die eine Seite eingegebenen Klebstoff zunächst erhärten zu lassen, dann die gefaltete Bahn umzudrehen, um den Klebstoff auch in die andere Seite einzubringen. Diese Methode führt, wie bereits gesagt, zu unregelmäßiger Abstandshalterung und Faltenbildung und zur Verdickung und zum Verklumpen des Klebstoffes und
..•■5
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-s -
ist außerdem sehr aufwendig; sie verleiht darüber hinaus dem Filterpack keine ausreichende Stabilität und Festigkeit
J über die gesamte Papierfläche, was bei den sehr weichen Uiid empfindlichen, hochwertigen Papieren erforderlich ist. Aus diesem G-runde können bei dieser Methode nur steifere Papiere, beispielsweise sogenannte Mischpapiere mit hohem Bindemittelanteil, Verwendung finden, die aber den an ein Schwebstoff-Filter gestellten Forderungen nicht mehr genügen.
Schließlich ist noch eine andere Methode bekannt, bei der zur Erzielung einer möglichst großen Filterfläche die Seitenwände der einzelnen Falten sehr spitzwinklig zueinander durch Faltung auf einer Messermaschine gerichtet sind; hier bei bilden die Falten keine zueinander parallel liegenden Seitenwandungen. Um die Falten zu fixieren, werden auf die ; vorgefaltete und wieder gestreckte Papierbahn in geringen j
ι Abständen fadenartige, senkrecht zur Faltrichtung verlau- ;
fende, durchlaufende Erhebungen aus Klebstoff aufgebracht, j
ι Die Papierbahn wird dann auf die gewünschte üffnungsbreite I der Falten durch Zusammenschieben zuriickgefaltet, wobei die Schnüre oder Fäden nicht aneinander zur Anlage gelangen. Abgesehen davon, daß sich auch hierbei ohne Verwendung ei- ; ner Faltlehre keine Falten gleichmäßiger Öffnungsbreite er-, halben lassen, handelt es sich bei den fadenartigen durch- ;
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laufenden Erhebungen nicht um funktionsgerechte Abstands halter; die FaI cen werden nämlich lediglich durch den am
Faltenbruch oder Faltenknick befindlichen Klebstoff f ixiex't Sie sind daher gegen Druckbelastungen jeweils senkrecht zum Faltenbruch empfindlich, da die dünnen, hart gewordenen
Klebfäden sofort in den Faltenbrüchen brechen oder aber
durch Durchdrücken selbst bei elastischen Fäden durch das
Filterpapier zur Beschädigung des Filterpapiers führen. Ausj
diesem Grunde ist ein solches Filterpack in der Praxis nur ' mit einer sehr großen Ausschußquote herstellbar. Die Falten tiefe ist bei allen bekannten Filterpacks gering; sie kann
in keinem Falle 4-0 mm überschreiten.
; Allen bekannten Filterpacks mit zick-zack-förmig gefalteten
; Filterpapieren mit den vorstehend erwähnten Abstandshaltern
haftet ein weiterer entscheidender Nachteil insoweit an, al
ι '
die Filterpacks, d.h. das zick-zack-förmig gefaltete Papier
j und die Abstandshalter kein in sich ausreichendes festes
!
- und zusammenhängendes, statisch belastbares Gebilde dar- ;
stellen, das während der Herstellung und im späteren FiI- J terbetrieb, insbesondere bei feuchter Luft den zwangsweise
auftretenden mechanischen Belastungen gewachsen ist. Alle
bekannten Filterpacks lassen sich aus den vorstehenden :
Gründen nur mit geringer Falttiefe bis etwa 40 mm herstelle^,
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wobei in der Segel die Verblendung härterer Filterpapiere, also Papieremit größeren Stapelfaserlängen und größeren Bindemittelanteilen erforderlich ist. G-rößere Falttiefen lassen sich jedoch mit den bekannten Abstandshaltern aus hochwertigen und weichen Filterpapieren, wie Glaspapier oder Kunststoffρapier, nicht verwirklichen. Die geringe Stabilität und Festigkeit der Filterpacks führt bei grösserer Luftbelastung, insbesondere bei hohem Feuchtigkeitsgehalt der Luft unmittelbar zu Verschiebungen der Falten j und zu stellenweisen Faltenverengungen, und der vorge schrie -J bene Berstdruck kann nicht eingehalten werden. Das feinste Faserabmessungen aufweisende und mit geringem Bindemittelanteil ausgestattete dünne,hochwertige Filterpapier wird durch die Feuchtigkeit, die sich in den Poren des Papiers speichert, außerordentlich weich und instabil, so daß es gegen Druckbeaufschlagung empfindlich ist. ,Außerdem muß die Herstellung der bekannten Filterpacks aus solchen Papieren sehr vorsichtig gehandhabt werden und ist umständlich und aufwendig, da von der in Rollenform vorliegenden Filterpapierbahn zunächst entsprechende, der jeweiligen gewünschten Filterpackgröße entsprechende Längen abgeschnitten werden müssen, worauf die abgeschnittenen Bahnteile mit den aufgetragenen Abstandshaltern einzeln zu FiIi; er packs zu falten sind. Eine praktisch endlose, kontinuierliche Kernteilung einer . zick-zack-förmigen Filterpack -
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BAD ORtQiNAL
bahn, die nach erfolgter Faltung durch Zertrennen mittels Schneidbändern oder dergleichen in einzelne Filterpacks verschiedener Abmessungen aufteilbar ist, war bisher wegen der geringen mechanischen Festigkeit des Filterpacks und wegen der fehlenden und unlöslichen Verbindung zwischen Papier und Abstandshalter nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte,
zu schaffen
zick-zack-förmige Filterpackbahn/ die einen in sich ausreichend festen und starren Block aus weichem Filterpapier und hartem Kunststoff-Abstandshaltermaterial bildet, die allen vorkommenden mechanischen Belastungen widersteht und sich mit üblichen Trennwerkzeugen, wie Sägen oder Sehneid-
j bändern, wie ein Brett zerteilen läßt, ohne daß das Papier j sich
j hierbei ausweicht, so daß/aus einem endlosen und kontinuierlich gefertigten, zick-zack-förmigen Filterpackband durch Zerschneiden in der Faltrichtung und gegebenenfalls
w auch senkrecht zur Faltrichtung in der Mitte eines Abstandshalters einzelne Packs der gewünschten Größe mit stets gleichbleibender Festigkeit herstellen lassen mit beliebig großer Falttiefe bis zu 100 mm, wobei genau definierte Faltenabstände gegeben sind, die auch bei Walkbewegung, bei hoher Luftfeuchte oder starker Druckbelastung durch Luft ohne Deformation unverändert erhalten bleiben.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Wülste oder Schnüre einen annäherend rechteckigen Querschnitt besitzen und aus einem mittels Düsen aufgebrachten, bei Erwärmung, Bestrahlung oder Polymerisation mit sich selbst unter schneller Verschmelzung in den Papierfalten erhärten-
den Material, beispielsweise aus einem pastenartigen Kunst-j
stoff bestehen, das das Filterpapier an den Außenseiten ]
der Faltenbrücte umgreift und die Falten auf ihrer gesamten Tiefe unlösbar und starr verbindet. Bei dem erfindungs- j gemäßen Filterpack wird entsprechend der üblichen Prais f die Papierbahn mit konvexen und konkaven Knickstellen zunächst zick-zack-förmig vorgefaltet, da?auf wieder gestreckt',
j worauf mittels Düsen unter einem geeigneten Druck gleich- |
zeitig auf beiden Papierseiten genau gegenüberliegende j
rechteckige, auf ihrer gesamten Länge als fadenförmige Ab- ' standshalter wirkende Fäden aus pastenartigem Werkstoff aufgebracht werden. Durch die beiäerseitägeAufbringung des I pastenartigen Werkstoffes unter Druck wird erreicht, daß dieser auch in den Knickstellen in feste Berührung mit der ; Oberfläche des Filterpapiers tritt. Nach erneutem Falten der Papierbahn zur ursprünglichen Zick-Zack-Form kommen
j die rechteckigen Fäden in ihrer pasteusen Form aneinander \ zur Anlage, worauf durch Infrarot- oder UV-Bestrahlung oder durch beschleunigte Polymerisation die einzelnen Fäden; in den Papierf alten zusammengeschmolzen "bzw. eingefroren |
.../10 j
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- ίο -
werden. Hierauf bilden die einzelnen Fäden an ihren Berührungsflächen innerhalb der Falten ein einziges durch.- j gehendes, zusammenhängendes, hartes Äbstandshalterband j
rechteckigen Querschnittes. Die Falten des Papiers können < nach dieser Behandlung nicht mehr geöffnet werden, so daß 1
j sich ein steifes und hartes Filterpack ergibt, bei dem einej
absolut gleichmäßige Faltenbildung mit parallelen Papier- j - flächen in den Falten entsteht. Da die gefaltete Papier- i bahn beiderseitig über ihre ganze Tiefe zwischen den mit— einander kalt oder warm verschweißten harten AbstandshalterFäden unverrückbar eingespannt ist, ergibt sich, ein exndloser, kontinuierlich herstellbarer, kompakter, zick-zackförmiger Filterfaltenblock beliebiger Länge, der gegen jede Durchbiegung infolge Luftfeuchtigkeit und starker Luft- ; j belastung und gegen jede mechanische Beschädigung gesichert; j ist, bei dem die Falten eine beliebige Tiefe bis etwa 100 mpi \ aufweisen können, und der durch Zerschneiden in einzelne j Filterpacks gewünschter Größe beschädigungsfrei und ohne Verlust auftrennbar ist. Beim Auflegen des Filterpacks auf eine rauhe Oberfläche ist eine Beschädigung des Papiers selbst ausgeschlossen, da mit der Oberfläche lediglich die Abstandshalter-iäden in Berührung treten, die jedoch so hart sind, daß sie dem. Filterpack eine Steifigkeit erteilen, die eiern eingelegten Metalldraht ungefähr entspricht.
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Weiter kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß die fadenartigen Wülste aus Wasserglas mit Quarzfüllpulver "bestehen.
Ein weiteres Merkmal "besteht darin, daß die fadenartigen Wülste aus einer UV-härtenden Polyesterpaste bestehen.
Weiter ist erfindungswesentlich, daß die fadenartigen Wülste aus Polyurethanschaum mit kurzer Topfzeit bestehen.
Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß die fadenartigen
j Wülste aus Polyvinylacetatpolimerisat mit Füllstoff in I
■ wässeriger Kunstharz-Dispersion bestehen mit einer Viskosi-
tat 4. 40.000 cp oder mit thixotroperer Einstellunge
ι Weiter ist wesentlich, daß die Höhe der Falten zwischen
' und 50 mm und der durch die fadenartigen Wülste gebildete Faltenabstand von Falte zu Falte zwischen 1,5 und 2,0 mm
" ■ ■
beträgt.
■ Ein weiteres Merkmal kennzeichnet sich dadurch, daß die j Höhe der Falten zwichen 80 bis 90 mm und der durch die
Wülüte gebildete Faltenabstand zwischen 2,5 und 3»0 mm , beträgt.
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! - 12 -
Weiter ist von Bedeutung, daß der gegenseitige Abstand der fadenartigen Wülste unabhängig von der Faltenhö'he zwi-I sehen 20 und 25 mm beträgt.
ι Ein weiteres Merkmal kennzeichnet sich dadurch, daß die am
i beiderseitigen Außsenrand des Filterpacks liegenden Wülste
j etwa die fünffache Breite der inneren V7ülste aufweisen, wo
i bei die Breite der inneren Wülste zwishen 1,8 und 2,5 mm
" beträgt.
; Außerdem ist erfindungswesentlich, daß die Außenitfülste des
; Filterpacks als Mchtkanten ausgebildet sind, und daß die
! beiden äußeren Längsfalten einen dichtenden Belag aus dem
Wulstmaterial aufweisen, dessen Breite und Stärke gleich i
I denjenigen der Außenränder ist.
Schließlich ist noch von Bedeutung, daß das Filterpack mit einer Umrahmung oder Einfassung aus hartem Polyurethanschaum versehen ist, in die Gummidchtungen eingeschäumt j sind.
Dadurch, daß an den Längskanten breitere Abstandhälterbänder und an den Querkanten des Filterpacks ein dichtender Belag gleicher Breite und Dicke aus dem gleichen Werkstoff angeordnet sind, kann das erfindungsgemäße Filterpack
.../13
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ohne einen zusätzlichen Dichtrahmen veri-/endet werden. Bei dem erf xndungs gemäßen Filterpack ist eine wir tschaft liehe und kontinuierliche Herstellung möglich.
DLe beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung r. form des erfindungsgemäßen Filterpacks, und es bedeutet:
Fig. 1 Vorderansicht eines Filterpacks während der Faltung,
Fig. 2 perspektivische Darstellung gemäß Fig.1.
Wie die Figuren zeigen, werden auf eine vorgefaltete und wieder gestreckte Papierbahn 1 beiderseitig in genauer Gegenüberläge durchgehende rechteckige Fäden oder Wülste : 2, 3 aufgebracht, die in ihrer Höhe der halben Öffnungsweite der Falte entsprechen. Nach erfolgter erneuter Zusam-; menfaltung kommen die Stirnflächen der Wülste 2, 3 anein- j ander zur Anlage, wo sie schnell durch Bestrahlung oder \
Polymerisation zu starren Abstandshaltern verschmolzen oder eingefroren xirerden. An den längsgerichteten Außenrän- ; dern besitzen die Wülste 4 eine größere Breite, so daß sie als Dichtelemente wirken können. An den Querseiten der · Filterpacks werden Dichtelemente 5 &us gleichem Material
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in gleicher Weise befestigt, wodurch die Verwendung eines \ zusätzlichen, das Filterpack aufnehmenden Dichtrahmens ver— ä mieden wird.
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Claims (11)

  1. Ansprüche
    I ./Schweb stoff -Filterpack zur Luft- oder Gasreinigung aus ! zick-zackförmig gefaltetem Filterpapier, auf das beider-I seitig durchlaufende, fadenartige, der Fixierung der FaI- j
    tung und der Abstandshalterung dienende Wülste oder Schnüre : I
    ; aus klebfähigen Materialien aufgebracht sind, deren Höhe \
    ϊ ;
    ' gleich dem halben Faltenabstand ist, d a d u r c h
    ! gekennzeichnet, daß die Wülste oder
    ; Schnüre einen annähernd rechteckigen Querschnitt besitzen I und aus einem mittels. Düsen aufgebrachten, bei Erwärmung, j Bestrahlung oder Polymerisation mit sich selbst unter
    j schneller Verschmelzung in den Papierfalten erhärtenden j Material, beispielsweise aus einem pastenartigen Kunst- -■ ■ stoff bestehen, das das Filterpapier an den Außenseiten ! der Faltenbrüche umgreift und die Falten auf ihrer gesamten;
    j Tiefe unlösbar und starr verbindet.
  2. 2. Schwebstoff-Filterpack nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
    ι zeichnet, daß die fadenartigen Wülste aus Wasserglas mit ' QuaEfüTlpulver bestehen.
    .../16
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    2Ϊ38412
  3. 3. Schwebstoff -Filterpack nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fadenartigen Wülste aus einer UV-härtenden Polyesterpaste bestehen.
  4. 4. Schwebstoff-Filterpack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fadenartigen Wülste aus Polyurethanschaum mit kurzer Topfzeit bestehen.
  5. 5· Schwebstoff-Filterpack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fadenartigen Wülste aus Polyvinylacetat-/' polymerisat mit Füllstoff in wässeriger Kunstharz-Dispersion bestehen mit einer Viskosität < 40.000 cp oder mit thixotroperer Einstellung.
  6. 6. Schweb stoff-Filterpack nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Falten sswischen 4-5 und 50 und der durch die fadenartigen Wülste gebildete Faltenabstand von Falte zu Falte zwischen 1,5 und 2,0 mm beträgt.
  7. 7. Schwebstoff-Filterpaok nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Falten zwischen 80 bis 90 mm und der durch die Wülste gebildete Faltenabstand zwischen 2,5 und 3,0 mm beträgt.
    .../17
    309810/0255
  8. 8. Schwebstoff-Filterpack nach Anspruch. 1 bis 75 dadurch, gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der fadenartigen Wülste unabhängig von der Faltenhöhe zwischen 20 und 25 mm ; beträgt. I
  9. 9- Schweb st of f-3?ilterpack nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die am beiderseitigen Außenrand des i"ilterpacks liegenden Wülste etwa die fünffache Breite der
    inneren Wülste aufweisen, xirobei die Breite der inneren WuI-'
    stet zwischen 1,8 und 2,5 mm beträgt.
    j
  10. 10. Schwebstoff-Eilterpack nach Anspruch 1 bis 9j dadurch ge- '
    J ί
    '■ kennzeichnet, daß die Außenwülste des Filterpacks als ' , Dichtkanten ausgebildet sind, und daß die beiden äußeren
    ! Längsfalten einen dichtenden Belag aus dem Wulstmaterial· ,
    ! aufweisen^ dessen Breite und Stärke gleich denjenigen der
    Außenränder ist.
  11. 11. Schwebstoff-Filterpack nach Anspruch 1 bis 9» dadurch ge- ' kennzeichnet, daß das Filterpack mit einer Umrahmung oder j
    i Einfassung aus hartem Polyurethanschaum versehen ist, in
    die Gummi dichtungen eingeschäumt sind. :
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    Leerseite
DE2138412A 1971-07-28 1971-07-28 Schwebstoff-Filterpack zur Gasreinigung aus zick-zack-förmig gefaltetem Filterpapier Expired DE2138412C3 (de)

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CH1133972A CH554188A (de) 1971-07-28 1972-07-25 Verfahren zur herstellung einer schwebstoff-filterpackung zur luft- oder gasreinigung aus zick-zack-foermig gefaltetem filterpapier, sowie nach dem verfahren hergestellte filterpackung.
FR7227040A FR2154429B1 (de) 1971-07-28 1972-07-27
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GB3534072A GB1408194A (en) 1971-07-28 1972-07-28 Filter pack and method for forming the same

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