DE2359728C - Filter mit einem aus einem zickzackförmig gefalteten, mit thermoplatischem Kunstharz imprägnierten Filterpapierstreifen bestehenden Faltenblock und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter mit einem aus einem zickzackförmig gefalteten, mit thermoplastischem Kunstharz imprägnierten Filterpapierstreifen bestehenden Faltenblock, der mit einem Dichtrahmen versehen ist, zu dessen Bildung der Rand des Faltenblocks zusammengepreßt und durch das Kunstharz der Imprägnierung verfestigt ist, nach Patent 21 37 309, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Filters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.

Die Randabdichtung eines solchen Filters soll verhindern, daß das Filtermedium entlang der Knickkanten beziehungsweise Faltentäler der Falten über den gefalteten Rand hinaus am Filterblock vorbeiströmen kann.

Nach dem Stammpatent sind die Faltenränder in Strömungsrichtung des Filtermediums gestaucht Auf diese Weise ist es möglich, eine Randabdichtung zu erzielen, die den ganzen Filterblock umgibt, sich also sowohl über die gefalteten als auch über die ungefalteten Ränder erstreckt. Die ns -h dem Stammpatent ausgebildete Randabdichtung wird durch einen breiten Randstreifen des Filterblocks gebildet, der für den Filtermediumdurchsatz verlorengeht. Außerdem ist die Faltenstruktur, die unmittelbar an den verdichteten Rand anschließt, deformiert und für den Durchsatz des Filtermediums nicht mehr optimal strukturiert.

Schwierig ist es, die gefalteten Ränder abzudichten — das sind diejenigen Ränder, die gebildet sind durch die zickzackförmig verlaufenden Kanten des gefalteten Filterpapierstreifens.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Filter nach dem Hauptpatent hinsichtlich der Randabdichtung so auszugestalten, daß die Faltenstruktur im Interesse einer möglichst großen Filterfläche möglichst weitgehend erhalten bleibt und ein Verfahren anzugeben, das dessen Herstellung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Papier der Faltenränder des quaderförmigen, mit zueinander parallelen Falten versehenen Filterblocks entlang der Randabdichtung in Richtung der Faltenkanten gestaucht ist, ferner durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 5.

Die Tiefe der nach der Erfindung vorgesehenen Stauchung ist, um eine hinreichende Randabdichtung zu

fS5 erzielen, in der Größenordnung der Breite einer Falle, während sich die Verdichtung nach dem Stammpatent in der Größenordnung der Tiefe der Falten in den Filterblock hinein erstreckt. Da bei den hier in Frage

stehenden Filterblöcken die Faltentiefe um ein Vielfaches größer .ist als die Faltenbreite, wird durch die Randabdichtung weniger Filterfläche vernichtet als nach dem Stammpatent

Die Randabdichtung muß, um ihre Dichtfunktion zu erfüllen, die Lücken zwischen den Faltenflügeln überbrücken. Das geschieht durch die Stauchung und wird gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung unterstützt und begünstigt, indem das Papier der Faltenränder entlang der Randabdichtung mindestens einseitig oberflächlich aufgerauht ist.

Die Ausbildung der Randabdichtung kann man begünstigen, dadurch daß der Filterpapierstreifen vor dem Falten der Randabdichtung im Randbereich entlang der angestrebten Randabdichtung in seiner Stauchungssteifigkeit geschwächt wird, und/oder entlang der angestrebten Randabdichtung mindestens einseitig oberflächlich aufgerauht wird, und/oder entlang der angestrebten Randabdichtung durch Stauchen aufgeworfen wird, und/oder entlang der angestrebten Randabdichtung durch oberflächliches Schaben mit einem scharfkantigen harten Werkzeug aufgerauht und in seiner Siauchungssteifigkeit geschwächt wird

Die oberflächliche Aufrauhung der Randbereiche kann auf der einen Papierseite, aber auch auf beiden Papierseiten des betreffenden Randbereiches durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 perspektivisch einen Filterblock mit Pandabdichtungen nach der Erfindung,

Fig.2 in Draufsicht den Filterblock aus Fig. 1 eingefaßt in einen Kunststoffrahmen,

F i g. 3 eine Vorrichtung zur Herstellung von gefalteten Filterblocks ohne Randabdichtung,

F i g. 4 eine Vorrichtung zur Herstellung der Randabdichtungen bei gefalteten Fillerblocks in Vorderansicht,

Fig.5 die Vorrichtung aus Fig.4 in der Ansicht gemäß dem Pfeil V,

Fig.6 einen Filterpapierstreifen in den verschiedenen Stadien dir Herstellung, und

Fig.7 abgebrochen den Ausschnitt gemäß der strichpunktierten Linie VII aus Fig. 1, vergrößert und mit weiteren Details.

Nach der Erfindung wird ein Filterpapierstreifen 1 in Pfeilrichtung 2 durch ein Imprägnierungstränkbad 3 hindurchgeführt, wo er mit thermoplastischem Kunststoff getränkt wird. Anschließend gelangt der getränkte Filterpapierstreifen in eine Heizvorrichtung 4, in der die Imprägnierung getrocknet wird, daran anschließend in eine Prägevorrichtung 5, in der der Filterpapierstreifen 1 mit einer Wellenprägung versehen wird, deren Wellenkämme 37 (vergleiche Fig.6) parallel zueinander laufen und sich in Pfeilrichtung 2 erstrecken. Daran anschließend werden die beiden, dem Beschauer von Fig.3 zu- und abgekehrten Randbereiche in der Aufrauhvorrichtung 6, jeweils auf beiden Oberflächen, also auf der Ober- und auf der Unterseite des Papiers, aufgerauht mit Messern, die mit ihrer Schneide über das Papier gestrichen werden. Durch das Aufrauhen werden gleichzeitig die betreffenden Randbereiche in ihrer Stauchungssteifigkeit geschwächt. Daran anschließend gelangt der Filterpapierstreifen 1 in eine Faltvorrichtung 7, in der er zickzackförmig gefaltet wird, und zwar so, daß die Faltenkanten sich senkrecht zur Pfeilrichtung f, 2, also auch senkrecht zu den Wellenkämmen 37 der Wellenstruktur erstrecken. Die Faltenkanten erstrecken sich parallel zueinander ui":d die Falten sind sämtlichst gleich tief. Aus dem so gefalteten Filterpapierstreifen werden in der Schneidvorrichtung 8 Blocklängen 9 abgetrennt, die jeweils zu einem quaderförmigen Filterpapierblock 10 in Pfeilrichtung 2, also senkrecht zur Faltenstruktur auf die endgültige Faltenstruktur zusammengeschoben werden. Der zusammengeschobene Faltenblock hat die Form eines Quaders. Ein so zusammengeschobener Filterpapierblock 10 wird in eine allgemein mit 11 bezeichnete Form der in Fig.4 und 5 dargestellten Abdichtvorrichtung 38 eingelegt Die Form 11 besteht aus zwei Auflageschienen 12, und zwei Deckschienen 13, an denen sich der Filterpapierblock mit seinen beiden Filterflächen 14 und 15 flächenhaft abstützt, und aus zwei Stirnleisten 16,17, an denen sich der Filterblock mit seinen nicht gefalteten Rändern 18, 19 flächenhaft abstützt Die gefalteten Ränder 20, 21 des Filterpapierblocks liegen frei und diesen gegenüber erstrecken sich planparallel dazu die Stirnflächen 22, 23 zweier Heizbacken 24, 25, die in Führungen 26, 27, 28, 29 auf einem Chassis gelagert durch hydraulische Druckzylinder 30. "!1 aufeinander zu beweglich sind. Zum Einlegen des Rlterblocks 10 kann die Form 11 geöffnet werden. Bei, wie dargestellt geschlossener Form 11 werden die beheizten Heizbakken 24, 25 mittels der Druckzylinder gegeneinanoergepreßt so daß sie den dazwischen liegenden Filterblock 10 in Richtung senkrecht zur Fläche der gefalteten Ränder 20, 21 stauchen. Die Stirnleisten 16 und 17 sind, um diese Stauchung zu ermöglichen, an beiden Enden etwas zurückgesetzt Infolge der durch die Aufrauhung des Filterpapierstreifens geschwächten Struktur der Rand.bereiche werfen sich diese unter dem Preßdruck der Heizbacken auf und stauchen sich, während der dazwischen gelegene, durch die strichpunktierten Linien 33,34 begrenzte Filterbereich des Filterblocks durch die Stauchung in seiner Faltenstruktur nicht berührt wird, zumal diese Faltenstruktur durch gegenseitige Abstützung der Wellen der Wellenprägung versteift ist. Durch die Einwirkung der Heizbacken wird in den duroh die Stauchung aufgeworfenen und durch die Aufrauhung verdickten Randbereichen der Kunststoff der Imprägnie ung aufgeheizt bis er klebfähig wird, wodurch die aufgestauchten Randbereiche 35, 36 zu je einer Randabdichtung verkleben, die, nachdem anschließend die Heizbacken 24, 25 zurückgezogen werden, zu steifen, festen Randabdichtungen aushärten. Der Randbereich 35 erstreckt sich zwischen der strichpunktierten Linie 33 und dem gefalteten Rand 20 und der Randbereich 36 erstreckt sich zwischen der strichpunktierten Linie 34 und dem gefalteten Rand 21. Die durch den Doppelpfeil 41 in Fig.7 angedeutete Breite der verfestigten Randbereiche, also der angestrebten Randabdichtung ist etwa so groß, wie die in Fig.? durch den Doppelpfeil 40 angezeigte Breite einer Falte. In Fig.6 ist rechts der Filterpapierstreifen ausschnittsweise perspektivisch dargestellt, wobei durch Linien die Wellenkämme 37 der Prägung angedeutet sind. Der Übersicht halber sind diese Linien im gefaltet dargestellten Filterpapierstreifen nicht mit eingezeichnet, ebensowenig v.ie die Prägestruktur, die an sich in der perspektivischen Darstellung sichtbar wäre. In Fig.6 ist dem Beschauer zugekehrt der aufgerauhte Randbereich 35 sichtbar. Links davon ist der gefaltete Filterpapierstreifen dargestellt, so wie er die Faltvorrichtung 7 verläßt und links davon ist ein Teil des Filterblocks dargestellt, so wie er die Abdichtvorrichtung gemäß F i g. 4 und 5 verläßt. Der Pfeil 45 deutet auf die untere, dem Beschauer zugekehrte Kante des

aufgerauhten Fiiterpapierstreifens und der Pfeil 46 auf die entsprechende Kante des fertig randverdichteten Filterblocks. Der Pfeil 46 ist gegenüber dem Pfeil 45 etwas zurückgezogen, weil der fertige Filterblock durch die Stauchung etwas schmäler geworden ist, als der nur i gefaltete Filterblock. Man kann in der Vorrichtung 6 zusätzlich zur Aufrauhung auch den aufgerauhten und durch die Aufrauhung geschwächten Rand durch Stauchung aufwerfen, dadurch kann die Ausbildung der Randabdichtung begünstigt werden, weil dann zur in Verdichtung der Randabdichtung keine so hohe Stauchung in der Abdicht vorrichtung 38 gemäß F i g. 4 und 5 mehr vorgenommen werden muß. F.s genügt dann eine geringere Stauchung in dieser Vorrichtung. In einem solchen Fall ist der Filterpapierstreifen, ehe er in ι > die Vorrichtung 6 einläuft, gemäß Pfeil 47 etwas breiter, als beim Verlassen dieser Vorrichtung.

Der Filterblock 10 verläßt die Abdichtvorrichtung 38 gemäß Fig. 4 und 5 wie in Fig. I dargestellt in quaderförmiger Form mit Randabdichtungen entlang der beiden gefalteten Ränder 20 und 21. Dieser Filterblock wird zweckmäßig anschließend in einen umgossenen Kunststoffrahmen 50 eingefaßt, der ihn entlang der gefalteten Ränder 20, 21 und der ungefalteten Ränder 17, 18 dicht umfaßt. Dabei wird zweckmäßig für den Rahmen 50 ein solcher Kunststoff gewählt, der mit drm Kunststoff der Imprägnierung und damit mit der erzielten Randabdichtung entlang der gefalteten Ränder eine innige Verbindung eingeht. Die nach der Erfindung erzielten Randabdichtungen der gefalteten Ränder stellen sicher, daß beim Umgießen des Filterblocks 10 mit dem Kunststoff zur Herstellung des Kunststoffrahmen* 50 der noch flüssige Kunststoff nicht in den gefalteten Rand /wischen die Falten fließt und dadurch die Filterfläche einengt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Filter mit einem aus einem zickzackförmig gefalteten, mit thermoplastischem Kunstharz imprägnierten Filterpapierstreifen bestehenden Faltenblock, der mit einem Dichtrahmen versehen ist, zu dessen Bildung der Rand des Faltenblocks zusammengepreßt und durch das Kunstharz der Imprägnierung verfestigt ist, nach Patent 21 37 309, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier (1) der FaIt enränder (35,36) des quaderförmigen, mit zueinander parallelen Falten versehenen Filterblocks (10) entlang der Randabdichtung in Richtung der Faltenkanten gestaucht ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier (1) der Faltenränder (35, 36) entlang der Randabdichtung mindestens einseitig oberflächlich aufgerauht ist.

3. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise als Abstandshalter für benachbarte Faltenflüge! Prägungen (37) im Filterpapierstreifen (1) vorgesehen sind, auf denen sich ein jeweils benachbarter Faltenflügel abstützt.

4. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der entlang eines oder beider gefalteter Ränder (20, 21) durch Verdichtung und Verklebung abgedichtete Filterblock (10) entlang seiner beiden gefalteten und seiner beiden ungefalteten Ränder (18—21) in einen geschlossenen angegossenen Kunststoffrahmen (50) eingefaßt ist

5. Verfahren zur Herstellung eines Filters mit einem aus einem zickzackförrnig gefalteten, mit thermoplastischem Kunstharz imprägnierten Filterpapierstreifen bestehenden Faltenrocks nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der imprägnierte, zickzackförmig gefaltete, auf die Abmessungen des quaderförmigen Filterblocks abgetrennte und senkrecht zur parallel laufenden Faltenstruktur zusammengeschobene Filterpapierstreifen durch Gegeneinanderpressen der beiden gefalteten Ränder unter flächenhafter Einwirkung gestaucht wird unter gleichzeitigem Erwärmen des Kunststoffes der Imprägnierung im Randbereich des Filterblocks entlang des oder der angestrebten Randabdichtungen bis zur Klebfähigkeit dieses Kunststoffes.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengeschobene Filterpapierstreifen entlang aller seiner sechs Seitenflächen abgestutzt ist, während die Randabdichtung beziehungsweise Randabdichtungen durch Stauchen und Verkleben gebildet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterpapierstreifen vor dein Falten der Randabdichtung im Randbereich entlang der angestrebten Randabdichtung in seiner Stauchungssteifigkeit geschwächt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterpapierstreifen vor oem Falten der Randabdichtung im Randbereich entlang der angestrebten Randabdichtung mindestens einseitig oberflächlich aufgerauht wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterpapierstreifen vor dem Falten der Randabdichtung im

Randbereich der angestrebten Randabdichtung durch Stauchen aufgeworfen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterpapierstreifen vor dem Falten der Randabdichtung im Randbereich entlang der angestrebten Randabdichtung durch oberflächliches Schaben mit einem scharfkantigen, harten Werkzeug aufgerauht und in seiner Stauchungssteifigkeit geschwächt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterpapierstreifen vor dem Falten mit einer Wellenprägung versehen wird, deren Wellenkämme sich parallel zueinander erstrecken, und daß die Faltung mit Knickkanten senkrecht zu den Wellenkämmen vorgenommen wird.