DE2353610C3 - Endkappe zur Abdeckung von rohrförmigen Filterelementen - Google Patents
Endkappe zur Abdeckung von rohrförmigen FilterelementenInfo
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Description
30
Die Erfindung betrifft eine Endkappe zur Abdeckung von rohrförmigen Filterelementen, deren eine Fläche
derart geformt ist daß sie fluiddicht mit einem Ende eines rohrförmigen Filterelementes dauerhaft verbindbar
ist, und deren andere Fläche derart geformt ist, daß das Filterelement mit Endkappe fluiddicht in ein fluides
Strömungssystem eingebaut werden kann.
Fernerhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen einstückigen
Endkappe mit wenigstens einer Umfangsnut für ein Dichtelement mit unveränderlichen Abmessungen,
glatten Seitenwänden und einem glatten Grund.
Das Verschließen der offenen Enden eines rohrförmigen Filterelements durch solche Endkappen beschreibt
beispielsweise die US-PS 34 57 339. Dir dort mit einer
glatten Außenfläche versehenen Endkappen werden mit den Rohrenden mit einem geeigneten Klebstoff
verkleb» oder an Ort und Stelle geformt.
Ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Endkappe mit wenigstens einer Umfangsnut beschreibt
die US-PS 34 57 339. Dort wird die Endkappe mit
Umfangsnut aus einem einzigen Stück hergestellt. Dies hat aber den Nachteil, daß sich bei der Herstellung der
Endkappe kleine Ritren oder Trennfugen ausbilden. Dies ist vom Herstellungsverfahren — einstückiges b5
Spritzen oder dergleichen — unvermeidbar. Diese Ritzen oder Trennfugen sind insbesondere im Bereich
der Umfangsnut Anlaß zu Wanderungen von Mikroben oder anderen Mikroorganismen, wodurch die Qualität
eines mit einer solchen Endkappe abgedeckten Filterelementesleidet.
Es gibt auch Ausführungsformen von Endkappen, die an ihrer Oberseite und/oder ihrer äußeren Seitenwand
eine oder mehrere Umfangsnuten mit eingelegten Dichtelementen haben, um die Endkappe und damit das es
gesamte Filterelement druckdicht in ein Rohrverbindungsstück eines Strömulrgssystems einsetzen zu
können. Die Herstellung Endkappen mit einer oder mehreren solchen Umfangsnuten bietet Schwierigkeiten,
wenn die Umfangsnuten frei von Ritzen oder Trennfugen sein sollen.
Dies ist aber erforderlich, wenn das Dichtungselement den Durchgang von Bakterien und anderen
Mikroorganismen im Strömungssystem verhindern soll. Es ist nicht möglich, Endkappen mit Umfangsnuten
ohne solche Ritzen oder Trennlinien in einer einzigen Form herzustellen, da ein solches Teil nicht aus der
Form herausgenommen werden könnte. Eine richtig gestaltete Form hat einen Teil mit einer kleinen Ritze
oder Trennfuge, die nicht mit bloßem Auge gesehen werden kann. Dadurch können aber Leks entstehen, so
daß Bakterien und andere Mikroorganismen dort hindurchgelassen werden. Außerdem werden solche
Formen nach der Herstellung größerer Stückzahlen von Formteilen nach und nach verschlissen, wodurch solche
schädlichen Ritzen oder Fugen verstärkt auftreten. Es ist fernerhin oft erwünscht, mehr als eine solche
Umfangsnut für entsprechend mehre;«. Dichtungselemente
vorzusehen, um dadurch eine bessei e Sicherung gegen den Durchtritt von Mikroorganismen zu erreichen.
Dadurch werden aber weiterhin die erwähnten Schwierigkeiten und auch die Herstellungskosten einer
solchen Endkappe erhöht
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Endkappe zur Abdeckung von
rohrförmigen Filterelementen vorzuschlagen, die wenigstens eine Umfangsnut aufweist, weiche keine der
erwähnten nachteiligen Ritzen oder Trennlinien aufweist
Ausgehend von einer Endkappe der eingangs genannten Art erfolgt die Lösung der gestellten
Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß sie von aneinander anliegenden konzentrischen einstückig
miteinander verbindbaren Teilen gebildet ist, von denen zwei aneinander anliegende Teile die Seitenv/ände und
eines dieser beiden Teile zugleich den Grund je einer Umfangsnut für wenigstens ein Dichtungselement
ausbilden, daß die Gesamtzahl der Teile mindestens gleich der Anzahl der Umfangsnuten plus eins ist. daß
das äußerste Teil ein Ring ist und daß die Umfangsnuten nach der Verbindung der konzentrischen Teile unveränderliche
Abmessungen haben sowie glatte Seitenwinde und einen glatten Grund.
Das eingangs genannte Verfahren zur Herstellung einer Endkappe mit wenigstens einer Umfangsnut ist
zur Lösung der Effindungsaufgabe dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Teile konzentrisch derart zusammengefügt wereen. daß zwei der aneinander
anliegenden Teile die Seitenwände der Umfangsnut ausbilden und eines dieser Teile deren Grund, wobei ein
Teil .nei.r verwendet wird als die Zahl der Umfangsnuten
beträgt und das äußerste Teil als Ring ausgebildet ist, worauf die Teile dauerhaft miteinander verbunden
werden.
Jede Umfangsnut ist somit aus zumindest zwei konzentrischen Teile" zusammengesetzt wobei eines
der Teile eine Seitenwand und den Grund der Nut ausbildet Das andere konzentrische Teil bildet die
andere Seitenwand der Nut aus.
Ein Teü kann je eine Seitenwand und auch die beiden Gründe von zwei Umfangsnuten ausbilden, so daß die
Gesamtzahl der erforderlichen Teile gleich der Anzahl der gewünschten Umfangsnuten plus eins ist. Für den
Fall einer Umfangsnut werden zwei konzentrische Teile benötigt.
Die Teile werden in- Gewünschter Weise miteinander
Die Teile werden in- Gewünschter Weise miteinander
verbunden, ζ. B. durch einen Klebstoff, durch Schmelzschweißen,
durch Kleben mit einem Lösungsmittel oder durch Preßschweißen. Sie werden ineinandergeschachtelt
zusammengesetzt.
Eine solche Endkappe wird vorzugsweise zusammen mit einem rohrförmigen Filterelement, mit dem es auf
geeigneter Art und Weise verbunden ist, eingesetzt.
Weitere bevorzugte Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteränsprüchen.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren
Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt
Fig. I eine Draufsicht auf eine Endkappe nach der
Erfindung, die aus drei ringförmigen, miteinander verklebten Teilen, zusammengesetzt ist;
F i g. 2 einen Schnitt durch die Endkappe nach F i g. 1 längs der Linie 2-2;
F i g. 3 einen Schnitt durch eine andere Ausführung durch eine zusammengesetzte Endkappe gemäß der
Erfindung, bei der die beiden äußeren Teile ringförmig und das innere Teil scheibenförmig gestaltet sind, so daß
eine geschlossene Endkappe gebildet ist, die den Innenraum eines rohrförmigen Filterelementes an
einem Ende begrenzt;
Fig.4 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführung einer zusammengesetzten Endkappe, bei
der die ringförmigen Teile zu einer Basis-Endkappe hinzugefügt sind, welche mit dem Filterrohr im voraus
verklebt ist;
F i g. 5 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführung einer zusammengesetzten Endkappe mit einem
inneren Stützteil, um das Kriechen der Kunststoffringe während der Wärmebehandlung zu unterbinden, wie sie
z. B. zum Sterilisieren eines Elementes vor dem Gebrauch zum Entfernen von Bakterien oder sonstigen
Organismen, wie Hefepilz angewendet wird;
Fig.6 einen Querschnitt durch eine andere Ausführung
einer zusammengesetzten Endkappe mit einem abgewandelten inneren Stützteil.
Die Endkappe gemäß den Fi g. I und 2 umfaßt einen Außenring 2, einen Innenring 3 und einen Zwischenring
Harz, wie Polypropylen und sind miteinander an einem Ende A in einem geeigneten Verfahren schmelzgeschweißt.
Der Ring 2 hat eine Endwand 5 und einen Umfangsflansch 7. Der Ring 4 hat einen Endabschnitt 8,
einen Bund 9 und einen Umfangsflansch 10. Der Ring 3 hat einen Endabschnitt 11, einen Bund 12 und einen
Umfangsflansch 13. Die Umfangsflansche 10 und 13 der Ringe 4 und 3 bilden eine Umfangsnut 14, wobei der
Bund 12 jeweils dets Nutengrund bildet. Die Umfangsflanschen
10 und 7 der Ringe 4 und 2 bilden eine Umfangsnut 15, wobei der Bund 9 den Grund bildet
Jede Nut ist zur Aufnahme eines O-Ringes gestaltet Diese Ringe sind strichpunktiert in Fig.2 dargestellt
Der Flansch 7 des Ringes 2 hat zwei auskragende Abschnitte 16,17. Die Innenwand 18 des Innenringes 3
bildet einen Kanal 20 durch die Endkappe. Die Endflächen 5,8 und 11, weiche miteinander schmelzverschweißt
sind, bilden eine Endfläche der Endkappe, während die Endfläche 19 des Innenringes 3 die
Oberfläche am anderen Ende B der Endkappe bildet
Die Endkappe wird gewöhnlich mit dem Filterrohr am Ende A verklebt, weil dies das Ende ist wo die
Ringenden miteinander verklebt sind; jedoch kann die Endkappe auch mit dem Rohr am Ende B verklebt
werden. Die Ringe sind nicht bei den Nuten 14, 15 verschmolzen oder verklebt um ein Verwölben oder
Verziehen der ebenen Seiten und Gründe dieser Nuten zu vermeiden. Der Kanal 20 ist kegelförmig, muß jedoch
nicht notwendig diese Gestalt haben. Er kann auch zylindrisch sein oder nach außen erweitert sein.
Die drei Ringe, welche die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Endkappe bilden, können an der Seite A allein durch einen beliebigen Klcbcvorgang zusammengehaN ten sein, z. B. unter Verwendung eines Klebstoffes, durch Schmelzschweißen oder durch Kleben unter Zuhilfenahme eines Lösungsmittels. Wenn gewünscht, kann der Klebevorgang gleichzeitig mit dem Befestigen der Endkappe an einen Filterzylinder geschehen, was ebenso mithilfe eines Klebstoffes ausgeführt werden kann.
Die drei Ringe, welche die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Endkappe bilden, können an der Seite A allein durch einen beliebigen Klcbcvorgang zusammengehaN ten sein, z. B. unter Verwendung eines Klebstoffes, durch Schmelzschweißen oder durch Kleben unter Zuhilfenahme eines Lösungsmittels. Wenn gewünscht, kann der Klebevorgang gleichzeitig mit dem Befestigen der Endkappe an einen Filterzylinder geschehen, was ebenso mithilfe eines Klebstoffes ausgeführt werden kann.
Um die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Struktur zu bilden, kann die zusammengesetzte Endkappe verklebt
und das Filterelement an die Endkappe gleichzeitig durch Schmelzschweißen nur mit einer Seite an der
bndkappe befestigt werden, wobei die im US-Patent 34 57 339 beschriebene Verfahrensweise angewendet
werden kann. Die Fläche der zusammengesetzten Endkappe, an der die Fugen der Ringe an die Oberfläche
treten, z. B. am Ende A. wo die Oberflächen 5, 8, 11
zusammenkommen, kann in flüssigen Zustand mit einer solchen Viskosität gebracht werden, daß das Material
durch die Poren des Endes einer Filterschicht von deren einen Oberfläche zur anderen durchdringen kann.
Während dieses Ende der Endkappe flüssig gemacht wird, kann das andere Ende der Endkappe auf eine
Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Materials gekühlt werden, um den
übrigen Teil der Endkappe in festem Zustand zu halten. Das Ende der Filterschicht wird dann in das verflüssigte
Ende der Endkappe eingetaucht, so daß das verflüssigte thermoplastische Material durch die Poren des Filters
von einer Oberfläche der Filterschicht zur anderen hindurchdringt. Gleichzeitig fließen die verflüssigten
Enden der Ringe 2, 3, 4 ebenfalls zusammen und verschmelzen. Nach dem Aushärten des Kunststoffmaterials
der Endkappe steht eine zusammenhängende dichte Matrix des Endkappenmaterials in den Poren des
dWo^mnt«':»!- ~~ J-- fii™..-!—:j.. ι ί'ιι I--
» ΪΙΙ"ΓΙΓΪηΧ"* ·ΰ·ΐ u*t uv* UUbIJViIIIVlUiIIIg vAJVI UULI ΙΟΙ/"
pung der Filterschicht mit der Endkappe, wodurch die Filterschicht mit der Endkappe dicht verklebt wird und
gleichzeitig die drei Ringe der zusammengesetzten Endkappe zu einem Stück verbunden werden, jedoch
nur in dem verflüssigten Abschnitt Der Rest der aneinanderanliegenden Abschnitte der Ringe wird nicht
verklebt und braucht dies auch nicht da eine Öffnung
so zwischen ihnen jeweils an einem toten Ende oder an einem Sacklochende an dem verschmolzenen Abschnitt
endet Da jeweils das Ende des Ringes mit den Vorsprüngen, welche die Umfangsnuten der Endkappe
bilden, nicht weich gemacht oder geschmolzen wird, besteht keine Möglichkeit einer Verformung oder einer
Bildung von Ritzen oder Trennfugen oder anderen Unregelmäßigkeiten in diesem Abschnitt Daher kann
jeder Teil der zusammengesetzten Endkappe zu der gewünschten Gestalt der Umfangsnut geformt werden,
ohne daß die Gefahr der Verformung der Nut oder der Endkappe beim Verkleben der Teile zur Bildung der
zusammengesetzten Endkappe besteht
Die in Fig.3 gezeigte Endkappe ist ähnlich wie
diejenige in den F i g. 1 und 2 gezeigte Endkappe ausgebildet und gleiche Teile sind mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet In diesem Fall ist das innerste Teil 21 nicht ein echter Ring, sondern hat die
Gestalt einer tiefgezogenen Scheibe mit einem flachen
Ende 22 ohne einen Kanal oder eine Öffnung.
Infolgedessen schließt die Endkappe in diesem Fall das
Innere des Filters von einer Kommunikation mit der äußeren Umgebung ab außer über den Filter oder die
andere Endkappe des Zylinders, welche durchbohrt sein kann und somit die Gestalt nach F i g. 1 und 2 hat.
Es i=t möglich und in vielen kommerziellen Anwendungen
äußerst praktisch, den Filierzylinder mit standartisicrten Basisendkappen im voraus zu versehen
und dann diese Basisendkappen, die selbst als Basisring dienen können, mit den übrigen Kingen /u versehen, dir
notwendig sind, um die gewünschte Anzahl der Umfangsnuten an der Endkappe zu erreichen. Die
übrigen Ringe können ebenso im voraus gruppen- oder satzweise verbunden sein, um standardisierte Endkappenformen
mit den Basisendkappen nach Wunsch zusammenzufügen und zu verkleben Dieses Vorgehen
minimalisiert die Lagerhaltung, indem eine große Auswahl von Endkappen ausgehend von wenigen
Grundteilcn mit den Filterelementen verbunden werden kann. Eine solche Struktur ist in F i g. 4 dargestellt.
In diesem Fall hat das Filterelement 25 Rohrgestalt mit einem inneren, bei 24 perforierten Metallkern mit
offenen Enden, die von Kappen 26, 27 abgedeckt sind,
von denen die Kappe 27 abgeschlossen und die Kappe 26 mit einer zentralen Öffnung versehen ist.
Die zusammengesetzte Endkappe 26, die im einzelnen in Fig. 5 zu sehen ist. hat einen rostfreien Slahlring 50
zwischen dem Innenring 3 und dem Zwischenring 4. Der Stah'ring ist hinter beiden Nuten 14,15 angeordnet und
sorgt für deren innere Abstützung. Der Stahlring ist durch die Klebeverbindung zwischen den Ringen am
Ende A, das mit der Endkappe 26 verklebt ist. fest an seinem Platz gehalten.
Der Ring 1 hat einen Umfangsflansch 16, Ring 4 hat
einen Umfangsflansch 10 und Ring 12 hat einen Umfangsflansch 13. wobei diese Umfangsflanschen
zwischen sich die Nuten 14 und 15 bilden Alle drei Ringe sind an ihren Enden um ihre zentrale Öffnungen
herum mit der Endkappe 26 verklebt. Der Satz aus den drei Ringen kann im voraus zusammengeklebt sein und
drei Ringe und die Endkappe können gleichzeitig miteinander verklebt werden.
Die Innenseiten der Endkappen 26, 27 sind mit Flanschen 38, 39 versehen und mit dem Filterrohr 25
mittels eines geeigneten Klebstoffes bei 40 oder nach dem Verfahren gemäß US-Patent 34 57 339 verklebt
Während thermoplastische Harze besonders geeig net als Material für die Ringe der zusammengesetzten
Endkappen sind, zeigen sie manchmal die Neigung zum Kriechen oder mangelnder Maßhaltigkeit bei Temperaturen,
die sich der Erweichungstemperatur nähern, insbesondere unter der Pressung, weiche die in die
Umfangsnuten eingesetzten Dichtringe ausüben. Solche Änderungen der Abmessungen können durch eine
innere Abstützung in Gestalt eines Ringes aus Metall oder einem nichtthermoplastischen Kunststoff in der
zusammengesetzten Endkiippe vermindert oder verhütet
werden. Das Stützteil kann am inneren Umfang der Endkappe oder zwischen deren Ringen angeordnet sein.
Die zusammengesetzte Endkappe nach Fig.6 hat
einen rostfreien Stahlring 51 am inneren Umfang des innersten Ringes 3, wobei der Stahlring mit dem inneren
Umfang mittels eines Klebstoffes verbunden ist. Der Stahlring erstreckt sich über die ganze Länge des
Kanals 20 und sorgt für eine innere Abstützung hinter den Nuten 14,15 und über d'em Flansch 7.
Der innerste Ring kann natürlich mit eine Öffnung
jeder Größe nail· Wunsch versehen sein, und die verschiedenen Ringe können so stark und breit wie
gewünscht gestaltet werden, entsprechend der Stärke
s und Breite einer Endkappe, wie sie zum Abschließen des
Endes eines rohrförmigen Fillerelcmentcs erforderlich ist. Dies ist gewöhnlich vom Durchmesser und der Tiefe
der Riffclufigcn und Wellungen des rohrförmigen
Filterelementes begrenzt, das in die Endkappe eingebet-
in tet werden soll, weil sämtliche Wellungen einschließlich
Berg und Tal vollständig im Hndkappcnmaterial verklebt oder eingebettet sein müssen.
Durch entsprechende Gestaltung der Kontur und Konfiguration der Einzelleile ist es möglich, Endkappen
für jede Art von rohrförmigen Filterelementen in jeder Gestalt bereitzustellen. Die Teile werden so ausgewählt,
daß sie in zusammengesetztem Zustand eine Endkappe mit der gewünschten Anzahl von Umfangsnuten bilden,
die an die Gestalt des abzudeckenden rohrförmigen Filterelementes angepaßt ist. Normalerweise haben die
Filterelemente zylindrische, gewellte Gestalt. Die Endkappen können jedoch auch so ausgebildet werden,
daß sie mit Rohrelementen jeden beliebigen Querschnitts verbunden werden können, einschließlich
glatten, gefalteten, gewundenen und gewellten, dreieckigen,
quadratischen, rechteckigen, elliptischen und vieleckigen Filterrohrquerschnilten. Die Größe und
Gestalt der Windungen im Fall eines gewellten Elements sind unwesentlich, ebenso das thermoplastik
sehe Material, aus dem das Filterelement und die Endkappen hergestellt sind.
Die konzentrischen Teile können Endkappen jeder gewünschten Gestalt bilden, wie sie für die jeweiligen
Filterrohre und Filteranordnungen erforderlich sind.
Gewöhnlich wird mindestens eine der Endkappen mit einer öffnung zur Abgabe von gefiltertem Fluid aus
dem Filter oder zum Einlaß von ungefiltertem Fluid in das Filterinnere versehen. In vielen Fällen können beide
Endkappen Öffnungen aufweisen, insbesondere wem mehrere Filterelemente zur Bildung eines langen
Rohres miteinander verbunden sind.
geschachtelte Anordnung zueinander und zu einem rohrförmigen Filterelement zu ermöglichen. Die verschiedenen
Teile einer zusammengesetzten Endkappe sollten so gestaltet sein, daß sie eng aneinanderliegend
ineinandergeschachtelt sind um das Ineinanderschachteln und Zusammenheften zu einem Stück /u erleichtern.
Zwischenräume zwischen benachbarten Teilen
9a können aber auch durch Schmelzklcben oder schweißen
beseitigt oder mit Klebstoff ausgefüllt werden. Wenn die Teile dicht ineinanderpassend ineinandergesteckt
sind, kann das aus ihnen zusammengesetzte Stück sogar vor dem Verkleben als Einheit gehandhabt
werden.
Die Teile können miteinander verklebt werden, um ein Stück zu bilden, und zwar vor oder nach dem
Verkleben mit einem rohrförmigen Filterelement.
Zweckmäßig sind in der Wärme aushärtende und thermoplastische Harze. In der Wärme aushärtende Harze können in einem Zwischenstadium der Polymerisierung verwendet und in einen ausgehärteten Zustand während des Verklebens der Teile zur Bildung der Endkappe gebracht werden. Beispiele sind Phenol-Fyrmaldehyd-Harze. Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Polyester-Harze, Epoxy-Harze und Kumaron-Inden-Harze. Wenn die Teile nach dem Formen ausgehärtet sind, können sie mittels eines Klebstoffes
Zweckmäßig sind in der Wärme aushärtende und thermoplastische Harze. In der Wärme aushärtende Harze können in einem Zwischenstadium der Polymerisierung verwendet und in einen ausgehärteten Zustand während des Verklebens der Teile zur Bildung der Endkappe gebracht werden. Beispiele sind Phenol-Fyrmaldehyd-Harze. Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Polyester-Harze, Epoxy-Harze und Kumaron-Inden-Harze. Wenn die Teile nach dem Formen ausgehärtet sind, können sie mittels eines Klebstoffes
verbunden werden.
Thermoplastische Harze sind besonders geeignet, weil sie verflüssigt und so miteinander gemäß dem
Verfahren nach US-Patent 34 57 339 verklebt werden können. Wie bei Kunststoffen bekannt, haben die -,
meisten thermoplastischen Materialien einen großen Temperaturbereich, in dem sie erweicht werden können.
Erst nach dem Erwärmen des thermoplastischen Materials auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes
wird das Material flüssig. Demgemäß in können die Teile zum Formen der Endkappe aus jedem
flüssigen oder zum Beispiel durch Heizen über den maximalen Erweichungspunkt verflüssigbafen thermoplastischen
Harz hergestellt werden. Wenn ein ultrafeines Filtermaterial, d.h. ein Filtermaterial mit einer η
Durchschnittsporengröße kleiner als 5 μιη verwendet
wird, wird vorteilhaft ein thermoplastisches Material für
die Endkappe genommen, das eine geringe Viskosität, vorzugsweise weniger als 50Zentipoises, hat, um zu
gewährleisten, daß das Harz durch die Poren des Fill:ermaterials hindurchdringen und somit eine Abdichtung
schaffen kann. Das Harz für die Endkappen kann ausschließlich oder mit üblichen Füllstoffen und/oder
Pigmenten und/oder in Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel verwendet werden. Typische Harze sind
mil ihrem Erweichungsbereich und iihrer Verflüssigungstemperatur
in der folgenden Tabelle angegeben. Die Verflüssigungstemperatur der angegebenen Harze
verändert sich mit dem Molekulargewicht der Harze, und der Efweichurigsbereich für jedes Harz gilt für die
verbreiteste Form des betreffenden Harzes.
Name
Erweichungspunkt Verflüssigungspunk't
Polyäthylen
Polypropylen
Polyisobutylen
Polystyrol
Polyamid (Nylon)
Zelluloseazetat
Äthylzellulose
Zelluloseazetatbutyrat
Copolymere von Vinylchlorid
und Vinylazetat
und Vinylazetat
Polyvinylchlorid
Polyvinyliden
Vinylidenchlorid
- Vinylchlorid (90-100)
— Cupuiymer
Polyvinylbutyral
Polytrifluorchlorethylen
Polytrifluorchlorethylen
Polymethylmethacrylat
Synthetische Gummis,
wie Hartgummi
Synthetische Gummis,
wie Hartgummi
etwa 105° C
i4i-ieo°c
88-1100C
232-2iil°C
46-1100C
99-13rC
60-12PC
60-66° C
(variiert mit Plastifi:;ierer)
38-16:)° C I1O-1;S8°C
6O-7O"C
!74-3000C abhängig vom Molekulargewicht
60-1100C 66-88° C
über UO bis 115°C
über 16O0C
über 1790C
über 1100C
über 2510C
über 11O0C
über 133° C
über 121°C
über 66° C
über 16O0C
über 1790C
über 1100C
über 2510C
über 11O0C
über 133° C
über 121°C
über 66° C
über 149-C
über 163°C
über 138°C
über 138°C
über 70° C
abhängig vom
Molekulargewicht
Molekulargewicht
über 110°C
über 88° C
über 88° C
Zusätzlich zu den angegebenen Materialien können andere thermoplastische Materialien wie Lignin-Sulfonat-Harze,
Terpen-Harze und dergleichen verwendet werden. Die Bezeichnung »thermoplastisch« wird also
in dieser Beschreibung unter Bezugnahme sowohl auf thermoplastische Harze als auch derartige Harze in
flüssigem Zustand der Polymerisation verwendet, die weiter zu einem festen Polymer polymerisieren können.
Die Erfindung ist für Filterelemente aus jeglichem Filtermaterial und für Endkappen aus jeglichem
thermoplastischen Material anwendbar. Wenn jedoch das Material für die Endkappe mit dem Filtermaterial
übereinstimmt, ist die zwischen der Endkappe und den
Rändern des Filters gebildete Dichtung besonders gut
Da niemals zwei Materialien genau die -gleiche chemische Resistenz gegenüber allen zu filternden
Medien haben, hat sich als wünschenswert erwiesen. heißgesiegelte Filtermaterialien, innere Kernstützen
und Endkappen aus im wesentlichen dem gleichen thermoplastischen Material unter korrodierenden Bedingungen
zu verwenden, oder wenn die Verschmutzung des Filtermaterials, des Kerns und/oder der
Endkappe durch das zu filternde Medium ein Problem darstellt. Wenn z. B. ein korrodierendes Fluid gefiltert
wird, können das innere Stützteil oder der Kern, das Filtermaterial und die Endkappe gänzlich aus thermoplastischen
Harzen, wie Polyäthylen oder Polypropylen oder aus einem der oben angegebenen thermoplastischen
Materialien bestehen, und das Filtermaterial kann heiß gesiegelt sein. Ein gänzlich aus einem Material
bestehendes Filterelement ist widerstandsfähig gegen den Angriff einer großen Anzahl von Reaktionsmitteln
und es ist deshalb vielseitiger verwendbar als ein Filterelement mit einer zweiten Materialkomponente,
welche den Anwendungsbereich einschränkt.
Das rohrförinigc. mit Endkappen abgedeckte EIe-ν
lent umfaßt gemäß dieser Ausführung der Erfindung in Kombination ein Filterschichtmalcrial, das in geschlossener
Konfiguration geformt ist und mindestens ein offenes Ende aufweist, wobei die Endkappe aus einem
thermoplastischen Harz geformt ist und das offene Ende der Filterschicht in die zusammengesetzte Endkappe bis
zu einer Tiefe von 10 bis 90% der Endkappenstärke
12
derart eingebettet ist, daß das thermoplastische Endkappenmaterial das Material der Filterschicht von
der einen Stirnfläche zur anderen Stirnfläche durchsetzt und dadurch einen zusammenhängenden dichten Verbund
aus Filtermaterial und thermoplastischen Harz an der Verbindungsstelle zwischen der Endkappe und der
Filterschicht bildet, wodurch eine Abdichtung gewährleistet ist.
♦iierzu 2 Ulatt Zeichnungen
Claims (22)
1. Endkappe zur Abdeckung von rohrförmigen Filterelementen, deren eine Fläche derart geformt
ist, daß sie fluiddicht mit einem Ende eines rohrförmigen Filterelementes dauerhaft verbindbar
ist, und deren andere Fläche derart geformt ist, da(S
das Filterelement mit Endkappe fluiddicht in ein fluides Strömungssystem eingebaut werden kann,
dadurch gekennzeichnet, daß sie von aneinander anliegenden konzentrischen einstückig
miteinander verbindbaren Teilen (2,3,4) gebildet ist,
von denen zwei aneinander anliegende Teile (2,3,4) zugleich den Grund je einer Umfangsnut (9, 12) für
wenigstens ein Dichtungselement (14,15) ausbilden, daß die Gesamtzahl der Teile (2, 3, 4) mindesten!;
gleich der Anzahl der Umfangsnuten (9,12) plus ein« ist, daß das äußerste Teil ein Ring (2) ist und daß die
Umfangsnuteo (9, 12) nach der Verbindung der konzentrischen Teile (2, 3, 4) unveränderliche;
Abmessungen haben sowie glatte Seitenwände (10,, 13) und einen glatten Grund (12).
2. Endkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Umfangsnut (14 oder 15) und
zwei konzentrische Teile (2,3 bzw. 4) besitzt.
3. Endkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Umfangsnuten (14, 15) und
drei konzentrische Teile (2,3,4) besitzt.
4. Endkappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2, 3, 4) eng
aneinanderliegend ineinandergeschachtelt sind.
5. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2, 3, 4Ji
mittels eines Klebestoffes miteinander verklebt sind.
6. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2, 3, 4}
miteinander durch Schmelzen verschweißt sind.
7. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2, 3, 4) unter
Zuhilfenahme eines Lösungsmittels miteinander verklebt sind.
8. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2,3,4) durch
Preßschweißen miteinander verbunden sind.
9. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innerste Teil (3) ein
Ring ist.
10. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß das innerste Teil (3) >o
eine Scheibe (22) ist.
11. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 — 10,
gekennzeichnet durch ein inneres Stütz- oder Versteifungsteil (50, 51) solcher Steifigkeit, daß es
die Maßhaltigkeit der aneinanderanliegenden konzentrischen Teile (2,3,4) verbessert.
12. Endkappe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützteil (50,51) ein Metallring ist.
13. Endkappe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stützteil (5Q) zwischen ω aneinander anliegenden konzentrischen Teilen (3,4)
angeordnet ist.
14. Endkappe nach einem der Ansprüche 11 —>
13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (51) am inneren Umfang des am weitesten innen gelegenen
ringförmigen Teiles (3) angeordnet ist.
15. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 — 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe jedes Teils
(2,3,4) gemessen an der mit den anderen Ringen (2, 3, 4) oder der Scheibe (22) zusammengesetzten
Endkappe (1) der Wandstärke der zusammengesetzten Endkappe entspricht, daß Durchmesser und
Breite jedes Teiles (2,3,4) gemessen an der mit den
anderen Ringen (2, 3, 4) oder der Scheibe (22) der zusammengesetzten Endkappe (1), der Breite und
der lichten Weite der umschlossenen Flächr der zusammengesetzten Endkappe (1) entsprechen, daß
eine äußere Oberfläche mindestens eines Ringes (2, 3, 4) die eine äußere Oberfläche der zusammengesetzten
Endkappe (1) bildet, daß eine andere äußere Oberfläche jedes der Ringe (2, 4, 3) mit einem nach
außen gerichteten Umfangsvorsprung (7, 10, 13) versehen ist, der je eine Seitenwand (10, 13) einer
Umfangsnut (15 bzw. 14) bildet, und daß die Umfangsvorsprünge (7, 10, 13) zweier aneinander
anliegender Teile (2 und 4, 4 und 3) die beiden Seiten'vände der Nut (15 bzw. 14) bilden, wobei an
jedem Teil (2,3,4) ein dem Vorsprung benachbarter
Bund (9 bzw. 12) den Grund der zugehörigen Nut (15, 14) bildet und der Bund an dem Vorsprung des
nächsten benachbarten Teils (9, 12) anliegt, so daß keine Fugen oder Trennlinien im Grund der Nut
vorhanden sind und die Teile (2„ 3, 4, 22) der zusammengesetzten Endkappe (1) gen.einsam eine
oder mehrere Umfangsnuten (14, 15) mit glatten Seitenwänden (10,13) und glattem Grund (12) bilden
und die andere Endfläche (19) mindestens eines der Teile (2, 3, 4, 22) die andere Endfläche der
zusammengesetzten Endkappe (1) bildet.
16. Endkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer in geschlossener Konfiguration ausgebildeten Filterschicht
(25) eines rohrförmigen Filterelementes (20) mit wenigstens einem offenen Ende dadurch
verbunden ist, daß wenigstens zwei der konzentrischen Teile (2, 3, 4) miteinander und mit der
Filterschicht (25) fluiddicht verbunden sind und wenigstens ein offenes Ende (40) des Filtereiementes
(20) verschließen.
17. Endkappe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Endkappe aus einem thermoplastischen Harz geformt ist.
18. Endkappe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Viskosität des thermoplastischen Harzes kleiner als 50 Zentipoise ist.
19. Endkappe nach Anspruch 17 oder 18, dadurch
gekennzeichnet, daß das offene Ende (40) der Filierschicht (25) in die zusammengesetzte Endkappe
(1) bis zu einer Tiefe von 10 bis 90% der E.idkappendicke derart eingebettet ist, daß das
thermoplastische Endkappenmaterial das Material der Filterschicht von der einen Umfangsfläche bis
zur anderen Umfangsflrche durchdringt und einen zusammenhängenden dichten Verbund aus Filtermaterial
und thermoplastischem Harz an der Verbindungsstelle zwischen der Endkappe (1) und
der Filterschicht (25) sowie eine leckdichte Abdichtung zwischen der Endkappe (1) und dem Material
der Filterschicht (25) bildet
20. Verfahren zur Herstellung einer einstückigen Endkappe nach einem der Ansprüche 1 — 17 mit
wenigstens einer Umfangsnut für eiirt Dichtelement mit unveränderlichen Abmessungen, glatten Seitenwänden
und einem glatten Grund, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Teile (2, 3, 4) konzentrisch
derart zusammengefügt werden, daß zwei der
23 53
aneinander anliegenden Teile die Seitenwände (10, 13) der Umfangsnut (9,12) ausbilden und eines dieser
Teile deren Grund, wobei ein Feil mehr verwendet wird als die Zahl der Umfangsnuten beträgt und das
äußerste Teil als Ring ausgebildet ist, worauf die Teile dauerhaft miteinander verbunden werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein offenes Ende eines rohrförmigen
Elementes (20) gleichzeitig mit dem Verbinden der Teile (1,2,3) der Endkappe zu einem Stück
mit dieser verbunden wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein offenes Ende eines rohrförmigen
Elementes (20') in einer Seite (11) der zusammengesetzten Endkappe (1) zur gleichen Zeit
eingebettet wird, wenn diese Seite (11) zum Verbinden ihrer Teile (2, 3, 4) zu einem Stück
schmelzgeschweißt wird, während die verbleibenden Teile (3, 4) der Endkappe (1) unter dem Erweichungspunkt
des Materials gehalten werden, derart, daß jedes Teil (2, 3, 4) der Endkappe (1)
entsprechend der gewünschten Gestalt der Umfangsnut (9,12) geformt werden kann, ohne aaß die
Gefahr einer Verformung der Umfangsnut (9, 12) oder der Endkappe (1) beim Verkleben ihrer Teile (2,
3,4) miteinander und mit dem rohrförmigen Element (20) entsteht.
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