DE2222333A1

DE2222333A1 - Filters for gaseous media

Info

Publication number: DE2222333A1
Application number: DE19722222333
Authority: DE
Inventors: Hans Gerok
Original assignee: Luwa Ltd
Current assignee: Luwa Ltd
Priority date: 1971-05-21
Filing date: 1972-05-06
Publication date: 1972-12-14
Also published as: IT955552B; ES403425A1; ZA721619B; FR2138814A1; FR2138814B1; CH541346A

Description

PATENTANWÄLTE
DIPL.-ING. C. STOEPEL · DIPL.-ING. TV. GOLLWITZKft · DIPL.-ING. F. W. MOLLPATENT LAWYERS
DIPL.-ING. C. STOEPEL · DIPL.-ING. TV. GOLLWITZKft DIPL.-ING. FW MOLL

674 LANDAU/PFALZ · AM SCHÜTZENHOF674 LANDAU / PALATINATE AM SCHÜTZENHOF

TEIi. 08841/8000,6083 · TELEX 458883 POSTSCHECK: 67 LTJDWIGSHAFEN 87362 · BANK: DEUTSCHE BANK 674 1.ANDAtT-PFAlZTEIi. 08841 / 8000,6083 TELEX 458883 POST CHECK: 67 LTJDWIGSHAFEN 87362 BANK: DEUTSCHE BANK 674 1ST ANDAT-PFAlZ

Ir u w a AG. Zürich Ir uwa AG . Zurich

(Schweiz)(Switzerland)

Filter für gasförmige MedienFilters for gaseous media

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filter für gasförmige Medien, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Filters,The present invention relates to a filter for gaseous media, as well as a method for producing the filter,

Für die Filtrierung von Luft werden schon seit längerer Zelt Filter, z.B. aus Papier verwendet, die zur Vergrösserung der Filterfläche zickzackförmig gefaltet sind. Die zwi-Air filtration has been around for a long time Tent filters, e.g. made of paper, are used, which are folded in a zigzag shape to enlarge the filter surface. The between

209851/0681209851/0681

sehen den distanziert gehaltenen Falten gebildeten Kanäle sind stirnseitig durch eine Vergussmasse abgeschlossen, die die Enden der Kanäle ausfüllt und gleichzeitig eine luftdichte Verbindung zu einem Rahmen darstellt, der das Filterelement umgibt.see the distant folds formed channels are closed at the front by a potting compound that fills the ends of the channels and is also airtight Represents connection to a frame that surrounds the filter element.

Bei einem bekannten Filter dieser Art ist der Rahmen aus U-Profilschienen gebildet, die die Vergussmasse aufnehmen und die dem Filter die für den Einbau z.B. in ein Gehäuse sowie für die dichte Verbindung mit dessen Rändern notwendige Stabilität verleihen. In vielen Fällen werden mehrere Filter zu einer Einheit zusammengebaut, die von einem kastenförmigen Gehäuse umschlossen ist.In a known filter of this type, the frame is made of U-profile rails formed, which absorb the potting compound and which the filter is required for installation e.g. in a housing as well as give the necessary stability for the tight connection with its edges. In many cases there will be multiple filters assembled into a unit which is enclosed by a box-shaped housing.

Während die Herstellung der Filterelemente selbst weitgehend maschinell erfolgt, ist die Herstellung der Verbindung zwischen dem Filterelement und dem Rahmen, d.h. das Vergiessen der Umriss-Seiten des Filters mit den entsprechenden Rahmenseiten sehr aufwendig. Die Umriss-Seiten des Filterelementes müssen einzeln vergossen werden, wobei zeitraubende manuelle Arbeitsvorgänge notwendig sind.While the production of the filter elements themselves is largely done by machine, the connection between the filter element and the frame, i.e. the potting of the outline sides of the filter with the corresponding frame sides very expensive. The outline sides of the filter element must be potted individually, which is time-consuming manual Operations are necessary.

Nachteilig an diesem Filter ist auch, dass Rahmen und Vergussmasse ein mehrfaches des Gewichtes des Filterelementes ausmachen wobei für die Abstützung mehrerer Filter, die z.B. zu einer Einheit vereinigt sind, ein erheblicher struktureller Aufwand notwendig ist.Another disadvantage of this filter is that the frame and potting compound several times the weight of the filter element, whereby for the support of several filters, e.g. are combined into a unit, a considerable structural effort is necessary.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines Filters, welcher sich einfacher und billiger herstellen lässt und der eine Veringerung des Rahmengewichtes ohne Einbusse an Stabilität zulässt.The present invention now aims to provide a filter which can be manufactured more simply and cheaply and which allows the frame weight to be reduced without loss of stability.

209851/0681209851/0681

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Abschluss der Kanäle durch einen Streifen eines undehnbaren Folienmaterials gebildet ist, der an der durch die Faltenränder definierten quer zu den Kanälen verlaufenden Umriss-Seite des Filterelementes anliegt und mit dieser verklebt ist.According to the invention, this object is achieved in that the Termination of the channels is formed by a strip of an inextensible sheet material, which is attached to the fold edges defined contour side of the filter element running transversely to the channels and is glued to it.

Der erfindungsgemasse Filter weist trotz Flexibilität des Filterelementes sowie der Folienstreifen vor deren Verbin- . dung miteinander eine überraschend grosse Steifigkeit und Stabilität auf. Weiterhin hat sich bei Dichtigkeitsprüfungen gezeigt, dass zwischen dem bzw. den Folienstreifen" und dem Filterelement mit der etwa gleich geringen Häufigkeit Undichtigkeiten auftreten, wie bei Filtern konventioneller Art, obwohl keine Vergussmasse vorhanden ist, in welche die stirnseitigen Ränder der Falten eingreifen.The filter according to the invention has, despite the flexibility of the filter element and the film strips, in front of their connection. tion with each other a surprisingly great rigidity and stability. Furthermore has leak tests shown that between the or the film strip "and the Filter element leaks occur with about the same low frequency as with conventional filters, although there is no casting compound in which the front edges of the folds engage.

Anderseits ergibt sich aus dem Fehlen der Vergussmasse der wesentliche Vorteil, dass praktisch die gesamte Fläche des Filtermateriales als nutzbare Filterfläche zur Verfugung steht, wodurch nicht nur die Standzeit des Filters verlängert sondern auch die Druckverluste reduziert werden.On the other hand, the lack of potting compound has the essential advantage that practically the entire area of the Filter material available as a usable filter surface which not only extends the service life of the filter but also reduces pressure losses.

Im gleichen Sinne, nämlich der Verminderung der Druckverluste wirkt auch die Tatsache, dass die durch die Folienstreifen gebildeten, seitlich an die Filterfläche anschliessenden Ränder eine geringe Breite aufweisen. Die Umströmung dieser Ränder im Betrieb bedingt daher nur geringfügige Umlekuhgen, so dass sich ein günstigerer Strömungsverlauf für die Luft ergibt.In the same sense, namely the reduction of the pressure loss, the fact that the through the foil strips formed, laterally adjoining the filter surface edges have a small width. The flow around these edges In operation, therefore, it only requires a slight amount of deflection, so that there is a more favorable flow path for the air results.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemässen Filters ergibt sich dort, wo der Filter aus mehreren generell plattenförmigen Filterelementen besteht, die V-förmig oderA particularly preferred embodiment of the inventive Filters arise where the filter consists of several generally plate-shaped filter elements, the V-shaped or

2098 5 1 /06812098 5 1/0681

zickzackförmig zueinander zugeordnet sind. In diesem Fall lassen sich entsprechende Seiten benachbarter Filterelemente durch einen gemeinsamen Folienstreifen abschliessen und miteinander verbinden.Are assigned to one another in a zigzag fashion. In this case, corresponding sides of adjacent filter elements can be used close with a common foil strip and connect to each other.

Bei relativ breiten Filtern d.h. relativ grossem Abstand zwischen den beidseitig verlaufenden Folienstreifen ist es zweckmässig, die Falten durch Distanzierungselemente voneinander in Abstand zu halten, die zwischen den beiden Folienstreifen angeordnet sind. In einem solchen Fall lässt sich eine Vergrösserung der Steifigkeit des Filters dadurch erreichen, dass die Distanzierungselemente mit dem Filtermaterial beispielsweise mittels Klebstoff verbunden werden.With relatively wide filters i.e. a relatively large distance between the film strips running on both sides, it is useful to to keep the folds at a distance from one another by spacing elements between the two film strips are arranged. In such a case, an enlargement achieve the stiffness of the filter in that the spacing elements with the filter material, for example be connected by means of adhesive.

Erfindungsgemäss wird auch ein Verfahren zur Herstellung des Filters vorgeschlagen, bei welchem eine auf die Filterbreite geschnittene Materialbahn zickzackförmig gefaltet, benachbarte Falten zur Bildung von dazwischen liegenden Kanälen distanziert gehalten und die Kanäle an deren Stirnseiten abgeschlossen werden. Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dabei dadurch aus, dass an die, die Stirnseiten der Kanäle enthaltenden Filterseiten je ein Streifen aus Folienmaterial angepresst und in angepresstem Zustand mit den Falten verklebt wird. Vorzugsweise wird der Klebstoff auf die Folienstreifen aufgebracht, und zwar im Sinne der Vorfabrikation beispielsweise als Beschichtung des Folienstreifens. Besonders geeignet zur Durchführung des Verfahrens ist ein Schmelzkleber, mit dem der Folienstreifen beschichtet ist μηα der vor dem Anpressen desselben an die entsprechende Filterseite plastifiziert wird. Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich dadurch sehr rationell ausführen, dass der Folienstreifen unmittelbar nach dem Falten der Materialbahn endlosAccording to the invention, a method for producing the filter is also proposed, in which one is applied to the filter width cut web of material folded in a zigzag shape, adjacent folds to form channels in between kept at a distance and the channels are closed at their end faces. The method according to the invention is characterized is characterized in that a strip of film material is attached to each of the filter sides containing the end faces of the channels is pressed and glued in the pressed state with the folds. Preferably the adhesive is applied to the Foil strips applied, in the sense of prefabrication, for example, as a coating of the foil strip. A hotmelt adhesive with which the film strip is coated is particularly suitable for carrying out the method which is plasticized before it is pressed against the corresponding filter side. The method according to the invention can be carried out very efficiently in that the film strip is endless immediately after the material web has been folded

2098 5 1/06812098 5 1/0681

aufgebracht wird« Der Folienstreif en wird dabei zusammen mit der Materialbahn durchgeschnitten um Filterelemente vorbestimmter Sänge zu erzeugen.is applied «The film strip is applied together with cut through the web of material to produce filter elements of predetermined lengths.

Der erfindungsgemässe Filter sowie das erfindungsgemässe ¥erfahren sind als Ausführungsbeispiele anhand der folgenden Zeichnungen erläutert:Experience the filter according to the invention and the filter according to the invention are explained as exemplary embodiments with reference to the following drawings:

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Filter element, auf der linken Seite der Figur nach herkömmlichem Yerfabren hergestellt, auf der rechten Seite der Figur nach dem erfindungsgemässen Terfahren fabriziert;Fig. 1 shows a cross section through a filter element the left side of the figure made according to conventional Yerfabren, on the right side the figure according to the inventive method fabricated;

Fig. 2 einen vergrösserten lärgsschnitt entlang der Mnie II - II in Fig.. I durch einen Material— streifen, der mit Klebstoff beschichtet und teilweise seitlich auf den Filter aufgeklebt ist;Fig. 2 is an enlarged longitudinal section along the Mnie II - II in Fig. I by a strip of material that is coated with adhesive and is partially glued to the side of the filter;

Fig. 5 ein Filterelement in perspektiTischer Ansicht mit einem auf einem Teil der die Zickzackfaltung zeigenden Seitenfläche aufgeklebten Material— streifen;:5 shows a filter element in a perspective view with one on part of the zigzag fold showing the side surface glued-on material strips ;:

Fig. 4 einen ■V-förmigen Filter, der durch ineinanderkleben zweier Filterelemente entstanden ist;Fig. 4 a ■ V-shaped filter, by gluing into each other two filter elements was created;

Fig. 5 eine Filterzelle mit einem Zelleneinsatz aus einer Vielzahl von Filterelementen in perspektivischer Ansicht;5 shows a filter cell with a cell insert a plurality of filter elements in a perspective view;

209851/0681209851/0681

FIg. 6 eine Filterelemente enthaltende Yorrlehtung zur Herstellung von ZelleneinsätzenjFIg. 6 a thread containing filter elements for Manufacture of cell inserts j

Fig. 7 einen fertiggestellten Zeileneinsatz für eine Filterzelle nach Flg. 5.7 shows a completed line insert for a filter cell according to FIG. 5.

In Flg. 1 1st ein Filter 8 Im Querschnitt gezeigt,, bei dem auf der linken Seite der Figur In bekannter Technik das Filterelement 9 seitlich von einem Metallrahmen 12 umfasst und mit diesem durch eine Tergussmasse, beispielsweise Bitumen, verbunden und abgeschlossen 1st. Der rechte Teil der Fig. 1 zeigt den erflndungsgemässen Filter mit aufgeklebten Streifen 16 aus Folienmaterial. In dieser Gegenüberstellung wird deutlich» dass das Filtermaterial beim erflndungsgemässen Filter praktisch vollständig als Filterfläche ausgenützt werden kann.In Flg. 1 is a filter 8 shown in cross section, in which on the left side of the figure In known technology, the filter element 9 laterally encompassed by a metal frame 12 and with this through a casting compound, for example bitumen, connected and completed 1st. The right part of FIG. 1 shows the filter according to the invention with stuck-on strips 16 made of foil material. In this comparison it becomes clear that the filter material according to the invention Filter can be used almost completely as a filter surface.

Gemäss dem vorliegenden Yerfahren werden vorerst Filterelemente 11 dadurch hergestellt, dass ein auf eine vorbestimmte Breite geschnittene Filtermaterialbahn zickzackförmlg gefaltet und mit Abstandshaltern 18, z.B. aus mit Klebstoff getränkten Fäden, versehen wird» weiche die einzelnen Falten gegeneinander abstützen und miteinander verbinden. (In Fig. 3 sind die Falten der besseren Klarheit wegen auseinandergezogen dargestellt.) Die Abstände zwischen den Falten können auch durch kammartige Hilfsvorrichtungen fixiert werden bis der bzw. die'Folienstreifen 16 aufgeklebt sind. Während In FIg. 3 nur an einer der beiden die Zickzackfaltung zeigenden Selten 20 des FIIterelementes 11 ein Folienstreifen 16 dargestellt ist, sind üblicherweise beide Seiten mit einem angeklebten Folienstreifen versehen. Bei der Verwendung von faden- oder bandförmigen Abstandshaltern 18 werden diese vor dem Falten der Materialbahn angebracht.According to the present method, filter elements 11 are initially produced by folding a filter material web cut to a predetermined width in a zigzag shape and providing spacers 18, for example made of threads impregnated with adhesive, which support the individual folds against one another and connect them to one another. (In FIG. 3, the folds are drawn apart for the sake of clarity.) The distances between the folds can also be fixed by comb-like auxiliary devices until the film strip or strips 16 are glued on. While in FIg. 3 a film strip 16 is shown only on one of the two sections 20 of the filter element 11 showing the zigzag fold, both sides are usually provided with a glued-on film strip. When using thread-like or band-like spacers 18, these are attached before the material web is folded.

20S851/068120S851 / 0681

Der Folienstreifen 16 besteht aus einem undehnbaren Material, vorzugsweise aus Metall und insbesondere aus Aluminium.The film strip 16 consists of an inextensible material, preferably of metal and in particular of aluminum.

Vorzugsweise wird der Klebstoff auf die Folienstreifen 16 in dünner Schicht aufgetragen, bevor diese an die Seiten 20 des Filters angepresst werden. Besonders vorteilhaft ist dabei die Beschichtung der Folienstreifen 16 mit einem Schmelzkleber 22 (Fig. 2), der entweder vor oder während dem Anpressen an die Seiten des Filterelementes plastifiziert wird.Preferably, the adhesive is applied to the film strips 16 in applied thin layer before these are pressed against the sides 20 of the filter. It is particularly advantageous the coating of the film strips 16 with a hot melt adhesive 22 (Fig. 2), which is either before or during the pressing is plasticized on the sides of the filter element.

In einer vorteilhaften Durchbildung des Verfahrens wird der Folienstreifen 16 in endloser Form unmittelbar nach dem Falten einer endlosen Filtermaterialbahn 11 kontinuierlich durch beheizte Walzen auf deren Seiten aufgebracht. Die dadurch entstandenen Filterelemente werden in Filterplatten der benötigten Länge abgeschnitten und können gegebenenfalls nach erfolgter Dichtigkeitsprüfung weiterverarbeitet werden.In an advantageous embodiment of the method, the film strip 16 is in an endless form immediately after folding an endless filter material web 11 applied continuously by heated rollers on the sides. The thereby The resulting filter elements are cut into filter plates of the required length and can if necessary can be further processed after the leak test.

Das beschriebene Verfahren lässt sich nicht nur für Plattenfilter sondern auch für zylindrische Filter anwenden. Bei diesen Filtern wird an den stirnseitigen Begrenzungen des Zylinders ein kreisförmiger oder kreisringförmiger, mit Schmelzkleber beschichteter Folienstreifen aufgeklebt.The method described can be used not only for plate filters but also for cylindrical filters. at These filters have a circular or circular ring-shaped design at the front-end boundaries of the cylinder Hot-melt adhesive coated film strips glued on.

Zur Herstellung von V-förmigen Filtern (Fig. 4) werden zwei Filterelemente 11 mit den Luftdurchtrittsflächen übereinander gelegt, darauf an einer die zickzackförmige.Faltung zeigenden Seitenflächen 20' mit einem Folienstreifen 16' verklebt, dessen Breite das Doppelte der Falthöhe des Filterelementes ausmacht und anschliessend V-förmig auseinandergebogen. Durch den aufgeklebten Materialstreifen 16' entsteht eine stabile, luftdichte Verbindung zwischen den bei-To make V-shaped filters (Fig. 4) two Filter elements 11 placed one on top of the other with the air passage surfaces, on one of the zigzag-shaped folds showing Side surfaces 20 'glued to a film strip 16', the width of which is twice the folded height of the filter element and then bent apart in a V-shape. The glued-on strip of material 16 'creates a stable, airtight connection between the two

20985 1/068 120985 1/068 1

den Filterelementen 11. Selbstverständlich können zwei Filter auch an den zu den Falten parallel verlaufenden Seiten mit einem Folienstreifen verklebt werden. Die V-Bildung kann auch alternierend beliebig oft wiederholt werden, wodurch Einsätze 25 (Fig. 7) für Filterzellen (Fig. 5) entstehen. the filter elements 11. Of course, two filters can also be placed on the sides running parallel to the folds be glued with a foil strip. The V-formation can also be repeated alternately as often as desired, whereby Inserts 25 (Fig. 7) for filter cells (Fig. 5) arise.

Für die Herstellung von Zelleneinsätzen 25 ist es vorteilhaft, die benötigte Anzahl Filterelemente 11 in einer Haltevorrichtung 24 aufeinander zu schichten (Fig. 6) und die Folienstreifen 16', welche wieder in der Breite doppelte Falthöhe aufweisen, einzeln oder gleichzeitig aufzubringen. Statt dessen ist es auch möglich und in vielen Fällen vorteilhaft, alle Filterelemente auf beiden Seiten mit je einem einzigen breiten Folienstreifen zu überdecken, welcher darauf mit allen Filterelementen unter Anpressung verklebt und dann an den entsprechenden Stellen aufgeschnitten wird. Die Filterelemente werden anschliessend handharmonikaartig auf den gewünschten Abstand auseinandergezogen (Fig. 7) und in ein Zellengehäuse 28 eingesetzt, mit dem sie durch Vergiessen oder durch Kleben luftdicht verbunden werden.For the production of cell inserts 25, it is advantageous to have the required number of filter elements 11 in a holding device 24 to layer on top of each other (Fig. 6) and the film strips 16 ', which again double the width of the folding height have to apply individually or simultaneously. Instead, it is also possible and in many cases advantageous all filter elements on both sides with a single one each to cover a wide film strip, which is glued to all filter elements under pressure and then on is cut open in the appropriate places. The filter elements are then adjusted to the desired shape like a harmonica Distance pulled apart (Fig. 7) and inserted into a cell housing 28, with which it is cast by potting or be connected airtight by gluing.

Sowohl bei der endlosen Herstellung der Filter, wie auch bei der Herstellung von Filtern gemäss Fig. 4 bzw. 5 und 7, die aus mehreren Filterelementen bestehen, wird, wenn auch auf unterschiedliche Weise, von der Verformbarkeit der Folienstreifen Gebrauch gemacht.Both in the endless production of the filter, as well as in the production of filters according to FIG. 4 or 5 and 7, the consist of several filter elements, depends, albeit in different ways, on the deformability of the film strips Made use of.

Im Fall der endlosen Herstellung wird die Verformbarkeit benötigt um die endlosen Folienstreifen seitlich an die gefaltete Filtermaterialbahn heranzuführen. Anderseits gestattet die Verformbarkeit, die mehr als ein Filterelement überdekkenden Folienstreifen gleichzeitig mit allen FilterelementenIn the case of endless production, the deformability is required around the endless film strips to the side of the folded one Bring up the filter material web. On the other hand, the deformability allows more than one filter element to be covered Foil strips at the same time with all filter elements

20985 1/068120985 1/0681

zu verkleben, wobei.die Biegsamkeit des Folienmaterials in den Berührungsebenen zwischen zwei benachbarten Filterelementen ermöglicht, diese in die in Fig. 4 gezeigte lage zu bringen.to glue, whereby.the flexibility of the film material in enables the contact planes between two adjacent filter elements to move them into the position shown in FIG. 4 bring.

Es ist offensichtlich, dass die Gestehungskosten des erfindungsgemässen Filters auch dank der Verminderung des Materialaufwandes wesentlich geringer sind als bei bekannten Filtern. ·It is obvious that the prime costs of the inventive Filters are significantly lower than with known filters, also thanks to the reduction in the cost of materials. ·

20985 1 /068120985 1/0681

Claims

1. Filter for gaseous medium, with a gas-permeable material web forming a filter element, which has a plurality of parallel, zigzag-shaped folds, those formed between the folds

. . Channels are sealed at the end face, characterized in that the completion of the channels by a Strip of inextensible sheet material is formed, which is defined on the edge of the folds, transversely to the channels extending outline side of the filter element and is glued to this.

2. Filter according to claim 1, characterized in that the adhesive is a hot melt adhesive with which the Foil material is coated.

3. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the film material made of metal, preferably aluminum consists.

4. Filter according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the strip connects several filter elements with one another.

5. Filter according to claim 4, characterized in that the strip has corresponding outline sides of two adjacent ones Covered filter elements.

209851/0681

- li -

6. Filter according to claim 1, characterized in that the channels each have at least one spacing element that connects the adjacent folds.

7. A method for producing a filter for a gaseous medium, in particular according to one of the preceding claims, in which a material web cut to the width of the filter is folded in a zigzag shape, adjacent Folds to form channels in between are kept at a distance and the channels on their end faces be completed, characterized in that on the, the end faces of the channels containing the filter sides a strip of foil material is pressed on and glued to the folds in the pressed-on state.

8. The method according to claim Ί, characterized in that the adhesive is applied to the film strip.

9. The method according to claim 8, characterized in that the adhesive is a hot-melt adhesive that is applied before the film strip is pressed onto the corresponding filter side is plasticized.

10. ^ experience according to claim 7> 8 or °, characterized in that that the film strips are applied to both filter sides at the same time.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the film strip is applied endlessly and together immediately after the material web has been folded with this is cut off after the adhesive has hardened.

209851/0681

■ . , A ft■. , A ft

12. The method according to any one of claims 7-9, characterized in, that several filter elements are covered with the film strip and this with all filter elements is glued at the same time.

209851 /0681209851/0681